导电浆料制造技术

一种导电浆料，其含有导电粉及粘合剂，所述导电粉含有８０～９７重量％的大致球状银被覆铜粉和３～２０重量％的扁平状银被覆铜粉，所述大致球状银被覆铜粉是铜粉表面被银被覆、进而在该表面被覆相对于铜粉为０．０２～０．５重量％的脂肪酸而形成，所述扁平状银被覆铜粉是铜粉表面被银被覆、进而在该表面被覆相对于铜粉为０．０２～１．２重量％的脂肪酸而形成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于形成配线板的电路、形成密封层、形成电子零件的电极、形成焊接电极、导电性粘合剂等的导电浆料。
技术介绍
作为在印刷配线板上形成导电电路的方法的之一，使用金、银、铜、碳等导电性粉末，再向其添加粘合剂、有机溶剂及根据需要而加入的添加剂等，混合成糊状(例如参照《电子材料》、1994年10月刊(第42至46页))。特别是在要求高导电性的领域中，一般使用金粉、银粉、钯粉或它们的合金粉。上述中含有银粉的导电浆料由于导电性良好，因而被用于形成印刷配线板、电子零件等的配线层(导电层)或者电子零件的电路、电极，但其在高温高湿的气氛下施加电场时，存在的缺陷是在电路、电极会产生称作迁移的银的电析，造成电极间或配线间短路。防止该迁移的对策存在有几种，在导体表面涂布防湿涂料、或向导电浆料中添加含氮化合物等抗腐蚀剂等对策被进行研究，但并不能得到充分的效果。要是取代银粉使用银-钯合金粉能够改善耐迁移性，但由于银和钯昂贵，存在银-钯合金粉也昂贵的缺陷。为了得到导通电阻良好的导体，必须增加银粉的配合量，但由于银粉昂贵，存在导电浆料也昂贵的缺陷。若使用银被覆铜粉则可以改善迁移，使用该银被覆铜粉可以得到廉价的导电浆料。但是，要是将银均匀且厚地被覆铜粉表面，则迁移的改善效果并不充分。并且，存在不能对得到的导电浆料的涂膜直接适用焊接的缺陷。进而，对使用了银粉的导电浆料进行焊接时会发生银蚀，存在无法充分接合的缺陷。另一方面，除了银粉以外还使用铜粉。但是，使用了铜粉的导电浆料由于加热固化后铜的被氧化性高，因而空气中及粘合剂中含有的氧会与铜粉反应，在其表面形成氧化膜，从而导电性显著下降。因而，公开了添加各种还原剂以防止铜粉表面的氧化、使导电性稳定的铜浆料，但导电性及导电稳定性不及银浆料，存在于高温高湿试验中导通电阻值增大等的缺陷。另外，要是不提高导电浆料中的铜粉含有率则得不到稳定的导电性。但是，提高铜粉含有率时，存在由于该影响粘合性变差、保存稳定性变差等缺陷。并且，对于以往的铜浆料，也存在不能对得到的铜浆料的涂膜直接适用焊接的缺陷。以往公知的导电浆料用作粘合剂时，由于导电粉比焊料昂贵，存在导电浆料也昂贵的缺陷。因此，期待着导电性的可靠度高于铜浆料、且耐迁移性优于银浆料、焊料及干燥固化的作业性优越的导电粘合剂。并且，以往公知的导电浆料由于无法直接焊接，因而在导电浆料的涂膜实施活化处理而进行化学镀、或者以涂膜作为阴极而在镀液中实施铜电镀后，在镀得的铜皮膜上进行焊接。但是，涂膜与镀铜层间的结合不牢固，不实用。因此，要是开发不需要实施化学镀或者电镀的可以焊接的导电浆料，由于电路形成过程大幅缩短，其优点显著。焊料与金属容易接合，而与粘合剂不接合。进行焊接时理想地是形成仅导电粉的涂膜，可以在其上进行焊接，但存在不用粘合剂仅导电粉无法形成涂膜的问题。因此，使用粘合剂制成导电浆料而使用。但是，为了可靠性及形成涂膜的作业性，粘合剂的量也受到限制，例如，如果提高粘合剂的比率，则粘合剂会完全覆盖作为金属的导电粉，焊料与导电粉接触的面积消失，从而无法焊接，产生导电性也会下降的缺陷。为了制成可焊接的导电浆料，需要形成尽量接近铜箔的组成。即，在某空间放入导电粉时，理想的是形成导电粉的填充性高、粘合剂仅占据在导电粉间形成的间隙的体积这样的组成。但是，如上所述提高导电粉的比率时，导电浆料的粘度变得极高，导电浆料的制造变得困难，涂布导电浆料的作业性也变差，同时由于使导电粉互相粘合的粘合剂少，因而涂膜强度也会下降。并且，在用作导电性粘合剂时，由于粘合性下降而不适用。进而，使用导电浆料进行焊接时，需要取得焊接性、导电性、作业性、强度还有成本的平衡的导电浆料。以导电粘合为目的而使用焊料替代材料时，除了导电浆料的印刷性、粘合性及导通的可靠性以外，短时间内可干燥、固化的作业性也很重要。要是目前组装商用于芯片零件等的焊接的回焊炉可以用于替代焊料的粘合剂的干燥、固化，则可以实现设备的有效活用，从而是理想的。对于一般的银浆料，如焊料回焊炉那样的高温、短暂干燥和固化时，存在易产生膨胀的缺陷。并且，铜浆料在高温短时间固化时导电性也不稳定，恒温恒湿试验或者气相冷热试验等可靠性试验中，存在会形成导通消失的所谓断路状态的缺陷。使用导电浆料的方法是将导电粉分散于粘合剂中、再将形成糊状的导电浆料涂布于基板的表面或者填充于通孔而形成图1所示的导电层的方法。图1中1为导电浆料，2为铜箔。另外，在形成于印刷配线板的通孔形成导电层的其他手段存在有在通孔内壁镀铜而形成导电层的方法。一般地使用填充于通孔内而适用的埋孔导电浆料时的层间连接，由于孔小且需要高导电性，因而需要将导电浆料尽可能地填充于孔，使导电浆料不留缝隙地填入孔中。因此，以往的埋孔导电浆料需要提高导电粉的比率，但导电粉的比率提高时，导电浆料的粘度就会升高，对孔的填充性降低。相对于此，提高粘合剂时，则粘度会下降，对孔的填充性提高，但存在导电性变差的缺陷。作为其对策，使用不含溶剂的非溶剂型的、粘合剂以液态环氧树脂为主要成分的导电浆料，还有根据孔的大小而多少使用溶剂的导电浆料。但是，环氧树脂与酚树脂比较时，由热引起的固化收缩量小，因而存在以环氧树脂为主要成分的导电浆料的电阻不易降低的缺陷。为了降低电阻，如果提高导电浆料中导电粉的比例、或者使用银等高导电性的金属粉，则可以弥补该缺陷，但导电浆料变得昂贵。另一方面，也存在有以酚树脂为主要成分的导电浆料，该导电浆料的导电性比以环氧树脂为主要成分的导电浆料好，但导电浆料的粘度变高，对孔的填充性存在问题。使用导电浆料在通孔内形成导电层时，如果以含大量溶剂的导电浆料填充于通孔内，则由于溶剂的干燥，通孔内不免会产生孔穴。因而，如图2所示，在基材3的表面、填充有导电浆料的通孔端部、铜箔面7上及部分铜箔电路8上形成绝缘层5，再以导电材料(跨接导电浆料)在绝缘层5上形成导电材印刷电路(以下称印刷电路)，对于这样的多层电路板，存在必须使通孔内没有孔穴、提高通孔10与铜箔面7、铜箔电路8及印刷电路的连接可靠性的缺陷。图2中，4为导电层，6为跨接电路，9为顶涂层。在通孔内壁镀铜以形成通孔的导通而制作多层电路板时，在通孔内壁镀铜后，如果在填埋通孔的导电浆料上实施覆面镀层，则可以解决上述缺陷，但工序增加，成本也提高，因而并非理想。另外，也存在有在通孔内壁镀铜形成导电层、再用树脂填埋空隙的方法，但该方法由于工序多，存在成本高的缺陷。还存在有在通孔内填充无孔穴或近似无孔穴的导电材料而确保通孔的导通后、在基材表面形成绝缘层及印刷电路的方法，但对于该方法由于填充于通孔内的导电材料与铜箔面部在铜箔的端部截面连接，因而存在连接可靠性低的缺陷。为避开该缺陷，可以实施上述的覆面镀层，但工序增加、成本变高，因而并非理想。进而，使用在通孔内填充含有大于等于15重量％的溶剂的银导电材料(银浆料)的银通孔配线板，在该配线板表面形成绝缘层及印刷电路而制作多层电路板时，随着溶剂的挥发在通孔内产生的大的空隙成为可靠性下降的原因。即，如果在洗涤工序等时在孔穴内残留有离子性杂质，则耐迁移性会变差。并且，对于银通孔配线板，银浆料有时会在铜箔面上厚厚地隆起，安装零件时，该厚厚隆起的银浆料的高度有时会构成障碍。另一方面，也存在有以铅为主要成分的焊料，这样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导电浆料，其含有导电粉及粘合剂，所述导电粉含有80～97重量％的大致球状银被覆铜粉和3～20重量％的扁平状银被覆铜粉，所述大致球状银被覆铜粉是铜粉表面被银被覆、进而在该表面被覆相对于铜粉为0.02～0.5重量％的脂肪酸而形成，所述扁平状银被覆铜粉是铜粉表面被银被覆、进而在该表面被覆相对于铜粉为0.02～1.2重量％的脂肪酸而形成。2.根据权利要求1所述的导电浆料，其中，大致球状银被覆铜粉其平均粒径为1～10微米，振实密度与真密度的相对值为55～75％，并且其表面被平滑化。3.根据权利要求1或者2所述的导电浆料，其中，粘合剂的主要成分为含烷氧基的可溶性酚醛树脂型酚树脂、环氧树脂及它们的固化剂、添加剂以及溶剂。4.根据权利要求3所述的导电浆料，其中，环氧树脂的环氧当量为130～330g/eq。5.根据权利要求3或者4所述的导电浆料，其中，含烷氧基的可溶性酚醛树脂型酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑岛秀次，菊池纯一，佐东国昭，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：