(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾール型フェノール樹脂を含んでなる導電ペースト用樹脂組成物であって、レゾール型フェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した高分子量側の分子量ピークが、重量平均分子量で５０，０００〜１００，０００の範囲内および低分子量側の分子量ピークが、重量平均分子量で５，０００〜３０，０００の範囲内に各々１つづつある導電ペースト用樹脂組成物。
【請求項２】
高分子量レゾール型フェノール樹脂（１）と低分子量レゾール型フェノール樹脂（２）とを含んでなる導電ペースト用樹脂組成物であって、高分子量レゾール型フェノール樹脂（１）のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子量が５０，０００〜１００，０００の範囲内および低分子量レゾール型フェノール樹脂（２）の重量平均分子量が５，０００〜３０，０００の範囲にある導電ペースト用樹脂組成物。
【請求項３】
高分子量レゾール型フェノール樹脂（１）および低分子量レゾール型フェノール樹脂（２）の混合比率が、前者／後者（重量比）で２０／８０〜６０／４０である請求項２記載の導電ペースト用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電ペースト用樹脂組成物に係り、電気回路装置用スルーホール基板のスルーホール接続に使用する導電ペーストに使用するのに好適な樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路装置用スルーホール基板のスルーホール接続材料として使用している導電ペーストは、スクリーン印刷後に行う乾燥および熱処理条件が異なると、スルーホール部に多数の膨れが発生したり、スルーホール部の穴（スルーホール）をペーストで塞いでしまうなどの問題があった。
【０００３】
このような問題を引き起こす原因としては、乾燥，熱処理条件に合致した使用樹脂の溶融粘度，使用樹脂の反応時間および溶剤選択のバランスの均整がなされていないことが考えられる。
【０００４】
導電ペーストに使用する樹脂は、価格，諸特性のバランスの良さから、一般的には、特開平９−５３０３１号公報、特開平９−５３０３２号公報等に示されるように、レゾール型フェノール樹脂を使用し、必要に応じて、少量のエポキシ樹脂やその他の樹脂を併用している。
【０００５】
しかし、導電ペーストの特性を左右するレゾール型フェノール樹脂は、樹脂の分子量によって特性が大きく変化する。低分子量のレゾール型フェノール樹脂を単独で使用した場合は、例えばスルーホール部に塗布したときに、肩部の肉厚が薄くなったり、スルーホール部の穴（スルーホール接続導電層）の形状が悪くなるなどの欠点が生じる。
【０００６】
また、高分子量レゾール型フェノール樹脂を単独で使用した場合は、反応が非常に早いこと、乾燥，硬化過程での溶融粘度が高いことなどから、スルーホール部の肩部の導電層が厚肉になってエッジカバー性は良くなるが、スルーホール内部の穴を塞ぎ易いという欠点を生じる。
【０００７】
これらの問題の解決手段として、中分子量のレゾール型フェノール樹脂を使用する方法も考えられるが、単独の樹脂では特性のバランスがとれない。
【０００８】
導電ペースト硬化終了後のスルーホール部のスルーホールや段差等の肩部の導電層の肉厚や形状は、使用するレゾール型フェノール樹脂の分子量に大きく関係する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
請求項１乃至５記載の発明は、スルーホール部における肩部の肉厚を確保すると共にエッジカバー性が良く、穴塞ぎを防止することが可能な導電ペースト用樹脂組成物を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レゾール型フェノール樹脂を含んでなる導電ペースト用樹脂組成物であって、レゾール型フェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した高分子量側の分子量ピークが、重量平均分子量で５０，０００〜１００，０００の範囲内および低分子量側の分子量ピークが、重量平均分子量で５，０００〜３０，０００の範囲内に各々１つづつある導電ペースト用樹脂組成物に関する。
【００１３】
また、本発明は、高分子量レゾール型フェノール樹脂（１）と低分子量レゾール型フェノール樹脂（２）とを含んでなる導電ペースト用樹脂組成物であって、高分子量レゾール型フェノール樹脂（１）のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子量が５０，０００〜１００，０００の範囲内および低分子量レゾール型フェノール樹脂（２）の重量平均分子量が５，０００〜３０，０００の範囲にある導電ペースト用樹脂組成物に関する。
【００１４】
更に、本発明は、レゾール型フェノール樹脂（１）および（２）の混合比率が、前者／後者（重量比）で２０／８０〜６０／４０である導電ペースト用樹脂組成物に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明において使用されるレゾール型フェノール樹脂の性状については特に制限はないが、導電ペーストを製造する上での溶解作業性を考慮すると液状型が好ましい。また、レゾール型フェノール樹脂の合成方法および使用材料の純度についても特に制限はないが、ＮＶ（合成溶媒中の固形分割合）は、分子量が高いことおよび導電ペースト製造時の作業性を考慮すると、４０〜６０重量％が好ましい。
【００１６】
高分子量側の分子量ピークおよび高分子量レゾール型フェノール樹脂の分子量は、前記したように重量平均分子量で５０，０００〜１００，０００の範囲が好ましく、７０，０００〜９５０，０００の範囲内であることが更にましい。高分子量側の分子量ピークが５０，０００未満であるか分子量が５０，０００未満の高分子量レゾール型フェノール樹脂を使用した場合は、低分子レゾール型フェノール樹脂と混合使用しても、分担機能が明確に現われず、スルーホール部の肩部のエッジの導電層が薄くなる傾向がある。あるいは、断面形状が悪化し、膨れが発生する傾向がある。また、高分子量側の分子量ピークが１００，０００を超えるか分子量が１００，０００を超える高分子量レゾール型フェノール樹脂を使用した場合は、エッジに厚肉の導電層を形成することができるのでカバー性は良いが、スルーホール内部に穴詰まりが発生し易くなる傾向がある。
【００１７】
また、低分子量側の分子量ピークおよび低分子量レゾール型フェノール樹脂の分子量は、前記したように重量平均分子量で５，０００〜３０，０００の範囲内が好ましく、１０，０００〜２５，０００の範囲内であることが更に好ましい。低分子量側の分子量ピークが５，０００未満であるか分子量が５，０００未満の低分子量レゾール型フェノール樹脂を使用した場合は、エッジのカバー性が悪化する傾向があり、低分子量側の分子量ピークが３０，０００を超えるか分子量が３０，０００を超える低分子量レゾール型フェノール樹脂を使用した場合は、高分子量レゾール型フェノール樹脂と混合使用した場合に、エッジカバー性は良いが、スルーホール部内では穴詰まりが発生し易くなる傾向がある。
【００１８】
本発明において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により標準ポリスチレンの検量線を用いて求めた値である。
【００１９】
高分子量レゾール型フェノール樹脂と低分子量レゾール型フェノール樹脂の混合比率は、前者／後者（重量比）で２０／８０〜６０／４０が好ましく、３０／７０〜５５／４５が更に好ましい。高分子量レゾール型フェノール樹脂が２０重量％未満の場合は、エッジのカバー性が悪くなる傾向があり、また６０重量％を超えた場合はスルーホール部に穴詰まりが発生し易くなる傾向がある。
【００２０】
また、他の樹脂（例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂やフェノキシ樹脂等の熱可塑性樹脂）を添加する場合には、添加する樹脂の構造，分子量，反応時間などによって添加量を決定する。例えば、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の場合は、使用するレゾール型フェノール樹脂（固形分）の総量に対して３５重量％以下が好ましく、２５〜１５重量％の範囲がより好ましい。添加量が３５重量％以上の場合には、導電性が悪化し易くなる傾向があり、また１５重量％未満の場合には、接着性あるいは耐クラック性の低下が起き易いという傾向がある。
【００２１】
高分子量レゾール型フェノール樹脂と低分子量レゾール型フェノール樹脂の混合方法については特に制限はないが、自動乳鉢，撹拌機等を使用することが有効である。
【００２２】
また、導電ペーストの硬化性，接着性等を最適に調整するために、フェノール樹脂の分担機能を低下させない範囲で、必要に応じて、硬化促進剤、シランカップリング剤、分散剤、腐食防止剤などを添加することができる。若し、添加する場合その含有量は、硬化促進剤は、樹脂成分１００重量部に対して０．０５〜３重量部の範囲であることが好ましい。シランカップリング剤は、樹脂成分および導電粉１００重量部に対して０．０１〜３重量部の範囲であることが好ましい。分散剤は、導電粉１００重量部に対して０．０１〜１重量部の範囲であることが好ましい。腐敗防止剤は、導電粉１００重量部に対して０．０１〜１重量部の範囲であることが好ましい。
【００２３】
使用する合成溶媒および粘度調整溶剤に特については制限はないが、使用する溶質（合成モノマ）との極性値および導電ペーストの印刷作業性を考慮すると、沸点が１４０〜２２０℃の範囲の溶剤、例えば、ソルフィットＡＣ［株式会社クラレ製（商品名）］、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等が好ましく、単独または混合して使用することができる。
【００２４】
導電ペーストを作製するのに用いられる電粉（金属粉）については特に制限はないが、例えば導電性を考慮すると、銀粉、銅粉、銀めっき銅粉等を単独あるいは複合化して使用することができる。導電粉の平均粒子径は、３〜２５μｍのものを用いるのが好ましい。平均粒子径が３μｍ以下の導電粉を使用した場合は、導電ペーストの粘度が高くなり、印刷性が悪化する傾向がある。また、２５μｍ以上の導電粉を使用した場合はスルホール部の穴詰まりが発生し易くなる傾向がある。
【００２５】
樹脂成分（Ａとする）と導電粉（Ｂとする）とは、導電性を良好にするためには、（Ａ＋Ｂ）に対して（Ｂ）が７５重量％以上となるように配合するのが好ましく、８０重量％以上となるように配合するのがより好ましい。また、形成される導電層の密着性や強度等の観点から、（Ａ＋Ｂ）に対して（Ｂ）が９３重量％以下となるように配合するのが好ましく、９０重量％以下となるように配合するのがより好ましい。
【００２６】
樹脂成分と導電粉を均一に混合する方法については特に制限はないが、自動乳鉢，撹拌羽根を取り付けた高トルクのモータで混合することが有効である。
【００２７】
本発明になる高分子量レゾール型フェノール樹脂と低分子量レゾール型フェノール樹脂の機能分担は、６０〜１５０℃の熱処理範囲でほぼ完成される。従って、導電ペースト印刷後のスルーホール基板の熱処理条件は、非常に重要な因子となる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００２９】
実施例１
乳鉢に合成溶媒としてソルフィットＡＣ［株式会社クラレ製（商品名）］を使用してＮＶ５０重量％に調整した重量平均分子量が８３，０００の高分子量レゾール型フェノール樹脂［日立化成工業株式会社製のヒタノール４０１１Ａ（商品名）］６ｇおよび上記と同様の合成溶媒を使用してＮＶ５０重量％に調整した重量平均分子量が１５，０００の低分子量レゾール型フェノール樹脂［日立化成工業株式会社製のヒタノール４０１１（商品名）］１４ｇを配合し、更にエポキシ樹脂［シェル化学社製のエピコート８２８（商品名）］１ｇ、導電粉として、平均粒径が４．８μｍのリン片状の銀粉［株式会社徳力化学研究所製のＴＣＧ−１（商品名）］５７ｇおよびソルフィットＡＣを１．３ｇ配合し、らいかい機を使用して２０分間混練して導電ペーストとした。得られた導電ペーストの粘度は４．６Ｐａ．ｓであった。
【００３０】
また、得られた導電ペーストのゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分子量測定条件を以下に示す。
【００３１】
試料は、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）５ｍｌあたり１２０ｍｇを溶解した導電ペーストを２００マイクロリットル用いた。分離に用いたカラムは、日立化成工業（株）製のゲルパック（Ｇｅｌｐａｋ）（商標名）ＧＬ−Ｒ４４０＋ＧＬ−Ｒ４５０＋ＧＬ−Ｒ４００Ｍで、検出器は、（株）日立製作所製のＬ３３００ＲＩを用い、溶離液はＴＨＦ、流量は２．０５ｍｌ／分の条件で行った。また、検量線は標準ポリスチレンを使用して作製した。以下の実施例および比較例も同じ条件で行った。
【００３２】
上記の測定条件で分子量分布を測定した結果、重量平均分子量８３．０００をピークにするものおよび重量平均分子量１５，０００をピークにするものの混合物であることを確認した。
【００３３】
次に、得られた導電ペーストを試験用スルーホールエッチング基板に形成した直径が０．６ｍｍの２００個のスルーホールにスクリーン印刷機で１穴当たり０．００１８ｇを充填（塗布）できるように調整して印刷した。このものを室温で１５分間放置した後、６０℃に昇温した乾燥器で３０分間乾燥し、次いで１５０℃まで３０分で昇温し、更に１５０℃で３０分間保持して硬化した。
【００３４】
熱処理を終了した試験用スルホールエッチング基板は、２００個のスルーホール総てが穴明き状態で、肩部にも十分な厚さの導電層が形成されてエッジカバー性は良好であった。
【００３５】
実施例２
高分子量レゾール型フェノール樹脂の配合量を１０ｇ並びに低分子量レゾール型フェノール樹脂の配合量を１０ｇに変えてソリフィットＡＣを１．９ｇ配合した以外は、実施例１と同じ配合，同じ方法で導電ペーストを作製した。この導電ペーストの粘度は４．８Ｐａ．ｓであった。
【００３６】
この導電ペーストを使用して実施例１と同じ方法で印刷し、同じ条件で乾燥、硬化した。この結果、熱処理を終了した試験用スルホールエッチング基板は、２００個のスルーホールの総てが穴明き状態で、肩部のエッジカバー性も良好であった。
【００３７】
比較例１
高分子量レゾール型フェノール樹脂を配合せず、重量平均分子量が８，２００の低分子量レゾール型フェノール樹脂［日立化成工業（株）製ヒタノール４０１２（商品名）］１４ｇを使用し、ソルフィットＡＣを０．７ｇ配合した以外は、実施例１と同じ配合，同じ方法で導電ペーストを作製した。この導電ペーストの粘度は４．５Ｐａ．ｓであった。なお、導電ペーストについて実施例１と同様のっか測定条件で分子量分布を測定した結果、重量平均分子量８，２００をピークにするものであることを確認した。
【００３８】
この導電ペーストを使用し、実施例１と同じ方法で印刷し、同じ条件で乾燥、硬化させた。この結果、熱処理を終了した試験用スルホールエッチング基板は、６２個のスルーホールに穴詰まり現象がみられ、肩部の導電層は薄肉でエッジカバー性が不十分であった。
【００３９】
比較例２
高分子量レゾール型フェノール樹脂を配合せず、重量平均分子量が３５，０００の低分子量レゾール型フェノール樹脂［日立化成工業（株）製ヒタノール４０１２Ａ（商品名）］１４ｇを使用し、ソルフィットＡＣを１．８ｇ配合した以外は、実施例１と同じ配合，同じ方法で導電ペーストを作製した。この導電ペーストの粘度は４．７Ｐａ．ｓであった。なお、導電ペーストについて実施例１と同様の測定条件で分子量分布を測定した結果、重量平均分子量３５，０００をピークにするものであることを確認した。
【００４０】
この導電ペーストを使用し、実施例１と同じ方法で印刷し、同じ条件で乾燥、硬化させた。この結果、熱処理を終了した試験用スルホールエッチング基板は、殆どのスルーホールに穴詰まり現象がみられ（１８個が穴明き性）、肩部の導電層も肉薄でエッジカバー性が不十分であった。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１乃至５記載の導電ペーストは、スルーホール部における肩部の肉厚を確保すると共にエッジカバー性が良く、穴塞ぎを防止することが可能な導電ペーストである。