(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径２．０〜５．０μm及び比表面積２．０〜３．０m2/gの鱗片状銀粉１００重量部に対してメッキ銀量が銅粉１００重量部に対して２０〜２５重量部であり前記鱗片状銀粉より高い電気抵抗を示す平均粒径１０〜１９μmの樹枝状銀メッキ銅粉６７〜１００重量部の混合銀粉末からなる導電性粉末と熱硬化性樹脂と有機溶剤とを必須成分とするフレキシブル電子回路基板用導電性ペースト組成物。
【請求項２】
請求項１記載の導電性ペースト組成物を用いて形成してなる電子回路。
【請求項３】
請求項２記載の電子回路をフレキシブル基板に配置してなる電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鱗片状銀粉と樹枝状銀メッキ銅粉との混合導電性銀粉末からなるフレキシブル電子回路基板用導電性ペースト組成物と該導電性ペースト組成物を用いて形成してなる電子回路と該電子回路がパターン配置された電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、電子回路や電極の形成には導電性粉末を樹脂に練り込んでペースト状にした導電性ペーストが利用され、導電性粉末には、一般に、銅や銀の鱗片状粉末が使われている。
【０００３】
また、銀、銀メッキ銅、銅、金、ニッケル、バラジウムやこれらの合金類、カーボン等導電性微粉末であって該粉末の形状には制限はなく、粒状、板状、樹枝状、稟状、サイコロ状等が使用できる導電性微粉末、飽和共重合ポリエステル樹脂、ブロックイソシアネート化合物、溶剤を主成分とする導電性ペーストが提案され（例えば、特許文献１参照）、銅合金粉末と、銀粉末、銀合金粉末及び銀メッキ銅粉末から選ばれる粉末とからなる導電性粉末100重量部に対して、バインダー樹脂を５〜40重量部含み、粉末の形状が樹枝状、球状、フレーク（鱗片）状、粒状、毬栗状、針状あるいはそれらの混合物である導電性樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１５９９０６号公報
【特許文献２】特開平１０−１６２６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鱗片状粉末からなる導電性ペーストによって形成した電子回路は導電性物質の比表面積が大きく接触抵抗が少ないので、良好な導電性を確保することはできるが、当該鱗片状粉末からなる導電性ペーストによってフレキシブルフィルムに電子回路を形成した場合には、導電性物質同士や基板との密着性が悪く、折り曲げにより電子回路が断線して導電性が損なわれるという問題点があった。また、銅に比べて銀は導電性に優れているが、銀粉末からなる導電性ペーストはコスト上、実用性に欠けるという問題点があった。さらに、前記導電性ペースト（特許文献１）や前記導電性樹脂組成物（特許文献２）では、現在、フレキシブル電子回路基板に要求されている折曲げ特性を満足させることができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、銀が有する導電性特性を最大限に引き出すことができ、フレキシブル電子回路基板が要求する折曲げ特性を満足できる導電性ペースト組成物を得ることを技術的課題として、その具現化をはかるべく研究・実験を重ねた結果、特定平均粒径と比表面積を有する鱗片状銀粉と特定平均粒径を有する樹枝状銀メッキ銅粉との混合銀粉末を使用すれば、ペースト塗布乾燥後において良好な導電性を示し、しかも折り曲げによる抵抗変化（耐折曲げ特性）に優れるという刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。
【０００８】
即ち、本発明に係るフレキシブル電子回路基板用導電性ペースト組成物は、平均粒径２．０〜５．０μm及び比表面積２．０〜３．０m2/gの鱗片状銀粉１００重量部に対してメッキ銀量が銅粉１００重量部に対して２０〜２５重量部であり前記鱗片状銀粉より高い電気抵抗を示す平均粒径１０〜１９μmの樹枝状銀メッキ銅粉６７〜１００重量部の混合銀粉末からなる導電性粉末と熱硬化性樹脂と有機溶剤とを必須成分とするものである。
【００１１】
また、本発明に係る電子回路は、前記いずれかの導電性ペースト組成物を用いて形成してなるものである。
【００１２】
さらに、本発明に係る電子部品は、前記電子回路をフレキシブル基板に配置してなるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特定平均粒径と比表面積を有する鱗片状銀粉と特定平均粒径を有する樹枝状銀メッキ銅粉との混合導電性銀粉末からなる導電性ペースト組成物であるから、良好な導電性を得ることができ、当該導電性ペースト組成物を用いて形成してなる電子回路であるから、良好な導電性と優れた耐折曲げ特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
実施の形態１．
【００１６】
本実施の形態に係る導電性ペースト組成物は、鱗片状銀粉と樹枝状銀メッキ銅粉との混合銀粉末からなる導電性粉末と熱硬化性樹脂と有機溶剤とを必須成分とするものである。
【００１７】
鱗片状粉末は粒子の表面積が大きく粒子同士が面接触となるので良好な導電性が得られ、薄膜であるため折曲げ性能では破断を生じやすく導電性が低下する傾向にあり、樹枝状粉末は粒子同士が点接触であるため導電性は若干劣るが、逆に折曲げ性能では粒子形状が安定しているために導電性は低下しない特徴を生かし、鱗片状粉末と樹枝状粉末との混合粉末を採用して導電性及び折曲げ性能に優れる導電性粉末とする。
【００１８】
さらに、前記導電性粉末の所望量を銀メッキのものとする必要があるが、鱗片状銅粉の銀メッキではメッキ形状が不均一となって良好な導電性が得られないので、鱗片状粉末は銀粉末とし、樹枝状粉末は銅粉を使用して銀メッキを施した銀メッキ銅粉末とする。この組合せにより鱗片状銀粉との混合によって樹枝状銀メッキ銅粉の樹枝状の長い枝が薄膜の鱗片状銀粉に作用して最良の折曲げ性能が得られる。
【００１９】
鱗片状銀粉は、平均粒径2.0〜5.0μm及び比表面積2.0〜3.0m２/gのものである。平均粒径が2.0μm未満であれば、ペースト中に銀粉末の凝集が起こり易いので好ましくなく、5.0μmを超えれば、耐折曲げ性が悪くなるので好ましくない。また、比表面積2.0m２/g未満であれば、導電性が悪くなるので好ましくなく、3.0m２/gを超えれば、耐折曲げ性が悪くなるので好ましくない。
【００２０】
樹枝状銀メッキ銅粉は、平均粒径10〜19μmのものである。平均粒径が10μm未満であれば、導電性が悪くなるので好ましくなく、20μm以上になると耐折曲げ特性が悪くなるので好ましくない。特に、平均粒径2.0〜5.0μmの鱗片状銀粉と平均粒径10〜15μm樹枝状銀メッキ銅粉との混合銀粉末が好ましい。
【００２１】
鱗片状銀粉と樹枝状銀メッキ銅粉との混合割合は、鱗片状銀粉100重量部に対して樹枝状銀メッキ銅粉67〜100重量部とするのが好ましく、より好ましい樹枝状銀メッキ銅粉の配合割合は鱗片状銀粉100重量部に対して82重量部である。樹枝状銀メッキ銅粉の配合割合が67重量部未満であれば、銀粉の配合割合が増加してコスト高となり好ましくなく、100重量部を超えれば、導電性と耐折曲げ特性が低下するので好ましくない。
【００２２】
樹枝状銀メッキ銅粉のメッキ銀量は、銅粉100重量部に対して20〜25重量部とするのが良い。メッキ銀量が20重量部未満では、適性な導電性が得られないので好ましくなく、また、25重量部は銀メッキできる略上限値である。なお、銀メッキ銅粉は電気メッキ、無電解メッキ等の一般的方法により作製すればよく、酸化防止や密着性向上を目的として必要に応じてＮｉやＡｕ等の下地メッキをしてもよい。
【００２３】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキル樹脂、ポリウレタン、ポリイミド等を使用することでき、これらの樹脂に限定されるものではなく、柔軟性に優れたポリエステル樹脂がより好ましい。また、前記導電性粉末と熱硬化性樹脂との混合割合は、導電性粉末100重量部に対して熱硬化性樹脂５〜20重量部とするのが良く、５重量部未満では流動性に乏しく塗布できないので好ましくなく、20重量部を超えれば導電性が低下し、塗膜性能に劣る（ダレや滲みが発生する）ので好ましくない。
【００２４】
有機溶剤としては、通常のエステル系、ケトン系、エーテルエステル系、エーテルグリコール系等の溶剤を使用すればよい。なお、スクリーン印刷により塗布する場合には、エステルグリコール系、エステル系、ケトン系等の沸点180℃以上の溶剤を使用するのがよい。
【００２５】
実施の形態２．
【００２６】
実施の形態１における導電性粉末と熱硬化性樹脂とを該導電性粉末100重量部に対して熱硬化性樹脂５〜20重量部の割合で配合し、さらに、所望の有機溶剤を加えて混合して導電性ペースト組成物を調整する。
【００２７】
次に、前記導電性ペースト組成物を用いて回路基板用フィルム上に図１に示すパターン回路を印刷塗布し、その後、熱風乾燥させて電子回路を形成する。
【実施例】
【００２８】
実施例１〜５：表１に示す各粉末特性を有する鱗片状銀粉及び樹枝状銀メッキ銅粉と、ポリエステル樹脂及びビニル樹脂とを表２に示す割合で混合して攪拌式擂潰機で10〜15分間予備混合を行い、この後、３本ロールミルを用いて２回分散処理を行った。続いて、ビスコテスター（リオン株式会社製：型式：VT-04）を使用して粘度200〜300ps（温度25℃下）の値になるようにエチルカルビトールアセテート溶剤で粘度調整して各導電性ペースト組成物を得た（実施例１〜５）。
【００２９】
【表１】
0004936142.tif 000002
【００３０】
【表２】
0004936142.tif 000003
【００３１】
前記各導電性ペースト組成物を温度150℃下で30分間熱処理した厚さ100μmの各PET（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に180メッシュのテトロン版（乳剤厚15μm）を使用して図１に示すテスト用パターン回路を印刷塗布した。そして、印刷後に熱風循環式乾燥機にて所定条件（120℃及び150℃で30分間実施）で硬化させて各パターン回路を形成した（実施例１〜５）。
【００３２】
前記各パターン回路において、Ａ−Ｂ間のパターン配線は幅１mm×長さ1000mmであり、Ｃで示す正方形のパターン面は１cm×１cmであった。
【００３３】
前記各パターン回路のＡ−Ｂ間のパターン配線の抵抗をデジタルマルチメーター（横河電機製作所製）を使用して測定した。各測定結果を初期抵抗値として表３に示す。
【００３４】
次に、図１においてＤ−Ｅ線を折り返し線としてパターン回路を形成したフィルム基板をパターン回路面が内側になるように180℃折り曲げてＤ−Ｅ線の折り曲げ部分を指先で押圧した後、Ｄ−Ｅ線を折り返し線として反対側に同様に折り曲げ、この動作を表裏２回実施した後、Ａ−Ｂ間のパターン配線の抵抗をデジタルマルチメーターを使用して測定した。各測定結果を折曲後抵抗値として表３に示す。
【００３５】
【表３】
0004936142.tif 000004
【００３６】
なお、表３中、抵抗変化率（％）は、式（（折曲後抵抗値）−（初期抵抗値））／（初期抵抗値）×１００により算出し、抵抗値評価「○」は１００Ω未満を示し、「△」は１００〜１２０Ω未満を示し、「×」は１２０Ω以上を示す。また、折曲性「○」は抵抗変化率４０％未満を示し、「×」は４０％以上を示す。
【００３７】
比較例１〜５：比較例１では鱗片状銀粉のみを使用し、比較例２では樹枝状銀メッキ銅粉のみを使用し、比較例３では鱗片状銀メッキ銅粉を使用した外、実施例１〜５と同様にして表１に示す粒子形状及び表２に示す割合毎に混合して各ペースト組成物を調整し、各パターン回路を形成した（比較例１〜５）。なお、比較例２では、導電性が無いため折曲後抵抗を測定できなかった。
【００３８】
実施例６：実施例１と同様にしてフィルム上にキーボード用実機パターン回路を形成してフレキシブル基板の電子部品を得た。図２はキーボード用実機パターン回路をフィルム上に印刷してなる電子部品の概略図である。
【００３９】
前記電子部品について、付着テスト、クロスカットテスト、硬度テスト及び折曲げテストを実施した。
【００４０】
付着テスト：粘着テープ（600番テープ：住友スリーエム株式会社製）をパターン回路面に密着状態で貼り付けた後、当該粘着テープを引き剥がしたがペーストの剥がれはなかった。
クロスカットテスト：前記粘着テープを用いて２mm間隔の前記付着テストを行ったが、ペーストの剥がれはなかった。
硬度テスト：２Ｈの鉛筆を45°の角度でパターン回路面に当てて１kgの力を加えた状態で鉛筆を走らせたが、ペーストの剥がれはなかった。
折曲げテスト：２kg荷重で一方向へ10回折り曲げ動作を行った後に抵抗変化率を測定した。抵抗変化率は300％以下の規格を大きく下回る35％であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、銀粉で構成される導電性ペースト組成物と比較して製造コストが安価でありながら、塗布乾燥後の導電性に優れ、かつ、耐折曲げ特性に優れるから、高い耐折曲げ特性が要求されるフィルム状電子部品の電子回路等の形成材料として好適に利用できる。
【００４２】
従って、本発明の産業上利用性は非常に高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】パターン回路図である。
【図２】キーボード用実機パターン回路をフィルム上に印刷してなる電子部品の概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ、Ｂ  パターン配線
Ｃ  パータン面
１  電子部品
【図１】
0004936142.tif 000005
【図２】
0004936142.tif 000006