JP2001031865A - 樹脂ペースト、その製造法及び電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィラーを用いることなく、印刷性、作業性
及び形状保持性を一段と向上させた樹脂ペースト及びそ
の製造法並びにこの樹脂ペーストを用いることにより信
頼性に優れた電子部品を提供する。 【解決手段】 樹脂と溶剤を含む溶液に、前記溶剤をさ
らに添加した場合の粘度に比較して、その添加によって
高い粘度を与える溶剤を配合することを特徴とする樹脂
ペーストの製造法、この製造法により得られる樹脂ペー
スト及びこの樹脂ペーストを用いて形成される被膜を有
してなる電子部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷
機、ディスペンサ、スピンコータなどの塗布方法に適し
た樹脂ペースト及びその製造法並びにそれを用いた各種
電子部品に関する。特にスクリーン印刷用に適した樹脂
ペースト及びその製造法並びにそれを用いた各種電子部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品の分野においては、小型
化、薄型化、高速化等への対応から、耐熱性、電気特性
及び耐湿性に優れる樹脂として、エポキシ樹脂に代わ
り、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミ
ド樹脂等が使用されている。これらの樹脂は、樹脂構造
が剛直であり薄膜基材に用いた場合、硬化後の基材が大
きく反り、硬化膜は柔軟性に欠け、屈曲性に劣る問題が
ある。

【０００３】そこで、低反り性、柔軟性を改善するため
に、樹脂を可とう化及び低弾性率化した変性されたポリ
アミドイミド樹脂（特開昭６２−１０６９６０号公報、
特開平８−１２７６３号公報、特開平７−１９６７９８
号公報等参照）が提案されている。これらの樹脂に、更
に耐熱性を付与させるために高分子量エポキシ樹脂や塗
布時の作業性及び塗布後の形状保持性を付与するため、
これらの樹脂へ無機フィラーを直接分散させているが印
刷性や作業性の点で好ましくなかった、また、無機フィ
ラーを直接粉末状態で樹脂溶液に分散させているため、
無機フィラー同士が二次凝集する問題があった。さら
に、無機フィラーを用いると形状保持性が向上するもの
の、折り曲げ性や耐熱性、耐湿性が樹脂単体と比べ低下
する問題があった。

【０００４】これらの問題を解決するため、有機フィラ
ーを用いた樹脂組成物が提案されているが粒子径や再現
性、コスト等の問題があり、あまり実用化されていな
い。フィラーを用いないと折り曲げ性や耐熱性、耐湿性
等が向上するが印刷性、作業性及び形状保持性が著しく
低下する。また、スクリーン印刷機を用いて塗布を行う
と印刷膜端部が極端に薄膜化してしまい無電解メッキや
電解メッキを行った場合、基材と被膜の間にメッキ液が
浸透し基材との密着性を低下させる。

【０００５】無機フィラーや有機フィラーを用いると形
状保持性は向上するが、消泡性やレベリング性が低下す
るため、消泡剤やレベリング剤を通常使用量より多く添
加する必要があり、添加量の増加に伴って基材や封止材
との密着性が低下する。また、フィラーを用いているた
め分散工程が必要になり分散性のバラツキや二次凝集等
の問題が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するものであり、フィラーを用いることなく、印
刷性、作業性及び形状保持性を一段と向上させた樹脂ペ
ースト及びその製造法並びにこの樹脂ペーストを用いる
ことにより信頼性に優れた電子部品に関する。

【０００７】

【発明が解決しようとする手段】本発明は、樹脂と溶剤
を含む溶液に、前記溶剤をさらに添加した場合の粘度に
比較して、その添加によって高い粘度を与える溶剤を配
合することを特徴とする樹脂ペーストの製造法に関す
る。また本発明は、前記の高い粘度を与える溶剤の配合
量が、樹脂ペーストの全溶剤量の５〜５０重量％とする
樹脂ペーストの製造法に関する。

【０００８】また本発明は、前記樹脂が、ポリイミド樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂又はこれら
の変性樹脂である樹脂ペーストの製造法に関する。また
本発明は、さらに消泡剤又はレベリング剤を配合する前
記樹脂ペーストの製造法に関する。また本発明は、前記
消泡剤又はレベリング剤の配合量が、樹脂固形分１００
重量部に対して、０．０５〜１重量部である樹脂ペース
トの製造法に関する。

【０００９】また本発明は、前記の高い粘度を与える溶
剤が、沸点が１５０〜２３０℃のものである樹脂ペース
トの製造法に関する。また本発明は、前記の高い粘度を
与える溶剤が、メチルプロピルジグリコール、ヘキシル
カルビトール、ブチルプロピレンジグリコール、ベンジ
ルアルコール、３−メチル３−メトキシブタノール、３
−メチル３−メトキシブチルアセテート、ブチルカルビ
トール、ブチルカルビトールアセテート、ＤＢＥシンナ
ー、プロピレンカーボネート及びイソホロンから選択さ
れるものである樹脂ペーストの製造法に関する。

【００１０】また本発明は、前記のいずれかの製造法に
より得られる樹脂ペーストに関する。さらに本発明は、
前記の樹脂ペーストを用いて形成される被膜を有してな
る電子部品に関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂ペーストは、樹脂と
溶剤を含む溶液に、前記溶剤をさらに加えた場合の粘度
に比較して、高い粘度を与える溶剤を配合することを特
徴とする。高い粘度を与える溶剤としては、一般に、前
記樹脂が非溶解性又は難溶解性の溶剤であることが好ま
しい。本発明の樹脂ペーストにおいて用いられる樹脂と
しては、耐熱性や電気的特性に優れたポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂及びこれらの変
性樹脂が好適に用いられる。変性樹脂としては、各種公
知の変性がされたものであれば特に制限はなく、例え
ば、シリコーン樹脂で変性されたもの、ポリカーボネー
ト樹脂で変性されたもの、ポリブタジエンで変性された
ものなどを挙げることができる。中では、ポリカーボネ
ート樹脂で変性されたポリアミドイミド樹脂が好ましい
ものとして挙げられる。

【００１２】前記の樹脂の溶液において用いられる溶
剤、即ち樹脂を溶解する溶剤としては、樹脂の種類によ
り適宜選択され、例えば、前記のポリイミド樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂及びこれらの変性樹
脂においては、γ−ブチロラクトン、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチル
エーテル、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシ
ド、酢酸セロソルブ、シクロヘキサノン等が挙げられ
る。これらのなかで、樹脂の合成反応が効率良く行われ
る等の点で、γ−ブチロラクトンが好ましいものとして
挙げられる。

【００１３】本発明に用いられる「前記溶剤をさらに加
えた場合の粘度に比較して、高い粘度を与える溶剤」と
は、樹脂と溶剤Ａを含む溶液に、さらにその溶剤Ａと全
く同一の溶剤Ａを加えて希釈した際の粘度Ａに比較し
て、異なる溶剤Ｂを同量加えて希釈したときの粘度Ｂが
前記粘度Ａよりも高くなる溶剤である。具体的には例え
ば、樹脂濃度が４０重量％の溶液に、前記溶液中の溶
剤、又は、それ以外の各種溶剤を加えて３５重量％とし
たときの粘度を、２５℃で測定して比較することにより
判断できる。

【００１４】前記「高い粘度を与える溶剤」としては、
沸点が１５０〜２３０℃のものが好ましい。沸点が１５
０℃より低いとスクリーン印刷機を用いた塗布方法時の
作業性が著しく低下する傾向にあり、沸点が２３０℃を
超えると樹脂ペーストの硬化性が低下し耐熱性や耐湿性
などの特性が低下する傾向がある。

【００１５】本発明で用いる前記「高い粘度を与える溶
剤」の具体例としては、メチルプロピルジグリコール、
ヘキシルカルビトール、ブチルプロピレンジグルコー
ル、ベンジルアルコール、３−メチル−３−メトキシブ
タノール、３−メチル−３−メトキシブチルアセテー
ト、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテー
ト、ＤＢＥシンナー（デュポン(株)：商品名）、プロピ
レンカーボネート、イソホロン等の溶剤が好適に使用さ
れる。これらの中で、スクリーン印刷時の印刷性や作業
性等の点で、３−メチル−３−メトキシブタノール、３
−メチル−３−メトキシブチルアセテート、ＤＢＥシン
ナー（デュポン(株)：商品名）がより好ましいものとし
て挙げられる。上記溶剤以外にも粘度を高くできる溶剤
であれは特に制限はない。また、上記溶剤は単独で使用
してもよいが、数種類を併用してもよい。

【００１６】「高い粘度を与える溶剤」の使用量は、印
刷性や形状保持性を考慮して、全溶剤量の５〜５０重量
％とすることが好ましい。５重量％より少ないと効果は
発現しにくい傾向にあり、５０重量％より多いと印刷性
や作業性が低下する傾向にある。また、本発明の樹脂ペ
ーストにおいて、全溶剤の量は、樹脂ペーストの総量に
対して、４０〜５５重量％とすることが、印刷性や作業
性の点で好ましい。

【００１７】本発明の樹脂ペーストには、さらに消泡剤
またはレベリング剤を含むことが好ましい。消泡剤また
はレベリング剤としては、シリコーン系、チタネート
系、アルミニウム系、フツ素系等が好適に使用され、特
に種類の制限をするものではなく、各種市販品が使用で
きる。また、前記消泡剤やレベリング剤は単独で使用し
てもよいが、数種類を併用してもよい。

【００１８】消泡剤またはレベリング剤の添加量は、樹
脂ペーストの樹脂固形分１００重量部に対して０．０５
〜１重量部とすることが好ましく、０．０５〜０．５重
量部とすることがより好ましい。この添加量が０．０５
重量部未満になると脱泡性や成膜性が低下する傾向にあ
り、添加量が１重量部を超えると脱泡性は向上するが形
状保持性が低下する傾向にある。

【００１９】また、樹脂ペーストには、塗工時の作業性
及び被膜形成前後の膜特性を向上させるため、さらに、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、染料又は顔料等の着色
剤類、熱安定剤、酸化防止剤、難燃剤、滑剤などを添加
することもできる。なかでもエポキシ樹脂を併用する
と、基材との密着性や耐湿性の点で好ましい。エポキシ
樹脂を併用する場合、その添加量としては、前記の耐熱
性の樹脂１００重量部に対して、１〜５０重量部とする
ことがきざ１の密着性の点で好ましい。

【００２０】本発明の樹脂ペーストは、各種電気製品や
電子部品の被膜形成材料として、スクリーン印刷、ディ
スペンス、スピンコートなどの塗布方法に好適に用いら
れる。特にスクリーン印刷に好適に用いられる。本発明
になる樹脂ペーストは、例えば、半導体素子、プリント
基板分野などの電子部品用のオーバーコート材、液状封
止材、層間絶縁膜、表面保護膜、ソルダレジスト層、接
着層などとして好適に用いられる。また、エナメル線用
ワニス、電気絶縁用含浸ワニス、注型ワニス、マイカ、
ガラスクロス等の基材と組み合わせたシート用ワニス、
ＭＣＬ積層板用ワニス、摩擦材料用ワニスなどにも使用
できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 攪拌機、油水分離器付冷却管、窒素導入管及び温度計を
備えた３リットルの四つ口フラスコに、プラクセルＣＤ
−２２０（ダイセル化学工業(株)製、１，６−ヘキサン
ジオール系ポリカーボネートジオールの商品名）２００
０．０ｇ（１．００モル）、アジピン酸２９２．０ｇ
（２．００モル）及びキシレン１１４．６ｇを仕込み、
途中、副生してくる縮合水を除去しながら２００℃まで
昇温した。２００℃で２時間反応させ、酸価が４９．７
KOHmg/gのジカルボン酸Ａを得た。

【００２２】ついで、攪拌機、冷却管、窒素導入管及び
温度計を備えた２リットルの四つ口フラスコに、４，
４′−ジフェニルメタンジイソシアネート１５０．０ｇ
（０．６０モル）、無水トリメリット酸６９．１２ｇ
（０．３６モル）及び前記合成で得られたジカルボン酸
Ａ５４１．４４ｇ（０．２４モル）及びγ−ブチロラク
トン７６０．５６ｇを仕込み、１６０℃まで昇温した
後、３時間反応させて、数平均分子量１２，０００の樹
脂を得た。得られた樹脂をγ−ブチロラクトンで希釈
し、不揮発分４０重量％のポリカーボネート変性ポリア
ミドイミド樹脂溶液を得た。なお、無水トリメリット酸
／ジカルボン酸Ａのモル比は、０．６／０．４であっ
た。

【００２３】得られた樹脂溶液の固形分１００重量部に
対して、Ｅｐ−１００４（油化シェルエポキシ株式会社
製商品名、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）を２０重
量部、消泡剤としてＫＳ−６０３（信越化学工業株式会
社製商品名）を０．１重量部、さらに、「高い粘度を与
える溶剤」（非溶解性の溶剤）として３−メチル−３−
メトキシブチルアセテートを用いて全体の溶剤量に対し
て５０重量％に成るようにして、かつ全体の固形分を５
０重量％に調整し１時間撹絆してポリアミドイミド樹脂
ぺーストを得た。

【００２４】実施例２ 実施例１において３−メチル−３−メトキシブチルアセ
テートの量を全体の溶剤量に対して３０重量％とした以
外は、実施例１と全く同様の操作を行いポリアミドイミ
ド樹脂ぺーストを得た。

【００２５】実施例３ 実施例１において３−メチル−３−メトキシブチルアセ
テートの量を全体の溶剤量に対して５重量％とした以外
は、実施例１と全く同様の操作を行いポリアミドイミド
樹脂ぺーストを得た。

【００２６】実施例４ 実施例２において消泡剤としてＫＳ−６０３（信越化学
工業株式会社製商品名）を０．０５重量部とした以外
は、実施例１と全く同様の操作を行いポリアミドイミド
樹脂ぺーストを得た、

【００２７】実施例５ 実施例２において消泡剤としてＫＳ−６０３（信越化学
工業株式会社製商品名）を０．５重量部とした以外は、
実施例１と全く同様の操作を行いポリアミドイミド樹脂
ペーストを得た。

【００２８】実施例６ 実施例２において消泡剤としてＫＳ−６０３（信越化学
エ業株式会社製商品名）を１重量部とした以外は、実施
例１と全く同様の操作を行いポリアミドイミド樹脂ペー
ストを得た。

【００２９】比較例１ 実施例１において非溶解性の溶剤を３−メチル３−メト
キシブチルアセテートを全体の溶剤量に対して０重量％
とした以外は、実施例１と全く同様の操作を行いポリア
ミドイミド樹脂ペーストを得た。

【００３０】比較例２ 比較例１においてアエロジル３８０（日本アエロジル工
業株式会社商品名）を樹脂溶液の固形分に対して５重量
％添加し三本ロールで分散させた以外は比較例１と全く
同様の操作を行いポリアミドイミド樹脂ペーストを得
た。

【００３１】上記の各実施例及び比較例で得られたポリ
アミドイミド樹脂ペースト及びポリアミドイミド樹脂組
成物の特性を下記の方法で測定し、結果を表１に示し
た。

【００３２】（１）印刷性 ３５μｍの銅箔上に、得られたポリアミドイミド樹脂ペ
ーストを印刷機（ニューロング株式会社製商品名：ＬＳ
−３４ＧＸ）とメツシュ版（株式会社ムラカミ製１５０
メッシュ）で印刷遠度１００mm/secで１０mm角を印刷
し、空気雰囲気中９０℃で３０分乾燥後、空気雰囲気中
１６０℃で６０分加熱硬化して得られたポリアミドイミ
ド樹脂被膜について万能投影機（ニコン株式会社製倍率
５０倍）でポリアミドイミド樹脂被膜表面状態を○：表
面に凹凸なし、×：表面に凹凸ありとして評価した。ま
た、ポリアミドイミド樹脂被膜の端部を表面粗さ計（株
式会社小坂研究所製商品名Surfcorder ＳＥ−３３０
０）でポリアミドイミド樹脂被膜の端部形状を測定し端
部から１００ミクロン地点の厚みを測定した。

【００３３】（２）形状保持性 １００μｍのポリイミドフィルムに１８μｍの銅箔を用
いた銅回路（回路幅が５０μｍ回路間隔が５０μｍ）上
に、得られたポリアミドイミド樹脂ペーストを印刷機
（ニューロング株式会社製商品名：ＬＳ−３４ＧＸ）と
メツシュ版（株式会社ムラカミ製１５０メッシュ）で印
刷速度１００mm/secで１０mm角を印刷し、空気雰囲気中
９０℃で３０分乾燥後、空気雰囲気中１６０℃で６０分
加熱硬化して得られたポリアミドイミド樹脂被膜につい
て万能投影機（ニコン株式会社製倍率５０倍）で印刷エ
ッジ部分を観察し、銅回路際ににじみ出た樹脂被膜量を
形状保持性とした。

【００３４】（３）メッキ液性 ３５μｍの銅箔上に、得られたポリアミドイミド樹脂ペ
ーストを印刷機（ニューロング株式会社製商品名：ＬＳ
−３４ＧＸ）とメツシュ版（株式会社ムラカミ製１５０
メツシュ）で印刷速度１００mm/secで１０mm角を印刷
し、空気雰囲気中９０℃で３０分乾燥後、空気雰囲気中
１６０℃で６０分加熱硬化して得られたポリアミドイミ
ド樹脂被膜を無電解すずメッキ液ＴｌＮＰ０ＳｌＴ Ｌ
Ｔ−３４（シプレイ・ファーイースト株式会社製商品
名）を用いて７０℃で２分間処理した後、８０℃の蒸留
水で１０分間洗浄し、空気雰囲気中１００℃で１２０分
乾燥してすずメッキ処理を行った。すずメッキ処理した
ポリアミドイミド樹脂被膜を万能投影機（ニコン株式会
社製 倍率５０倍）でポリアミドイミド樹脂被膜端部を
観察しすずメッキの潜り量を評価した。

【００３５】

【表１】

【００３６】以上の結果から明らかなように、実施例１
〜６は、フィラーを添加することなく印刷性の表面凹凸
が良好で、端部厚さも十分な厚さがあるためメッキ液性
も小さい。また、形状保持性も小さく良好である。一
方、比較例１は非溶解性の溶剤が無いため端部厚さが薄
くメッキ液性が大きくなる。また、フィラーを添加した
比較例２と実施例を比較すると実施例は形状保持性に優
れている。

【００３７】

【発明の効果】本発明の樹脂ペースト及び本発明の製造
法により得られる樹脂ペーストは、フィラを添加しなく
ても印刷性において表面状態や端部厚さが良好で、回路
上に樹脂被膜を形成した場合においても形状保持性が良
好で、メッキ液性に優れている。従って、本発明の樹脂
ペーストは、上記の優れた特性を有し、電子部品用オー
バーコート材、液状封止材、エナメル線用ワニス、電気
絶縁用含浸ワニス、積層板用ワニス、摩擦材料用ワニ
ス、プリント基板分野などにおける層間絶縁膜、表面保
護膜、ソルダレジスト膜、接着層などや、半導体素子な
どの電子部品に好適に用いることができる。よって、本
発明の電子部品は、信頼性に優れるものとなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CL001 CM041 CP171 EC036 EC046 EE036 EH036 EL106 FD207 GF00 GH00 GJ01 GJ02 GQ00 GQ01 HA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂と溶剤を含む溶液に、前記溶剤をさ
   らに添加した場合の粘度に比較して、その添加によって
   高い粘度を与える溶剤を配合することを特徴とする樹脂
   ペーストの製造法。
2. 【請求項２】 高い粘度を与える溶剤の配合量が、樹脂
   ペーストの全溶剤量の５〜５０重量％とする請求項１記
   載の樹脂ペーストの製造法。
3. 【請求項３】 樹脂が、ポリイミド樹脂、ポリアミドイ
   ミド樹脂、ポリアミド樹脂又はこれらの変性樹脂である
   請求項１又は２記載の樹脂ペーストの製造法。
4. 【請求項４】 さらに消泡剤又はレベリング剤を配合す
   る請求項１、２又は３記載の樹脂ペーストの製造法。
5. 【請求項５】 消泡剤又はレベリング剤の配合量が、樹
   脂固形分１００重量部に対して、０．０５〜１重量部で
   ある請求項４記載の樹脂ペーストの製造法。
6. 【請求項６】 高い粘度を与える溶剤が、沸点が１５０
   〜２３０℃のものである請求項１、２、３、４又は５記
   載の樹脂ペーストの製造法。
7. 【請求項７】 高い粘度を与える溶剤が、メチルプロピ
   ルジグリコール、ヘキシルカルビトール、ブチルプロピ
   レンジグリコール、ベンジルアルコール、３−メチル３
   −メトキシブタノール、３−メチル３−メトキシブチル
   アセテート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトール
   アセテート、ＤＢＥシンナー、プロピレンカーボネート
   及びイソホロンから選択されるものである請求項１、
   ２、３、４又は５記載の樹脂ペーストの製造法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかの製造法により
   得られる樹脂ペースト。
9. 【請求項９】 請求項８記載の樹脂ペーストを用いて形
   成される被膜を有してなる電子部品。