JPH09198920A - 銅導体ペースト及び該銅導体ペーストを印刷した基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に印刷しやすく、印刷した後も形状保
持ができ、セラミックス基板に設けたスルーホールに穴
埋めしやすくて固着することができ、そして導体の電気
抵抗値を低下させた銅導体ペースト及び該銅導体ペース
トを印刷した基板を提供することを目的とする。 【解決手段】 超微粒子化した銅、銅酸化物、もしくは
これらの混合物を高分子内に凝集することなく分散させ
て得られた高分子複合物に、平均粒子径１〜１００ｎｍ
の範囲にある銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物
と、平均粒子径０．５〜１０μｍの範囲にあるベース銅
粉を主にしこれより平均粒子径が小さい補助銅粉を少な
くとも１種類以上添加した混合銅粉と、そして有機溶剤
を添加した構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は銅導体ペースト及び
これを印刷した基板に係り、詳しくは基板上に印刷しや
すく、印刷した後も形状保持ができ、しかもセラミック
ス基板に設けたスルーホールに穴埋めしやすい銅導体ペ
ースト及び該銅導体ペーストをスクリーン印刷した基板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、セラミックス基板上に回路を印刷
したり、また基板に設けた貫通穴であるスルーホールに
導体を穴埋めするために、導体ペーストが用いられてい
る。この導体ペーストとしては、銀とパラジウムを主成
分とするＡｇ−Ｐｄ系ペーストを始め、銀系ペースト、
金系ペースト、銀と白金を主成分とするＡｇ−Ｐｔ系ペ
ースト、銅系ペーストがある。

【０００３】このうち、Ａｇ−Ｐｄ系ペーストは配線用
途として代表的なものであるが、いくつかの不具合点も
備えている。例えば、ペーストを基板上の配線に使用し
た場合、空気中の水分などを介して銀がイオン化し、こ
のイオン化した銀が隣の導体路へ移行して回路をショー
トさせるマイグレーションと呼ばれる現象が発生してい
た。このため、導体路間の距離を狭くできなかった。ま
た、導体路上に他の部品を搭載したり接続するためのハ
ンダ付け部分では、銀がハンダに浸食されやすく、耐ハ
ンダ性が劣っていた。

【０００４】また、上記ペーストを基板へ接着する場合
には、本来ミクロンサイズの金属微粒子は、セラミック
ス基板と反応接着することができないために、ペースト
内に約４〜１０重量％のガラスフリットを配合し、印刷
後基板にあるガラスフリットが焼成後に基板と金属膜と
を接着する役割を与えていた。しかし、その反面ガラス
フリットが焼成後の金属膜内にも多量に残存するため、
金属膜の電気抵抗値が高くなり、またガラス層で金属膜
と基板とを接着しているため、熱膨張差による歪みが出
やすくなって、熱衝撃性が弱くなると言った問題が発生
した。

【０００５】このような不具合点を一部解消したペース
トとして銅系ペーストが知られている。このペースト
は、例えば特開昭６０−７０７４６号公報に記載されて
いるように、銅、ガラスフィリット、そしてタングステ
ン、モリブデン、レニウム等の非銅系物質を有機溶媒中
に分散させた組成からなっており、また特公平３−５０
３６５号公報に記載されているように、銅酸化物を被覆
した金属銅粒子、銅酸化物粒子、ガラス等のガラス粉体
を有機溶媒中に分散させた組成からなっている。

【０００６】また、他のスルーホールを穴埋めした基板
の製造方法としては、アルミナのスルーホールにタング
ステンを埋設したものを同時に焼成する方法が提案され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記銅系ペーストもガ
ラス粉体として好ましくは４〜１０重量％の多くのガラ
スフリットを添加して基板と導体との接着の役割を果し
ている。しかし、上記ペーストは印刷性を改善するため
に動的粘度を低くしているが、静的粘度も低くなるため
に、これを基板にスクリーン印刷した場合にペーストが
たれて印刷した後の導体のエッジがシャープに出現しに
くく正確な印刷ができなくなった。そのために、回路設
計上、導体断面積がつかみにくいという問題につなが
り、一方粘度を高くすると、印刷性が低下するため、導
体路に凹凸が発生し、この凹凸により電気信号にノイズ
が入ってしまうことがあった。

【０００８】また、スルーホールの中に穴埋めした後に
焼成してこの中を充填する場合には、ガラスフリットが
焼成後のスルーホール中の導体内に多量に残存するため
に導体の電気抵抗値が高く、更に導体と基板との界面に
存在するガラス層が熱膨張差による歪みが出やすくて耐
熱性や耐熱衝撃性が弱く、充填された導体がスルーホー
ルに付着しない問題があった。この耐熱衝撃性は、導体
をもつ基板を低温雰囲気から高温雰囲気へ、またその逆
方向へ繰り返し移動させた後における導体と基板との接
着力から評価される。また、上記ガラスフリットも低い
軟化点を有する硼珪酸鉛ガラスが使用されていることか
ら、酸化防止やＡｕワイヤボンディングのために行うメ
ッキ工程では、上記ガラス内の鉛がメッキを阻害してい
た。

【０００９】本発明は、このような問題点を改善するも
のであり、基板上に印刷しやすく、印刷した後も形状保
持ができ、セラミックス基板に設けたスルーホールに穴
埋めしやすくて固着することができ、そして導体の電気
抵抗値を低下させた銅導体ペースト及び該銅導体ペース
トを印刷した基板を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、超微粒
子化した酸化銅、銅、もしくはこれらの混合物を高分子
内に凝集することなく分散させて得られた高分子複合物
に、平均粒子径１〜１００ｎｍの範囲にある銅、銅酸化
物、もしくはこれらの混合物と、平均粒子径０．５〜１
０μｍの範囲にあるベース銅粉を主にしこれより平均粒
子径が小さい補助銅粉を少なくとも１種類以上添加した
混合銅粉と、そして有機溶剤からなる銅導体ペースト及
び該銅導体ペーストを用いて印刷し、焼成した基板にあ
る。

【００１１】また、本発明は、バインダー樹脂を添加し
た場合や、混合銅粉が平均粒子径２〜５μｍの範囲で最
も平均粒子径が大きいベース銅粉と、平均粒子径１〜２
μｍの範囲にある第１の補助銅粉と、そして平均粒子径
０．５〜１μｍの範囲にある第２の補助銅粉から構成さ
れている場合や、また混合銅粉が平均粒子径０．５〜１
μｍの範囲で最も平均粒子径が大きいベース銅粉と、平
均粒子径０．１〜０．５μｍの範囲の補助銅粉から構成
されている場合や、更にガラス粉末が混合銅粉と高分子
複合物中の超微粒子化した銅、銅酸化物、もしくはこれ
らの混合物と、そして平均粒子径１〜１００ｎｍの範囲
にある銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物の合計量
１００重量部に対して０．１〜２．０重量部添加されて
いる場合や、有機溶剤と高分子からなる有機分が２〜１
６重量％である場合を含む。

【００１２】

【作用】本発明の銅導体ペースト及び該銅導体ペースト
を印刷した基板では、超微粒子化した銅、銅酸化物、も
しくはこれらの混合物を高分子内に凝集することなく分
散させて得られた高分子複合物と平均粒子径１〜１００
ｎｍの範囲にある銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合
物とが基板と反応接着し、混合銅粉を焼き締める作用が
ある。また、上記高分子複合物に混合物と混合銅粉が混
在することにより、静的粘度が高く、印刷後の導体のエ
ッジがシャープに出現して形状保持が良好になり、しか
も動的粘度が高くならないため、印刷性は良好である。
また、平均粒子径１〜１００ｎｍの範囲にある銅、銅酸
化物、もしくはこれらの混合物が基板と反応接着し、混
合銅粉を焼き締める作用がある。また、補助銅粉がベー
ス銅粉の配列により生じる間隙や空隙を充填し、内部欠
陥がなく、焼き締まりも良好な導体を得ることができ
る。更に、ベース銅粉をより小さくすることで、ファイ
ンラインの印刷にも適用できる。しかも、導体ペースト
の粘度を調節することで、スルーホールに充填しやす
く、そしてスルーホールに充填されたペーストの焼成後
の体積変化も少ないことから穴埋め性が良好で、高水準
の接着力が維持できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明における銅導体ペーストの
第１の成分となる高分子複合物は、熱力学的に非平衡化
した高分子層を作製し、この高分子層の表面に少なくと
も銅金属を密着した後、上記高分子層を加熱して高分子
層を安定化させることで銅金属から粒径が１００ｎｍ以
下、好ましくは１〜５０ｎｍの超微粒子化したＣｕ₂ Ｏ
あるいはＣｕＯからなる酸化銅、銅、もしくはこれらの
混合物を高分子内に凝集させることなく分散させたもの
である。酸化銅の超微粒子の含有量は９０重量％以下、
好ましくは１０〜９０重量％である。超微粒子の酸化
銅、銅、もしくはこれらの混合物は低温で高反応性を有
しており、銅粉同志の焼結を促進させるとともに、基板
と反応接着して接着力の大きな導体膜を形成する。

【００１４】上記高分子複合物を得る場合において、高
分子層を熱力学的に非平衡化した状態に成形する必要が
ある。具体的には、これは高分子を真空中で加熱して融
解し蒸発させて基板の上に高分子層を固化する真空蒸着
方法、あるいは熱分解法、高分子を融解温度以上で融解
し、この状態のまま直ちに液体窒素等に投入して急冷
し、基板の上に高分子層を付着させる融解急冷固化方法
などがある。

【００１５】そのうち真空蒸着方法の場合には、通常の
真空蒸着装置を使用して１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空
度、蒸着速度０．１〜１００μｍ／分、好ましくは０．
５〜５μｍ／分で、ガラス等の基板の上に高分子層を得
ることができる。

【００１６】熱分解法は、減圧下にある閉鎖した空間で
原材料である高分子を熱分解して気化し、この気化物を
固化することで熱力学的に非平衡化した状態（準安定構
造を有する）再生高分子を製造する方法であり、投入し
た所定量の高分子を熱分解して気化した後、この気化物
を加熱処理領域で再生高分子に凝集し、凝集しなかった
気化物を冷却領域にてオイル状の低分子量物に凝集する
ことにより、オイル状の低分子量物が混在しない再生高
分子を得る方法である。

【００１７】また、融解急冷固化方法では、高分子を融
解し、該高分子固有の臨界冷却速度以上の速度で冷却し
て高分子層を得る。このようにして得られた高分子層は
熱力学的に不安定な非平衡化した状態におかれ、時間の
経過につれて平衡状態へ移行する。

【００１８】本発明で使用する高分子は、例えばナイロ
ン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナ
イロン６９、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド（Ｐ
ＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート、ポ
リメチルメタクリレート等であって、分子凝集エネルギ
ーとして２０００ｃａｌ／ｍｏｌ以上有するものが好ま
しい。この高分子は、通常言われている結晶性高分子や
非晶性高分子も含む。尚、分子凝集エネルギーについて
は、日本化学会編 化学便覧応用編（１９７４年発行）
の第８９０頁に詳細に定義されている。

【００１９】続いて、前記熱力学的に非平衡化した高分
子層は、その表面に銅の金属層を密着させる工程へと移
される。この工程では真空蒸着装置によって銅の金属層
を高分子層に蒸着させるか、もしくはその金属箔、金属
板を直接高分子層に密着させる等の方法で銅の金属層を
高分子層に積層させる。

【００２０】上記銅の金属層と高分子層とが密着した複
合物を、高分子のガラス転移点以上、流動温度以下の温
度で加熱して高分子層を安定状態へ移行させる。その結
果、銅の金属層は、１００ｎｍ以下で、１〜５０ｎｍの
領域に粒子径分布の最大をもつ酸化銅、銅、もしくはこ
れらの混合物の超微粒子となって高分子層内へ拡散浸透
し、この状態は高分子層が完全に安定するまで続き、高
分子層に付着している銅の金属層はその厚さも減少して
最終的に無くなる。上記超微粒子は凝集することなく高
分子層内に分布している。尚、この工程で高分子層を加
熱すると、高分子層が酸化銅、銅、もしくはこれらの混
合物の超微粒子との相互作用で固有の着色を示し、上記
超微粒子が高分子層内へ浸透していることがわかる。ま
た、この色は酸化銅、銅、もしくはこれらの混合物から
なる超微粒子の粒子径、高分子の種類により変化しう
る。

【００２１】本発明では、高分子複合物の製造方法は上
記の方法だけでなく、例えば溶融気化法に属する気相
法、沈殿法に属する液相法、固相法、分散法で酸化銅、
銅、もしくはこれらの混合物の超微粒子を作製し、この
超微粒子を溶液あるいは融液からなる高分子と機械的に
混合する方法、あるいは高分子と超微粒子とを同時に蒸
発させ、気相中で混合する方法等がある。

【００２２】また、本発明の銅導体ペーストの第２の成
分となる銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物からな
る微粒子は、例えば沈殿法と呼ばれる方法、即ち金属塩
溶液から還元剤を用いて直接金属微粒子を沈殿析出させ
る方法である。ホルマリン、ヒドラジン、次亜リン酸ソ
ーダ、水素化ホウ素塩などの還元剤を、金属イオンを含
む水溶液に適当な条件のもとで添加することにより、金
属微粒子を得ることができる。また、上記微粒子は耐酸
化性、分散性等の改善のため、有機脂肪酸やカップリン
グ剤により表面処理が行われる。上記微粒子の平均粒子
径は１〜１００ｎｍの範囲であり、好ましくは４０〜６
０ｎｍである。

【００２３】また、本発明の銅導体ペーストの第３の成
分である混合銅粉は、平均粒子径０．５〜５μｍの範囲
にある銅粉をベースにし、これより平均粒子径の範囲が
小さい補助銅粉を少なくとも１〜３種類以上添加したも
のである。具体的な混合銅粉は、平均粒子径２〜５μｍ
の範囲にある最も平均粒子径が大きいベース銅粉と、平
均粒子径１〜２μｍの範囲で次に平均粒子径が大きい第
１の補助銅粉と、そして平均粒子径０．５〜１μｍの範
囲で最も平均粒子径が小さい第２の補助銅粉の三段階の
粒子径範囲から構成されている場合や、平均粒子径０．
５〜１μｍの範囲にあるベース銅粉と、平均粒子径０．
１〜０．５μｍの範囲にある補助銅粉の二段階の粒子径
範囲から構成されている。上記混合銅粉を三段階の粒子
径範囲から構成した場合では、混合銅粉中、ベース銅粉
が８０〜９８重量％に対して第１の補助銅粉が１〜１９
重量％、第２の補助銅粉が１〜１９重量％になってい
る。特に、補助銅粉については、これに限定されること
なく、これらの平均粒子径の範囲以下の第３の補助銅粉
を使用してもよい。

【００２４】上記補助銅粉の各銅粉は、比較的球形に近
いものが望ましい。これは各銅粉が空隙を少なくして配
列するためである。平均粒子径の異った銅粉を使用する
と、平均粒子径の小さな補助銅粉が平均粒子径の最も大
きなベース銅粉が配列したときに生じる隙間や空隙を充
填するため、焼成後の導体は内部欠陥が少なく、焼き締
まりも良好になる効果がある。

【００２５】ベース銅粉の平均粒子径が５μｍを超える
と、酸化の影響を受けにくく焼成条件設定が広くなる
が、低い温度では充分に焼結せず焼き締まり不足が生じ
て導体と基板との接着力が低下する。また、インクロー
ル工程で銅粉がつぶれてしまって銅箔状となり、スクリ
ーン印刷時にメッシュずまりが発生することがある。一
方、ベース銅粉の平均粒子径が０．５μｍ未満では、混
合銅粉の総粒子面積が大きくなり過ぎて、酸化の影響が
大きくなり、電気抵抗値が高くなる。また、カサ密度が
大きいため焼き締まり性が悪くなる。

【００２６】ベース銅粉の添加量が９８重量％を超える
と、低い温度では充分に焼結せずに焼き締まり不足が生
じて導体と基板、またスルーホールとの接着力が低下
し、一方８０重量％未満では混合銅粉の総粒子面積が大
きくなり過ぎることになり、前述と同様の不具合が起こ
る。尚、補助銅粉はベース銅粉が配列したときに生じる
間隙や空隙を充填するために添加するものであり、その
平均粒子径と添加量はベース銅粉のそれらに大きく影響
を受ける。

【００２７】上記有機溶剤としては、カルビトール、カ
ルビトールアセテート、メタクレゾール、ジメチルイミ
ダゾリジノン、ジメチルホルムアミド、ターピノール、
ジアセトンアルコール、トリエチレングリコール、パラ
キシレン、乳酸エチル、イソホロン等の高沸点の有機溶
剤であり、２種類以上混合してもよい。

【００２８】本発明に添加される第４の成分であるガラ
ス粉末は、導体のひび割れを改善したり、焼き締めを改
善する補助的な役割を担持させるために添加してもよ
い。このガラス粉末は、鉛を含有しておらず、平均粒子
径１〜１０μｍの範囲で軟化点２００〜７００°Ｃを有
しており、その添加量は全ての銅粉と超微粒子化した銅
酸化物、銅、もしくはこれらの混合物の合計量１００重
量部に対して０．１〜２．０重量部が好ましい。２．０
重量部を超えると、ガラス粉末が焼成後の導体内に残存
するため、導体の電気抵抗値が上昇する傾向があり、ま
た導体と基板との界面にガラス層を形成し、熱膨張によ
る歪みをおこしやすく、熱衝撃性が弱くなる。一方、
０．１未満では、導体のひび割れや焼き締めの改善が期
待できない。

【００２９】本発明の銅導体ペーストに高分子複合物の
高分子以外の高分子をバインダー樹脂として添加するこ
とができる。この樹脂としては、例えばニトロセルロー
ス、エチルセルロース、酢酸セルロース、ブチルセルロ
ース等のセルロース類、ポリオキシメチレン等のポリエ
ーテル類、ポリブタジエン、ポリイソプレン等のポリビ
ニル類、ポリブチルアクリレート、ポリメチルアクリレ
ート等のアクリレート類、ナイロン６、ナイロン６．
６、ナイロン１１等のポリアミドである。

【００３０】そして、本発明の銅導体ペーストは、有機
溶剤と高分子（バインダー樹脂を含む）からなる有機分
が２〜１６重量％の範囲にある。有機分が２重量％未満
の場合には、導体ペーストの粘度が高くなり、スルーホ
ールに充填されにくくなり、また有機分が１４重量％を
超えると、スルーホールに充填されたペーストが焼成に
より収縮するため、穴埋め性が悪くなる。

【００３１】また、含有している全ての銅粉と微粒の銅
酸化物、銅、もしくはこれらの混合物が８４〜９８重量
％の範囲にある。９８重量％を超えると、ペーストが高
粘度となり焼き締まり不足が生じて導体と基板、またス
ルーホールとの接着力が低下し、一方８４重量％未満で
はスルーホールに充填されたペーストが焼成により収縮
するために、前述と同様の不具合が起こる。

【００３２】このようにして得られた導体ペーストは、
アルミナ、窒化アルミ、炭化珪素、窒化珪素、サイアロ
ン、チタン酸バリウム、ＰＢＺＴ等のセラミックス基板
にスクリーン印刷等の方法で塗布される。スクリーン印
刷の手順は、水平に置かれたスクリーン（例えば、ステ
ンレス平織物、３００メッシュ）の下に、数ミリメート
ルの間隔をもたせて印刷基板を設置する。このスクリー
ンの上に導体ペーストをのせた後、スキージーを用いて
スクリーン全面に広げる。この時には、スクリーンと印
刷基板とは間隔を有している。続いて、スクリーンが印
刷基板に接触する程度にスキージーでスクリーンを押さ
え付けて移動させ、印刷をする。以後これを繰り返す。

【００３３】これを１００〜２００°Ｃに設定したオー
ブンに入れて乾燥する。予備焼成工程では、この設定温
度から３００°Ｃまで昇温速度２〜２０°Ｃ／分で徐々
に上昇させた後、この温度で最大６０分間保持し、この
間に有機成分の分解挙動を調整する。これが終わると、
予備焼成基板をベルト炉に入れ、窒素中、６００〜１０
００°Ｃの温度で５〜２０分間（ピーク保持時間）焼成
し、銅粉を焼結させるとともに基板と反応接着させる。

【００３４】

【実施例】次に、本発明を具体的な実施例により更に詳
細に説明する。 実施例１〜５、比較例１ （高分子複合物の作製）真空蒸着装置を用いて、ナイロ
ン１１のポリマーペレット５ｇをタングステンボード中
に入れ、１０^-6Ｔｏｒｒに減圧する。次いで、電圧を印
加してタングステンボードを真空中で加熱してポリマー
を融解させ、取り付け台の上部に設置した基板（ガラス
板）上に、１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空度で約１μｍ
／分の速度で厚さ約５μｍの蒸着膜の高分子層を得た。
この高分子層の分子量は前記ポリマーペレットの１／２
〜１／１０程度になっている。

【００３５】更に、銅チップをハース中に入れて電子ビ
ームにより加熱融解して１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒの真空
度で蒸着を行って高分子層の上に銅蒸着膜を付着させ
た。これを真空蒸着装置から取り出し、１２０°Ｃに保
持した恒温槽中に１０分間放置して複合物を得た。その
結果、この高分子複合物にはＣｕ₂ Ｏが４０重量％含有
し、その粒径は１〜１５ｎｍであった。

【００３６】（銅導体ペーストの作製）高分子複合物、
粒径４０ｎｍのＣｕもしくはＣｕ₂ Ｏ、混合銅粉、有機
溶剤、そしてガラス粉を表１に示すように混合した。混
合銅粉としてベース銅粉と２種類の補助銅粉からなる３
種を使用した。上記これらを混合し、更にインクロール
にて均一に混合することによって茶色の導体ペーストを
作製した。

【００３７】（導体の作製）接着力評価用基板は導体ペ
ーストをポリエステル２００のスクリーンを用いて２×
２ｍｍに印刷し、また電気抵抗値評価用基板は導体ペー
ストをポリエステル２００のスクリーンを用いて直径１
５ｍｍに印刷した。更に、スルーホール評価用基板は導
体ペーストをポリエステル２００のスクリーンを用いて
直径０．３ｍｍのスルーホールを複数個有するアルミナ
基板上にスクリーン印刷し、同時にスルーホール内に導
体ペーストを押し込んだ。これらを８０°Ｃに設定した
オーブンに入れ、２６０°Ｃまで昇温速度５°Ｃ／分で
昇温し、１０分間保持して予備焼成した。その後、予備
焼成基板をベルト炉に入れ、窒素中で酸素濃度０〜１０
ｐｐｍ、９００°Ｃの焼成温度でピーク保持時間１５分
間焼成して基板を作製した。

【００３８】（評価方法）焼成後の導体の接着力、導体
の電気抵抗値、そしてスルーホール穴埋め部の接着性、
穴埋め性、そして印刷エッジを以下の方法で測定した。

【００３９】１．焼成後の導体膜の接着力（Ｌ型ピール
強度） Ｌ型に曲げた直径０．８ｍｍのスズメッキ銅線を２ｍｍ
×２ｍｍの大きさに焼成した導体の表面にハンダ付して
固定し、垂直に折り曲げた銅線の付着力をバネ計りで計
測し基板と導体間の接着力を求めた。

【００４０】２．導体の電気抵抗値 アルミナ基板上の厚さ１０μｍ、直径１５ｍｍの導体を
用いて、四探針法により電気抵抗値を測定した。

【００４１】３．スルーホール穴埋め部の接着性 スルーホール穴埋め部をテーバー摩耗試験機にて１００
０回摩耗した後の状態を肉眼で観察した。評価は三段階
で、◎は優、○は良、△は不良である。

【００４２】４．穴埋め性 スルーホールの穴埋め部を顕微鏡で観察した。評価は三
段階で、◎は優、○は良、△は不良である。

【００４３】５．印刷エッジ 水平に置かれたスクリーン（ポリエステル平織物、２０
０メッシュ）の下に、数ミリメートルの間隔をもたせて
印刷基板を設置し、このスクリーンの上に導体ペースト
をのせた後、スキージーを用いてスクリーン全面に広
げ、続いてスクリーンが印刷基板に接触する程度にスキ
ージーでスクリーンを押さえ付けて移動させ、印刷をす
る。印刷した後の基板を顕微鏡で拡大して導体のエッジ
を観察した。エッジがシャープで角張っているものは
◎、エッジが丸くなり、中央部が平坦になっているもの
は○ 、エッジが丸くなり、中央部が窪んでいるものは
△として評価した。

【００４４】６．粘度 東京計器社製の粘度計（ＤＶＯ−Ｅ型）を用い、導体ペ
ーストを入れた容器にＮｏ．９のロータを入れて回転さ
せ、静的粘度（ロータ回転１ｒｐｍ）と動的粘度（ロー
タ回転５ｒｐｍ）を測定した。測定温度は温度２５°Ｃ
である。上記の評価方法によって得られた結果を表１に
示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】この結果によると、実施例では、スルーホ
ールに充填しやすく、スルーホールに充填されたペース
トの焼成後の穴埋め性も良好であり、また基板上に印刷
しやすく、印刷した後も形状保持ができることが判る。
しかし、比較例では、印刷エッジが悪いものがある。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明の銅導体ペースト
及び該銅導体ペーストを印刷した基板では、静的粘度の
向上により印刷後の導体のエッジがシャープに出現して
形状保持が良好で、しかも動的粘度も低くなるために印
刷性も良好である。また、補助銅粉がベース銅粉の配列
により生じる間隙や空隙を充填することから、内部欠陥
がなく、焼き締まりも良好な導体を得ることができる。
また、ベース銅粉をより小さくすることで、ファインラ
インの印刷にも適用できる。そして、導体ペーストの粘
度を調節することによりスルーホールに充填しやすく、
スルーホールに充填されたペーストの焼成後の体積変化
も少ないことから穴埋め性が良好で、高水準の接着力が
維持できるといった優れた効果を有している。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超微粒子化した銅、銅酸化物、もしくは
   これらの混合物を高分子内に凝集することなく分散させ
   て得られた高分子複合物に、平均粒子径１〜１００ｎｍ
   の範囲にある銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物
   と、平均粒子径０．５〜１０μｍの範囲にあるベース銅
   粉を主にしこれより平均粒子径が小さい補助銅粉を少な
   くとも１種類以上添加した混合銅粉と、そして有機溶剤
   を添加してなることを特徴とする銅導体ペースト。
2. 【請求項２】 バインダー樹脂を添加した請求項１記載
   の銅導体ペースト。
3. 【請求項３】 高分子複合物が熱力学的に非平衡化した
   高分子層を作製し、この高分子層の表面に銅の金属層を
   密着した後、上記高分子層を加熱して高分子層を安定化
   させることで該金属層から超微粒子化した銅、銅酸化
   物、もしくはこれらの混合物の超微粒子を高分子内に凝
   集させることなく分散させることによって得られた請求
   項１記載の銅導体ペースト。
4. 【請求項４】 混合銅粉が平均粒子径２〜５μｍの範囲
   で最も平均粒子径が大きいベース銅粉と、平均粒子径１
   〜２μｍの範囲にある第１の補助銅粉と、そして平均粒
   子径０．５〜１μｍの範囲にある第２の補助銅粉から構
   成されている請求項１または２記載の銅導体ペースト。
5. 【請求項５】 混合銅粉が平均粒子径０．５〜１μｍの
   範囲で最も平均粒子径が大きいベース銅粉と、平均粒子
   径０．１〜０．５μｍの範囲の補助銅粉から構成されて
   いる請求項１または２記載の銅導体ペースト。
6. 【請求項６】 ガラス粉末が混合銅粉と高分子複合物中
   の超微粒子化した銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合
   物と、そして平均粒子径１〜１００ｎｍの範囲にある
   銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物の合計量１００
   重量部に対して０．１〜２．０重量部添加されている請
   求項１、２、３、４または５記載の銅導体ペースト。
7. 【請求項７】 有機溶剤と高分子からなる有機分が２〜
   １６重量％の範囲にある請求項１または２記載の銅導体
   ペースト。
8. 【請求項８】 超微粒子化した銅、銅酸化物、もしくは
   これらの混合物を高分子内に凝集することなく分散させ
   て得られた高分子複合物に、平均粒子径１〜１００ｎｍ
   の範囲にある銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物
   と、平均粒子径０．５〜１０μｍの範囲にあるベース銅
   粉を主にしこれより平均粒子径が小さい補助銅粉を少な
   くとも１種類以上添加した混合銅粉と、そして有機溶剤
   を添加してなる銅導体ペーストを印刷し、焼成したこと
   を特徴とする銅導体ペーストを印刷した基板。
9. 【請求項９】 ガラス粉末が混合銅粉と高分子複合物中
   の超微粒子化した銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合
   物と、そして平均粒子径１〜１００ｎｍの範囲にある
   銅、銅酸化物、もしくはこれらの混合物の合計量１００
   重量部に対して０．１〜２．０重量部添加されている請
   求項８記載の基板。