回路基板の製造方法と回路基板
【課題】導電性銀ペーストを用いて回路形成を行う回路基板の製造方法において、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生が抑制されるとともに、回路パターンの接着強度が向上され、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができる製造方法を提供すること。
【解決手段】基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなる回路基板の製造方法であって、前記導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、前記導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対して（Ｄ）銀粉を９０質量％以上、９７質量％以下含むもの。
【解決手段】基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなる回路基板の製造方法であって、前記導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、前記導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対して（Ｄ）銀粉を９０質量％以上、９７質量％以下含むもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用される回路基板とその製造方法に関し、具体的に言えば、携帯電話基板、モジュール基板等に用いられるファインピッチ対応の高精度基板、フレキシブル基板等の回路基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高精度化に伴い、これに使用される回路基板は配線幅や配線間隔がますます狭くなっている。配線幅０．１ｍｍ、配線間隔０．１ｍｍといった超ファインパターン回路も製造され、さらには配線幅０．０５ｍｍの検討もされている。
【０００３】
また、回路基板の薄型化も進んでおり、フレキシブル回路基板等では多層フレキシブル基板やフレックスリジット基板等の採用とともに、それらの回路基板全体を薄くする検討がなされている。このため、フィルム等の基材だけでなくその表面に形成される回路パターンの薄型化も進んでいる。
【０００４】
基板上への回路形成は、これまで、ほとんどがサブトラクト法と呼ばれる銅箔のエッチングによる回路形成方法が用いられている。しかしながら、サブトラクト法のような銅箔からのパターンニングは工程が多くなり、各種工程に使用される薬液の使用コスト、エッチングされた銅の廃液や使用済み薬液の廃液処理コストが上昇する。
【０００５】
また、回路の細線化、薄型化に伴い、使用される銅箔にも薄型化が要求されている。１２ミクロン箔はすでに汎用になっており、９ミクロン箔、６ミクロン箔等の極薄箔についてもアルミ箔等のキャリア付き銅箔として使用されつつある。しかしながら、銅箔の薄型化に伴い、銅箔のコストアップや回路基板の歩留まり低下が問題となっている。
【０００６】
このような銅箔のエッチングにより回路形成するサブトラクト法に代わり、基板上にあらかじめメッキレジストを形成したのち、無電解銅メッキを行って回路形成するアディティブ法が開発されている。アディティブ法では銅箔のエッチングを行わないため、銅の廃液処理が不要となり、細線回路形成に適している。
【０００７】
しかしながら、アディティブ法においては、表面にメッキをつけやすくするため、メッキの核となる金属入りの基材を使用するか、あるいは、特殊な薬液を使用しなければならない。このため、アディティブ法は低コストの回路基板の製造には向いていない。
【０００８】
また、導電性ペーストを基板上に印刷して回路形成する方法も検討されている。導電性ペーストを用いた回路形成は、消費電力の少ない電子機器用の回路（ＩＣカード用等）においてすでに適用されている。また、スクリーン印刷により精密な回路形成も可能となってきている。
【０００９】
しかしながら、このような導電性ペーストを用いた回路基板は今のところ低電力の回路基板に限られており、より高電力の電子機器に用いられる回路基板には不向きである。また、印刷厚さも数十ミクロン必要であり、フレキシブル配線板等では屈曲部にクラックの発生等の問題がある。
【００１０】
このような問題を解決するために、柔軟性、可撓性に富む骨格成分を有する樹脂成分を用いることが提案されている。柔軟性、可撓性に富む骨格成分を有する樹脂成分を用いることで、クラックの発生を抑制し、抵抗値変化も僅かなものとすることができる。柔軟性、可撓性に富む骨格成分を有する樹脂としては、例えばダイマー酸のジグリシジルエステルを主な成分とするものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２６１７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の導電性ペーストでは、従来以上の導電性を得るために銀粉を高充填化すると、印刷性が極端に低下し均一な回路パターンを形成することができず、回路パターンの表面に凹凸が発生し平滑性が低下するという課題がある。印刷性を向上させる方法としては、例えば導電性ペーストに有機溶剤を多量に含有させる方法が挙げられるが、このように有機溶剤を多量に含有させると、印刷した回路パターンににじみが発生し、やはり良好な回路パターンを形成することができない。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、導電性銀ペーストを用いて回路形成を行う回路基板の製造方法において、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生が抑制されるとともに、回路パターンの接着強度が向上され、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を製造することができる方法を提供することを目的としている。また、本発明は、このような回路基板の製造方法を用いて製造され、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記目的を達成しようと鋭意研究を進めた結果、回路形成に用いられる導電性ペーストとして特定の成分を必須成分として含有する導電性銀ペーストを用いることで、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生を抑制できるとともに、回路パターンの接着強度を向上させることができ、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【００１４】
すなわち、本発明の回路基板の製造方法は、有機基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなる回路基板の製造方法であって、前記導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、前記導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対して（Ｄ）銀粉が９０質量％以上、９７質量％以下含まれることを特徴とするものである。このような本発明の回路基板の製造方法における前記有機基板上への前記導電性銀ペーストの塗布は、印刷法またはインクジェット法により行うことが好ましい。
【００１５】
本発明の回路基板の製造方法における前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｄ）銀粉は、比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であり、かつ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上、７．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。さらに、前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂は、下記式（１）で示されるものであることが好ましい。
【化１】
（式中、ｎは０または１の整数であり、Ｘは同一または異なってもよく、ＣＨ２、ＳＯ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＨ３）２、Ｃ（ＣＦ３）２、Ｏ、ＣＯまたはＣＯ２であり、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なってもよく、水素原子、アルキル基またはアリル基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうち少なくとも１つはアリル基である。）
【００１６】
本発明の回路基板は、有機基板上に導電性銀ペーストを用いて所定の回路パターンが形成されてなる回路基板であって、上記したような特定の成分を必須成分として含有する導電性銀ペーストを用いた回路基板の製造方法により製造されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、有機基板上へ所定の回路パターンを形成する際に、特定の成分を含む導電性銀ペーストを用いることで、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生を抑制するとともに、回路パターンの接着強度を向上させ、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の回路基板の製造方法は、有機基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなるものである。本発明では、このような回路基板の製造方法において、特に導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対する（Ｄ）銀粉の含有量が９０質量％以上、９７質量％以下であることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、導電性銀ペーストの樹脂成分をエポキシ樹脂成分およびフェノール樹脂成分を含むものとし、さらにこのエポキシ樹脂成分を少なくとも固形のエポキシ樹脂およびアリル基含有エポキシ樹脂を含むものとし、かつ、フェノール樹脂成分を少なくとも固形のフェノール樹脂を含むものとすることで、有機基板上に回路パターンを形成した場合に、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生を抑制するとともに、回路パターンの接着強度を向上させることができる。これにより、本発明では、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができる。
【００２０】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、上記したように、（Ｂ）成分であるアリル基含有エポキシ樹脂を除くエポキシ樹脂であって、常温（２３℃）で固形となるものである。この常温で固形のエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、かつ、常温（２３℃）で固形状であればいかなるエポキシ樹脂であってもよい。
【００２１】
（Ａ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂（以下、単に常温で固形のエポキシ樹脂と呼ぶ。）としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ナフタレンやアントラセン等の多核体を含むエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のうち常温で固形状であるものが挙げられる。
【００２２】
また、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂としては、ウレタン変性エポキシ樹脂、イミド変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂のうち常温で固形状であるものを用いることもできる。これらの常温で固形状のエポキシ樹脂は１種類のみを単独で使用してもよいし、また２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
本発明では、エポキシ樹脂成分を（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂および後述する（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂のみからなるものとしてもよいが、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂（アリル基含有エポキシ樹脂を除く）に置き換えるようにしてもよい。
【００２４】
この常温で液状のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ナフタレンやアントラセン等の多核体を含むエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のうち常温で液状であるものが挙げられる。また、ウレタン変性エポキシ樹脂、イミド変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂のうち常温で液状であるものを用いることもできる。
【００２５】
常温で液状のエポキシ樹脂を用いる場合には、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂とこの常温で液状のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂が５０質量％以上含まれていることが好ましく、７０質量％以上含まれていればより好ましい。（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の含有量が５０質量％未満であると、回路パターンを形成した場合、その表面に凹凸が発生したり、にじみが発生したりし、また、接着強度が低下するおそれがある。
【００２６】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂としては、骨格にアリル基（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−）を含むエポキシ樹脂であれば、特に制限なく使用することができる。（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂としては、常温で固形のもの、液状のもののいずれを用いてもよい。
【００２７】
（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂としては少なくとも骨格にアリル基を含むエポキシ樹脂であれば十分な効果を得ることができるが、下記式（１）で示される構造を有するアリル基含有エポキシ樹脂を用いればより十分な効果が得られるため好ましい。
【化２】
（式中、ｎは０または１の整数であり、Ｘは同一または異なってもよく、ＣＨ２、ＳＯ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＨ３）２、Ｃ（ＣＦ３）２、Ｏ、ＣＯまたはＣＯ２であり、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なってもよく、水素原子、アルキル基またはアリル基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうち少なくとも１つはアリル基である。）
【００２８】
上記式（１）で示される構造を有するアリル基含有エポキシ樹脂においては、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つがアリル基であり、かつ、Ｒ５〜Ｒ８のうち少なくとも１つがアリル基であればより好ましい。また、上記式（１）で示される構造を有するアリル基含有エポキシ樹脂においては、Ｒ１〜Ｒ８の全てがアリル基であってもよい。
【００２９】
（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂は、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上、１４０質量部以下の範囲で含有させることが好ましい。なお、上記したように、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えるようにした場合には、これら（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂と常温で液状のエポキシ樹脂との合計量１００質量部に対して、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂を上記範囲で含有させることが好ましい。（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂の含有量が上記範囲をはずれる場合、回路パターンを形成した場合に、その表面に凹凸が発生したり、にじみが発生したりし、また、接着強度が低下することがある。
【００３０】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ｃ）成分のフェノール樹脂は硬化剤として用いられるものであり、分子中にフェノール性水酸基を有し、常温（２３℃）で固形のものであればよく、一般にエポキシ樹脂の硬化剤として用いられるものであれば特に制限されることなく用いることができる。
【００３１】
（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、ビニルフェノールの重合物（ポリ−ｐ−ビニルフェノール樹脂）、ビスフェノール樹脂、フェノールビフェニレン樹脂等のうち常温で固形のものが挙げられる。これらのフェノール樹脂は１種類のみを単独で使用してもよく、また２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂としては、数平均分子量が５００以上のものが好ましく用いられる。数平均分子量の上限は特に制限されるものではないが、通常、数平均分子量が１００００程度までのものが用いられる。
【００３３】
（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂の含有量は、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂および（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分のエポキシ基１当量に対して、フェノール性水酸基が０．５当量以上、１．５当量以下となるようにすることが好ましい。なお、上記したように、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えるようにした場合には、これら（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂および常温で液状のエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分のエポキシ基１当量に対して、フェノール性水酸基が０．５当量以上、１．５当量以下となるようにすることが好ましい。
【００３４】
本発明においては、上記（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂、および、必要に応じて加えられる常温で液状のエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分、ならびに、（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂を含むフェノール樹脂成分に加えて、応力緩和や密着性付与等を目的としてその他の樹脂を併用することができる。
【００３５】
その他の樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。その他の樹脂は、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂１００質量部に対して、５０質量部以下の範囲で含有させることが好ましい。なお、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えるようにした場合には、これら（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂と常温で液状のエポキシ樹脂との合計量１００質量部に対して、上記したようなその他の樹脂を５０質量部以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００３６】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ｄ）成分の銀粉は必ずしも限定されるものではないが、比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であり、かつ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上、７．０ｇ／ｃｍ３以下であるものが好適に用いられる。比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であれば、銀粉の充填状態が良好となり、導電性銀ペーストの硬化物の導電性が向上すると同時に、回路形成時に適度の粘度を有するため回路形状性が良好となる。
【００３７】
（Ｄ）成分である銀粉の比表面積は、特に０．７ｍ２／ｇ以下であれば、上記効果を得やすいため好ましい。また、その下限については特に制限されるものではないが、通常、０．２ｍ２／ｇ程度のものまでが用いられる。このため、（Ｄ）成分の銀粉の好ましい比表面積は、０．２ｍ２／ｇ以上、０．７ｍ２／ｇ以下である。
【００３８】
一方、（Ｄ）成分の銀粉のタップ密度は４．０ｇ／ｃｍ３以上であれば、導電性銀ペーストの硬化物の導電性が良好となり、また７．０ｇ／ｃｍ３以下であれば導電性銀ペーストのチクソ性が良好となり、回路形成時の導電性銀ペーストの広がり性が抑制される。（Ｄ）成分の銀粉のタップ密度は上記範囲内であれば上記効果を十分に得られるが、このような範囲内でも特にタップ密度の大きいもの、すなわち７．０ｇ／ｃｍ３に近いものの方がより上記効果を得やすいため好ましい。
【００３９】
なお、上記比表面積（ＳＡ）は、Ｂ．Ｔ．Ｔ．Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ Ｍｏｄｏｓｏｒｂにて測定される、銀粉の単位質量あたりの表面積（単位：ｍ２／ｇ）である。また、上記タップ密度（ＴＤ）は、Ｔａｐ−Ｐａｋ Ｖｏｌｕｍｍｅｔｅｒにて測定される、振動させた容器内の銀粉の単位体積あたりの質量（単位：ｇ／ｃｍ３）である。
【００４０】
（Ｄ）成分の銀粉の比表面積およびタップ密度を上記範囲内とするには、例えば銀粉の粒子形状を制御することにより行うことができる。具体的には、銀粉の粒子形状を球状と鱗片状との中間の形状（扁平状）とすることにより、比表面積およびタップ密度を上記範囲内としやすくなる。さらに具体的には、銀粉粒子の縦方向の粒径と横方向の粒径の比（縦方向の粒径／横方向の粒径）を０．１以上、０．４以下とすることで、比表面積およびタップ密度を上記範囲内としやすくなる。
【００４１】
（Ｄ）成分の銀粉の含有量は、導電性銀ペーストを構成する樹脂分および（Ｄ）成分の銀粉の合計量に対して、９０質量％以上、９７質量％以下の範囲とする。ここで、樹脂分とは、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂、その他に必要に応じて加えられる常温で液状のエポキシ樹脂、その他の樹脂を含むものであって、有機溶剤等の希釈剤、硬化促進剤およびカップリング剤等は含まないものとする。
【００４２】
（Ｄ）成分の銀粉の含有量が９０質量％未満であると、導電性銀ペーストにおける銀粉の充填化率が十分でなく、回路を形成した場合に導電性が低下する。また、９７質量％を超えると、導電性銀ペーストの流動性が不足し、回路を形成すること自体が困難となる。
【００４３】
本発明に用いられる導電性銀ペーストは、上記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分を必須成分として含有し、必要に応じて常温で液状のエポキシ樹脂、その他の樹脂を含有するものであるが、本発明の目的に反しない限度において、かつ、必要に応じて、その他の添加剤を含有させることができる。その他の添加剤としては、この種の導電性ペーストに一般的に含有されるものが挙げられ、例えば無機充填材、硬化促進剤、溶剤、反応性希釈剤、カップリング剤、消泡剤、硬化促進剤、形状維持剤、その他の成分が挙げられる。
【００４４】
本発明に用いられる導電性銀ペーストは、上記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分を必須成分として配合し、必要に応じて常温で液状のエポキシ樹脂およびその他の樹脂、さらには添加剤を配合し、十分に混合した後、さらにデイスパース、ニーダー、３本ロール等により混練することで調製することができる。このようにして調製される導電性銀ペーストの粘度は、５０Ｐａ・ｓ以上、２００Ｐａ・ｓ以下となっていることが好ましい。導電性銀ペーストの粘度は、溶剤、反応性希釈剤等を添加することにより調整することができる。
【００４５】
本発明の回路基板の製造方法では、このような導電性銀ペーストを印刷法やインクジェット法等を用いて有機基板上に塗布し回路パターンを形成することにより、回路基板とする。本発明の回路基板の製造に用いられる有機基板としては特に制限されるものではなく、例えばポリイミドフィルム、ポリパラフェニレンテレフタルアミドフィルム、ポリエーテルニトリルフィルム、ポリエーテルスルホンフイルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等が挙げられる。
【００４６】
本発明の回路基板の製造方法では、特定の成分を含む導電性銀ペーストを用いて回路基板を製造することで、回路パターンの表面における凹凸の発生およびにじみの発生が抑制され、さらに回路パターンの接着強度も向上されるため、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板とすることができる。このようにして製造される本発明の回路基板は、例えば携帯電話基板、モジュール基板等に用いられるファインピッチ対応の高精度基板、フレキシブル基板等として好適に用いられる。
【実施例】
【００４７】
次に、実施例を参照して本発明を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。まず、実施例および比較例で使用した各成分の詳細を示す。
【００４８】
（Ａ）常温で固形のエポキシ樹脂：日本化薬（株）製クレゾールノボラック樹脂、ＥＯＣＮ４５００
（Ｂ）アリル化エポキシ化合物：日本化薬（株）製、ＲＥ８１０ＮＭ
（他のエポキシ樹脂）常温で液状のエポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン（株）製ビスフェノールＦグリシジルエーテル、ＹＬ９８３Ｕ
（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂：明和化成（株）製フェノール・ビフェニレン樹脂、ＭＥＨ−７８５１
【００４９】
（Ｄ）銀粉ａ：鱗片状銀粉、タップ密度４．２ｇ／ｃｍ３、比表面積０．６ｍ２／ｇ
（Ｄ）銀粉ｂ：鱗片状銀粉、タップ密度６．４ｇ／ｃｍ３、比表面積０．２ｍ２／ｇ
（Ｄ）銀粉ｃ：鱗片状銀粉、タップ密度７．８ｇ／ｃｍ３、比表面積０．１ｍ２／ｇ
（Ｄ）銀粉ｄ：鱗片状銀粉、タップ密度２．０ｇ／ｃｍ３、比表面積１．８ｍ２／ｇ
【００５０】
希釈剤：ブチルカルビトール
硬化促進剤：四国化成工業（株）製イミダゾール、２ＭＡ−ＯＫ
カップリング剤：３−メタクリロキシプロピルメトキシシラン
【００５１】
（実施例１〜５および比較例１〜５）
表１に示す配合割合で各成分を配合した後、十分に混合し、さらに３本ロールで混練して回路基板の製造に用いる導電性銀ペーストを作製した。なお、表１中、銀含有量は、この導電性銀ペーストの樹脂分および銀粉の合計量に対する銀粉の含有量を示したものである。この導電性銀ペーストの特性として、粘度を測定するとともに、回路基板を作製したときの印刷性（平滑性、にじみ性）を評価した。結果を表１に示す。
【００５２】
また、この導電性銀ペーストを用いて作製した回路基板について、導電性銀ペーストの硬化物である回路の接着強度を評価するとともに、比抵抗を測定した。結果を表１に示す。各評価あるいは測定の詳細は以下に示すとおりである。
【００５３】
（導電性銀ペーストの特性）
（１）粘度
Ｅ型粘度計（３°コーン、０．５ｒｐｍ）を用いて、温度２５℃の粘度を測定した。
【００５４】
（２）印刷性（平滑性、にじみ性）
厚さ５０μｍのポリイミドフィルム上に、回路パターン（評価用）として硬化後の厚さが２０μｍ、幅５ｍｍ、長さ５００ｍｍとなるように導電性銀ペーストをスクリーン印刷により塗布し、１５０℃で３０分硬化させて回路基板を作製した。その後、この回路基板における回路パターンの外観を観察し、平滑性、にじみ性を評価した。
【００５５】
表中、平滑性については、回路パターンの表面が平滑で光沢があったものを良好として「○」で示し、表面に凹凸があり光沢がなかったものを「×」で示した。また、表中、にじみ性については、回路パターンににじみが認められなかったものを良好として「○」で示し、０．５ｍｍ未満のにじみが認められたものを「△」で示し、０．５ｍｍ以上のにじみが認められたものを「×」で示した。
【００５６】
（硬化物特性）
（１）回路接着強度
上記（導電性銀ペーストの特性）における（２）印刷性の評価で作製したものと同様の回路基板を用い、これを直径５ｍｍの円柱に巻き付けて屈曲させ、その後の回路パターンの外観を観察することにより回路接着強度を評価した。表中、回路パターンにクラック等の発生が認められず、変化が認められなかったものを回路接着強度が良好として「○」で示し、微細なクラックが認められたものを「△」で示し、大きなひび割れが認められたものを「×」で示した。
【００５７】
（２）比抵抗
上記（導電性銀ペーストの特性）における（２）印刷性の評価で作製したものと同様の回路基板を用い、回路パターンの比抵抗を測定した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１から明らかなように、樹脂成分として常温で固形のエポキシ樹脂、アリル基含有エポキシ樹脂および常温で固形のフェノール樹脂の全てを含む導電性銀ペーストを用いて作製した実施例１〜５の回路基板については、いずれも回路パターンが平滑でにじみがなく印刷性が良好であり、また回路の接着強度や比抵抗についても十分であることが認められた。
【００６０】
これに対して、樹脂成分として常温で固形のエポキシ樹脂および常温で固形のフェノール樹脂を含んでいるものの、アリル基含有エポキシ樹脂を含んでいない導電性銀ペーストを用いて作製した比較例１〜５の回路基板は、全般的に回路の接着強度や比抵抗が低くなることが認められた。
【００６１】
特に、常温で固形のエポキシ樹脂の大半を常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えた導電性銀ペーストを用いた比較例２の回路基板は回路接着強度が低くなることが認められた。また、比表面積やタップ密度が大きすぎたり、小さすぎたりする銀粉を用いた導電性銀ペーストを用いて作製した比較例３、４の回路基板は、回路パターンに凹凸あるいはにじみが発生しやすくなり、比抵抗も高くなりやすいことが認められた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用される回路基板とその製造方法に関し、具体的に言えば、携帯電話基板、モジュール基板等に用いられるファインピッチ対応の高精度基板、フレキシブル基板等の回路基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高精度化に伴い、これに使用される回路基板は配線幅や配線間隔がますます狭くなっている。配線幅０．１ｍｍ、配線間隔０．１ｍｍといった超ファインパターン回路も製造され、さらには配線幅０．０５ｍｍの検討もされている。
【０００３】
また、回路基板の薄型化も進んでおり、フレキシブル回路基板等では多層フレキシブル基板やフレックスリジット基板等の採用とともに、それらの回路基板全体を薄くする検討がなされている。このため、フィルム等の基材だけでなくその表面に形成される回路パターンの薄型化も進んでいる。
【０００４】
基板上への回路形成は、これまで、ほとんどがサブトラクト法と呼ばれる銅箔のエッチングによる回路形成方法が用いられている。しかしながら、サブトラクト法のような銅箔からのパターンニングは工程が多くなり、各種工程に使用される薬液の使用コスト、エッチングされた銅の廃液や使用済み薬液の廃液処理コストが上昇する。
【０００５】
また、回路の細線化、薄型化に伴い、使用される銅箔にも薄型化が要求されている。１２ミクロン箔はすでに汎用になっており、９ミクロン箔、６ミクロン箔等の極薄箔についてもアルミ箔等のキャリア付き銅箔として使用されつつある。しかしながら、銅箔の薄型化に伴い、銅箔のコストアップや回路基板の歩留まり低下が問題となっている。
【０００６】
このような銅箔のエッチングにより回路形成するサブトラクト法に代わり、基板上にあらかじめメッキレジストを形成したのち、無電解銅メッキを行って回路形成するアディティブ法が開発されている。アディティブ法では銅箔のエッチングを行わないため、銅の廃液処理が不要となり、細線回路形成に適している。
【０００７】
しかしながら、アディティブ法においては、表面にメッキをつけやすくするため、メッキの核となる金属入りの基材を使用するか、あるいは、特殊な薬液を使用しなければならない。このため、アディティブ法は低コストの回路基板の製造には向いていない。
【０００８】
また、導電性ペーストを基板上に印刷して回路形成する方法も検討されている。導電性ペーストを用いた回路形成は、消費電力の少ない電子機器用の回路（ＩＣカード用等）においてすでに適用されている。また、スクリーン印刷により精密な回路形成も可能となってきている。
【０００９】
しかしながら、このような導電性ペーストを用いた回路基板は今のところ低電力の回路基板に限られており、より高電力の電子機器に用いられる回路基板には不向きである。また、印刷厚さも数十ミクロン必要であり、フレキシブル配線板等では屈曲部にクラックの発生等の問題がある。
【００１０】
このような問題を解決するために、柔軟性、可撓性に富む骨格成分を有する樹脂成分を用いることが提案されている。柔軟性、可撓性に富む骨格成分を有する樹脂成分を用いることで、クラックの発生を抑制し、抵抗値変化も僅かなものとすることができる。柔軟性、可撓性に富む骨格成分を有する樹脂としては、例えばダイマー酸のジグリシジルエステルを主な成分とするものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２６１７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の導電性ペーストでは、従来以上の導電性を得るために銀粉を高充填化すると、印刷性が極端に低下し均一な回路パターンを形成することができず、回路パターンの表面に凹凸が発生し平滑性が低下するという課題がある。印刷性を向上させる方法としては、例えば導電性ペーストに有機溶剤を多量に含有させる方法が挙げられるが、このように有機溶剤を多量に含有させると、印刷した回路パターンににじみが発生し、やはり良好な回路パターンを形成することができない。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、導電性銀ペーストを用いて回路形成を行う回路基板の製造方法において、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生が抑制されるとともに、回路パターンの接着強度が向上され、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を製造することができる方法を提供することを目的としている。また、本発明は、このような回路基板の製造方法を用いて製造され、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記目的を達成しようと鋭意研究を進めた結果、回路形成に用いられる導電性ペーストとして特定の成分を必須成分として含有する導電性銀ペーストを用いることで、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生を抑制できるとともに、回路パターンの接着強度を向上させることができ、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【００１４】
すなわち、本発明の回路基板の製造方法は、有機基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなる回路基板の製造方法であって、前記導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、前記導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対して（Ｄ）銀粉が９０質量％以上、９７質量％以下含まれることを特徴とするものである。このような本発明の回路基板の製造方法における前記有機基板上への前記導電性銀ペーストの塗布は、印刷法またはインクジェット法により行うことが好ましい。
【００１５】
本発明の回路基板の製造方法における前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｄ）銀粉は、比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であり、かつ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上、７．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。さらに、前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂は、下記式（１）で示されるものであることが好ましい。
【化１】
（式中、ｎは０または１の整数であり、Ｘは同一または異なってもよく、ＣＨ２、ＳＯ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＨ３）２、Ｃ（ＣＦ３）２、Ｏ、ＣＯまたはＣＯ２であり、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なってもよく、水素原子、アルキル基またはアリル基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうち少なくとも１つはアリル基である。）
【００１６】
本発明の回路基板は、有機基板上に導電性銀ペーストを用いて所定の回路パターンが形成されてなる回路基板であって、上記したような特定の成分を必須成分として含有する導電性銀ペーストを用いた回路基板の製造方法により製造されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、有機基板上へ所定の回路パターンを形成する際に、特定の成分を含む導電性銀ペーストを用いることで、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生を抑制するとともに、回路パターンの接着強度を向上させ、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の回路基板の製造方法は、有機基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなるものである。本発明では、このような回路基板の製造方法において、特に導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対する（Ｄ）銀粉の含有量が９０質量％以上、９７質量％以下であることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、導電性銀ペーストの樹脂成分をエポキシ樹脂成分およびフェノール樹脂成分を含むものとし、さらにこのエポキシ樹脂成分を少なくとも固形のエポキシ樹脂およびアリル基含有エポキシ樹脂を含むものとし、かつ、フェノール樹脂成分を少なくとも固形のフェノール樹脂を含むものとすることで、有機基板上に回路パターンを形成した場合に、回路パターンの表面における凹凸の発生および側面部におけるにじみの発生を抑制するとともに、回路パターンの接着強度を向上させることができる。これにより、本発明では、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板を得ることができる。
【００２０】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、上記したように、（Ｂ）成分であるアリル基含有エポキシ樹脂を除くエポキシ樹脂であって、常温（２３℃）で固形となるものである。この常温で固形のエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、かつ、常温（２３℃）で固形状であればいかなるエポキシ樹脂であってもよい。
【００２１】
（Ａ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂（以下、単に常温で固形のエポキシ樹脂と呼ぶ。）としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ナフタレンやアントラセン等の多核体を含むエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のうち常温で固形状であるものが挙げられる。
【００２２】
また、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂としては、ウレタン変性エポキシ樹脂、イミド変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂のうち常温で固形状であるものを用いることもできる。これらの常温で固形状のエポキシ樹脂は１種類のみを単独で使用してもよいし、また２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
本発明では、エポキシ樹脂成分を（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂および後述する（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂のみからなるものとしてもよいが、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂（アリル基含有エポキシ樹脂を除く）に置き換えるようにしてもよい。
【００２４】
この常温で液状のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ナフタレンやアントラセン等の多核体を含むエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のうち常温で液状であるものが挙げられる。また、ウレタン変性エポキシ樹脂、イミド変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂のうち常温で液状であるものを用いることもできる。
【００２５】
常温で液状のエポキシ樹脂を用いる場合には、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂とこの常温で液状のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂が５０質量％以上含まれていることが好ましく、７０質量％以上含まれていればより好ましい。（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の含有量が５０質量％未満であると、回路パターンを形成した場合、その表面に凹凸が発生したり、にじみが発生したりし、また、接着強度が低下するおそれがある。
【００２６】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂としては、骨格にアリル基（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−）を含むエポキシ樹脂であれば、特に制限なく使用することができる。（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂としては、常温で固形のもの、液状のもののいずれを用いてもよい。
【００２７】
（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂としては少なくとも骨格にアリル基を含むエポキシ樹脂であれば十分な効果を得ることができるが、下記式（１）で示される構造を有するアリル基含有エポキシ樹脂を用いればより十分な効果が得られるため好ましい。
【化２】
（式中、ｎは０または１の整数であり、Ｘは同一または異なってもよく、ＣＨ２、ＳＯ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＨ３）２、Ｃ（ＣＦ３）２、Ｏ、ＣＯまたはＣＯ２であり、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なってもよく、水素原子、アルキル基またはアリル基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうち少なくとも１つはアリル基である。）
【００２８】
上記式（１）で示される構造を有するアリル基含有エポキシ樹脂においては、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つがアリル基であり、かつ、Ｒ５〜Ｒ８のうち少なくとも１つがアリル基であればより好ましい。また、上記式（１）で示される構造を有するアリル基含有エポキシ樹脂においては、Ｒ１〜Ｒ８の全てがアリル基であってもよい。
【００２９】
（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂は、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上、１４０質量部以下の範囲で含有させることが好ましい。なお、上記したように、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えるようにした場合には、これら（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂と常温で液状のエポキシ樹脂との合計量１００質量部に対して、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂を上記範囲で含有させることが好ましい。（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂の含有量が上記範囲をはずれる場合、回路パターンを形成した場合に、その表面に凹凸が発生したり、にじみが発生したりし、また、接着強度が低下することがある。
【００３０】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ｃ）成分のフェノール樹脂は硬化剤として用いられるものであり、分子中にフェノール性水酸基を有し、常温（２３℃）で固形のものであればよく、一般にエポキシ樹脂の硬化剤として用いられるものであれば特に制限されることなく用いることができる。
【００３１】
（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、ビニルフェノールの重合物（ポリ−ｐ−ビニルフェノール樹脂）、ビスフェノール樹脂、フェノールビフェニレン樹脂等のうち常温で固形のものが挙げられる。これらのフェノール樹脂は１種類のみを単独で使用してもよく、また２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂としては、数平均分子量が５００以上のものが好ましく用いられる。数平均分子量の上限は特に制限されるものではないが、通常、数平均分子量が１００００程度までのものが用いられる。
【００３３】
（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂の含有量は、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂および（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分のエポキシ基１当量に対して、フェノール性水酸基が０．５当量以上、１．５当量以下となるようにすることが好ましい。なお、上記したように、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えるようにした場合には、これら（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂および常温で液状のエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分のエポキシ基１当量に対して、フェノール性水酸基が０．５当量以上、１．５当量以下となるようにすることが好ましい。
【００３４】
本発明においては、上記（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂、および、必要に応じて加えられる常温で液状のエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂成分、ならびに、（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂を含むフェノール樹脂成分に加えて、応力緩和や密着性付与等を目的としてその他の樹脂を併用することができる。
【００３５】
その他の樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。その他の樹脂は、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂１００質量部に対して、５０質量部以下の範囲で含有させることが好ましい。なお、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂の一部を、常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えるようにした場合には、これら（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂と常温で液状のエポキシ樹脂との合計量１００質量部に対して、上記したようなその他の樹脂を５０質量部以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００３６】
本発明の導電性銀ペーストに用いられる（Ｄ）成分の銀粉は必ずしも限定されるものではないが、比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であり、かつ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上、７．０ｇ／ｃｍ３以下であるものが好適に用いられる。比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であれば、銀粉の充填状態が良好となり、導電性銀ペーストの硬化物の導電性が向上すると同時に、回路形成時に適度の粘度を有するため回路形状性が良好となる。
【００３７】
（Ｄ）成分である銀粉の比表面積は、特に０．７ｍ２／ｇ以下であれば、上記効果を得やすいため好ましい。また、その下限については特に制限されるものではないが、通常、０．２ｍ２／ｇ程度のものまでが用いられる。このため、（Ｄ）成分の銀粉の好ましい比表面積は、０．２ｍ２／ｇ以上、０．７ｍ２／ｇ以下である。
【００３８】
一方、（Ｄ）成分の銀粉のタップ密度は４．０ｇ／ｃｍ３以上であれば、導電性銀ペーストの硬化物の導電性が良好となり、また７．０ｇ／ｃｍ３以下であれば導電性銀ペーストのチクソ性が良好となり、回路形成時の導電性銀ペーストの広がり性が抑制される。（Ｄ）成分の銀粉のタップ密度は上記範囲内であれば上記効果を十分に得られるが、このような範囲内でも特にタップ密度の大きいもの、すなわち７．０ｇ／ｃｍ３に近いものの方がより上記効果を得やすいため好ましい。
【００３９】
なお、上記比表面積（ＳＡ）は、Ｂ．Ｔ．Ｔ．Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ Ｍｏｄｏｓｏｒｂにて測定される、銀粉の単位質量あたりの表面積（単位：ｍ２／ｇ）である。また、上記タップ密度（ＴＤ）は、Ｔａｐ−Ｐａｋ Ｖｏｌｕｍｍｅｔｅｒにて測定される、振動させた容器内の銀粉の単位体積あたりの質量（単位：ｇ／ｃｍ３）である。
【００４０】
（Ｄ）成分の銀粉の比表面積およびタップ密度を上記範囲内とするには、例えば銀粉の粒子形状を制御することにより行うことができる。具体的には、銀粉の粒子形状を球状と鱗片状との中間の形状（扁平状）とすることにより、比表面積およびタップ密度を上記範囲内としやすくなる。さらに具体的には、銀粉粒子の縦方向の粒径と横方向の粒径の比（縦方向の粒径／横方向の粒径）を０．１以上、０．４以下とすることで、比表面積およびタップ密度を上記範囲内としやすくなる。
【００４１】
（Ｄ）成分の銀粉の含有量は、導電性銀ペーストを構成する樹脂分および（Ｄ）成分の銀粉の合計量に対して、９０質量％以上、９７質量％以下の範囲とする。ここで、樹脂分とは、（Ａ）成分の常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のアリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）成分の常温で固形のフェノール樹脂、その他に必要に応じて加えられる常温で液状のエポキシ樹脂、その他の樹脂を含むものであって、有機溶剤等の希釈剤、硬化促進剤およびカップリング剤等は含まないものとする。
【００４２】
（Ｄ）成分の銀粉の含有量が９０質量％未満であると、導電性銀ペーストにおける銀粉の充填化率が十分でなく、回路を形成した場合に導電性が低下する。また、９７質量％を超えると、導電性銀ペーストの流動性が不足し、回路を形成すること自体が困難となる。
【００４３】
本発明に用いられる導電性銀ペーストは、上記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分を必須成分として含有し、必要に応じて常温で液状のエポキシ樹脂、その他の樹脂を含有するものであるが、本発明の目的に反しない限度において、かつ、必要に応じて、その他の添加剤を含有させることができる。その他の添加剤としては、この種の導電性ペーストに一般的に含有されるものが挙げられ、例えば無機充填材、硬化促進剤、溶剤、反応性希釈剤、カップリング剤、消泡剤、硬化促進剤、形状維持剤、その他の成分が挙げられる。
【００４４】
本発明に用いられる導電性銀ペーストは、上記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分を必須成分として配合し、必要に応じて常温で液状のエポキシ樹脂およびその他の樹脂、さらには添加剤を配合し、十分に混合した後、さらにデイスパース、ニーダー、３本ロール等により混練することで調製することができる。このようにして調製される導電性銀ペーストの粘度は、５０Ｐａ・ｓ以上、２００Ｐａ・ｓ以下となっていることが好ましい。導電性銀ペーストの粘度は、溶剤、反応性希釈剤等を添加することにより調整することができる。
【００４５】
本発明の回路基板の製造方法では、このような導電性銀ペーストを印刷法やインクジェット法等を用いて有機基板上に塗布し回路パターンを形成することにより、回路基板とする。本発明の回路基板の製造に用いられる有機基板としては特に制限されるものではなく、例えばポリイミドフィルム、ポリパラフェニレンテレフタルアミドフィルム、ポリエーテルニトリルフィルム、ポリエーテルスルホンフイルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等が挙げられる。
【００４６】
本発明の回路基板の製造方法では、特定の成分を含む導電性銀ペーストを用いて回路基板を製造することで、回路パターンの表面における凹凸の発生およびにじみの発生が抑制され、さらに回路パターンの接着強度も向上されるため、高電気伝導性、高密度、高精度かつ高信頼性を有する回路パターンが形成された回路基板とすることができる。このようにして製造される本発明の回路基板は、例えば携帯電話基板、モジュール基板等に用いられるファインピッチ対応の高精度基板、フレキシブル基板等として好適に用いられる。
【実施例】
【００４７】
次に、実施例を参照して本発明を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。まず、実施例および比較例で使用した各成分の詳細を示す。
【００４８】
（Ａ）常温で固形のエポキシ樹脂：日本化薬（株）製クレゾールノボラック樹脂、ＥＯＣＮ４５００
（Ｂ）アリル化エポキシ化合物：日本化薬（株）製、ＲＥ８１０ＮＭ
（他のエポキシ樹脂）常温で液状のエポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン（株）製ビスフェノールＦグリシジルエーテル、ＹＬ９８３Ｕ
（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂：明和化成（株）製フェノール・ビフェニレン樹脂、ＭＥＨ−７８５１
【００４９】
（Ｄ）銀粉ａ：鱗片状銀粉、タップ密度４．２ｇ／ｃｍ３、比表面積０．６ｍ２／ｇ
（Ｄ）銀粉ｂ：鱗片状銀粉、タップ密度６．４ｇ／ｃｍ３、比表面積０．２ｍ２／ｇ
（Ｄ）銀粉ｃ：鱗片状銀粉、タップ密度７．８ｇ／ｃｍ３、比表面積０．１ｍ２／ｇ
（Ｄ）銀粉ｄ：鱗片状銀粉、タップ密度２．０ｇ／ｃｍ３、比表面積１．８ｍ２／ｇ
【００５０】
希釈剤：ブチルカルビトール
硬化促進剤：四国化成工業（株）製イミダゾール、２ＭＡ−ＯＫ
カップリング剤：３−メタクリロキシプロピルメトキシシラン
【００５１】
（実施例１〜５および比較例１〜５）
表１に示す配合割合で各成分を配合した後、十分に混合し、さらに３本ロールで混練して回路基板の製造に用いる導電性銀ペーストを作製した。なお、表１中、銀含有量は、この導電性銀ペーストの樹脂分および銀粉の合計量に対する銀粉の含有量を示したものである。この導電性銀ペーストの特性として、粘度を測定するとともに、回路基板を作製したときの印刷性（平滑性、にじみ性）を評価した。結果を表１に示す。
【００５２】
また、この導電性銀ペーストを用いて作製した回路基板について、導電性銀ペーストの硬化物である回路の接着強度を評価するとともに、比抵抗を測定した。結果を表１に示す。各評価あるいは測定の詳細は以下に示すとおりである。
【００５３】
（導電性銀ペーストの特性）
（１）粘度
Ｅ型粘度計（３°コーン、０．５ｒｐｍ）を用いて、温度２５℃の粘度を測定した。
【００５４】
（２）印刷性（平滑性、にじみ性）
厚さ５０μｍのポリイミドフィルム上に、回路パターン（評価用）として硬化後の厚さが２０μｍ、幅５ｍｍ、長さ５００ｍｍとなるように導電性銀ペーストをスクリーン印刷により塗布し、１５０℃で３０分硬化させて回路基板を作製した。その後、この回路基板における回路パターンの外観を観察し、平滑性、にじみ性を評価した。
【００５５】
表中、平滑性については、回路パターンの表面が平滑で光沢があったものを良好として「○」で示し、表面に凹凸があり光沢がなかったものを「×」で示した。また、表中、にじみ性については、回路パターンににじみが認められなかったものを良好として「○」で示し、０．５ｍｍ未満のにじみが認められたものを「△」で示し、０．５ｍｍ以上のにじみが認められたものを「×」で示した。
【００５６】
（硬化物特性）
（１）回路接着強度
上記（導電性銀ペーストの特性）における（２）印刷性の評価で作製したものと同様の回路基板を用い、これを直径５ｍｍの円柱に巻き付けて屈曲させ、その後の回路パターンの外観を観察することにより回路接着強度を評価した。表中、回路パターンにクラック等の発生が認められず、変化が認められなかったものを回路接着強度が良好として「○」で示し、微細なクラックが認められたものを「△」で示し、大きなひび割れが認められたものを「×」で示した。
【００５７】
（２）比抵抗
上記（導電性銀ペーストの特性）における（２）印刷性の評価で作製したものと同様の回路基板を用い、回路パターンの比抵抗を測定した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１から明らかなように、樹脂成分として常温で固形のエポキシ樹脂、アリル基含有エポキシ樹脂および常温で固形のフェノール樹脂の全てを含む導電性銀ペーストを用いて作製した実施例１〜５の回路基板については、いずれも回路パターンが平滑でにじみがなく印刷性が良好であり、また回路の接着強度や比抵抗についても十分であることが認められた。
【００６０】
これに対して、樹脂成分として常温で固形のエポキシ樹脂および常温で固形のフェノール樹脂を含んでいるものの、アリル基含有エポキシ樹脂を含んでいない導電性銀ペーストを用いて作製した比較例１〜５の回路基板は、全般的に回路の接着強度や比抵抗が低くなることが認められた。
【００６１】
特に、常温で固形のエポキシ樹脂の大半を常温で液状のエポキシ樹脂に置き換えた導電性銀ペーストを用いた比較例２の回路基板は回路接着強度が低くなることが認められた。また、比表面積やタップ密度が大きすぎたり、小さすぎたりする銀粉を用いた導電性銀ペーストを用いて作製した比較例３、４の回路基板は、回路パターンに凹凸あるいはにじみが発生しやすくなり、比抵抗も高くなりやすいことが認められた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなる回路基板の製造方法であって、
前記導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、前記導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対して（Ｄ）銀粉が９０質量％以上、９７質量％以下含まれることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｄ）銀粉は、比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であり、かつ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上、７．０ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂が、下記式（１）で示されることを特徴とする請求項１または２記載の回路基板の製造方法。
【化１】
（式中、ｎは０または１の整数であり、Ｘは同一または異なってもよく、ＣＨ２、ＳＯ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＨ３）２、Ｃ（ＣＦ３）２、Ｏ、ＣＯまたはＣＯ２であり、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なってもよく、水素原子、アルキル基またはアリル基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうち少なくとも１つはアリル基である。）
【請求項４】
前記有機基板上への導電性銀ペーストの塗布は、印刷法またはインクジェット法により行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
有機基板上に導電性銀ペーストを用いて所定の回路パターンが形成されてなる回路基板であって、請求項１乃至４のいずれか１項記載の回路基板の製造方法により製造されたことを特徴とする回路基板。
【請求項１】
有機基板上に導電性銀ペーストを所定の回路パターンとなるように塗布し回路形成してなる回路基板の製造方法であって、
前記導電性銀ペーストが（Ａ）アリル基含有エポキシ樹脂を除く常温で固形のエポキシ樹脂、（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂、（Ｃ）常温で固形のフェノール樹脂および（Ｄ）銀粉を含み、かつ、前記導電性銀ペーストの樹脂分および（Ｄ）銀粉の合計量に対して（Ｄ）銀粉が９０質量％以上、９７質量％以下含まれることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｄ）銀粉は、比表面積が１．３ｍ２／ｇ以下であり、かつ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上、７．０ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記導電性銀ペーストに含まれる（Ｂ）アリル基含有エポキシ樹脂が、下記式（１）で示されることを特徴とする請求項１または２記載の回路基板の製造方法。
【化１】
（式中、ｎは０または１の整数であり、Ｘは同一または異なってもよく、ＣＨ２、ＳＯ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＨ３）２、Ｃ（ＣＦ３）２、Ｏ、ＣＯまたはＣＯ２であり、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なってもよく、水素原子、アルキル基またはアリル基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうち少なくとも１つはアリル基である。）
【請求項４】
前記有機基板上への導電性銀ペーストの塗布は、印刷法またはインクジェット法により行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
有機基板上に導電性銀ペーストを用いて所定の回路パターンが形成されてなる回路基板であって、請求項１乃至４のいずれか１項記載の回路基板の製造方法により製造されたことを特徴とする回路基板。
【公開番号】特開２００７−１８９３２（Ｐ２００７−１８９３２Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２００７９６（Ｐ２００５−２００７９６）
【出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
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