[發(fā)明專(zhuān)利]銅粉的制造方法及銅粉

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880107424.0
• 申請(qǐng)日: 2008-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101801568A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青木晃;中村芳信;坂上貴彥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B22F9/24
• 分類(lèi)號(hào): B22F9/24;B22F1/00;C22C9/00;H01B5/00;H01B13/00
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 菅興成;吳小瑛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用濕式法制得銅粉的制造方法，特別涉及以銅鹽水溶液作 為起始液，通過(guò)兩步還原得到銅粉的制造方法，以及通過(guò)該制造方法得到的 銅粉。

背景技術(shù)

銅粉作為銅糊、銅墨的原料被廣泛使用。例如，銅糊是在由粒徑為幾微 米的微小粒子構(gòu)成的銅粉中適當(dāng)配合樹(shù)脂成分而成的物質(zhì)，被應(yīng)用于采用絲 網(wǎng)印刷法的印刷布線板的電路形成、各種電接點(diǎn)部等中，經(jīng)過(guò)燒成或固化， 作為導(dǎo)體膜發(fā)揮導(dǎo)電性。

受印刷布線板等的小型化的影響，在由該銅糊形成的電路的導(dǎo)電性、可 靠性等方面，市場(chǎng)上一直要求進(jìn)一步改進(jìn)銅粉。例如，在微細(xì)布線中，有時(shí) 與電特性有關(guān)的微小的變動(dòng)都會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成影響，因此，對(duì)于導(dǎo)電性填料也 一直以高精度的水平要求電穩(wěn)定性。另外，為了微細(xì)布線的精細(xì)線(fine?line) 化，人們一直需求微粒型的導(dǎo)電性填料。但是，銅粉形成的微粒越小，表面 能就越高，就越容易凝聚，因此，粒度分布寬度變寬，難以得到微粒均勻的 銅粉。因此，人們一直在尋求微粒均勻的銅粉。

另外，在形成導(dǎo)體之際，由于銅粉粒子所含有的碳成分，在高溫?zé)蓵r(shí) 產(chǎn)生二氧化碳使得導(dǎo)體不均勻，不利于形成穩(wěn)定的導(dǎo)體，這點(diǎn)也一直是人們 要解決的課題。具體來(lái)說(shuō)，如果將在銅粉粒子內(nèi)部含有大量碳的銅粉用于銅 糊的材料，則在高溫?zé)蓵r(shí)，在形成的燒結(jié)膜內(nèi)部產(chǎn)生二氧化碳。由于該二 氧化碳的原因，而容易在燒結(jié)膜的表面產(chǎn)生裂紋，或者容易在導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn) 生缺陷。這樣，含有碳、其他雜質(zhì)的銅粉在電阻值等電特性上影響品質(zhì)。因 此，人們尋求雜質(zhì)非常少且純度高的銅粉。

作為銅粉的制造方法的例子，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了采用濕式還原法控 制成良好的粒徑的薄片狀銅粉。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了一種外部電 極用銅糊組合物，該組合物采用磷含量為0.01～0.10質(zhì)量％且氧含量為0.30 質(zhì)量％以下的銅粉末。該專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，作為用于外部電極用銅糊組合物的 球狀的銅粉末，使其平均粒徑控制為1～4μm，為了使外部電極用銅糊組合物 得到適當(dāng)?shù)恼承院屯坎夹裕谄渲惺褂糜袡C(jī)展色料。作為該專(zhuān)利文獻(xiàn)2所 公開(kāi)的銅粉末的制造方法，記載了濕式還原法、干式法等，并無(wú)特別限制， 而且記載了優(yōu)選通過(guò)水噴霧法得到粉末。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2005-314755號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2005-222737號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2005-314755號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4：日本特許3570591號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在為了滿足對(duì)銅粉所提出的微粒均勻且低雜質(zhì)的需求，而通過(guò)噴霧法制 造微粒銅粉的情況下，雖然能夠制造碳量低、分散性也優(yōu)良的銅粉，但是， 存在如下傾向：含有粗粒，不適于微細(xì)布線等，并且含有其他的雜質(zhì)。并且， 如果為了消除粗粒而加強(qiáng)分級(jí)的話，則存在因制造期變長(zhǎng)、收率降低而導(dǎo)致 制造成本升高的問(wèn)題。

另一方面，通過(guò)以往的濕式還原法所制得的銅粉，雖然其一次粒子自身 是微粒且傾向于均勻化，但是，從反應(yīng)性的角度考慮而多采用有機(jī)系的還原 劑(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。結(jié)果，由于銅粉中的有機(jī)劑吸附量增多，因此存 在碳的含量增多的傾向。

另外，在采用無(wú)機(jī)還原劑的濕式還原法的情況下(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)4)， 雖然解決了關(guān)于碳含量的上述課題，但是，容易產(chǎn)生凝聚，得到的銅粉的粒 度分布寬。

本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種粒度分布 寬度極窄且雜質(zhì)的含量少、導(dǎo)電率提高的均質(zhì)并且高品質(zhì)的銅粉，并提供一 種穩(wěn)定地且效率良好地得到這種銅粉的制造方法。

解決課題的方法

于是，本發(fā)明人等進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用使用了濕式還 原法的以下的銅粉制造方法，能夠得到解決上述課題的銅粉。

銅粉的制造方法：本發(fā)明涉及的銅粉的制造方法，是在銅鹽水溶液中添 加堿溶液得到銅鹽化合物漿液，在該漿液中添加肼系還原劑制成氧化亞銅漿 液，水洗該氧化亞銅漿液，向經(jīng)過(guò)重漿液化的洗滌過(guò)的氧化亞銅漿液中再次 添加肼系還原劑的制造銅粉的制造方法，其特征在于，在最終還原反應(yīng)結(jié)束 之前，向反應(yīng)漿液添加磷化合物，使得磷和銅的摩爾比達(dá)到 P/Cu＝0.0001～0.003。

此外，本發(fā)明涉及的銅粉的制造方法中，優(yōu)選前述銅鹽化合物漿液的銅 濃度為1mol/L～3mol/L。