[發(fā)明專利]低碳銅粒子

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210074745.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN102756121A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 清水良憲;古本啟太;箕輪光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00;B22F9/24;H01B1/22
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳含量極為降低了的低碳銅粒子。本發(fā)明的低碳銅粒子特別適合作為用于例如形成印刷布線板的電路、或確保陶瓷電容器的外部電極電導(dǎo)通的銅糊的原料來使用。

背景技術(shù)

以往，作為形成電子部件等的電極、電路的方法，已知有下述方法：在基板上印刷使作為導(dǎo)電性材料的銅粉分散在糊中而得到的導(dǎo)電性糊，然后使該糊燒成固化來形成電路。

例如，在將導(dǎo)電性糊用于導(dǎo)通陶瓷電容器的外部電極時(shí)，在外部電極上涂布導(dǎo)電性糊，接著通過加熱來進(jìn)行脫粘合劑，然后燒結(jié)銅粒子。此時(shí)，在銅粒子中所含的碳量過多時(shí)，由于燒成產(chǎn)生含碳的氣體，有時(shí)由于該氣體導(dǎo)致導(dǎo)體產(chǎn)生裂紋、或者導(dǎo)體從基板剝離。

作為導(dǎo)電性糊的原料的銅粒子的制造方法大致分為以霧化法為代表的干式法、和利用水中的銅離子的還原的濕式法，但如果采用干式法，則有難以在銅粒子中混入碳這樣的優(yōu)點(diǎn)。然而，在干式法中，對(duì)于制造粒徑小的銅粒子有限制。另一方面，雖然根據(jù)濕式法有能夠容易地制造亞微米級(jí)的微小銅粒子這樣的優(yōu)點(diǎn)，但與此相對(duì)，有較多混入來源于存在于反應(yīng)體系中的分散劑、還原劑的碳的傾向。

作為這樣的制造方法之一，本申請(qǐng)人以前提出了下述銅粉的制造方法：在含有二價(jià)銅離子的銅鹽水溶液中混合氫氧化堿而生成氧化銅，通過加入還原糖將氧化銅還原成氧化亞銅，進(jìn)一步通過加入肼系還原劑還原氧化亞銅，由此生成金屬銅，其中，在向銅鹽水溶液中預(yù)先投入絡(luò)合劑后，混合以反應(yīng)當(dāng)量計(jì)相當(dāng)于1.10～1.60的氫氧化堿，并以使黑色的氧化銅生成的方式進(jìn)行熟化(aging)反應(yīng)(參照專利文獻(xiàn)1)。在該方法中，由于使用了還原糖作為還原劑，因此有可能在銅粒子中混入來源于此的碳。

因此，本申請(qǐng)人以前提出了下述銅粒子的制造方法：使用磷酸化合物來代替用濕式法制造銅粒子時(shí)所使用的由有機(jī)化合物構(gòu)成的分散劑(參照專利文獻(xiàn)2)。使用磷酸化合物的銅粒子的制造方法除此以外還記載于例如專利文獻(xiàn)3中。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-342621號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2009-74152號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開平9-256007號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

根據(jù)專利文獻(xiàn)2所記載的方法，能夠得到碳含量少的銅粒子。然而，在該方法中，以提高所得銅粒子的分散性、并且使粒徑一致為目的，在工序的過程中進(jìn)行洗滌來調(diào)整反應(yīng)體系的pH。調(diào)整pH是為了提高分散性、為了得到均勻粒徑的銅粒子所需的操作，但相應(yīng)地增加了作業(yè)工序，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)不能說是有利的。另外，即使進(jìn)行這樣的pH調(diào)整，分散性的程度也還未達(dá)到應(yīng)滿足的程度。

在專利文獻(xiàn)3所記載的方法中，由于為了控制反應(yīng)而使用了大量的磷酸，因此有所得銅粒子中所含的磷量變多的傾向。從電傳導(dǎo)性的觀點(diǎn)以及燒結(jié)溫度降低的觀點(diǎn)出發(fā)，含大量磷的銅粒子有時(shí)起到負(fù)作用，另外廢液中的磷量也變多，從環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā)不能說是優(yōu)選的。

因此，本發(fā)明的課題在于，提供與上述現(xiàn)有技術(shù)的銅粒子相比各種特性進(jìn)一步提高了的低碳銅粒子。

用于解決問題的手段

本發(fā)明通過提供低碳銅粒子來解決所述問題，該低碳銅粒子的特征在于，碳含量低于0.01重量％，且磷含量低于0.01重量％，

用下式定義的變異系數(shù)CV值為10～35％，

所述低碳銅粒子為在表面的一部分具有非曲面部的大致球狀。

CV值(％)＝(σ/D₅₀)×100

(式中，σ表示基于圖像解析求出的粒子的粒徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差，D₅₀表示基于圖像解析求出的粒子的50％體積累積粒徑。)

另外，本發(fā)明提供低碳銅粒子的制造方法作為所述的低碳銅粒子的適合的制造方法，其特征在于，

具有還原工序，所述還原工序在不存在含碳化學(xué)種類(其中，不包括含碳銅化合物)和含磷化學(xué)種類的條件下，向包含銅化合物的水性液中添加還原劑來進(jìn)行銅的還原，

在存在2.1～8mol/L的對(duì)還原反應(yīng)沒有貢獻(xiàn)的物質(zhì)的條件下，通過還原生成銅粒子。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供降低了碳含量、同時(shí)是微粒且粒度分布一致的銅粒子。另外，能夠提供耐熱收縮性高的銅粒子。

附圖說明

圖1是在實(shí)施例1中得到的銅粒子的掃描型電子顯微鏡圖像。

圖2是在比較例2中得到的銅粒子的掃描型電子顯微鏡圖像。