铜粉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铜粉，其可以适合用作在导电性糊料等中含有的导电填料。
【背景技术】
[0002] 导电性糊料为在由树脂系粘结剂和溶剂构成的赋形剂（匕' 匕夕心）中分散导电填 料而成的流动性组合物，其广泛地应用在电路的形成、陶瓷电容器的外部电极的形成、各种 导电性膜的形成等。
[0003] 作为这种导电性糊料中含有的导电填料，以往多使用银粉。但是，使用铜粉时成本 低廉，并且不易发生迀移，耐焊性也优异，因而使用铜粉的导电性糊料正在普及。
[0004] 通过电解法得到的枝晶状的铜粉颗粒与球状的铜粉颗粒相比，颗粒彼此的接点数 目多，因而在作为导电性糊料的导电材料使用时，具有即使减少导电材料的量也可提高导 电特性的优点。因而，例如在半导体器件的制造中利用导电性糊料对配线连接孔内等进行 填埋的情况等用途中，只要采取能够进行电气信号的传递的导通就可以，因而以更少量即 可导通的枝晶状铜粉颗粒是特别有用的。
[0005] 关于这样的枝晶状铜粉，例如在专利文献1中，作为能够进行焊接的导电性涂料 用铜粉，公开了下述铜粉，该铜粉是对颗粒形状为树枝状的铜粉进行破碎而得到的棒状，其 具有下述特征：吸油量（JIS K5101)为20ml/100g以下、最大粒径为44ym以下且其平均粒 径为10 ym以下、氢损（水素還元減量）为0.5%以下。
[0006] 在专利文献2中公开了微细铜粉的制造方法，该制造方法的特征在于，向平均粒 径为20 ym~35 ym、堆积密度为0. 5g/cm3~0. 8g/cm3的树枝状电解铜粉中添加油脂、进行 混合，使油脂被覆在该电解铜粉表面，之后利用碰撞板方式喷射粉碎机进行粉碎、微粉化。
[0007] 在专利文献3和专利文献4中公开了呈枝晶状的电解铜粉颗粒作为热导管构成原 料。
[0008] 在专利文献5中记载了下述内容：关于枝晶状电解铜粉的制造方法，作为用于调 整电解铜粉的枝晶形态的制法，已知向电解液中添加氯进行电解的方法。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开平06-158103号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2000-80408号公报
[0013] 专利文献3:日本特开2008-122030号公报
[0014] 专利文献4:日本特开2009-047383号公报
[0015] 专利文献5:日本特开平1-247584号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的课题
[0017] 如专利文献5中记载的那样，已知：在利用电解法制造铜粉时，通过向电解液中添 加氯，从而可以在维持枝晶状的颗粒形状的同时将铜粉颗粒微粒化。
[0018] 然而，实际中尝试向电解液中添加氯并进行电解时，则由于残留氯的影响，可知存 在以下问题：所得到的铜粉的导电性低于所期待的值；或者在铜粉颗粒上被覆银时难以被 覆成均匀的厚度；等等。另外还可知：如此得到的铜粉、即含有枝晶状铜粉颗粒的铜粉的氧 化及腐蚀等经时劣化显著。
[0019] 因此，本发明涉及一种含有枝晶状的铜粉颗粒的铜粉，希望提供一种可抑制残留 氯所产生的影响、并且改善了易氧化的性质的新铜粉。
[0020] 用于解决课题的方案
[0021] 本发明提出了一种铜粉（称为"本发明铜粉"），其为含有呈枝晶状的枝晶状铜粉 颗粒的铜粉，其特征在于，铜粉中所含有的氯的浓度为5wtppm~250wtppm，并且根据JIS K 5101-17-2所测定的铜粉的pH为5~9。
[0022] 发明的效果
[0023] 本发明铜粉是含有枝晶状铜粉颗粒的铜粉，因而与由球状的铜粉颗粒构成的铜粉 相比，颗粒彼此的接点数目变多，因而在用作导电性糊料的导电材料的情况下，即使减少导 电材料的量，也能够提高导电特性。
[0024] 此外，通过使本发明铜粉中所含有的氯的浓度为5wtppm~250wtppm，可以有效地 抑制残留氯所产生的不良影响，例如在铜粉颗粒上被覆银时可以被覆成均匀的厚度。
[0025] 而且，本发明铜粉使铜粉的pH为5~9,从而还成功地改善氧化性、腐蚀性的经时 劣化。
【附图说明】
[0026] 图1是用于说明枝晶状铜粉颗粒的颗粒形状的模式图。
【具体实施方式】
[0027] 下面对本发明的实施方式进行详细说明。但本发明的范围并不限于以下的实施方 式。
[0028]〈本铜粉的特征〉
[0029] 本实施方式的铜粉（称为"本铜粉"）是含有枝晶状铜粉颗粒（称为"本铜粉颗 粒"）的铜粉。
[0030] 本铜粉中，"枝晶状铜粉颗粒"是指，如图1所示，在利用电子显微镜（500~20, 000 倍）进行观察时，具备一根主轴，并且从该主轴垂直或斜向分出2个以上的分枝，从而呈二 维或三维成长的形状的铜粉颗粒。此时，主轴表示作为多个分枝从此处分叉的基础的棒状 部分。
[0031] 其中，在利用电子显微镜（500~20,000倍）对本铜粉颗粒进行观察时，特别优选 其呈现出具有下述特定特征的枝晶状。
[0032] ?主轴的粗度a优选为0. 3 ym~5. 0 ym，其中优选为0. 4 ym以上或4. 5 ym以下， 其中特别进一步优选为〇. 5 ym以上或4. 0 ym以下。枝晶中的主轴的粗度a为0. 3 ym以 下时，主轴不牢固，因而分枝有可能难以成长；另一方面，粗度若粗于5. 0 y m，则颗粒变得 容易凝集，有可能容易呈松塔状。
[0033] ?从主轴伸出的分枝中，最长分枝的长度b (称为"分枝长b"）表不枝晶的成长程 度，其优选为〇. 8 ym~12. 0 ym。其中优选为1. 0 ym以上或10. 0 ym以下、其中进一步优 选为1. 2 y m以上或8. 0 y m以下。分枝长b小于0. 8 y m时，贝1」不能说枝晶充分成长。另一 方面，分枝长b若超过12. 0 y m，则铜粉的流动性降低，有可能变得难以处理。
[0034] ?相对于主轴长径L的分枝根数（分枝根数/长径L)表不枝晶分枝的多少，优选 为0? 5根/ y m~4. 0根/ y m，其中更优选为0? 6根/ y m以上或3. 5根/ y m以下，其中特 别进一步优选为〇. 8根/ y m以上或3. 0根/ y m以下。分枝根数/长径L若为0. 5根/ y m 以上，则分枝数目充分多，可以充分确保接点；另一方面，分枝根数/长径L若为4. 0根/ y m 以下，可以防止分枝数目过多而导致铜粉的流动性变差。
[0035] 但是，在利用电子显微镜（500~20, 000倍）进行观察时，若如上所述的枝晶状颗 粒占多数，则即使混有其它形状的颗粒，也能够得到与仅由如上所述的枝晶状颗粒构成的 铜粉同样的效果。因而，从该方面进行考虑，对于本铜粉来说，在利用电子显微镜（500~ 20, 000倍）进行观察时，只要枝晶状的铜粉颗粒占全部铜粉颗粒中的80个数％以上、优选 90个数％以上，也可以含有未被确认为枝晶状的非枝晶状的铜粉颗粒。
[0036] 如上所述，为了使铜粉颗粒的枝晶形状展开，优选使用后述的电解装置在特定电 解条件下向电解液中添加氯并进行电解。
[0037](含氯浓度）
[0038] 本铜粉优选的是，铜粉中所含有的氯的浓度、即含氯浓度为5wtppm~250wtppm、 其中优选为lOwtppm以上或220wtppm以下、其中优选为20wtppm以上或200wtppm以下、其 中特别进一步优选为3