复合铜粒子及其制造方法

文档序号:9353981阅读:353来源:国知局
复合铜粒子及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合铜粒子及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 薄片状的铜粒子起因于其扁平的形状而比表面积大,而且粒子彼此的接触面积 大,因此,具有以下优点:通过将其添加到导电性组合物中能够使导电性提高,而且能够调 整粘度。例如本申请人之前提出了薄片铜粉及包含其的导电性糊剂(参照专利文献1)。
[0003] 专利文献1中记载了一种薄片铜粉,其是粒径为10 ym以下的薄片铜粉,粒度分布 的标准偏差SD与重量累积粒径D5。之比即SD/D5。的值为0. 5以下,重量累积粒径D9。与重量 累积粒径D1。之比即D 。的值为4. 0以下。此外,该文献中记载了一种薄片铜粉,其是粒 径为IOym以下的薄片铜粉,SD/D5。的值为0.15~0.35,长宽比([厚度]/[D5J)的值为 0. 3~0. 7。根据具有这种构成的该文献中记载的薄片铜粉,能够形成精细图案的电路。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2003-119501号公报

【发明内容】

[0007] 发明所要解决的问题
[0008] 但是,随着电子部件的进一步的小型化及高性能化,对其中使用的材料要求进一 步的微细化。因此,对于导电性组合物的原材料即薄片状铜粉也要求微粒化。但是,微粒化 后的薄片状铜粉由于存在烧结温度向低温侧移动的倾向,所以在低温下变得容易收缩,有 时耐热收缩性差。并且在由包含微粒化后的薄片状铜粉的导电性糊剂形成导电膜时,存在 在膜的烧结时产生的气体难以逃逸的倾向,起因于此而电极的连续性变差。
[0009] 因此,本发明的课题在于提供可消除上述的现有技术所具有的各种缺点的复合铜 粒子及其制造方法。
[0010] 用于解决问题的手段
[0011] 本发明提供一种复合铜粒子,其是扁平状铜粒子与比该扁平状铜粒子更微细的多 个无机氧化物粒子复合化而成的,
[0012] 上述无机氧化物粒子在上述扁平状铜粒子的表面均匀地存在。
[0013] 此外,本发明提供一种复合铜粒子的制造方法,其将球状的原料铜粉与无机氧化 物的粉体的混合粉使用微珠进行分散处理,使该原料铜粉的铜粒子塑性变形成扁平,并且 在该铜粒子的表面配置该无机氧化物的粒子,
[0014] 其中,作为上述无机氧化物的粉体,使用利用动态光散射式粒度分布测定法得到 的累积体积50容量%下的体积累积粒径D5。(nm)与由BET比表面积换算得到的粒径Dbet之 比即D5Q/DBET低于60的粉体。
[0015] 进而,本发明提供一种复合铜粒子的制造方法,其将包含第2无机氧化物的粒子 的球状的原料铜粉使用微珠进行分散处理,使该原料铜粉的铜粒子塑性变形成扁平,并且 在该铜粒子的表面配置该第2无机氧化物的粒子。
【附图说明】
[0016] 图1是表示关于实施例1至4及比较例1中得到的铜粒子的热机械分析的测定结 果的曲线图。
【具体实施方式】
[0017] 以下对本发明基于其优选的实施方式进行说明。本发明的复合铜粒子是作为母材 的铜粒子与多个无机氧化物粒子复合化而构成的。作为母材的铜粒子是具有扁平的形状的 扁平状铜粒子。与母材复合化的无机氧化物粒子是比作为母材的扁平状铜粒子更微细的粒 子。
[0018] 本发明的复合铜粒子所具有的特征之一在于无机氧化物粒子相对于作为母材的 扁平状铜粒子的复合化的状态。详细而言,无机氧化物粒子在扁平状铜粒子的表面均匀地 存在。"在表面均匀地存在"是指无机氧化物粒子在扁平状铜粒子的表面的整个区域均匀地 存在。无机氧化物粒子在扁平状铜粒子的表面均匀地存在具有以下叙述的优点。即,使用 本发明的复合铜粒子来调制导电性糊剂等导电性组合物,对该导电性组合物的涂膜进行烧 成而形成电子电路等时,若无机氧化物粒子在扁平状铜粒子的表面均匀地存在,则复合铜 粒子彼此的结合在无机氧化物粒子所存在的位置变得难以发生。其结果是,根据存在于扁 平状铜粒子的表面的无机氧化物粒子的量而烧结温度发生变化。具体而言,存在于扁平状 铜粒子的表面的无机氧化物粒子的量越多,烧结温度越上升。这样,根据本发明,通过控制 配置在扁平状铜粒子的表面的无机氧化物粒子的量,能够容易地控制烧结温度。
[0019] 此外,若复合铜粒子彼此的结合在无机氧化物粒子所存在的位置变得难以发生, 则该难以发生结合的位置作为在烧成时产生的气体的逃逸通道发挥作用。其结果是,可有 效地改善有时在烧成时产生的电极的膨胀。由此,能够抑制使用本发明的复合铜粒子而形 成的电子电路等的电阻的上升,而且表面平滑性变得良好。与此相对,在使用表面不存在无 机氧化物粒子的扁平状铜粒子的情况下,由于在烧成时扁平状铜粒子彼此容易以面进行结 合,所以难以形成气体的逃逸通道。其结果是,在烧成时电极的连续性容易恶化。
[0020] 若谋求形成气体的逃逸通道来抑制电极的膨胀的发生、和抑制电子电路等的电阻 的上升的平衡,则优选无机氧化物粒子没有将扁平状铜粒子的表面完全被覆,按照铜露出 的方式分散配置在该表面。
[0021 ] 本发明中,无机氧化物粒子均匀地存在是指,将本发明的复合铜粒子进行例如UMT加工而形成截面,在对该截面进行元素映射时,在复合铜粒子的周围的整个区域,无机氧化 物粒子以均匀的分布状态被观察到。与此相对,在复合铜粒子的周围,观察到无机氧化物粒 子的存在区域和非存在区域这两者的情况下,不符合"无机氧化物粒子均匀地存在"。
[0022] 在本发明的复合铜粒子中,多个无机氧化物粒子中的一部分也可以被完全包埋于 扁平状铜粒子的表面附近。与此同时,另一部分也可以利用通过以在扁平状铜粒子的表面 部分露出的状态被包埋于该扁平状铜粒子的表面而产生的锚固效果,配置在扁平状铜粒子 的表面。若以这样的状态将无机氧化物粒子配置在扁平状铜粒子的表面,则可进一步有效 地抑制电极的膨胀的发生,同时能够进一步有效地抑制电子电路等的电阻的上升。
[0023] 为了使无机氧化物粒子在扁平状铜粒子的表面均匀地存在,只要按照例如后述的 制造方法来制造本发明的复合铜粒子即可。
[0024] 从使无机氧化物粒子在扁平状铜粒子的表面均匀地存在时所发挥的效果显著的 观点出发,无机氧化物粒子在本发明的复合铜粒子中所占的比例优选为〇. 1质量%以上且 20质量%以下,更优选为0. 1质量%以上且17质量%以下,进一步优选为0. 1质量%以上 且I6质量%以下。无机氧化物粒子的比例可以通过例如电感耦合等离子体发光分光分析 装置(ICP-AES)来测定。
[0025] 无机氧化物粒子只要仅存在于扁平状铜粒子的表面即可,也可以不存在于扁平状 铜粒子的内部。不过,在扁平状铜粒子的内部存在无机氧化物粒子不妨碍。从使无机氧化物 粒子在扁平状铜粒子的表面均匀地存在时所发挥的效果显著的观点出发,优选存在于扁平 状铜粒子的内部的无机氧化物粒子的比例较少。从该观点出发,本发明的复合铜粒子所含 有的无机氧化物粒子中,存在于扁平状铜粒子的内部的无机氧化物粒子的比例优选为1. 〇 质量%以下,更优选为〇. 7质量%以下。该比例可以通过例如以本发明的复合铜粒子的截 面为对象的元素映射
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