銅粉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種銅粉，其可以適合用作在導(dǎo)電性糊料等中含有的導(dǎo)電填料。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電性糊料為在由樹脂系粘結(jié)劑和溶劑構(gòu)成的賦形劑（匕' 匕夕心）中分散導(dǎo)電填 料而成的流動(dòng)性組合物，其廣泛地應(yīng)用在電路的形成、陶瓷電容器的外部電極的形成、各種 導(dǎo)電性膜的形成等。
[0003] 作為這種導(dǎo)電性糊料中含有的導(dǎo)電填料，以往多使用銀粉。但是，使用銅粉時(shí)成本 低廉，并且不易發(fā)生迀移，耐焊性也優(yōu)異，因而使用銅粉的導(dǎo)電性糊料正在普及。
[0004] 通過電解法得到的枝晶狀的銅粉顆粒與球狀的銅粉顆粒相比，顆粒彼此的接點(diǎn)數(shù) 目多，因而在作為導(dǎo)電性糊料的導(dǎo)電材料使用時(shí)，具有即使減少導(dǎo)電材料的量也可提高導(dǎo) 電特性的優(yōu)點(diǎn)。因而，例如在半導(dǎo)體器件的制造中利用導(dǎo)電性糊料對(duì)配線連接孔內(nèi)等進(jìn)行 填埋的情況等用途中，只要采取能夠進(jìn)行電氣信號(hào)的傳遞的導(dǎo)通就可以，因而以更少量即 可導(dǎo)通的枝晶狀銅粉顆粒是特別有用的。
[0005] 關(guān)于這樣的枝晶狀銅粉，例如在專利文獻(xiàn)1中，作為能夠進(jìn)行焊接的導(dǎo)電性涂料 用銅粉，公開了下述銅粉，該銅粉是對(duì)顆粒形狀為樹枝狀的銅粉進(jìn)行破碎而得到的棒狀，其 具有下述特征：吸油量（JIS K5101)為20ml/100g以下、最大粒徑為44ym以下且其平均粒 徑為10 ym以下、氫損（水素還元減量）為0.5%以下。
[0006] 在專利文獻(xiàn)2中公開了微細(xì)銅粉的制造方法，該制造方法的特征在于，向平均粒 徑為20 ym~35 ym、堆積密度為0. 5g/cm3~0. 8g/cm3的樹枝狀電解銅粉中添加油脂、進(jìn)行 混合，使油脂被覆在該電解銅粉表面，之后利用碰撞板方式噴射粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎、微粉化。
[0007] 在專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4中公開了呈枝晶狀的電解銅粉顆粒作為熱導(dǎo)管構(gòu)成原 料。
[0008] 在專利文獻(xiàn)5中記載了下述內(nèi)容：關(guān)于枝晶狀電解銅粉的制造方法，作為用于調(diào) 整電解銅粉的枝晶形態(tài)的制法，已知向電解液中添加氯進(jìn)行電解的方法。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平06-158103號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2000-80408號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-122030號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2009-047383號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)5:日本特開平1-247584號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 如專利文獻(xiàn)5中記載的那樣，已知：在利用電解法制造銅粉時(shí)，通過向電解液中添 加氯，從而可以在維持枝晶狀的顆粒形狀的同時(shí)將銅粉顆粒微?；?。
[0018] 然而，實(shí)際中嘗試向電解液中添加氯并進(jìn)行電解時(shí)，則由于殘留氯的影響，可知存 在以下問題：所得到的銅粉的導(dǎo)電性低于所期待的值；或者在銅粉顆粒上被覆銀時(shí)難以被 覆成均勻的厚度；等等。另外還可知：如此得到的銅粉、即含有枝晶狀銅粉顆粒的銅粉的氧 化及腐蝕等經(jīng)時(shí)劣化顯著。
[0019] 因此，本發(fā)明涉及一種含有枝晶狀的銅粉顆粒的銅粉，希望提供一種可抑制殘留 氯所產(chǎn)生的影響、并且改善了易氧化的性質(zhì)的新銅粉。
[0020] 用于解決課題的方案
[0021] 本發(fā)明提出了一種銅粉（稱為"本發(fā)明銅粉"），其為含有呈枝晶狀的枝晶狀銅粉 顆粒的銅粉，其特征在于，銅粉中所含有的氯的濃度為5wtppm~250wtppm，并且根據(jù)JIS K 5101-17-2所測定的銅粉的pH為5~9。
[0022] 發(fā)明的效果
[0023] 本發(fā)明銅粉是含有枝晶狀銅粉顆粒的銅粉，因而與由球狀的銅粉顆粒構(gòu)成的銅粉 相比，顆粒彼此的接點(diǎn)數(shù)目變多，因而在用作導(dǎo)電性糊料的導(dǎo)電材料的情況下，即使減少導(dǎo) 電材料的量，也能夠提高導(dǎo)電特性。
[0024] 此外，通過使本發(fā)明銅粉中所含有的氯的濃度為5wtppm~250wtppm，可以有效地 抑制殘留氯所產(chǎn)生的不良影響，例如在銅粉顆粒上被覆銀時(shí)可以被覆成均勻的厚度。
[0025] 而且，本發(fā)明銅粉使銅粉的pH為5~9,從而還成功地改善氧化性、腐蝕性的經(jīng)時(shí) 劣化。
【附圖說明】
[0026] 圖1是用于說明枝晶狀銅粉顆粒的顆粒形狀的模式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但本發(fā)明的范圍并不限于以下的實(shí)施方 式。
[0028]〈本銅粉的特征〉
[0029] 本實(shí)施方式的銅粉（稱為"本銅粉"）是含有枝晶狀銅粉顆粒（稱為"本銅粉顆 粒"）的銅粉。
[0030] 本銅粉中，"枝晶狀銅粉顆粒"是指，如圖1所示，在利用電子顯微鏡（500~20, 000 倍）進(jìn)行觀察時(shí)，具備一根主軸，并且從該主軸垂直或斜向分出2個(gè)以上的分枝，從而呈二 維或三維成長的形狀的銅粉顆粒。此時(shí)，主軸表示作為多個(gè)分枝從此處分叉的基礎(chǔ)的棒狀 部分。
[0031] 其中，在利用電子顯微鏡（500~20,000倍）對(duì)本銅粉顆粒進(jìn)行觀察時(shí)，特別優(yōu)選 其呈現(xiàn)出具有下述特定特征的枝晶狀。
[0032] ?主軸的粗度a優(yōu)選為0. 3 ym~5. 0 ym，其中優(yōu)選為0. 4 ym以上或4. 5 ym以下， 其中特別進(jìn)一步優(yōu)選為〇. 5 ym以上或4. 0 ym以下。枝晶中的主軸的粗度a為0. 3 ym以 下時(shí)，主軸不牢固，因而分枝有可能難以成長；另一方面，粗度若粗于5. 0 y m，則顆粒變得 容易凝集，有可能容易呈松塔狀。
[0033] ?從主軸伸出的分枝中，最長分枝的長度b (稱為"分枝長b"）表不枝晶的成長程 度，其優(yōu)選為〇. 8 ym~12. 0 ym。其中優(yōu)選為1. 0 ym以上或10. 0 ym以下、其中進(jìn)一步優(yōu) 選為1. 2 y m以上或8. 0 y m以下。分枝長b小于0. 8 y m時(shí)，貝1」不能說枝晶充分成長。另一 方面，分枝長b若超過12. 0 y m，則銅粉的流動(dòng)性降低，有可能變得難以處理。
[0034] ?相對(duì)于主軸長徑L的分枝根數(shù)（分枝根數(shù)/長徑L)表不枝晶分枝的多少，優(yōu)選 為0? 5根/ y m~4. 0根/ y m，其中更優(yōu)選為0? 6根/ y m以上或3. 5根/ y m以下，其中特 別進(jìn)一步優(yōu)選為〇. 8根/ y m以上或3. 0根/ y m以下。分枝根數(shù)/長徑L若為0. 5根/ y m 以上，則分枝數(shù)目充分多，可以充分確保接點(diǎn)；另一方面，分枝根數(shù)/長徑L若為4. 0根/ y m 以下，可以防止分枝數(shù)目過多而導(dǎo)致銅粉的流動(dòng)性變差。
[0035] 但是，在利用電子顯微鏡（500~20, 000倍）進(jìn)行觀察時(shí)，若如上所述的枝晶狀顆 粒占多數(shù)，則即使混有其它形狀的顆粒，也能夠得到與僅由如上所述的枝晶狀顆粒構(gòu)成的 銅粉同樣的效果。因而，從該方面進(jìn)行考慮，對(duì)于本銅粉來說，在利用電子顯微鏡（500~ 20, 000倍）進(jìn)行觀察時(shí)，只要枝晶狀的銅粉顆粒占全部銅粉顆粒中的80個(gè)數(shù)％以上、優(yōu)選 90個(gè)數(shù)％以上，也可以含有未被確認(rèn)為枝晶狀的非枝晶狀的銅粉顆粒。
[0036] 如上所述，為了使銅粉顆粒的枝晶形狀展開，優(yōu)選使用后述的電解裝置在特定電 解條件下向電解液中添加氯并進(jìn)行電解。
[0037](含氯濃度）
[0038] 本銅粉優(yōu)選的是，銅粉中所含有的氯的濃度、即含氯濃度為5wtppm~250wtppm、 其中優(yōu)選為lOwtppm以上或220wtppm以下、其中優(yōu)選為20wtppm以上或200wtppm以下、其 中特別進(jìn)一步優(yōu)選為3