CN117440868A

CN117440868A - 铜粉及其制造方法

Info

Publication number: CN117440868A
Application number: CN202280029822.5A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木隆史; 井手仁彦
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2024-01-23
Also published as: TW202400326A; KR20230161994A; WO2023223586A1; JPWO2023223586A1

Abstract

提供一种无需混合使用便可制造致密性和连续性高的电极的铜粉。本发明的铜粉依据JIS Z2512：2012进行400次振实时的振实密度为4.2g/cm³以上且5.5g/cm³以下，依据JIS Z2512：2012进行100次振实时的振实密度为4.1g/cm³以上且5.5g/cm³以下。前述铜粉的颗粒的厚度的标准偏差SD(μm)/平均粒径D₅₀(μm)的值为0.08以上且0.26以下。

Description

铜粉及其制造方法

技术领域

本发明涉及铜粉及其制造方法。

背景技术

铜是导电性高的金属，另外是通用性高的材料，因此在工业上被广泛用作导电材料。例如作为铜颗粒的聚集体的铜粉被广泛用作用于制造层叠陶瓷电容器(以下也称为“MLCC”)的外部电极和内部电极、以及对各种基板的布线等各种电子部件的原材料。

例如，专利文献1中记载了一种片状铜粉，其是使铜粉的粉粒塑性变形进行片化而得到的片状铜粉，其中，基于激光衍射散射式粒度分布测定法的重量累积粒径D₅₀为10μm以下，利用激光衍射散射式粒度分布测定法测定的粒度分布的标准偏差SD/D₅₀的值为0.55以下，重量累积粒径D₉₀/重量累积粒径D₁₀的值为4.5以下。该文献中记载了：利用片状铜粉，能够控制导电性糊剂的粘度，能够对导电性糊剂赋予适当的触变性。

专利文献2中记载了一种片状铜粉，其由平均厚度D为0.2μm以上的片形状的铜颗粒形成。该片状铜粉在粒度分布中的50％直径D₅₀为1～30μm，长径比(D₅₀/平均厚度D)为5～70。该文献中记载了：该片状铜粉适于导电性糊剂的填料。

专利文献3中记载了一种片状铜粉，其由平均厚度D为0.2μm以上的片形状的铜颗粒形成，其中，粒度分布中的50％直径D₅₀为1～30μm，由D₅₀/D定义的长径比为5～70，SD/(D₉₀/D₁₀)的值为0.1以下。SD是通过电子显微镜观察测定的100个颗粒的厚度的标准偏差，D₉₀为粒度分布中的90％直径，D₁₀为粒度分布中的10％直径。该文献中记载了：利用该片状铜粉，能够得到具有优异的粘度、印刷性和导电性的导电性糊剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-169155号公报

专利文献2：日本特开2005-200734号公报

专利文献3：日本特开2005-314755号公报

发明内容

在将铜粉用作MLCC的外部电极和内部电极以及对各种基板的布线的情况下，若使用专利文献1至3中所记载的片状铜粉作为该铜粉，则有时会由于其颗粒形状而导致难以提高电极的致密性。另一方面，在使用球状铜粉的情况下，有时会难以确保电极的连续性。因此，目前以弥补彼此的缺点为目的，多数情况下会将片状铜粉与球状铜粉混合使用。但是，将片状铜粉与球状铜粉并用时，由于需要进行混合操作，因而从工业和经济的观点来看未必是有利的，期望不需要混合使用地制造电极的方案。

因此，本发明的课题在于，提供一种无需混合使用便可制造致密性和连续性高的电极的铜粉、及其制造方法。

本发明提供一种铜粉，其依据JIS Z2512：2012进行400次振实时的振实密度为4.2g/cm³以上且5.5g/cm³以下，

依据JIS Z2512：2012进行100次振实时的振实密度为4.1g/cm³以上且5.5g/cm³以下，

颗粒的厚度的标准偏差SD(μm)/平均粒径D₅₀(μm)的值为0.08以上且0.26以下。

另外，本发明提供一种铜粉的制造方法，其包括如下工序：

准备原料铜粉的工序，前述原料铜粉的粒度分布的SD值为1.00以上且(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.00以上，由球状铜颗粒的聚集体构成；

将前述原料铜粉与有机溶剂混合而制备浆料的工序；以及

对前述浆料施加基于介质研磨装置的扁平化处理，使前述球状铜颗粒变形为扁平铜颗粒的工序，

其中，边将前述浆料中的水分量维持在0.3质量％以下，边在非活性气氛下进行前述扁平化处理。

附图说明

图1是实施例1中得到的铜粉的扫描型电子显微镜图像。

图2是比较例2中得到的铜粉的扫描型电子显微镜图像。

具体实施方式

以下，基于其优选的实施方式对本发明进行说明。

本发明涉及的是主要包含扁平铜颗粒的铜粉。铜粉和铜颗粒由铜和不可避免的杂质构成。本发明的铜粉所具有的特征之一在于，铜粉的致密性高，另外流动性高。铜粉的致密性和流动性高是指：使用本发明的铜粉制备而成的糊剂的涂膜中的颗粒的致密性高，另外涂膜的连续性高，即能够无断续地形成涂膜。

致密性的程度可以通过铜粉的振实密度来评价。本发明的铜粉在依据JIS Z2512：2012进行400次振实时的振实密度(以下也称为“400次振实密度”。)为4.2g/cm³以上且5.5g/cm³以下，优选为4.3g/cm³以上且5.5g/cm³以下，更优选为4.3g/cm³以上且5.4g/cm³以下。通过使铜粉的400次振实密度在上述范围，铜粉的致密性增大。为了使400次振实密度满足上述范围，例如按照后述的方法制造扁平铜颗粒即可。

流动性的程度可以依据JIS Z2512：2012通过100次振实时的振实密度(以下也称为“100次振实密度”。)来评价。本发明的铜粉的100次振实密度为4.1g/cm³以上且5.5g/cm³以下，优选为4.2g/cm³以上且5.4g/cm³以下，更优选为4.2g/cm³以上且5.3g/cm³以下。通过使100次振实这种较少次数的振实密度具有上述范围，即具有与400次振实密度相同程度的振实密度，铜粉的流动性提高，在使用该铜粉制造涂膜的情况下，该涂膜中的铜粉的致密性增大。为了使100次振实密度满足上述范围，例如按照后述的方法制造表面平滑且扁平的铜颗粒即可。

需要说明的是，根据铜粉种类的不同，100次振实密度为与400次振实密度相同的值、或者为比其更小的值。

进而，对于本发明的铜粉，构成该铜粉的铜颗粒的厚度的标准偏差SD(μm)与平均粒径D₅₀(μm)之间具有特定的关系。具体而言，标准偏差SD(μm)/平均粒径D₅₀(μm)的值为0.08以上且0.26以下，优选为0.09以上且0.25以下，更优选为0.10以上且0.24以下。通过使标准偏差SD(μm)/平均粒径D₅₀(μm)在上述范围内，构成铜粉的铜颗粒的颗粒厚度相对于其粒径的变动得到抑制。即，铜颗粒的粒径和厚度变得均匀，因此在使用由这种铜颗粒的聚集体形成的铜粉来构成涂膜的情况下，铜颗粒间的间隙的形成被抑制，使得铜颗粒连续存在。其结果，该涂膜中的铜颗粒的连续性增大。

铜颗粒的平均粒径D₅₀可以通过激光衍射散射式粒度分布测定法来求出。铜颗粒的厚度的标准偏差SD可以通过如下的方法求出：将铜粉、溶剂与树脂混合而制成树脂组合物，形成其涂膜后使该涂膜干燥，使用扫描型电子显微镜测定所得到的干燥涂膜的截面中的铜颗粒的厚度。

从使本发明的铜粉所具有的上述各种优点更加显著的观点出发，铜颗粒的平均粒径D₅₀优选为2.0μm以上且5.0μm以下，更优选为2.5μm以上且4.8μm以下，进一步优选为3.0μm以上且4.5μm以下。

从同样的观点出发，铜颗粒的厚度平均值优选为0.20μm以上且2.00μm以下，更优选为0.30μm以上1.80μm以下，进一步优选为0.40μm以上且1.70μm以下。铜颗粒的厚度平均值的测定可以通过如下的方式求出：将铜粉、溶剂和树脂混合而制成树脂组合物，形成其涂膜后使该涂膜干燥，对在所得到的干燥涂膜的截面中观察到的铜颗粒的厚度进行测定。测定以300个以上的铜颗粒作为对象。截面的观察使用扫描型电子显微镜并以倍率2000倍进行。

在本发明中，作为铜颗粒的板面处的长径/颗粒的短径的值的长径比(以下也称为“平面长径比”。)的平均值优选为1.25以上且3.00以下，更优选为1.27以上且2.50以下，进一步优选为1.30以上且2.00以下。通过由平面长径比具有如上所述的值的铜颗粒来构成本发明的铜粉，在由包含该铜颗粒的铜粉构成涂膜的情况下，该涂膜中的铜粉的致密性和连续性进一步提高。

在本说明书中，扁平是指：具有形成颗粒的主面的一对板面和与这些板面交叉的侧面的形状。板面和侧面可以各自独立地为平面、曲面或凹凸面。板面优选为平面。

作为铜颗粒的厚度面即侧面处的长边/短边的值的长径比(以下也称为“侧面长径比”。)的平均值优选为2.0以上。通过由具有这样的侧面长径比的铜颗粒来构成本发明的铜粉，在由包含该铜颗粒的铜粉构成涂膜的情况下，该涂膜中的铜粉的致密性和连续性进一步提高。侧面长径比能够通过与上述铜颗粒的厚度的标准偏差SD的测定相同的方法进行测定。

需要说明的是，在本发明中，“主要包含扁平铜颗粒”是指：上述侧面长径比满足上述范围的铜颗粒的含有比例例如以个数基准计为70％以上。

在本发明的铜粉中包含球状颗粒的情况下，球状颗粒的比例以个数基准计优选为30％以下，更优选为28％以下，进一步优选为25％以下。

在本发明的铜粉中，平面长径比的平均值为1.25以上的铜颗粒的比例优选以个数基准计为30％以上，更优选为35％以上，进一步优选为40％以上，特别优选铜颗粒全部由平面长径比的平均值为1.25以上的铜颗粒组成。由此，可确实地发挥上述本发明的铜粉的作用效果。

在本发明中，平面长径比通过以下的方法来确定。对铜粉进行扫描型电子显微镜(以下也称为“SEM”。)观察，对观察视野中任意300个以上的颗粒，以板面处的长径D与该长径D的垂直二等分线横切颗粒的长度即短径d之比D/d来表示。对于SEM的放大倍率，根据铜颗粒的粒径来选择适当的值。一般来说会选择在视野中观察到300个以上且600以下的颗粒的倍率。

在本发明的铜粉中，优选与构成该铜粉的铜颗粒的粒径无关地具有一定范围的平面长径比。例如，在铜颗粒的各个粒径的Heywood径为2.0μm以上且6.5μm以下的范围内、平面长径比为1.25以上且3.00以下的范围时，可成为致密性和流动性高的铜粉，因而优选，平面长径比特别优选为1.25以上且2.50以下、尤其优选为1.25以上且2.00以下。

本发明的铜粉中可以包含除平面长径比的平均值为1.25以上的铜颗粒以外的铜颗粒。这种铜颗粒的形状没有特别限制，也可以使用圆形状和非圆形状中的任意者。铜颗粒为圆形状是指：对铜颗粒进行二维投影时，圆度系数为0.85以上。关于圆度系数，在拍摄一次颗粒的铜颗粒的扫描型电子显微镜图像并将铜颗粒的二维投影图像的面积设为S、将周长设为L时，根据公式4πS/L²算出铜颗粒的圆度系数。另一方面，铜颗粒为非圆形状是指：上述圆度系数小于0.85。作为非圆形状的具体例，可列举出六面体、八面体等多面体状颗粒、纺锤状颗粒、异形状颗粒等。

构成铜粉的铜颗粒中的铜的微晶尺寸优选为50nm以上且100nm以下，更优选为50nm以上且90nm以下，进一步优选为50nm以上且80nm以下。通过使铜的微晶尺寸在该范围内，在由该铜粉形成涂膜并对该涂膜进行焙烧时，能够将因涂膜时的热而导致铜颗粒收缩的程度控制在适度的范围，电极的尺寸稳定性提高。为了将铜的微晶尺寸设定为该范围，例如在后述的铜粉的优选制造方法中适当地控制球状铜颗粒的扁平化程度即可。这是因为，铜的微晶尺寸存在因外力施加而变小的倾向。

为了算出铜的微晶尺寸，使用株式会社理学制的Ultima IV，进行铜粉的X射线衍射测定。利用谢乐法对通过该测定得到的铜的(111)面的衍射峰进行分析，算出微晶尺寸。

＜X射线衍射测定条件＞

·球管：CuKα线

·管电压：40kV

·管电流：50mA

·测定衍射角：2θ＝20～100°

·测量步长：0.01°

·收集时间：3秒/步

·光接收狭缝宽度：0.3mm

·发散纵向限制狭缝宽度：10mm

·检测器：高速一维X射线检测器D/teX Ultra250

＜X射线衍射用试样的制备方法＞

将测定对象的铜粉铺设在测定保持器上，以使得铜粉层的厚度达到0.5mm且平滑的方式使用玻璃板进行平滑化。

使用在上述测定条件下得到的X射线衍射图案，在以下的条件下利用分析用软件进行分析。分析中，峰宽度的校正使用LaB6值进行校正。微晶尺寸使用峰的半值宽度的全宽和谢勒常数(0.94)来算出。

＜测定数据分析条件＞

·分析软件：Rigaku制PDXL2

·平滑处理：高斯函数、平滑化参数＝10

·背景扣除：拟合方式

·Kα2去除：强度比为0.497

·峰搜索(Peak Search)：二阶微分法

·曲线拟合：FP法

·微晶尺寸分布类型：Lorenz模型

·谢乐常数：0.9400

在本发明中，铜粉中的氧元素的含量优选尽可能少。具体而言，铜粉中的氧元素的含量优选为0.50质量％以下，更优选为0.45质量％以下，进一步优选为0.40质量％以下。通过使铜粉中的氧元素的含量在该值以下，包含本发明的铜粉的糊剂的分散稳定性变得良好，能够抑制聚集和粘度变化。

铜粉中的氧元素含量例如可以通过如下方式实现：将供于后述铜粉制造方法的扁平化处理的浆料中的水分量设定为3000ppm以下，在非活性气体气氛中进行扁平化处理。

在本发明中，铜粉中的碳元素的含量也优选尽可能少。具体而言，优选为0.40质量％以下，更优选为0.30质量％以下，进一步优选为0.20质量％以下。如果铜粉中的碳元素含量过多，则对包含铜粉的糊剂进行焙烧时会产生源自碳的分解气体，有时会因该分解气体而导致烧结体产生裂纹、起泡。

为了降低铜粉的碳元素含量，例如使用碳含量少者作为形成本发明的铜粉的原料的原料粉即可。作为这样的原料粉，例如可列举出由气体雾化法、水雾化法等雾化法制造的铜粉、由等离子体法制造的铜粉。

本发明的铜粉中的碳元素的含量可使用LECO公司制的碳、硫分析装置CS-844、利用氧气流中的基于燃烧-红外线吸收方式的测定来求出。具体而言，将0.5g的试样放入坩埚中，将该坩埚设置于装置中进行测定。

本发明的铜粉可以优选通过以下的方法来制造。

首先，准备由球状铜颗粒的聚集体构成的原料铜粉。从容易得到致密性及流动性高的铜粉的观点出发，作为该原料铜粉优选使用具有宽的粒度分布的铜粉。从该观点出发，原料铜粉使用(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.00以上者、特别是1.05以上、尤其是1.10以上者是有利的。这种原料铜粉可以通过例如气体雾化法和水雾化法等雾化法、等离子体法而容易地形成。但是，并不限于这些方法，也可以使用湿式还原法等，所述湿式还原法使铜盐水溶液与碱试剂反应而析出氢氧化铜，在液体中将该氢氧化铜一次还原成氧化亚铜，在液体中将所得到的氧化亚铜二次还原成金属铜。(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值的上限值优选为2.00左右。

D₁₀、D₅₀和D₉₀分别是利用激光衍射散射式粒度分布测定法得到的累积体积10容量％、50容量％和90容量％时的体积累积粒径。

对于原料铜粉，从容易得到致密性和流动性高的铜粉的观点出发，优选其粒度分布的SD值为1.00以上。从该观点出发，对于原料铜粉，其粒度分布的SD值进一步优选为1.10以上，更优选为1.15以上。粒度分布的SD值的上限优选为3.00左右。

接着，将原料铜粉与有机溶剂混合来制备浆料。作为有机溶剂，优选使用碳数为1以上且22以下的脂肪族醇，更优选使用碳数为1以上且10以下的饱和脂肪族一元醇。尤其优选使用碳数为1以上且4以下的一元烷基醇。作为这种醇的例子，可列举出甲醇、乙醇、正丙醇、仲丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等。醇可以单独使用1种，或者将2种以上组合使用。

对于原料铜粉与有机溶剂的配合比例，相对于两者的合计质量，原料铜粉优选配混10质量％以上且90质量％以下、特别优选配混30质量％以上且70质量％以下。由此，能够顺利地进行以下说明的扁平化处理。

使浆料中的水分量为0.3质量％以下是有利的。由此，能够将铜粉中的氧元素含量控制为上述的0.5质量％以下，铜粉的分散稳定性变得良好，能够抑制聚集和粘度变化，因此能够容易地得到如上所述的特性的铜粉。在浆料中的水分量过高的情况下，扁平铜颗粒的表面被水分氧化而变得粗糙，该表面的平滑度容易受损。其理由在于，在铜颗粒的表面会生成氧化亚铜等铜氧化物的微小颗粒。表面不平滑的扁平铜颗粒存在其流动性降低的倾向。

接着，对前述浆料施加基于介质研磨装置的扁平化处理，使前述球状铜颗粒变形为扁平铜颗粒。作为介质研磨装置，可以使用珠磨机、球磨机和振动磨。如果该扁平化处理中其他条件恒定，则处理时间越长，则越能够得到平面长径比大的扁平形状的铜颗粒，通常为30分钟～4小时左右的扁平化处理时间便足够。

扁平化处理是边将浆料中的水分量维持在3000ppm以下、边在氮、氩气等非活性气氛下进行的。由此，能够将铜粉中的氧元素含量控制在上述的0.5质量％以下，铜粉的分散稳定性变得良好，能够抑制聚集和硬度变化，因此能够得到上述特性的铜粉。

作为装填于球磨机、振动磨中的介质，为陶瓷、玻璃、金属等，虽然不限制于材质，但优选为具有强度且在粉碎工序中不会因破坏/磨损而成为杂质源的陶瓷，从强度/成本方面考虑，材质更优选为氧化锆。所使用的介质的直径优选为0.03mm以上且5mm以下，更优选为0.05mm以上且2.5mm以下。

另外，在扁平化处理中，优选不使用脂肪酸等润滑剂。当使用润滑剂时，小粒径的铜颗粒难以压碎，难以得到呈扁平形状且满足上述特性的铜粉。但是，并不是完全排除润滑剂的使用，也可以根据需要在原料铜粉中以0.1质量％以上且1.0质量％以下的比例含有润滑剂。

若对润滑剂进行例示，则可列举出油酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸等。

铜粉可以在其表面附着有表面处理剂。通过使表面处理剂附着于铜粉的表面，可以抑制铜粉彼此的过度的聚集。

表面处理剂没有特别限定，可以使用脂肪酸、脂肪族胺、硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝酸酯系偶联剂等。通过使用这些表面处理剂，能够与颗粒的表面相互作用而提高同糊剂中所含的有机溶剂的相溶性并提高糊剂流动性、能够防止颗粒表面的氧化。

在本制造方法中，从球状铜颗粒的高效的扁平化的观点出发，优选边使包含原料铜粉和有机溶剂的浆料进行循环，边进行扁平化处理。具体而言，优选通过去路配管和回路配管将循环槽与介质研磨装置之间连接，使浆料在循环槽与介质研磨装置之间循环。这种情况下，优选在循环槽、介质研磨装置和各配管中均将浆料中的水分量维持在0.3质量％以下，设置成不存在润滑剂，且采用非活性气氛。

将上述铜粉应用于电极时，制备包含该铜粉的铜糊剂。铜糊剂只要将本发明的铜粉与粘结剂、溶剂和玻璃料等混合即可。由此，能够得到高温烧结型铜糊剂。或者，也可以将本发明的铜粉与粘结剂和溶剂、进而根据需要的固化剂等混合而制备树脂固化型铜糊剂。

作为前述粘结剂，可列举出液状的环氧树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等，但不限定于这些。作为溶剂，可列举出松油醇、乙基卡必醇、乙酸卡必醇酯、丁基溶纤剂、丁基卡必醇乙酸酯等。作为固化剂，可列举出2-乙基-4-甲基咪唑等。作为固化促进剂，可列举出叔胺类、叔胺盐类、咪唑类、膦类、鏻盐类等。

需要说明的是，本申请还包含以下的技术方案。

＜1＞一种铜粉，其依据JIS Z2512：2012进行400次振实时的振实密度为4.2g/cm³以上且5.5g/cm³以下，

＜2＞根据＜1＞所述的铜粉，其长径比的平均值为1.25以上且3.00以下，所述长径比为颗粒的长径/颗粒的短径的值。

＜3＞根据＜2＞所述的铜粉，其中，以个数基准计包含30％以上的前述长径比为1.25以上的颗粒。

＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的铜粉，其氧元素的含量为0.5质量％以下。

＜5＞根据＜1＞～＜4＞中任一项所述的铜粉，其平均粒径D₅₀为2.0μm以上且5.0μm以下。

＜6＞根据＜1＞～＜5＞中任一项所述的铜粉，其中，铜粉的微晶尺寸为50nm以上且80nm以下。

＜7＞根据＜1＞～＜6＞中任一项所述的铜粉，其碳元素的含量为0.40质量％以下。

＜8＞一种铜粉的制造方法，其包括如下工序：

准备原料铜粉的工序，前述原料铜粉的(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.00以上且由球状铜颗粒的聚集体构成；

将前述原料铜粉与有机溶剂混合而制备浆料的工序；以及

其中，边将前述浆料中的水分量维持在0.30质量％以下，边在非活性气氛下进行前述扁平化处理。

＜9＞根据＜8＞所述的制造方法，其中，利用雾化法制造前述原料铜粉。

＜10＞根据＜8＞或＜9＞所述的制造方法，其中，准备粒度分布SD值为1.00以上的前述原料铜粉。

＜11＞根据＜8＞～＜10＞中任一项所述的制造方法，其中，在不存在润滑剂的条件下进行前述扁平化处理。

实施例

下面，通过实施例对本发明进行更详细的说明。但本发明的范围并不限制于相应的实施例。

〔实施例1〕

作为原料铜粉，使用属于三井金属矿业株式会社制的雾化法铜粉的MA-CO3K。该原料粉的平均粒径D₅₀为3.08μm，碳的含有比例为100ppm。另外，(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.13，粒度分布的SD值为1.27。

将甲醇100kg与原料铜粉100kg混合而制成浆料，将该浆料供给至作为介质分散磨的芦泽精美技术株式会社制的StirMill(注册商标)型号LMZ10中。在磨机中填充直径0.1mm的氧化锆珠。

使磨机在圆周速度12米/秒的条件下运转300分钟，通过塑性变形对原料铜粉进行扁平化处理。在处理后的浆料中添加油酸0.1kg，搅拌30分钟，从而实施表面处理。对这样得到的铜浆料进行固液分离，对所得到的铜粉进行干燥并回收。

珠磨机处理时浆料中的水分量维持在3000ppm以下，使磨机内为氮气气氛。另外，在珠磨机处理时，使浆料中不存在润滑剂。浆料在循环槽与磨机之间循环。

将本实施例中得到的铜粉的SEM图像示于图1。

〔实施例2〕

在实施例1中使用原料铜粉的平均粒径D₅₀为3.30μm、(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.22、粒度分布的SD值为1.47的原料铜粉。除此之外，与实施例1同样地得到铜粉。

〔实施例3〕

在实施例1中使用原料铜粉的平均粒径D₅₀为2.90μm、(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.16、粒度分布的SD值为1.10的原料铜粉，将磨机运转时间设为240分钟。除此之外，与实施例1同样地得到铜粉。

〔实施例4〕

在实施例1中使用原料铜粉的平均粒径D₅₀为2.60μm、(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.44、粒度分布的SD值为1.45的原料铜粉，将磨机运转时间设为660分钟，使油酸250g溶解于浆料中来实施扁平处理。对这样得到的铜粉进行固液分离并使其干燥并回收。另外，扁平处理后不进行油酸的添加。除此之外，与实施例1同样地得到铜粉。

〔实施例5〕

在实施例1中使用原料铜粉的平均粒径D₅₀为3.19μm、(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.07、粒度分布的SD值为1.10的原料铜粉，将磨机运转时间设为300分钟以实施扁平处理。使油胺0.1kg溶解于处理后的浆料中以实施表面处理。对这样得到的铜粉进行固液分离并使其干燥并回收。除此之外，与实施例1同样地得到铜粉。

〔比较例1〕

在实施例4中，使浆料中的气氛为大气气氛，采用不将水分量维持在3000ppm以下的状态，将磨机运转时间设为300分钟。除此之外，与实施例4同样地得到铜粉。

〔比较例2〕

在实施例1中使用原料铜粉的平均粒径D₅₀为3.10μm、(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.20、粒度分布的SD值为1.37的原料铜粉，使浆料中的气氛为大气气氛，采用不将水分量维持在3000ppm以下的状态。除此之外，与实施例1同样地得到铜粉。将本比较例中得到的铜粉的SEM图像示于图2。由于未控制水分量，因此可确认到源自氧化的表面凹凸。

〔评价〕

对于实施例和比较例中得到的铜粉，通过上述方法测定了400次振实密度和100次振实密度。另外，通过上述方法测定了厚度的标准偏差SD/D₅₀、平面长径比、侧面长径比、微晶尺寸、氧元素的含量、以及碳元素的含量。进而，利用以下方法评价了涂膜致密性和涂膜连续性。将这些结果示于表1。需要说明的是，表中虽未示出，但实施例中得到的铜粉以个数基准计包含70％以上的侧面长径比为2.0以上的铜颗粒。

〔涂膜致密性〕

向实施例和比较例得到的铜粉10g中加入溶解有10质量％乙基纤维素的松油醇2.5g，利用自公转混合机以2000rpm进行1分钟混合，以2200rpm进行30秒脱泡，从而得到糊剂。将该糊剂以宽10mm、长20mm涂布于玻璃基板上。在氮气气氛下将该基板以120℃加热，从而得到干燥涂膜。测量该涂膜厚度，从而求出涂膜体积。另外，由预先测定的基板重量求出涂膜重量，由涂膜重量/涂膜体积算出涂膜密度g/cm³。

〔涂膜连续性〕

向实施例和比较例得到的铜粉10g中加入溶解有10质量％乙基纤维素的松油醇10g，利用自公转混合机以2000rpm进行1分钟混合，以2200rpm进行30秒脱泡，从而得到糊剂。将该糊剂以厚度约20μm涂布在PET薄膜上，在氮气气氛下以120℃加热，从而得到干燥涂膜。将该涂膜以角度成为90°的方式弯折。弯折次数设为3次。弯折后，利用光学显微镜对弯折部分进行观察，将作为基板的PET薄膜未露出并保持了铜粉的连续性的情况评价为〇，将没有铜粉连续性且PET薄膜露出的情况评价为×。

[表1]

由表1所示的结果可明显看出，各实施例中得到的铜粉与比较例的铜粉相比，致密性和连续性优异。另外可知，制造铜粉中的扁平化处理时未使用润滑剂的实施例1～3和5与使用了润滑剂的实施例4相比，涂膜致密性提高。

另外，由图1与图2的对比可明显看出，实施例1得到的铜粉中构成该铜粉的铜颗粒的表面是平滑的，与此相对，比较例2得到的铜粉中构成该铜粉的铜颗粒的表面是粗糙的。经本发明人分析的结果判明，表面的粗糙是因铜的氧化所产生的氧化亚铜造成的凹凸。

产业上的可利用性

根据本发明，提供一种无需混合使用便可制造致密性和连续性高的电极的铜粉、及其制造方法。

Claims

1.一种铜粉，其依据JIS Z2512：2012进行400次振实时的振实密度为4.2g/cm³以上且5.5g/cm³以下，

2.根据权利要求1所述的铜粉，其长径比的平均值为1.25以上且3.00以下，所述长径比为颗粒的长径/颗粒的短径的值。

3.根据权利要求2所述的铜粉，其中，以个数基准计包含30％以上的所述长径比为1.25以上的颗粒。

4.根据权利要求1所述的铜粉，其氧元素的含量为0.5质量％以下。

5.根据权利要求1所述的铜粉，其平均粒径D₅₀为2.0μm以上且5.0μm以下。

6.根据权利要求1所述的铜粉，其中，铜的微晶尺寸为50nm以上且80nm以下。

7.根据权利要求1所述的铜粉，其碳元素的含量为0.40质量％以下。

8.一种铜粉的制造方法，其包括如下工序：

准备原料铜粉的工序，所述原料铜粉的(D₉₀-D₁₀)/D₅₀的值为1.00以上且由球状铜颗粒的聚集体构成；

将所述原料铜粉与有机溶剂混合而制备浆料的工序；以及

对所述浆料施加基于介质研磨装置的扁平化处理，使所述球状铜颗粒变形为扁平铜颗粒的工序，

其中，边将所述浆料中的水分量维持在0.30质量％以下，边在非活性气氛下进行所述扁平化处理。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，利用雾化法制造所述原料铜粉。

10.根据权利要求8或9所述的制造方法，其中，准备粒度分布的SD值为1.00以上的所述原料铜粉。

11.根据权利要求8所述的铜粉的制造方法，其中，在不存在润滑剂的条件下进行所述扁平化处理。