CN1942269A - 覆盖了银化合物的银粉及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种由覆盖了具有比银的熔点温度低的分解温度的银化合物的银粉能够形成电子电路用导电性配线部的导电性膏用的覆盖有银化合物的银粉及其制造方法。作为为此的解决方式,在含有银化合物覆盖了银粒子表面的覆盖有银化合物的银粒子的覆盖有银化合物的银粉中,在应由含该银粉的导电性膏形成电子电路配线的基板焙烧时,通过具有比银的熔点温度低很多的分解温度的银化合物的热解,银化合物的银与覆盖有银化合物的银粒子彼此发生熔粘。
Description
技术领域
本发明涉及在银粒子表面覆盖了氧化银、碳酸银、或己酸银这样的银化合物的银粉(在本申请中称作“覆盖有银化合物的银粉”)及其制造方法。更详细地说,涉及适于作为电子电路用基板配线用或多层电子基板的通孔配线用的导电性膏的材料的覆盖有银化合物的银粉及其制造方法。
背景技术
近几年来,伴随着电子设备的小型化·集成化,例如,作为电子电路用基板的多层电子基板等已被普及,但为了在这些基板上形成电子电路配线,一般采用导电性膏。
然而,在该导电性膏中,常常混入使用作为导电性金属常用的导电率高的银粉。银的熔点为961.93℃,但为了容易形成电子电路用配线,特别是树脂多层基板用配线,优选在比上述熔点低很多的烧结温度下,使混入导电性膏中的银粉粒子彼此烧结。
但是,一般为了降低使金属粉粒子彼此烧结的烧结温度,有将构成金属粉的金属粒子进行微粒化的方法。然而,当金属粉过度微粒化时,金属粒子彼此凝聚,金属粉的分散性恶化,其结果是,焙烧后容易在配线部产生空穴,或产生导电性因配线处所而异等的不良现象。因此,仅为了降低烧结温度而将金属粉(本发明中为银粉)加以微粒化是不充分的。
另一方面,对混入了银粉的导电性膏来说,银粒在低温进行烧结、银粉具有优良的分散性,是为了实现作为电子电路配线而优良的导电性及在电子电路基板上的优良的印刷性的必要条件。因此,涉及上述微粒化的问题点是该导电性膏制造上的一个课题。
在这里,为了解决上述课题,以往提供了这样一种技术:利用微粒比粗粒烧结温度低的性质,往粗粒银粉中以一定比例混合微粒银粉,制成导电性膏,使整体烧结温度降低,但在这种情况下,容易使混入的微粒银粉的分散性不充分,从而不能充分满足对上述印刷性的要求。
另外,在电子电路用树脂多层基板的市场中,在导电性膏中,在树脂多层基板的通孔内,要求通过铜箔与导电性银膏而具有良好导电性的通孔连接。
例如,图10是表示该通孔导电连接部(一部分)的以往技术的图(参照专利文献3)。下面,简单地说明其内容。
图10是由绝缘基板3、通孔5、金属箔(铜箔)6、金属粒子(银粉粒子)7、低熔点金属(Sn、In等)8、由该低熔点金属8形成的低熔点金属层9构成的焙烧前的通孔导电连接部。虽然在图10中被省略,但通孔5是在绝缘基板3的厚度方向上形成的、具有与绝缘基板3的厚度相当的规定深度的贯通孔,图10的通孔导电连接部的下部(未图示)也具有与图10的示意图大致线对称地形成的与图10的示意图同样的结构。
在该以往技术的情况下,为了提高铜箔6的铜与混入银的导电性膏中的银粉粒子7之间的导电连接的可靠性,Sn、In等低熔点金属8的存在是必要的。由于Sn或In的添加量设定烦杂,另外,还必需有抑制这些添加物Sn、In等被氧化的添加剂等,故导电性银膏的材料混合时的配方的自由度变窄,同时,也是材料费上升的重要原因。另外,也可以认为,由于与银7的离子化倾向不同的各种金属8含在由银形成的配线部中,故形成局部电池。
而在本发明中,当采用图1(a)及图1(b)进行说明时,在银粉粒子7上覆盖氧化银等银化合物10,在比银的熔点温度低的热解温度下,使银化合物10热解。其结果如图1(b)所示,通过热解生成的熔融银100使银粉粒子7彼此熔粘,结果是通过热解生成的熔融银100(下面简称“熔融银100“),起到上述以往技术的Sn、In等低熔点金属的作用(在本申请中,所谓“熔粘”,意指通过熔融银100使银粒子彼此互相粘接)。此时,通过焙烧,直到完全由银形成导电配线部为止,熔融银100在银粉粒子7彼此之间起到桥接作用(参照图9的SEM照片图像),不必如以往技术那样,专门将不同种金属以一定比例进行混合。另外,基本上在整个导电配线部都是银,不会出现与不同种金属间形成局部电池的情况。
在该图1(b)的状态后,通过进一步焙烧,银粒子开始熔融,空穴11被该熔融银填埋,在通孔内形成由银构成的导电配线部。
还有,图1及图10,是用于易于理解的说明本发明与以往技术的示意图,在此注明各部件及粒径大小与实际的大小并不相同。
专利文献1:JP特开平2002-324966号公报
专利文献2:JP特开平2002-334618号公报
专利文献3:JP特开平11-214575号公报
附图的简单说明
图1是表示由含有本发明的覆盖有银化合物的银粉粒子的导电性膏(银粉)构成的通孔部的导电部的示意图((a)为焙烧前的通孔内的示意图;(b)为在焙烧过程中,焙烧温度达到比银化合物的热解温度高的温度,银分解后的通孔内的示意图)。
图2是用于说明本发明涉及的最佳实施方式的流程图。
图3是用于说明本发明涉及的实施例1的流程图。
图4是用于说明本发明涉及的实施例2的流程图。
图5是用于说明本发明涉及的实施例3的流程图。
图6是用于说明本发明涉及的实施例4的流程图。
图7是用于说明本发明涉及的实施例5的流程图。
图8中图8(a)是表示未覆盖银化合物的银粉粒子的SEM照片图像。
图8(b)是表示覆盖有银化合物的银粉粒子的SEM照片图像。
图9是表示覆盖有银化合物的银粉在烧结过程中该银粉粒子彼此熔粘的状态的SEM照片图像。
图10是表示以往技术的银粉粒子与低熔点金属的混合粉形成的通孔部的导电部的示意图。
发明的概要
本发明的目的是降低银粉粒子彼此的烧结温度;实现通过不需存在Sn、In等低熔点金属的银制导电性膏进行电连接;改善导电性膏与铜箔的粘合性。
本发明人悉心探讨的结果发现,通过使用含有在银粒子表面覆盖了银化合物的覆盖有银化合物的银粒子的覆盖有银化合物的银粉来作为导电性膏的材料,可以得到解决了以往技术问题的导电性膏,实现了上述目的。
<覆盖有银化合物的银粉>
下面对本发明涉及的覆盖有银化合物的银粉加以说明。
本发明提供一种覆盖有银化合物的银粉,该覆盖有银化合物的银粉含有具备作为芯材的银粒子以及覆盖在该银粒子表面的银化合物的覆盖有银化合物的银粒子。
另外,本发明提供一种具有下列粉体特性的上述覆盖有银化合物的银粉。
a.SSA(m2/g):0.1~5
b.D50(μm):0.1~10
c.Dmax(μm):0.5~30
(其中,SSA为通过BET法测定的比表面积,D50、Dmax分别指通过激光衍射散射式粒度分布测定方法得到的50%体积累计粒径、最大的体积累计粒径。以下同样标记)。
上述粉体特性的范围的理由如下所述。
a:关于SSA(m2/g),当小于0.1时,不能在低温下进行烧结,而当大于5时,在制作膏时吸油量大而难以膏化。
b:关于D50(μm),当小于0.1时,在制作膏时吸油量大而难以膏化,当大于10时,在基板上应形成的电子电路的配线难以细化。
c:关于Dmax(μm),当小于0.5时,实际制造难以实现,当大于30时,导电性膏的涂膜难以达到平滑。
在本发明中,上述银化合物,相对于覆盖有银化合物的银粉100重量%,以5重量%~30重量%的比例覆盖银粉。另外,更优选相对于覆盖有银化合物的银粉100重量%,以10重量%~20重量%的比例在银粉粒子上覆盖银化合物。
当上述银化合物,相对于覆盖有银化合物的银粉100重量%而低于5重量%时,则不能供给使银粒子彼此熔粘而进行桥接的量,另一方面,当大于30重量%时,则银化合物的热解不能顺利进行,进而使银粒子的烧结不能良好进行,难以形成导电性配线部。
按照本发明,可以提供一种上述覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,如图1说明的那样,通过在比覆盖有银化合物的银粉的银粒子的烧结温度低的温度的银化合物分解温度下而从银化合物分解的银,使银粒子彼此熔粘。
在这里,银的熔点为961.93℃,通过银的微粉化,银粉粒子的烧结温度大大降低。但是,如上所述,当过于微粒化时,产生微粉容易凝聚等不良情况。
因此,在本发明中,例如,将具有大大低于银熔点(961.93℃)的分解温度的银化合物、例如氧化银(分解温度为160℃)等,覆盖在银粒子的表面。其结果是,在为了形成电子电路用基板的配线而进行焙烧时,通过覆盖着银粒子表面的氧化银等发生热解而生成的银与相邻的银粒子发生熔粘。
结果是,以往技术(参照专利文献2的图2)中的由于混合的微粒银粉的分散性不充分所产生的上述问题点,通过起到与微粒银粉相当的作用的银化合物的覆盖而得到解决。
进一步,作为上述的结果,解决以往技术(参照专利文献3的图1)的Sn、In等低熔点金属混入导电性膏中这样的上述问题点,可以得到只有银金属的优良导电性。
另外,作为上述结果,通过在树脂多层基板的通孔中采用本发明的导电性膏,在上下重叠的基板上形成的铜配线部彼此间通过银粉,可以得到优良的导电性。
还有,在本发明中,若以抑制银粉凝聚、且在尽量接近银化合物分解温度的温度下使银微粒进行烧结的方式设定银粒子的粒径,则可几乎在与银化合物分解的同时开始银粒子的烧结。
但是,毫无疑问以在比上述热解温度高的温度下使银粒子烧结的方式设定银粒子的粒径也可以。即,可以认为,即使当银粒子粒径大,银粒子的烧结温度大大高于银化合物的分解温度时,首先,从银化合物热解的银与相邻的银粒子熔粘,然后,银粒子的烧结开始。
图9是在本发明的覆盖有氧化银的银粉的焙烧中银粒子烧结的过程的SEM照片图像。如此,可以认为,首先银粒子彼此相互烧结,形成网伏,最后,照片的黑色部分也由银粒子填埋,通过银形成导电性配线部。可以认为,该银粒子彼此烧结开始的契机是从覆盖在银粒子上的银化合物(例如氧化银)所热解的熔融银。
另外,在本发明中,提供一种上述覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,上述覆盖有银化合物的银粉被有机溶剂润湿。
另外,在本发明中,提供一种上述覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,上述覆盖有银化合物的银粉混入到导电膏中成为导电性银膏的材料。
<覆盖有银化合物的银粉的制造方法>
另外,按照本发明,提供一种覆盖有银化合物的银粉的制造方法,该覆盖有银化合物的银粉包含有在上述银粉的粒子表面覆盖了上述银化合物的覆盖有银化合物的银粒子,包括:工序a:在硝酸银水溶液中添加银粉,进行搅拌、浆化,使硝酸银水溶液与银粉充分调和的浆化工序;工序b:往上述浆液中添加等当量的氢氧化钠溶液、氢氧化铵溶液等碱性溶液,通过进行中和反应,使银化合物覆盖在银粉粒子上的中和工序。
进一步,也能够提供一种包含有在银粉粒子表面覆盖了银化合物的覆盖有银化合物的银粒子的覆盖有银化合物的银粉的上述制造方法,还包括:将通过工序b生成的覆盖有银化合物的银粉用水进行清洗的清洗工序;将在该清洗工序中清洗的覆盖有银化合物的银粉进行干燥的干燥工序。此时,优选上述水为纯水。
另外,在上述清洗工序中,也可以将上述覆盖有银化合物的银粉用甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、异丁醇、异丙醇、己烷、甲苯、萜品醇、丁基卡必醇乙酸酯等挥发性有机溶剂进行清洗,除去所含的水,得到干燥的覆盖有银化合物的银粉。
另一方面,也可以在将覆盖有银化合物的银粉用挥发性溶液清洗后或将覆盖有银化合物的银粉干燥后,用与上述列举的挥发性有机溶剂同样的溶剂润湿,从而提供一种作为有机溶剂润湿品的覆盖有银化合物的银粉。
关于上述覆盖有银化合物的银粉的制造方法,在下述的实施发明的最佳方式一栏中详细说明。
<发明的效果>
按照本发明的覆盖有银化合物的银粉,通过在银粒子表面覆盖该银化合物,可以降低银粒子的烧结温度而不必使用Sn、In等低熔点金属,通过导电性高的银,可以达到实现电连接(配线)的烧结,进一步,可以改善混入该银粉的导电性膏与铜箔的粘合性。
实施发明的最佳方式
下面对实施本发明的最佳方式进行说明。
图2是用于说明制作本发明的覆盖有银化合物的银粉的制造工序的流程图。还有,在以下说明中,显示了各试剂、各溶液等的数值,但为了实施本发明并不限定于以下的数值,例如,可根据典型试验规模或批量生产规模,由该技术领域的技术人员对各试剂、各溶液等的量以及其他条件加以适当的改变。
如图2所示,用于制作本发明的覆盖有银化合物的银粉的制造工序包括浆化工序10及中和工序20。
在浆化工序10中,在通过将4g~250g硝酸银溶于约1000毫升水(优选纯水)中而制成的硝酸银水溶液中添加10g~300g银粉(平均粒径0.2μm~10μm),进行搅拌、浆化,使硝酸银水溶液与银粉充分调和。
在中和工序20,往浆化工序10中的浆液中至少添加中和该系统中含有的硝酸离子(NO3-)所必需的等当量的氢氧化钠溶液、氢氧化铵溶液等碱性溶液,进行中和反应,从而在芯材的银粉粒子表面,当以氧化银(Ag2O)作为银化合物的代表例时,氧化银覆盖在银粉粒子表面(参照下式:上述碱性溶液为氢氧化钠时)。
覆盖形态,既可以是银化合物覆盖整个银粉粒子表面,也可以是覆盖一部分。优选覆盖整个银粉粒子表面。
图8(a)表示覆盖银化合物前的银粉粒子,图8(b)表示覆盖银化合物后的银粉粒子的SEM照片图像。从图8(b)可知,银化合物不仅覆盖银粉粒子,而且也存在以点状或岛状固着或附着于银粉粒子的银化合物。所以,本申请的所谓“覆盖”,包含上述固着或附着的含义。
本发明的覆盖有银化合物的银粉的银化合物覆盖量,采用热重/差热分析装置(TG-DTA装置(Seiko Instruments Inc公司制造TG/DTA6300)),在空气量150ml/min、升温2℃/min的条件下,用覆盖有银化合物的银粉的样品量15mg进行测定。
在这里,示出采用了TG-DTA装置的作为银化合物的代表例的氧化银量测定方法的一个例子。设定硝酸银的装入量以使氧化银达到10重量%。在该装置中,当达到200℃的减少量为0.8重量%时,基于O(氧)/Ag2O(氧化银)=6.89%,可以求出氧化银的覆盖量为0.8/6.89×100=11.6重量%。因此,求出氧化银对银粒子的覆盖量(重量%)。另外,在这里为了确认再现性,以n=10用同样的条件求该覆盖量(重量%)时,结果在9.8%~12.9%的范围内,氧化银大致达到预想的10重量%的覆盖量。
另外,在本发明的覆盖有氧化银的银粉中,为了使相对于覆盖有氧化银的银粉100重量%,而氧化银达到5重量%~30重量%的重量比,硝酸银以7.25重量%~43.8重量%的比例适当投入即可。
由于制造银化合物,硝酸银是必需的,因此其他2种、即碳酸银、己酸银的银化合物对银粒子覆盖的其他的碳酸银及己酸银的覆盖量,也与氧化银覆盖量同样可以求出制造条件。
在这里返回图2进行说明。中和工序20之后,还可以含有:清洗本发明的覆盖有银化合物的银粉的清洗工序;以及,通过挥发性溶剂的挥发,除去在中和工序20中覆盖有银化合物的银粉含有的水分,而得到覆盖有银化合物的银粉的脱水工序。
即,在清洗工序中,用100毫升~10000毫升水(优选纯水),清洗图1的中和工序20中得到的覆盖有银化合物的银粉,然后,在干燥工序中,添加10毫升~10000毫升的甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、异丁醇、异丙醇、己烷、甲苯、萜品醇、及丁基卡必醇乙酸酯等挥发性有机溶剂,使覆盖有银化合物的银粉中所含的水分与挥发性有机溶剂一同除去,干燥覆盖有银化合物的银粉。
下面基于实施例对本发明进行具体地说明。
实施例1
<包含有使用氢氧化钠NaOH的中和工序的覆盖有氧化银的银粉的制造工序(1)>
图3表示本发明实施例1的覆盖有氧化银的银粉的制造工序的流程图。特别是实施例1是在中和工序中采用氢氧化钠的制造工序。
下面参照图3说明实施例1。
(1)将21.6g硝酸银加至1000毫升纯水中得到硝酸银水溶液,往其中添加285g银粉,进行搅拌、浆化。放置5分钟,使硝酸银水溶液与全部银粉调和在一起。
(2)接着,往上述浆液中添加在29毫升纯水中溶解了9.6g氢氧化钠的水溶液,进行中和反应处理。由此,可以使氧化银覆盖在银粉的粒子表面。
(3)然后,使上述覆盖有氧化银的银粉干燥时,添加100毫升纯水与50毫升甲醇,边搅拌边进行清洗及脱水,得到干燥的覆盖有氧化银的银粉。
实施例2
<包含有使用氢氧化铵NH4OH的中和工序的覆盖有氧化银的银粉的制造工序>
图4表示本发明实施例2的覆盖有氧化银的银粉的制造工序的流程图。特别是实施例2是在中和工序中采用氢氧化铵的制造工序。
下面参照图4说明实施例2。
(1)将21.6g硝酸银加至1000毫升水(优选纯水)中得到硝酸银水溶液,往其中添加285g银粉,进行搅拌,浆化。放置5分钟,使硝酸银水溶液与全部银粉调和在一起。
(2)接着,往上述浆液中添加18.1毫升25%NH3(重量%)的氢氧化铵,进行中和反应处理。由此,可以使氧化银覆盖在银粉的粒子表面。
(3)然后,使上述覆盖有氧化银的银粉干燥时,添加100毫升纯水(优选纯水)与50毫升甲醇,边搅拌边进行清洗及脱水,得到干燥的覆盖有氧化银的银粉。
实施例3
<包含有使用氢氧化钠NaOH的中和工序的覆盖有氧化银的银粉的制造工序(2)>
图5表示本发明实施例3的覆盖有氧化银的银粉的制造工序的流程图。特别是实施例3为实施例1的变形例,在上述浆化工序前,将银粉投入乙二醇(实施例1为1000毫升纯水)中,在制造银粉的乙二醇溶液这点与实施例1不同。由此,乙二醇溶液与水(纯水)相比,具有银粉在液中易分散的倾向。
下面参照图5说明实施例3。
(1)将50g硝酸银加至1500g乙二醇液中,往得到的上述银粉的乙二醇液中一同添加500毫升水(优选纯水)与16.67g银粉,进行搅拌、浆化,放置5分钟,使硝酸银水溶液与全部银粉调和在一起。
(2)接着,往上述浆液中添加在500毫升水(优选纯水)中溶解了3.92g氢氧化钠的水溶液,进行中和反应处理。由此,可以使氧化银覆盖在银粉的粒子表面。
(3)然后,使上述覆盖有氧化银的银粉干燥时,添加500毫升纯水与50毫升甲醇,边搅拌边进行清洗及脱水,得到干燥的覆盖有氧化银的银粉。
实施例4
<包含有使用碳酸氢钠NaHCO3的中和工序的覆盖有碳酸银的银粉的制造工序>
下面参照图6说明实施例6。
(1)将17g硝酸银加至1000毫升纯水中得到硝酸银水溶液,往其中添加100g银粉,进行搅拌、浆化。放置5分钟,使硝酸银水溶液与全部银粉调和在一起。
(2)接着,往上述浆液中添加在100毫升纯水中溶解了12g碳酸氢钠的水溶液,进行中和反应处理。由此,可以使碳酸银覆盖在银粉的粒子表面。
(3)然后,使上述覆盖有碳酸银的银粉干燥时,添加100毫升的纯水与50毫升的甲醇,边搅拌边进行清洗及脱水,得到干燥的覆盖有碳酸银的银粉。
实施例5
<包含有使用己酸钠CH3(CH2)4COONa的中和工序的覆盖有己酸银的银粉的制造工序>
下面参照图7说明实施例5。
(1)将6g硝酸银加至100毫升纯水中得到硝酸银水溶液,往其中添加100g银粉,进行搅拌、浆化。放置5分钟,使硝酸银水溶液与全部银粉调和在一起。
(2)接着,往上述浆液中添加在100毫升纯水中溶解了6g己酸钠的水溶液,进行中和反应处理。由此,可以使己酸银覆盖在银粉的粒子表面。
(3)然后,使上述覆盖有己酸银的银粉干燥时,添加100毫升纯水与50毫升甲醇,边搅拌边进行清洗及脱水,得到干燥的覆盖有己酸银的银粉。
<实施例1~实施例5(覆盖有银化合物的银粉)同比较例1及比较例2的评价>
表1汇总了实施例1~实施例5同比较例1及比较例2的评价结果。
实质上的评价项目,涉及混入了各覆盖有银化合物的银粉的导电性膏的、对应于比电阻(μΩ·m)及处理温度×处理时间的与铜箔的粘合性。为了使针对各实施例及比较例的这些评价精确且公平,在各实施例及各比较例中,使SSA、D50、Dmax及结晶粒径达到一定,进行各种测定、评价。还有,在测定“结晶粒径”时,采用理学电机株式会社制造的RINT2000X射线衍射装置,通过WILSON法(X射线衍射的结晶粒径测定法)进行测定。
<导电性膏的制造>
本发明的导电性膏是按覆盖有银化合物的银粉85重量%、乙基纤维素0.75重量%、萜品醇14.25重量%的组成比例,将各物质进行混炼而制成。
<比电阻的测定>
在膏中使用本发明的覆盖有银化合物的银粉时的比电阻,采用由上述组成制成的导电性膏,在陶瓷基板上制成1mm宽的电路,在150℃~180℃的温度下进行烧结加工,采用所得到的电路进行测定的。
<与铜箔的粘合性的测定>
制作与上述同样的导电性膏,在5cm×2cm大小的约30μm厚的铜箔(另外这里所用的铜箔与适用于本发明导电性膏的铜箔相同)上,用涂敷机(遥西米次(ヨシミツ)精机MoDel YOA),将上述导电性膏在铜箔的表面上大致全面地进行涂敷,使涂膜厚度为500μm。然后,在通过该涂布的涂膜上粘贴另一块与上述同样尺寸的铜箔。进一步,将夹持该导电性膏的这2张铜箔,用10cm×3cm尺寸的约500μm厚的2块陶瓷基板再次夹持。然后,采用办公室用的弹簧夹等简易的压附/夹持装置(这里使用伊藤忠商事(株)制造的弹簧夹形式的BCS-30(银色)),从陶瓷基板上夹住,在整体处于压附、夹持的状态下,在恒温槽中,在150℃×1小时的条件下整体进行加热。
加热结束后自然冷却,卸下弹簧夹,用右手与左手的食指和大拇指分别捏住被2张陶瓷基板夹住的相互重叠的2张铜箔的端部,定性评价2张铜箔是否粘合。如铜箔彼此粘合,则与铜箔的粘合性为“良好”,如完全没有粘合,则该粘合性为“粘合不良”,将评价记载于表1的规定栏内。
还有,对粘合性,优选采用JIS标准等的定量试验方法,定量测定实施例1~实施例5的铜箔粘合性、与比较例1及比较例2的铜箔粘合性之差,但由于比较例1及比较例2的铜箔彼此完全不粘合,所以,进而针对实施例1~实施例5通过上述手工作业进行了粘合性的定性试验,当进行强行剥离时,任何实施例均具有铜箔自身破裂程度的粘合性。因此,由于进行有意义的定量测定是困难的,故本申请的粘合性试验,仅进行了上述这样的定性测定(参照表1)。
<关于实施例1~实施例5同比较例1及比较例2的评价结果>
(1)比电阻值评价
从表1可知,采用本发明的覆盖有银化合物的银粉的导电性膏制作的配线部的比电阻值,实施例1~实施例5及比较例2得到了实用上没有问题的值。然而,对比较例1无法测得比电阻值。
(2)铜箔与银的粘合性评价
从表1可知,覆盖有银化合物的银粉的导电性膏,在150℃×1小时的条件下,得到了与铜箔的良好粘合性(实施例1~实施例5)。然而,关于未覆盖银化合物的银粉的导电性膏,无论在150℃×1小时的条件下,甚至在提高了温度的180℃×1小时的条件(比较例1及比较例2)下,均得不到与铜箔的良好粘合性。从以上所述可知,本发明的覆盖在银粉粒子表面的银化合物,具有银粉粒子彼此的烧结温度低,与铜箔的粘合性也良好的效果。
[表1]
中和剂 | SSA(m2/g) | D50(μm) | Dmax(μm) | 结晶粒径(nm) | 比电阻值(μΩ·m) | 与铜箔的粘合性 | ||
处理温度×时间 | 判定 | |||||||
实施例1 | NaOH | 3.73 | 0.31 | 0.98 | 7 | 4.1 | 150℃×1hr | 良好 |
实施例2 | NH4OH | 3.65 | 0.29 | 0.97 | 7 | 3.7 | 150℃×1hr | 良好 |
实施例3 | NaOH | 3.59 | 0.31 | 0.89 | 7 | 3.4 | 150℃×1hr | 良好 |
实施例4 | NaHCO3 | 3.52 | 0.31 | 0.96 | 7 | 2.5 | 150℃×1hr | 良好 |
实施例5 | 己酸钠 | 3.65 | 0.32 | 0.95 | 7 | 3.1 | 150℃×1hr | 良好 |
比较例1仅使用Ag | 未中和(未覆盖银氧化物) | 2.54 | 0.31 | 0.97 | 7 | 无法测定 | 150℃×1hr | 粘合不良 |
比较例2仅使用Ag | 未中和(未覆盖银氧化物) | 2.54 | 0.31 | 0.97 | 7 | 7.9 | 180℃×1hr | 粘合不良 |
产业上的可利用性
本发明的覆盖有银化合物的银粉及其制造方法,可适用作多层树脂基板用的通孔接线部等的电子电路配线部的导电性膏用的导电性材料。
Claims (9)
1.一种覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,含有覆盖有银化合物的银粒子,该覆盖有银化合物的银粒子具备作为芯材的银粒子及覆盖该银粒子表面的银化合物的覆盖部。
2.按照权利要求1所述的覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,含有上述银化合物为氧化银、碳酸银及己酸银中的任一种的覆盖有银化合物的银粒子。
3.按照权利要求1或2所述的覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,具有下列粉体特性:
a.SSA(m2/g):0.1~5
b.D50(μm):0.1~10
c.Dmax(μm):0.5~30
(其中,SSA为通过BET法测定的比表面积,D50、Dmax分别指通过激光衍射散射式粒度分布测定方法得到的50%的体积累计粒径、最大的体积累计粒径,以下同样标记)。
4.按照权利要求1、2及3中任何一项所述的覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,上述银化合物的覆盖部,相对于覆盖有银化合物的银粉100重量%,以5重量%~30重量%的比例覆盖银粉的粒子表面。
5.按照权利要求1、2、3及4中任何一项所述的覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,该覆盖有银化合物的银粉被有机溶剂润湿。
6.按照权利要求1、2、3、4及5中任何一项所述的覆盖有银化合物的银粉,其特征在于,该覆盖有银化合物的银粉混入到导电膏中而成为导电性银膏的材料。
7.一种覆盖有银化合物的银粉的制造方法,该覆盖有银化合物的银粉含有在银粉粒子表面覆盖了银化合物的覆盖有银化合物的银粒子,其特征在于,包含:
工序a:在硝酸银水溶液中添加银粉,进行搅拌、浆化,使硝酸银水溶液与银粉调和在一起的浆化工序;
工序b:往上述浆液中至少添加与该反应系统的硝酸离子等当量的中和剂,进行中和反应,银化合物覆盖在上述银粉的粒子表面上的中和工序。
8.按照权利要求7所述的覆盖有银化合物的银粉的制造方法,其特征在于,上述中和剂为碱性溶液。
9.按照权利要求8所述的覆盖有银化合物的银粉的制造方法,其特征在于,上述碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液、己酸钠溶液中的任何一种。
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