JP2005200734A - フレーク状銅粉およびその製造法 - Google Patents
フレーク状銅粉およびその製造法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 導電ペーストのフイラーに適したフレーク状銅粉を得る。
【解決手段】 平均厚さ（Ｄ）が０.２μｍ以上のフレーク形状の銅粒子からなるフレーク状銅粉であって，粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，下式のＡ値が０.１以下，下式のＢ値が０.５以下のフレーク状銅粉である。Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０），Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ。ただし，Ｄ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の平均厚さ，ＳＤ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の厚さの標準偏差，Ｄ９０：粒度分布における９０％径（Ｄ９０），Ｄ１０：粒度分布における１０％径（Ｄ１０）を表す。
【選択図】 なし
【解決手段】 平均厚さ（Ｄ）が０.２μｍ以上のフレーク形状の銅粒子からなるフレーク状銅粉であって，粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，下式のＡ値が０.１以下，下式のＢ値が０.５以下のフレーク状銅粉である。Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０），Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ。ただし，Ｄ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の平均厚さ，ＳＤ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の厚さの標準偏差，Ｄ９０：粒度分布における９０％径（Ｄ９０），Ｄ１０：粒度分布における１０％径（Ｄ１０）を表す。
【選択図】 なし
Description
本発明は，導電ペーストの導電フイラーに適したフレーク形状の銅粒子からなるフレーク状銅粉に関する。
樹脂に銅粉を分散させた導電ペーストは，絶縁基板の意図する位置に導電回路を接合または配属したり，チップ部品に外部電極を付与したりするのに使用されているが，最近では，積層セラミックコンデンサーの外部電極としても適用されるようになってきた。後者の場合には，セラミックス素体の意図する外部電極形成部分に導電ペーストを付着させた後，加熱処理し，その加熱中においてペースト中のビヒクル分を蒸発または分解除去( 脱バインダー処理と呼ばれている) したうえ，銅粉をお互いに焼結させることによって外部電極を形成するのが通常である。
このような外部電極の場合，電極の外観形状保持，表面平滑化及び前述した脱バインダー処理でのビヒクル分の蒸発・気化促進，更にはペースト焼成時の焼結密度向上のためには，導電ペースト中の銅粉は球形の粒状のものよりも扁平な（フレーク状) のもののほうが良いとされている。特に，導電ペーストとして安定した粘度を持ち，セラミックス素体へ適切な塗布性を持たせるには，粒径・厚みが均一であるフレーク状銅粉末であるのが望ましい。また，電極として優れた電気伝導性を有するためには，フレーク状銅粉中の不純物量が少ないことが望ましく，さらにはペーストの焼結性や接着強度を制御する上で，またはそれらの変動をなくす上で，粒径・厚みの揃ったフレーク状銅粉は不可欠であり，そのために，このような特性を持つフレーク状銅粉を精度・再現性良く作製することが望まれている。
前記の要望を満たすべく，これまで例えば特許文献１において，粒径１０μｍ以下，レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量累積粒径Ｄ１０，Ｄ５０，Ｄ９０と，レーザー回折散乱測定式粒度分布測定法により測定した粒度分布の標準偏差ＳＤとを用いて表されるＳＤ／Ｄ５０の値が０.５以下，Ｄ９０／Ｄ１０で表される値が４.０以下であり，アスペクト比（厚さ／Ｄ５０) の値が０.３〜０.７のフレーク銅粉およびその製法が提案されている。また特許文献２には平均粒径７〜１２μｍ，タップ密度３.５〜４.５ｇ/cm3，ＢＥＴ法による比表面積値が３５００〜５０００ｃｍ2/ｇの円盤形状の導電ペースト用銅粉およびその製法が記載されている。
特開2003-119501 公報
特開2002-15622公報
特許文献１および２に提案されたフレーク状または円盤状の銅粉は，それなりに，前記の要望を満たすことができると考えられる。しかし，樹脂に分散させてペーストにしたときの粘度，印刷性や，電気的接合部等に応用されたときの電気的抵抗値の安定性，導電回路のファインパターン化，プリント配線のビアホールの充填性等の特性向上のために要求される粒子の形状・粒径・厚み・不純物量・などの相互関係において，必ずしも完全なものとは言えず，製造面においても，再現良く目的の厚み・粒度分布を持つフレーク状銅粉に加工処理できるか否かは判然とはしていない。したがって本発明は，一層優れた粘度，印刷性，導電性をもつ導電ペーストを得ることができるフレーク状銅粉を得ることを課題としたものである。
本発明によれば，平均厚さ（Ｄ）が０.２μｍ以上のフレーク形状の銅粒子からなるフレーク状銅粉において，
粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，
アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，
下式(1) に従うＡ値：０.１以下，
場合によってはさらに 下式(2) に従うＢ値：０.５以下，
であることを特徴とするフレーク状銅粉を提供する。
Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０） ・・(1)
Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ ・・(2)
ただし，
Ｄ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の平均厚さ
ＳＤ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の厚さの標準偏差，
Ｄ９０：粒度分布における９０％径（Ｄ９０），
Ｄ１０：粒度分布における１０％径（Ｄ１０）
を表す。
粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，
アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，
下式(1) に従うＡ値：０.１以下，
場合によってはさらに 下式(2) に従うＢ値：０.５以下，
であることを特徴とするフレーク状銅粉を提供する。
Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０） ・・(1)
Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ ・・(2)
ただし，
Ｄ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の平均厚さ
ＳＤ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の厚さの標準偏差，
Ｄ９０：粒度分布における９０％径（Ｄ９０），
Ｄ１０：粒度分布における１０％径（Ｄ１０）
を表す。
本銅粉は，さらに式(3) で表される関数のａとｂの値が，ａ：０.０５〜０.２，ｂ：０.０１〜０.２の範囲にあるのがよい。
Ｙ＝ａＸ＋ｂ ・・(3)
ただし，Ｙは式(2) のＢ値，ＸはＤ９０／Ｄ１０の値とする。
Ｙ＝ａＸ＋ｂ ・・(3)
ただし，Ｙは式(2) のＢ値，ＸはＤ９０／Ｄ１０の値とする。
好ましくは本銅粉は，酸素含有量が１重量％以下で炭素含有量が２重量％以下であり，ＢＥＴ法で測定した比表面積が０.２〜１.２ｍ2/ｇ，タップ密度が３〜５ｇ/cm3，そしてＤ９０／Ｄ１０の値が２〜５である。
本発明に従うフレーク状銅粉を製造するには，平均粒径０.５〜１０μｍでＤ９０／Ｄ１０が１〜３の球状銅粉に潤滑剤を０.１〜３重量％添加したうえ，機械的エネルギーにより塑性変形・圧延してフレーク状の銅粉に加工するのがよい。
フレーク状銅粉は，導電ペースト用フィラーとして使用すると，このペーストを塗布した場合に，粒子同士が大きな接触面積をもって互いに重なり合った状態となるので，導電性，表面平滑性，形状保持性などの点で球状粉などでは得られない特異な効果を示す。しかし，そのためには，フレークの形状（厚み・粒径・その比など）と粒度分布が適切であることが第一に必要であり，それらが適正に制御されていないと，形状が特異なだけに，逆に特性が劣化することにもなる。
本発明は，このようなフレーク状銅粉の形状特性を適正に制御することによって，前記の課題を解決するものであり，基本的なフレークの形状・寸法および粒度分布が次のとおりのものである。
平均厚さ（Ｄ）：０.２μｍ以上，
粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，
アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，
厚さの標準偏差をＳＤとしたとき式(1) に従うＡ値：０.１以下，
Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０） ・・(1)
好ましくは，式(2) に従うＢ値：０.５以下，
Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ ・・(2)
平均厚さ（Ｄ）：０.２μｍ以上，
粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，
アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，
厚さの標準偏差をＳＤとしたとき式(1) に従うＡ値：０.１以下，
Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０） ・・(1)
好ましくは，式(2) に従うＢ値：０.５以下，
Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ ・・(2)
ここで，粒度分布の１０％径（Ｄ１０），５０％径（Ｄ５０）および９０％径（Ｄ９０）は累積粒度曲線で求められる値であり，本明細書では後記実施例で用いた粒度分布測定装置による値を用いている。また，平均厚さ（Ｄ）および厚さの標準偏差（ＳＤ）については，：電子顕微鏡（ＳＥＭ像）観察でランダムに選んだ粒子１００個についての計測値に基いている。
本発明のフレーク状銅粉は，基本的な粒子の形状・寸法としてとして，Ｄが０.２μｍ以上好ましくは０.３〜１.５μｍで，Ｄ（５０）が１〜３０μｍ好ましくは２〜２２の範囲にある。そして，この条件において，アスペクト比（Ｄ５０／Ｄ）を５〜７０好ましくは２〜６５，Ａ値を０.１以下，Ｂ値を０.５以下に規定する。
アスペクト比が５未満では，ペーストとして加工・塗布した際，外観形状の保持性および表面平滑性が球状粉の場合に比べて有意な差が見られない。他方，アスペクト比が７０を超えると，ペーストに加工した際の増粘による粘度調整が困難になり，ペースト塗布時の外観形状の保持性および表面平滑性が劣化するようになる。このため，アスペクト比は５〜７０の範囲とする必要がある。Ａ値は粒度分布と厚みの均一性を表す尺度となるが，このＡ値が０.１を超えるとその均一性が損なわれ，ペーストにしたときに，粘度・焼け・焼成後の平面性などのバラツキが高くなるので好ましくない。Ｂ値は厚みのバラツキを表す尺度となるが，このＢ値が０.５を超えると，ペーストにしたときに，銅粉同士の接触面積が少なくなり焼結後の電気伝導性，及び表面平滑性の劣化につながるので好ましくない。なお，(1) および(2) 式中のＳＤの値は０.５未満であるのがよい。ＳＤが０.５以上であると，厚みのバラツキにより，ペーストにしたときに銅粉同士の接触面積が少なくなって焼結後の電気伝導性，及び表面平滑性の劣化につながる。したがって，ＳＤは０.５未満，好ましくは０.４以下，より好ましくは０.２以下であるのがよい。
また，式(2) のＢ値をＹ，Ｄ９０／Ｄ１０の値をＸとしたときに，
Ｙ＝ａＸ＋ｂ ・・(3)
で表される関数式(3) のａとｂの値が，ａ：０.０５〜０.２，ｂ：０.０１〜０.２の範囲にあるのが好ましい。すなわち，Ｂ値とＤ９０／Ｄ１０の間には一定の相関があり，式３に従う係数ａが０.０５〜０.２の値，係数ｂが０.０１〜０.２の値をとるときに良好なフレークの形状（厚み・粒径・その比）と粒度分布を示す。この場合，Ｘの値（すなわちＤ９０／Ｄ１０の値）は２〜５の範囲にあるのが好ましい。Ｄ９０／Ｄ１０の値（Ｘ）が５を超えると，粒径のバラツキが高くなって，ペーストとして目的とするレオロジー，チキソ性の調整が困難となる。すなわち，目的とするレオロジーおよびチキソ性を持つペーストを有利に製造する上で，Ｄ９０／Ｄ１０の値（Ｘ）は２〜５の範囲，好ましくは２〜４であるのがよい。
Ｙ＝ａＸ＋ｂ ・・(3)
で表される関数式(3) のａとｂの値が，ａ：０.０５〜０.２，ｂ：０.０１〜０.２の範囲にあるのが好ましい。すなわち，Ｂ値とＤ９０／Ｄ１０の間には一定の相関があり，式３に従う係数ａが０.０５〜０.２の値，係数ｂが０.０１〜０.２の値をとるときに良好なフレークの形状（厚み・粒径・その比）と粒度分布を示す。この場合，Ｘの値（すなわちＤ９０／Ｄ１０の値）は２〜５の範囲にあるのが好ましい。Ｄ９０／Ｄ１０の値（Ｘ）が５を超えると，粒径のバラツキが高くなって，ペーストとして目的とするレオロジー，チキソ性の調整が困難となる。すなわち，目的とするレオロジーおよびチキソ性を持つペーストを有利に製造する上で，Ｄ９０／Ｄ１０の値（Ｘ）は２〜５の範囲，好ましくは２〜４であるのがよい。
このように規定される形状・寸法・分布のフレーク状銅粉において，ＢＥＴ法で測定した比表面積が０.２〜１.２ｍ2/ｇでタップ密度が３〜５ｇ/cm3であるのが望ましく，さらに，このフレーク状銅粉は酸素含有量が１重量％以下で炭素含有量が２重量％以下であるのがよい。酸素含有量が１重量％を超えると，電極中に酸化銅が残留することによる耐候性の劣化や信頼性が低下することになり，また炭素含有量が２重量％を超えると，ペーストとして使用時の焼け特性の劣化（焼ムラ・難焼成）をもたらすので好ましくない。
本発明に従うフレーク状銅粉をフィラーとして使用した導電ペーストでは，フレーク状銅粉の粒子同士の接触面積が大きく且つ互いに重なり合った状態で塗布されるため，導電性の点・表面の平滑さの点・形状保持の点で従来のものにない良好な導電回路や外部電極を形成する事ができる。ペーストを製作するさいに，本発明に従うフレーク状銅粉だけを樹脂に分散させても良いが，粒径が０.５〜１０μｍの球状銅粉と適切な割合で混合して樹脂に分散させても良い。０.５μｍ未満の球状銅粉を用いたのでは，粒子同士の凝集が激しくなって均一な分散が得られずペーストとして適度な特性を保てず，１０μｍを超える球状銅粉を用いると通常の電子部品や配線導体に要求される精密な電極や焼成パターンを形成することが困難となり，また焼結性が悪化するので好ましくない。なお，本発明に従うフレーク状銅粉は，前記の球状銅粉と複合してまたは単独に他の形状の銅粉を適量混合して樹脂に分散させることもできる。
本発明のフレーク状銅粉は，平均粒径０.５〜１０μｍでＤ９０／Ｄ１０が１〜３の球状銅粉，好ましくは湿式法で製造された球状銅粉に，潤滑剤を０.１〜３重量％添加したうえ，機械的エネルギーによりフレーク状の銅粉に加工することによって製造することができる。
導電ペースト用の銅粉の製造には，粒径制御の点や純度，製造安定性等の点から湿式還元法を採用するのが適切である。湿式還元法は，銅塩水溶液とアルカリ剤を反応させて水酸化銅を析出させ，この水酸化銅を亜酸化銅に液中で一次還元し，得られた亜酸化銅を金属銅に液中で二次還元することを要旨とする方法であり，粒径の揃った球状銅粉を得ることができる。本発明では，まず湿式還元法で粒径の揃った球状銅粉を製造し，これをフレーク状銅粉に機械的加工する。湿式還元法以外方法で得られた銅粉，例えば電解銅粉では粒度分布が広く，粒子形状が樹枝状等一定の形状ではないのでフレーク状に加工する際，導電ペースト用として優れた特性を持つ銅粉を得る事が出来ない。アトマイズ法でも得られる銅粉の粒度分布幅が非常に広く，粒度幅のシャープな銅粉を得るには分級を何度も繰り返す必要が有り歩留りにおいて不利である。
したがって，本発明では湿式還元法で合成された球状銅粉を用いてフレーク状銅粉を製造するが，その球状銅粉としては，平均粒径０.５〜１０μｍで粒度分布におけるＤ９０／Ｄ１０の比率が１〜３のものを使用する。この比率が３を超えるものでは粒径が十分に揃っていないために，機械加工しても本発明に従うフレーク状銅粉を得ることが困難である。
球状からフレーク状に機械加工するには，球状銅粉に潤滑剤を混合した後，ボールミルや振動ミルを用いて，ミル内に装填したメディアの機械的エネルギーにより扁平な形に変形（圧伸延または展伸）するのがよい。このフレーク加工処理は湿式・乾式のどちらでも良いが，乾燥工程が不要な乾式法が簡便である。このフレーク加工処理において，他の条件が一定であれば処理時間が長いほどアスペクト比の大きなフレーク状銅粉を得ることができ，通常は３０分〜４時間程度の処理時間であれば充分である。また，この加工処理は窒素やアルゴンガスなどの非酸化性雰囲気で実施することにより，粉体表面の酸化を防止でき，酸素濃度の低いフレーク状銅粉を得ることができる。
ボールミルや振動ミルに装填するメディアとしては，セラミックス，ガラス，金属等材質に制限はないが，強度があり，粉砕工程で破壊・磨耗による不純物源とならないセラミックスが好ましく，強度・コスト面から材質はジルコニアがより好ましい。使用するメディアは径が１〜５ｍｍ好ましく１.３〜２.５ｍｍのものを用いることが望ましい。
フレーク加工処理時に添加する潤滑剤については，この加工処理時に銅粉同士の凝集や凝集成長を抑制できる潤滑剤を用いる。例えばオレイン酸，ラウリン酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，ベヘン酸等の脂肪酸が好ましい。その添加量は極力少ないに越した事はないが銅重量に対し０.１重量％より少ないと，銅粉末同士の凝集が発生してしまう。他方，余り多いと導電ペースト用銅粉末としての不純物が増加して導電性の劣化につながる。このため，銅重量に対して０.１〜１.０重量％の潤滑剤を添加するのがよい。
〔実施例１〕
湿式還元法で製造された平均粒径３.２５μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が１.５８である銅粉８４０ｇと，潤滑剤として銅粉重量に対し１.０重量％のステアリン酸とを混合し，２.３ｍｍ径のジルコニアボール１１.７Ｋｇ（ポット容量に対しジルコニアボール充填量９０％とした) とともに振動ミル（中央化工機株式会社製の型式ＭＢ−１) に投入し，該ボールによる圧延伸処理を６０分間連続して行なった。
湿式還元法で製造された平均粒径３.２５μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が１.５８である銅粉８４０ｇと，潤滑剤として銅粉重量に対し１.０重量％のステアリン酸とを混合し，２.３ｍｍ径のジルコニアボール１１.７Ｋｇ（ポット容量に対しジルコニアボール充填量９０％とした) とともに振動ミル（中央化工機株式会社製の型式ＭＢ−１) に投入し，該ボールによる圧延伸処理を６０分間連続して行なった。
得られたフレーク状銅粉の粒径・粒度分布，厚み（平均厚み・標準偏差) ，比表面積，タップ密度，酸素濃度，炭素濃度を測定した。各測定において，粒径・粒度分布はベックマンコールター社製の粒度分布測定装置（ＬＳ２３０）により，厚みは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により，比表面積はＢＥＴ一点法により，酸素濃度はJIS H1067 ，炭素濃度はJIS Z2615 により測定した。平均厚み（Ｄ）については，走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像から粒子１００個をランダムに選択して計測すると共に，それら１００個の各粒子の厚みから厚みの標準偏差（ＳＤ）を計算により求めた。各測定結果を表１に総括して示した。また粒子のＳＥＭ像を図１の例１に示した。
さらに，本例で得られたフレーク状銅粉１.１４ｇと，湿式還元法より得た平均粒径３.０μｍの球状銅粉２.６７ｇと，旭ガラス株式会社製のガラスフリット（商品名ASF-1891) 0.15ｇを，三菱レーヨン株式会社製のアクリル樹脂ビヒクル（商品名LR-983) に混合した後，三本ロールで混錬して導電性ペーストを作成した。得られた導電性ペーストを積層セラミックコンデンサチップに塗布し，８４０℃の窒素雰囲気中で３０分焼成して外部電極を形成した。焼成後の外部電極表面を電子顕微鏡で観察したところピンホールが見られず，良好な表面形状を有していた。また形成した外部電極部の断面を電子顕微鏡で観察したところ内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例２〕
ボールミルでの圧延伸処理を２００分間連続して行なった以外は，実施例１を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例２に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
ボールミルでの圧延伸処理を２００分間連続して行なった以外は，実施例１を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例２に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例３〕
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてパルミチン酸を銅粉重量に対し１.０重量％の量で使用し，且つジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用した以外は，実施例１を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例３に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてパルミチン酸を銅粉重量に対し１.０重量％の量で使用し，且つジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用した以外は，実施例１を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例３に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例４〕
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてベヘン酸を銅粉重量に対し１.０重量％の量で使用し，ジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用し，且つボールミルでの圧延伸処理を２００分間連続して行なった以外は，実施例１を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例４に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてベヘン酸を銅粉重量に対し１.０重量％の量で使用し，ジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用し，且つボールミルでの圧延伸処理を２００分間連続して行なった以外は，実施例１を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例４に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例５〕
湿式還元法で製造された平均粒径５.５０μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が１.９１である銅粉８４０ｇと，潤滑剤として銅粉重量に対し０.５重量％のステアリン酸とを混合し，２.３ｍｍ径のジルコニアボール１１.７Ｋｇ（ポット容量に対しジルコニアボール充填量９０％) とともに振動ミル（中央化工機株式会社製の型式ＭＢ−１) に投入し，該ボールによる圧延伸処理を１２０分間連続して行なった。
湿式還元法で製造された平均粒径５.５０μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が１.９１である銅粉８４０ｇと，潤滑剤として銅粉重量に対し０.５重量％のステアリン酸とを混合し，２.３ｍｍ径のジルコニアボール１１.７Ｋｇ（ポット容量に対しジルコニアボール充填量９０％) とともに振動ミル（中央化工機株式会社製の型式ＭＢ−１) に投入し，該ボールによる圧延伸処理を１２０分間連続して行なった。
得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例５に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例６〕
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてパルミチン酸を銅粉重量に対し０.５重量％の量で使用し，ジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用した以外は，実施例５を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例６に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてパルミチン酸を銅粉重量に対し０.５重量％の量で使用し，ジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用した以外は，実施例５を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例６に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例７〕
湿式還元法で製造された平均粒径６.８０μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が１.８３である銅粉８４０ｇと，潤滑剤として銅粉重量に対し０.５重量％のステアリン酸とを混合し，２.３ｍｍ径のジルコニアボール１１.７Ｋｇ（ポット容量に対しジルコニアボール充填量９０％) とともに振動ミル（中央化工機株式会社製の型式ＭＢ−１) に投入し，該ボールによる圧延伸処理を１８５分間連続して行なった。
湿式還元法で製造された平均粒径６.８０μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が１.８３である銅粉８４０ｇと，潤滑剤として銅粉重量に対し０.５重量％のステアリン酸とを混合し，２.３ｍｍ径のジルコニアボール１１.７Ｋｇ（ポット容量に対しジルコニアボール充填量９０％) とともに振動ミル（中央化工機株式会社製の型式ＭＢ−１) に投入し，該ボールによる圧延伸処理を１８５分間連続して行なった。
得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例７に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔実施例８〕
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてパルミチン酸を銅粉重量に対し０.５重量％の量で使用し，ジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用した以外は，実施例７を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例８に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
潤滑剤として，ステアリン酸に代えてパルミチン酸を銅粉重量に対し０.５重量％の量で使用し，ジルコニアボールとして３.０ｍｍ径のものを使用した以外は，実施例７を繰り返した。得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に，粒子のＳＥＭ像を図１の例８に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，実施例１と同じく焼成後の表面にはピンホールは見られず，断面観察でも内部まで高密度に焼結されていることが確認された。
〔比較例１〕
湿式還元法で製造された平均粒径７.００μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が３.５０である銅粉用いた以外は実施例４を繰り返した。
湿式還元法で製造された平均粒径７.００μｍ，粒度分布における９０％径（Ｄ９０)
と１０％径（Ｄ１０) の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が３.５０である銅粉用いた以外は実施例４を繰り返した。
得られたフレーク状銅粉について実施例１と同様の測定を行なった結果を表１に示した。本例のフレーク状銅粉を用いて実施例１と同様にして導電性ペーストを作製し，外部電極を形成して評価を行った結果，焼成後の電極表面は凹凸が激しくにはピンホールが発生していた。また電極の断面観察でも内部に空洞が見られ充分な焼結密度が得られていないことが確認された。
Claims (9)
- 平均厚さ（Ｄ）が０.２μｍ以上のフレーク形状の銅粒子からなるフレーク状銅粉において，
粒度分布における５０％径（Ｄ５０）：１〜３０μｍ，
アスペクト比（Ｄ５０／平均厚さＤ）：５〜７０，
下式(1) に従うＡ値：０.１以下，
であることを特徴とするフレーク状銅粉。
Ａ値＝ＳＤ／（Ｄ９０／Ｄ１０） ・・(1)
ただし，
ＳＤ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の厚さの標準偏差，
Ｄ９０：粒度分布における９０％径（Ｄ９０），
Ｄ１０：粒度分布における１０％径（Ｄ１０）
を表す。 - 下式(2) に従うＢ値が０.５以下である請求項１に記載のフレーク状銅粉。
Ｂ値＝ＳＤ／Ｄ ・・(2)
ただし，
ＳＤ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の厚さの標準偏差，
Ｄ：電子顕微鏡観察で測定した粒子１００個の平均厚さ
を表す。 - 式(3) で表される関数のａとｂの値が，ａ：０.０５〜０.２，ｂ：０.０１〜０.２の範囲にある請求項１または２に記載のフレーク状銅粉。
Ｙ＝ａＸ＋ｂ ・・(3)
ただし，
Ｙ：式(2) のＢ値
Ｘ：Ｄ９０／Ｄ１０の値
とする。 - 酸素含有量が１重量％以下で炭素含有量が２重量％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載のフレーク状銅粉。
- ＢＥＴ法で測定した比表面積が０.２〜１.２ｍ2/ｇ, タップ密度が３〜５ｇ/cm3である請求項１ないし４のいずれかに記載のフレーク状銅粉。
- Ｄ９０／Ｄ１０の値が２〜５である請求項１ないし５のいずれかに記載のフレーク状銅粉。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載のフレーク状銅粉の製造にさいし，平均粒径０.５〜１０μｍでＤ９０／Ｄ１０が１〜３の球状銅粉に潤滑剤を０.１〜３重量％添加したうえ，機械的エネルギーによりフレーク状の銅粉に加工することを特徴とするフレーク状銅粉の製造法。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載の銅粉を樹脂に分散してなる導電ペースト。
- 平均粒径が０.５〜１０μｍの球状銅粉と請求項１ないし６のいずれかに記載のフレーク状銅粉を樹脂に分散させてなる導電ペースト。
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