JP4473620B2 - Silver paste - Google Patents

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Description

本件出願に係る発明は、銀ペーストに関する。特に、低温焼結性能及びファインピッチ回路形成に適しており、且つ、焼結して形成した導体の低抵抗化を図るのに好適な銀ペーストを提供する。   The invention according to the present application relates to a silver paste. In particular, the present invention provides a silver paste that is suitable for low-temperature sintering performance and fine pitch circuit formation and is suitable for reducing the resistance of a conductor formed by sintering.

従来から、銀ペースト及び銀インクは、セラミック基板と同時焼成する事によって回路形成を行う等の相対的に高温での焼成用途の他、特許文献1に開示されているように、プリント配線板の配線回路、ビアホール充填、部品実装用接着剤等の種々の樹脂成分と混合して硬化して用いるような用途が存在している。後者のような用途においては、導電フィラーとしての銀粉の粉粒同士が焼結することなく、粉粒同士の接触のみで電気的導電性を得るというのが一般的であった。   Conventionally, the silver paste and silver ink are used for firing at a relatively high temperature such as performing circuit formation by simultaneous firing with a ceramic substrate, as well as for printed wiring boards as disclosed in Patent Document 1. Applications exist such that they are mixed with various resin components such as wiring circuits, via-hole filling, and component mounting adhesives and cured. In applications such as the latter, it has been common to obtain electrical conductivity only by contact between the powder particles without sintering the powder particles of the silver powder as the conductive filler.

ところが、近年は、回路の配線幅や配線膜厚等が著しく微細なものとなってきたため、銀粉を用いて形成した導体に対する電気的低抵抗化だけでなく、高い接続信頼性を得ることも要求されるようになってきた。従来法の銀ペースト及び銀インクは、粉粒同士の接触により導電性を得ているため、低温で微細な配線を形成した場合に高い接続信頼性を得ることができない。よって、銀粉の粉粒同士が低温で焼結して導電性を発揮する銀ペースト及び銀インクへの要求が高まってきた。一般に、このような要求に応えるには、導電フィラーである銀粉の粉粒の微粒化によって焼結温度を下げようと考えるのは当然である。   However, in recent years, the circuit wiring width and wiring film thickness have become extremely fine, so it is required not only to reduce electrical resistance to conductors formed using silver powder, but also to obtain high connection reliability. It has come to be. Since the silver paste and silver ink of the conventional method have acquired electroconductivity by the contact of powder particles, when a fine wiring is formed at low temperature, high connection reliability cannot be obtained. Accordingly, there has been an increasing demand for silver pastes and silver inks in which silver powder particles are sintered at low temperatures to exhibit conductivity. In general, in order to meet such a requirement, it is natural to consider lowering the sintering temperature by atomizing silver powder as a conductive filler.

従来からの銀粉の製造には、特許文献2に記載したように硝酸銀溶液とアンモニア水とで銀アンミン錯体水溶液を製造し、これに有機還元剤を添加する湿式還元プロセスが採用され、これを分散剤を用いて銀ペースト又は銀インクに加工して用いられてきた。そして、この従来の銀粉を用いた場合よりも優れた低温焼結性を確保しようと、特許文献3に開示されているような、銀ナノ粒子を含む銀インクが提唱されており、形成した導体の比抵抗が2.8×10−5Ω・cm程度の導体形成が可能であることが開示されている。 For the production of conventional silver powder, as described in Patent Document 2, a wet reduction process in which a silver ammine complex aqueous solution is produced with a silver nitrate solution and aqueous ammonia and an organic reducing agent is added thereto is employed, and this is dispersed. It has been used by processing into a silver paste or silver ink using an agent. And silver ink containing silver nanoparticles, as disclosed in Patent Document 3, has been proposed to secure a low temperature sintering property superior to the case of using this conventional silver powder, and the formed conductor It is disclosed that a conductor having a specific resistance of about 2.8 × 10 −5 Ω · cm can be formed.

また、銀ペーストを焼結加工して得られる導体の低抵抗化を図るため、他の手段として特許文献4にあるように、粉粒同士の接触面積の広く取れるフレーク銀粉(鱗片状銀粉)の使用も検討されてきた。フレーク銀粉は、銀粉の粉粒を物理的に塑性加工して押しつぶすことにより製造されるものであり、鱗片状銀粉と表現されることもある。確かに、フレーク銀粉は、その形状から容易に考えられるように、粉粒同士の接触面積を広く確保できるため焼結導体の低抵抗化には有効なものであった。   In addition, in order to reduce the resistance of the conductor obtained by sintering the silver paste, as another means, as disclosed in Patent Document 4, flake silver powder (flaky silver powder) having a large contact area between the powder grains can be obtained. Use has also been considered. Flake silver powder is produced by physically plastically processing and crushing silver powder particles, and may be expressed as scaly silver powder. Certainly, the flake silver powder is effective in reducing the resistance of the sintered conductor because it can secure a wide contact area between the powder grains, as can be easily considered from its shape.

特開2001−107101号公報JP 2001-107101 A 特開2002−334618号公報JP 2002-334618 A 特開2002−324966号公報JP 2002-324966 A 特開平10−183209号公報JP-A-10-183209

しかしながら、従来の銀ペースト技術には、以下に述べるような問題があり、市場の要求を満足できるものではなかった。   However, the conventional silver paste technology has the following problems and cannot satisfy market demands.

銀ナノ粒子を用いる場合の問題: 銀粉等の金属粉は、一般的に粉粒の微粒化と粉粒が単分散により近いという意味での分散性の両立は困難と言われている。例えば、上記特許文献1に開示されているような、銀ナノ粒子を含む銀インクの場合には、ナノ粒子の分散性を安定化するためには保護コロイドとして多量の分散剤を添加するのが一般的である。かかる場合、銀ナノ粒子の焼結温度よりも分散剤の分解温度が高いのが一般的であり、銀ナノ粒子の粉粒間に分散剤が残留することとなる。このとき、銀ナノ粒子は、粒径が著しく微細であるため、粉粒同士の接触を確保する事が困難で、本来持つ低温焼結特性を充分に生かしきれないものとなる傾向が高い。 Problems when using silver nanoparticles: It is said that metal powder such as silver powder is generally difficult to achieve both fine atomization and dispersibility in the sense that the powder is closer to monodispersion. For example, in the case of a silver ink containing silver nanoparticles as disclosed in Patent Document 1, a large amount of a dispersant is added as a protective colloid in order to stabilize the dispersibility of the nanoparticles. It is common. In such a case, the decomposition temperature of the dispersant is generally higher than the sintering temperature of the silver nanoparticles, and the dispersant remains between the silver nanoparticles. At this time, since the silver nanoparticles have a remarkably fine particle size, it is difficult to ensure contact between the powder particles, and there is a high tendency that the low-temperature sintering characteristics inherent in the silver nanoparticles cannot be fully utilized.

また、銀ナノ粒子を含む銀インクの場合、従来よりもフィラー含有量が大幅に低いものとなるため、薄膜形成は容易であっても厚膜を形成することが難しく、例え厚膜の形成が可能であるとしても膜の比抵抗が著しく高くなる等して、比較的大電流を流すような電源回路に用いることの出来るような回路断面の大きな配線回路の形成用途、又は低抵抗回路用途への適用が困難となる。さらに実装部品の接着剤用途では導電性と共に接着強度に対する要求も厳しく、硬化により強い接着強度を発揮する樹脂を一定量以上添加する事が不可欠であり、そのため銀ナノ粒子のインクでは対応できない部分が多く存在したのである。   In addition, in the case of silver ink containing silver nanoparticles, the filler content is significantly lower than before, so it is difficult to form a thick film even if it is easy to form a thin film. Even if possible, the specific resistance of the film becomes extremely high, etc., so that it can be used for the formation of a wiring circuit with a large circuit cross section that can be used for a power supply circuit that allows a relatively large current to flow, or for a low resistance circuit Is difficult to apply. Furthermore, in adhesive applications for mounting parts, there are strict requirements for conductivity and adhesive strength, and it is indispensable to add a certain amount or more of resin that exhibits strong adhesive strength by curing, so there are parts that can not be handled with silver nanoparticle ink There were many.

従来の銀粉の持つ粉体特性における問題: 従来の銀粉を含んだ銀ペーストを用いた回路形成においては、加熱温度が300℃以下という非焼成若しくは低温焼結型の用途が多く、低温での高い焼結性能を得るためには、低結晶性の銀粉が好ましいとされてきた。しかし、低結晶性の銀粉を得るためには、製造条件上、還元の速い反応系を採用せざるを得ず、その結果、結晶性は低いものの、凝集の著しい銀粉しか得られなかった。従って、市場では、低温焼結性を備え、且つ、従来にない微粒の銀粉であって、しかも粉粒の凝集の少ない良好な分散性を備えた銀粉の供給が求められてきたのである。 Problems in powder characteristics of conventional silver powder: In circuit formation using conventional silver paste containing silver powder, there are many uses of non-fired or low-temperature sintered molds where the heating temperature is 300 ° C. or less, and high temperature at low temperature In order to obtain sintering performance, low crystalline silver powder has been preferred. However, in order to obtain a low crystalline silver powder, a reaction system having a high reduction must be employed in terms of production conditions, and as a result, only a silver powder with remarkable agglomeration was obtained although the crystallinity was low. Accordingly, there has been a demand in the market for the supply of silver powder that has low-temperature sinterability and has a fine dispersibility that is fine and unprecedented, and that has good dispersibility with little aggregation of the powder.

一方では、銀粉に不純物量の少ないことが求められてきた。即ち、銀粉の製造は、上述した湿式還元プロセスが採用されており、そのプロセスで使用する還元剤等が銀粉の粉粒表面に残留するのである。従って、従来の製造方法を採用する以上、不可避的な問題であった。そして、銀粉の不純物量が増加すると、その銀粉を用いて形成した導体の電気的抵抗が増加するのである。   On the other hand, silver powder has been required to have a small amount of impurities. That is, the above-described wet reduction process is employed for the production of silver powder, and the reducing agent used in the process remains on the surface of the silver powder particles. Therefore, as long as the conventional manufacturing method is adopted, it is an inevitable problem. And if the impurity amount of silver powder increases, the electrical resistance of the conductor formed using the silver powder will increase.

従来のフレーク銀粉の持つ問題: また、従来のフレーク銀粉を用いた場合には、近年のファインピッチ化した回路形成等には全く対応できない銀ペーストしか得られないのである。なぜなら、従来の製造方法で得られる銀粉の粉粒中には、粒子径が10μmを超える粗粒を含んでいるからである。そして、その銀粉を用いて物理的に塑性変形を加えフレーク銀粉を製造しようとしたときには、元の銀粉の持つ粉粒のバラツキが助長され更に粉体特性の悪化したフレーク銀粉しか得られないのである。また、銀粉に物理的に塑性変形を加えようとすると、粉粒同士の凝集を抑制し、メディア等の加工具への付着防止等の観点から滑剤を用いるのが通常であり、得られるフレーク銀粉の粉粒表面が滑剤により汚染されているのが通常である。このようなフレーク銀粉を使用する限り、フレーク銀粉自体の品質も安定せず、その結果、銀ペーストの粘度も安定化しないということになり取扱性に欠け、スクリーン印刷法を用いた回路形成時にスクリーンの目詰まりを引き起し、形成した導体の低電気抵抗化も困難となる。そのため、工業的な使用が全く望めないものであった。 Problems with the conventional flake silver powder: Further, when the conventional flake silver powder is used, only a silver paste that is completely incompatible with the recent fine pitch circuit formation can be obtained. This is because the silver powder obtained by the conventional manufacturing method contains coarse particles having a particle diameter exceeding 10 μm. And, when trying to produce flake silver powder by physically plastic deformation using the silver powder, it is possible to obtain only flake silver powder whose powder characteristics are further deteriorated by promoting the dispersion of the powder particles of the original silver powder. . In addition, when trying to physically plastically deform silver powder, it is normal to use a lubricant from the viewpoint of suppressing aggregation of powder particles and preventing adhesion to processing tools such as media. In general, the surface of the powder is contaminated with a lubricant. As long as such a flake silver powder is used, the quality of the flake silver powder itself is not stabilized, and as a result, the viscosity of the silver paste is not stabilized, resulting in lack of handleability and screen formation when a circuit is formed using the screen printing method. It is difficult to reduce the electrical resistance of the formed conductor. Therefore, industrial use could not be expected at all.

その結果、市場では銀粉を含む銀ペーストに対し、ファインピッチ回路形成が可能で、従来にない低温焼結性を備え、更に形成した回路の低抵抗化が望まれてきたのである。特に、スクリーン印刷法を用いて、微細回路を精度良く描くことができる程度の微粒、且つ、高分散の銀粉で、形成した回路の低抵抗化が可能であることが望まれてきたのである。しかも、銀ペーストには、低抵抗を実現するための不純物含有量が少ないという要求も行われてきたのである。   As a result, a fine pitch circuit can be formed with respect to silver paste containing silver powder in the market, and it has been desired to have a low-temperature sinterability unprecedented and to further reduce the resistance of the formed circuit. In particular, it has been desired that the resistance of the formed circuit can be reduced by using fine particles and high-dispersion silver powder that can accurately draw a fine circuit by using a screen printing method. In addition, the silver paste has been required to have a low impurity content for realizing low resistance.

そこで、本件発明者等は、鋭意研究を行った結果、以下に述べる銀ペーストを採用することで、上述した課題を解決するに到ったのである。以下、「銀ペースト」と「銀ペーストの製造方法」とに分けて説明する。   Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have solved the above-mentioned problems by adopting the silver paste described below. Hereinafter, the description will be divided into “silver paste” and “silver paste production method”.

<銀ペースト>
本件発明に係る銀ペーストは、フィラーとしての銀粉と樹脂成分と有機溶剤とからなる銀ペーストにおいて、前記銀粉は、粉粒形状が略球形の微小球状銀粉と、湿式法により直接形成された極薄板状銀粉とを混合した混合銀粉を用い、当該微小球状銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIAが0.6μm以下、且つ一次粒子の平均粒径D IA と、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D 50 とを用いてD 50 /D IA で表される凝集度が1.5以下であり、当該極薄板状銀粉は、一次粒子の平均厚みが50nm以下、且つレーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D 50 が4.0μm以下のものを用いたことを基本的な特徴とするのである。以下、ここで言う銀粉及び有機剤とを詳説することとする。
<Silver paste>
The silver paste according to the present invention is a silver paste comprising a silver powder as a filler, a resin component, and an organic solvent. The silver powder is an ultrathin plate formed directly by a wet method and a microspherical silver powder having a substantially spherical particle shape. There use mixed mixed silver powder with a Jo silver powder, the fine spherical silver powder, the average particle size of the scanning average particle diameter D IA of the primary particles obtained by the image analysis of an electron microscope image is 0.6μm or less, and primary particles and D IA, and the average particle size D 50 and the aggregation degree which is represented by D 50 / D IA using by a laser diffraction scattering particle size distribution measuring method of 1.5 or less, the electrode thin plate silver powder, primary particles The basic feature is that the average thickness of the film is 50 nm or less and the average particle diameter D 50 by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is 4.0 μm or less . Hereinafter, the silver powder and the organic agent referred to here will be described in detail.

銀ペーストを構成する微小球状銀粉: 最初に、微小球状銀粉に関して説明する。本件発明に係る銀ペーストで使用する微小球状銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIAが0.6μm以下という粉体特性を備えるのである。銀粉の粉粒自体が微細なものでなければ、いかに有機剤組成を工夫しようとも低温焼結性は得られないからであり、一次粒子の平均粒径DIAが0.6μmという値は、低温焼結性を飛躍的に向上させることができる臨界的粒径なのである。この微小球状銀粉の走査型電子顕微鏡像を示したのが図1である。ここで、「走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIA」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察される微小球状銀粉の観察像(本件発明にかかる微小球状銀粉の場合には倍率10000倍、従来の銀粉の場合は倍率3000〜5000倍で観察するのが好ましい。)を画像解析することにより得られる平均粒径のことである。なお、本件明細書における走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察される微小球状銀粉の画像解析は、旭エンジニアリング株式会社製のIP−1000PCを用いて、円度しきい値10、重なり度20として円形粒子解析を行い、平均粒径DIAを求めたものである。この微小球状銀粉の観察像を画像処理することにより得られる平均粒径DIAは、SEM観察像から直接得るものであるため、一次粒子の平均粒径が確実に捉えられていることになる。本件発明で言う微小球状銀粉のDIAは、本件発明者らが観察する限り0.01μm〜0.6μmの範囲に殆どが入ってくるが、現実には更に微細な粒径のものが確認できる場合もあり、下限値を敢えて明記していないのである。 Fine spherical silver powder constituting silver paste: First, the fine spherical silver powder will be described. Small spherical silver powder used in the silver paste according to the present invention, the average particle diameter D IA of the primary particles obtained by image analysis of a scanning electron microscope image is provided with a powder characteristic of 0.6μm or less. This is because if the silver powder itself is not fine, no matter how the organic agent composition can be devised, low temperature sinterability cannot be obtained. The average primary particle diameter DIA of 0.6 μm is low This is a critical particle size that can dramatically improve the sinterability. FIG. 1 shows a scanning electron microscope image of the fine spherical silver powder. Here, “average particle diameter D IA of primary particles obtained by image analysis of scanning electron microscope image” means an observation image of fine spherical silver powder observed with a scanning electron microscope (SEM) (in the present invention) In the case of such fine spherical silver powder, it is preferably observed at a magnification of 10,000 times, and in the case of conventional silver powder, it is preferably observed at a magnification of 3000 to 5000 times). In addition, the image analysis of the fine spherical silver powder observed using a scanning electron microscope (SEM) in the present specification uses an IP-1000PC manufactured by Asahi Engineering Co., Ltd., and has a circularity threshold of 10 and an overlap of 20 The circular particle analysis was performed to determine the average particle diameter DIA . Since the average particle diameter DIA obtained by image processing the observation image of the fine spherical silver powder is obtained directly from the SEM observation image, the average particle diameter of the primary particles is surely captured. D IA of small spherical silver powder as referred to in the present invention has come most in the range of 0.01μm~0.6μm unless present inventors have observed, it can be confirmed that further a fine particle size in reality In some cases, the lower limit is not explicitly stated.

更に、微小球状銀粉は、微小球状銀粉は、凝集性の低い微粒の銀粉であり、一次粒子の平均粒径D IA と、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D 50 とを用いてD 50 /D IA で表される凝集度が1.5以下という粉体特性を備える。本件発明で用いる微小球状銀粉の粉粒が、従来の銀粉に無いほど微粒で、高い分散性を示すことから、この分散性を示す指標として「凝集度」を用いたのである。本件明細書で言う凝集度とは、前記一次粒子の平均粒径DIAと、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D50とを用いてD50/DIAで表される値のことである。ここで、D50とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法を用いて得られる体積累積50%における粒径のことであり、この平均粒径D50の値は、真に粉粒の一つ一つの径を直接観察したものではなく、凝集した粉粒を一個の粒子(凝集粒子)として捉えて、平均粒径を算出していると言えるのである。即ち、現実の銀粉の粉粒は、個々の粒子が完全に分離した、いわゆる単分散粉ではなく、複数個の粉粒が凝集した状態になっているのが通常と考えられるからである。しかしながら、粉粒の凝集状態が少なく、単分散に近いほど、平均粒径D50の値は小さなものとなるのが通常である。本件発明で用いる微小球状銀粉のD50は、0.25μm〜0.80μm程度の範囲となり、従来の製造方法では全く得られなかった範囲の平均粒径D50を持つ微小球状銀粉となるのである。なお、本件発明における、レーザー回折散乱式粒度分布測定法は、銀粉0.1gをSNディスパーサント5468の0.1%水溶液(サンノプコ社製)と混合し、超音波ホモジナイザ(日本精機製作所製 US−300T)で5分間分散させた後、屈折率に1.51を採用してベックマンコールター社製LS−230を用いて測定したものである。 Furthermore, small spherical silver powder is fine spherical silver powder is a silver powder with low cohesive fine, with an average particle diameter D IA of the primary particles, the average particle size D 50 by laser diffraction scattering particle size distribution measurement method It has a powder characteristic that the degree of aggregation represented by D 50 / D IA is 1.5 or less. Particulate of microscopic spherical silver powder used in the present matter invention, in fine enough not to conventional silver powder, because it exhibits high dispersibility, it was using "aggregation degree" as an index indicating the dispersibility. The degree of aggregation referred to in the present specification is a value represented by D 50 / D IA using the average particle diameter D IA of the primary particles and the average particle diameter D 50 obtained by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method. That is. Here, D 50 is a particle size at a volume accumulation of 50% obtained by using a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method, and the value of the average particle size D 50 is truly one of powder particles. It can be said that the average particle diameter is calculated by capturing the aggregated particles as one particle (aggregated particle) instead of directly observing one diameter. That is, it is considered that the actual silver powder is not a so-called monodispersed powder in which individual particles are completely separated, but a plurality of powders are usually aggregated. However, little aggregation state of granular, closer to monodisperse, the value of the average particle diameter D 50 is becoming small things usually. The D 50 of the fine spherical silver powder used in the present invention is in the range of about 0.25 μm to 0.80 μm, and becomes a fine spherical silver powder having an average particle diameter D 50 in a range that could not be obtained at all by the conventional manufacturing method. . In the present invention, the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is performed by mixing 0.1 g of silver powder with a 0.1% aqueous solution of SN Dispersant 5468 (manufactured by San Nopco), and ultrasonic homogenizer (US-made by Nippon Seiki Seisakusho). 300T) for 5 minutes, 1.51 is adopted as the refractive index, and measurement is performed using LS-230 manufactured by Beckman Coulter.

これに対し、「走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIA」は、上述のとおり走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察される微小球状銀粉の観察像を画像解析することにより得られる平均粒径のことであり、凝集状態を考慮することなく一次粒子の平均粒径が確実に捉えられているものである。 On the other hand, “average particle diameter D IA of primary particles obtained by image analysis of scanning electron microscope image” is an observation image of fine spherical silver powder observed using a scanning electron microscope (SEM) as described above. This is the average particle size obtained by image analysis, and the average particle size of the primary particles is reliably captured without considering the aggregation state.

そこで、本件発明者等は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法の平均粒径D50と画像解析により得られる平均粒径DIAとを用いて、D50/DIAで算出される値を凝集度として捉えることとしたのである。即ち、同一ロットの微小球状銀粉においてD50とDIAとの値が同一精度で測定できるものと仮定して、上述した理論で考えると、凝集状態のあることを測定値に反映させるD50の値は、DIAの値よりも大きな値になると考えられる。このとき、D50の値は、微小球状銀粉の粉粒の凝集状態がなくなるほど、限りなくDIAの値に近づいてゆき、凝集度であるD50/DIAの値は、1に近づくことになる。凝集度が1となった段階で、粉粒の凝集状態が全く無い単分散粉と言えるのである。 Therefore, the present inventors agglomerate the value calculated by D 50 / D IA using the average particle diameter D 50 of the laser diffraction scattering particle size distribution measurement method and the average particle diameter D IA obtained by image analysis. It was decided to take it as a degree. That is, assuming that the values of D 50 and D IA can be measured with the same accuracy in the same lot of fine spherical silver powder, considering the above-described theory, the D 50 The value is considered to be larger than the value of DIA . At this time, the value of D 50, the more granular aggregation state of the fine spherical silver powder is eliminated, Yuki approaching the value of the infinitely D IA, the value of a degree of aggregation D 50 / D IA, be close to 1 become. When the degree of aggregation becomes 1, it can be said to be a monodisperse powder having no agglomerated state of particles.

そして、本件発明者等は、凝集度と各凝集度の微小球状銀粉を用いて製造した微粒銀ペーストの粘度、焼結加工して得られる導体の表面平滑性等との相関関係を調べてみた。その結果、極めて良好な相関関係が得られる事がわかったのである。このことから分かるように、微小球状銀粉の持つ凝集度をコントロールしてやれば、その微小球状銀粉を用いて製造する銀ペーストの粘度の自由なコントロールが可能となると判断できるのである。しかも、凝集度を1.5以下にしておけば、銀ペーストの粘度、焼結加工後の表面平滑性等の変動を極めて狭い領域に納めることが可能となることが分かったのである。また、凝集状態が解消されていればいるほど、その銀ペーストを用いて焼結させて得られる導体の膜密度が向上し、結果として形成した焼結導体の電気的抵抗を低くすることが可能となるのである。   And the present inventors examined the correlation between the degree of aggregation and the viscosity of the fine silver paste produced using the fine spherical silver powder of each aggregation degree, the surface smoothness of the conductor obtained by sintering, and the like. . As a result, it was found that a very good correlation was obtained. As can be seen from this, it can be determined that if the degree of aggregation of the fine spherical silver powder is controlled, the viscosity of the silver paste produced using the fine spherical silver powder can be freely controlled. Moreover, it has been found that if the degree of aggregation is set to 1.5 or less, it is possible to keep fluctuations in the viscosity of the silver paste, the surface smoothness after the sintering, and the like in a very narrow region. In addition, the more the aggregated state is resolved, the higher the film density of the conductor obtained by sintering with the silver paste, and the lower the electrical resistance of the resulting sintered conductor. It becomes.

なお、現実に凝集度を算出してみると、1未満の値を示す場合もある。これは、凝集度の算出に用いるDIAを真球と仮定しているからと考えられ、理論的には1未満の値にはならないのであるが、現実には、真球ではないがために1未満の凝集度の値が得られるようである。 Note that when the degree of aggregation is actually calculated, a value of less than 1 may be indicated. This makes the D IA used for calculating the degree of aggregation is considered because it is assumed that true sphere, but in theory is not become a value less than 1, in reality, since not a true sphere It appears that a cohesion value of less than 1 is obtained.

更に、微小球状銀粉は、凝集性の低い微粒の銀粉である。以上に述べてきた粉体特性に加え、以下のA.及びB.の粉体特性を備えることで、銀ペーストで描く回路形状をファインピッチ化することが可能となり、焼結加工したときの焼結導体の表面粗さを適正な滑らかなものとするのである。 Further, the fine spherical silver powder is a fine silver powder having low cohesiveness. In addition to the powder characteristics described above, the following A. And B. Thus, the circuit shape drawn with the silver paste can be made into a fine pitch, and the surface roughness of the sintered conductor when sintered is made appropriate and smooth.

A.の特性は、比表面積が4.0m/g以下というものである。この比表面積の値が小さいほど、滑らかで平滑な表面を持つ銀粉であると言え、比表面積が滑らかであるほど、ペーストに加工したときのペースト粘度の低減化が可能となるのである。本件発明では、以下に述べる異形の極薄板状銀粉と混合して用いるため、ペースト粘度の上昇を招きやすく、可能な限り粉粒の比表面積を小さくすることが望ましいのである。本件発明では、比表面積の下限値を設けていないが、後述する製造方法を採用したときの工程能力的に1.5m/g程度であり、殆どの微粒球状銀粉の比表面積は、2.0m/g〜3.0m/gの範囲に入るものとなる。なお、本件明細書に言う比表面積は、試料3.00gを70℃で10分間の脱気処理を行った後、モノソーブ(カンタクロム社製)を用いてBET1点法で測定したものである。 A. The characteristic is that the specific surface area is 4.0 m 2 / g or less. It can be said that the smaller the specific surface area value is, the silver powder having a smoother and smoother surface. The smoother the specific surface area, the lower the paste viscosity when processed into a paste. In the present invention, since it is used by mixing with the deformed ultrathin plate-like silver powder described below, the paste viscosity is likely to increase, and it is desirable to reduce the specific surface area of the powder as much as possible. In the present invention, the lower limit of the specific surface area is not provided, but the process capability when adopting the manufacturing method described later is about 1.5 m 2 / g, and the specific surface area of most fine spherical silver powder is 2. made to be within the range of 0m 2 /g~3.0m 2 / g. The specific surface area referred to in this specification is measured by a BET one-point method using a monosorb (manufactured by Kantachrome Co., Ltd.) after subjecting a sample of 3.00 g to deaeration treatment at 70 ° C. for 10 minutes.

B.の特性は粉粒の持つ結晶子径が10nm以下というものであり、この結晶子径と焼結開始温度とは、非常に密接な関係を有するものである。即ち、平均粒径が同等の銀粉同士で対比すれば、結晶子径が小さなものであるほど、低温での焼結が可能となるのである。従って、本件発明にかかる微小球状銀粉のように微粒であるが故に表面エネルギーが大きく、しかも10nm以下という小さな結晶子径を備えることで、焼結開始温度を低温化することができるのである。ここで、結晶子径に関して下限値を設けていないが、測定装置、測定条件等により一定の測定誤差が生じるためである。また、結晶子径が10nmを下回る範囲での測定値に高い信頼性を求めることが困難であり、敢えて下限値を定めるとしたならば、本件発明者等の研究の結果によれば2nm程度であると考える。 B. The characteristic is that the crystallite diameter of the powder grains is 10 nm or less, and the crystallite diameter and the sintering start temperature have a very close relationship. In other words, if silver powders having the same average particle diameter are compared with each other, the smaller the crystallite diameter, the lower the sintering possible. Therefore, since the particles are fine like the fine spherical silver powder according to the present invention, the surface energy is large, and the small crystallite diameter of 10 nm or less is provided, whereby the sintering start temperature can be lowered. Here, although no lower limit is set for the crystallite diameter, it is because a certain measurement error occurs depending on the measurement apparatus, measurement conditions, and the like. In addition, it is difficult to obtain a high reliability for the measured value in the range where the crystallite diameter is less than 10 nm. If the lower limit value is deliberately determined, according to the results of research by the present inventors, it is about 2 nm. I think there is.

上述してきた粉体特性を備える微小球状銀粉を用いた銀ペーストは、焼結温度という特性から見ると、250℃以下の温度で焼結可能という低温焼結性を備えるものとなるのである。また、この焼結温度に関しても下限値を特に規定していないが、本件発明者等の行った研究及び一般的な技術常識を考慮すれば、150℃を下回る焼結開始温度を得ることは殆ど不可能であり、下限値に相当する温度であると考えている。   The silver paste using the fine spherical silver powder having the powder characteristics described above has a low-temperature sinterability that enables sintering at a temperature of 250 ° C. or less, from the viewpoint of the sintering temperature. In addition, there is no specific lower limit for the sintering temperature, but considering the research conducted by the inventors and general technical common sense, it is almost impossible to obtain a sintering start temperature lower than 150 ° C. It is impossible and is considered to be a temperature corresponding to the lower limit.

銀ペーストを構成する極薄板状銀粉: 次に、極薄板状銀粉に関して説明する。従来のフレーク等のような異形状の銀粉は、粒径が10μmを超える粗粒が存在しているため、スクリーンの目詰まりを引き起こしやすいのである。そこで、本件発明では、後述する湿式製造法により直接形成された極薄板状銀粉を用いるのである。このように湿式製造法を用いれば、塑性加工法で用いる滑剤による粉粒の汚染が無いため、形成した導体に含まれる不純物量を無くし、導体抵抗を低くすることが可能となるのである。この極薄板状銀粉の粉粒の最大の特徴は、粉粒の平均厚みが50nm以下である点にある。 Ultra-thin plate-like silver powder constituting silver paste: Next, the ultra-thin plate-like silver powder will be described. The irregularly shaped silver powder such as conventional flakes is likely to cause clogging of the screen because of the presence of coarse particles having a particle size exceeding 10 μm. Therefore, in the present invention, an ultrathin plate-like silver powder directly formed by a wet manufacturing method described later is used. If the wet manufacturing method is used in this way, there is no contamination of the powder particles by the lubricant used in the plastic working method, so that the amount of impurities contained in the formed conductor can be eliminated and the conductor resistance can be lowered. The greatest feature of the ultrathin plate-like silver powder is that the average thickness of the powder is 50 nm or less.

更に、本件発明で用いる極薄板状銀粉は、粗粒を含むことがなく、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D 50 が4.0μm以下という粉体特性を備えるものであり、実質的に4.0μmを超える粗粒は見あたらないのである。この極薄板状銀粉の走査型電子顕微鏡像を図2に示すこととする。なお、図2の中に、小さな白点状に観察できるのは副生物として生じた極めて微細な銀粒と思われ、後述の製造方法を採用する限り一定の割合で発生するのであるが、これは無視して極薄板状銀粉と称しているのである。図2を見ても分かるように、この極薄板状銀粉は走査型電子顕微鏡のビームが透過し透けたように観察され、その粉粒の厚さは非常に薄いことが推察できる。そして、当然に粒径とは、極薄板状銀粉の長径を反映させた値となっていると考えられるのである。これに対し、従来のフレーク銀粉を示すと、図3のようになる。この図2と図3とを対比することから分かるように、本件発明に言う極薄板状銀粉は、粉粒のサイズが揃っており、その厚さにも均一性があることが見て取れるのである。従って、本件発明に言う極薄板状銀粉を用いることで、ペースト粘度の制御が容易となるのである。 Furthermore, very thin plate-like silver powder used in the present invention, without containing coarse particles, the average particle size D 50 by laser diffraction scattering particle size distribution measuring method are those comprising powder characteristics hereinafter referred 4.0 .mu.m, substantially In particular, there are no coarse grains exceeding 4.0 μm. A scanning electron microscope image of the ultrathin plate-like silver powder is shown in FIG. In FIG. 2, it can be observed that small white spots are observed as very fine silver grains produced as a by-product, and as long as the production method described later is employed, this occurs at a constant rate. Is ignored and is called ultrathin plate-like silver powder. As can be seen from FIG. 2, this ultrathin plate-like silver powder is observed as if the beam of a scanning electron microscope was transmitted therethrough and it can be inferred that the thickness of the powder grain is very thin. Naturally, the particle diameter is considered to be a value reflecting the major axis of the ultrathin plate-like silver powder. In contrast, conventional flake silver powder is shown in FIG. As can be seen from a comparison between FIG. 2 and FIG. 3, it can be seen that the ultrathin plate-like silver powder referred to in the present invention has the same size and uniform thickness. Therefore, the paste viscosity can be easily controlled by using the ultrathin plate-like silver powder according to the present invention.

ここで、混合銀粉を構成する極薄板状銀粉と微小球状銀粉との粒径を対比すると、微小球状銀粉(0.6μm以下)の粒径は、極めて小さいと言える。これは、極薄板状銀粉の持つ粒径を超えることのない微小球状銀粉を混合して用いて、微小球状銀粉の極薄板状銀粉の粉粒間への進入を容易にして、ペースト等に加工して形成する導体の膜密度を適正に維持して電気抵抗の低減に寄与させるためである。本件発明では、極薄板状銀粉の平均粒径の下限値を設けていないが、後述する製造方法を採用したときの工程能力から1.0μm程度であり、殆どの極薄板状銀粉の平均粒径は、3.0μm〜3.5μmの範囲に入るものとなる。   Here, when the particle sizes of the ultrathin plate-like silver powder and the fine spherical silver powder constituting the mixed silver powder are compared, it can be said that the particle diameter of the fine spherical silver powder (0.6 μm or less) is extremely small. This is a mixture of microspherical silver powder that does not exceed the particle size of ultrathin plate-like silver powder, making it easy to enter between the particles of ultrathin plate-like silver powder and processing it into paste, etc. This is because the film density of the conductor formed in this manner is properly maintained to contribute to the reduction of electric resistance. In the present invention, the lower limit of the average particle size of the ultrathin plate-like silver powder is not provided, but it is about 1.0 μm from the process capability when the production method described later is adopted, and the average particle size of most ultrathin plate-like silver powders Falls within the range of 3.0 μm to 3.5 μm.

以上に述べてきた粉体特性に加え、本件発明で用いる極薄板状銀粉は、比表面積が3.5m/g以下という粉体特性を備えるものである。この比表面積に関する考え方は、比表面積の値が小さく滑らかであるほど、ペーストに加工したときのペースト粘度の低減化が可能となるという技術思想を反映させたものである。本件発明では、比表面積の下限値を設けていないが、後述する製造方法を採用したときの工程能力からして1.5m/g程度であり、殆どの極薄板状銀粉の比表面積は、2.0m/g〜2.5m/gの範囲に入るものとなる。 In addition to the powder characteristics described above, the ultrathin plate-like silver powder used in the present invention has a powder characteristic of a specific surface area of 3.5 m 2 / g or less. This idea regarding the specific surface area reflects the technical idea that the smaller the value of the specific surface area, the smoother the viscosity of the paste when processed into a paste. In the present invention, the lower limit of the specific surface area is not provided, but it is about 1.5 m 2 / g from the process capability when the production method described later is adopted, and the specific surface area of most ultrathin plate-like silver powder is: made to be within the range of 2.0m 2 /g~2.5m 2 / g.

銀ペーストを構成する混合銀粉: 本件発明で用いる混合銀粉は、上述した微小球状銀粉と極薄板状銀粉とを混合して得られるものである。そして、この微小球状銀粉と極薄板状銀粉との混合割合は、混合銀粉の重量を基準として、極薄板状銀粉の含有量が1wt%〜40wt%とする事が好ましい。厳密に言えば、微小球状銀粉と極薄板状銀粉の持つ粒度分布の組み合わせを考慮して、微小球状銀粉の含有量を定めるのが通常である。即ち、本件発明における考え方は、極薄板状銀粉の持つ粒径を超えることのない微小球状銀粉を混合して用いるとの考え方を採用している。そして、極薄板状銀粉の粒径が0.6μm以下と微細なものとなると、極薄板状銀粉の1/8程度の粒径を持つ微小球状銀粉が、極薄板状銀粉の粉粒間に進入し易くなり、ペースト等に加工して形成する導体の膜密度を適正に維持して電気抵抗の低減に寄与できるのである。これとは反対に、微小球状銀粉の粒径が大きくなるほど、多くの量の微小球状銀粉を含有させなければ、極薄板状銀粉の粉粒間へ進入しにくくなり、しかもペースト等に加工して形成する導体の膜密度が低くなり電気抵抗の低減に寄与できなくなるのである。そこで、微小球状銀粉及び極薄板状銀粉の粒径を考慮し、極薄板状銀粉の含有量が1wt%〜40wt%とする事が好ましいとしているのである。 Mixed silver powder constituting silver paste: The mixed silver powder used in the present invention is obtained by mixing the fine spherical silver powder and the ultrathin plate-like silver powder described above. The mixing ratio of the fine spherical silver powder and the ultrathin plate-like silver powder is preferably such that the content of the ultrathin plate-like silver powder is 1 wt% to 40 wt% based on the weight of the mixed silver powder. Strictly speaking, the content of the fine spherical silver powder is usually determined in consideration of the combination of the particle size distributions of the fine spherical silver powder and the ultrathin plate-like silver powder. That is, the idea in the present invention adopts the idea that the fine spherical silver powder that does not exceed the particle diameter of the ultrathin plate-like silver powder is mixed and used. And when the particle size of the ultrathin plate-like silver powder becomes as fine as 0.6 μm or less, the fine spherical silver powder having a particle size of about 1/8 of the ultrathin plate-like silver powder enters between the particles of the ultrathin plate-like silver powder. Therefore, it is possible to appropriately maintain the film density of the conductor formed by processing into a paste or the like and contribute to the reduction of electric resistance. On the contrary, the larger the particle size of the fine spherical silver powder, the harder it is to enter between the particles of the ultrathin plate-like silver powder unless it contains a large amount of the fine spherical silver powder. The film density of the conductor to be formed becomes low and cannot contribute to the reduction of electric resistance. Therefore, considering the particle size of the fine spherical silver powder and the ultrathin plate-like silver powder, the content of the ultrathin plate-like silver powder is preferably 1 wt% to 40 wt%.

従って、下限値である1wt%とは、上記極薄板状銀粉と微小球状銀粉との組み合わせにおいて、銀ペーストを製造し、導体形成したときに電気抵抗の低減に寄与できる最低限量を意味している。そして、上限値である40wt%とは、微小球状銀粉と極薄板状銀粉との組み合わせとしたときに、これ以上極薄板状銀粉の混合比率を増加させても、銀ペースト等に加工して形成する導体の電気抵抗の低減効果が飽和して来るのである。   Accordingly, the lower limit value of 1 wt% means the minimum amount that can contribute to reduction of electrical resistance when a silver paste is produced and a conductor is formed in the combination of the ultrathin plate-like silver powder and the fine spherical silver powder. . The upper limit of 40 wt% is formed by processing into a silver paste or the like even when the mixing ratio of the ultrathin plate-like silver powder is further increased when the combination of the fine spherical silver powder and the ultrathin plate-like silver powder is used. The effect of reducing the electrical resistance of the conducting conductor is saturated.

ペーストを構成する樹脂成分: ペーストを構成する樹脂成分に関して言えば、本来であれば、樹脂成分を特に限定する必要のないものである。ペースト樹脂成分が同じであれば、上述した混合銀粉を用いることで必然的に形成した導体の低抵抗化が可能となるからである。しかしながら、上述した如き微粒の銀粉をフィラーとして用いることを前提に、銀粉の良好な分散性を確保できる組成を採用しなければならない。また、本件発明に係る銀ペーストは低温焼結性の確保とファインピッチ回路形成が可能となり、且つ、形成した導体の低抵抗化を目的としている。従って、採用される低温焼結温度以下で溶媒が除去でき、しかもファインピッチ回路形成用途に適したペースト性能を確保できる樹脂組成を採用しなければならない。 Resin component constituting the paste: As far as the resin component constituting the paste is concerned, the resin component is not particularly required to be originally limited. This is because, if the paste resin components are the same, the resistance of the conductor formed inevitably can be reduced by using the mixed silver powder described above. However, on the premise that fine silver powder as described above is used as a filler, a composition that can ensure good dispersibility of the silver powder must be employed. The silver paste according to the present invention is intended to ensure low-temperature sinterability and to form a fine pitch circuit, and to reduce the resistance of the formed conductor. Therefore, it is necessary to employ a resin composition that can remove the solvent below the employed low temperature sintering temperature and that can ensure paste performance suitable for fine pitch circuit formation.

これらのことを考慮して、前記樹脂成分は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂から選ばれる1種以上を含む組成を採用するのが望ましいのである。   In view of these matters, it is desirable that the resin component employs a composition containing at least one selected from an epoxy resin, a polyester resin, a silicon resin, a urea resin, an acrylic resin, and a cellulose resin.

これらの樹脂成分を、より具体的に特定すれば、次のようになる。a)エポキシ樹脂とは、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型、ノボラック型、クレゾールノボラック型、グリシジルアミン型、グリシジルエーテル型、脂肪族型、複素環式型エポキシ樹脂等である。   If these resin components are specified more specifically, they are as follows. a) The epoxy resin includes bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol AD type, novolac type, cresol novolac type, glycidylamine type, glycidyl ether type, aliphatic type, and heterocyclic type epoxy resin.

b)ポリエステル樹脂とは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレングリコールマレエートフタレート、ポリプロピレングリコールフマレートフタレート、ポリプロピレングリコールマレート、ポリプロピレングリコールフマレート、ポリプロピレングリコールアジペートマレート等のジカルボン酸とグリコールの重合物等である。   b) The polyester resin is a polymer of dicarboxylic acid and glycol such as polyethylene terephthalate, polypropylene glycol maleate phthalate, polypropylene glycol fumarate phthalate, polypropylene glycol maleate, polypropylene glycol fumarate, polypropylene glycol adipate maleate, and the like.

そして、ここで言うポリエステルの合成には、以下に述べるジカルボン酸類とグリコール類とを縮合反応させて得られるのであることが望ましいのである。ジカルボン酸類としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、炭素数12〜28の2塩基酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、2−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ジカルボキシ水素添加ビスフェノールA、ジカルボキシ水素添加ビスフェノールS、ダイマー酸、水素添加ダイマー酸、水素添加ナフタレンジカルボン酸、トリシクロデカンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸等である。   And it is desirable for the synthesis | combination of the polyester said here to obtain by carrying out the condensation reaction of the dicarboxylic acids and glycols which are described below. Dicarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, and azelaic acid. Dicarboxylic acid, dibasic acid having 12 to 28 carbon atoms, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methylhexa Fats such as hydrophthalic anhydride, 2-methylhexahydrophthalic anhydride, dicarboxy hydrogenated bisphenol A, dicarboxy hydrogenated bisphenol S, dimer acid, hydrogenated dimer acid, hydrogenated naphthalenedicarboxylic acid, tricyclodecane dicarboxylic acid Cyclic dicarboxylic acid, etc. A.

グリコールには、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、ダイマージオール等を用いるのである。   The glycol includes ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5- Pentanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,9-nonanediol, 1 , 10-decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanedimethanol, dimer diol, and the like are used.

c)ケイ素樹脂とは、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン等である。   c) Silicone resin means amino-modified silicone, epoxy-modified silicone, carboxyl-modified silicone, carbinol-modified silicone, methacryl-modified silicone, mercapto-modified silicone, phenol-modified silicone, polyether-modified silicone, polyester-modified silicone, alkyd-modified silicone, acrylic Modified silicone, methylstyryl-modified silicone, alkyl-modified silicone, fluorine-modified silicone, and the like.

d)ユリア樹脂とは、アミン変性ユリア樹脂、ブタノール変性ユリア樹脂等である。   d) The urea resin is an amine-modified urea resin, a butanol-modified urea resin, or the like.

e)アクリル樹脂とは、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリイタコン酸、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、ポリイタコン酸塩等である。   e) Acrylic resin includes polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyitaconic acid, polyacrylate, polymethacrylate, polyitaconate, and the like.

f)セルロース樹脂とは、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ブチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボシキメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシブチルセルロース、アセチルセルロース等である。   f) The cellulose resin includes methyl cellulose, ethyl cellulose, propyl cellulose, butyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxybutyl cellulose, acetyl cellulose and the like.

これらは1種でも2種以上を同時に用いても構わないのである。これらに関しても、分散させる銀粉が容易に分散し、且つ、微小球状銀粉の粉粒表面の変質を防止することが可能だからである。   These may be used alone or in combination of two or more. Also in these respects, the silver powder to be dispersed can be easily dispersed, and alteration of the surface of the fine spherical silver powder can be prevented.

銀粉とペーストとの配合バランス: 更に、本件発明に係る銀ペーストの混合銀粉と有機剤との配合バランスを適正なものとしなければ、良好な回路形状等を形成出来るものとはならない。そこで、本件発明者等が、鋭意研究の結果、混合銀粉の含有量が80wt%以上、より好ましくは80wt%〜93wt%の範囲にあれば、良好な回路等の導体形成が可能と判断したのである。混合銀粉の含有量が80wt%未満の場合には、いかに分散性が高く微粒の銀粉を用いても、焼結して形成した回路等の膜密度が低下し比抵抗が高くなるのである。そして、混合銀粉の含有量が93wt%を超えると、銀ペースト粘度が急激に上昇し、ファインピッチ回路形状等を形成するには使いづらいレベルに増粘するのである。 Blending balance of silver powder and paste: Furthermore, unless the blending balance of the mixed silver powder of the silver paste according to the present invention and the organic agent is made appropriate, a good circuit shape or the like cannot be formed. Therefore, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have determined that it is possible to form a conductor such as a good circuit if the mixed silver powder content is 80 wt% or more, more preferably in the range of 80 wt% to 93 wt%. is there. When the content of the mixed silver powder is less than 80 wt%, no matter how highly dispersible and fine silver powder is used, the film density of a circuit formed by sintering is lowered and the specific resistance is increased. And when content of mixed silver powder exceeds 93 wt%, a silver paste viscosity will rise rapidly and will thicken to the level which is hard to use to form a fine pitch circuit shape etc.

本件発明に係る銀ペーストは、内包されている混合銀粉が、従来に無い微粒且つ高分散で、低温焼結性能に優れた微粒球状銀粉と、粒度分布及び厚さ均一性に優れた極薄板状銀粉とで構成したものであるため、有機剤への優れた分散性を示し、低温焼結性に優れ、ファインピッチ回路の形成に最適なものとなる。また、本件発明でペーストに含める混合銀粉自体が微粒であるため、焼結後の導体の表面粗さは滑らかなものとなる。また、銀粉に含まれる不純物量が少ないため、焼結導体の比抵抗を小さくすることが可能となる。   In the silver paste according to the present invention, the mixed silver powder included is fine and highly dispersed, fine spherical silver powder excellent in low-temperature sintering performance, and an ultrathin plate shape excellent in particle size distribution and thickness uniformity. Since it is composed of silver powder, it exhibits excellent dispersibility in organic agents, is excellent in low-temperature sinterability, and is optimal for the formation of fine pitch circuits. Moreover, since the mixed silver powder itself included in the paste in the present invention is a fine particle, the surface roughness of the conductor after sintering becomes smooth. Moreover, since the amount of impurities contained in the silver powder is small, the specific resistance of the sintered conductor can be reduced.

以下、本件発明の最良の実施の形態に関して説明し、実施例と比較例と対比しつつ詳細に説明することとする。最初に「銀ペーストに用いる微小球状銀粉の製造方法」及び「銀ペーストに用いる極薄板状銀粉の製造方法」の実施形態に関して説明する。   Hereinafter, the best mode of the present invention will be described, and detailed description will be given while comparing the examples and comparative examples. First, embodiments of “a method for producing a fine spherical silver powder used for a silver paste” and “a method for producing an ultrathin plate-like silver powder used for a silver paste” will be described.

<銀ペーストに用いる微小球状銀粉の実施形態>
本件発明に係る銀ペーストは、銀粉に、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIAが0.6μm以下である微小球状銀粉を用いることが前提である。しかも、上述の銀ペースト製造方法の説明から理解できるように、当初から微粒で且つ高分散の銀粉を使用することができれば、極めて有利なものとなる。従って、以下に述べる手法で得られる微小球状銀粉を用いることが好ましいのである。
<Embodiment of fine spherical silver powder used for silver paste>
Silver paste according to the present invention, the silver powder, the average particle diameter D IA of the primary particles obtained by image analysis of a scanning electron microscope image is assumed that the use of small spherical silver powder is 0.6μm or less. Moreover, as can be understood from the above description of the silver paste production method, it would be extremely advantageous if fine and highly dispersed silver powder can be used from the beginning. Therefore, it is preferable to use fine spherical silver powder obtained by the method described below.

微小球状銀粉製造方法1: 本件発明者等は、従来の硝酸銀水溶液とアンモニア水とを混合して反応させ銀アンミン錯体水溶液を得て、これに還元剤を添加することにより銀粒子を還元析出させ、濾過、洗浄、乾燥させるという製造方法を基本として、その製造方法に創意を凝らすことで、従来の製造方法では得ることのできないレベルの微小球状銀粉を得たのである。 Microspherical silver powder production method 1: The present inventors mixed a conventional silver nitrate aqueous solution and aqueous ammonia to react to obtain a silver ammine complex aqueous solution, and by adding a reducing agent to this, silver particles are reduced and precipitated. Based on the manufacturing method of filtration, washing, and drying, the inventors devised the manufacturing method to obtain a fine spherical silver powder that cannot be obtained by the conventional manufacturing method.

この微小球状銀粉の製造方法は、硝酸銀水溶液とアンモニア水とを混合して反応させ銀アンミン錯体水溶液を得て、これと有機還元剤とを接触反応させて銀粒子を還元析出させ、濾過、洗浄、乾燥させて微小球状銀粉を製造する方法において、反応液中の銀濃度が希薄となる還元剤量、硝酸銀量、アンモニア水量を用いるという点が大きな特徴である。従来、還元剤溶液と銀アンミン錯体水溶液とは槽内で一括して混合されるのが一般的であり、銀濃度を10g/l以上の濃度レベルとするため、多くの硝酸銀量、還元剤量及びアンモニア水量を添加しなければ、設備の規模に対する生産性を確保することが出来なかったのである。   This fine spherical silver powder is produced by mixing and reacting an aqueous silver nitrate solution and aqueous ammonia to obtain an aqueous silver ammine complex solution, which is contacted with an organic reducing agent to cause silver particles to be reduced and precipitated, filtered and washed. In the method for producing fine spherical silver powder by drying, the main feature is that the amount of reducing agent, the amount of silver nitrate, and the amount of aqueous ammonia are used so that the silver concentration in the reaction solution becomes dilute. Conventionally, the reducing agent solution and the silver ammine complex aqueous solution are generally mixed together in a tank, and the silver concentration is set to a concentration level of 10 g / l or more. And if the amount of ammonia water was not added, productivity for the scale of the equipment could not be secured.

この製造方法において最も重要な特徴は、銀アンミン錯体水溶液と有機還元剤とを接触反応させた後の有機還元剤濃度が低く、生成した銀粉の粉粒表面に吸着残留したり、粉粒の成長過程で粉粒内部に取り込まれる有機還元剤量を低減化できる点にある。従って、この混合後の溶液において、銀濃度が1g/l〜6g/lとしたのに対して、有機還元剤濃度を1g/l〜3g/lに維持することが、最も好ましいのである。   The most important feature in this production method is that the concentration of the organic reducing agent after contact reaction between the silver ammine complex aqueous solution and the organic reducing agent is low, and it remains adsorbed on the surface of the generated silver powder or the growth of the powder. In the process, the amount of the organic reducing agent taken into the particles can be reduced. Therefore, it is most preferable to maintain the organic reducing agent concentration at 1 g / l to 3 g / l while the silver concentration in the mixed solution is 1 g / l to 6 g / l.

ここで、銀濃度と還元剤量とは比例的な関係にあり、銀濃度が高いほど量的に多くの銀粉を得ることが可能となるのは当然である。しかし、ここでの銀濃度が6g/lを超えるものとすると、析出する銀粒子が粗粒化する傾向があり、何ら従来の銀粉と変わらない粒径となり、本件発明で言う高分散性を備えた微細銀粉を得ることができなくなるのである。これに対し、ここでの銀濃度が1g/l未満となると、微小球状銀粉としてきわめて細かなものが得られるものの、微細になりすぎて吸油量が増大し、ペースト粘度の上昇を招くため、有機剤量を増加させる必要が生じ、最終的に形成した焼結導体の膜密度が低く、電気抵抗が上昇する傾向が生じるのである。加えて、必要となる工業的生産性を満足しないものとなるのである。   Here, there is a proportional relationship between the silver concentration and the amount of the reducing agent, and it is natural that a higher amount of silver powder can be obtained as the silver concentration is higher. However, if the silver concentration here exceeds 6 g / l, the precipitated silver particles tend to be coarse, and the particle size is not different from that of conventional silver powder, and has high dispersibility as referred to in the present invention. It becomes impossible to obtain fine silver powder. On the other hand, when the silver concentration here is less than 1 g / l, an extremely fine fine spherical silver powder can be obtained, but it becomes too fine to increase the oil absorption and increase the paste viscosity. It is necessary to increase the amount of the agent, and the film density of the finally formed sintered conductor is low, and the electric resistance tends to increase. In addition, the required industrial productivity is not satisfied.

そして、上記銀濃度が1g/l〜6g/lとしたのに対して、有機還元剤濃度を1g/l〜3g/lに維持することが、微小球状銀粉を歩留まり良く得るには最も適した条件となる。ここで、有機還元剤濃度を1g/l〜3g/lとしているのは、銀アンミン錯体水溶液の銀濃度との関係において微粒の銀粉を得るのに最も適した範囲として選択するからである。有機還元剤濃度が3g/lを超えると、銀アンミン錯体水溶液に対し添加する還元剤液量は少なくなるが、還元析出する銀粉の粉粒の凝集の進行が著しくなり始め、粉粒に含まれる不純物量(本件発明では、不純物量を炭素含有量として捉えている。)が急激に多くなり始めるのである。一方、有機還元剤濃度を1g/l未満とすると、使用する還元剤のトータル液量が増大し、廃水処理量も大きくなり、工業的経済性を満足しないものとなるのである。   And while the silver concentration is 1 g / l to 6 g / l, maintaining the organic reducing agent concentration at 1 g / l to 3 g / l is most suitable for obtaining fine spherical silver powder with good yield. It becomes a condition. Here, the reason why the organic reducing agent concentration is set to 1 g / l to 3 g / l is that it is selected as the most suitable range for obtaining fine silver powder in relation to the silver concentration of the silver ammine complex aqueous solution. When the concentration of the organic reducing agent exceeds 3 g / l, the amount of the reducing agent added to the silver ammine complex aqueous solution decreases, but the progress of aggregation of silver powder particles that are reduced and precipitated begins to become remarkable and is contained in the powder particles. The amount of impurities (in the present invention, the amount of impurities is regarded as the carbon content) starts to increase rapidly. On the other hand, when the concentration of the organic reducing agent is less than 1 g / l, the total amount of reducing agent to be used increases, the amount of wastewater treatment increases, and industrial economic efficiency is not satisfied.

ここで言う「有機還元剤」とは、ヒドロキノン、アスコルビン酸、グルコース等である。中でも、有機還元剤にはヒドロキノンを選択的に使用することが望ましい。特に、ヒドロキノンは、他の有機還元剤と比べて比較的に反応性に優れ、結晶子径が小さな低結晶性の微小球状銀粉を得るために最も適した反応速度を備えるものと言えるのである。   The “organic reducing agent” mentioned here is hydroquinone, ascorbic acid, glucose and the like. Among these, it is desirable to selectively use hydroquinone as the organic reducing agent. In particular, hydroquinone is relatively excellent in reactivity as compared with other organic reducing agents, and can be said to have a reaction rate most suitable for obtaining a low crystalline microspherical silver powder having a small crystallite size.

そして、前記有機還元剤と組み合わせて他の添加剤を用いることも可能である。ここで言う添加剤とは、ゼラチン等の膠類、アミン系高分子剤、セルロース類等であり微小球状銀粉の還元析出プロセスを安定化させ、同時に一定の分散剤としての機能を果たすものであることが望ましいのであり、有機還元剤、工程の種類等に応じて適宜選択的に使用すれば良いのである。   And it is also possible to use another additive in combination with the said organic reducing agent. Additives mentioned here are glues such as gelatin, amine-based polymer agents, celluloses, etc., which stabilize the reduction precipitation process of fine spherical silver powder and at the same time serve as a constant dispersant. It is desirable to use the organic reducing agent appropriately and selectively according to the type of the organic reducing agent and the process.

そして、以上のようにして得た銀アンミン錯体水溶液と還元剤とを接触反応させ微小球状銀粉を還元析出させる方法において、本件発明では、図4に示すように、銀アンミン錯体水溶液S1が流れる一定の流路(以上及び以下において「第一流路」と称している。)を流れ、その第一流路aの途中に合流する第二流路bを設け、この第二流路bを通じて有機還元剤及び必要に応じた添加剤S2を第一流路a内に流し、第一流路aと第二流路bとの合流点mで接触混合して、銀粒子を還元析出させる方法(以下、この方法を「合流混合方式」と称することとする。)を採用することが望ましいのである。   And in the method of carrying out the contact reaction of the silver ammine complex aqueous solution obtained as mentioned above and a reducing agent, and carrying out the reduction | restoration precipitation of the fine spherical silver powder, in this invention, as shown in FIG. 4, the silver ammine complex aqueous solution S1 flows constant. And a second flow path b that joins in the middle of the first flow path a, and the organic reducing agent passes through the second flow path b. The additive S2 according to need is flowed into the first flow path a and contact-mixed at the junction m of the first flow path a and the second flow path b to reduce and precipitate silver particles (hereinafter, this method). Is preferably referred to as a “merging and mixing method”).

このような合流混合方式を採用することにより、2つの液の混合時間が最短で完了し、系内が均一な状態で反応が進行するため、均一な形状の粉粒が形成される。また、混合後の溶液全体としてみたときの有機還元剤量が低いということは、還元析出する微小球状銀粉の粉粒表面へ吸着残留する有機還元剤量が少なくなる。結果として、濾過して乾燥して得られる微小球状銀粉の付着不純物量を低減化することが可能となるのである。この微小球状銀粉の付着不純物量の低下により、銀ペーストを経て形成される焼結導体の電気抵抗の低減化も図れることになるのである。   By adopting such a merging and mixing method, the mixing time of the two liquids is completed in the shortest time, and the reaction proceeds in a uniform state in the system, so that uniform-shaped powder particles are formed. Moreover, when the amount of the organic reducing agent when viewed as the whole solution after mixing is low, the amount of the organic reducing agent that remains adsorbed on the surface of the fine spherical silver powder that is reduced and deposited decreases. As a result, it is possible to reduce the amount of impurities deposited on the fine spherical silver powder obtained by filtration and drying. By reducing the amount of impurities deposited on the fine spherical silver powder, the electric resistance of the sintered conductor formed through the silver paste can be reduced.

更に、硝酸銀水溶液とアンモニア水とを接触反応させて、銀アンミン錯体水溶液を得る際に、硝酸銀濃度が2.6g/l〜48g/lの硝酸銀水溶液を用いて、銀濃度が2g/l〜12g/lの銀アンミン錯体水溶液を得ることが望ましいのである。ここで、硝酸銀水溶液の濃度を規定すると言うことは、硝酸銀水溶液の液量を規定しているのと同義であり、銀アンミン錯体水溶液の銀濃度が2g/l〜12g/lとすることを考えるに、そこに添加するアンモニア水の濃度及び液量が必然的に定まることになるのである。現段階において、明確な技術的な理由は判明していないが、ここで言う硝酸銀濃度が2.6g/l〜48g/lの硝酸銀水溶液を用いることにより、最も良好な製造安定性を示し品質的に安定した微小球状銀粉を得ることが出来るのである。   Furthermore, when silver nitrate aqueous solution and ammonia water are contact-reacted to obtain a silver ammine complex aqueous solution, a silver nitrate aqueous solution having a silver nitrate concentration of 2.6 g / l to 48 g / l is used, and a silver concentration of 2 g / l to 12 g. It is desirable to obtain a silver ammine complex aqueous solution of / l. Here, prescribing the concentration of the silver nitrate aqueous solution is synonymous with prescribing the amount of the silver nitrate aqueous solution, and it is considered that the silver concentration of the silver ammine complex aqueous solution is 2 g / l to 12 g / l. In addition, the concentration and amount of ammonia water added thereto are inevitably determined. At the present stage, a clear technical reason is not known, but by using a silver nitrate aqueous solution having a silver nitrate concentration of 2.6 g / l to 48 g / l, the best production stability is shown and the quality is improved. Stable microspherical silver powder can be obtained.

微小球状銀粉製造方法2: 上述した微小球状銀粉製造方法1では、得られた微小球状銀粉の洗浄方法に関して、特に規定せず定法を採用するものである。しかしながら、微小球状銀粉製造方法1で得られた微小球状銀粉の洗浄方法に工夫を加えることで、微小球状銀粉の粉粒表面に残留する不純物量を更に減少させ、その微小球状銀粉を用いた銀ペーストで形成した回路の導体抵抗の低抵抗化に寄与できるものとなるのである。 Microspherical silver powder production method 2: In the microspherical silver powder production method 1 described above, the method for cleaning the obtained fine spherical silver powder is not particularly defined and employs a regular method. However, the amount of impurities remaining on the surface of the fine spherical silver powder is further reduced by devising the cleaning method of the fine spherical silver powder obtained by the fine spherical silver powder production method 1, and silver using the fine spherical silver powder is obtained. This can contribute to lowering the conductor resistance of the circuit formed of the paste.

このときの洗浄は、水洗浄とアルコール洗浄とを組み合わせて行っても、アルコール洗浄のみを使用しても構わないが、アルコールで洗浄する際の洗浄を強化するのである。即ち、還元析出した微小球状銀粉40gとした場合には、通常100ml程度の純水で洗浄を行い、その後、50ml程度のアルコールで洗浄を行うのである。これに対し、ここでは、アルコール洗浄を行う際に200ml以上という、微小球状銀粉1kgあたりを5L以上の大容量のアルコールで洗浄し、乾燥するのである。   The cleaning at this time may be performed in combination with water cleaning and alcohol cleaning, or only alcohol cleaning may be used, but the cleaning at the time of cleaning with alcohol is strengthened. That is, when the reduced spherical silver powder is 40 g, it is usually washed with about 100 ml of pure water and then washed with about 50 ml of alcohol. On the other hand, here, when performing alcohol cleaning, 200 kg or more per 1 kg of fine spherical silver powder is washed with a large volume of alcohol of 5 L or more and dried.

このような洗浄強化による不純物の低減が図れるのも、微小球状銀粉を得る際の銀アンミン錯体水溶液と還元剤との接触反応において、希薄な濃度の反応系を採用し混合後の溶液全体としてみたときの有機還元剤量を低く抑える手法を採用しているからである。   Impurities can be reduced by such cleaning strengthening. The contact reaction between the silver ammine complex aqueous solution and the reducing agent when obtaining fine spherical silver powder was adopted as a whole solution after mixing using a dilute concentration reaction system. This is because a technique for keeping the amount of the organic reducing agent low is employed.

以上に述べてきた微小球状銀粉製造方法により得られた銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIAが0.6μm以下という微小球状銀粉であり、しかも良好な分散性をもち、ペースト加工したときの銀粉含有量の調整を容易なものとし、その銀ペーストを用いて描く回路をファインピッチ化することが容易となるのである。また、上述のような製造方法で得られる微小球状銀粉は、導体の低抵抗化の可能な不純物含有量であるという点で大きな特徴を持つのである。 Silver powder obtained by the minute spherical silver powder manufacturing method has been described above, the average particle diameter D IA of the primary particles obtained by image analysis of a scanning electron microscope image is small spherical silver powder as 0.6μm or less, yet good Therefore, it is easy to adjust the silver powder content when the paste is processed, and it is easy to make a fine pitch in a circuit drawn using the silver paste. Moreover, the fine spherical silver powder obtained by the manufacturing method as described above has a great feature in that it has an impurity content capable of reducing the resistance of the conductor.

<銀ペーストに用いる極薄板状銀粉の製造方法>
極薄板状銀粉は、以下に述べる製造方法により得られるのである。この製造方法において用いる銀塩のアンミン錯体は周知の技術に従って調製することができる。例えば、銀塩水溶液、好ましくは硝酸銀水溶液とアンモニア水とを混合することによって銀塩のアンミン錯体のスラリーとして得られる。この製造方法においてはこのスラリーをそのまま用いる。
<Method for producing ultrathin plate-like silver powder used in silver paste>
The ultrathin plate-like silver powder is obtained by the production method described below. The silver salt ammine complex used in this production method can be prepared according to a known technique. For example, a silver salt aqueous solution, preferably a silver nitrate aqueous solution and aqueous ammonia are mixed to obtain a silver salt ammine complex slurry. This slurry is used as it is in this production method.

湿式の中和還元法による金属粉末の製造法では、一般的には、ヒドラジン、ハイドロサルファイド、チオ硫酸ソーダ、亜硝酸ソーダ、ホルマリン等の還元剤が多く用いられる。しかしながら、これらの還元剤を、本件発明における極薄板状銀粉の製造に用いると、母液との相性が悪い傾向にあり、還元力が不適合となる場合があり、得られる銀粉が著しく凝集したり、還元が進まないという結果となる。   In the metal powder production method by the wet neutralization reduction method, generally, a reducing agent such as hydrazine, hydrosulfide, sodium thiosulfate, sodium nitrite, formalin or the like is often used. However, when these reducing agents are used in the production of the ultrathin plate-like silver powder in the present invention, there is a tendency that the compatibility with the mother liquor tends to be poor, the reducing power may become incompatible, and the resulting silver powder is significantly aggregated, The result is that the reduction does not proceed.

しかしながら、この極薄板状銀粉の製造方法における還元剤として、水溶性亜硫酸塩、例えば亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムあるいは亜硫酸アンモニウム、又はグルコースの水溶液を用いることにより、銀塩のアンミン錯体が還元され、平均厚みが50nm以下の極薄板状銀粒子が生成し、極薄板状銀粉が得られ、しかも凝集を起こしたり、粒度分布がブロードになることがない。   However, by using an aqueous solution of water-soluble sulfite such as potassium sulfite, potassium hydrogen sulfite, sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite or ammonium sulfite, or glucose as a reducing agent in the production method of this ultrathin plate-like silver powder, The ammine complex is reduced, and ultrathin plate-like silver particles having an average thickness of 50 nm or less are produced, and an ultrathin plate-like silver powder is obtained. Further, aggregation does not occur and the particle size distribution does not become broad.

極薄板状銀粉の製造には、銀塩のアンミン錯体を還元する際に保護コロイドとして作用し得るタンパク質、高分子アミノ化合物、ゴム質多糖類及びチオール化合物、例えば、ゼラチン、ニカワ、アルブミン、ポリエチレンアミン、アラビアゴム、チオールカルバミン酸からなる群より選ばれる保護コロイドを添加することが重要である。   For the production of ultrathin plate-like silver powder, proteins, high molecular amino compounds, rubbery polysaccharides and thiol compounds that can act as protective colloids when reducing silver salt ammine complexes, such as gelatin, glue, albumin, polyethyleneamine It is important to add a protective colloid selected from the group consisting of gum arabic and thiolcarbamic acid.

一般的には、保護コロイドとして反応液中の疎水コロイドの安定度を保つ親水性コロイドが使われることが多い。このような保護コロイドを使用しない場合には、得られる銀粉が著しく凝集したり、粒度分布にバラツキが生じたりする。また、保護コロイドとして作用し得るタンパク質、高分子アミノ化合物、ゴム質多糖類及びチオール化合物からなる群より選ばれる保護コロイド以外の保護コロイドを用いた場合には、平均厚みが50nm以下の極薄板状銀粒子を含む銀粉を得ることは不可能であるか又は極めて困難である。   In general, a hydrophilic colloid that maintains the stability of the hydrophobic colloid in the reaction solution is often used as a protective colloid. When such a protective colloid is not used, the resulting silver powder is remarkably aggregated or the particle size distribution varies. In addition, when a protective colloid other than a protective colloid selected from the group consisting of proteins, high molecular amino compounds, rubbery polysaccharides and thiol compounds that can act as protective colloids is used, an ultrathin plate having an average thickness of 50 nm or less It is impossible or extremely difficult to obtain silver powder containing silver particles.

保護コロイドとして作用し得るタンパク質、高分子アミノ化合物、ゴム質多糖類及びチオール化合物からなる群より選ばれる保護コロイドは、最初に銀塩のアンミン錯体のスラリーと混合し、更にその混合物と水溶性亜硫酸塩及びグルコースからなる群より選ばれる還元剤の水溶液とを一時に混合してもよく、あるいは最初に水溶性亜硫酸塩及びグルコースからなる群より選ばれる還元剤の水溶液と混合し、更にその混合物と銀塩のアンミン錯体のスラリーとを一時に混合してもよい。又は、上記の保護コロイドと、銀塩のアンミン錯体のスラリーと、還元剤の水溶液とを一時に混合してもよい。   A protective colloid selected from the group consisting of proteins, polymeric amino compounds, rubbery polysaccharides and thiol compounds that can act as protective colloids is first mixed with a slurry of an ammine complex of silver salt, and then the mixture and water-soluble sulfite. An aqueous solution of a reducing agent selected from the group consisting of salt and glucose may be mixed at one time, or first mixed with an aqueous solution of a reducing agent selected from the group consisting of water-soluble sulfite and glucose, and the mixture A silver salt ammine complex slurry may be mixed at one time. Or you may mix said protective colloid, the slurry of the ammine complex of silver salt, and the aqueous solution of a reducing agent at once.

極薄板状銀粉の製造方法においては、保護コロイドを、反応系に存在する該保護コロイド中の水と該スラリー中の水と該還元剤水溶液中の水との合計量1L当たり、保護コロイド粒子の量が2〜5gとなる量で用いる。保護コロイド粒子の量が2g未満である場合や、5gを超える場合には、得られる銀粉は粒状銀粒子と板状銀粒子との混合物となり、またその板状銀粒子の厚みが60nm以上になる傾向がある。   In the method for producing ultrathin plate-like silver powder, the protective colloid is added to the protective colloid particles per liter of the total amount of the water in the protective colloid, the water in the slurry and the water in the reducing agent aqueous solution present in the reaction system. The amount is 2 to 5 g. When the amount of the protective colloid particles is less than 2 g or more than 5 g, the obtained silver powder is a mixture of granular silver particles and plate-like silver particles, and the thickness of the plate-like silver particles is 60 nm or more. Tend.

極薄板状銀粉の製造方法においては、銀塩のアンミン錯体を、反応系に存在する該保護コロイド中の水と該スラリー中の水と該還元剤水溶液中の水との合計量1L当たり、銀として計算して50g以下となる量で用いる。銀塩のアンミン錯体の量が、銀として計算して50gを超える場合には、得られる銀粉は凝集銀粒子となる傾向がある。また、板状銀粒子の厚みが60nm以上になる傾向がある。銀塩のアンミン錯体の量が、銀として計算して50gを超えても保護コロイド粒子の量を増加させることにより、得られる銀粉は粒状銀粒子と板状銀粒子との混合物となり、またその板状銀粒子の厚みは60nm以上になる傾向がある。銀塩のアンミン錯体の量が少なくなっても、平均厚みが50nm以下の極薄板状銀粒子を得ることができるが、銀塩のアンミン錯体の量が少なくなるにつれて生産効率が悪くなるので、銀塩のアンミン錯体の量が、銀として計算して10g以上であることが好ましく、20g以上であることが一層好ましい。   In the method for producing ultrathin plate-like silver powder, the silver salt ammine complex is added to silver per liter of the total amount of water in the protective colloid, water in the slurry and water in the reducing agent aqueous solution present in the reaction system. Is used in an amount that is 50 g or less. When the amount of the silver salt ammine complex exceeds 50 g calculated as silver, the resulting silver powder tends to be aggregated silver particles. Further, the thickness of the plate-like silver particles tends to be 60 nm or more. Even if the amount of the silver salt ammine complex is more than 50 g calculated as silver, the amount of the protective colloid particles is increased so that the resulting silver powder becomes a mixture of granular silver particles and plate-like silver particles. The thickness of the silver particles tends to be 60 nm or more. Even if the amount of the silver salt ammine complex is decreased, ultrathin plate-like silver particles having an average thickness of 50 nm or less can be obtained. However, as the amount of the silver salt ammine complex decreases, the production efficiency deteriorates. The amount of the ammine complex of the salt is preferably 10 g or more, more preferably 20 g or more, calculated as silver.

極薄板状銀粉の製造方法においては、保護コロイドの存在下で、銀塩のアンミン錯体のスラリーと、還元剤の水溶液とを一時に混合することが重要である。この混合の際に分割して添加したり、あるいは徐々に添加した場合、結晶核が多量に発生し、銀粒子の成長が阻害されるのみならず、目的とする平均厚みが50nm以下の極薄板状銀粒子からなる銀粉が得られない傾向がある。この一時に混合する段階を35〜55℃で実施することが好ましい。   In the production method of ultrathin plate-like silver powder, it is important to mix a slurry of an ammine complex of a silver salt and an aqueous solution of a reducing agent at a time in the presence of a protective colloid. When it is added in a divided manner during the mixing, or when it is gradually added, a large amount of crystal nuclei are generated, the growth of silver particles is not only inhibited, but the ultrathin plate having a target average thickness of 50 nm or less There is a tendency that silver powder composed of silver-like particles cannot be obtained. It is preferable to carry out this mixing step at 35 to 55 ° C.

本発明の製造方法においては、上記した諸工程によって生成した極薄板状銀粒子を含む銀粉を洗浄、濾過、乾燥等の常法に従って回収する。以上の工程により、極薄板状銀粒子を含み、平均厚みが50nm以下の極薄板状銀粉を得ることができる。   In the production method of the present invention, the silver powder containing the ultrathin plate-like silver particles produced by the above-described steps is recovered according to a conventional method such as washing, filtration, and drying. Through the above steps, ultrathin plate-like silver powder containing ultrathin plate-like silver particles and having an average thickness of 50 nm or less can be obtained.

微小球状銀粉の製造: まず最初に、銀ペーストに用いる微小球状銀粉を製造した。以下、その手順に関して述べる。63.3gの硝酸銀を9.7リットルの純水に溶解させ硝酸銀水溶液を調製し、これに235mlの25wt%濃度アンモニア水を一括で添加して攪拌することにより銀アンミン錯体水溶液を得たのである。 Production of fine spherical silver powder: First, fine spherical silver powder used for a silver paste was produced. The procedure will be described below. A silver ammine complex aqueous solution was obtained by dissolving 63.3 g of silver nitrate in 9.7 liters of pure water to prepare an aqueous silver nitrate solution, and adding 235 ml of 25 wt% ammonia water all at once and stirring. .

そして、この銀アンミン錯体水溶液を、図4に示した内径13mmの第一流路aに流量1500ml/secで導入し、第二流路bから還元剤を流量1500ml/secで流し合流点mで20℃の温度になるようにして接触させ、微小球状銀粉を還元析出させた。このときに用いた還元剤には、21gのヒドロキノンを10リットルの純水に溶解させたヒドロキノン水溶液を用いた。従って、混合が終了した時点でのヒドロキノン濃度は、約1.04g/lであり、非常に希薄な濃度である。   Then, this silver ammine complex aqueous solution is introduced into the first flow path a having an inner diameter of 13 mm shown in FIG. 4 at a flow rate of 1500 ml / sec, and the reducing agent is flowed from the second flow path b at a flow rate of 1500 ml / sec. The fine spherical silver powder was reduced and precipitated by bringing the contact to a temperature of ° C. As the reducing agent used at this time, an aqueous hydroquinone solution in which 21 g of hydroquinone was dissolved in 10 liters of pure water was used. Accordingly, the hydroquinone concentration at the end of mixing is about 1.04 g / l, which is a very dilute concentration.

以上のようにして得られた微小球状銀粉を分取するため、ヌッチェを用いて濾過し、100mlの水と50mlのメタノールとを用いて洗浄し、更に70℃×5時間の乾燥を行い略球形の微小球状銀粉を得た。この微小球状銀粉の平均一次粒径DIAは0.3μmであり、レーザー回折散乱式粒度分布測定によるD10が0.283μm、D50が0.371μm、D90が0.491μm及びDmaxが0.791μmであり、標準偏差は0.06μmであった。更に、D50/DIAで表される凝集度が1.24、比表面積が2.54m/g、結晶子径が7nmであった。 In order to fractionate the fine spherical silver powder obtained as described above, it is filtered using a Nutsche, washed with 100 ml of water and 50 ml of methanol, and further dried at 70 ° C. for 5 hours to obtain a substantially spherical shape. Of fine spherical silver powder was obtained. The average primary particle diameter D IA of the minute spherical silver powder is 0.3 [mu] m, the D 10 by laser diffraction scattering particle size distribution measurement 0.283μm, D 50 is 0.371μm, D 90 is the 0.491μm and D max The standard deviation was 0.791 μm. Furthermore, the degree of aggregation represented by D 50 / D IA was 1.24, the specific surface area was 2.54 m 2 / g, and the crystallite diameter was 7 nm.

なお、結晶子径の測定には、理学電機株式会社製RINT2000X線回折装置を用い、wilson法(X線回折による結晶子径測定法)により測定した。   The crystallite size was measured by the Wilson method (crystallite size measurement method by X-ray diffraction) using a RINT2000 X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation.

極薄板状銀粉の製造: 以下の実施例で用いた極薄板状銀粉は、以下のようにして製造した。 Production of ultrathin plate-like silver powder: The ultrathin plate-like silver powder used in the following examples was produced as follows.

硝酸銀50gを純水300ml中に完全に溶解させ、その溶液にアンモニア水(NH濃度25重量%)46mlを加え、攪拌して硝酸銀のアンミン錯体を形成させ、このアシミン錯体を含むスラリーを得た。更に、純水300mlにゼラチン3gを溶解させたものをこのアンミン錯体を含むスラリーに添加し、攪拌した。 50 g of silver nitrate was completely dissolved in 300 ml of pure water, and 46 ml of ammonia water (NH 3 concentration: 25 wt%) was added to the solution, followed by stirring to form an ammine complex of silver nitrate, thereby obtaining a slurry containing this acyline complex. . Further, 3 g of gelatin dissolved in 300 ml of pure water was added to the slurry containing this ammine complex and stirred.

一方、亜硫酸カリウム57gを純水300ml中に溶解させて還元剤水溶液を得た。この還元剤水溶液に上記の硝酸銀のアンミン錯体及びゼラチンを含むスラリーを一時に投入し、温度を40℃に保持しながら150分間還元反応を実施した。生成した銀粉を常法の濾過・洗浄処理・乾燥によって回収した。   On the other hand, 57 g of potassium sulfite was dissolved in 300 ml of pure water to obtain a reducing agent aqueous solution. The slurry containing the above-mentioned silver nitrate ammine complex and gelatin was put into this reducing agent aqueous solution at a time, and a reduction reaction was carried out for 150 minutes while maintaining the temperature at 40 ° C. The produced silver powder was recovered by conventional filtration, washing treatment and drying.

得られた極薄板状銀粉の一次粒子の平均厚みが45nm、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によるD10が0.6μm、D50が1.3μm、D90が6.5μm及びDmaxが13.0μmであり、比表面積が2.2m/gであった。そして、回収した極薄板状銀粉を走査型電子顕微鏡を用いて観察したが、図2に示したと同様に、生成した粒子の形状は殆どが極薄板状を呈していた。 The average thickness of the primary particles of the obtained electrode thin plate silver powder 45 nm, D 10 is 0.6μm by a laser diffraction scattering particle size distribution measuring method, D 50 is 1.3 .mu.m, D 90 is 6.5μm and D max is 13 The specific surface area was 2.2 m 2 / g. The recovered ultrathin plate-like silver powder was observed using a scanning electron microscope. As shown in FIG. 2, most of the generated particles had an ultrathin plate shape.

なお、極薄板状銀粉の粉粒の厚さ(nm)は、電界放射走査型電子顕微鏡(FE−SEM)(日本電子株式会社製のJSM−6330F)を用いて撮影し、その写真に基づいて厚さを測定し、測定した50個の値の平均値を算出した。   The thickness (nm) of the ultrathin plate-like silver powder was photographed using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) (JSM-6330F manufactured by JEOL Ltd.) and based on the photograph. The thickness was measured, and the average value of 50 measured values was calculated.

銀ペーストの製造: ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬社製:RE−303SL)15.3gと酸無水物系硬化剤(日本化薬社製カヤハードMCD)2.7gと、アミンアダクト型硬化剤(味の素ファインテクノ社製:アミキュアMY−24)0.9gと、粘度調整剤としてα−ターピネオール(ヤスハラケミカル社製)12.9gをパドル型混練機で5分間混練した後、上記微小球状銀粉及び極薄板状銀粉を加え、さらに10分間混練した。そして、得られた混練物を引き続き3本ロールで混練した後、脱泡機(シンキー社製:AR−250)を用いて混練物中に含まれる気泡を除去し、銀ペーストAを得た。このときの銀ペーストA中への微小球状銀粉含有量は141.9g(60.51wt%)、極薄板状銀粉含有量は60.8g(25.93wt%)であった。 Production of silver paste: 15.3 g of bisphenol F type epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd .: RE-303SL), 2.7 g of acid anhydride curing agent (Kayahard MCD manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and amine adduct type curing agent (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd .: Amicure MY-24) 0.9 g and α-terpineol (Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 12.9 g as a viscosity modifier were kneaded for 5 minutes with a paddle type kneader, and then the fine spherical silver powder and electrode Thin plate-like silver powder was added and kneaded for an additional 10 minutes. And after knead | mixing the obtained kneaded material with 3 rolls, the bubble contained in a kneaded material was removed using the defoaming machine (made by Shinkey: AR-250), and the silver paste A was obtained. The fine spherical silver powder content in the silver paste A at this time was 141.9 g (60.51 wt%), and the ultrathin plate-like silver powder content was 60.8 g (25.93 wt%).

得られた銀ペーストAを、スクリーン印刷機を用いて配線幅50μm、配線と配線の間隔を50μmとしアルミナ基板に印刷したところ、配線の断線やニジミが無い良好な印刷性を示した。また、スクリーン印刷機に用いた版を顕微鏡により観察した結果、版に銀粉が全く目詰まりしていない事を確認した。   The obtained silver paste A was printed on an alumina substrate with a wiring width of 50 μm and a wiring-to-wiring interval of 50 μm using a screen printing machine, and showed good printability without wiring disconnection or blurring. Moreover, as a result of observing the plate used for the screen printing machine with a microscope, it was confirmed that the plate was not clogged with silver powder at all.

引き続きスクリーン印刷機を用いて、アルミナ基板上に比抵抗測定用のサンプルとして、縦4cm×横3cmの条件で銀ペーストAを印刷した後、温度180℃の条件で2時間乾燥させた。このようにして得られた乾燥膜の表面抵抗を4探針抵抗測定器(三菱化学社製:ロレスタGP)で測定し、また、乾燥膜の膜厚をデジタル膜厚計で測定し、比抵抗を算出した。その結果、比抵抗は3.59×10−3Ω・cmであった。 Subsequently, the silver paste A was printed as a specific resistance measurement sample on an alumina substrate using a screen printing machine under the conditions of 4 cm long × 3 cm wide, and then dried for 2 hours at a temperature of 180 ° C. The surface resistance of the dried film thus obtained was measured with a 4-probe resistance measuring instrument (Mitsubishi Chemical Corporation: Loresta GP), and the film thickness of the dried film was measured with a digital film thickness meter. Was calculated. As a result, the specific resistance was 3.59 × 10 −3 Ω · cm.

微小球状銀粉の製造: ここでの微小球状銀粉の製造は、実施例1と共通し、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。 Manufacture of microspherical silver powder: The manufacture of microspherical silver powder here is common to Example 1 and will not be described here in order to avoid redundant description.

極薄板状銀粉の製造: ここでの極薄板状銀粉の製造は、実施例1と共通し、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。 Production of ultra-thin plate-like silver powder: The production of ultra-thin plate-like silver powder here is the same as in Example 1, and the explanation here is omitted to avoid duplicate explanation.

銀ペーストの製造: ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬社製:RE−303SL)12.0gと酸無水物系硬化剤(日本化薬社製カヤハードMCD)2.1gと、アミンアダクト型硬化剤(味の素ファインテクノ社製:アミキュアMY−24)0.7gと、粘度調整剤としてα−ターピネオール(ヤスハラケミカル社製)15.2gをパドル型混練機で5分間混練した後、上記微小球状銀粉及び極薄板状銀粉を加え、さらに10分間混練した。そして、得られた混練物を引き続き3本ロールで混練した後、脱泡機(シンキー社製:AR−250)を用いて混練物中に含まれる気泡を除去し銀ペーストBを得た。このときの銀ペーストB中への微小球状銀粉含有量は133.6g(60.49wt%)、極薄板状銀粉含有量は57.3g(25.93wt%)であった。 Production of silver paste: 12.0 g of bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: RE-303SL), 2.1 g of acid anhydride type curing agent (Kayahard MCD manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and amine adduct type curing agent (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd .: Amicure MY-24) 0.7 g and α-Terpineol (Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 15.2 g as a viscosity modifier were kneaded in a paddle type kneader for 5 minutes, and then the fine spherical silver powder and electrode Thin plate-like silver powder was added and kneaded for an additional 10 minutes. And after kneading the obtained kneaded material with 3 rolls continuously, the bubble contained in a kneaded material was removed using the defoaming machine (made by Shinkey: AR-250), and the silver paste B was obtained. The fine spherical silver powder content in the silver paste B at this time was 133.6 g (60.49 wt%), and the ultrathin plate-like silver powder content was 57.3 g (25.93 wt%).

この得られた銀ペーストBを、スクリーン印刷機を用いて配線幅50μm、配線間ギャップを50μmとしアルミナ基板に印刷したところ、配線の断線やニジミが無い良好な印刷性を示した。また、スクリーン印刷機に用いた版を顕微鏡により観察した結果、版に銀粉が全く目詰まりしていない事を確認した。   When the obtained silver paste B was printed on an alumina substrate using a screen printer with a wiring width of 50 μm and a wiring gap of 50 μm, it showed good printability without disconnection or blurring of the wiring. Moreover, as a result of observing the plate used for the screen printing machine with a microscope, it was confirmed that the plate was not clogged with silver powder at all.

更に、スクリーン印刷機を用いて、アルミナ基板上に比抵抗測定用のサンプルとして、縦4cm×横3cmの条件で銀ペーストBを印刷した後、温度180℃の条件で2時間乾燥させた。このとき得られた乾燥膜の表面抵抗を4探針抵抗測定器(三菱化学社製:ロレスタGP)で測定し、また、乾燥膜の膜厚をデジタル膜厚計で測定し、比抵抗を算出した。その結果、比抵抗は1.74×10−3Ω・cmであった。 Furthermore, after printing silver paste B as a sample for measuring specific resistance on an alumina substrate using a screen printing machine under the conditions of 4 cm long × 3 cm wide, it was dried at a temperature of 180 ° C. for 2 hours. The surface resistance of the dried film obtained at this time was measured with a 4-probe resistance measuring instrument (Mitsubishi Chemical Corporation: Loresta GP), and the film thickness of the dried film was measured with a digital film thickness meter to calculate the specific resistance. did. As a result, the specific resistance was 1.74 × 10 −3 Ω · cm.

比較例Comparative example

この比較例では、実施例1の混合銀粉を、前記微粒球状銀粉と通常のフレーク銀粉との混合銀粉として、実施例1と同様の樹脂組成物に、実施例1と同様の配合割合で85.00wt%含有させた銀ペーストCを製造し、以下同様の評価を行った。ここで用いたフレーク銀粉は、図3に示した粗粒を含むものであり、その粉体特性はレーザー回折散乱式粒度分布測定法によるD10が3.9μm、D50が11.71μm、D90が33.8μm及びDmaxが74.0μmであり、比表面積が1.00m/gであった。 In this comparative example, the mixed silver powder of Example 1 is used as the mixed silver powder of the fine spherical silver powder and the normal flake silver powder in the same resin composition as in Example 1 at the same blending ratio as in Example 1. A silver paste C containing 00 wt% was produced, and the same evaluation was performed. Flakes silver powder used herein is intended to include coarse particles shown in FIG. 3, the powder characteristics is D 10 by laser diffraction scattering particle size distribution measurement method 3.9 .mu.m, D 50 is 11.71Myuemu, D 90 was 33.8 μm, D max was 74.0 μm, and the specific surface area was 1.00 m 2 / g.

このようにして得られた銀ペーストDを、スクリーン印刷機を用いて配線幅50μm、配線間ギャップ50μmとしアルミナ基板に印刷したところ、配線回路に印刷ムラによる断線が生じた。そして、スクリーン印刷機に用いたスクリーンを顕微鏡により観察した結果、目詰まりが発生していて。その結果、回路の比抵抗測定を行おうとしたが、比抵抗の測定は不可能であった。   When the silver paste D thus obtained was printed on an alumina substrate with a wiring width of 50 μm and an inter-wiring gap of 50 μm using a screen printing machine, the wiring circuit was disconnected due to uneven printing. As a result of observing the screen used in the screen printing machine with a microscope, clogging occurs. As a result, it was attempted to measure the specific resistance of the circuit, but it was impossible to measure the specific resistance.

<実施例と比較例との対比>
以上のことから分かるように、実施例に係る極薄板状銀粉と微小球状銀粉との混合銀粉を用いた銀ペーストの場合の方が、低温(180℃)での焼成後の乾燥膜でも実用上支障のない比抵抗が得られる。これに対し、比較例で示したように微小球状銀粉及びフレーク銀粉を用いた銀ペーストでは、ファインピッチ回路の形成に対応した良好なスクリーン印刷が不可能であり、銀ペーストに加工し回路形状を形成し、低温焼成後の乾燥膜での比抵抗が測定できないことが分かるのである。
<Contrast between Example and Comparative Example>
As can be seen from the above, the silver paste using the mixed silver powder of the ultrathin plate-like silver powder and the fine spherical silver powder according to the example is more practical in the dry film after firing at a low temperature (180 ° C.). A specific resistance with no hindrance is obtained. On the other hand, as shown in the comparative example, in the silver paste using the fine spherical silver powder and the flake silver powder, good screen printing corresponding to the formation of the fine pitch circuit is impossible, and the circuit shape is processed into the silver paste. It can be seen that the specific resistance of the dried film after formation and low-temperature firing cannot be measured.

本件発明に係る銀ペーストは、極薄板状銀粉及び微小球状銀粉により構成される混合銀粉を用いることで、回路形状を形成し乾燥した後の導体の膜密度低下、不純物含有量上昇を招くことなく、内包された微小球状銀粉の低温焼結特性を有効に活用できるものである。その結果、本件発明に係る銀ペーストを用いて得られた焼結導体の焼結温度は150℃〜250℃の範囲に入るものとなるのである。この銀ペースト中に含まれる混合銀粉は非常に高い分散性及び低不純物含有量を備えているため、高品質の低抵抗導体を備える回路基板等の高い生産性を確保できるのである。   The silver paste according to the present invention uses a mixed silver powder composed of an ultrathin plate-like silver powder and a fine spherical silver powder, thereby reducing the film density and increasing the impurity content of the conductor after the circuit shape is formed and dried. The low-temperature sintering characteristics of the encapsulated fine spherical silver powder can be effectively utilized. As a result, the sintering temperature of the sintered conductor obtained using the silver paste according to the present invention falls within the range of 150 ° C to 250 ° C. Since the mixed silver powder contained in the silver paste has very high dispersibility and low impurity content, high productivity of a circuit board or the like having a high-quality low-resistance conductor can be secured.

微粒球状銀粉の走査型電子顕微鏡像。Scanning electron microscope image of fine spherical silver powder. 極薄板状銀粉の走査型電子顕微鏡像。Scanning electron microscope image of ultrathin plate-like silver powder. 従来のフレーク銀粉の走査型電子顕微鏡像。Scanning electron microscope image of conventional flake silver powder. 銀アンミン錯体水溶液と還元剤との混合概念を表した図。The figure showing the mixing concept of silver ammine complex aqueous solution and a reducing agent.

S1 銀アンミン錯体水溶液
S2 添加剤
a 第一流路
b 第二流路
m 合流点
S1 silver ammine complex aqueous solution S2 additive a first channel b second channel m confluence

Claims (6)

フィラーとしての銀粉と樹脂成分と有機溶剤とからなる銀ペーストにおいて、
前記銀粉は、粉粒形状が略球形の微小球状銀粉と、湿式法により直接形成された極薄板状銀粉とを混合した混合銀粉を用い、
当該微小球状銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径DIAが0.6μm以下、且つ一次粒子の平均粒径D IA と、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D 50 とを用いてD 50 /D IA で表される凝集度が1.5以下であり、
当該極薄板状銀粉は、一次粒子の平均厚みが50nm以下、且つレーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D 50 が4.0μm以下のものを用いたことを特徴とした銀ペースト。
In silver paste consisting of silver powder as filler, resin component and organic solvent,
The silver powder, have use a microsphere silver powder substantially spherical granular shape, a mixed silver powder obtained by mixing a directly formed very thin plate silver powder by a wet method,
The fine spherical silver powder is scanning the average particle diameter D IA of the primary particles obtained by the image analysis of an electron microscope image is 0.6μm or less and an average particle diameter D IA of the primary particles, a laser diffraction scattering particle size distribution measurement method The degree of aggregation represented by D 50 / D IA using an average particle diameter D 50 of
The ultrathin plate-like silver powder is a silver paste characterized in that an average primary particle thickness is 50 nm or less and an average particle diameter D 50 by a laser diffraction scattering type particle size distribution measurement method is 4.0 μm or less .
前記微小球状銀粉は、以下のA.及びB.の粉体特性を備えたものである請求項1に記載の銀ペースト。
A.比表面積が4.0m/g以下。
B.結晶子径が10nm以下。
The fine spherical silver powder has the following A. And B. The silver paste according to claim 1, which has the following powder characteristics.
A. The specific surface area is 4.0 m 2 / g or less.
B. The crystallite diameter is 10 nm or less.
前記極薄板状銀粉は、比表面積が3.5m /g以下である請求項1又は請求項2に記載の銀ペースト。 The silver paste according to claim 1 or 2 , wherein the ultrathin plate-like silver powder has a specific surface area of 3.5 m 2 / g or less . 前記微小球状銀粉と前記極薄板状銀粉との混合割合は、混合銀粉の重量を基準として、当該極薄板状銀粉の含有量が1wt%〜40wt%である請求項1〜請求項のいずれかに記載の銀ペースト。 The mixing ratio between the small spherical silver powder and the electrode thin plate silver, based on the weight of the mixed silver powder, any one of claims 1 to 3 content of the electrode thin plate silver powder is 1 wt% 40 wt% Silver paste described in 1. 前記樹脂成分は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂から選ばれる1種以上を含むものである請求項1〜請求項のいずれかに記載の銀ペースト。 The silver paste according to any one of claims 1 to 4 , wherein the resin component includes one or more selected from an epoxy resin, a polyester resin, a silicon resin, a urea resin, an acrylic resin, and a cellulose resin. 銀粉の含有量が80wt%〜93wt%である請求項1〜請求項のいずれかに記載の銀ペースト。 The silver paste according to any one of claims 1 to 5 , wherein the silver powder content is 80 wt% to 93 wt%.
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