JP5977267B2 - 表面処理された金属粉、及びその製造方法 - Google Patents
表面処理された金属粉、及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5977267B2 JP5977267B2 JP2013557609A JP2013557609A JP5977267B2 JP 5977267 B2 JP5977267 B2 JP 5977267B2 JP 2013557609 A JP2013557609 A JP 2013557609A JP 2013557609 A JP2013557609 A JP 2013557609A JP 5977267 B2 JP5977267 B2 JP 5977267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper powder
- treated
- treated copper
- powder
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 106
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 85
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 85
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 42
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 267
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 82
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical group [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 48
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 44
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 33
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 claims description 29
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 25
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 20
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 17
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 125000006527 (C1-C5) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 13
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 12
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 12
- KSFBTBXTZDJOHO-UHFFFAOYSA-N diaminosilicon Chemical compound N[Si]N KSFBTBXTZDJOHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 229910002703 Al K Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 42
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 41
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 27
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 23
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 10
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 8
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 7
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 6
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 5
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 5
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 5
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 5
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine hydrate Chemical compound O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- KBJFYLLAMSZSOG-UHFFFAOYSA-N n-(3-trimethoxysilylpropyl)aniline Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC1=CC=CC=C1 KBJFYLLAMSZSOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000006273 (C1-C3) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 BaTiO 3 Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- MQWFLKHKWJMCEN-UHFFFAOYSA-N n'-[3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCNCCN MQWFLKHKWJMCEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000006274 (C1-C3)alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- OPWQHYSPLFFRMU-UHFFFAOYSA-N 1-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CCC(N)[Si](OC)(OC)OC OPWQHYSPLFFRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBRVQAUYZUFKAJ-UHFFFAOYSA-N 1-trimethoxysilylpropan-2-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC(C)N KBRVQAUYZUFKAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEAJGMUUGFQQOA-UHFFFAOYSA-N 1-trimethoxysilylpropane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(N)C(C)N OEAJGMUUGFQQOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOJUJUVQIVIZAV-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4,6-dichloropyrimidine-5-carbaldehyde Chemical group NC1=NC(Cl)=C(C=O)C(Cl)=N1 GOJUJUVQIVIZAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRMMQZOSYOCOTI-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylprop-2-en-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=CCN BRMMQZOSYOCOTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRKPGWQEKNEVEU-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)pentan-2-imine Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN=C(C)CC(C)C PRKPGWQEKNEVEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- JADOZEDEXQFMGX-UHFFFAOYSA-N CO[Si](OC)(OC)C#CCN Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C#CCN JADOZEDEXQFMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000180577 Sambucus australis Species 0.000 description 1
- 235000018734 Sambucus australis Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMDRAGZZZBGZJC-UHFFFAOYSA-N n-[3-[3-aminopropoxy(dimethoxy)silyl]propyl]-1-phenylprop-2-en-1-amine Chemical compound NCCCO[Si](OC)(OC)CCCNC(C=C)C1=CC=CC=C1 HMDRAGZZZBGZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000012764 semi-quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
- H01B1/026—Alloys based on copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/008—Selection of materials
- H01G4/0085—Fried electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
そこで、本発明の目的は、チップ積層セラミックコンデンサー用電極の製造に好適に使用可能な、焼結遅延性に優れた、表面処理された銅粉、及びその製造方法を、提供することにある。
(1)
XPSのsurvey測定で、Nの光電子が1000cps(count per second)以上で検出され、かつSiの光電子が1000cps以上で検出される、表面処理された銅粉。
(2)
XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつSiが0.6%以上で検出される、表面処理された銅粉。
(3)
XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、Nの光電子が1000cps(count per second)以上で検出され、かつSiが0.6%以上で検出され、Siの光電子が1000cps以上で検出される、(1)〜(2)のいずれかに記載の銅粉。
(4)
銅粉が、シランカップリング剤で表面処理された銅粉である、(1)〜(3)のいずれかに記載の銅粉。
(5)
シランカップリング剤がアミノシランである、(4)に記載の銅粉。
(6)
焼結開始温度が400℃以上である、(1)〜(5)のいずれかに記載の銅粉。
(7)
(1)〜(6)の何れかに記載の銅粉を熱処理してNを除去した銅粉。
(8)
酸素雰囲気または不活性雰囲気下で(1)〜(7)のいずれかに記載の銅粉を熱処理して得られる銅粉。
(9)
アミノシランの水溶液と銅粉を混合、攪拌後に乾固して得られる(1)〜(8)のいずれかに記載の銅粉。
(10)
銅粉1 gに対して、表面処理に供するアミノシランの量が0.01 mL以上である(1)〜(9)のいずれかに記載の銅粉。
(11)
アミノシランの量が0.05 mL以上で、銅粉との混合、攪拌時間が30分以下である(10)に記載の銅粉
(12)
アミノシランが、モノアミノシラン又はジアミノシランである(5)〜(11)のいずれかに記載の銅粉。
(13)
原料銅粉が湿式法で得られた(1)〜(12)のいずれかに記載の銅粉。
(14)
D50≦1.5μmである(1)〜(13)のいずれかに記載の銅粉。
(15)
D50≦1.0μmである(1)〜(13)のいずれかに記載の銅粉。
(16)
D50≦0.5μm、Dmax≦1.0μmである(1)〜(13)のいずれかに記載の銅粉。
(17)
粒度分布が一山である(1)〜(16)のいずれかに記載の銅粉。
(18)
(1)〜(17)のいずれかに記載の特徴を備えた内部電極用銅粉。
(19)
(1)〜(17)のいずれかに記載の特徴を備えた外部電極用銅粉。
(20)
(1)〜(19)のいずれかに記載の銅粉が、さらに有機化合物で表面処理されてなる、表面処理された銅粉。
(21)
(1)〜(20)のいずれかに記載の銅粉を使用した導電性ペースト。
(22)
(21)のペーストを使用して製造されたチップセラミック積層コンデンサー。
(23)
内部電極断面に直径が10nm以上のSiO2が存在している、(22)に記載のチップ積層セラミックコンデンサー。
(24)
内部電極断面に最大径0.5μm以上のSiO2が0.5個/cm2以下で存在している、(22)又は(23)に記載のチップ積層セラミックコンデンサー。
(25)
(22)〜(24)のいずれかに記載のチップ積層セラミックコンデンサーを最外層に実装した多層基板。
(26)
(22)〜(24)のいずれかに記載のチップ積層セラミックコンデンサーを内層に実装した多層基板。
(27)
(25)又は(26)に記載の多層基板を搭載した電子部品。
(31)
銅粉を、アミノシラン水溶液と混合して、銅粉分散液を調製する工程、
を含む、表面処理された銅粉を製造する方法。
(32)
銅粉分散液を撹拌する工程を含む、(31)に記載の方法。
(33)
銅粉分散液を超音波処理する工程を含む、(31)又は(32)に記載の方法。
(34)
超音波処理する工程が、1〜180分間の超音波処理を行う工程である、(33)に記載の方法。
(35)
銅粉分散液をろ過して銅粉を回収する工程、
ろ過して回収された銅粉を乾燥して、表面処理された銅粉を得る工程、
を含む、(31)〜(34)のいずれかに記載の方法。
(36)
乾燥が、50〜90℃で30〜120分間の加熱処理によって行われる、(35)に記載の方法。
(37)
乾燥が、酸素雰囲気又は不活性雰囲気下で行われる、(35)又は(36)に記載の方法。
(38)
銅分散液が、銅粉1gに対してアミノシラン0.025g以上を含んでいる、(31)〜(37)のいずれかに記載の方法。
(39)
アミノシラン水溶液が、次の式I:
H2N−R1−Si(OR2)2(R3) (式I)
(ただし、上記式Iにおいて、
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、C1〜C5のアルキル基であり、
R3は、C1〜C5のアルキル基、又はC1〜C5のアルコキシ基である。)
で表されるアミノシランの水溶液である、(31)〜(38)のいずれかに記載の方法。
(40)
R1が、置換又は非置換の、C1〜C12の直鎖状飽和炭化水素の二価基、置換又は非置換の、C1〜C12の分枝状飽和炭化水素の二価基、置換又は非置換の、C1〜C12の直鎖状不飽和炭化水素の二価基、置換又は非置換の、C1〜C12の分枝状不飽和炭化水素の二価基、置換又は非置換の、C1〜C12の環式炭化水素の二価基、置換又は非置換の、C1〜C12の複素環式炭化水素の二価基、置換又は非置換の、C1〜C12の芳香族炭化水素の二価基、からなる群から選択された基である、(39)に記載の方法。
(41)
R1が、 −(CH2)n−、−(CH2)n−(CH)m−(CH2)j-1−、−(CH2)n−(CC)−(CH2)n-1−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−NH−(CH2)j−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−NH−(CH2)j− からなる群から選択された基である(ただし、n、m、jは、1以上の整数である)、(39)に記載の方法。
(42)
R1が、−(CH2)n−、又は−(CH2)n−NH−(CH2)m−である、(39)に記載の方法。
(43)
n、m、jが、それぞれ独立に、1、2又は3である、(41)〜(42)のいずれかに記載の方法。
(44)
R2が、メチル基又はエチル基である、(39)〜(43)のいずれかに記載の方法。
(45)
R3が、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基である、(39)〜(44)のいずれかに記載の方法。
(46)
銅粉が、湿式法によって製造された銅粉である、(31)〜(45)のいずれかに記載の方法。
(47)
(31)〜(46)のいずれかに記載の製造方法によって製造された表面処理された銅粉を、溶媒及び/又はバインダーと配合して、導電性銅ペーストを製造する方法。
(48)
(31)〜(46)のいずれかに記載の製造方法によって製造された表面処理された銅粉を、溶媒及び/又はバインダーと配合して、導電性銅ペーストを得る工程、
導電性銅ペーストを基材に塗布する工程、
基材に塗布された導電性銅ペーストを加熱焼成する工程、
を含む、電極を製造する方法。
(49)
電極が、チップ積層セラミックコンデンサー用電極である、(48)に記載の方法。
(50)
表面処理された銅粉を、さらに有機化合物で表面処理する工程、
を含む、(31)〜(49)のいずれかに記載の方法。
(51)
(31)〜(46)のいずれかに記載の製造方法によって製造された、表面処理された銅粉。
(52)
(45)に記載の製造方法によって製造された、導電性銅ペースト。
(53)
(46)に記載の製造方法によって製造された、電極。
(54)
(47)に記載の製造方法によって製造された、チップ積層セラミックコンデンサー用電極。
(61)
(31)〜(46)のいずれかに記載の製造方法によって製造された、表面処理された銅粉であって、
XPSのsurvey測定で表面のNが1%以上でNの光電子が1000cps(count per second)かつSiが0.6%以上でSiの光電子が1000cps以上で検出され、
焼結開始温度が400℃以上である、銅粉。
(62)
(61)に記載の表面処理された銅粉が、配合されてなる、導電性銅ペースト。
(63)
(62)に記載の導電性銅ペーストが塗布されて加熱焼成されてなる、電極であって、
電極断面に最大径0.5μm以上のSiO2が0.5個/cm2以下で存在している、電極。
(71)
XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれか1種以上が0.6%以上で検出される、表面処理された金属粉。
(72)
金属粉がCu、Pt、Pd、Ag、Niのいずれかである(71)の金属粉。
(73)
Ti、Al、Si、Zr、Ce、Snをカップリング剤処理で吸着させた(71)または(72)の金属粉。
(74)
カップリング剤がシラン、チタネート、アルミネートのいずれかである(73)の金属粉。
(75)
末端がアミノ基であるカップリング剤で処理された(74)の金属粉。
(76)
XPSのsurvey測定で表面のNが1%以上でかつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snが0.6%以上でで検出され、焼結開始温度が400℃以上である、金属粉。
(77)
(71)〜(76)に記載の表面処理された金属粉が、配合されてなる、導電性銅ペースト。
(78)
(77)に記載の導電性銅ペーストが塗布されて加熱焼成されてなる、電極であって、
電極断面に最大径0.5μm以上のSiO2、TiO2、Al2O3が0.5個/μm2以下で存在している、電極。
(101)
XPSのsurvey測定で、Nの光電子が1000cps(count per second)以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれかの光電子が1000cps以上で検出される、表面処理された金属粉。
(102)
XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれか1種以上が0.6%以上で検出される、表面処理された金属粉。
(103)
XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつSi、Ti又はAlが0.6%以上で検出される、(101)〜(102)のいずれかに記載の表面処理された金属粉。
(104)
XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、Nの光電子が1000cps(count per second)以上で検出され、かつSi又はTiが0.6%以上で検出され、Si、Ti又はAlの光電子が1000cps以上で検出される、(101)〜(103)のいずれかに記載の金属粉。
(105)
金属粉がCu、Pt、Pd、Ag、Niのいずれかの金属粉である、(101)〜(104)のいずれかに記載の金属粉。
(106)
金属粉が銅粉である、(101)〜(104)のいずれかに記載の金属粉。
(107)
Ti、Al、Si、Zr、Ce、Snをカップリング剤処理で吸着させた、(101)〜(106)のいずれかに記載の金属粉。
(108)
カップリング剤がシラン、チタネート、アルミネートのいずれかである、(107)の金属粉。
(109)
末端がアミノ基であるカップリング剤で処理された(108)の金属粉。
(110)
金属粉が、シランカップリング剤で表面処理された金属粉である、(101)〜(109)のいずれかに記載の金属粉。
(111)
シランカップリング剤がアミノシランである、(110)に記載の金属粉。
(112)
焼結開始温度が400℃以上である、(101)〜(111)のいずれかに記載の金属粉。
(113)
アミノシランが、モノアミノシラン又はジアミノシランである、(111)〜(112)のいずれかに記載の金属粉。
(114)
(101)〜(113)のいずれかに記載の金属粉が、さらに有機化合物で表面処理されてなる、表面処理された金属粉。
(115)
(101)〜(114)のいずれかに記載の金属粉を使用した導電性金属粉ペースト。
(116)
(115のペーストを使用して製造されたチップセラミック積層コンデンサー。
(117)
内部電極断面に直径が10nm以上のSiO2、TiO2又はAl2O3が存在している、(116)に記載のチップ積層セラミックコンデンサー。
(118)
内部電極断面に最大径0.5μm以上のSiO2、TiO2又はAl2O3が0.5個/μm2以下で存在している、(116)又は(117)に記載のチップ積層セラミックコンデンサー。
(119)
(116)〜(118)のいずれかに記載のチップ積層セラミックコンデンサーを最外層に実装した多層基板。
(120)
(116)〜(118)のいずれかに記載のチップ積層セラミックコンデンサーを内層に実装した多層基板。
(121)
(119)又は(120)に記載の多層基板を搭載した電子部品。
(122)
金属粉を、カップリング剤水溶液と混合して、金属粉分散液を調製する工程、
を含む、表面処理された金属粉を製造する方法。
(123)
金属粉がCu、Pt、Pd、Ag、Niのいずれかの金属粉である、(122)に記載の方法。
(124)
金属粉が銅粉である、(122)に記載の方法。
(125)
金属粉分散液を撹拌する工程を含む、(122)〜(124)のいずれかに記載の方法。
(126)
金属粉分散液を超音波処理する工程を含む、(122)〜(125)のいずれかに記載の方法。
(127)
超音波処理する工程が、1〜180分間の超音波処理を行う工程である、(126)に記載の方法。
(128)
金属粉分散液をろ過して金属粉を回収する工程、
ろ過して回収された金属粉を乾燥して、表面処理された金属粉を得る工程、
を含む、(122)〜(127)のいずれかに記載の方法。
(129)
乾燥が、酸素雰囲気又は不活性雰囲気下で行われる、(128)に記載の方法。
(130)
金属粉分散液が、銅粉1gに対してカップリング剤0.025g以上を含んでいる、(122)〜(129)のいずれかに記載の方法。
(131)
カップリング剤水溶液が、次の式I:
H2N−R1−Si(OR2)2(R3) (式I)
(ただし、上記式Iにおいて、
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、C1〜C5のアルキル基であり、
R3は、C1〜C5のアルキル基、又はC1〜C5のアルコキシ基である。)
で表されるアミノシランの水溶液である、(122)〜(130)のいずれかに記載の方法。
(132)
R1が、 −(CH2)n−、−(CH2)n−(CH)m−(CH2)j-1−、−(CH2)n−(CC)−(CH2)n-1−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−NH−(CH2)j−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−NH−(CH2)j− からなる群から選択された基である(ただし、n、m、jは、1以上の整数である)、(131)に記載の方法。
(133)
カップリング剤水溶液が、次の式II:
(H2N−R1−O)pTi(OR2)q (式II)
(ただし、上記式IIにおいて、
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、直鎖状又は分枝を有する、C1〜C5のアルキル基であり、
p及びqは、1〜3の整数であり、p+q=4である。)
で表されるアミノ基含有チタネートの水溶液である、(122)〜(130)のいずれかに記載の方法。
(134)
R1が、 −(CH2)n−、−(CH2)n−(CH)m−(CH2)j-1−、−(CH2)n−(CC)−(CH2)n-1−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−NH−(CH2)j−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−NH−(CH2)j− からなる群から選択された基である(ただし、n、m、jは、1以上の整数である)、(133)に記載の方法。
(135)
金属粉が、湿式法によって製造された銅粉である、(122)〜(134)のいずれかに記載の方法。
(136)
(122)〜(135)のいずれかに記載の製造方法によって製造された表面処理された金属粉を、溶媒及び/又はバインダーと配合して、導電性金属粉ペーストを製造する方法。
(137)
(122)〜(135)のいずれかに記載の製造方法によって製造された表面処理された金属粉を、溶媒及び/又はバインダーと配合して、導電性金属粉ペーストを得る工程、
導電性金属粉ペーストを基材に塗布する工程、
基材に塗布された導電性金属粉ペーストを加熱焼成する工程、
を含む、電極を製造する方法。
(138)
(122)〜(135)のいずれかに記載の製造方法によって製造された、表面処理された金属粉。
(139)
(136)に記載の製造方法によって製造された、導電性金属粉ペースト。
(140)
(137)に記載の製造方法によって製造された、電極。
(141)
(122)〜(135)のいずれかに記載の製造方法によって製造された、表面処理された金属粉であって、
XPSのsurvey測定で表面のNが1%以上でNの光電子が1000cps(count per second)かつSi、Ti又はAlが0.6%以上でSi、Ti又はAlの光電子が1000cps以上で検出され、
焼結開始温度が400℃以上である、金属粉。
(142)
(141)に記載の表面処理された金属粉が、配合されてなる、導電性金属粉ペースト。
(143)
(142)に記載の導電性金属粉ペーストが塗布されて加熱焼成されてなる、電極であって、
電極断面に最大径0.5μm以上のSiO2、TiO2又はAl2O3が0.5個/μm2以下で存在している、電極。
本発明においては、銅粉を、アミノシラン水溶液と混合して、銅粉分散液を調製する工程、を行って、この銅粉分散液から、表面処理された銅粉を得ることができる。
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、C1〜C5のアルキル基であり、
R3は、C1〜C5のアルキル基、又はC1〜C5のアルコキシ基である。
Cu2O+H2SO4 → Cu↓+CuSO4+H2O
この不均化によって得られた銅粉は、所望により、洗浄、防錆、ろ過、乾燥、解砕、分級を行って、その後にアミノシランと混合することもできるが、好ましい実施の態様において、所望により、洗浄、防錆、ろ過を行った後に、乾燥を行うことなく、そのままアミノシラン水溶液と混合することができる。
(H2N−R1−O)pTi(OR2)q (式II)
(ただし、上記式IIにおいて、
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、直鎖状又は分枝を有する、C1〜C5のアルキル基であり、
p及びqは、1〜3の整数であり、p+q=4である。)
で表されるアミノ基含有チタネートを挙げることができる。
[表面処理銅粉の製造]
以下のように表面処理された銅粉を製造した。
[湿式法による製粉]
表面処理に供される銅粉20gを、湿式法によって製造した。得られた銅粉は、次のような特性であった。測定は、レーザー回折式粒度分布測定装置(島津製作所製SALD−2100)を使用した。
D50 0.12μm
分布一山
次の各種のシランを使用したシラン水溶液をそれぞれ50ml調製した。
シラン:ジアミノシランA−1120(MOMENTIVE社製)
アミノシランA−1110(MOMENTIVE社製)
エポキシシランZ−6040(東レダウコーニング社製)
メチルトリメトキシシランKBM−13(信越シリコーン社製)
3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(MOMENTIVE社製)
濃度は0.5〜15vol%の範囲で調製した。また、アミノ系シラン以外は希硫酸でpHを4に調整した。
ジアミノシランA−1120:
H2N−C2H4−NH−C3H6−Si(OCH3)3
アミノシランA−1110:
H2N−C3H6−Si(OCH3)3
エポキシシランZ−6040:
メチルトリメトキシシランKBM−13:
H3C−Si(OCH3)3
3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン:
C6H5−NH−C3H6−Si(OCH3)3
銅粉20gと各シラン水溶液50mlを混合撹拌して、銅粉分散液を調製し、直ちに60分間(又は120分間)の超音波処理を行った(株式会社テックジャム製、超音波洗浄器 3周波タイプ / W−113)(出力100W、周波数100kHz)。この60分間の所要時間を表1では、混合撹拌時間と記載した。操作は室温で行った。
また、表1の記載のように、いくつかの実施例では回転羽による攪拌混合(300rpm)を上記超音波攪拌と併用するか、回転羽による攪拌のみでシランカップリング剤を銅粉に吸着させた。
銅粉分散液をろ過して、表面処理された銅粉を回収し、70℃1時間で加熱乾燥して、表面処理された銅粉を得た。
各実施例及び比較例についての表面処理された銅粉で行った処理を、表1にまとめた。
上述の操作によって得られた、表面処理された銅粉に対して、以下の方法によって評価を行った。
銅粉の大きさについて、次の手段で測定を行った。その結果は、表2にまとめた。
レーザー回折式粒度分布測定(島津製作所SLAD−2100)
表面処理された銅粉によって、サンプルを作製して、TMA(Thermomechanical Analyzer)を使用して、焼結開始温度を、次の条件で測定した。
サンプル作製条件
圧粉体サイズ:7mmφ×5mm高さ
成型圧力:1Ton/cm2(1000kg重/cm2)
(潤滑剤として0.5wt%のステアリン酸亜鉛を添加)
測定条件
装置:島津製作所TMA−50
昇温:5℃/分
雰囲気:2vol%H2−N2(300cc/分)
荷重:98.0mN
装置:STEM
断面TEM像倍率:200000倍(20万倍)
表面処理された銅粉の表面に付着したSi、Nを次の条件で分析した。この結果は、表3にまとめた。
表面N及び表面Si: 直径0.5mmの円筒状の容器に銅粉0.5gを充填して、底面が隙間なく覆われるように敷きつめた。円筒容器に敷きつめられた銅粉の上面をXPS survey測定。(銅粉球体の上半分の表面に付着したN及びSiの半定量分析)
装置:アルバックファイ社製5600MC
到達真空度:5.7×10-9Torr
励起源:単色化 AlKα
出力:210W
検出面積:800μmφ
入射角、取出角:45°
中和銃使用
上記実施例4で得た表面処理された銅粉に対して、さらに防錆処理を行っても、本発明の焼結遅延性が維持されることを確認するために、以下の実験を行った(実施例9)。
実施例4の銅粉を得た後、防錆処理を行うため、ベンゾトリアゾール水溶液(0.1g / L)100 mL中に分散させ、回転羽で500rpmで10分間攪拌し、ろ過、乾燥(窒素雰囲気下で70℃×1h)させ、さらに、防錆処理された銅粉を得た(実施例9)。
上記防錆処理された銅粉に対して、上述した実施例4と同様に評価を行って、その結果を、表1〜3にまとめた。なお、表2における処理後の銅粉のサイズは、実施例9については、防錆処理後の銅粉のサイズであり、表3の各評価も、防錆処理した銅粉についての結果である。
以下のように、微細な銅粉を製造し、さらに製造した銅粉をアミノシランによって表面処理して、本発明に係る、表面処理された銅粉を、湿式法による一貫製造を行った。
(2) 次に、希硫酸(25wt%)50 mLを一時に添加した。
(3) これを、回転羽で攪拌後(300rpm×10分)、60分放置した。
(4) 次に、沈殿に対して、洗浄を行った。
洗浄は、最初に、上澄み液を除去し、純水350 mLを加えて攪拌( 300rpm×10分)後、60分放置し、上澄み液を除去し、純水350 mLを加えて攪拌( 300rpm×10分)後、60分放置し、上澄み液を除去することによって行った。
(5) 次に、アミノシラン処理を行った。
アミノシラン処理は、アミノシラン水溶液(50mL)を加えて60分攪拌し、この際に、回転羽(300rpm)+超音波(株式会社テックジャム製、超音波洗浄器 3周波タイプ / W−113)(出力100W、周波数100kHz)の処理を、行った。これとは別に、回転羽のみ(300rpm)の処理、超音波のみの処理を別途行った。アミノシランとして、ジアミノシランA−1120(MOMENTIVE社製)、アミノシランA−1110(MOMENTIVE社製)を、それぞれ使用した。
(6) 次に、ろ過を行って、沈殿を分離した。
(7) 次に、分離した沈殿を、乾燥した。乾燥(70℃×2h)は、大気雰囲気での乾燥、及び窒素中で乾燥を、それぞれ行った。
すでに上述した実施例に加えて、以下の実施例をあげて、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
[金属粉]
金属粉として、銅微粉、ニッケル粉、銀粉を以下の手順で用意した。
・実施例15〜17、比較例9
表面処理に供される銅粉20gを、上述した湿式法によって製造した。すなわち、
(1) アラビアゴム 0.4 g + 純水 350 mL に、亜酸化銅 50 g を添加した。
(2) 次に、希硫酸(25wt%)50 mLを一時に添加した。
(3) これを、回転羽で攪拌後(300rpm×10分)、60分放置した。
(4) 次に、沈殿に対して、洗浄を行った。
洗浄は、最初に、上澄み液を除去し、純水350 mLを加えて攪拌( 300rpm×10分)後、60分放置し、上澄み液を除去し、純水350 mLを加えて攪拌( 300rpm×10分)後、60分放置し、銅微粉を沈降させた。この状態で粒度測定をレーザー回折式粒度分布測定(島津製作所SLAD−2100)で行い、表面処理前の粒度測定とした。
得られた銅粉の粒子サイズ(D50、Dmax)を表3に示す。測定は、レーザー回折式粒度分布測定装置(島津製作所製SALD−2100)を使用した。
特許第4164009号公報に従い、化学還元法によって銅粉を得た。すなわち、アラビアゴム2gを2900mLの純水に添加した後、硫酸銅125gを添加し撹拌しながら、80%ヒドラジン一水和物を360mL添加した。ヒドラジン一水和物の添加後〜3時間かけて室温から60℃に昇温し、更に3時間かけて酸化銅を反応させた。反応終了後、得られたスラリーをヌッチェでろ過し、次いで純水及びメタノールで洗浄し、更に乾燥させて銅粉を得た。この銅粉と実施例1の手順でジアミノシランカップリング剤水溶液とを混合し、表面処理銀粉を得た。この特性を実施例1の手順で評価した。
ニッケル粉は東邦チタニウム製のNF32(D50 0.3μm)を用いた。
特開2007−291513に従って製粉した。すなわち、0.8Lの純水に硝酸銀12.6gを溶解させ、25%アンモニア水を24mL,さらに硝酸アンモニウムを40g添加し、銀アンミン錯塩水溶液を調整した。これに1g/Lの割合でゼラチンを添加し、これを電解液とし、陽極、陰極ともにDSE極板を使用し、電流密度200A/m2、溶液温度20℃で電解し、電析した銀粒子を局番から掻き落としながら1時間電解した。こうして得られた銀粉をヌッチェでろ過し、純水、アルコールの順に洗浄を行い、70℃で12時間大気雰囲気下で乾燥させた。この銀粉を乾式分級し、最終的にD50 0.1μm、Dmax 0.5μmの銀粉を得た。
次の各種のシランを使用したシラン水溶液をそれぞれ50ml調製した。
シラン:ジアミノシランA−1120(MOMENTIVE社製)
メチルトリメトキシシランKBM−13(信越シリコーン社製)
チタネート:アミノ基含有 プレインアクト KR44(味の素ファインテクノ社製)
アミノ基非含有 プレインアクト KR TTS (味の素ファインテクノ社製)
濃度は1〜10vol%の範囲で調製した。また、アミノ系カップリング剤以外は希硫酸でpHを4に調整した。
ジアミノシランA−1120:
H2N−C2H4−NH−C3H6−Si(OCH3)3
メチルトリメトキシシランKBM−13:
H3C−Si(OCH3)3
アミノ基含有 プレインアクト KR44
疎水基の側鎖有機官能基
(CH3)2CH−O−
親水基の側鎖有機官能基
−O−(C2H4)−NH−(C2H4)−NH2
アミノ基非含有 プレインアクト KR TTS
疎水基の側鎖有機官能基
(CH3)2CH−O−
親水基の側鎖有機官能基
−O−CO−(C17H35)
上記(銅微粉)の手順で得られた銅微粉スラリーから上澄み液を除去し、銅微粉を乾燥させることなく、上記(カップリング剤水溶液の調製)で調整したカップリング剤と60分間、以下のいずれかの方法で混合させた(実施例15〜17、比較例9)。
(1)回転羽(300rpm)+超音波(株式会社テックジャム製、超音波洗浄器 3周波タイプ / W−113)(出力100W、周波数100kHz)
(2)回転羽(300rpm)のみ
(3)超音波のみ
次にこれらのカップリング剤水溶液をそれぞれアスピレーターで吸引ろ過したのち、銅微粉の上に純水350mLを加え、さらにろ過した。これを窒素雰囲気下で70℃で1時間乾燥し、乳鉢で粉砕した。この状態で再度粒度測定を行った。
実施例10については、上記(銅微粉)に記載の通りとして、上述の(1)の手順で表面処理を行った。
上記(ニッケル粉)で得られたニッケル粉、上記(銀粉)の手順で得られた銀粉については、上記(カップリング剤水溶液の調製)で調整したカップリング剤と60分間、上述の(1)の手順で混合させて、表面処理を行った(実施例11〜14及び18〜23、比較例6、8,10、11)。
得られた結果を、次の表4〜6に示す。
Claims (33)
- 励起源をAl Kα、出力を210W、検出面積800μmφ、入射角・取出角を45°とするXPSのsurvey測定で、Nの光電子が1000cps(count per second)以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれかの光電子が1000cps以上で検出され、焼結開始温度が400℃以上である、表面処理された銅粉であって、D 50が1.0μm以下である、表面処理された銅粉。
- 励起源をAl Kα、出力を210W、検出面積800μmφ、入射角・取出角を45°とするXPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれか1種以上が0.6%以上で検出され、焼結開始温度が400℃以上である、表面処理された銅粉であって、D 50が1.0μm以下である、表面処理された銅粉。
- XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつSi、Ti又はAlが0.6%以上で検出される、請求項1又は2に記載の表面処理された銅粉。
- XPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、Nの光電子が1000cps(count per second)以上で検出され、かつSi又はTiが0.6%以上で検出され、Si、Ti又はAlの光電子が1000cps以上で検出される、請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理された銅粉。
- Ti、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれかがカップリング剤処理で吸着されており、加水分解したカップリング剤が銅粉に直接に吸着している、請求項1〜4のいずれかに記載の表面処理された銅粉。
- カップリング剤がシラン、チタネート、アルミネートのいずれかである、請求項5に記載の表面処理された銅粉。
- 末端がアミノ基であるカップリング剤で処理された請求項6に記載の表面処理された銅粉。
- 表面処理された銅粉が、シランカップリング剤で表面処理された銅粉である、請求項1〜7のいずれかに記載の表面処理された銅粉。
- シランカップリング剤がアミノシランである、請求項8に記載の表面処理された銅粉。
- アミノシランが、モノアミノシラン又はジアミノシランである、請求項9に記載の表面処理された銅粉。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の表面処理された銅粉が、さらに有機化合物で表面処理されてなる、表面処理された銅粉。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の表面処理された銅粉を使用した導電性金属粉ペースト。
- 請求項12に記載のペーストを使用して製造されたチップ積層セラミックコンデンサー。
- 内部電極断面に直径が10nm以上のSiO2、TiO2又はAl2O3が存在している、請求項13に記載のチップ積層セラミックコンデンサー。
- 内部電極断面に最大径0.5μm以上のSiO2、TiO2又はAl2O3が0.5個/μm2以下で存在している、請求項13又は14に記載のチップ積層セラミックコンデンサー。
- 請求項13〜15のいずれかに記載のチップ積層セラミックコンデンサーを最外層に実装した多層基板。
- 請求項13〜15のいずれかに記載のチップ積層セラミックコンデンサーを内層に実装した多層基板。
- 請求項16又は17に記載の多層基板を搭載した電子部品。
- 銅粉を、末端にアミノ基を有するカップリング剤の水溶液と混合して、銅粉分散液を調製する工程、を含む、焼結開始温度が400℃以上である、表面処理された銅粉を製造する方法であって、
表面処理された銅粉は、D50が1.0μm以下であり、励起源をAl Kα、出力を210W、検出面積800μmφ、入射角・取出角を45°とするXPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれか1種以上が0.6%以上で検出される、表面処理された銅粉である、方法。 - 銅粉を、末端にアミノ基を有するカップリング剤の水溶液と混合して、銅粉分散液を調製する工程、を含む、銅粉を表面処理して焼結遅延させる方法であって、
表面処理された銅粉は、D50が1.0μm以下であり、励起源をAl Kα、出力を210W、検出面積800μmφ、入射角・取出角を45°とするXPSのsurvey測定で、表面のNが1%以上で検出され、かつTi、Al、Si、Zr、Ce、Snのいずれか1種以上が0.6%以上で検出される、表面処理された銅粉である、方法。 - 銅粉分散液を撹拌する工程を含む、請求項19〜20のいずれかに記載の方法。
- 銅粉分散液を超音波処理する工程を含む、請求項19〜21のいずれかに記載の方法。
- 超音波処理する工程が、1〜180分間の超音波処理を行う工程である、請求項22に記載の方法。
- 銅粉分散液をろ過して銅粉を回収する工程、
ろ過して回収された銅粉を乾燥して、表面処理された銅粉を得る工程、
を含む、請求項19〜23のいずれかに記載の方法。 - 乾燥が、酸素雰囲気又は不活性雰囲気下で行われる、請求項24に記載の方法。
- 銅粉分散液が、銅粉1gに対してカップリング剤0.025g以上を含んでいる、請求項19〜25のいずれかに記載の方法。
- カップリング剤水溶液が、次の式I:
H2N−R1−Si(OR2)2(R3) (式I)
(ただし、上記式Iにおいて、
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、C1〜C5のアルキル基であり、
R3は、C1〜C5のアルキル基、又はC1〜C5のアルコキシ基である。)
で表されるアミノシランの水溶液である、請求項19〜26のいずれかに記載の方法。 - R1が、 −(CH2)n−、−(CH2)n−(CH)m−(CH2)j-1−、−(CH2)n−(CC)−(CH2)n-1−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−NH−(CH2)j−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−NH−(CH2)j− からなる群から選択された基である(ただし、n、m、jは、1以上の整数である)、請求項27に記載の方法。
- カップリング剤水溶液が、次の式II:
(H2N−R1−O)pTi(OR2)q (式II)
(ただし、上記式IIにおいて、
R1は、直鎖状又は分枝を有する、飽和又は不飽和の、置換又は非置換の、環式又は非環式の、複素環を有する又は複素環を有しない、C1〜C12の炭化水素の二価基であり、
R2は、直鎖状又は分枝を有する、C1〜C5のアルキル基であり、
p及びqは、1〜3の整数であり、p+q=4である。)
で表されるアミノ基含有チタネートの水溶液である、請求項19〜26のいずれかに記載の方法。 - R1が、 −(CH2)n−、−(CH2)n−(CH)m−(CH2)j-1−、−(CH2)n−(CC)−(CH2)n-1−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−、−(CH2)n−NH−(CH2)m−NH−(CH2)j−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−、−(CH2)n-1−(CH)NH2−(CH2)m-1−NH−(CH2)j− からなる群から選択された基である(ただし、n、m、jは、1以上の整数である)、請求項29に記載の方法。
- 銅粉が、湿式法によって製造された銅粉である、請求項19〜30のいずれかに記載の方法。
- 請求項19〜31のいずれかに記載の製造方法によって製造された表面処理された銅粉を、溶媒及び/又はバインダーと配合して、導電性金属粉ペーストを製造する方法。
- 請求項19〜31のいずれかに記載の製造方法によって製造された表面処理された銅粉を、溶媒及び/又はバインダーと配合して、導電性金属粉ペーストを得る工程、
導電性金属粉ペーストを基材に塗布する工程、
基材に塗布された導電性金属粉ペーストを加熱焼成する工程、
を含む、電極を製造する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013557609A JP5977267B2 (ja) | 2012-02-08 | 2013-02-08 | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012025336 | 2012-02-08 | ||
JP2012025336 | 2012-02-08 | ||
PCT/JP2013/053141 WO2013118891A1 (ja) | 2012-02-08 | 2013-02-08 | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 |
JP2013557609A JP5977267B2 (ja) | 2012-02-08 | 2013-02-08 | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013118891A1 JPWO2013118891A1 (ja) | 2015-05-11 |
JP5977267B2 true JP5977267B2 (ja) | 2016-08-24 |
Family
ID=48947643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013557609A Active JP5977267B2 (ja) | 2012-02-08 | 2013-02-08 | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5977267B2 (ja) |
TW (1) | TWI547325B (ja) |
WO (1) | WO2013118891A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022181635A (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-08 | Jx金属株式会社 | 金属粉焼結体の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106964771B (zh) * | 2017-05-16 | 2018-09-14 | 合肥学院 | 一种超细Mg粉含氧量的控制方法、抗氧化能力的表征方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04190502A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 銅導体ペースト |
JP4611464B2 (ja) * | 1998-06-12 | 2011-01-12 | 東邦チタニウム株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
JP4287557B2 (ja) * | 1999-11-02 | 2009-07-01 | Jfeミネラル株式会社 | 導電ペースト用銅合金粉 |
JP2002231053A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | 静電荷像現像用カプセル化粒子及びその製造方法、及びそれを用いた導電性配線パターンの形成方法 |
JP2002249803A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-09-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉末の耐酸化処理方法 |
JP4146119B2 (ja) * | 2001-12-04 | 2008-09-03 | Jfeミネラル株式会社 | 導電ペースト用銅合金粉 |
JP4492785B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2010-06-30 | 戸田工業株式会社 | 複合導電性粒子粉末、該複合導電性粒子粉末を含む導電性塗料並びに積層セラミックコンデンサ |
JP2005281712A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Fujikura Ltd | 金属粉末、その製造方法及び製造装置 |
JP4574246B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2010-11-04 | 京セラ株式会社 | チップ型電子部品およびその製法 |
KR100771773B1 (ko) * | 2005-11-01 | 2007-10-30 | 삼성전기주식회사 | 복합니켈 입자 및 그 제조방법 |
JP2009013490A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル粉末およびその製造方法 |
JP5191844B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2013-05-08 | 国立大学法人東北大学 | 水溶媒分散性銀微粉の製造方法 |
JP5439057B2 (ja) * | 2009-06-29 | 2014-03-12 | 三井金属鉱業株式会社 | 複合銅粒子 |
-
2013
- 2013-02-08 JP JP2013557609A patent/JP5977267B2/ja active Active
- 2013-02-08 TW TW102105463A patent/TWI547325B/zh active
- 2013-02-08 WO PCT/JP2013/053141 patent/WO2013118891A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022181635A (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-08 | Jx金属株式会社 | 金属粉焼結体の製造方法 |
JP7244573B2 (ja) | 2021-05-26 | 2023-03-22 | Jx金属株式会社 | 金属粉焼結体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201334890A (zh) | 2013-09-01 |
WO2013118891A1 (ja) | 2013-08-15 |
TWI547325B (zh) | 2016-09-01 |
JPWO2013118891A1 (ja) | 2015-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5986117B2 (ja) | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 | |
JP6297018B2 (ja) | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 | |
JP6212480B2 (ja) | 金属粉ペースト、及びその製造方法 | |
JP5882960B2 (ja) | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 | |
JP5843820B2 (ja) | 表面処理された金属粉の製造方法 | |
JP5843819B2 (ja) | 表面処理された金属粉の製造方法 | |
JP2013171745A (ja) | 銅粉ペースト、及びその製造方法 | |
JP2015036440A (ja) | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 | |
JP5977267B2 (ja) | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 | |
JP6630208B2 (ja) | 金属粉ペーストの製造方法、金属粉ペーストのスクリーン印刷方法、電極の製造方法、チップ積層セラミックコンデンサーの製造方法および金属粉ペースト | |
JP5869538B2 (ja) | 表面処理された金属粉の製造方法 | |
JP5986046B2 (ja) | 表面処理された金属粉、及びその製造方法 | |
JP2015132001A (ja) | 表面処理された銅粉及びその製造方法 | |
JP2020129558A (ja) | 導電性組成物 | |
JP2020126855A (ja) | 導電性組成物 | |
JP2020111682A (ja) | 導電性組成物 | |
JP2020111681A (ja) | 導電性組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150602 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160419 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160615 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160721 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5977267 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |