JPH05222413A - 銅 単 分 散 粒 子 の 製 造 方 法 - Google Patents
銅 単 分 散 粒 子 の 製 造 方 法Info
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- JPH05222413A JPH05222413A JP6151092A JP6151092A JPH05222413A JP H05222413 A JPH05222413 A JP H05222413A JP 6151092 A JP6151092 A JP 6151092A JP 6151092 A JP6151092 A JP 6151092A JP H05222413 A JPH05222413 A JP H05222413A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ポリオールを用いる銅粉の製
造方法の改良に関し、安定的に所望の粒系の単分散性に
優れた銅粉を得ることを可能とする方法の提供を目的と
する。 【構成】 原料としてニッケル品位２０ｐｐｍ以
下、水分率１０％以下の酸化銅粉、及び／またはその含
水物をトリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール他のポリオール中に懸濁させ、２００℃以上に加熱
して銅粉を得る。 【効果】 本発明の方法によれば、微細で均質な形
状と粒径とを持った銅粉を安定して得ることができる。
造方法の改良に関し、安定的に所望の粒系の単分散性に
優れた銅粉を得ることを可能とする方法の提供を目的と
する。 【構成】 原料としてニッケル品位２０ｐｐｍ以
下、水分率１０％以下の酸化銅粉、及び／またはその含
水物をトリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール他のポリオール中に懸濁させ、２００℃以上に加熱
して銅粉を得る。 【効果】 本発明の方法によれば、微細で均質な形
状と粒径とを持った銅粉を安定して得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子回路形成に用いる厚
膜導体用銅ペーストに使用される銅粉の製造方法に関す
る。
膜導体用銅ペーストに使用される銅粉の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】厚膜導体用ペーストに使用される銅粉
は、微粒子であること、単分散であること、耐酸化性に
優れていることが必要とされる。一般に、かかる銅粉は
凝集体を含まず、５ミクロン以下の粒径を持つものが好
ましいとされているが、微細なパターンの形成や回路部
品の小型化等の理由からより微細なものが求められてき
ている。
は、微粒子であること、単分散であること、耐酸化性に
優れていることが必要とされる。一般に、かかる銅粉は
凝集体を含まず、５ミクロン以下の粒径を持つものが好
ましいとされているが、微細なパターンの形成や回路部
品の小型化等の理由からより微細なものが求められてき
ている。
【０００３】銅粉の製造方法としては、いわゆる電解法
が最も一般的である。しかし、この方法で得られる銅粉
は粗大な凝集体となり易い。微細な銅粉を得る方法とし
て、例えば酸化銅をカップリング剤の存在可で湿式還元
する方法（特開平２−３４０８号公報）、塩化物を気相
還元する方法（特開昭６２−６３６０４号公報）、そし
て不均化反応を利用した方法が提案されている。しか
し、これらの方法で得られる銅粉は何れも表面活性が高
く、ペーストとして使用する際に樹脂硬化のための加熱
や半田づけなどにより酸化されたり、有機物の揮散を目
的とする焼成時に雰囲気中にわずかに存在する酸素によ
って酸化されてしまう。このようにして得られた銅粉を
ペーストとして使用すると、銅粉中の酸化物により得ら
れる厚膜の導電性が低下する。又、半田の濡れ性も低下
する。
が最も一般的である。しかし、この方法で得られる銅粉
は粗大な凝集体となり易い。微細な銅粉を得る方法とし
て、例えば酸化銅をカップリング剤の存在可で湿式還元
する方法（特開平２−３４０８号公報）、塩化物を気相
還元する方法（特開昭６２−６３６０４号公報）、そし
て不均化反応を利用した方法が提案されている。しか
し、これらの方法で得られる銅粉は何れも表面活性が高
く、ペーストとして使用する際に樹脂硬化のための加熱
や半田づけなどにより酸化されたり、有機物の揮散を目
的とする焼成時に雰囲気中にわずかに存在する酸素によ
って酸化されてしまう。このようにして得られた銅粉を
ペーストとして使用すると、銅粉中の酸化物により得ら
れる厚膜の導電性が低下する。又、半田の濡れ性も低下
する。
【０００４】これを防止すべく表面処理により銅粉の耐
酸化性の増加を図る方法が提案されている。この例とし
て、ベンゾトリアゾールやクロム酸塩をペースト中に混
入するものや、銅粉をアミンで処理した後ほう素−窒素
複合型分散剤を被覆する方法（特公平１−４００６９号
公報）、有機チタネートや有機アルミネートを被覆する
方法が知られている。しかし、これらの方法では、添加
物による導電性の悪化や、充分な酸化効果が得られなか
ったりするという欠点がある。又、銅微粒子を単結晶と
し、酸化性を付与する試み（特開昭６３−２８８９９０
号公報）もあるが、この方法では生産性が低い。
酸化性の増加を図る方法が提案されている。この例とし
て、ベンゾトリアゾールやクロム酸塩をペースト中に混
入するものや、銅粉をアミンで処理した後ほう素−窒素
複合型分散剤を被覆する方法（特公平１−４００６９号
公報）、有機チタネートや有機アルミネートを被覆する
方法が知られている。しかし、これらの方法では、添加
物による導電性の悪化や、充分な酸化効果が得られなか
ったりするという欠点がある。又、銅微粒子を単結晶と
し、酸化性を付与する試み（特開昭６３−２８８９９０
号公報）もあるが、この方法では生産性が低い。
【０００５】これらの欠点のないものとして、酸化銅を
ポリオール中で還元する方法が開示されている（特開昭
５９−１７３２０６号公報）。これによれば、確かに耐
酸化性の優れた銅粉が得られる。しかし、この方法に
は、使用する原料酸化銅の差により得られる銅粉の粒
径、形状、分散性に著しい差異が生じ、粒状で単分散性
に優れた銅粉を安定的に得ることは難しい。
ポリオール中で還元する方法が開示されている（特開昭
５９−１７３２０６号公報）。これによれば、確かに耐
酸化性の優れた銅粉が得られる。しかし、この方法に
は、使用する原料酸化銅の差により得られる銅粉の粒
径、形状、分散性に著しい差異が生じ、粒状で単分散性
に優れた銅粉を安定的に得ることは難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記ポリオ
ールを用いる銅粉の製造方法の改良に関し、安定的に所
望の粒系の単分散性に優れた銅粉を得ることを可能とす
る方法の提供を目的とする。
ールを用いる銅粉の製造方法の改良に関し、安定的に所
望の粒系の単分散性に優れた銅粉を得ることを可能とす
る方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、酸化銅、またはその含水物をポリオール中
に懸濁させ、２００℃以上に加熱して銅粉を得る方法に
おいて、原料としてニッケル品位２０ｐｐｍ以下、水分
率１０％以下の酸化銅粉、及び／またはその含水物を用
いるものであり、好ましくはポリオールとしてトリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコールのいずれ
か、または混合物を用いるものである。
明の方法は、酸化銅、またはその含水物をポリオール中
に懸濁させ、２００℃以上に加熱して銅粉を得る方法に
おいて、原料としてニッケル品位２０ｐｐｍ以下、水分
率１０％以下の酸化銅粉、及び／またはその含水物を用
いるものであり、好ましくはポリオールとしてトリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコールのいずれ
か、または混合物を用いるものである。
【０００８】
【作用】ポリオール中で酸化銅が還元される機構につい
ては、未だ完全な解明はなされていない。本発明者ら
は、反応を経時的にサンプリングし、ＳＥＭとＸ線回折
とを用いて調査することにより、原料酸化銅が、一度均
一なＣｕ2Ｏの微粒子となり、全量がＣｕ2Ｏの超微粒子
となった後Ｃｕ2ｏからＣｕへの還元が開始され、生成
したＣｕ超微粒子が凝集し、均一なＣｕ微粒子となるこ
とを見いだした。
ては、未だ完全な解明はなされていない。本発明者ら
は、反応を経時的にサンプリングし、ＳＥＭとＸ線回折
とを用いて調査することにより、原料酸化銅が、一度均
一なＣｕ2Ｏの微粒子となり、全量がＣｕ2Ｏの超微粒子
となった後Ｃｕ2ｏからＣｕへの還元が開始され、生成
したＣｕ超微粒子が凝集し、均一なＣｕ微粒子となるこ
とを見いだした。
【０００９】原料中のＮｉ品位が高い場合には、Ｃｕ2
Ｏが形成される段階で、Ｃｕ2Ｏ超微粒子に混ざって該
超微粒子より数倍大きなＮｉＯと思われる粒子が存在
し、一部の銅がこれらの粒子表面に析出し、得られる粒
子が不揃いとなる。Ｎｉ品位が２０ｐｐｍ以下の原料を
用いれば上記現象は生ぜず、均質な銅微粒子が得られ
る。
Ｏが形成される段階で、Ｃｕ2Ｏ超微粒子に混ざって該
超微粒子より数倍大きなＮｉＯと思われる粒子が存在
し、一部の銅がこれらの粒子表面に析出し、得られる粒
子が不揃いとなる。Ｎｉ品位が２０ｐｐｍ以下の原料を
用いれば上記現象は生ぜず、均質な銅微粒子が得られ
る。
【００１０】系内に水が存在すると、ポリオールの酸化
が進行し、生成したアルデヒドにより、ＣｕＯが全量Ｃ
ｕ2Ｏとなる前に銅粉の生成が開始される。この結果、
均質な銅微粒子が得られないことになる。従って、原料
中の水は少ないほどよく、具体的には１０％以下である
ことが必要とされる。
が進行し、生成したアルデヒドにより、ＣｕＯが全量Ｃ
ｕ2Ｏとなる前に銅粉の生成が開始される。この結果、
均質な銅微粒子が得られないことになる。従って、原料
中の水は少ないほどよく、具体的には１０％以下である
ことが必要とされる。
【００１１】更に、原料中に０．５μm以上のＣｕ2Ｏが
含有されている場合にも均質な粒子の成長が進行し難い
ので、原料中のＣｕ2Ｏは可能な限り少ないことが望ま
れる。
含有されている場合にも均質な粒子の成長が進行し難い
ので、原料中のＣｕ2Ｏは可能な限り少ないことが望ま
れる。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる （実施例１）トリエチレングリコール６．６Ｋｇに住友
金属鉱山製の酸化銅（Ｎｉ ＜１０ｐｐｍ、水分 ５．
１ ％）２Ｋｇを懸濁し、２３５℃に加熱し、２時間攪
はんしつつそのその温度に保持した後、生成した銅粉を
遠心分離し、洗浄し、乾燥した。得られた銅粉をＳＥＭ
観察したところ０．５μmの粒径を持つ単分散粒子であ
ることがわかった。
金属鉱山製の酸化銅（Ｎｉ ＜１０ｐｐｍ、水分 ５．
１ ％）２Ｋｇを懸濁し、２３５℃に加熱し、２時間攪
はんしつつそのその温度に保持した後、生成した銅粉を
遠心分離し、洗浄し、乾燥した。得られた銅粉をＳＥＭ
観察したところ０．５μmの粒径を持つ単分散粒子であ
ることがわかった。
【００１３】（実施例２）加熱温度２５５℃とし、保持
時間を１時間とした以外は実施例１と同様にして銅粉を
得た。得られた銅粉をＳＥＭ観察したところ０．３μm
の粒径を持つ単分散粒子であることがわかった。
時間を１時間とした以外は実施例１と同様にして銅粉を
得た。得られた銅粉をＳＥＭ観察したところ０．３μm
の粒径を持つ単分散粒子であることがわかった。
【００１４】（実施例３）加熱温度２２５℃とし、保持
時間を３時間とした以外は実施例１と同様にして銅粉を
得た。得られた銅粉をＳＥＭ観察したところ１μmの粒
径を持つ単分散粒子であることがわかった。
時間を３時間とした以外は実施例１と同様にして銅粉を
得た。得られた銅粉をＳＥＭ観察したところ１μmの粒
径を持つ単分散粒子であることがわかった。
【００１５】（比較例１）原料としてＮｉを１４００ｐ
ｐｍ含有し、水分５％の酸化銅（有）高南無機製を用い
た以外は実施例１と同様にして銅粉を得た。得られた銅
粉は不定型の凝集した粒子であった。
ｐｍ含有し、水分５％の酸化銅（有）高南無機製を用い
た以外は実施例１と同様にして銅粉を得た。得られた銅
粉は不定型の凝集した粒子であった。
【００１６】（比較例２）原料としてＮｉを１０ｐｐｍ
未満含有し、水分１８％の酸化銅（有）高南無機製を用
いた以外は実施例１と同様にして銅粉を得た。得られた
銅粉は不定型の凝集した粒子であった。
未満含有し、水分１８％の酸化銅（有）高南無機製を用
いた以外は実施例１と同様にして銅粉を得た。得られた
銅粉は不定型の凝集した粒子であった。
【００１７】（実施例４）比較例２で用いた酸化銅を１
５０℃で乾燥し、この乾燥物を用いて実施例１と同様に
して銅粉を得た。得られた銅粉をＳＥＭ観察したところ
０．５μmの粒径を持つ単分散粒子であることがわかっ
た。
５０℃で乾燥し、この乾燥物を用いて実施例１と同様に
して銅粉を得た。得られた銅粉をＳＥＭ観察したところ
０．５μmの粒径を持つ単分散粒子であることがわかっ
た。
【００１８】
【発明の効果】本発明の方法によれば、微細で均質な形
状と粒径とを持った銅粉を安定して得ることができる。
状と粒径とを持った銅粉を安定して得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化銅、またはその含水物をポリオー
ル中に懸濁させ、２００℃以上に加熱して銅粉を得る方
法において、原料としてニッケル品位２０ｐｐｍ以下、
水分率１０％以下の酸化銅粉、及び／またはその含水物
を用いることを特徴とする銅単分散粒子の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、ポリオ
ールとしてトリエチレングリコール、テトラエチレング
リコールのいずれか、または混合物を用いることを特徴
とする銅単分散粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06151092A JP3399970B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 銅単分散粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06151092A JP3399970B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 銅単分散粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222413A true JPH05222413A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3399970B2 JP3399970B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=13173162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06151092A Expired - Lifetime JP3399970B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 銅単分散粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399970B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2003051562A1 (ja) * | 2001-12-18 | 2005-04-21 | 旭化成株式会社 | 金属酸化物分散体 |
| KR20160101525A (ko) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 노화준 | 산화철의 변성에 의한 동 제조방법 |
| JP6004034B1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-05 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅粉末 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP06151092A patent/JP3399970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2003051562A1 (ja) * | 2001-12-18 | 2005-04-21 | 旭化成株式会社 | 金属酸化物分散体 |
| JP4578100B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2010-11-10 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 金属酸化物分散体 |
| KR20160101525A (ko) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 노화준 | 산화철의 변성에 의한 동 제조방법 |
| JP6004034B1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-05 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅粉末 |
| JP2016204700A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅粉末 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3399970B2 (ja) | 2003-04-28 |
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