JPH0547639B2 - - Google Patents
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- JPH0547639B2 JPH0547639B2 JP63288663A JP28866388A JPH0547639B2 JP H0547639 B2 JPH0547639 B2 JP H0547639B2 JP 63288663 A JP63288663 A JP 63288663A JP 28866388 A JP28866388 A JP 28866388A JP H0547639 B2 JPH0547639 B2 JP H0547639B2
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Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 技術分野
本発明は、微細な電解銅粉末の製造方法に関
し、詳しくは酸性硫酸銅電解浴を用いて極性反転
法により均質な微細電解銅粉末を製造する方法に
関するものである。
し、詳しくは酸性硫酸銅電解浴を用いて極性反転
法により均質な微細電解銅粉末を製造する方法に
関するものである。
(ロ) 従来技術
従来、銅粉末の製造方法としては、電解法、ア
トマイズ法、機械的粉砕法、真空中あるいは不活
性ガスの蒸発法等があるが、通常の電解法やアト
マイズ法、機械的粉砕法では微細な銅粉末は得ら
ず、また真空中又は不活性ガス中の蒸発法では形
状が不規則で凝集している銅粉末しか得られない
欠点がある。
トマイズ法、機械的粉砕法、真空中あるいは不活
性ガスの蒸発法等があるが、通常の電解法やアト
マイズ法、機械的粉砕法では微細な銅粉末は得ら
ず、また真空中又は不活性ガス中の蒸発法では形
状が不規則で凝集している銅粉末しか得られない
欠点がある。
その他、特公昭43−14118号公報に記載されて
いるように、酸性硫酸銅電解浴を用い陰極に該電
解浴の限界電流密度以上の電流を流して粉状銅を
析出させることにより銅粉末を製造するに際し、
陰極に銅粉末を電着させた後、更に該陰極を反転
して陽極化し、電着銅粉末と電極面との結合部を
陽極溶解により電着銅粉末を電極面から遊離せし
めて電着銅粉末を剥離回収する方法（極性反転
法）による電解銅粉末の製造方法もあり、この方
法は大量生産が容易でコスト安であるが、325メ
ツシユアンダーが90％程度の粗い銅粉末しか製造
でかなかつた。
いるように、酸性硫酸銅電解浴を用い陰極に該電
解浴の限界電流密度以上の電流を流して粉状銅を
析出させることにより銅粉末を製造するに際し、
陰極に銅粉末を電着させた後、更に該陰極を反転
して陽極化し、電着銅粉末と電極面との結合部を
陽極溶解により電着銅粉末を電極面から遊離せし
めて電着銅粉末を剥離回収する方法（極性反転
法）による電解銅粉末の製造方法もあり、この方
法は大量生産が容易でコスト安であるが、325メ
ツシユアンダーが90％程度の粗い銅粉末しか製造
でかなかつた。
また、特公昭61−55562号公報に記載されてい
るように、酸化銅を水溶性媒体中に保護コロイド
と共に懸濁させ、ヒドラジン及び／又はヒドラジ
ン化合物で還元し、銅微粉末を製造する方法等で
は、0.4〜2μｍの微細な銅粉末を製造することが
できるが、湿式還元法であるために大量生産が困
難で、ヒドラジン等の高価な還元剤を使用するた
めコスト高となつていた。
るように、酸化銅を水溶性媒体中に保護コロイド
と共に懸濁させ、ヒドラジン及び／又はヒドラジ
ン化合物で還元し、銅微粉末を製造する方法等で
は、0.4〜2μｍの微細な銅粉末を製造することが
できるが、湿式還元法であるために大量生産が困
難で、ヒドラジン等の高価な還元剤を使用するた
めコスト高となつていた。
(ハ) 発明の開示
本発明者等は上記のような技術背景に鑑み、数
μｍオーダーの微細な電解銅粉末を恒常的に安定
して安価に大量生産できるような技術を開発すべ
く鋭意研究の結果、次のような電解条件で極性反
転法により電解することによつて目的とする微細
な電解銅粉末を製造できる知見を得た。
μｍオーダーの微細な電解銅粉末を恒常的に安定
して安価に大量生産できるような技術を開発すべ
く鋭意研究の結果、次のような電解条件で極性反
転法により電解することによつて目的とする微細
な電解銅粉末を製造できる知見を得た。
即ち、本発明は酸性硫酸銅電解浴を用いて均質
な微細電解銅粉末を製造するに際し、該電解浴中
の銅濃度を0.1〜10ｇ／の範囲内で一定濃度に
制御しながら電解することを特徴とする微細電解
銅粉末の製造方法であつて、更に上記電解浴中へ
ゼラチン又は膠（両者を併用してもよい）を１時
間当りの通電電気量1kAに対して0.01〜1.5ｇの割
合（以下、この単位をｇ／kAHrとする）で連続
添加し電解することにより、採収率の向上や微細
化効果の向上に役立つのである。
な微細電解銅粉末を製造するに際し、該電解浴中
の銅濃度を0.1〜10ｇ／の範囲内で一定濃度に
制御しながら電解することを特徴とする微細電解
銅粉末の製造方法であつて、更に上記電解浴中へ
ゼラチン又は膠（両者を併用してもよい）を１時
間当りの通電電気量1kAに対して0.01〜1.5ｇの割
合（以下、この単位をｇ／kAHrとする）で連続
添加し電解することにより、採収率の向上や微細
化効果の向上に役立つのである。
また、上記電解浴中へ塩素イオンを電解液量に
対して0.1〜20ppm添加して電解することにより
銅粉末の微細化効果が更に向上する。
対して0.1〜20ppm添加して電解することにより
銅粉末の微細化効果が更に向上する。
更に、上記の極性反転法による電解銅粉末の製
造方法において、極性反転時間を１〜90分とし、
しかも正・負同時間極性反転し電解すれば、より
均質な所望の微細銅粉末が得られるのである。
造方法において、極性反転時間を１〜90分とし、
しかも正・負同時間極性反転し電解すれば、より
均質な所望の微細銅粉末が得られるのである。
次に、本発明法を詳細に説明する。
(a) 電解液組成、電解液温度、電流密度等を要因
として各種の試験、検討を行なつた結果、電解
液の銅濃度を0.1〜10ｇ／の範囲で一定に制
御することにより、所望の微細銅粉末の製造が
可能であり、その銅濃度が低いほど微細になる
傾向があることが分つた。
として各種の試験、検討を行なつた結果、電解
液の銅濃度を0.1〜10ｇ／の範囲で一定に制
御することにより、所望の微細銅粉末の製造が
可能であり、その銅濃度が低いほど微細になる
傾向があることが分つた。
また、Cu濃度が10ｇ／を越えると、平均
粒径が大となり、所望の数μｍオーダーの微粉
電解銅粉末が得られ難いことも分つた。
粒径が大となり、所望の数μｍオーダーの微粉
電解銅粉末が得られ難いことも分つた。
(b) また、極性反転法において、極性反転の時間
とパターンにつき試験した結果、極性反転時間
を約１〜90分間とし、正負同時間極性反転する
ことによつて、安定して均質な所望の微細銅粉
末が製造することができた。
とパターンにつき試験した結果、極性反転時間
を約１〜90分間とし、正負同時間極性反転する
ことによつて、安定して均質な所望の微細銅粉
末が製造することができた。
反転時間は銅粉末の析出時間の制御要因であ
り、その時間が短いほど微細銅粉末が得られる
が、極性反転後に銅粉末を全て剥離させるのに
は８〜10分間程度が必要であるので、10分間以
上とすることが望ましい。
り、その時間が短いほど微細銅粉末が得られる
が、極性反転後に銅粉末を全て剥離させるのに
は８〜10分間程度が必要であるので、10分間以
上とすることが望ましい。
(c) 次に、極性反転法による銅粉末の製造機構
は、特公昭43−14118号公報に記載されている
通りであるが、陰極に析出した銅粉末が極性反
転した際に銅粉末の根幹部か再溶解して、該陰
極から剥離させるため、その再溶解によるロス
が生じ、銅粉末の採収率（通電量による理論析
出銅量に対する実際に採収された銅粉末量）が
著しく低下する傾向にある。
は、特公昭43−14118号公報に記載されている
通りであるが、陰極に析出した銅粉末が極性反
転した際に銅粉末の根幹部か再溶解して、該陰
極から剥離させるため、その再溶解によるロス
が生じ、銅粉末の採収率（通電量による理論析
出銅量に対する実際に採収された銅粉末量）が
著しく低下する傾向にある。
その対策として、該電解液への添加剤につい
て、その種類と添加量を検討した結果、ゼラチ
ンと膠が極めて有効であることが確認された。
て、その種類と添加量を検討した結果、ゼラチ
ンと膠が極めて有効であることが確認された。
その添加量としては、通電電気量に対して
0.01〜1.5ｇ／kAHrの割合で電解液中へ連続添
加することにより、安定的に銅粉末を高採収率
で製造できるのである。
0.01〜1.5ｇ／kAHrの割合で電解液中へ連続添
加することにより、安定的に銅粉末を高採収率
で製造できるのである。
これは、ゼラチンと膠がコロイド物質である
ため、析出した銅粉末表面を保護し、再溶解を
制御するからであると考えられる。
ため、析出した銅粉末表面を保護し、再溶解を
制御するからであると考えられる。
しかしながら、上記添加量が0.01ｇ／kAHr
以下ではその効果が認められず、また1.5ｇ／
kAHr以上ではその効果が飽和してしまう。ま
た、1.5ｇ／kAHr以上添加すると、銅粉末と
して析出せずに平滑電着銅として電着してしま
う。
以下ではその効果が認められず、また1.5ｇ／
kAHr以上ではその効果が飽和してしまう。ま
た、1.5ｇ／kAHr以上添加すると、銅粉末と
して析出せずに平滑電着銅として電着してしま
う。
このように、ゼラチンや膠を単独又は併用す
ることにより、微細銅粉末の採収率の向上と共
に銅粉末をより微細化する効果もあるのであ
る。
ることにより、微細銅粉末の採収率の向上と共
に銅粉末をより微細化する効果もあるのであ
る。
(d) 更に、塩素イオンを電解液量に対し、約0.1
〜20ppmの範囲で添加することにより、銅粉末
を微細化させることができる。その理論的理由
は不明であり、現在検討中であるが、その効果
は明白である。
〜20ppmの範囲で添加することにより、銅粉末
を微細化させることができる。その理論的理由
は不明であり、現在検討中であるが、その効果
は明白である。
次に、本発明を実施例により詳述する。
(ニ) 実施例
実施例 １
Cu：２ｇ／、H2SO4100ｇ／の組成の電解
浴で浴温度30℃において陰・陽両極を電気銅とし
て、電流密度600A／m2、極性反転時間10分の条
件で連続20時間電解し、得られた微細電解銅粉末
の平均粒子径を堀場製作所製のCAPA−300（商品
名）で測定したところ、4.2μｍでその採収率は24
％であつた。
浴で浴温度30℃において陰・陽両極を電気銅とし
て、電流密度600A／m2、極性反転時間10分の条
件で連続20時間電解し、得られた微細電解銅粉末
の平均粒子径を堀場製作所製のCAPA−300（商品
名）で測定したところ、4.2μｍでその採収率は24
％であつた。
実施例 ２
Cu：５ｇ／、H2SO420ｇ／、ゼラチン添
加量1.2ｇ／kAHr、電解浴温度40℃において、
陰陽両極を電気銅とし、極性反転時間45分、電流
密度1200A／m2の条件で、20時間連続電解した。
加量1.2ｇ／kAHr、電解浴温度40℃において、
陰陽両極を電気銅とし、極性反転時間45分、電流
密度1200A／m2の条件で、20時間連続電解した。
得られた微細銅粉末を上記実施例１と同様に平
均粒径を測定した結果、2.5μｍであり、その採収
率は73％であつた。
均粒径を測定した結果、2.5μｍであり、その採収
率は73％であつた。
実施例 ３
Cu：９ｇ／、H2SO450ｇ／、電解浴温度
20℃、膠添加割合：0.4ｇ／kAHr、塩素イオン
濃度15ppm（HCl添加）において極性反転時間30
分、電流密度300A／m2、陰陽両極を電気銅とし、
20時間連続電解を行なつた。
20℃、膠添加割合：0.4ｇ／kAHr、塩素イオン
濃度15ppm（HCl添加）において極性反転時間30
分、電流密度300A／m2、陰陽両極を電気銅とし、
20時間連続電解を行なつた。
得られた微細銅粉末を実施例１と同様にその平
滑粒径を測定したところ、3.3μｍで採収率69％で
あつた。
滑粒径を測定したところ、3.3μｍで採収率69％で
あつた。
比較例
Cu：15ｇ／、H2SO480ｇ／、ゼラチン添
加量0.01ｇ／kAHr、電解浴温度40℃において極
性反転時間60分、電流密度600A／m2、陰陽両極
を電気銅とし、20時間連続電解した。
加量0.01ｇ／kAHr、電解浴温度40℃において極
性反転時間60分、電流密度600A／m2、陰陽両極
を電気銅とし、20時間連続電解した。
得られた微細銅粉末を実施例１と同様にその平
均粒径を測定したところ、22.9μｍ、採収率70％
であつた。
均粒径を測定したところ、22.9μｍ、採収率70％
であつた。
この結果から明らかなように、銅濃度の平均粒
子径に及ぼす影響は極めて顕著である。
子径に及ぼす影響は極めて顕著である。
(ホ) 発明の効果
上記実施例からも明らかなように、本発明法に
よれば従来法では不可能であつた数μｍオーダー
の均質な微細銅粉末を安定かつ低コストで大量生
産できる利点がある。
よれば従来法では不可能であつた数μｍオーダー
の均質な微細銅粉末を安定かつ低コストで大量生
産できる利点がある。
さらに、本発明法によれば所望の平均粒径と粒
度分布の微細電解銅粉末を簡単に製造することが
できる効果がある。
度分布の微細電解銅粉末を簡単に製造することが
できる効果がある。
Claims (1)
- １ 酸性硫酸銅電解浴中の銅濃度を0.1〜10ｇ／
とし、更に電解液量に対して塩素イオンを0.1
〜20ppm添加して電解することにより電解銅粉末
を製造する方法において、１時間当りの通電電気
量1kAに対してゼラチンあるいは膠の少なくとも
一種以上を0.01〜1.5ｇの割合で連続添加して電
解することを特徴とする微細電解銅粉末の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28866388A JPH02138491A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 微細電解銅粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28866388A JPH02138491A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 微細電解銅粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138491A JPH02138491A (ja) | 1990-05-28 |
| JPH0547639B2 true JPH0547639B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=17733071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28866388A Granted JPH02138491A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 微細電解銅粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02138491A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0698824A2 (en) | 1994-08-26 | 1996-02-28 | Sony Corporation | Pattern formation method and method and apparatus for production of a semiconductor device using said method |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5670033A (en) * | 1993-04-19 | 1997-09-23 | Electrocopper Products Limited | Process for making copper metal powder, copper oxides and copper foil |
| US6036839A (en) * | 1998-02-04 | 2000-03-14 | Electrocopper Products Limited | Low density high surface area copper powder and electrodeposition process for making same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01247584A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Nippon Mining Co Ltd | 電解銅粉の製造方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28866388A patent/JPH02138491A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01247584A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Nippon Mining Co Ltd | 電解銅粉の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0698824A2 (en) | 1994-08-26 | 1996-02-28 | Sony Corporation | Pattern formation method and method and apparatus for production of a semiconductor device using said method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02138491A (ja) | 1990-05-28 |
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