JPWO2016140351A1 - 銅粒子の製造方法、銅粒子及び銅ペースト - Google Patents
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Abstract
Description
HOCH2CH2OH→CH3CHO+H2O(反応式1)
Cu2++2CH3CHO→CH3COCOCH3+Cu+2H+(反応式2)
銅化合物は、多価アルコールにより還元される限り、特に限定されない、銅化合物としては、例えば、銅塩、又は銅酸化物が使用される。銅塩の例としては、水酸化銅、硝酸銅、硫酸銅、炭酸銅、ギ酸銅、酢酸銅及び銅硫化物からなる群から選択される1種以上が挙げられる。銅酸化物の例としては、酸化銅、又は亜酸化銅が挙げられる。銅化合物は、銅化合物の水和物であってもよい。銅化合物は、水酸化銅及び硝酸銅のうちの1種以上であることがより好ましい。
本実施形態の製造方法では、典型元素の金属の塩を使用することにより、得られる銅粒子の粒径及び形状を容易に制御することができる。典型元素の金属の塩から生じる陽イオンと陰イオンとが、銅粒子の核の形成及び銅粒子の形成において、銅原子(Cu)同士を引き寄せるように作用すると推測される。
多価アルコールは、例えば、銅化合物に対する還元剤として作用すると共に、溶媒としても作用する。また、多価アルコールを使用することにより、多価アルコール中で銅粒子の酸化が抑制される傾向にある。
銅化合物と、典型元素の金属の塩と、多価アルコールとの混合物には、必要に応じて、添加物が含有されてもよい。添加物の例としては、還元剤、又は分散剤が挙げられる。還元剤の例としては、エタノール、アスコルビン酸、水素化ホウ素ナトリウム、又はヒドラジンが挙げられる。分散剤の例としては、ポリビニルピロリドン(PVP)、臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)、ラウリル硫酸ナトリウム(SLS)、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、又はゼラチンが挙げられる。
本実施形態の製造方法で製造される銅粒子は、所望の粒子径(例えば、粒子径分布)、又は形状を有する傾向にある。
以下、図1を参照して、銅粒子の粒子径分布について説明する。図1中、横軸は銅粒子の粒子径[nm]を、縦軸は散乱強度分布(散乱光の強度分布)[%]を示す。図1は、銅粒子の粒子径分布におけるピークP1、P2a及びP2bを示す。ピークP1は、銅粒子の粒子径分布曲線が1つの凸曲線を有する場合の凸曲線である。ピークP1(凸曲線)からは、ピークP1(凸曲線)の右端における銅粒子の粒子径R1と、ピークP1(凸曲線)の左端における銅粒子の粒子径L1とが確認される。粒子径R1及びL1は、各々、銅粒子の粒子径分布においてピークP1(凸曲線)と横軸とが交わる点における粒子径である。ピークP2aは、銅粒子の粒子径分布曲線が少なくとも2つの凸曲線を有する場合の凸曲線の1つであり、この凸曲線の頂点における粒子径は1000nm未満である。ピークP2bは、銅粒子の粒子径分布曲線が少なくとも2つの凸曲線を有する場合の凸曲線の1つであり、この凸曲線の頂点における粒子径は1000nm以上である。ピークP2b(凸曲線)からは、ピークP2b(凸曲線)の右端における銅粒子の粒子径R2bと、ピークP2b(凸曲線)の左端における銅粒子の粒子径L2bとが確認される。粒子径R2b及びL2bは、各々、銅粒子の粒子径分布においてピークP2b(凸曲線)と横軸とが交わる点における粒子径である。P1max、P2amax及びP2bmaxは、各々、ピークP1の散乱強度分布の最大値(ピークP1の頂点における縦軸の値)、ピークP2aの散乱強度分布の最大値(ピークP2aの頂点における縦軸の値)及びピークP2bの散乱強度分布の最大値(ピークP2bの頂点における縦軸の値)を示す。P1d、P2ad及びP2bdは、各々、ピークP1の散乱強度分布が最大値であるときの粒子径(ピークP1の頂点における横軸の値)、ピークP2aの散乱強度分布が最大値であるときの粒子径(ピークP2aの頂点における横軸の値)及びピークP2bの散乱強度分布が最大値であるときの粒子径(ピークP2bの頂点における横軸の値)を示す。
特性(I):粒子径1000nm以上の範囲にピークP1を有する。粒子径1000nm未満の範囲にピークを有しない。
特性(II):少なくとも2つのピークP2a及びP2bを有する。2つのピークのうちの一方(ピークP2a)は、粒子径1000nm未満の範囲にある。2つのピークのうちの他方(ピークP2b)は、粒子径1000nm以上の範囲にある。
特性(III):少なくとも2つのピークP2a及びP2bを有する。2つのピークのうちの一方(ピークP2a)は、粒子径1000nm未満の範囲にある。2つのピークのうちの他方(ピークP2b)は、粒子径1000nm以上の範囲にある。ピークP2bの散乱強度分布の最大値P2bmaxの比率(P2bmax/P2amax)は、ピークP2aの散乱強度分布の最大値P2amaxに対して、0.3以上1.5以下である。
特性(IV):少なくとも2つのピークP2a及びP2bを有する。2つのピークのうちの一方(ピークP2a)は、粒子径1000nm未満の範囲にある。2つのピークのうちの他方(ピークP2b)は、粒子径1000nm以上の範囲にある。ピークP2bの散乱強度分布の最大値P2bmaxの比率(P2bmax/P2amax)は、ピークP2aの散乱強度分布の最大値P2amaxに対して、0.3以上1.5以下である。ピークP2bについて、ピークP2bの右端における粒子径R2bと、左端における粒子径L2bとの差(R2b−L2b)は、2500nm以上である。
特性(V):粒子径1000nm未満の範囲にピークP1を有し、粒子径1000nm以上の範囲にピークを有しない。ピークP1の右端における粒子径R1と、左端における粒子径L1との差(R1−L1)は、2000nm以上である。
加熱工程おいて、混合物の体積に対する典型元素の金属の塩のモル濃度(μM、つまりμmol/L)を変更することにより、異なる粒子径分布を有する銅粒子を得ることができる。混合物に、銅化合物、典型元素の金属の塩、及び多価アルコール以外の別の成分が含まれる場合、混合物の体積とは、別の成分も含む混合物全体の体積である。以下、図1及び図2を参照して、典型元素の金属の塩のモル濃度と、得られる銅粒子の粒子径分布との関係について説明する。
銅粒子の形状の例としては、球状、球が連結した形状、凸多面体状、又は凸多面体状であり且つ凸多面体の各頂点と各辺とが湾曲している形状が挙げられる。
銅化合物の種類によって、異なる形状を有する銅粒子が得られる傾向にある。
多価アルコールの種類によって、異なる形状を有する銅粒子が得られる傾向にある。
以下、銅粒子の製造方法の一例を説明する。銅粒子の製造方法は、準備工程と加熱工程とを含む。銅粒子の製造方法は、必要に応じて洗浄工程を含んでもよい。
準備工程では、銅化合物と、典型元素の金属の塩と、多価アルコールとを準備する。準備工程では、上述した銅化合物と典型元素の金属の塩と多価アルコールとを使用することができる。
加熱工程では、銅化合物と、典型元素の金属の塩と、多価アルコールとの混合物を加熱する。具体的には、先ず、銅化合物と多価アルコールとを、室温(例えば、25℃)で混合する。混合物に、室温で、典型元素の金属の塩を加える。典型元素の金属の塩を単体で添加してもよい。或いは、典型元素の金属の塩を溶媒に溶解させて添加してもよい。続いて、混合物を室温で数分間(例えば、2分間)予備攪拌する。その後、混合物を、所定の反応温度で、所定の時間反応させる。反応は、攪拌下で行ってもよい。これにより、銅粒子が析出する。
析出した銅粒子に対して、必要に応じて、洗浄工程を行う。具体的には、析出した銅粒子を、遠心分離機により分離する。分離した銅粒子を、液で洗浄する。洗浄した銅粒子を、液に分散させて精製する。その結果、洗浄された銅粒子が得られる。
銅ペーストは、銅粒子を含む。銅ペーストは、例えば、本実施形態の製造方法により得られる銅粒子と、アルコールとを混合することにより得られる。銅ペーストは、例えば、配線材料、又は接合材料として使用できる。
以下のようにして、銅粒子1を製造した。水酸化銅(Cu(OH)2)1.5g、ポリビニルピロリドン(K値90)1.5g、1,3−プロパンジオール125gを室温(25℃)で混合した。混合物に、硫化ナトリウム五水和物(Na2S・5H2O)の1,3−プロパンジオール溶液(モル濃度1250μM)6.8mLを加えた。このとき、硫化ナトリウム五水和物のモル濃度は、混合物(具体的には、水酸化銅、ポリビニルピロリドン、1,3−プロパンジオール、及び硫化ナトリウム五水和物の混合物)の体積に対して、70μMであった。なお、試薬は何れも、和光純薬工業株式会社製の試薬を使用した。続いて、混合物を室温で2分間攪拌した。その後、混合物を反応温度190℃で2時間、攪拌下で反応させた。これにより、銅粒子を析出させた。析出した銅粒子を、遠心分離機により、回転速度4000rpmで10分間分離した。分離した銅粒子を、エタノールで洗浄した。洗浄した銅粒子を、エタノールに分散させて精製した。その結果、銅粒子1が得られた。
得られた各銅粒子の粒子径分布を、動的光散乱法により、以下のように測定した。測定試料(銅粒子)0.1gを分散溶媒(エタノール)50mLに分散させた。得られた測定試料の分散液2.5mLを、石英ガラス製のセルに投入した。セルを測定器にセットした。測定器として、(大塚電子株式会社製「粒径測定システムELS−Z2」)を使用した。測定条件は、下記のように設定した。
湿式測定
光源:半導体レーザー
溶媒屈折率:1.36(エタノール)
測定範囲:0.6nm以上9000nm以下
測定時間:120秒
各銅粒子を、SEMを用いて以下のようにして観察した。SEMとして、株式会社日立ハイテクノロジーズ製「超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡SU8020」を用いた。倍率は5万倍に設定した。図3〜図5、図7、図12、図14、図16及び図18中、目盛りの間隔は各々、1.00μmを示す。
各銅粒子のX線回折スペクトルを以下のように測定した。測定試料(銅粒子のエタノール溶液)をガラス基板の上に滴下した。これにより、ガラス基板上に銅粒子の薄膜を形成した。得られた銅粒子の薄膜を、X線回折装置(株式会社リガク製「湾曲IPX線回折装置RINT(登録商標)−RAPID II」)を用いて測定した。測定条件は、下記のように設定した。
CuKα特性X線の波長:1.54Å
管電圧:40kV
管電流:30mA
測定範囲(2θ):20°以上100°以下
走査速度:100°/分
銅粒子(銅粒子2、6又は4R)90質量部と、エチレングリコール10質量部とを混合し、銅粒子を含むペースト(銅ペースト)を得た。得られた銅ペーストに対して、剪断強度試験を行った。
P2a ピーク
P2b ピーク
P2amax ピークP2aの散乱強度分布の最大値
P2bmax ピークP2bの散乱強度分布の最大値
C1 第一モル濃度
C2 第二モル濃度
C3 第三モル濃度
Claims (15)
- 銅化合物と、典型元素の金属の塩と、多価アルコールとを準備する準備工程と、
前記銅化合物と、前記典型元素の金属の塩と、前記多価アルコールとの混合物を加熱する加熱工程と
を含む、銅粒子の製造方法。 - 前記典型元素の金属は、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ルビジウム、ストロンチウム、カドミウム、インジウム、スズ、アンチモン、セシウム及びバリウムからなる群から選択される1種以上である、請求項1に記載の銅粒子の製造方法。
- 前記塩は、硫黄原子を含む陰イオンを有する塩、又は酸素原子を含む陰イオンを有する塩である、請求項1又は2に記載の銅粒子の製造方法。
- 前記混合物の体積に対する前記典型元素の金属の塩のモル濃度によって、異なる粒子径分布を有する前記銅粒子が得られ、
前記粒子径分布は動的光散乱法により測定される、請求項1〜3の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。 - 前記銅粒子は、動的光散乱法により測定される粒子径分布において、下記特性(I)又は(II)を有する、請求項1〜4の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。
(I)粒子径1000nm以上の範囲にピークを有し、粒子径1000nm未満の範囲にピークを有しない。
(II)少なくとも2つのピークを有し、前記2つのピークのうちの一方は、粒子径1000nm未満の範囲にあり、前記2つのピークのうちの他方は、粒子径1000nm以上の範囲にある。 - 前記加熱工程において、前記典型元素の金属の塩の第一モル濃度を、第二モル濃度まで増加させることによって、前記特性(I)を有する前記銅粒子が得られ、或いは
前記加熱工程において、前記典型元素の金属の塩の第三モル濃度を、前記第二モル濃度まで減少させることによって、前記特性(I)を有する前記銅粒子が得られ、
前記第二モル濃度は、前記特性(I)を有する前記銅粒子が製造されるときの、前記混合物の体積に対する前記典型元素の金属の塩のモル濃度であり、
前記第一モル濃度は、前記第二モル濃度よりも低く、
前記第三モル濃度は、前記第二モル濃度よりも高い、請求項5に記載の銅粒子の製造方法。 - 前記加熱工程において、前記典型元素の金属の塩の第二モル濃度を、第三モル濃度まで増加させることによって、前記特性(II)を有する前記銅粒子が得られ、
前記第二モル濃度は、前記特性(I)を有する前記銅粒子が製造されるときの、前記混合物の体積に対する前記典型元素の金属の塩のモル濃度であり、
前記第三モル濃度は、前記第二モル濃度よりも高い、請求項5に記載の銅粒子の製造方法。 - 前記銅化合物は、水酸化銅、硝酸銅、硫酸銅、炭酸銅、ギ酸銅、酢酸銅及び銅硫化物からなる群から選択される1種以上である、請求項1〜7の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。
- 前記銅化合物の種類によって、異なる形状を有する前記銅粒子が得られる、請求項1〜8の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。
- 前記多価アルコールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、グルコース及びグリセリンからなる群から選択される1種以上である、請求項1〜9の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。
- 前記多価アルコールの種類によって、異なる形状を有する前記銅粒子が得られる、請求項1〜10の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。
- 前記混合物を加熱する温度を上昇させることによって、動的光散乱法により測定される前記銅粒子の最大粒子径を減少させる、或いは、
前記混合物を加熱する温度を下降させることによって、前記動的光散乱法により測定される前記銅粒子の前記最大粒子径を増加させる、請求項1〜11の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。 - 前記典型元素の金属の塩のモル濃度は、前記混合物の体積に対して、0μMより大きく300μM以下である、請求項1〜12の何れか一項に記載の銅粒子の製造方法。
- 動的光散乱法により測定される粒子径分布において、下記特性(I)又は(III)を有する、銅粒子。
(I)粒子径1000nm以上の範囲にピークを有し、粒子径1000nm未満の範囲にピークを有しない。
(III)少なくとも2つのピークを有し、前記2つのピークのうちの一方は、粒子径1000nm未満の範囲にあり、前記2つのピークのうちの他方は、粒子径1000nm以上の範囲にあり、粒子径1000nm以上の範囲にある前記他方のピークの散乱強度分布の最大値の比率は、粒子径1000nm未満の範囲にある前記一方のピークの前記散乱強度分布の最大値に対して、0.3以上1.5以下である。 - 請求項1〜13の何れか一項に記載の方法により製造される銅粒子、又は請求項14に記載の銅粒子を含む、銅ペースト。
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EP3597330A4 (en) * | 2017-03-15 | 2020-11-25 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | METAL PASTE FOR BONDING, BONDED BODY AS WELL AS A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND A SEMICONDUCTOR DEVICE AS WELL AS A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
CN109926577B (zh) * | 2019-05-05 | 2020-11-17 | 深圳第三代半导体研究院 | 一种可低温而高密度烧结的铜膏 |
JP7391678B2 (ja) * | 2020-01-24 | 2023-12-05 | 大陽日酸株式会社 | 接合材 |
CN113501997A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-15 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种抗菌剂的制备方法和应用 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04176806A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Mitsubishi Materials Corp | 銅微粒子の製造方法 |
JPH10330809A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉の製造方法及びその実施に用いる銅の酸化物粉 |
JPH116004A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉の製造方法 |
JPH11152506A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉の製造方法 |
JP2004225087A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Rasa Ind Ltd | 銅粉末の製造方法 |
JP2005097677A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅微粒子の製造方法及び銅微粒子分散液 |
JP2005307335A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅微粒子とその製造方法及び銅微粒子分散液 |
JP2005330552A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅微粒子とその製造方法及び銅微粒子分散液 |
WO2007037440A1 (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Alpha Scientific, Corporation | 導電粉およびその製造方法、導電粉ペースト、導電粉ペーストの製造方法 |
JP2008075181A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Samsung Electro Mech Co Ltd | マイクロ波を用いた銅ナノ粒子の製造方法 |
JP2008161907A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Hitachi Ltd | 低温接合用材料及び接合方法 |
JP2009155674A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Osaka Univ | 金属のナノ粒子を製造する方法 |
WO2013035366A1 (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | 学校法人関西大学 | 分散安定性の高い銅ナノ粒子の製造方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7176152B2 (en) * | 2004-06-09 | 2007-02-13 | Ferro Corporation | Lead-free and cadmium-free conductive copper thick film pastes |
CA2604726C (en) * | 2005-04-20 | 2012-01-24 | Phibro-Tech, Inc. | Production of fine particle copper powders |
JP5257965B2 (ja) | 2006-04-25 | 2013-08-07 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 合金微粒子コロイドの製造方法 |
CN101835555B (zh) * | 2007-11-05 | 2012-08-22 | 住友金属矿山株式会社 | 铜微粒和其制造方法及铜微粒分散液 |
JP2010150619A (ja) | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 銅ナノ粒子の製造方法 |
WO2013008505A1 (ja) | 2011-07-14 | 2013-01-17 | 株式会社村田製作所 | 亜酸化銅粒子の還元方法、導体、配線パターン形成方法、電子部品及び配線基板 |
CN102407344B (zh) * | 2011-11-13 | 2013-01-23 | 西安科技大学 | 一种纳米铜颗粒的工业生产方法 |
JP6211245B2 (ja) * | 2012-02-01 | 2017-10-11 | 株式会社 ナノ・キューブ・ジャパン | 導電性材料およびその製造方法 |
JP2014074115A (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Tosoh Corp | 銅インク組成物 |
WO2014080662A1 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 銅粉及びその製造方法 |
JP2014152395A (ja) | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Kansai Univ | 銅ナノインクに適した銅ナノ粒子の製造方法 |
GB201403731D0 (en) | 2014-03-03 | 2014-04-16 | P V Nano Cell Ltd | Nanometric copper formulations |
KR102153165B1 (ko) | 2014-06-16 | 2020-09-07 | 오사카 유니버시티 | 은입자의 합성방법, 은입자, 도전성 페이스트의 제조방법, 및 도전성 페이스트 |
US9906454B2 (en) * | 2014-09-17 | 2018-02-27 | AppFormix, Inc. | System and method for providing quality of service to data center applications by controlling the rate at which data packets are transmitted |
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04176806A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Mitsubishi Materials Corp | 銅微粒子の製造方法 |
JPH10330809A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉の製造方法及びその実施に用いる銅の酸化物粉 |
JPH116004A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉の製造方法 |
JPH11152506A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅粉の製造方法 |
JP2004225087A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Rasa Ind Ltd | 銅粉末の製造方法 |
JP2005097677A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅微粒子の製造方法及び銅微粒子分散液 |
JP2005307335A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅微粒子とその製造方法及び銅微粒子分散液 |
JP2005330552A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅微粒子とその製造方法及び銅微粒子分散液 |
WO2007037440A1 (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Alpha Scientific, Corporation | 導電粉およびその製造方法、導電粉ペースト、導電粉ペーストの製造方法 |
JP2008075181A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Samsung Electro Mech Co Ltd | マイクロ波を用いた銅ナノ粒子の製造方法 |
JP2008161907A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Hitachi Ltd | 低温接合用材料及び接合方法 |
JP2009155674A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Osaka Univ | 金属のナノ粒子を製造する方法 |
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