KR101651335B1 - 은이 코팅된 구리입자의 제조방법 - Google Patents

은이 코팅된 구리입자의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101651335B1
KR101651335B1 KR1020140142439A KR20140142439A KR101651335B1 KR 101651335 B1 KR101651335 B1 KR 101651335B1 KR 1020140142439 A KR1020140142439 A KR 1020140142439A KR 20140142439 A KR20140142439 A KR 20140142439A KR 101651335 B1 KR101651335 B1 KR 101651335B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silver
copper particles
coating layer
parts
weight
Prior art date
Application number
KR1020140142439A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150045903A (ko
Inventor
신종민
변영창
최재훈
서정현
인준호
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20150045903A publication Critical patent/KR20150045903A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101651335B1 publication Critical patent/KR101651335B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16Metallic particles coated with a non-metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 출원은 은이 코팅된 구리입자의 제조방법, 그에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리입자 및 그를 포함하는 전도성 페이스트에 관한 것으로서, 본 출원의 제조 방법에 의하면, 균일한 두께로 코팅된 은이 코팅된 구리입자를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 방법에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자를 포함하는 전도성 페이스트는, 열처리 후 구리 입자의 제 2 은코팅층이 녹아 발생하는 구리 입자 간의 연결 현상이 일어나더라도 제 1 은코팅층으로 인하여 구리가 외부로 노출되지 않음으로써 산화를 막을 수 있어 전도성이 우수한 효과가 있다.

Description

은이 코팅된 구리입자의 제조방법{PREPARATION METHOD OF COPPER PARTICLE COATED WITH SILVER}
본 출원은 은이 코팅된 구리입자의 제조방법, 그에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리입자 및 그를 포함하는 전도성 페이스트에 관한 것이다.
은 페이스트는 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 예를 들면, 휴대폰 및 노트북에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 코팅재로서 사용되고 있다. 그러나 상기 은 페이스트에 원료로서 사용되는 은 입자는 가격이 비싸기 때문에, 상기 은 페이스트의 제조 시에 많은 비용이 요구된다.
상기 고가의 은 입자를 대체하기 위하여 저가의 전도성 금속 입자, 예를 들면 구리 입자를 사용하는 방안이 고려되고 있다. 그러나 상기 구리 입자는 쉽게 산화 되며, 상기 산화 현상에 의하여 전도성 페이스트의 전기 전도성이 감소하는 문제가 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 구리 입자의 표면에 은을 코팅하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자를 전도성 페이스트에 사용하고 있다.
본 출원은 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법, 그에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리입자 및 그를 포함하는 전도성 페이스트를 제공한다.
본 출원은 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법에 관한 것이다. 예시적인 본 출원의 제조 방법에 의하면, 균일한 두께로 코팅된 은이 코팅된 구리입자를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 방법에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자를 포함하는 전도성 페이스트는, 열처리 후 구리 입자의 제 2 은코팅층이 녹아 발생하는 구리 입자 간의 연결 현상이 일어나더라도 제 1 은코팅층으로 인하여 구리가 외부로 노출되지 않음으로써 산화를 막을 수 있어 우수한 전도성을 나타낼 수 있다.
상기 제조방법의 일 구현예는 구리 입자 위에 제 1 은코팅층을 형성하는 단계 및 표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제의 존재 하에서, 상기 제 1 은코팅층 위에 제 2 은코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 「표준환원전위(standard reduction potential)」는 25℃ 및 1 기압에서 산화 환원 반응에 참여하는 모든 화학종의 활동도가 1일 때의 전위를 의미하며, 두 물질 사이에서 표준환원전위가 상대적으로 클수록 환원력이 큰 물질임을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 「환원력」은 산화 환원 반응 시 반응에 참여하는 물질 중 어느 하나의 물질이 자신이 산화됨과 동시에 다른 하나의 물질을 환원시키는 능력을 의미하며, 상기 「환원력이 큰 물질」은 산화되기 쉬운 물질을 의미한다.
상기 제 1 은코팅층을 형성하는 단계는, 구리 입자, 예를 들면 산화막이 제거된 구리 입자 위에 은을 1차적으로 코팅하는 것을 포함한다. 상기 제 1 은코팅층을 형성하는 단계는, 구리 입자 표면에 산화막이 제거된 상태에서 수행될 수 있으며, 상기 산화막은, 후술할 산화막을 제거하는 단계에서 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 구리 입자에 산화막이 존재할 경우, 상기 산화막이 구리의 산화를 방해하여, 산화 환원 반응에 의한 제 1 은 코팅층의 형성이 어려울 수 있다.
상기 제 1 은코팅층을 형성하는 단계는, 타르타르산 나트륨 칼륨(Potassium Sodium Tartrate, KNaC4H4O6 ·4H2O)을 포함하는 혼합용액 내에서 수행될 수 있다. 상기 타르타르산 나트륨 칼륨은, 후술할 질산은 용액 및 암모니아 수용액을 포함하는 혼합용액 내에서 은 이온의 환원을 도울 수 있다. 또한, 상기 타르타르산 나트륨 칼륨은 제 2 은코팅층의 형성 시에, 표준환원전위가 -0.23V 이하인 환원제에 의하여 산화된 구리 입자로부터 발생한 구리 이온이 다시 구리로 환원되는 것을 막는 역할을 할 수 있다.
상기 혼합용액에서 상기 타르타르산 나트륨 칼륨의 함량은, 상기 혼합용액 100 중량부에 대하여 타르타르산 나트륨 칼륨 10 내지 50 중량부, 예를 들면, 20 내지 40, 15 내지 30, 바람직하게는 10 내지 30 중량부일 수 있다. 상기 타르타르산 나트륨 칼륨의 함량이 10 중량부 미만으로 포함될 경우, 은이온이 구리 입자 표면에 붙기에 어려울 수 있으며, 50 중량부를 초과하여 포함될 경우, 후술할 제 2 은코팅층의 형성 단계에서, 구리 이온이 환원되는 문제가 발생할 수 있으며, 반응 중 입자의 용매 안정성을 해치게 되어 균일한 은코팅층을 형성하기 어려울 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 혼합 용액은 질산은 용액 및 암모니아 수용액을 추가로 포함하며, 이에 따라, 상기 제 1 은코팅층을 형성하는 단계는 질산은(AgNO3) 용액 및 암모니아 수용액의 혼합용액 내에서 수행될 수 있다. 상기에서, 질산은 용액은 제 1 은코팅층을 형성하기 위한 은 이온을 상기 혼합용액에 제공하기 위하여 포함되며, 상기 암모니아 수용액은 상기 질산은 용액으로부터 제공된 은 이온과 반응하여 은-암모늄 착물을 형성하기 위하여 상기 혼합용액에 포함된다. 상기에서 형성된 은-암모늄 착물은 혼합용액 내에서 자유 은 이온(free silver ion)의 형성을 막음으로써, 보다 치밀한 제 1 은코팅층을 형성할 수 있도록 하는 역할을 한다. 상기 질산은 용액 및 암모니아 수용액을 포함하는 혼합용액 내에서 은 이온은 구리 입자보다 상대적으로 큰 표준환원전위 값을 가지므로 환원되며, 구리 입자는 상대적으로 낮은 표준환원전위 값을 가지므로 산화된다. 이에 따라, 구리는 이온 상태로 혼합 용액 내에 존재하거나, 암모늄 이온과 구리-암모늄 착물을 형성한 상태로 존재하게 된다.
제 1 은코팅층의 형성은 하기와 같은 반응에 의하여 진행된다.
[Ag(NH3)2]+ + Cu → Ag↓ + Cu(NH3)2 2+ + NO3 -
상기 혼합용액에서, 상기 질산은 용액은 구리 입자 100 중량부에 대하여, 10 내지 150, 예를 들면, 20 내지 140, 30 내지 120, 바람직하게는 50 내지 100 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 질산은 용액이 10 중량부 미만으로 포함될 경우, 제 1 은코팅층이 구리 입자 표면을 모두 코팅하기 어려우며, 150 중량부를 초과하여 포함될 경우, 은 입자가 별도로 형성되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 하나의 예시에서, 상기 암모니아 수용액은, 구리 입자 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부, 예를 들면, 30 중량부 내지 40 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 암모니아 수용액이 20 중량부 미만으로 포함될 경우, 제 1 은코팅층이 치밀하게 형성되기 어려우며, 50 중량부를 초과하여 포함될 경우, 구리 입자가 용해되어 구리 입자의 소모량이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제 1 은코팅층을 형성하는 단계는 1 내지 60 분 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 60 분 동안 수행될 수 있다. 상기 제 1 은코팅층을 형성하는 단계기 1 분 미만으로 수행될 경우, 제 1 은코팅층이 충분히 형성되지 않은 상태에서 제 2 은코팅층이 형성되어, 결과적으로 하나의 코팅층만을 가지는 부분이 구리 입자 표면에 존재하게 될 수 있으며, 60 분을 초과하여 수행될 경우, 제조 공정상 비효율적인 문제가 발생할 수 있다.
본 출원의 제조방법에서는 또한, 상기 제 1 은코팅층을 형성한 후에, 상기 제 1 은코팅층 위에 제 2 은코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 은코팅층의 코팅 시에 상기 구리 입자의 표면 전체가 제 1 은코팅층에 의하여 코팅되어 더이상 구리 입자가 산화될 수 없는 경우, 제 1 은코팅층의 두께가 균일하지 못하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 단계에 의하여 형성된 제 2 은코팅층은, 강한 환원력을 가지는 환원제가에 은 이온을 환원시켜 형성되기 때문에, 산화될 구리 입자가 존재하지 않더라도 균일한 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 은코팅층이 형성된 구리 입자가 전도성 페이스트에 포함되고 상기 전도성 페이트스가 열처리될 경우, 상기 열처리에 의하여 은코팅층이 용융될 수 있으며, 용융된 은에 의하여 구리 입자가 서로 연결되는 넥킹(necking) 현상이 나타날 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 은코팅층이 용융되더라도, 구리 입자 표면에 형성된 제 1 은코팅층으로 인하여 구리가 외부로 노출되지 않을 수 있다. 이에 따라 구리 입자의 산화를 막을 수 있으므로, 상기 전도성 페이스트의 전기 전도성이 감소하지 않을 수 있다.
본 출원의 제조방법의 예시적인 형태에서, 상기 제 2 은코팅층을 형성하는 단계는 표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제의 존재 하에서 수행될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제는, 쉽게 산화되고 이에 따라 매우 큰 환원력을 가지는 물질이면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 하이드라진, 수소화 붕소 나트륨 및 아스코르빅 산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 하이드라진이 사용될 수 있다.
상기 표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제를 포함하는 용액의 pH 값은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 6 내지 12, 바람직하게는 6 내지 8일 수 있다. 상기 2차 은코팅층을 형성하기 위해서 환원력이 큰 환원제를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 환원제를 포함하는 용액이 전술한 범위의 pH 값을 가질 경우, 상기 환원제는 높은 환원력을 가질 수 있어, 상기 제 2 은코팅층을 원활하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 은코팅층을 형성하는 단계는 질산은 수용액 내에서 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 질산은 수용액은 제 2 은코팅층을 형성하기 위한 은 이온을 상기 반응계에 제공하기 위하여 포함되며, 상기 은 이온은 전술한 표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제에 의하여 환원되어, 상기 제 1 은코팅층 위에 제 2 은코팅층을 형성한다.
상기 질산은 수용액에서 상기 환원제의 함량은, 상기 질산은 100 중량부에 대하여 0.2 내지 12 중량부, 예를 들면, 0.4 내지 4 중량부일 수 있다. 상기 환원제의 함량이 0.2 중량부 미만으로 포함될 경우, 제 2 은코팅층이 균일하게 형성되기 어려우며, 12 중량부를 초과하여 포함될 경우, 은이자가 따로 환원되는 문제가 발생할 수 있다.
제 2 은코팅층의 형성은 하기와 같은 반응에 의하여 진행된다.
4[Ag(NH3)2]+ + N2H4 → 4Ag↓ + 8NH3 + N2 + 4H+
상기 제 2 은코팅층을 형성하는 단계는 1 내지 200 분 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 120 분 동안 수행될 수 있다. 1 분 미만으로 수행될 경우, 제 2 은코팅층이 충분히 형성되지 않아, 결과적으로 하나의 코팅층만을 가지는 부분이 구리 입자 표면에 존재하게 될 수 있으며, 200 분을 초과하여 수행될 경우, 제조 공정이 비효율적인 문제가 발생할 수 있다.
하나의 예시적인 본 출원의 제조방법에서는, 상기 제 1 은코팅층을 형성하기 전에 구리 입자의 산화막을 산화막 제거제를 이용하여 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화막 제거제 및 암모니아 수용액의 혼합용액을 슬러리화 한 후에 상기 슬러리를 상기 구리 입자와 증류수를 채워진 반응조에 투입하여, 상기 구리 입자의 산화막을 제거할 수 있다.
상기 산화막 제거제는 구리 산화막(CuO)과 반응하기 위한 암모니아 이온을 제공할 수 있는 물질이면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, (NH4)2SO4 또는 (NH4)2SO4와 NH4OH의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 예를 들어, 상기 (NH4)2SO4를 산화막 제거제로 사용할 경우, 상기 (NH4)2SO4는 수용액 상에서 암모니아 이온(NH4 +)과 황산 이온(SO4 -) 상태로 존재하게 되며, 상기 암모니아 이온은 상기 구리 산화막(CuO)과 반응하여 구리-암모늄 이온을 형성함으로써 산화막을 제거할 수 있다.
상기 산화막 제거제 및 암모니아 수용액의 혼합용액에서, 산화막 제거제와 암모니아 수용액의 혼합 비율은, 산화막 제거제 0.5 내지 10g 대비 암모니아 수용액 0.5g 내지 5g의 비율로 혼합될 수 있다. 산화막 제거제 및 암모니아 수용액이 0.5g 미만으로 투입될 경우, 산화막이 완전히 제거되지 않아 제 1 은코팅층의 형성이 어려울 수 있으며, 산화막 제거제가 10g을 초과하고 암모니아 수용액이 5 g을 초과할 경우, 구리가 용해되어 구리 입자의 소모량이 증가할 수 있다.
상기에서, 산화막 제거제와 구리 입자는 5 내지 30분 동안 반응시킬 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 10분 동안 반응시킬 수 있다. 5분 미만으로 반응시킬 경우, 산화막이 완전히 제거되기 어려우며, 20분을 초과하여 반응시킬 경우, 구리가 용해되어 구리 입자의 소모량이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 제조방법은 또한, 제 2 은코팅층을 형성한 후에 은이 코팅된 구리 입자를 세척하는 것을 포함할 수 있다. 상기 세척에 의하여, 미반응물과 착화합물을 제거하고 고순도의 은이 코팅된 구리 입자를 회수할 수 있다. 이 경우, 상기 세척은 증류수에 침지하거나, 증류수를 이용한 필터링 방법에 의하여 수행될 수 있으며, 바람직하게는 증류수를 이용한 필터링법 의하여 수행될 수 있다.
또한, 본 출원의 제조방법은 상기 세척된 은이 코팅된 구리 입자를 약 상온, 예를 들어 30 내지 50℃의 온도에서 유지하여 건조시키는 것을 추가로 포함할 수 있다.
상기 세척 및 건조는 10분 내지 3 시간 동안 수행될 수 있으며, 상기와 같은 조건에서 유지시킴으로써, 반응에 참여하지 않은 미반응물과 착화합물을 충분히 제거할 수 있다. 상기 세척 및 건조가 10분 미만으로 진행될 경우, 마찬가지로 세척에 사용된 세척액이 충분히 제거되지 않아 제조된 은이 코팅된 구리 입자의 순도가 낮아지고, 남아있는 세척액이 후 공정에 영향을 끼치는 문제가 발생할 수 있으며, 3 시간을 초과하여 진행될 경우, 제조 공정이 비효율적인 문제가 발생할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 구리 입자는 3 ㎛ 내지 5 ㎛의 입경을 가질 수 있다. 상기 구리 입자의 입경이 3 ㎛ 미만이면, 1차 은코팅층의 두께가 지나치게 얇아 질산은을 과량으로 넣어 은코팅층의 두께를 증가시켜야 하는 문제가 있으며, 5 ㎛를 초과하면 후술할 전도성 페이스트를 전극에 코팅시 전극 두께보다 입자가 커지는 문제가 발생할 수 있다.
본 출원은 상기 제조방법에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자에 관한 것이며, 또한, 상기 은이 코팅된 구리 입자를 포함하는 전도성 페이스트에 관한 것이다.
상기 전도성 페이스트는, 예를 들면, 노트북, 태양전지, TV, 모바일의 전극소재 및 전도성 필름 등에 이용될 수 있다.
본 출원의 제조 방법에 의하면, 균일한 두께로 코팅된 은이 코팅된 구리입자를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 방법에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자를 포함하는 전도성 페이스트는, 열처리 후 구리 입자의 제 2 은코팅층이 녹아 발생하는 구리 입자 간의 연결 현상이 일어나더라도 제 1 은코팅층으로 인하여 구리가 외부로 노출되지 않음으로써 산화를 막을 수 있어 전도성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 출원에 이용되는 구리 입자를 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 2 및 도 3은 본 출원의 제조예 1에 따른 제 2 은코팅층이 형성된 은이 코팅된 구리 입자를 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 4는 본 출원의 제조예 2에 따라 제 2 은코팅층이 형성되지 않은 구리 입자를 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따라 제조된 전도성 페이스트를 열처리할 경우 발생한 구리 입자 사이의 넥킹 현상을 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
이하 본 출원에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
제조예 1
증류수에 산화막 제거제인 (NH4)2SO4 2.3 g 및 NH4OH는 1.0 g이 혼합된 혼합용액 1L를 반회분식 항온 반응조에 넣은 후, 구리 입자 10 g을 첨가하고 200rpm으로 교반하면서 반응온도 40℃까지 가열하여 10분간 반응시켜 상기 구리 입자의 산화막을 제거하였다.
상기 반응이 끝난 후, 용액을 여과하고 반응물을 건조한 후, 상기 산화막이 제거된 구리 입자를 증류수와 타르타르산 나트륨 칼륨 10.7g이 혼합된 수용액 100 mL에 넣어 재분산하였다. 상기 구리 입자가 분산된 용액에 질산은 용액 10g 및 암모니아 수용액 2.5g을 넣은 후에, 15 분 동안 200 rpm으로 교반하면서 40℃까지 가열하여 제 1 은코팅층을 형성하였다.
그 후, 상기 제 1 은코팅층이 형성된 구리 입자가 포함된 상기 용액에 질산은 용액 5g, 암모니아 수용액 1.3g, 하이드라진 0.4g 및 증류수를 넣은 후에, 60 분 동안 200rpm으로 교반하면서 40℃까지 가열하여 제 2 은코팅층을 형성하였다.
상기 환원반응이 종료된 후에, 상기 용액을 원심분리기에서 1000 rpm으로 원심분리하였다. 상기 원심분리 후 용액을 버리고 증류수를 넣어 재원심분리를 3회 실시하였다. 그 후, 진공 오븐에서 40℃로 2시간 동안 건조하여 은이 코팅된 구리 입자를 제조하였다.
상기 제 2 은코팅층이 형성된 구리 입자를 전자 현미경으로 관찰하였으며, 이를 도 2 및 도 3에 나타내었다.
제조예 2
상기 제조예 1에서 제 2 은코팅층을 형성하는 과정을 생략한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 은이 코팅된 구리 입자를 제조하였다.
상기 제조예 2에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자를 전자현미경으로 관찰하였으며, 이를 도 4에 나타내었다.
실시예
제조예 1에서 제조된 은이 코팅된 구리 입자 10 중량부와 은 파우더 90 중량부를 바인더, 분산제, 용매, 글래스 프릿 및 점도 조절제와 혼합하여 전도성 페이스트를 제조하였다.
비교예
제조예 2에서 제조된 은이 코팅된 구리 입자 10 중량부와 은 파우더 90 중량부를 바인더, 분산제, 용매, 글래스 프릿 및 점도 조절제와 혼합하여 전도성 페이스트를 제조하였다
실험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 전도성 페이스트를 실리콘 웨이퍼에 코팅한 뒤에, 고온에서 열처리한 후, 상기 열처리에 의하여 용융된 은에 의하여 입자 간에 서로 연결되는 넥킹 현상의 발생 여부를 전자 현미경을 통하여 관찰하였으며, 이를 도 5에 나타내었다.
또한, 실시예 및 비교예에서 제조된 전도성 페이스트의 550℃ 내지 940℃의 가열기에서 순차적으로 가열하여 넥킹 현상을 유도한 뒤 비저항 값을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 한편, 순수한 은 파우더 100 중량부를 바인더, 분산제, 용매, 글래스 프릿 및 점도 조절제와 혼합하여 제조한 전도성 페이스트의 비저항 값을 별도로 측정하여 표 1에 나타내었다.
샘플 비저항 값(ohm·cm)
Ag 파우더 100% 5.1
실시예(Ag 파우더 90% + 제조예 1의 파우더 10%) 5.9
비교예(Ag 파우더 90% + 제조예 2의 파우더 10%) 12.5
상기에서 나타나듯이, 순수한 은 파우더 100 중량부의 함량으로 포함하는 전도성 페이스트의 경우, 비저항 값은 매우 우수하나, 상기 은 파우더는 가격이 비싸므로 전도성 페이스트의 제조 비용이 상승하는 문제가 발생하였다.
또한, 본원의 실시예에 따라, 순수한 은 파우더를 90 중량부의 함량으로 포함하는 전도성 페이스트를 사용하더라도, 100 중량부의 은 파우더를 포함하는 페이스트와 비교하였을 때, 비저항 값이 크게 차이가 나지 않는 것으로 나타났으며, 따라서 저비용으로 우수한 전도성을 가지는 페이스트를 제공할 수 있음을 확인하였다.
다만, 비교예에 따른 페이스트를 사용하는 경우 페이스트의 제조 비용은 감소하였으나, 전도성이 매우 좋지 않게 나타나는 점을 확인하였다.

Claims (18)

  1. 타르타르산 나트륨 칼륨을 포함하는 혼합용액 내에서 구리 입자의 표면에 제 1 은코팅층을 형성하는 단계; 및
    표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제의 존재 하에서, 상기 제 1 은코팅층 상에 제 2 은코팅층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 타르타르산 나트륨 칼륨의 함량은 혼합용액 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부이며,
    상기 환원제의 함량은, 질산은 100 중량부에 대하여 0.2 내지 12 중량부인 것을 특징으로 하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 표준환원전위 값이 -0.23V 이하인 환원제는 하이드라진, 수소화 붕소 나트륨 및 아스코르빅 산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 혼합용액은 질산은 용액 및 암모니아 수용액을 추가로 포함하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 혼합용액은 구리 입자 100 중량부에 대하여 질산은 용액 10 내지 150 중량부를 포함하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 혼합용액은 구리 입자 100 중량부에 대하여 암모니아 수용액 20 내지 50 중량부를 포함하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 제 1 은코팅층을 형성하는 단계는 1 내지 60 분 동안 수행되는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법
  9. 제 1 항에 있어서, 제 2 은코팅층을 형성하는 단계는 질산은 수용액 내에서 수행되는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 제 2 은코팅층을 형성하는 단계는 1 내지 200 분 동안 수행되는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 제 1 은코팅층을 형성하기 전에 산화막 제거제를 이용하여 구리 입자의 산화막을 제거하는 것을 추가로 포함하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 산화막 제거제는 (NH4)2SO4 또는 (NH4)2SO4와 NH4OH의 혼합물인 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 제 2 은코팅층을 형성한 후에, 은이 코팅된 구리 입자를 세척하는 것을 추가로 포함하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 세척된 은이 코팅된 구리 입자를 30 내지 50℃의 온도에서 건조 하는 것을 추가로 포함하는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 세척 및 건조는 10분 내지 3 시간 동안 수행되는 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 구리 입자의 평균 입경이 3 ㎛ 내지 5 ㎛인 은이 코팅된 구리 입자의 제조방법.
  17. 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조된 은이 코팅된 구리 입자.
  18. 제 17 항의 은이 코팅된 구리 입자를 포함하는 전도성 페이스트.
KR1020140142439A 2013-10-21 2014-10-21 은이 코팅된 구리입자의 제조방법 KR101651335B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130125459 2013-10-21
KR20130125459 2013-10-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150045903A KR20150045903A (ko) 2015-04-29
KR101651335B1 true KR101651335B1 (ko) 2016-08-25

Family

ID=53037711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140142439A KR101651335B1 (ko) 2013-10-21 2014-10-21 은이 코팅된 구리입자의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101651335B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101789213B1 (ko) * 2016-06-03 2017-10-26 (주)바이오니아 화학환원법을 이용한 코어-쉘 구조의 은 코팅 구리 나노 와이어의 제조방법
KR102344652B1 (ko) * 2020-01-30 2021-12-29 엡실론 주식회사 도전성 구리 분말의 은 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 은 코팅 구리분말
CN111304640B (zh) * 2020-03-10 2022-03-18 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) 银包铜粉及其制备方法、电子浆料
KR102271692B1 (ko) * 2020-08-10 2021-07-02 엑시노 주식회사 은 코팅 구리 분말의 제조 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945158A (en) * 1996-01-16 1999-08-31 N.V. Union Miniere S.A. Process for the production of silver coated particles

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150045903A (ko) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5631910B2 (ja) 銀被覆銅粉
KR101651335B1 (ko) 은이 코팅된 구리입자의 제조방법
JP2018523758A (ja) 高温焼結型導電性ペースト用銀粉末の製造方法
JP5701695B2 (ja) 銀被覆銅粉及びその製造方法
JP6666723B2 (ja) 銀被覆テルル粉及びその製造方法、並びに導電性ペースト
JPWO2008059789A1 (ja) 銀メッキ銅微粉及び銀メッキ銅微粉を用いて製造した導電ペースト並びに銀メッキ銅微粉の製造方法
JP2013089576A (ja) 銀被覆銅粉
CN111511489B (zh) 经过表面处理的银粉末及其制造方法
KR101623252B1 (ko) 구리 함유 입자 및 이의 제조방법
JP6278969B2 (ja) 銀被覆銅粉
JP6567921B2 (ja) 銀被覆銅粉およびその製造方法
KR101403370B1 (ko) 금속입자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 금속입자, 및 이를 함유하는 전도성 페이스트 및 전자파 차폐용 재료
JP2017206763A (ja) 銀粉およびその製造方法、ならびに導電性ペースト
JP2014159646A (ja) 銀被覆銅粉
CN110114175B (zh) 高温烧结型银粉末及其制造方法
KR101759400B1 (ko) 회로 인쇄용 및 전도성 접착제용 페이스트에 적용 가능한 구리분말의 은코팅 방법
KR101764219B1 (ko) 은 분말의 제조방법
CN104616721B (zh) 一种高附着力导电银浆
EP3543214A1 (en) Cuprous oxide particles, production method therefor, photosintering composition, conductive film production method using same, and cuprous oxide particle paste
CN113348045B (zh) 经表面处理的金属粉以及导电性组合物
JP6131773B2 (ja) ニッケル粉とその製造方法、及びそれを用いたニッケルペースト
US20130161571A1 (en) Copper organic metal, method for preparing copper organic metal and copper paste
KR20200066066A (ko) 수축률 조절이 가능한 은 분말의 제조방법
JP6225711B2 (ja) 硫化銅被覆銅粉、導電ペースト及びこれら製造方法
KR102081183B1 (ko) 은 분말의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 4