KR20060048425A - 구상 은 분체 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양호한 분산성을 가짐과 동시에, 페이스트의 형성에 사용하여 600 ℃ 이하의 저온에서 소성함으로써 도체를 형성하는 경우에도 양호한 소결성을 얻을 수 있는, 구상 은 분체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 은 이온을 함유하는 수성 반응계에 환원제 함유 수용액을 첨가하여 은 입자를 환원 석출시킴으로써, 500 ℃에서의 수축률이 5 내지 15 ％, 600 ℃에서의 수축률이 10 내지 20 ％, 평균 입도가 5 ㎛ 이하, 탭 밀도가 2 g/cm3 이상, BET 비표면적이 5 m2/g 이하의 구상 은 분체를 제조한다.
구상 은 분체, 분산성, 소결성

Description

구상 은 분체 및 그의 제조 방법 {SPHERICAL SILVER POWDER AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2000-1076호 공보 (단락 번호 0008-0009)
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2000-1077호 공보 (단락 번호 0012-0013)
본 발명은 구상 은 분체 및 그의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 전자 부품의 단자 전극이나 회로 기판 패턴의 형성 등에 사용되는 구상 은 분체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 전자 부품 등의 전극이나 회로를 형성하기 위해서, 은 분체를 유기 성분 중에 분산시킨 도전성 페이스트가 사용되고 있다. 일반적으로, 도전성 페이스트는, 서멧형(cermet type) 페이스트(또는 소성될 유형의 페이스트)와 중합체형 페이스트(또는 수지형 페이스트)로 분류된다. 서멧형 페이스트는 중합체형 페이스트와는 상이한 용도 및 구성 요소를 갖는다.
통상적인 서멧형 페이스트는, 구성 요소로서, 은 분체, 에틸셀룰로오스나 아크릴 수지를 유기 용매에 용해한 비히클, 유리 프릿, 무기 산화물, 유기 용매, 분 산제 등을 포함한다. 서멧형 페이스트는 침지 또는 인쇄 등에 의해 소정의 패턴으로 형성된 후, 소성되어 도체를 형성하는데 사용된다. 이러한 서멧형 페이스트는 하이브리드 IC, 적층 세라믹 컨덴서, 칩 저항기 등의 전극을 형성하는데 사용되고 있다.
서멧형 페이스트의 소성 온도는 그의 용도에 따라서도 다르지만, 하이브리드 IC에 사용되는 알루미나 기판이나 유리 세라믹 기판과 같은 내열성의 세라믹 기판 상에서 서멧형 페이스트를 고온으로 소성함으로써 도체를 형성하는 경우와, 내열성이 낮은 기판 상에서 서멧형 페이스트를 저온으로 소성함으로써 하는 경우가 있다.
은의 융점은 960 ℃이고, 그 융점 이하의 가능한 고온으로 소성하면 은의 소결체의 비저항이 내려가지만, 소성 온도에 적합한 은 분체를 사용하지 않으면 여러가지 문제점이 생긴다. 예를 들면, 페이스트를 세라믹 기판 상에서 고온으로 소성하는 경우에는, 은의 소결체와 세라믹 기판과의 수축률의 차이에 의해서 균열이나 박리가 유발되는 경우가 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해서, 고결정성 은 분체가 제안되었다 (예를 들면 일본 특허 공개 2000-1706호 및 동 2000-1707호 참조).
한편, 통상적인 중합체형 페이스트는 관통 구멍이나 막질 등의 배선재나 도전성 접착제 등에 사용되고 있다. 이러한 중합체형 페이스트는, 구성 요소로서 은 분체, 에폭시 수지나 우레탄 수지 등의 열경화성 수지, 경화제, 유기 용매, 분산제 등을 포함한다. 중합체형 페이스트는 디스펜스나 인쇄 등에 의해 소정의 도체 패턴으로 형성되고, 이어서 실온 내지 약 250 ℃ 범위의 온도로 경화하여, 잔존하는 수지의 경화 수축에 의한 은 입자 끼리의 접촉에 의해 도전성이 얻어진다. 따라서, 서로 접촉하는 은 입자 끼리의 접촉 면적을 증대시키기 위해서 통상 은 분체를 기계적으로 인편상으로 가공한 박편상 은 분체가 사용되고 있다. 또한, 300 ℃ 초과의 온도에서는 수지가 열화하여 도체의 전도도나 접착 강도가 저하된다.
그러나 예를 들면 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 기판의 경우, 기판 재료인 유리의 내열성이 낮아서, 세라믹 기판의 경우와는 달리 약 750 내지 900 ℃ 정도의 고온에서 소성할 수 없다. 따라서, 보다 낮은 온도에서 페이스트를 소성할 필요가 있게 되고 기판의 내열성의 측면에서 600 ℃ 이하의 온도, 실제로는 500 내지 600 ℃의 저온에서 소성함으로써 도체를 형성할 필요가 있으므로, 도체의 비저항을 낮게 하기가 곤란하게 된다.
페이스트를 저온에서 소성할 경우, 소성 온도보다 낮은 연화점을 갖는 유리 프릿을 첨가하여 소결을 촉진시킴으로써 도체의 비저항을 낮출 수 있다. 그러나, 반복 소성함으로써 형성된 PDP 기판의 경우에는, 과도하게 낮은 연화점을 갖는 유리 프릿을 사용하는 것은 도체의 비저항이 변동하는 원인이 되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 은 분체를 감광성 페이스트를 형성하는데 사용할 경우, 은 분체의 형상이 부정형이거나 박편상이면 자외선의 산란 및(또는) 반사가 발생하여 패터닝 불량의 원인이 된다.
또한, 그 밖의 방법, 예를 들면 인쇄법이나 전사법에 의해 도체 패턴을 형성 할 경우에도 스크린판의 통과성이나 전사성의 관점에서, 은 분체의 형상이 부정형이나 박편상이면 양호한 도체 패턴을 형성할 수 없다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 페이스트의 형성에 사용하여 600 ℃ 이하의 저온으로 소성함으로써 도체를 형성하는 경우에도 양호한 소결성을 얻을 수 있는 구상 은 분체 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 양호한 분산성을 갖는 구상 은 분체 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제 및 기타 과제를 해결하기 위해서 예의 연구한 결과, 500 ℃에서의 수축률이 5 내지 15 ％ 및(또는) 600 ℃에서의 수축률이 10 내지 20 ％이고, 바람직하게는 평균 입도가 5 ㎛ 이하인 구상의 은 분체를 페이스트의 형성에 사용하여 소성함으로써 도체를 형성하면, 소성 온도가 600 ℃ 이하인 저온에서도 양호한 소결성을 얻을 수 있고, 또한 탭 밀도가 2 g/cm3 이상이고, BET 비표면적이 5 m2/g 이하인 분산성이 양호한 구상 은 분체를 사용한 페이스트로부터, 감광성 페이스트법, 인쇄법 또는 전사법에 의해 양호한 도체 패턴을 얻을 수 있다는 것을 드디어 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 500 ℃에서의 수축률이 5 내지 15 ％ 및(또는) 600 ℃에서의 수축률이 10 내지 20 ％인 구상 은 분체가 제공된다. 이 구상 은 분체는, 평균 입도가 5 ㎛ 이하, 탭 밀도가 2 g/cm3 이상, BET 비표면적이 5 m2/g 이 하인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 은 이온을 함유하는 수성 반응계에 환원제 함유 수용액을 첨가하여 은 입자를 환원 석출시키는 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법이 제공된다. 이 방법에 있어서, 은 입자의 석출 전 또는 석출 후의 반응계에 분산제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이 분산제는 지방산, 지방산염, 계면활성제, 유기 금속, 킬레이트 형성제 및 보호 콜로이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 환원제 함유 수용액에 함유되는 환원제는 아스코르브산, 알칸올아민, 히드로퀴논, 히드라진 및 포르말린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 환원제 함유 수용액은 은 이온을 함유하는 수성 반응계 중의 은의 함유량에 대하여 1 당량/분 이상의 속도로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 구상 은 분체에, 입자를 서로 기계적으로 충돌시키는 표면 평활화 처리를 실시하는 것이 바람직하고, 표면 평활화 처리를 실시한 후에, 등급 분류에 의해 은의 응집체를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 도전 페이스트는 상기한 구상 은 분체를 도체로서 이용한다.
본 발명에 따르면, 페이스트의 형성에 사용하여 600 ℃ 이하의 저온으로 소성함으로써 도체를 형성하는 경우에도 양호한 소결성을 얻을 수 있고, 양호한 분산성을 갖는 구상 은 가루를 제조하는 것이 가능하다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명에 따른 구상 은 분체의 실시양태는 500 ℃에서의 수축률이 5 내지 15 ％ 및(또는) 600 ℃에 있어서의 수축률이 10 내지 20 ％이고, 바람직하게는 평균 입경이 5 ㎛ 이하이다. 이러한 은 분체는 페이스트의 형성에 사용하여 600℃ 이하의 저온에서 소성하여도 양호한 소결성을 얻을 수 있기 때문에, 형성된 도체의 비저항을 낮게 할 수 있다.
은 분체의 형상이 구상인 경우, 감광성 페이스트법의 실시에 사용될 수 있다. 은 분체의 형상이 부정형이나 박편상인 경우에는, 자외선의 난반사 및(또는) 산란이 발생하기 때문에 은 분체의 감광 특성이 불량하다는 단점이 생기지만, 은 분체의 형상이 구상이면 인쇄법이나 전사법의 실시에 사용하기에도 적합하다.
구상 은 분체는 탭 밀도가 2 g/cm3 이상, BET 비표면적이 5 m2/g 이하인 것이 바람직하다. 탭 밀도가 2 g/cm3 보다 작으면 은 분체의 입자끼리의 격렬한 응집이 유발되고, 상기한 어느 방법을 사용한 경우에도, 미세 라인을 형성하기 어렵다. BET 비표면적이 5 m2/g 보다 크면 페이스트의 점도가 지나치게 높아 작업성이 떨어진다.
본 발명에 따른 구상 은 분체의 제조 방법의 바람직한 실시양태에 있어서, 은 이온을 함유하는 수성 반응계에 환원제 함유 수용액을 첨가하여 은 입자를 환원 석출시킨다. 은 입자의 환원 석출 전 또는 환원 석출 후의 반응계에 분산제를 첨가하는 것이 바람직하다.
은 이온을 함유하는 수성 반응계로서는, 질산 은, 은염 착체 또는 은 중간체를 함유하는 수용액 또는 슬러리를 사용할 수 있다. 은염 착체는 암모니아수, 암 모늄염, 킬레이트 화합물 등의 첨가에 의해 제조할 수 있다. 은 중간체는 수산화나트륨, 염화나트륨, 탄산나트륨 등의 첨가에 의해 제조할 수 있다. 이들 중에서 은 분체가 적당한 입경과 구상의 형상을 갖도록 하기 위해서는 질산 은 수용액에 암모니아수를 첨가하여 얻어지는 암민 착체를 사용하는 것이 바람직하다. 암민 착체의 배위수는 2이기 때문에, 은 1 몰당 암모니아를 2 몰 이상 첨가한다.
환원제는 아스코르브산, 아황산염, 알칸올아민, 과산화수소수, 포름산, 포름산암모늄, 포름산나트륨, 글리옥살, 타르타르산, 차아인산나트륨, 수소화붕소나트륨, 히드라진, 히드라진 화합물, 히드로퀴논, 피로갈롤, 글루코오스, 갈산, 포르말린, 무수아황산나트륨, 론갈리트 등으로부터 선택될 수 있다. 이들 중에서, 환원제는 아스코르브산, 알칸올아민, 히드로퀴논, 히드라진 및 포르말린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이들 환원제를 사용하면 적당한 결정성 및 적당한 입경의 은 입자를 얻을 수 있다.
환원제는 은 분체의 응집을 방지하기 위해서 1 당량/분 이상의 속도로 첨가하는 것이 바람직하다. 이 조작의 이유는 명확하지 않지만 환원제를 단시간 내에 투입함으로써 은 입자의 환원 석출이 한꺼번에 생겨, 단시간 내에 환원 반응이 종료하여 발생한 핵 끼리의 응집이 발생하기 어렵기 때문에 분산성이 향상되는 것으로 생각된다. 환원 시에는 보다 단시간 내에 반응이 종료하도록 반응액을 교반하는 것이 바람직하다.
분산제로서는, 지방산, 지방산염, 계면활성제, 유기 금속, 킬레이트 형성제 및 보호 콜로이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 지방산의 예로서 프로피온산, 카프릴산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 베헨산, 아크릴산, 올레산, 리놀산 및 아라퀴돈산을 들 수 있다. 지방산염의 예로서 리튬, 나트륨, 칼륨, 바륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 코발트, 망간, 납, 아연, 주석, 스트론튬, 지르코늄, 은, 구리 등의 금속과 지방산이 염을 형성한 것을 들 수 있다. 계면활성제의 예로서는 알킬벤젠술폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 인산염과 같은 음이온성 계면활성제, 지방족 4급 암모늄염과 같은 양이온성 계면활성제, 이미다졸리늄 베타인과 같은 양쪽성 계면활성제, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르와 같은 비이온성 계면활성제 등을 들 수 있다. 유기 금속의 예로서, 아세틸아세톤트리부톡시지르코늄, 시트르산마그네슘, 디에틸아연, 디부틸 산화 주석, 디메틸아연, 테트라-n-부톡시지르코늄, 트리에틸인듐, 트리에틸갈륨, 트리메틸인듐, 트리메틸갈륨, 모노부틸 산화 주석, 테트라이소시아네이트실란, 테트라메틸실란, 테트라메톡시실란, 폴리메톡시실록산, 모노메틸트리이소시아네이트실란, 실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 킬레이트 형성제의 예로서 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 셀레나졸, 피라졸, 이소옥사졸, 이소티아졸, 1H-1,2,3-트리아졸, 2H-1,2,3-트리아졸, 1H-1,2,4-트리아졸, 4H-1,2,4-트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1H-1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3,4-옥사트리아졸, 1,2,3,4-티아트리아졸, 2H-1,2,3,4-테트라졸, 1,2,3,5-옥사트리아졸, 1,2,3,5-티아트리아졸, 인다졸, 벤조이미다졸 및 벤조트리아졸과 이들 염, 및 옥살산, 숙신 산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜린산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 도데칸이산, 말레산, 푸마르산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 글리콜산, 락트산, 히드록시부티르산, 글리세린산, 타르타르산, 말산, 탈트론산, 히드로아크릴산, 만델산, 시트르산, 아스코르브산 등을 들 수 있다. 보호 콜로이드의 예로서 젤라틴, 알부민, 아라비아 고무, 프로탈빈산, 리살빈산 등을 들 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 구상 은 분체는 입자를 서로 기계적으로 충돌시키는 표면 평활화 처리를 실시한 후에, 등급 분류에 의해 구상 은 분체로부터 은의 응집체를 제거할 수 있다. 수득된 구상 은 가루가 감광성 페이스트의 형성에 사용되는 경우, 얻어지는 감광성 페이스트의 감도가 양호하고 얻어지는 패턴의 직선성도 매우 양호하여, 미세 패턴을 얻을 수 있게 된다. 이와 같이 하여 얻어진 은 분체는, 인쇄법으로 사용되는 경우에 인쇄판으로부터의 통과성이 우수하고, 전사법으로 사용되는 경우에 전사성이 우수하므로 이 은 분체는 각종의 방법으로의 사용이 적합하다.
<실시예>
이하, 본 발명에 따른 구상 은 분체 및 그의 제조 방법의 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
<실시예 1>
은 이온으로서 12 g/L의 질산 은을 함유하는 수용액 3600 mL에, 공업용의 암모니아수 300 mL를 가하여 은의 암민 착체 수용액을 생성하였다. 이 형성된 은의 암민 착체 수용액에 수산화 나트륨 60 g을 가하여 용액의 pH를 조정한 후, 이 용액 에 환원제로서 공업용의 포르말린 90 mL를 10 초 동안 가하였다. 그 직후에, 스테아르산 유탁액 0.5 g을 용액에 가하여 은의 슬러리를 얻었다. 이어서, 수득된 은의 슬러리를 여과, 수세한 후, 건조하여 은 분체를 얻었다. 이어서, 수득된 은 분체의 표면에 고속 혼합기로 표면 평활화 처리를 실시하여 평활화시키고, 평활화된 은 분체를 등급 분류에 의해 8 ㎛ 보다 큰 입경을 갖는 응집체를 제거하였다.
이와 같이 하여 얻어진 은 분체에 대해서 수축률, BET 비표면적, 탭 밀도 및 평균 입경 D50 (마이크로 트랙)을 측정하고 도전성을 평가하였다. 또한, 본 실시예 및 이하의 실시예, 비교예에 있어서 얻어진 은 분체가 구상 은 분체인 것을 주사형 전자 현미경 (SEM)에 의해 확인하였다.
은 분체의 수축률은 은 분체를 금형에 넣어 제조한 직경 5 mm의 펠릿상의 은 분체 시료를 50 ℃에서 600 ℃까지 승온 속도 10 ℃/분으로 가열한 경우의 시료의 길이를 측정하여, 다음 식에 의하여 구하였다.
500 ℃에서의 수축률 (％)=(L50-L500)/L50×100
600 ℃에서의 수축률 (％)=(L50-L600)/L50×100
여기서, L50, L500, L600은 각각 시료 온도 50 ℃, 500 ℃, 600 ℃에서의 펠릿상의 은 분체 시료의 길이 (mm)이다.
또한, 도전성의 평가는 하기와 같이 실시하였다. 먼저, 65 중량부의 은 분체와, 14 중량부의 아크릴 수지 (미쯔비시 레이온(주) 제조의 BR-105)와, 21 중량부의 유기 용매 (디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 (시약))과, 1 중량부의 유리 프릿 (닛뽄 덴끼 가라스(주) 제조의 GA-8)을 계량하고, 3 개 롤로 혼련하여 페이스트를 제조하였다. 이어서, 이 페이스트를 시판의 소다 유리 기판 상에 인쇄하여, 550 ℃에서 10 분간 소성하고, 얻어진 소결체의 도전성을 평가함으로써 행하였다. 이 소결체의 비저항이 3×10-6 Ωㆍcm 이하로 안정적인 경우를 양호라 하고, 3×10-6 Ωㆍcm 이상 또는 안정적이지 않은 경우를 양호하지 않은 것으로 평가하였다.
그 결과, 500 ℃에서의 수축률은 8.6 ％, 600 ℃에서의 수축률은 12.4 ％, BET 비표면적은 0.75 m2/g, 탭 밀도는 5.0 g/cm3, 평균 입경 D50은 1.4 ㎛이고, 도전성은 양호하였다.
<실시예 2>
은 이온으로서 12 g/L의 질산 은을 함유하는 수용액 3600 mL에, 공업용의 암모니아수 180 mL를 가하여 은의 암민 착체 수용액을 생성하였다. 이 형성된 은의 암민 착체 수용액에 수산화나트륨 7 g을 가하여 용액의 pH를 조정한 후, 이 용액에 환원제로서 공업용의 포르말린 192 mL를 10 초 동안 가하였다. 그 직후에, 올레산 O.1 g을 용액에 가하여 은의 슬러리를 얻었다. 이어서, 수득된 은의 슬러리를 여과, 수세한 후, 건조하여 은 분체를 얻었다. 이어서, 수득된 은 분체를 후드 혼합기로 해쇄 (解碎) 처리하였다.
이와 같이 하여 얻어진 은 분체에 대하여 실시예 1과 동일한 방법에 의해 500 ℃와 600 ℃에서의 수축률, BET 비표면적, 탭 밀도 및 평균 입경 D50을 측정하고, 도전성을 평가하였다. 그 결과, 500 ℃에서의 수축률은 7.8 ％, 600 ℃에서의 수축률은 13.1 ％, BET 비표면적은 0.46 m2/g, 탭 밀도는 4.7 g/cm3, 평균 입경 D50은 2.1 ㎛이고, 도전성은 양호하였다.
<실시예 3>
은 이온으로서 12 g/L의 질산 은을 함유하는 수용액 3600 mL에, 공업용의 암모니아수 180 mL를 가하여 은의 암민 착체 수용액을 생성하였다. 이 형성된 은의 암민 착체 수용액에 수산화 나트륨 1 g을 가하여 용액의 pH 조정한 후, 이 용액에 환원제로서 공업용의 포르말린 192 mL를 15초 동안 가하였다. 그 직후에, 스테아르산 0.1 g을 용액에 가하여 은의 슬러리를 얻었다. 이어서, 수득된 은의 슬러리를 여과, 수세한 후, 건조하여 은 분체를 얻었다. 이어서, 수득된 은 분체의 표면에 고속 혼합기로 표면 평활화 처리를 실시하여 평활화시키고, 평활화된 은 분체를 등급 분류에 의해 11 ㎛ 보다 큰 은의 응집체를 제거하였다.
이와 같이 하여 얻어진 은 분체에 대해서 실시예 1과 동일한 방법에 의해 500 ℃와 600 ℃에 있어서의 수축률, BET 비표면적, 탭 밀도 및 평균 입경 D50을 측정하고, 도전성을 평가하였다. 그 결과, 500 ℃에서의 수축률은 8.0 ％, 600 ℃ 에서의 수축률은 14.3 ％, BET 비표면적은 0.28 m2/g, 탭 밀도는 5.4 g/cm3, 평균 입경 D50은 3.1 ㎛이고, 도전성은 양호하였다.
<실시예 4>
은 이온으로서 12 g/L의 질산 은을 함유하는 수용액 3600 mL에, 공업용의 암모니아수 150 mL를 가하여 은의 암민 착체 수용액을 생성하였다. 이 형성된 은의 암민 착체 수용액에 환원제로서 공업용의 히드라진 13 mL를 2 초 동안 가하였다. 그 직후에, 올레산 0.2 g을 용액에 가하여 은의 슬러리를 얻었다. 이어서, 수득한 은의 슬러리를 여과, 수세한 후, 건조하여 은 분체를 얻었다. 이어서, 수득한 은 분체의 표면에 고속 혼합기로 평면 평활화 처리를 실시하여 평활화시켰다.
이와 같이 하여 얻어진 은 분체에 대해서 실시예 1과 동일한 방법에 의해 500 ℃와 600 ℃에서의 수축률, BET 비표면적, 탭 밀도 및 평균 입경 D50을 측정하고, 도전성을 평가하였다. 그 결과, 500 ℃에서의 수축률은 14.5 ％, 600 ℃에서의 수축률은 16.1 ％, BET 비표면적은 0.86 m2/g, 탭 밀도는 4.0 g/cm3, 평균 입경 D50은 1.7 ㎛이고, 도전성은 양호하였다.
<비교예 1>
은 이온으로서 6 g/L의 질산 은을 함유하는 수용액 3600 mL에, 공업용의 암모니아수 50 mL를 가하여 은의 암민 착체 수용액을 생성하였다. 이 형성된 은의 암민 착체 수용액에 환원제로서 공업용의 과산화수소수 60 mL를 15 초 동안 가하였다. 그 직후에, 스테아르산 나트륨 0.1 g을 용액에 가하여 은의 슬러리를 얻었다. 이어서, 수득한 은의 슬러리를 여과, 수세한 후, 건조하여 은 분체를 얻었다.
이와 같이 하여 얻어진 은 분체에 대해서 실시예 1과 동일한 방법에 의해 500 ℃와 600 ℃에서의 수축률, BET 비표면적, 탭 밀도 및 평균 입경 D50을 측정하고, 도전성을 평가하였다. 그 결과, 500 ℃에서의 수축률은 2.2 ％, 600 ℃에서의 수축률은 8.4 ％, BET 비표면적은 0.15 m2/g, 탭 밀도는 5.0 g/cm3, 평균 입경 D50은 6.5 ㎛이고, 도전성은 양호하지 않았다.
<비교예 2>
시판의 분사 은 분체 (5 ㎛)에 대해서 실시예 1과 동일한 방법에 의해 500 ℃와 600 ℃에서의 수축률, BET 비표면적, 탭 밀도 및 평균 입경 D50을 측정하고, 도전성을 평가하였다. 그 결과, 500 ℃에서의 수축률은 -0.7 ％, 600 ℃에서의 수축률은 -0.3 ％, BET 비표면적은 0.21 m2/g, 탭 밀도는 5.2 g/cm3, 평균 입경 D50은 5.3 ㎛이고, 도전성은 양호하지 않았다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에서는 도전성의 평가가 양호한 경우를 ○, 양호하지 않은 경우를 ×로 표시하고 있다.
500 ℃에서의 수축률(％) 600 ℃에서의 수축률(％) BET (m2/g) 탭 밀도 (g/cm3) D50 (㎛) 도전성
실시예 1 8.6 12.4 0.75 5.0 1.4 ○
실시예 2 7.8 11.0 0.46 4.7 2.1 ○
실시예 3 8.0 14.3 0.28 5.4 3.1 ○
실시예 4 14.5 16.1 0.86 4.0 1.7 ○
비교예 1 2.2 8.4 0.15 5.0 6.5 ×
비교예 2 -0.7 -0.3 0.21 5.2 5.3 ×
본 발명에 의하면 양호한 분산성을 가짐과 동시에, 페이스트의 형성에 사용하여 600 ℃ 이하의 저온에서 소성함으로써 도체를 형성하는 경우에도 양호한 소결성을 얻을 수 있는 구상 은 분체를 제조할 수 있다.

Claims (12)

  1. 500 ℃에서의 수축률이 5 내지 15 ％ 또는 600 ℃에서의 수축률이 10 내지 20 ％인 것을 특징으로 하는 구상 은 분체.
  2. 500 ℃에서의 수축률이 5 내지 15 ％이고 600 ℃에서의 수축률이 10 내지 20 ％인 것을 특징으로 하는 구상 은 분체.
  3. 제1항에 있어서, 평균 입도가 5 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 구상 은 분체.
  4. 제1항에 있어서, 탭 밀도가 2 g/cm3 이상이고, BET 비표면적이 5 m2/g 이하인 것을 특징으로 하는 구상 은 분체.
  5. 은 이온을 함유하는 수성 반응계에 환원제 함유 수용액을 첨가하여 은 입자를 환원 석출시킴으로써 구상 은 분체를 제조하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 구상 은 분체의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 은 입자가 석출되기 전 또는 후에 반응계에 분산제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분산제가 지방산, 지방산염, 계면활성제, 유기 금속, 킬레이트 형성제 및 보호 콜로이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 환원제 함유 수용액에 함유된 환원제가 아스코르브산, 알칸올아민, 히드로퀴논, 히드라진 및 포르말린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 환원제 함유 수용액을, 상기 은 이온을 함유하는 수성 반응계 중의 은의 함유량에 대하여 1 당량/분 이상의 속도로 첨가하는 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서, 입자를 서로 기계적으로 충돌시키는 표면 평활화 처리에 의해 상기 구상 은 분체의 표면을 평활화시키는 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 표면 평활화 처리를 실시한 후, 등급 분류에 의해 은의 응집체를 제거하는 것을 특징으로 하는 구상 은 분체의 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 구상 은 분체를 도체로서 사용하는 것을 특징으로 하는 도전 페이스트.
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