KR20220158280A - 구리 분말 및 구리 분말의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

구리 입자를 포함하는 구리 분말이며, 질산에 의해 당해 구리 분말의 상기 구리 입자를 용해시켜 얻어지는 구리 이온 농도가 10g/L인 용액 중, 액중 파티클 카운터를 사용하여 측정한 입경이 1.5㎛ 이상인 파티클수가, 10mL당 10000개 이하이다.

Description

구리 분말 및 구리 분말의 제조 방법

이 명세서는, 구리 분말 및 구리 분말의 제조 방법에 관한 기술을 개시하는 것이다.

서브마이크론 사이즈의 구리 분말은, 일반적으로 입경이 1㎛ 이하인 미세한 구리 입자의 분말이며, 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서 내지 인덕터 그 밖의 전자 부품의 내외 전극용 재료나, 잉크젯 배선 외에, 반도체 소자와 기재의 접합에 사용하는 도전성 페이스트 등의 용도에 사용하는 것이 기대되고 있다.

이러한 종류의 구리 분말은, 황산구리 용액 등의 구리 이온을 포함하는 원료 용액으로부터, 화학 환원법 또는 불균화법을 이용하는 것 등에 의해 제조할 수 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2007-169770호 공보

그런데, 예를 들어 도전성 페이스트의 용도에서는, 도전성 페이스트는, 반도체 소자 또는 기재의 표면 상에 평활하게 도포할 수 있을 것이 요구된다. 도전성 페이스트의 평활성이 담보되지 않는 경우, 사용 시에 거기에서 단선이 발생할 우려가 있다.

지금까지는, 도전성 페이스트의 필요한 평활성을 실현할 수 없는 주된 이유가, 도전성 페이스트에 포함시킨 구리 분말 중의 구리 입자의 응집에 의한 것이라고 생각되고 있어, 구리 입자의 응집을 억제하는 것에만 주목하였다. 그러나, 도전성 페이스트 중에서 구리 입자를 충분히 분산시켰다고 해도, 도전성 페이스트가 도포 시에 기대한 만큼 평활하게 되지 않음을 알 수 있었다.

이것에 대해, 구리 분말에 혼입되는 경우가 있는 구리 입자 이외의 이물이, 도전성 페이스트의 평활성에 영향을 미치는 것이 새로운 지견으로서 얻어졌다.

이 명세서에서는, 구리 입자 이외의 이물이 유효하게 저감된 구리 분말 및 구리 분말의 제조 방법을 개시한다.

이 명세서에서 개시하는 구리 분말은, 구리 입자를 포함하는 구리 분말이며, 질산에 의해 당해 구리 분말의 상기 구리 입자를 용해시켜 얻어지는 구리 이온 농도가 10g/L인 용액 중, 액중 파티클 카운터를 사용하여 측정한 입경이 1.5㎛ 이상인 파티클수가, 10mL당 10000개 이하인 것이다.

또한, 이 명세서에서 개시하는 구리 분말의 제조 방법은, 구리 입자를 포함하는 구리 분말을 제조하는 방법이며, 당해 방법에 사용하는 원료 용액의 적어도 1종을, 해당 사용에 앞서서, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터로 여과하는 공정을 포함하는 것이다.

상술한 구리 분말은, 구리 입자 이외의 이물이 유효하게 저감된 것이다. 또한, 상술한 구리 분말의 제조 방법에 의하면, 구리 입자 이외의 이물을 유효하게 저감할 수 있다.

이하에, 상술한 구리 분말 및 구리 분말의 제조 방법의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

일 실시 형태의 구리 분말은, 구리 입자를 포함하고, 구리 입자가 아닌 이물이 저감된 것이다. 보다 상세하게는, 이 구리 분말은, 당해 구리 분말을 9질량％의 질산 수용액에 첨가하여 구리 분말 중의 구리 입자를 용해시키고, 그것에 의해 얻어지는 구리 이온 농도가 10g/L인 용액 중의 파티클수를 액중 파티클 카운터로 측정하였을 때, 입경이 1.5㎛ 이상인 파티클수가, 10mL당 10000개 이하라고 하는 것이다. 또한, 상기 구리 이온 농도는, 구리 분말이 모두 금속 구리로 구성되어 있다고 가정하여 산출하였다. 구리 분말을 용해하는 질산 농도가, 2질량％ 이하이면, 구리 분말을 완전히 용해할 수 없을 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않고, 30질량％ 이상이면, 구리 분말의 용해 반응이 격렬해져, 격렬하게 발포하기 때문에, 안전상 바람직하지 않다. 이들을 근거로 한 후에, 9질량％의 질산 수용액이면, 구리 분말을 완전히 용해하면서, 격렬한 발포의 우려도 없으므로 바람직하다.

(파티클수)

구리 분말의 구리 입자를 용해시킨 용액의 구리 이온 농도가 10g/L로 되도록, 구리 입자를 질산에 의해 용해시킨 경우, 이 실시 형태에서는, 그 용액 중의 녹지 않고 남은 파티클 중, 입경이 1.5㎛ 이상인 파티클수가, 10mL당 10000개 이하로 된다.

앞서 설명한 이물은, 여기에서 말하는 파티클에 대응하는 것이며, 질산에서 녹지 않고 상기 용액 중에 고체로서 잔류하고, 전형적으로는 구리의 단체를 포함하지 않는 재질로 이루어진다. 또한 이물은, 예를 들어 유기물이나 분진, 실리카, 모래, 스테인리스편 등인 경우가 많지만, 질산에 녹지 않고 용액 중에 잔류하는 것이면, 이들에 한하지 않는다.

이와 같은 파티클 중에서도, 1.5㎛ 이상의 입경을 갖는 것에 대응하는 이물은, 도전성 페이스트의 도포 시의 평활성을 악화시킨다. 이 실시 형태에 관한 구리 분말을 사용한 도전성 페이스트는, 파티클이 상술한 바와 같이 저감되어 있기 때문에, 평활성을 크게 높일 수 있다.

이 관점에서, 상기 파티클수는, 10mL당 7000개 이하인 것이 바람직하다. 또한, 입경이 1.5㎛ 이상인 파티클은 적으면 적을수록 평활성이 향상되므로, 상기 파티클수의 바람직한 하한값은 특별히 없지만, 대부분의 경우, 당해 파티클수는, 10mL당 50개 이상, 나아가 100개 이상으로 되는 경우가 있다.

이 파티클수는, 보다 상세하게는, 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 처음에, 구리 분말 1.000±0.005g을 100mL의 용량의 용기(가부시키가이샤 산플라텍, 산플라 (R) PP 보틀 광구, 제품 번호 2043)에 투입하고, 거기에 여과한 순수 10mL를 첨가한다. 또한 거기에, 여과한 10질량％의 질산 수용액 90mL를 첨가하여, 구리 분말 중의 구리 입자를 용해시킨다. 그것에 의해, 구리 이온 농도가 10g/L인 용액이 얻어진다. 거기에 40㎜ 사이즈의 교반자를 넣어, 300rpm으로 교반한다. 1분간 교반한 후, 액중 파티클 카운터(KS-42C, 리온사제)의 흡입 호스를 삽입하여, 정격 유량(측정 시의 유속)을 10mL/min으로 하여, 용액 중의 파티클수를 측정한다. 당해 측정은, 300rpm으로 교반한 상태에서 행한다. 1회의 측정에 있어서의 액량은 10mL로 하고, 연속하여 3회 측정을 행하고, 그것들의 평균값을 상기 파티클수로 한다. 또한, 10질량％ 질산 수용액은, 833g의 순수와 167g의 60질량％ 질산을 혼합함으로써 만들 수 있다.

또한, 파티클수를 측정할 때는, 거기에 사용하는 기구를 모두, 0.1㎛의 멤브레인 필터로 여과한 순수로 세정한다. 또한, 구리 분말의 구리 입자의 용해에 사용하는 질산 및 순수도, 0.1㎛의 멤브레인 필터로 여과한다. 여과한 질산 수용액 및 순수는 사전에, 상기 액중 파티클 카운터로, 1.5㎛ 이상의 입경의 파티클수가 10mL당 150개 이하인 것을 확인해 둔다. 이 멤브레인 필터로서는, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터를 사용한다.

액중 파티클 카운터는 미리, 투과형 전자 현미경(TEM)으로 값이 매겨진 진구상 폴리스티렌 라텍스(PSL) 입자를 사용하여 교정해 둘 수 있다. 진구상 폴리스티렌 라텍스(PSL) 입자의 값 매김을 하기 위해서는, 상술한 투과형 전자 현미경(TEM)에 의한 방법 외에, 계수 밀리컨 입자 절대 측정법, 또는, 광학 현미경에 의한 방법을 사용해도 된다.

(입경)

구리 분말의 입경은, 0.1㎛ 내지 1.0㎛, 특히 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 것이 바람직하다. 구리 분말의 입경이 너무 큰 경우에는, 내외 전극용 재료나 잉크젯 배선, 도전성 페이스트 등의 소정의 용도에 양호하게 사용할 수 없을 우려가 있다. 한편, 구리 분말의 입경이 너무 작으면, 구리 분말이 페이스트 중에서 응집하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.

구리 분말의 입경은 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 주사형 전자 현미경(SEM)으로 배율 2만배로 구리 분말을 관찰하고, 그것에 의해 얻어지는 SEM 화상을 화상 해석 소프트웨어(Image Fiji)에 도입한다. 이 화상 해석 소프트웨어로 랜덤하게 15개의 입자경을 측정하고, 그것들의 입자경의 최댓값 및 최솟값을 제외한 13개의 평균값을, 구리 분말의 입경으로 한다.

(조성)

구리 분말은 주로 구리 입자를 포함하는 것이며, 경우에 따라서는 또한 커플링제 등의 소정의 표면 처리제가 포함될 수 있다.

구리 분말은 염소를 포함하는 경우가 있지만, 염소는 불순물로 될 수 있으므로, 그 함유량은 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 구리 분말의 염소 함유량은, 10질량ppm 미만인 것이 적합하다. 구리 분말의 이와 같은 적은 염소 함유량은, 예를 들어 염소 함유량이 적은 아산화구리를 사용하여 제조하는 것 등에 의해 실현할 수 있다. 구리 분말의 염소 함유량은, 연소-이온 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있다. 이 측정 방법에서는, 구리 분말의 시료를 아르곤의 캐리어 가스 중에서 열분해 후, 산소 가스 중에서 연소시키고, 탈리한 염소를 흡수액에 포집하여 이온 크로마토그래프에 도입하여, 분석한다. 이때, 미쓰비시 케미컬 애널리텍사제 AQF2100H 및 써모 피셔 사이언티픽사제 Integrion RFIC를 사용 가능하다.

(용도)

상술한 구리 분말은, 예를 들어 수지 재료 및 분산매 등과 혼합하여 페이스트상으로 하고, 반도체 소자와 기판의 접합에 사용될 수 있는 도전성 페이스트 등에 특히 적합하다. 혹은, 적층 세라믹 콘덴서 내지 인덕터 등의 전자 부품의 내외 전극용 재료나, 잉크젯 배선의 용도에도 적합하게 사용할 수 있다.

(제조 방법)

이상에 설명한 바와 같은 구리 분말은, 구리 이온을 포함하는 원료 용액에 대해, 화학 환원법 또는 불균화법을 적용하는 것 등에 의해 제조할 수 있다.

화학 환원법에 의한 경우에는, 예를 들어 원료 용액으로서, 구리염 수용액(구리 이온을 포함하는 원료 용액), 알칼리 수용액 및 환원제 수용액 등을 준비하는 공정과, 그것들의 원료 용액을 혼합하여, 구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정과, 디캔테이션 등에 의해 구리 입자를 세정하는 공정과, 고액 분리를 행하는 공정과, 건조하는 공정이 이 순서로 포함될 수 있다.

보다 구체적인 일례에서는, 순수에 아라비아 고무를 첨가한 후, 황산구리를 첨가하고, 교반하면서, 수산화나트륨 수용액, 히드라진 수용액을 첨가한다. 그 첨가 후에 승온하여, 산화구리를 반응시킨다. 반응 종료 후, 얻어진 슬러리를 누체로 여과하고, 다음에 순수 및 메탄올로 세정하고, 다시 건조시킨다. 이에 의해, 구리 분말이 얻어진다.

불균화법에 의한 제조 방법의 실시 형태는, 예를 들어 원료 용액으로서, 구리염 수용액(구리 이온을 포함하는 원료 용액), 알칼리 수용액 및 환원제 수용액 등을 준비하는 공정과, 그것들의 원료 용액을 혼합하여, 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정과, 디캔테이션 등에 의해 아산화구리 입자를 세정하는 공정과, 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리를 황산과 접촉시켜, 구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정과, 구리 입자를 세정하는 공정과, 고액 분리를 행하는 공정과, 건조하는 공정을 이 순서로 포함하는 경우가 있다. 시판 내지 기존의 아산화구리 입자를 사용하는 경우, 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리를 황산과 접촉시키는 공정부터 시작하는 경우도 있다.

구체예를 설명하면, 분산제(예를 들어 아라비아 고무, 젤라틴, 콜라겐 펩티드)의 첨가제를 포함하는 수성 용매 중에 아산화구리 입자를 첨가하여, 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리를 제작하고, 이 슬러리에 희황산을 5초 이내에 한 번에 첨가하여 불균화 반응을 행한다. 불균화 반응은, 식: Cu₂O+H₂SO₄→Cu↓+CuSO₄+H₂O로 표시된다. 여기에서는, 희황산의 첨가에 의해, pH를 1.5 이하로 하는 것이 적합하다.

또한, 화학 환원법 또는 불균화법에 의한 제조에서는, 구리염 수용액으로서, 황산구리 혹은 질산구리의 수용액을 사용할 수 있다. 알칼리 수용액은 구체적으로는, NaOH, KOH 혹은 NH₄OH 등의 수용액으로 하는 경우가 있다. 환원제 수용액의 환원제로서는, 히드라진 등을 들 수 있다.

상술한 화학 환원법 또는 불균화법 중 어느 것을 사용하는 것으로 해도, 이 실시 형태의 제조 방법은, 당해 제조 방법에서 사용하는 원료 용액을, 그 사용 전에 미리, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터로 여과하는 공정을 더 포함한다. 당해 원료 용액은, 구리염 수용액, 알칼리 수용액 및 환원제 수용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 즉, 이 공정에서는, 구리염 수용액, 알칼리 수용액 및/또는 환원제 수용액을, 상기 필터로 여과한다.

이것에 의하면, 원료 용액에 포함될 수 있는 이물이 사전에 제거되므로, 당해 이물이 그 후에 얻어지는 구리 분말에 반입되어 혼입되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과로서, 이물이 유효하게 저감된 구리 분말을 제조할 수 있다.

또한, 구리염 수용액, 알칼리 수용액 및 환원제 수용액 중 2종 이상을 혼합한 후에, 상기 필터로 여과해도 된다. 또한, 구리염, 알칼리 및 환원제로 이루어지는 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하는 수용액도, 여기에서 말하는 원료 용액에 해당한다. 보다 바람직하게는, 모든 원료 용액(예를 들어 구리염 수용액, 알칼리 수용액 및 환원제 수용액 모두)에 대하여, 상기 필터에 의한 여과를 각각 행한다.

여기에서 사용하는 필터는, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 것으로 한다. 이와 같은 포집 효율의 정보는, 다양한 필터 메이커가 자사의 각 필터의 제원 내지 사양으로서 보유 혹은 개시하고 있다. 그것을 기초로, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터를 입수할 수 있다.

대부분의 경우, 상기 필터로서, 카트리지 필터가 적합하게 사용된다.

또한, 이물의 혼입을 보다 한층 더 억제한다고 하는 관점에서는, 상술한 아산화구리 입자 또는 구리 입자를 세정하는 공정에서 사용하는 순수 등의 세정액을 사전에, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터로 여과해 두는 것이 적합하다. 즉, 상기 실시 형태는, 당해 필터로 여과한 세정액을 사용하여, 아산화구리 입자 또는 구리 입자를 세정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는, 화학 환원법에 의한 상술한 실시 형태에서는, 구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정 후의 구리 입자를 세정하는 공정에서, 혹은, 불균화법에 의한 상술한 실시 형태에서는, 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정 후의 아산화구리 입자를 세정하는 공정, 및/또는, 구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정 후의 구리 입자를 세정하는 공정에서, 상기 필터에 의한 여과 후의 세정액을 사용할 수 있다. 불균화법과 같이, 아산화구리 입자를 세정하는 공정 및 구리 입자를 세정하는 공정의 양쪽 공정이 있는 경우, 어느 공정에서도, 상기 필터로 여과한 세정액을 사용하는 것이 보다 한층 더 적합하다.

또한, 불균화법에서 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리와 접촉시키는 황산에 대해서도, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터로 미리 여과해 두는 것이 바람직하다. 이에 의해, 황산에 포함될 수 있는 이물을 제거할 수 있다.

실시예

다음에, 상술한 구리 분말의 제조 방법을 시험적으로 실시하여, 그 효과를 확인하였으므로 이하에 설명한다. 단, 여기에서의 설명은 단순한 예시를 목적으로 한 것이며, 이것에 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.

(실시예 1)

불균화법에 의해 구리 분말을 제조하였다. 여기에서는, 황산구리 수용액을 카트리지 필터(JNC 필터사제, 형식 번호: CP-01, 공칭 구멍 직경: 1㎛)로 여과한 용액 A와, 수산화나트륨 및 가수 히드라진을 혼합한 수용액을 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 용액 B를 혼합하여, 아산화구리 슬러리를 얻었다. 이 아산화구리 슬러리에 대하여, 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 세정액으로서의 순수를 사용하여 디캔테이션에 의한 세정을 행하였다. 그 후, 진공 가열에 의해 건조시켜, 분말상의 아산화구리를 얻었다. 그것에 의해 얻어진 아산화구리는 염소 함유량이 10질량ppm 미만, 평균 입경 D50이 2.42㎛였다. 또한, 이 평균 입경 D50은, 레이저 회절/산란식 입경 분포 측정 장치로 측정하여 얻어지는 입경 분포 그래프로, 체적 기준의 빈도의 누적이 50％가 되는 입경을 의미한다.

이 아산화구리(10kg)를, 상기와 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 세정액으로서의 순수(46kg)와 혼합하고, 거기에, 아라비아 고무(480g)를 순수(30L)로 용해하여 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 아라비아 고무 수용액(4kg)을 첨가하여, 아산화구리 슬러리 A로 하였다. 다음에, 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 황산(22.2kg)을 아산화구리 슬러리 A와 접촉시켜, 구리 슬러리 A를 얻었다. 그 후, 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 세정액으로서의 순수를 사용하여 구리 슬러리 A를 디캔테이션에 의해 3회 세정하고, 3회째의 세정 시에 상기 아라비아 고무 수용액(3.3kg)을 넣고, 필터 프레스로 고액 분리하고, 진공 가열로 건조시켰다. 또한 그 후, 제트 밀로 해쇄하여, 구리 분말을 얻었다.

실시예 1에서 사용한 상기 카트리지 필터(JNC 필터사제, 형식 번호: CP-01, 공칭 구멍 직경: 1㎛)는, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％이다.

(실시예 2)

화학 환원법에 의해 구리 분말을 제조하였다. 보다 상세하게는, 황산구리5수화물(2400g), 시트르산(30g)을 순수(8700g)에 용해시키고, 이것을 카트리지 필터(애드반텍사제, 형식 번호: TCSE-E010S, 공칭 구멍 직경: 0.1㎛)로 여과하여, 용액 C를 얻었다. 또한, 10질량％ 수산화나트륨(5400g)과 10질량％ 히드라진(1440g)을 혼합한 용액을, 마찬가지의 카트리지 필터로 여과하여, 용액 D를 얻었다. 용액 C와 용액 D를 혼합하여, 아산화구리 슬러리 B를 얻었다. 10질량％ 수산화나트륨(2616g)과 10질량％ 히드라진(1440g)을 혼합한 용액을, 마찬가지의 카트리지 필터로 여과하여, 용액 E를 얻었다. 아산화구리 슬러리 B와 용액 E를 혼합하여, 구리 슬러리 B를 얻었다. 그 후, 마찬가지의 카트리지 필터로 여과한 세정액으로서의 순수를 사용하여 구리 슬러리 B를 디캔테이션에 의해 세정하고, 원심 분리기로 고액 분리하고, 진공 가열로 건조시켰다. 또한 그 후, 제트 밀로 해쇄하여, 구리 분말을 얻었다.

실시예 2에서 사용한 상기 카트리지 필터(애드반텍사제, 형식 번호: TCSE-E010S, 공칭 구멍 직경: 0.1㎛)는, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상이다. 당해 포집 효율은, 시험액으로서 폴리스티렌 라텍스 구(球) 분산수를 사용하여 측정된 것이다.

(실시예 3, 8)

실시예 3 및 8에서는, 구리 분말의 제조에 사용한 아산화구리의 입경 등의 특성이 각각 실시예 1과 약간 달랐던 것을 제외하고, 실시예 1과 거의 마찬가지로 하여 구리 분말을 제조하였다.

(실시예 4 내지 7)

실시예 4 내지 7에서는, 아산화구리 슬러리 A를 22.5kg의 황산과 접촉시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 구리 분말을 제조하였다. 실시예 4 내지 7은 거의 마찬가지의 조건으로 하였지만, 얻어진 각 구리 분말은, 표 3에 나타내는 바와 같이 약간 달랐다.

(비교예 1)

어느 용액, 세정액 및 황산에 대해서도 카트리지 필터에 의한 여과를 행하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 구리 분말을 제조하였다.

(평가)

실시예 1 내지 8 그리고 비교예 1의 각 구리 분말에 대하여, 앞서 설명한 방법에 따라, 파티클수, 염소 함유량 및 입경(SEM 직경)을 각각 측정하였다. 또한, 사용한 액중 파티클 카운터(KS-42C, 리온사제)는, 표준 입자를 사용하여 교정된 것이다. 교정에 사용한 표준 입자는 이하와 같다.

(액중 파티클 카운터 KS-42C의 교정에 사용한 표준 입자)

품명: JSR SIZE STANDARD PARTICLES SC-052-S, 평균 입경: 0.498±0.003㎛

품명: JSR SIZE STANDARD PARTICLES SC-103-S, 평균 입경: 1.005±0.021㎛

품명: JSR SIZE STANDARD PARTICLES SC-201-S, 평균 입경: 2.052±0.071㎛

품명: DYNOSPHERES SS-033-P, 평균 입경: 3.344±0.191㎛

품명: DYNOSPHERES SS-053-P, 평균 입경: 5.124±0.115㎛

품명: DYNOSPHERES SS-104-P, 평균 입경: 10.14±0.186㎛

품명: DYNOSPHERES SS-204-P, 평균 입경: 19.83±0.201㎛

상술한 표준 입자를 사용하여 검출된, 장치에 내장된 교정 채널은 표 1과 같으며, 그 결과로부터 설정된 입자 구분마다의 설정 채널은 표 2와 같았다.

파티클수, 염소 함유량 및 입경(SEM 직경)의 측정 결과를 표 3에 나타낸다.

또한 각 구리 분말에 대하여, 다음에 설명하는 그라인드 게이지 평가를 행하였다. 구리 분말, 테르피네올, 에틸셀룰로오스, 올레산을 80:16.1:2.6:1.3의 중량비가 되도록 혼합하여, 혼련하였다. 그 후, 5㎛의 갭 폭으로 설정한 3개 롤 밀에 통과시켜, 구리 페이스트를 얻었다. 깊이가 25㎛로부터 0㎛로 점차 얕아지는 홈이 파진 그라인드 게이지 다이에서, 홈의 깊은 측의 단부에 충분한 양의 구리 페이스트를 흘려 넣고, 스퀴지를 다이 상에 압박하면서 홈의 깊은 측의 단부로부터 얕은 측의 단부로 이동시켰다. 그 후, 홈 깊이 5㎛보다도 깊은 위치에서 구리 페이스트에 나타난 선상흔(줄무늬)의 개수와, 그 중 첫번째의 줄무늬가 나타난 가장 홈의 깊은 측의 위치(시점 위치)를 눈으로 보아 관찰하였다. 각 구리 분말에 대하여 이 그라인드 게이지 평가를 6회 행하고, 6회의 평가에 있어서의 줄무늬의 개수의 평균값 및 첫번째의 줄무늬가 나타난 위치의 평균값을 산출하였다. 또한, 줄무늬가 전혀 나타나지 않은 평가 결과가 있었던 경우, 그 평가 결과의 줄무늬 개수는 0개로 하여 줄무늬의 개수의 평균값을 산출하고, 또한, 첫번째의 줄무늬가 나타난 위치의 평균값의 산출에는 그 평가 결과를 고려하지 않고, 그 평가 결과의 개수를 총 개수(6개)로부터 차감한 수를 n수로 하여 줄무늬의 위치의 평균값을 구하였다. 줄무늬의 개수가 적을수록, 구리 페이스트 중에 조대 입자(이물 또는 응집체)가 적어, 구리 페이스트가 평활하다고 할 수 있다. 또한, 첫번째의 줄무늬가 생기는 위치에 대응하는 조대 입자의 사이즈는, 구리 페이스트 중에 포함되는 가장 큰 조대 입자에 대응하고 있고, 이것이 작을수록, 구리 페이스트가 평활하다고 할 수 있다. 그 결과도 표 3에 나타낸다.

표 3에 나타내는 바로부터, 비교예 1에서는 1.5㎛ 이상의 파티클수가 비교적 많았던 것에 반해, 실시예 1 내지 8에서는, 소정의 필터에 의한 여과를 행한 것에 의해, 1.5㎛ 이상의 파티클수가 적어진 것을 알 수 있다. 특히 실시예 2는, 필터의 포집 성능이 실시예 1, 3 내지 8에서 사용한 것보다도 높았기 때문에, 파티클수가 보다 한층 더 저감되어 있었다.

또한, 실시예 1 내지 8에서는, 비교예 1에 비해, 그라인드 게이지 평가의 줄무늬 개수가 적어졌다. 또한, 첫번째의 줄무늬 생성 위치에 대해서는, 실시예 1 내지 6, 8은 비교예 1보다도 작아졌다. 실시예 7에서는 줄무늬 생성 위치가 약간 크지만, 줄무늬 개수가 적기 때문에, 이것은 우연히 큰 이물이 걸려 줄무늬 생성 위치가 약간 커졌다고 추측된다.

이상으로부터, 앞서 설명한 구리 분말의 제조 방법에 의하면, 구리 입자 이외의 이물을 유효하게 저감할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (4)

1. 구리 입자를 포함하는 구리 분말이며,
   질산에 의해 당해 구리 분말의 상기 구리 입자를 용해시켜 얻어지는 구리 이온 농도가 10g/L인 용액 중, 액중 파티클 카운터를 사용하여 측정한 입경이 1.5㎛ 이상인 파티클수가, 10mL당 10000개 이하인, 구리 분말.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파티클수가, 10mL당 7000개 이하인, 구리 분말.
3. 구리 입자를 포함하는 구리 분말을 제조하는 방법이며,
   당해 방법에 사용하는 원료 용액의 적어도 1종을, 해당 사용에 앞서서, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터로 여과하는 공정을 포함하는, 구리 분말의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 원료 용액으로부터, 구리 입자를 포함하는 슬러리 또는 아산화구리 입자를 포함하는 슬러리를 얻는 공정과,
   상기 슬러리를, 입자경이 10㎛인 입자의 포집 효율이 95％ 이상인 필터로 여과한 세정액으로 세정하는 공정을 포함하는, 구리 분말의 제조 방법.