TW201439377A - 銅粉 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種新穎銅粉,其係含有樹枝狀銅粉粒子之銅粉,抑制殘留氯之影響且改善易氧化之性質。本發明提案一種銅粉(稱為「本發明銅粉」),其係含有呈現樹枝狀之樹枝狀銅粉粒子之銅粉,銅粉中所含之氯濃度為5wtppm至250wtppm,且依據JIS K 5101-17-2而測定之銅粉之pH為5至9。
Description
本發明係關於一種銅粉,其可適宜使用作為導電性膏(paste)等所含有之導電填料(filler)。
導電性膏係將導電填料分散於含有樹脂系黏合劑與溶劑之媒液(vehicle)中之流動性組成物,廣泛使用在電路之形成、陶瓷電容器之外部電極之形成、各種導電性薄膜之形成等。
此種導電性膏所含有之導電填料,以往常用銀粉。然而,使用銅粉者不僅價廉,並且難以發生遷移,且耐銲料性亦優異,因此使用銅粉之導電性膏逐漸汎用化。
由電解法所得之樹枝狀銅粉粒子比起球狀銅粉粒子,粒子彼此間的接點數變多,因此使用作為導電性膏之導電材時,有即使導電材量少仍可提高導電特性之優點。因此,例如半導體裝置之製造中,將導電性膏埋入配線連接孔內等之情況等用途,只要取得可傳達電信號之傳導就足夠,因此即使少量仍可得傳導之樹枝狀銅粉粒子特別有用。
關於此種樹枝狀銅粉,例如專利文獻1揭示一種銅粉,其係可銲接之導電性塗料用銅粉,將粒子形狀之樹枝狀銅粉裂解所得之棒狀者,吸油量(JIS K5101)為20ml/100g以下,最大粒
徑為44μm以下且其平均粒徑為10μm以下,氫還原減量為0.5%以下。
專利文獻2揭示一種微小銅粉之製造方法,其係將油脂添加於平均粒徑20至35μm、容積密度0.5至0.8g/cm3之樹枝狀電解銅粉,並加以混合,將油脂被覆於該電解銅粉表面後,藉由碰撞板型噴射磨機而粉碎、微粉化。
專利文獻3及專利文獻4揭示一種作為熱管構成原料之呈樹枝狀之電解銅粉粒子。
專利文獻5,係關於樹枝狀電解銅粉之製造方法,其記載作為用以整備電解銅粉之樹枝形態之製法,已知有將氯添加於電解液而電解之方法。
[專利文獻1]日本特開平06-158103號公報
[專利文獻2]日本特開2000-80408號公報
[專利文獻3]日本特開2008-122030號公報
[專利文獻4]日本特開2009-047383號公報
[專利文獻5]日本特開平1-247584號公報
如專利文獻5所記載,已知由電解法製造銅粉時,藉由將氯添加於電解液而可維持樹枝狀之粒子形狀並且將銅粉粒子微粒化。
然而,得知若嘗試實際將氯添加於電解液進行電解,則由於殘留氯之影響,而有所得之銅粉之導電性低於期待值、或將銀被覆於銅粉粒子時難以被覆成均勻厚度等問題。又,已判明如此所得之銅粉,亦即含有樹枝狀銅粉粒子之銅粉之氧化、腐蝕等經時劣化明顯。
因此本發明提供一種新穎銅粉,其係含有樹枝狀銅粉粒子之銅粉,抑制殘留氯之影響且改善易氧化性質。
本發明提案一種銅粉(稱為「本發明銅粉」),其係含有呈樹枝狀之樹枝狀銅粉粒子之銅粉,銅粉中所含之氯濃度為5wtppm至250wtppm,且依據JIS K 5101-17-2所測定之銅粉之pH為5至9。
本發明銅粉係含有樹枝狀銅粉粒子之銅粉,比起含球狀銅粉粒子之銅粉,粒子彼此的接點數變多,因此在使用導電性膏作為導電材時,即使導電材之量少仍可提高導電特性。
再者,藉由將本發明銅粉中所含之氯濃度設為5wtppm至250wtppm,可有效抑制殘留氯之不良影響,例如將銀被覆於銅粉粒子時,可被覆為均勻的厚度。
並且,本發明銅粉藉由將銅粉之pH設為5至9,亦成功改善氧化性、腐蝕性之經時劣化。
第1圖係用以說明樹枝狀銅粉粒子之粒子形狀之模式圖。
以下,詳述本發明之實施形態。惟,本發明之範圍不受以下實施形態之限定。
<本銅粉之特徵>
本實施形態之銅粉(稱為「本銅粉」)係含有樹枝狀銅粉粒子(稱為「本銅粉粒子」)之銅粉。
本銅粉中,「樹枝狀銅粉粒子」係指以電子顯微鏡(500至20,000倍)觀察時,如第1圖所示,係呈現具備一根主軸,且從該主軸垂直或傾斜地分枝出複數個枝,而二維或三維地成長之形狀之銅粉粒子。此時,主軸係表示成為複數個枝從其分枝之基礎之棒狀部分。
其中,以電子顯微鏡(500至20,000倍)觀察本銅粉粒子時,特佳係呈現具有如下之特定特徵之樹枝狀。
.主軸之粗度a較佳係0.3μm至5.0μm,其中,更佳係0.4μm以上或4.5μm以下,其中,特佳係0.5μm以上或4.0μm以下。若樹枝中之主軸粗度a為0.3μm以下,則有主軸不堅固而枝變得難以成長之情形,另一方面,若變得比5.0μm粗時,則有粒子容易凝集而容易成為松果狀之情形。
.從主軸延伸之枝中之最長的枝之長度b(稱為「枝長b」)表示樹枝之成長程度,較佳係0.8μm至12.0μm。其中,1.0μm以上或10.0μm以下,其中,更佳係1.2μm以上或8.0μm以下。若枝長b未達0.8μm,則無法說是樹枝有充分地成長。另一方面,若枝長b超過12.0μm,則有銅粉之流動性降低而難以處理之情形。
.枝的根數對主軸之長徑L(枝根數/長徑L)表示樹枝之枝的多寡,較佳係0.5根/μm至4.0根/μm,其中,更佳係0.6根/μm以上或3.5根/μm以下,其中,特佳係0.8根/μm以上或3.0根/μm以下。若枝根數/長徑L為0.5根/μm以上,則枝之根數夠多,而可充分確保接點,另一方面,若枝根數/長徑L在4.0根/μm以下,則可防止枝之根數過多使銅粉流動性變差之情形。
惟,以電子顯微鏡(500至20,000倍)觀察時,若多數為由如上述樹枝狀粒子所佔,則即使混入其以外之形狀之粒子,仍可得到與僅含如上述樹枝狀粒子之銅粉相同的效果。因此,從該觀點而言,本銅粉以電子顯微鏡(500至20,000倍)觀察時,若樹枝狀銅粉粒子佔全銅粉粒子中之80個數%以上,較佳係佔90個數%以上,則可含有無法辨識為樹枝狀之非樹枝狀銅粉粒子。
如同上述,欲使銅粉粒子之樹枝形狀成長,較佳係使用後述電解裝置,在特定電解條件下,將氯添加於電解液而進行電解。
(含氯濃度)
本銅粉係以銅粉中所含之氯濃度,亦即含氯濃度在5wtppm至250wtppm者為佳,其中,以10wtppm以上或220wtppm以下,進而以20wtppm以上或200wtppm以下,甚至以30wtppm以上或180wtppm以下為更佳。
若本銅粉之含氯濃度在250wtppm以下,則可有效抑制殘留氯之不良影響,因此例如將銀被覆於銅粉粒子時,可被覆為均勻厚度。再者,本銅粉之含氯濃度即使未達5wtppm亦無妨,但5wtppm左右係含氯濃度之檢測極限。
欲將本銅粉之含氯濃度設為5wtppm至250wtppm,較佳係進行使剛電解所得之銅粉與pH8以上之鹼溶液接觸之鹼處理。亦即,欲製造含有如上述之樹枝狀銅粉粒子之銅粉,較佳係使用添加有氯之電解液進行電解。然而,此情況,單純僅以純水洗淨會有氯殘留於粒子內部,因此無法有效抑制殘留氯之不良影響。因此,藉由如前述方式進行鹼處理,粒子內部、至少連造成不良影響之表面附近內部之氯也除去,並將本銅粉之含氯濃度設為5wtppm至250wtppm時,即可有效抑制殘留氯之不良影響,例如將銀被覆於銅粉粒子時,可被覆為均勻的厚度。
又,使用純水洗淨代替由pH8以上之鹼溶液進行鹼處理之結果,確認到無法將銅粉中之含氯濃度設為5wtppm至250wtppm。
(粉體pH)
本銅粉之粉體pH(依據JIS K 5101-17-2而測定)較佳係5至9,其中,以5.5以上或8以下,甚至6以上或7.5以下為更佳。
若本銅粉之粉體pH為5至9,則可有效抑制銅粉表面之氧化及腐蝕之經時劣化。
將本銅粉之粉體pH調整為5至9之方法,可舉例如將剛電解所得之銅粉進行如上述方式之鹼處理之方法。
(D50)
本銅粉之D50,亦即由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置所測定之體積累積粒徑D50,較佳係3μm至30μm,其中,以5μm以上或25μm以下,再以7μm以上或20μm以下,甚至以15μm以下為更佳。若D50為3μm以上則黏度調整容易,另一方面,若為30μm以下則可施用於種種導電性膏,而較佳。
(比表面積)
本銅粉之單點BET法所測定之比表面積較佳係0.30至1.50m2/g。若明顯小於0.30m2/g,則枝未成長而接進松果至球狀,因此難以獲得樹枝狀銅粉所具有之效果。另一方面,若明顯大於1.50m2/g,則樹枝之枝變得過細,於膏加工步驟中會發生枝折斷等不良狀況,反而有阻礙導電性之情形。
因此,本銅粉之單點BET法所測定之比表面積較佳係0.30至1.50m2/g,其中,更佳係0.40m2/g以上或1.40m2/g以下,甚至以1.00m2/g以下為特佳。
(氧濃度)
本銅粉之氧濃度較佳係0.20質量%以下。
若本銅粉之氧濃度為0.20質量%以下,則可使導電性更良好。從該觀點而言,本銅粉之氧濃度更佳係0.18質量%以下,其中,特佳係0.15質量%以下。
欲將本銅粉粒子之氧濃度設為0.20質量%以下,可舉出控制乾燥環境之氧濃度、乾燥溫度,或者如上述方式進行鹼處理之方法。惟,不限於該方法。
<本銅粉之製造方法>
本銅粉可藉由特定的電解法而製造。
電解法,可例示如將陽極與陰極浸漬於含銅離子之硫酸酸性電解液,於其流通直流電而進行電解,於陰極表面析出粉末狀銅,以機械性或電性方法刮下並回收,並經洗淨,乾燥,及因應必要之篩分步驟等而製造電解銅粉之方法。
電解時,將氯添加於電解液,而將電解液之氯濃度
調整為3至300mg/L,其中,較佳係調整為5至200mg/L。
又,由電解法製造銅粉時,伴隨銅之析出,電解液中之銅離子被消耗,因此電極板附近之電解液之銅離子濃度變稀薄,持續下去會使電解效率降低。因此,通常為了提高電解效率,較佳係進行電解槽內之電解液的循環,使電極間之電解液之銅離子濃度不會變稀薄。
然而,欲使各銅粉粒子之樹枝成長,換言之,欲促進從主軸延伸之枝之成長,得知較佳係電極附近之電解液之銅離子濃度較低者。在此,本銅粉之製造中,調整電解槽之尺寸、電極數量、電極間距離及電解液之循環量,調低電極附近之電解液之銅離子的濃度。此時,較佳係以使電極間之電解液之銅離子濃度至少總是比電解槽底部之電解液之銅離子濃度稀薄之方式調整。
調整樹枝狀銅粉粒子之粒子徑,只要在上述條件範圍內依據技術常識而設定適當條件即可。例如,欲獲得大粒徑之樹枝狀銅粉粒子,則銅濃度較佳係在上述較佳範圍內設定為較高濃度,電流密度較佳係在上述較佳範圍內設定為較低密度,電解時間較佳係在上述較佳範圍內設定為較長時間。若欲獲得小粒徑之樹枝狀銅粉粒子,則較佳係以與前述相反的看法來設定各條件。作為其中一例,只要將銅濃度設為1g/L至10g/L,電流密度設為100A/m2至3000A/m2,電解時間設為3分鐘至3小時即可。
如此方式電解後,較佳係將電解析出之銅粉,因應需要以水洗淨後,與水混合成為漿體或者做成銅粉濾餅(cake)後,與pH8以上之鹼性溶液混合,因應需要而攪拌,進行使銅粉與鹼性溶液接觸之鹼處理,以水等洗淨,而使銅粉之含氯濃度減少。
鹼處理中,較佳係將電解銅粉析出後之漿體或銅粉濾餅之pH調整為8以上,其中,以9以上或12以下為佳,甚至以10以上或11以下更佳。
又,此種鹼處理所用之鹼性劑,可舉例如碳酸銨溶液、苛性鈉溶液、重碳酸鈉、氫氧化鉀、氨水等。
又,電解銅粉粒子之表面,可因應需要使用有機物施以耐氧化處理,於銅粉粒子表面形成有機物層。雖不一定需要形成有機物層,但考慮到銅粉粒子表面的氧化之經時變化,較佳係形成有機物層。
該耐氧化處理所用之有機物,其種類無特別限定,可舉例如膠、明膠、有機脂肪酸、偶合劑等。
耐氧化處理之方法,亦即有機物層之形成方法,可為乾式法亦可為溼式法。乾式法,可舉出將有機物與銅粉粒子以V型混合器等混合之方法,溼式法可舉出將有機物添加於水-銅粉粒子漿體而吸附於表面之方法等。惟,不限於該等。
例如,較佳之一例為電解銅粉析出後進行鹼處理後,銅粉濾餅及含有所期望之有機物之水溶液,與有機溶劑混合,使有機物吸附於銅粉表面之方法。
<用途>
本銅粉由於導電特性優異,使用本銅粉可適宜用作為導電性膏、導電性接著劑等導電性樹脂組成物,還有導電性塗料等各種導電性材料之主要構成材料。
又,可於本銅粉中混合其他銅粉,而使用作為導電性膏、導電性接著劑等導電性樹脂組成物等各種導電性材料之主要構成材
料。
例如,製作導電性膏,可將本銅粉與黏合劑及溶劑,因應需要更與硬化劑或偶合劑、腐蝕抑制劑等混合而製作導電性膏。
此時,就黏合劑而言,可舉出液狀環氧樹脂、酚樹脂、不飽和聚酯樹脂等,但不限於該等。
就溶劑而言,可舉出萜品醇(terpineol)、乙基卡必醇、卡必醇乙酸酯、丁基賽路蘇等。
就硬化劑而言,可舉出2-乙基-4-甲基咪唑等。
就腐蝕抑制劑而言,可舉出苯并噻唑、苯并咪唑等。
導電性膏,可使用此而於基板上形成電路圖案而形成各種電路。例如可塗布或印刷於已煅燒之基板或未煅燒之基板,並加熱,再因應需要加壓而焙燒,進而形成印刷配線板、各種電子零件之電路、外部電極等。
尤其,本銅粉之銅粉粒子之樹枝特別成長,粒子彼此之接點數變多,即使導電性粉末之含量少仍可得優異導電特性,因此適宜為例如製造半導體裝置時,使用於埋入配線連接孔內等之用途之導電性膏材料。
製造半導體裝置時,設置多個連接元件間之配線溝(trench)、及將多層配線間以電性連接之配線連接孔(通孔(via hole)或接觸孔(contact hole))。埋入該等配線溝、配線連接孔內之導電性材料,既往以來使用鋁,伴隨半導體裝置之高積體化、微細化,而取代至今的鋁,而電阻率低、電遷移耐性亦優異之銅受注目而實用化持續進展,作為電材之含銅粉之導電性膏係使用在用以埋
入配線連接孔內等。就此種用途而言,不需要通電大量電流,只要可通電電信號即足夠,因此特佳為本銅粉。
又,可將本銅粉粒子作為芯材,於該等之表面之一部分或全部以不同種的導電性材料被覆,例如使用金、銀、鎳、錫等。
此時,本銅粉為了減少殘留氯而例如由取代法而被覆銀於銅粉粒子時,可將銀均勻地被覆。
<用語之說明>
本說明書中,表現為「X至Y」(X,Y為任意數字)時,無特別限定時不僅為「X以上Y以下」之意,亦包含「較佳係大於X」或「較佳係小於Y」之意。
又,表現為「X以上」(X為任意數字)時,無特別限定時包含「較佳係大於X」之意,表現為「Y以下」(Y為任意數字)時,無特別限定時包含「較佳係小於Y」之意。
以下,說明本發明之實施例。惟,本發明不限於以下實施例。
(實施例1)
在2.5m×1.1m×1.5m之尺寸(約4m3)之電解槽內,分別將尺寸(1.0m×1.0m)之9片SUS製陰極板與不溶性陽極板(DSE(PERMELEC電極公司製))以使電極間距離成為5cm之方式吊設,將電解液之硫酸銅溶液以30L/分鐘循環,將陽極與陰極浸漬於該電解液,於此流通直流電進行電解,於陰極表面析出粉末狀銅。
此時,將循環之電解液之Cu濃度設為10g/L,將硫酸(H2SO4)
濃度設為100g/L,將氯濃度設為50mg/L,且將電流密度調整為800A/m2,實施電解30分鐘。此時溶液之pH為1。
電解中,經常維持電極間之電解液之銅離子濃度比電解槽底部之電解液之銅離子濃度稀薄。
然後,將於陰極表面析出之銅,機械性刮下而回收,然後,洗淨,獲得相當銅粉1kg之含水銅粉濾餅。將該濾餅分散於水3L而做成漿體,添加碳酸銨溶液直到成為pH9為止,並加以攪拌,進行鹼化處理。然後,以水洗淨而去除不純物。
接著,添加工業用明膠(新田明膠公司製)10g/L之水溶液1L並攪拌後,在減壓狀態(1×10-3Pa)於80℃乾燥6小時,獲得電解銅粉(樣品)。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,並從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(實施例2、3)
將實施例1之鹼處理中,添加碳酸銨溶液直到成為pH9為止而進行之鹼處理取代成後述者:實施例2中,添加氨水直到成為pH11為止而進行鹼處理,實施例3中,添加苛性鈉直到成為pH14為止而進行鹼處理。除了這點以外,以與實施例1同樣方式獲得電解銅粉(樣品)。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,並從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(實施例4)
在2.5m×1.1m×1.5m之尺寸(約4m3)之電解槽內,分別將尺寸(1.0m×1.0m)之9片SUS製陰極板與不溶性陽極板(DSE(PERMELEC電極公司製))以使電極間距離成為5cm之方式吊設,將電解液之硫酸銅溶液以30L/分鐘循環,將陽極與陰極浸漬於該電解液,於此流通直流電進行電解,於陰極表面析出粉末狀銅。
此時,將循環之電解液之Cu濃度設為5g/L,將硫酸(H2SO4)濃度設為80g/L,將氯濃度設為100mg/L,且將電流密度調整為1200A/m2,實施電解10分鐘。此時溶液之pH為1。
電解中,經常維持電極間之電解液之銅離子濃度比電解槽底部之電解液之銅離子濃度稀薄。
然後,將於陰極表面析出之銅,機械性刮下而回收,然後,洗淨,獲得相當銅粉1kg之含水銅粉濾餅。將該濾餅分散於水3L而做成漿體,添加碳酸銨溶液直到成為pH9為止,並加以攪拌,進行鹼化處理。然後,以純水洗淨而去除不純物。
接著,添加工業用明膠(新田明膠公司製)10g/L之水溶液1L並攪拌後,在減壓狀態(1×10-3Pa)於80℃乾燥6小時,獲得電解銅粉(樣品)。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,並從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(實施例5、6)
將實施例4之鹼處理中,添加碳酸銨溶液直到成為pH9為止而進行之鹼處理取代成後述者:實施例5中,添加氨水直到成為pH11為止而進行鹼處理,實施例6中,添加苛性鈉直到成為pH14
為止而進行鹼處理。除了這點以外,以與實施例4同樣方式獲得電解銅粉(樣品)。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,並從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(實施例7)
在2.5m×1.1m×1.5m之尺寸(約4m3)之電解槽內,分別將尺寸(1.0m×1.0m)之9片SUS製陰極板與不溶性陽極板(DSE(PERMELEC電極公司製))以使電極間距離成為5cm之方式吊設,將電解液之硫酸銅溶液以30L/分鐘循環,將陽極與陰極浸漬於該電解液,於此流通直流電進行電解,於陰極表面析出粉末狀銅。
此時,將循環之電解液之Cu濃度設為20g/L,將硫酸(H2SO4)濃度設為80g/L,將氯濃度設為20mg/L,且將電流密度調整為500A/m2,實施電解10分鐘。此時溶液之pH為1。
電解中,經常維持電極間之電解液之銅離子濃度比電解槽底部之電解液之銅離子濃度稀薄。
然後,將於陰極表面析出之銅,機械性刮下而回收,然後,洗淨,獲得相當銅粉1kg之含水銅粉濾餅。將該濾餅分散於水3L而做成漿體,添加碳酸銨溶液直到成為pH9為止,並加以攪拌,進行鹼化處理。然後,以純水洗淨而去除不純物。
接著,添加工業用明膠(新田明膠公司製)10g/L之水溶液1L並攪拌後,在減壓狀態(1×10-3Pa)於80℃乾燥6小時,獲得電解銅粉(樣品)。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)
觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(實施例8、9)
將實施例4之鹼處理中,添加碳酸銨溶液直到成為pH9為止而進行之鹼處理取代成後述者:實施例8中,添加碳酸銨溶液直到成為pH8.5為止而進行鹼處理,實施例9中,添加碳酸銨溶液直到成為pH8.0為止而進行鹼處理。除了這點以外,以與實施例1同樣方式獲得電解銅粉(樣品)。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,並從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(比較例1)
實施例1中,將於陰極表面析出之銅,機械性刮下而回收,然後,洗淨,獲得相當銅粉1kg之含水銅粉濾餅。將該濾餅以純水洗淨而去除不純物後,添加工業用明膠(新田明膠公司製)10g/L之水溶液1L並攪拌後,在減壓狀態(1×10-3Pa)於80℃乾燥6小時,獲得電解銅粉(樣品)。除了這點以外,以與實施例1同樣方式製造。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,從該主軸垂直或傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
(比較例2)
實施例4中,將於陰極表面析出之銅,機械性刮下而回收,
然後,洗淨,獲得相當銅粉1kg之含水銅粉濾餅。將該濾餅以純水洗淨而去除不純物後,添加工業用明膠(新田明膠公司製)10g/L之水溶液1L並攪拌後,在減壓狀態(1×10-3Pa)於80℃乾燥6小時,獲得電解銅粉(樣品)。除了這點以外,以與實施例4同樣方式製造。
將如此所得之電解銅粉(樣品)使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察時,可確認至少90%以上之銅粉粒子呈現具備一根主軸,從該主軸傾斜地分枝為複數個枝而三維成長之樹枝狀。
=評估方法=
將實施例/比較例所得之銅粉(樣品)依下述方式評估。
<粒子形狀之觀察>
使用掃描型電子顯微鏡(2,000倍),於任意之100視野中,分別觀察500個粒子之形狀,測定主軸之粗度a(「主軸粗度a」)、從主軸延伸之枝之中的最長枝之長度b(「枝長b」)、枝之根數對主軸長徑(「枝根數/長徑L」),將其平均值表示於表1。
<粒度測定>
取少量測定樣品(銅粉)於燒杯中,添加3% Triton X溶液(關東化學製)2、3滴,使其與粉末融和後,添加0.1% SN Dispersant 41溶液(SANNOPCO製)50mL,然後,使用超音波分散器TIP φ 20(日本精機製作所製)分散處理2分鐘而調製測定用樣品。
將該測定用樣品,使用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置MT3300(日機裝製),測定體積累積基準D50,表示於表1。
<比表面積之測定>
比表面積係使用Mountech公司製Monosorb,以單點BET法
測定,作為BET而表示於表1。
<含氯濃度之測定>
將實施例/比較例所得之銅粉使用硝酸全溶解,將所得之溶液中之氯濃度使用分光光度計測定,而測定含氯濃度。
<氧濃度之測定>
將實施例/比較例所得之銅粉(試料),使用堀場製作所公司製「EMGA-820ST」,於He環境中加熱熔融,測定氧濃度(wt%)。
<粉體pH之測定>
依據JIS K 5101-17-2所規定之測定方法,測定實施例/比較例所得之銅粉之粉體pH。
<銀被覆評估>
將實施例/比較例所得之電解銅粉25kg,投入保溫於50℃之純水50L中,並充分攪拌。另外將硝酸銀9.0kg投入純水10L中製作硝酸銀溶液。將硝酸銀溶液全部一次添加於先前之溶解有銅粉之溶液。於該狀態進行攪拌2小時,獲得銀被覆銅粉漿體。
接著,藉由真空過濾而將銀被覆銅粉漿體過濾,過濾結束後,使用EDTA(乙二胺四乙酸)1200g溶解於純水12L中之溶液進行洗淨,然後以6.0L之純水將殘留之EDTA洗淨。然後,於120℃乾燥3小時而獲得銀被覆銅粉。
然後,將如此所得之銀被覆銅粉之表面使用歐傑電子分光裝置觀察,評估銀是否以均勻的厚度被覆。此時,銀被覆全體且未看到銅露出部分時評估為「均勻」,銀未被覆或看到銅露出部分時評估為「不均勻」。
<氧化性評估>
將實施例/比較例所得之電解銅粉,藉由在85℃、85RH%之100小時高溫高溼試驗,評估氧化性劣化及腐蝕性劣化。藉此,可評估是否容易經時氧化及腐蝕。
(考察)
由上述實施例及比較例、以及至此所進行之試驗結果可知,若銅粉中之含氯濃度為5wtppm至250wtppm,則可有效抑制殘留氯之不良影響,銀被覆於銅粉粒子時可以均勻厚度被覆。
又,亦得知若銅粉之粉體pH為5至9,則可抑制經時的氧化及腐蝕之劣化。
Claims (2)
- 一種銅粉,其係含有呈樹枝狀之樹枝狀銅粉粒子之銅粉,其中,銅粉中所含之氯濃度為5wtppm至250wtppm,且依據JIS K 5101-17-2所測定之銅粉之pH為5至9。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅粉,其中,由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置所測定之體積累積粒徑D50為3μm至30μm。
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