银被覆合金粉末、导电性糊剂、电子部件及电气装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种金属粉末，该金属粉末可用于形成外部电极，该外部电极层结构更少，且焊料润湿性和耐焊料腐蚀性优异，进而导电性优异。一种银被覆合金粉末，其在含有铜、镍、锌和不可避免的杂质的合金核颗粒的表面上具有含银的被覆层。

Silver coated alloy powder, conductive paste, electronic components and electrical devices

The object of the present invention is to provide a metal powder which can be used to form an external electrode layer with less structure, excellent wettability and corrosion resistance of solder and excellent conductivity. A silver-coated alloy powder has a silver-containing coating on the surface of alloy core particles containing copper, nickel, zinc and unavoidable impurities.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】银被覆合金粉末、导电性糊剂、电子部件及电气装置
本专利技术涉及一种适合作为电子部件的外部电极的形成材料的银被覆合金粉末、含有其的导电性糊剂、具有使用该导电性糊剂形成的外部电极的电子部件、以及具备该电子部件的电气装置。
技术介绍
作为构成电子设备的电子部件，包括具有外部电极的部件，例如电容器(condenser)、电容元件(capicator)、电感器、压电元件、变阻器、热敏电阻等。其中，电容器、电容元件、电感器所采用的结构例如，其具备电介质层和内部电极层交替层叠的层叠体和形成在该层叠体的侧面上并与内部电极连接的外部电极。电子部件安装在基板上并与其他电气元件连接。作为代表性的连接方法，可以列举焊料连接。例如，印刷焊膏使得电子部件(的外部电极)与电气元件连接，通过在约200～350℃的温度下回流来进行连接。为了适当地进行焊料连接，首先，需要熔融焊料于外部电极充分地润湿，充分地焊接焊料和外部电极(焊料润湿性)。其次，要求不发生被认为是由外部电极溶出到熔融焊料而引起的焊料腐蚀(耐焊料腐蚀性)。尽管外部电极由例如包含铜等导电性填料的烧制型导电性糊剂形成，但是为了进行良好的焊料连接，并且提高可靠性，一般而言在由所述糊剂形成的导电膜上施以镀Ni和镀Sn，制成外部电极(例如，专利文献1～3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开第2014-84267号公报专利文献2:日本特开第2015-204453号公报专利文献3:日本特开第2014-107513号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在导电膜、镀Ni层和镀Sn层的三层结构中，从成本、生产效率的观点出发存在改善的余地，并且需要考虑相邻的层(电介质层与内部电极层的层叠体等与导电膜、导电膜与镀Ni层、镀Ni层与镀Sn层)之间的密合性、接触电阻等，因此相比由这种三层结构形成外部电极，更期望采用更少的层结构。另外，从近年来电子设备的小型化的趋势出发，期望外部电极的薄膜化，因此就这方面而言，这种层结构是理想的。进一步地，在电容器、电容元件等应用中导电性也很重要。在此，本专利技术的目的在于提供一种金属粉末，该金属粉末可用于形成层结构更少，且焊料润湿性和耐焊料腐蚀性优异，进而导电性优异的外部电极。另外，为了实现良好的焊料连接，因此期望外部电极与焊料的接合强度优异(上述焊料润湿性是影响接合强度的因素之一)。本专利技术理想的是其目的在于提供一种达成上述目的，进而可用于形成与焊料的接合强度特别优异的外部电极的金属粉末。用于解决问题的方案本专利技术人等为解决上述技术问题进行了深入研究。在用于形成外部电极的导电性糊剂中，作为导电性填料而使用金属粉，作为金属粉，目前已提出有铜粉等由单一金属构成的粉、合金粉、用规定的金属被覆由单一金属或合金构成的核颗粒得到的被覆金属粉等。在外部电极的形成中，在烧制型导电性糊剂的情况下，当通过烘焙该糊剂形成导电膜时导电性填料熔融，而在树脂固化型导电性糊剂的情况下，通过树脂的固化收缩使其与导电性填料接触以实现导通，因此可认为在形成的导电膜中，导电性填料大致保持原本的形状、构成而存在。本专利技术人着眼于树脂固化型导电性糊剂的这种特征。本专利技术人首先采用导电性最优的银作为导电性填料进行研究，结果发现虽然其导电性优异，进而焊料润湿性也优异，但耐焊料腐蚀性非常差。焊料腐蚀的现象可认为是由焊料与外部电极的表面接触，电极自其接触表面溶出到焊料中引起的。由此，本专利技术人等设想通过将耐焊料腐蚀性优异的金属作为核颗粒，并用银被覆，保持优异的导电性和焊料润湿性的同时，对于焊接腐蚀而言，虽然(位于外部电极表面的金属粉末的)被覆的银被腐蚀，但焊料腐蚀止于核颗粒的部分。作为所述核颗粒，采用耐焊料腐蚀性优异的镍，将银被覆镍粉作为导电性填料时，焊料润湿性大幅度恶化，而且导电性也大幅度恶化。因此，为了提高导电性，在核颗粒中引入廉价且导电性优异的铜从而变更为铜-镍合金，结果导电性提高，而且出乎意料地焊料润湿性提高，但即便如此仍需进一步改善。此处，针对用金属被覆金属核颗粒得到的被覆金属粉，已知在金属核颗粒与被覆金属之间的相容性、被覆反应条件等的影响下，有时无法完全覆盖核颗粒。由此推测，通过设定为上述铜-镍合金而焊料润湿性提高的原因在于，与镍相比铜-镍合金能够更良好地进行银被覆(覆盖金属核颗粒的面积比例增加)，其结果，在导电膜的表面上存在焊料润湿性优异的银的比例上升。因此，进一步对良好地进行银被覆进行研究，当将铜-镍-锌合金作为核颗粒时，结果发现保持上述良好的导电性的同时，焊料润湿性得到改善，并且出乎意料地耐焊料腐蚀性也得到改善的情况。此外，发现对这种银被覆合金粉末，通过用规定的方法进行表面处理，且在规定的条件下进行破碎处理，外部电极与焊料的接合强度特别优异。即本专利技术是一种银被覆合金粉末，其在含有铜、镍、锌和不可避免的杂质的合金核颗粒的表面上具有含银的被覆层。该银被覆合金粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定得到的以体积基准计累积50％的粒径(D50)优选为0.1～10μm，利用BET单点法测定得到的比表面积优选为0.08～1.0m2/g，TAP密度优选为3.0～7.5g/cm3。在所述合金核颗粒中的铜、镍和锌的总计100质量％中，优选铜的比例为40～95质量％、镍的比例为4～40质量％、锌的比例为1～30质量％。该银被覆合金粉末中的银的质量比例优选为1～40质量％，银被覆合金粉末的氧量优选为0.05～0.45质量％。另外，银被覆合金粉末的氧量与比表面积的比率(O/BET)优选为0.15～4.0质量％·g/m2，更优选为0.25～3.0质量％·g/m2。该银被覆合金粉末的TAP密度相对于真密度的比率除以(D50)得到的值(TAP密度/(真密度×D50))优选为0.223以上，更优选为0.225～0.300。对于构成该银被覆合金粉末的任意20个颗粒，针对C元素和Ag元素进行能量色散型X射线分析(EDS)时，若在对于所述20个颗粒得到的针对C元素和Ag元素的各EDS光谱中，将C元素的光谱的积分值设为Ic，将Ag元素的光谱的积分值设为IAg，则它们的比率(Ic/IAg)的标准偏差优选为0.010～0.040的范围内。在本专利技术的银被覆合金粉末中，通过改善后述的在导电性糊剂中的分散性来提高TAP密度，以提高外部电极的导电性，同时赋予抗氧化性，为了降低导电性的经时变化，优选实施表面处理，具有由表面处理剂构成的表面处理层。作为表面处理剂的实例，可以列举碳原子数1～32的饱和或不饱和脂肪酸、碳原子数1～32的饱和或不饱和胺以及成环原子数5～12的杂环化合物。所述脂肪酸、胺可以具有环状结构，所述杂环化合物可以是饱和的，也可以是不饱和的，还可以是稠环结构的化合物。从导电性的观点出发，作为表面处理剂优选碳原子数1～32的饱和或不饱和脂肪酸。另外，上述说明的脂肪酸和胺的碳原子数从分散性的观点出发，优选为4～24。作为所述杂环化合物，优选三唑化合物(分子中具有三唑结构的化合物)。通过使用含有本专利技术的银被覆合金粉末和固化性树脂的导电性糊剂，与以往相比能够以更少的层结构来形成焊料润湿性、耐焊料腐蚀性和导电性优异的外部电极。作为所述导电性糊剂中的固化性树脂，可以列举热固化性树脂或光固化性树脂，导电性糊剂中的树脂的含有比例优选为1～40质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银被覆合金粉末，其在含有铜、镍、锌和不可避免的杂质的合金核颗粒的表面上具有含银的被覆层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 JP 2016-1694361.一种银被覆合金粉末，其在含有铜、镍、锌和不可避免的杂质的合金核颗粒的表面上具有含银的被覆层。2.根据权利要求1所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定得到的以体积基准计累积50％的粒径(D50)为0.1～10μm。3.根据权利要求1或2所述的银被覆合金粉末，其中，所述合金核颗粒中的铜、镍和锌的总计100质量％中，铜的比例为40～95质量％，镍的比例为4～40质量％，锌的比例为1～30质量％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末的利用BET单点法测定得到的比表面积为0.08～1.0m2/g。5.根据权利要求1～4中任一项所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末的TAP密度为3.0～7.5g/cm3。6.根据权利要求1～5中任一项所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末中的银的质量比例为1～40质量％。7.根据权利要求1～6中任一项所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末的氧量为0.05～0.45质量％。8.根据权利要求1～7中任一项所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末的TAP密度相对于真密度的比率除以(D50)得到的值(TAP密度/(真密度×D50))为0.223以上。9.根据权利要求1～8中任一项所述的银被覆合金粉末，其中，所述银被覆合金粉末在其颗粒表面上具有由表面处理剂构成的表面处理层。10.根据权利要求9所述的银被覆合金粉末，其中，所述表面处理剂为选自由碳原子数1～32的饱和或不饱和脂肪酸、碳原子数1～32的饱和或不饱和胺以及成环原子数5～12的杂环化合物组成的组中的至少一种。11.根据权利要求9或10所述的银被覆合金粉末，其中，对于构成所述银被覆合金粉末的任意20个颗粒，针对C元素和Ag元素进行能量色散型X射线分析(EDS...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田恭三，井上健一，金城优树，江原厚志，道明良幸，尾木孝造，山田雄大，吉田昌弘，
申请(专利权)人：同和电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP