银粉及其制造方法技术

在含银离子的水反应体系中加入还原剂，还原沉积出银颗粒后，干燥银颗粒获得银粉，该银粉在高于１００℃但低于４００℃温度进行热处理。热处理后的银粉在５０－８００℃的最大热膨胀系数不大于１．５％，且银粉由５０℃加热至８００℃时没有加热峰。所述银粉被灼烧直到在８００℃银粉重量恒定时的银粉灼烧损失不大于１．０％。银粉的堆密度不小于２ｇ／ｃｍ↑［３］，ＢＥＴ比表面积不大于５ｍ↑［２］／ｇ。

【技术实现步骤摘要】

概括地说，本专利技术涉及。更具体地说，本专利技术涉及用于电子部件，如多层电容器的内部电极、电路板印刷电路的银粉，及其制造方法。
技术介绍
为形成混合集成电路的电极、多层电容器、芯片电阻等，一直使用金属陶瓷型导电糊剂(或待焙烧型的导电糊剂)。常规的金属陶瓷型糊剂包含银粉、含溶解在有机溶剂中的乙基纤维素或丙烯酸类树脂的载体、玻璃料、无机氧化物、有机溶剂、分散剂等组分。金属陶瓷型糊剂通过浸涂或印刷形成预定的图案，然后焙烧形成导体。作为制备这种导电糊剂用银粉的方法，已知的是湿还原法，它是在水反应体系中加入还原剂，该体系含有银离子，通过还原沉淀出银颗粒(例如，可参见日本专利公开公报8-176620)。但是，某些情况下，用常规湿还原法制备的银粉含有还原时反应母液夹带的杂质。因此，如果使用含有这种银粉的糊剂来形成导体，某些情况下，由于气体组分等在焙烧时蒸发而使导体拱起和/或发生破裂。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是解决前述这些问题，并提供一种用来形成糊剂的银粉，该糊剂能焙烧形成没有拱起和破裂的导体，还提供了该种银粉的制备方法。为了达到前述目的及其它目的，本专利技术者进行了深入研究，发现在含有银离子的水反应体系中加入还原剂，还原沉积出银颗粒，干燥后获得银粉，如果再将获得的银粉在高于100℃但低于400℃，较好在120-300℃，更好在150-250℃进行热处理，用来形成经过焙烧能形成导体的糊剂，则能够获得没有拱起和破裂部分的导体。因此，本专利技术者作出了本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造银粉的方法，该方法包括以下步骤制备含银离子的水反应体系；将还原剂加入含有银离子的水反应体系中，还原沉积出银颗粒；干燥银颗粒，制得银粉；获得的银粉在高于100℃但低于400℃，较好在120-300℃，更好在150-250℃进行热处理。在所述制造银粉的方法中，在沉积银颗粒之前或之后，较好是在浆状反应体系中含有分散剂。所述分散剂宜为至少一种选自脂肪酸、脂肪酸盐、表面活性剂、有机金属、鳌合剂和保护胶体的分散剂。还原剂宜为至少一种选自抗坏血酸、链烷醇胺、氢醌、肼和甲醛水的还原剂。较好的是，还原剂的加入速率不小于相对于含银离子的水反应体系中银含量的1当量/分钟。根据本专利技术的另一个方面，提供了在50-800℃范围其最大热膨胀系数不大于1.5％，较好不大于1.0％，更好不大于0.5％的银粉，该银粉被灼烧直到800℃时重量恒定的银粉灼烧损失不大于1.0％。该银粉较好在由50℃加热至800℃时没有加热峰。较好的是，银粉的堆密度不小于2g/cm3，BET比表面积不大于5m2/g。根据本专利技术，可以制造用来形成糊剂的银粉，该糊剂能焙烧形成没有拱起和破裂部分的导体。附图简要说明附图说明图1所示是实施例1和比较例1的DTA曲线，表示加热值随温度的变化。具体实施例方式在根据本专利技术制造银粉的方法的一个优选的实施方式中，还原剂加入含有银离子的水反应体系中，还原沉积出银颗粒之后，干燥银颗粒获得银粉，然后，将获得的银粉在在高于100℃但低于400℃，较好在120-300℃，更好在150-250℃进行热处理。如果不进行热处理，或热处理温度不高于100℃，银粉的热膨胀系数增大，使银粉有一个加热峰。如果将含这种银粉的糊剂用来形成导体，在焙烧期间引起气体组分等挥发，致使导体拱起和/或破裂。另一方面，如果加热温度不低于400℃，得到聚积的银粉，在制备糊剂等时会有薄片形成的问题。此外，热处理可以在大气中、真空中、或惰性气体如氮气或氩气的气氛中进行。要求根据热处理温度以及所需的银粉特性来控制热处理时间。作为含银离子的水反应体系，可以使用含硝酸银、银盐络合物或银中间体的水溶液或浆料。银盐络合物可以通过加入氨水、铵盐、螯合化合物等形成。银中间体可以通过加入氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠等来制备。其中，优选使用在硝酸银水溶液中加入氨酸获得的胺络合物，这样获得银粉具有适合的粒径，且为球形。由于胺络合物的配位数为2，对每摩尔银加入2摩尔或更多的氨。还原剂选自下列物质抗坏血酸、亚硫酸盐、链烷醇胺、含水过氧化氢、甲酸、甲酸铵、甲酸钠、乙二醛、酒石酸、次亚磷酸钠、氢硼化钠、肼、肼化合物、氢醌、焦棓酸、葡萄糖、五倍子酸盐、甲醛水、干燥的硫酸钠和雕白粉。其中，还原剂较好是选自下面的一种或多种物质抗坏血酸、链烷醇胺、氢醌、肼和甲醛水。如果使用这些还原剂，可以获得适当粒径的银粉。还原剂加入速率宜大于或等于1当量/分钟，为的是防止银粉聚积。虽然对此原因还不清楚，但可以认为，如果在短时间内加入还原剂，在短时间完全还原后立刻引起银颗粒还原沉积出来，这样就很难产生晶核的聚积，从而改善分散性。因此，加入还原剂的时间宜短。进行还原时，还宜搅拌进行反应的溶液，在短时间内完成反应。为了进一步提高分散性，在沉积银颗粒之前或之后，在浆状反应体系中宜加入分散剂。分散剂较好是选自下列的一种或多种物质脂肪酸、脂肪酸盐、表面活性剂、有机金属、鳌合剂和保护胶体。脂肪酸的例子有丙酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸、丙烯酸、油酸、亚油酸和花生四烯酸。脂肪酸盐的例子是由脂肪酸和金属，如锂、钠、钾、钡、镁、钙、铝、铁、钴、锰、铅、锌、锡、锶、锆、银和铜形成的盐。表面活性剂的例子有阴离子表面活性剂，如烷基苯磺酸盐；两性表面活性剂如咪唑鎓甜菜碱；和非离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯脂肪酸酯。有机金属的例子有乙酰丙酮三丁醇锆、柠檬酸镁、二乙基锌、氧化二丁基锡、二甲基锌、四正丁醇锆、三乙基铟、三甲基镓、氧化单丁基锡、四异氰酸酯硅烷、四甲基硅烷、四甲氧基硅烷、聚甲氧基硅氧烷、三异氰酸单甲酯硅烷、硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂和铝偶联剂。鳌合剂的例子有咪唑、噁唑、噻唑、硒唑、吡唑、异噁唑、异噻唑、1H-1，2，3-三唑、2H-1，2，3-三唑、1H-1，2，4-三唑、4H-1，2，4-三唑、1，2，3-噁二唑、1，2，4-噁二唑、1，2，5-噁二唑、1，3，4-噁二唑、1，2，3-噻二唑、1，2，4-噻二唑、1，2，5-噻二唑、1，3，4-噻二唑、1H-1，2，3，4-四唑、1，2，3，4-噁三唑、1，2，3，4-噻三唑、2H-1，2，3，4-四唑、1，2，3，5-噁三唑、1，2，3，5-噻三唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、以及它们的盐，和草酸、琥珀酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、双十二烷酸(didodecanoic acid)、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二酸、乙醇酸、乳酸、羟基丁酸、甘油酸、酒石酸、苹果酸、丙醇二酸、羟基丙酸、扁桃酸、柠檬酸和抗坏血酸。保护胶体的例子有明胶、清蛋白、阿拉伯树胶、protarbic酸和卵清酸。通过上述根据本专利技术制造银粉方法的优选实施方式，能够制备在50-800℃最大热膨胀系数不大于1.5％，较好不大于1.0％，更好不大于0.5％的银粉，该银粉灼烧到在800℃银粉重量恒定时的银粉灼烧损失不大于1.0％，银粉的堆密度不小于2g/cm3，BET比表面积不大于5m2/g。如果用这种的银粉来形成经表示形成导体的糊剂，能减小导体由于挥发组分的挥发产生的膨胀，并且能够减少由于加热部件导致的突然加热，因此能够形成没有拱起和/或破裂部分的导体。如果银粉为球形，这种银粉适合用来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造银粉的方法，所述方法包括以下步骤：制备含银离子的水反应体系；在所述含银离子的水反应体系中加入还原剂，以还原沉积出银颗粒；干燥所述银颗粒，以产生银粉；并在高于１００℃但低于４００℃的温度下，对所述银粉进行热处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤野剛聡，尾木孝造，
申请(专利权)人：同和控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]