银粉及其制造方法技术

在制作糊剂时在溶剂中的分散性良好，抑制混炼时产生片等粗大的粉体。本发明专利技术使用一种银粉，其具备以下特性：聚集力为-0.2N/cm2以上且0.7N/cm2以下，粉体层剪切力测定中的压缩率为20～50％，且用JIS-K6217-4法测定的邻苯二甲酸二丁酯的吸收量为3.0～9.0ml/100g。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更详细而言，涉及作为银糊剂(silver paste)的主成分的，该银糊剂用于形成电子仪器的配线层、电极等。本申请基于2011年6月8日在日本申请的日本专利申请号特愿2011-128015而主张优先权，参照这些申请，并将其援引至本申请。
技术介绍
电子仪器的配线层、电极等的形成中广泛使用树脂型银糊剂、煅烧型银糊剂等银糊剂。配线层、电极等的导电膜通过将银糊剂涂布或印刷后、进行加热固化或加热煅烧来形成。例如，树脂型银糊剂由银粉、树脂、固化剂、溶剂等组成，将该树脂型银糊剂印刷在导电体电路图案或端子上后，使其以100°c 200°C加热固化而制成导电膜，从而形成配线、电极。另外，煅烧型银糊剂由银粉、玻璃、溶剂等组成，将该煅烧型银糊剂印刷在导电体电路图案或端子上后，加热至600°C 800°C并煅烧制成导电膜，从而形成配线、电极。对将银糊剂加热而形成的这些配线、电极的导电性而言，银粉的填充性和煅烧性是重要的。导电性银糊剂通常使用粒径为0.1 μ m 数μ m的银粉，所使用的银粉的粒径根据目标配线的粗细、电极的厚度来细选。另外，对所形成的配线的粗细、电极的厚度要求高度的均一性，对此，银粉在糊剂中的分散性是重要的。分散性的提高与填充性的提高相关。对导电性银糊剂用银粉所要求的特性随用途和使用条件而异，一般而言，为在糊剂中的高分散性和煅烧性。使用在糊剂中的分散性低的银粉时，不仅配线的粗细、电极的厚度变得不均一，且固化、煅烧的处理也变得不均一，导致导电膜的电阻增大、导电膜变脆。另夕卜，煅烧性的恶化与导电膜的电阻的增大直接相关。但是，这3种特性与银粉制造工艺的稳定性、银粉的表面处理具有较大相关性。然后，在制作银糊剂时，首先，对银粉与溶剂等其它构成成分进行混炼使其融合，其后，边用三辊磨等施加规定的压力边进行混炼来制作。此时，对银粉要求能够用辊有效地进行混炼、即具有良好的混炼性。然而，糊剂中存在大的银粉的块时，通过用辊进行混炼，糊剂中的银粉的块被碾碎而产生数mm单位的薄片状粉(片)等粗大粉体。不希望所产生的片直接残留在糊剂中，因此使用筛网等进行筛分而去除，但产生的片过多时，还会产生筛网之间被粗大粉体堵塞等不良情况，从而无法有效地去除，导致严重影响生产率。另外，如上述那样地在糊剂中产生片时，使用该糊剂进行丝网印刷时，微细的丝网被粗大的片堵塞，从而难以正确地印刷图案。像这样，片的产生会显著影响制作糊剂时的混炼性、丝网印刷时的印刷性。因此，理想的是，银粉在制作糊剂时在溶剂中的分散性良好，同时不产生片等粗大的粉体。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-197030号公报专利文献2:日本特开2000-129318号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因而，本专利技术是鉴于这种实际情况而提出的，其目的在于，提供一种在制作糊剂时在溶剂中的分散性良好、抑制混炼时产生片等粗大粉体的。用于解决问题的方案本专利技术人等为了实现上述目的而重复进行了深入研究，结果发现，具有大致球形的颗粒连接成规定大小而形成的聚集物的银粉在糊剂中具有良好的分散性，能够抑制混炼时产生片等粗大粉体，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术所述的银粉的特征在于，聚集力为-0.2N/cm2以上且0.7N/cm2以下，粉体层剪切力测定中的压缩率为20 50%，且用JIS-K6217-4法测定的邻苯二甲酸二丁酯的吸收量为3.0 9.0ml/100g。另外，本专利技术所述的银粉的制造方法的特征在于，其为将氯化银和络合剂溶解而得到的含银络合物的溶液与还原剂溶液混合，将银络合物还原来制造银粉的方法，在上述含银络合物的溶液和上述还原剂溶液两者、或任一者中添加相对于银为0.1 15质量％的水溶性高分子。专利技术的效果根据本专利技术，在糊剂的溶剂中的分散性优异、能够有效地抑制制作糊剂的混炼时产生片等粗大粉体。附图说明图1为银颗粒形态的模式性示意图。具体实施例方式以下，针对本专利技术所述的的具体实施方式进行详细说明。需要说明的是，本专利技术不限定于以下的实施方式，可在不变更本专利技术的主旨的条件下适当变更。在说明中，如图1那样地定义对银颗粒形态的称呼。即，如图1的(A)所示那样，将从外观几何学的形态判断为单位颗粒的银颗粒称为一次颗粒。另外，如图1的(B)所示那样，将一次颗粒通过颈缩而连结2 3个以上而成的颗粒称为二次颗粒。进而，如图1的(C)所示那样，将一次颗粒和二次颗粒的集合体称为聚集物。以往，在银糊剂的制作中，使用单个的一次颗粒尽可能分散且平均粒径为0.1 1.5μπι的银粉，但这种一次颗粒已分散的微细的银颗粒被密实地填充，因此与其它颗粒的接点多而聚集力变大，导致糊剂中银颗粒彼此容易聚集而形成大的块。由此，例如在通过糊剂的制作中通常使用的三辊磨进行混炼时，该已聚集的块在未被破坏的情况下直接进入辊内，其结果，导致片等的mm数量级的粗大粉体的形成。与此相对，在具有由一次颗粒和二次颗粒以规定比例稀疏地聚集而成的聚集物的、粒度分布大的银粉的情况下，聚集物间具有充分的空隙，接点数少，因此确认了糊剂中未形成大的块、未产生片。这种银粉中，一次颗粒和二次颗粒以规定大小进行聚集并连结，形成例如葡萄串样的、如图1的(C)所示那样的聚集物。该聚集物的大小为约5 10 μ m左右，推测其由数个一次颗粒较强地结合而成的二次颗粒、以及该二次颗粒与一次颗粒以较弱的结合连结而成的结构形成。由此，本专利技术人等可知:通过适度地形成由一次颗粒或二次颗粒连结至规定大小而成的聚集物，且该聚集物具有规定的强度，将聚集物视为I个颗粒时的银颗粒间的聚集力得以降低，分散性优异，可以有效地抑制制作糊剂的混炼时的片等粗大的粉体的发生，改善混炼性。S卩，本实施方式所述的银粉的聚集力为-0.2N/cm2以上且0.7N/cm2以下，粉体层剪切力测定中的压缩率为20 50%，且用JIS-K6217-4法测定的邻苯二甲酸二丁酯的吸收量为3.0 9.0ml/100g。具有这种特性的银粉在制作糊剂时在溶剂中的分散性良好，可以有效地抑制混炼时产生片等粗大的粉体。本实施方式中使用的银颗粒的一次颗粒的平均粒径优选为0.1 1.5 μ m的范围。通过使一次颗粒的平均粒径为0.1 μπι以上，在制成导电性糊剂时不会产生大的电阻，导电性良好。另外，通过使一次颗粒的平均粒径为1.5μπι以下，即使如后述那样一次颗粒连结至规定大小而形成聚集物时，分散性也不会恶化,混炼性和印刷性良好。聚集力表示银粉本身的聚集容易度,是银颗粒在糊剂中聚集的指标。该聚集力可以定义为银粉在无负载状态下的剪切应力。因此，例如可以使用粉体层剪切力测定装置由剪切应力和垂直应力的图而求出，在剪切应力相对于垂直应力的图中，Y截距的剪切应力值为聚集力。即意味着该Y截距越上升，则聚集力越大。需要说明的是，剪切应力相对于垂直应力的图的斜率为银粉的内部摩擦力，是粉体的滑动容易度的指标。本实施方式所述的银粉的聚集力为-0.2N/cm2以上且0.7N/cm2以下。通过使聚集力处于上述范围内，糊剂中不会产生银颗粒的过度聚集，粗大的片的产生受到抑制。邻苯二甲酸二丁酯的吸收量可以基于JIS-K6217-4法进行测定。本实施方式所述的银粉的邻苯二甲酸二丁酯的吸收量为3.0 9.0ml/100g。邻苯二甲酸二丁酯的吸收量为3.0 9.0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.08 JP 2011-1280151.一种银粉，其特征在于，聚集力为-0.2N/cm2以上且0.7N/cm2以下，粉体层剪切力测定中的压缩率为20 50%，且用JIS-K6217-4法测定的邻苯二甲酸二丁酯的吸收量为3.0 9.0ml/100g。2.根据权利要求1所述的银粉，其特征在于，以使用激光衍射散射法测定的体积积算的平均粒径为D50、以利用SEM的图像分析得到的平均粒径为DS时，以D50/DS求出的比为1.5 5.0。3.根据权利要求1或2所述的银粉，其特征在于，以利用BET法求出的比表面积为SSA1、以利用SEM的图像分析得到的平均粒径求出的比表面积为SSA2时，以SSA1ZiSSA2求出的比低于1.0。4.根据权利要求1 3中任一项所述的银粉，其特征在于，将该银粉与环氧树脂以420G的离心力进行混炼而得到糊剂，以使用激光衍射散射法对该糊剂中的银粉进行测定而得到的体积积算的平均粒径为Dl ;其后进一步利用三辊磨进行混炼而得到糊剂，以使用激光衍射散射法对该糊剂中的银粉进行测定而得到的体积积算的平均粒径为D2时，以D2/D1求出的比为0.5 1.5。5.根据权利要求1 3中任一项所述的银粉，其特征在于，将该银粉与环氧树脂以420G的离心力进行混炼而得到糊剂，以利用粘弹性测定装置对该糊剂进行测定而得...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛刚，冈田美香，石田荣治，二瓶知伦，寺尾俊昭，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：
国别省市：