导电性糊剂用铜粉及其制造方法技术

本发明专利技术提供以下导电性糊剂用铜粉以及可以稳定制造这种导电性糊剂用铜粉的方法：该铜粉为单分散的微粒，粒度分布窄且不含粗粒的球状的铜微粒，能避免对电特性的不良影响，同时使电极的薄膜化成为可能。该制造方法是在含铜的水溶液中，一边吹入空气一边添加配位剂使铜配位化后，停止吹入空气，添加还原剂使铜粒子还原析出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别是涉及以下导电性糊剂中使用的铜粉及其制造方法:该导电性糊剂用于形成层叠陶瓷电容器或层叠陶瓷电感器等层叠陶瓷电子部件的内部电极、小型层叠陶瓷电容器或层叠陶瓷电感器等的外部电极。
技术介绍
就层叠陶瓷电容器的通常的制造方法而言，首先，准备多片钛酸钡系陶瓷等介电陶瓷生片(誘電体七^ ^ ^ ^ 一 >'>一卜)，在各片上，按照规定的图案印刷内部电极用的导电性糊剂，通过层叠压接这些片，制作介电陶瓷生片与导电性糊剂层交互层叠的层叠体。将这些层叠体切断成规定的形状的多个芯片后，在高温下同时烧成，制作层叠陶瓷电容器的素域。然后，在 该素域的内部电极露出的端面上，涂布以导电性粉体、玻璃粉体及有机展色料作为主成分的外部电极用的导电性糊剂，干燥后，通过在高温下烧成形成外部电极。之后，根据需要通过在外部电极上电镀镍或锡等镀层等而形成。以往，作为用于形成这种层叠陶瓷电容器等的内部电极的导电性糊剂中使用的金属材料，使用过钯、银-钯、钼等，但由于它们均为昂贵的贵金属，因此有成本增加的问题。所以，近年来，使用镍或铜等基本金属成为主流，现在，主要使用镍微粒(虽然与层叠陶瓷电容器的大小或容量等有关，但一般为平均粒径0.1 0.5 μ m的镍微粒)。另外，铜与镍相比，由于导电率高、熔点低，因此可能会改善层叠陶瓷电容器的特性，并有助于在烧成时的低温化等生产时节能，期待能有望作为今后的内部电极用的金属材料的一种。另一方面，几年来，为了实现层叠陶瓷电容器等的高容量化或小型化，正在寻求内部电极的薄层化。另外，随着层叠陶瓷电容器等的用途的扩大，也正在寻求内部电感器小、作为高频特性具有即使GHz级也可以使用的特性的层叠陶瓷电容器等。从这种背景出发，寻求具有以下特性的铜微粒:作为层叠陶瓷电容器等的内部电极用的金属材料，为单分散的微粒，粒度分布窄，且不含粗粒等。现在，铜微粒主要在层叠陶瓷电容器等外部电极用的导电性糊剂中使用，铜微粒的大小虽然也与层叠陶瓷电容器等的大小有关，但一般为0.5 10 μ m左右，且使用球状、薄片状、无定形等各种形状的铜微粒。另外，在一般的外部电极用的导电性糊剂中，可以混合使用上述大小和形状的铜微粒。作为这种铜微粒的制造方法，提出了以下方法:用L-抗坏血酸或L-抗坏血酸盐类还原硫酸铜溶液的方法(例如，参照日本专利特开昭63-186803号公报)；用D-异抗坏血酸或D-异抗坏血酸盐类还原硫酸铜溶液的方法(例如，参照日本专利特开昭63-186805号公报)；用硼氢化合物还原硫酸铜溶液的方法(例如，参照日本专利特开昭63-186811号公报);用含有羟基(-0H)的芳香族化合物还原硫酸铜溶液的方法(例如，参照日本专利特开平1-225705号公报);在由铜离子、还原剂及配位剂构成的混合水溶液中添加反应引发剂进行还原反应后，添加铜离子、还原剂、PH调节剂而制造铜微粉末的方法(例如，参照日本专利特开昭63-274706号公报)；在具有2价的铜离子的铜盐水溶液中混合氢氧化碱生成氧化铜，加入还原糖将氧化铜还原成氧化亚铜，进而加入肼类还原剂还原氧化亚铜的方法(例如，参照日本专利特开2003-342621号公报)；在存在硫类化合物和保护胶体的溶剂液中，使氧化铜与肼等还原剂反应制造铜微粒的方法等(例如，参照日本专利特开2004-256857号公报)。但是，由日本专利特开昭63-186803号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径为1.0 1.8 μ m，作为内部电极用的铜微粒使用是不够的。另外，由于使用调节pH的铜离子的水溶液与调节PH的还原剂的水溶液，由铜离子经氧化亚铜还原成铜粒子，因此粒径的控制不稳定，会产生凝结(粒子之间的结合)，形状不固定，有粒度分布变宽的情况。另外，由日本专利特开昭63-186805号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径为0.8 2.0ym,作为内部电极用的铜微粒使用是不够的。另外，由于使用调节pH的铜离子的水溶液与调节PH的还原剂的水溶液，由铜离子经氧化亚铜还原成铜粒子，因此粒径的控制不稳定，产生凝结(粒子之间的结合)，形状不固定，有粒度分布变宽的情况。另外，由日本专利特开昭63-186811号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径为0.3 0.7 μ m，若与由日本专利特开昭63-186803号公报及日本专利特开昭63-186805号公报中记载的方法得到的铜微粒相比，则可以得到小的铜微粒，但这时作为内部电极用的铜微粒使用也还是不够的。另外，由于使用硼氢化合物作为还原剂，因此若还原剂的pH调节时pH低，则会发生自分解，有操作性、稳定性变差的情况。另一方面，若增加pH则硼氢化合物稳定，但这时由于铜离子的还原反应经氧化亚铜进行，因此粒径的控制不稳定，产生凝结(粒子之间的结合)，形状不固定，有粒度分布变宽的情况。另外，由日本专利特开平1-225705号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径为0.7 1.5 μ m，作为内部电极用的铜微粒使用是不够的。另外，即使使用氢醌作为还原剂，即使调节反应PH或反应温度等也难以将铜粒子进一步微粒化。另外，由于使用调节PH后的铜离子的水溶液与调节pH后的还原剂的水溶液，由铜离子经氧化亚铜还原成铜粒子，因此粒径的控制不稳定，产生凝结(粒子之间的结合)，形状不固定，有粒度分布变宽的情况。另外，由日本专利特开昭63-274706号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径为0.16 0.61 μ m，若由平均粒径判断，则考虑可以作为内部电极用的铜粉使用。但是，该方法中，由于在高pH区域(pH12 13.5)进行还原反应，由铜离子经氢氧化铜、氧化铜、氧化亚铜还原成铜粒子，因此粒径的控制不稳定，产生凝结(粒子之间的结合)，形状不固定，有粒度分布变宽的情况。另外，由日本专利特开2003-342621号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径为0.5 4.0 μ m，作为内部电极用的铜微粒使用是不够的。另外，该方法的反应为将由2价的铜离子生成的氧化亚铜还原成氧化铜后进一步还原成铜粒子的反应，由氧化铜向铜粒子的还原反应为所谓的溶解析出型反应。将该方法用于粒径某种程度大的铜粒子的制造时，可以进行稳定的控制，可以使粒度分布窄，但很难得到诸如作为内部电极用的铜微粒使用的微细的铜微粒，得到(不含连晶粒子(連晶粒子)或凝结粒子)逐个分离的微细粒子也是困难的。进而，由日本专利特开2004-256857号公报中记载的方法得到的铜微粒的平均粒径，一次粒径为0.25 0.5 μ m, 二次粒径为0.3 0.6 μ m，若由平均粒径判断，则考虑可以作为内部电极用的铜粉使用。另外，微粒为振实密度为3.2 3.4g/cm3的高振实密度，可以说分散性优良。但是，日本专利特开2004-256857号公报中记载的方法的反应，由于是在硫化合物存在下的反应，因此可能在铜微粒的内部或表面含有硫化合物。通常，由于硫为对电子部件的可靠性产生不良影响的物质，因此不优选在导电性糊剂用铜粉中含有硫化合物。
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于上述以往的问题点，目的在于提供以下导电性糊剂用铜粉以及可以稳定制造这种导电性糊剂用铜粉的方法:铜粉为单分散的微粒，粒度分布窄且不含粗粒的球状的铜微粒，能避免对电特性的不良影响，同时使电极的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 JP 2010-220699;2011.09.09 JP 2011-196631.导电性糊剂用铜粉的制造方法，其特征在于，在含铜的水溶液中，一边吹入空气一边添加配位剂使铜配位化后，停止吹入空气，添加还原剂使铜粒子还原析出。2.如权利要求1所述的导电性糊剂用铜粉的制造方法，其特征在于，所述配位剂为选自氨水、乙酸、蚁酸、葡糖酸、柠檬酸、柠檬酸三钠、酒石酸钠以及乙二胺四乙酸二钠中的至少一种的配位剂。3.如权利要求1所述的导电性糊剂用铜粉的制造方法，其特征在于，所述还原剂为选自次磷酸、次磷酸钠、肼、硼氢化钠及福尔马林中的至少I种的还原剂。4.如权利要求1所述的导电性糊剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：金城优树，末永真一，藤田英史，岸田实，
申请(专利权)人：同和电子科技有限公司，
类型：
国别省市：