[发明专利]低碳铜粒子

说明书

技术领域

本发明涉及碳含量极为降低了的低碳铜粒子。本发明的低碳铜粒子特别适合作为用于例如形成印刷布线板的电路、或确保陶瓷电容器的外部电极电导通的铜糊的原料来使用。

背景技术

以往，作为形成电子部件等的电极、电路的方法，已知有下述方法：在基板上印刷使作为导电性材料的铜粉分散在糊中而得到的导电性糊，然后使该糊烧成固化来形成电路。

例如，在将导电性糊用于导通陶瓷电容器的外部电极时，在外部电极上涂布导电性糊，接着通过加热来进行脱粘合剂，然后烧结铜粒子。此时，在铜粒子中所含的碳量过多时，由于烧成产生含碳的气体，有时由于该气体导致导体产生裂纹、或者导体从基板剥离。

作为导电性糊的原料的铜粒子的制造方法大致分为以雾化法为代表的干式法、和利用水中的铜离子的还原的湿式法，但如果采用干式法，则有难以在铜粒子中混入碳这样的优点。然而，在干式法中，对于制造粒径小的铜粒子有限制。另一方面，虽然根据湿式法有能够容易地制造亚微米级的微小铜粒子这样的优点，但与此相对，有较多混入来源于存在于反应体系中的分散剂、还原剂的碳的倾向。

作为这样的制造方法之一，本申请人以前提出了下述铜粉的制造方法：在含有二价铜离子的铜盐水溶液中混合氢氧化碱而生成氧化铜，通过加入还原糖将氧化铜还原成氧化亚铜，进一步通过加入肼系还原剂还原氧化亚铜，由此生成金属铜，其中，在向铜盐水溶液中预先投入络合剂后，混合以反应当量计相当于1.10～1.60的氢氧化碱，并以使黑色的氧化铜生成的方式进行熟化(aging)反应(参照专利文献1)。在该方法中，由于使用了还原糖作为还原剂，因此有可能在铜粒子中混入来源于此的碳。

因此，本申请人以前提出了下述铜粒子的制造方法：使用磷酸化合物来代替用湿式法制造铜粒子时所使用的由有机化合物构成的分散剂(参照专利文献2)。使用磷酸化合物的铜粒子的制造方法除此以外还记载于例如专利文献3中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-342621号公报

专利文献2：日本特开2009-74152号公报

专利文献3：日本特开平9-256007号公报

发明内容

发明所要解决的问题

根据专利文献2所记载的方法，能够得到碳含量少的铜粒子。然而，在该方法中，以提高所得铜粒子的分散性、并且使粒径一致为目的，在工序的过程中进行洗涤来调整反应体系的pH。调整pH是为了提高分散性、为了得到均匀粒径的铜粒子所需的操作，但相应地增加了作业工序，从生产率的观点出发不能说是有利的。另外，即使进行这样的pH调整，分散性的程度也还未达到应满足的程度。

在专利文献3所记载的方法中，由于为了控制反应而使用了大量的磷酸，因此有所得铜粒子中所含的磷量变多的倾向。从电传导性的观点以及烧结温度降低的观点出发，含大量磷的铜粒子有时起到负作用，另外废液中的磷量也变多，从环境负荷的观点出发不能说是优选的。

因此，本发明的课题在于，提供与上述现有技术的铜粒子相比各种特性进一步提高了的低碳铜粒子。

用于解决问题的手段

本发明通过提供低碳铜粒子来解决所述问题，该低碳铜粒子的特征在于，碳含量低于0.01重量％，且磷含量低于0.01重量％，

用下式定义的变异系数CV值为10～35％，

所述低碳铜粒子为在表面的一部分具有非曲面部的大致球状。

CV值(％)＝(σ/D₅₀)×100

(式中，σ表示基于图像解析求出的粒子的粒径的标准偏差，D₅₀表示基于图像解析求出的粒子的50％体积累积粒径。)

另外，本发明提供低碳铜粒子的制造方法作为所述的低碳铜粒子的适合的制造方法，其特征在于，

具有还原工序，所述还原工序在不存在含碳化学种类(其中，不包括含碳铜化合物)和含磷化学种类的条件下，向包含铜化合物的水性液中添加还原剂来进行铜的还原，

在存在2.1～8mol/L的对还原反应没有贡献的物质的条件下，通过还原生成铜粒子。

发明的效果

根据本发明，能够提供降低了碳含量、同时是微粒且粒度分布一致的铜粒子。另外，能够提供耐热收缩性高的铜粒子。

附图说明

图1是在实施例1中得到的铜粒子的扫描型电子显微镜图像。

图2是在比较例2中得到的铜粒子的扫描型电子显微镜图像。