[发明专利]金属复合粉末及其生产方法

说明书

背景技术

技术领域

本发明一般地涉及金属复合粉末及其生产方法。更具体地，本发明涉及用于导电糊料等的金属复合粉末及其生产方法。

现有技术说明

通常来说，为了通过印刷方法等形成电极和电子部件的电线，使用通过在导电金属粉末，例如银或铜粉末中混合溶剂、树脂和分散剂等生产的导电糊料。

但是，银粉末是昂贵的，因为它是贵金属粉末，尽管其作为良好的导电材料具有非常低的体积电阻率。另一方面，相比于银粉末，铜粉末由于其易于氧化而具有较差的储存稳定性(可靠性)，尽管其作为良好的导电材料具有低体积电阻率。

为了解决这些问题，提出了将银涂覆的铜粉末(其中，铜粉末的表面涂覆了银)作为用于导电糊料的金属粉末(参见例如，日本专利申请公开号2010-174311和2010-077495)。

但是，在日本专利申请公开号2010-174311和2010-077495所揭示的银涂覆的铜粉末中，如果铜的一部分表面没有被银涂覆到，则从该部分开始氧化，从而其储存稳定性(可靠性)是不足的。

具体来说，由于氧容易在颗粒边界中进行扩散，从而氧沿着铜的颗粒边界的扩散(颗粒边缘扩散)使得从铜的颗粒边界开始发生氧化。

发明内容

因此，本发明的一个目的是消除上述问题并提供金属复合粉末，其含有铜和银，并且能够通过防止从铜的颗粒边界发生的氧化来改善其储存稳定性(可靠性)，本发明的另一个目的是其生产方法。

为了实现上述目的和其他目的，本发明的发明人不懈地研究并发现可以生产一种金属复合粉末，其能够通过如下方式防止从铜的颗粒边界发生的氧化来改善其储存稳定性(可靠性)：如果将银涂覆的铜粉末(其中，铜粉末的表面涂覆了银)喷雾到热等离子体的尾焰区域，引起铜粉末表面上的银在铜粉末内侧上的铜颗粒边界中扩散。藉此，本发明人得到了本发明。

根据本发明，提供了一种用于生产金属复合粉末的方法，该方法包括如下步骤：制备银涂覆的铜粉末，其中，铜粉末的表面涂覆有银；将银涂覆的铜粉末喷雾到热等离子体的尾焰区域中，引起铜粉末表面上的银在铜粉末内侧上的铜的颗粒边界中扩散。

在用于生产金属复合粉末的该方法中，热等离子体的尾焰区域的温度优选为2000-5000K。优选通过雾化生产铜粉末。铜粉末的平均颗粒直径优选为0.1-100um。相对于银涂覆的铜粉末，银含量优选大于或等于5重量％。

根据本发明，提供了一种金属复合粉末，其包含：铜粉末；以及银，所述银在铜粉末的内侧上的铜的颗粒边界中扩散。在该金属复合粉末中，铜粉末的平均颗粒直径优选为0.1-100um。相对于金属复合粉末，银含量优选大于或等于5重量％。在金属复合粉末的横截面上，被银占据的面积百分比优选为3-20％。

在说明书全文中，术语“铜粉末的平均颗粒直径”指的是对应于50％的铜粉末的累积分布积累的颗粒直径(D₅₀直径)，其是通过激光衍射粒度分析仪测得的。

根据本发明，可以提供一种金属复合粉末，其含有铜和银，并且能够通过防止从铜的颗粒边界发生的氧化来改善其储存稳定性(可靠性)，本发明还可以提供其生产方法。

附图说明

通过以下详细描述和本发明优选实施方式的附图，可以更全面的理解本发明。但是，附图并不旨在暗示将本发明限制到具体实施方式，而仅仅是进行解释和理解。

在附图中：

图1是通过观察银涂覆的铜粉末的横截面获得的BE(背散射电子)模式的组成图像(COMPO图像)，其是通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)在比较例中获得的；

图2是通过观察金属复合粉末的横截面获得的COMPO图像，其是通过FE-SEM的方式在实施例中获得的；

图3是通过观察金属复合粉末的横截面获得的映像图像，其是通过能量色散X射线光谱仪(EDS)和场发射俄歇电子能谱仪(FE-AES)的方式在实施例中获得的；

图4显示比较例获得的银涂覆的铜粉末的热重差热分析(TG-DTA)中的测量结果图；以及

图5显示实施例获得的金属复合粉末的TG-DTA中的测量结果图。

优选实施方式的说明