[发明专利]铜粉及使用其的铜膏、导电性涂料、导电性片以及铜粉的制造方法

说明书

本发明提供一种使铜粉彼此的触点增多而确保优异的导电性、并且适宜用于导电性膏、电磁波屏蔽等用途的铜粉。本发明的铜粉(1)呈现树枝状形状，该树枝状形状具有直线生长的主干(2)与从该主干(2)分支出的多个枝(3)，主干(2)及枝(3)由剖面平均厚度为0.02μm～5.0μm的平板状铜粒子集合而构成，所述铜粉(1)的平均粒径(D50)为1.0μm～100μm，铜粒子的相对于平板状面为垂直方向的最大高度，是该平板状面的水平方向的最大长度的1/10以下。

技术领域

本发明涉及一种铜粉，更详细而言，涉及一种用作导电性膏等的材料、能够提高导电性且具有新颖形状的铜粉及其制造方法、使用该铜粉的铜膏、导电性涂料、导电性片、以及该铜粉的制造方法。

背景技术

在形成电子机器中的配线层、电极等时，多使用如树脂型膏、烧成型膏那样的使用了银粉、铜粉等金属填料的膏。将银、铜的金属填料膏涂布或印刷于电子机器的各种基材上，接受加热固化、加热烧成的处理，而形成作为配线层、电极等的导电膜。

例如，树脂型导电性膏由金属填料与树脂、固化剂、溶剂等构成，将其印刷于导电体电路图案或端子上，在100℃～200℃加热固化而成为导电膜，形成配线、电极。关于树脂型导电性膏，由于热固化型树脂受热而固化收缩，因此，金属填料压接而相互接触，由此金属填料彼此重叠，结果形成电连接的电流通路。该树脂型导电性膏在200℃以下的固化温度进行处理，因此多用于印刷配线板等使用不耐热材料的基板。

另一方面，烧成型导电性膏由金属填料与玻璃、溶剂等构成，将其印刷于导电体电路图案或端子上，在600℃～800℃加热烧成而成为导电膜，形成配线、电极。烧成型导电性膏通过在较高温度进行处理而使金属填料彼此烧结，从而确保导通性。如此，该烧成型导电性膏由于在较高的烧成温度进行处理，因此存在不能用于如使用树脂材料的印刷配线基板的问题，但金属填料通过烧结而连接，因此有易于获得低电阻的优点。这种烧成型导电性膏例如用于积层陶瓷电容器的外部电极等。

另外，作为这些树脂型导电性膏、烧成型导电性膏所使用的金属填料，一直以来多使用银粉末。然而，近年来贵金属价格高涨，为了降低成本，至今也优选使用价格低于银粉的铜粉。

此处，关于用作金属填料的铜等粉末，如上所述，为了使粒子彼此连接而导电，多采用粒状、树枝状、平板状等形状。特别地，根据长、宽、厚3个方向的尺寸评价粒子时，由于为厚度较薄的平板状形状，有助于由厚度减小而实现的配线材料的薄型化，并且与具有一定厚度的立方体、球状的粒子相比，能够确保粒子彼此接触的面积较大，相应地具有能够实现低电阻、即高导电率的优点。因此，平板状形状的铜粉特别适于要维持导电性的导电性涂料、导电性膏的用途。需要说明的是，在较薄地涂布导电性膏来使用的情况下，优选还考虑铜粉所含的杂质的影响。

为了制作上述平板状铜粉，例如专利文献1中公开了获得适于导电性膏的金属填料的薄片状铜粉的方法。具体而言，将平均粒径为0.5～10μm的球状铜粉作为原料，使用球磨机、振动磨机，利用装填于磨机内的介质的机械能而机械性地加工成平板状。

另外，专利文献2中公开了关于导电性膏用铜粉末、详细而言为作为通孔用及外部电极用铜膏可获得高性能的圆盘状铜粉末及其制造方法的技术。具体而言，在介质搅拌磨机中投入粒状雾化铜粉末，使用直径1/8～1/4英寸的钢球作为粉碎介质，添加相对于铜粉末以重量计为0.5～1％的脂肪酸，在空气中或非活性环境中进行粉碎，由此加工成平板状。

进而，专利文献3中公开了一种方法，该方法是在不使电解铜粉的树枝超出所需地延伸的情况下，获得与以往的电解铜粉相比成型性更高、能够以高强度成型的电解铜粉。具体而言，为了增强电解铜粉本身的强度，使能够以高强度成型的电解铜粉析出，而以“使构成电解铜粉的微晶的尺寸微细化”为目的，向作为电解液的硫酸铜水溶液中添加选自钨酸盐、钼酸盐及含硫有机化合物中的一种或两种以上而使电解铜粉析出。