[发明专利]制造银金属细粉的方法

说明书

本发明涉及制造细银粉的改进方法。

具体而言，本发明涉及制造在1-3μm范围内并具有非常窄的粒径分布的银颗粒的制造方法。

银粉广泛用于电子工业中导体厚膜浆的制备，这些厚膜浆用于工业中导体厚膜浆的制造，这些厚膜浆用于形成导电的电路图案，此电路图案通过网目印刷印在基底上。然后将此电路图案形式的物质干燥，煅烧，以蒸发掉有机媒液并使银颗粒烧结形成电路图案形式的导体。

印刷电路技术正要求更为密集、更精确的电路。为符合这些要求，导电线宽度越来越窄，行与行之间的距离也越来越小。为使导电线更窄，其分布更密集，所需的银粉必须尽可能地接近球形，其粒径分布很窄。

目前用于生产金属粉的许多方法都可用于生产银粉，例如：化学方法、物理方法例如雾化或粉磨、热分解和电化学方法。

电子技术应用的银粉通常使用化学沉淀的方法来制造。可溶性银盐的水溶液在银粉可以沉淀出来的条件下与适当的还原剂反应，从而化学还原生产出银粉。最常用的银盐是硝酸银。无机还原剂包括肼，亚硫酸盐和甲酸盐可用来还原硝酸银。由于集结作用，这些方法生产的银粉很可能颗粒尺寸很大，形状不规则，且粒径分布宽。

有机还原剂如醇、糖或醛与碱金属氢氧化物一起使用，以创造还原硝酸银的条件。在这些条件下，还原反应很快，难以控制，且制出的粉末残留有碱金属离子。尽管粒径很小（＜1微米），但粉末的形状趋向不规则，粒径分布很广，以致堆积不密。这类银粉难以控制烧结，致使厚膜印刷导体电路中线的分辨率不足。

Short的美国专利No.2，752，237是通过从含少量残余HNO₃的AgNO₃水溶液中用过量的碱金属盐沉淀Ag₂CO₃生产银的方法。此碱性Ag₂CO₃悬浮液然后用还原剂例如甲醛来还原。

Cuhra等人的美国专利No.3，201，112制造细银颗粒的方法是（1）加碱金属氢氧化物从AgNO₃溶液沉淀Ag₂O来生产细银颗粒的方法，（2）用甲醛将Ag₂O转化成甲酸银，然后（3）加热甲酸银使甲酸基分解产生胶保护的金属银颗粒。

Block等人的美国专利No.3，345，158是通过向沸腾的AgNO₃溶液（pH＝1）加入甲酸形成银晶粒。

Daiga的美国专利3，717，453和3，816，097则公开了：先制备含银和另一种金属的溶液，将此溶液还原产生Ag-金属浆，然后向一金化合物的溶液中加入此浆，从而还原沉淀出金颗粒。另一方面，Daiga又公开了：先制备含银和另一种金属的溶液，向此溶液中加入金溶胶，然后还原此浆体，沉淀出银和另种金属的颗粒。使用5%重量的亚微米二氧化硅颗粒（以金属为百分数的基准）作为抗聚结剂。

Scholten等人的英国专利2，236，116A所公开的方法是从含硝酸银、甲酸铵和柠檬酸铵离子的水溶液中，在至少50℃温度，更好在60°-100℃下还原银离子来制造银颗粒的。还原反应结束后，颗粒立即过滤、洗涤、干燥。

Stepanov等人的苏联专利1，202，712A所公开的方法是在pH8-9条件下，从含有硝酸银、甲酸钠、胶体银和表面活性剂乙醇溶液的水分散系来制备银粉。在过滤出银沉淀和对其洗涤之前，应将反应体系加热至沸腾。

Tosun和Glicksman的美国专利No.4，979，985公开了从银盐、明胶和烷基酸磷酸盐的酸性水溶液沉淀来制造亚微米粒径银颗粒的方法。水溶性甲酸盐被用作银盐的还原剂。

德国专利2，219，513的方法是先制备银的配合化合物，然后加入还原剂如肼或甲酸钠来还原该化合物制造银粉的，此一过程在碱性pH值下进行。

Tanaka  Kikinzoku  Kogyo的日本专利62179011的方法是使用D-erythrorbic酸或它的盐作为还原剂，从硝酸银溶液中沉淀制造出单粒径的细银颗粒。

Karlov等人的SU  10171367公开的方法是在四乙氧基硅烷存在情况下用氢醌沉淀硝酸银来制备银粉，其中银与四乙氧基硅烷的摩尔比为1∶0.05-1∶0.06（约17∶1至20∶1）。

本发明涉及制造细分散银金属颗粒的方法，它包括以下的相继步骤：

（1）制造稀的水硅溶胶，然后加热至70-90℃。