[发明专利]导电性糊剂用铜粉及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电性糊剂用铜粉及其制造方法，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。

背景技术

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（誘電体セラミックスグリーンシート），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、铂等，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0.1～0.5μm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0.5～10μm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（-OH）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1.0～1.8μm，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0.8～2.0μm，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。