[发明专利]银粒子的制造方法及通过该方法制造的银粒子

说明书

技术领域

本发明涉及银粒子的制造方法。详细而言，本发明涉及能够制造具有20nm～200nm的中等程度的平均粒径的银粒子的方法，其是在控制尺寸的同时制造粒径一致的银粒子的方法。

背景技术

银(Ag)具有优良的导电性、光反射率，并且还具有催化作用、抗菌作用等特异的特性，因此是被期待利用于电极/配线材料、胶粘材料/接合材料、热传导材料、导电性胶粘材料/导电性接合材料、反射膜材料、催化剂、抗菌材料等各种工业用途的金属。作为银在上述各种用途中的利用方式，有使银粒子分散、悬浮于适当的溶剂中的方式。例如，在安装于半导体器件等电子部件的配线板的电极/配线形成或胶粘材料/接合材料、导电性胶粘材料/导电性接合材料、热传导材料中，将银粒子制成糊，涂布该金属糊并进行煅烧，由此能够形成期望的电极/配线/接合部/图案。

作为银粒子的制造方法，一般已知的是液相还原法。在利用液相还原法的银粒子的制造方法中，将形成前体的银化合物溶解于溶剂中，向其中添加还原剂，由此使银析出。此时，为了抑制析出的银粒子凝聚而粗大化，通常会添加被称为保护剂的化合物。保护剂与还原析出的银粒子结合而抑制银粒子相互接触，因此可防止银粒子的凝聚。

利用液相还原法的银粒子的制造方法中，通过溶剂中的银化合物浓度或还原剂的种类及添加量的调节、以及保护剂的适当选择，能够高效地制造银粒子。但是，通过液相还原法制造的银粒子存在粒径变得较大的倾向，另外，还存在粒径分布因溶剂中的反应物质的浓度梯度而变宽的倾向。这种大粒径的银粒子无法形成数微米级的电极或配线，无法应对近年来的半导体设备等的微细化。另外，使用粒径分布宽泛的银粒子时，存在膜厚产生不均的倾向，因此，不得不说其难以应用于要求平滑性的用途中。

因此，作为替代液相还原法的银粒子的制造方法，报道了以银络合物作为前体的热分解法(专利文献1)。该方法是基本上利用草酸银(Ag₂C₂O₄)等具有热分解性的银化合物的特性，形成银化合物与成为保护剂的有机化合物的络合物，将其作为前体进行加热而得到银粒子的方法。在上述专利文献1中，向草酸银中添加胺作为保护剂而形成银-胺络合物，将其在规定温度下加热，使其热分解而制造银粒子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-265543号公报

发明内容

发明所要解决的问题

根据上述的银络合物的热分解法，可以制造数纳米的极微小的银微粒，能够制成粒径比较一致的银微粒。但是，通过该方法得到的银粒子反而粒径过小，根据用途有时难以应用。例如，在将其作为配线用材料、胶粘材料/接合材料、导电性胶粘材料/导电性接合材料、热传导材料使用的情况下，容易因煅烧时的体积收缩而产生裂纹，可能发生断线或剥离。

如上所述，银粒子的利用领域有拓宽的倾向，因此，不仅需要数纳米的微小的银微粒，根据用途还需要具有数十至数百纳米左右的中等程度小的粒径的银粒子。为了应对该要求，需要在以任意的粒径控制的同时制造银粒子的方法。

就这一点而言，上述现有的利用热分解法的银粒子的制造方法从粒径调节的观点考虑是无法充分应对的。在上述专利文献中，具体研究了由使用草酸银作为银化合物的胺络合物制造的银粒子的物性，但该银粒子的粒径均停留在数nm～20nm的范围内，可以看出难以制造比这更大的具有中等程度的粒径的银粒子。

因此，本发明中，关于银粒子的制造方法，提供能够在平均粒径为20nm～200nm的范围内控制粒径、进而能够制造粒径一致的银粒子的方法。

用于解决问题的方法

作为用于解决上述问题的银粒子的制造方法，本发明人首先以利用热分解法的银粒子制造方法作为基础进行了研究。这是因为，如上所述，认为热分解法与液相还原法相比，可以进行粒径调节，进而可以制造粒径比较一致的银粒子。而且，本发明人考察到，热分解法中作为原料的银化合物的热分解特性会对生成的银粒子的粒径产生影响。在此，在上述专利文献1的热分解法中，报道了使用草酸银作为银化合物的银粒子的制造例。由草酸银生成的络合物具有如下优点：容易分解而生成金属银，此外，在分解后释放二氧化碳而不残留杂质。