[发明专利]铜粉及其制造方法

说明书

本发明提供了一种粒径虽小但氧含量低、且加热后收缩起始温度高的价廉的铜粉及其制造方法。在使加热至比铜熔点高250～700℃(优选350～650℃、更优选450～600℃)的温度的铜熔液滴落的同时，在(氮气氛、氩气氛、氢气氛、一氧化碳气氛等的)非氧化性气氛中喷射高压水以使其急冷凝固，从而制成平均粒径为1～10μm、(200)面的微晶粒径Dx₍₂₀₀₎在40nm以上、且氧含量在0.7质量％以下的铜粉。

技术领域

本发明涉及铜粉及其制造方法，尤其涉及适合用作烧成型导电性糊料的材料的铜粉及其制造方法。

背景技术

以往，作为形成导体电路或电极的接点构件的烧成型导电性糊料的材料，使用铜粉等金属粉末。

在使用铜粉作为烧成型导电性糊料的材料而在陶瓷基板或电介质层上形成导体电路或电极的接点构件时，由于铜粉的烧结温度与产生陶瓷收缩或电介质烧结的温度之间的差异过大，因此在烧成导电性糊料而形成铜层之际，会在导电性糊料与陶瓷基板或电介质之间产生收缩速度上的差异，存在铜层从陶瓷基板或(通过烧结电介质而形成的)陶瓷层剥离、铜层上产生裂纹等的问题。因此，在使用铜粉作为烧成型导电性糊料的材料而在陶瓷基板或电介质层上形成导体电路或电极的接点构件的情况下，希望减小烧成导电性糊料而形成铜层之际的导电性糊料与陶瓷基板或电介质层之间的收缩速度差异。为了像这样减小导电性糊料与陶瓷基板或电介质层之间的收缩速度差异，期望使用加热后收缩起始温度高的铜粉作为导电性糊料的材料。

作为用作导电性糊料的材料的金属粉末的制造方法，已经提出了将水射流压力设在高于60MPa且180MPa以下、水射流流量设为80～190L/分、水射流顶角设为10～30°而通过水雾化法来制造铜粉等金属粉末的方法(参见例如专利文献1)。还提出了通过将含氨气体喷到熔融状态的铜上来制造BET径在3μm以下的、正球状且微晶尺寸为0.1～10μm的金属铜微粒的方法(例如参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-141817号公报(第0009段)

专利文献2：日本专利特开2004-124257号公报(第0014～0017段)

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在使用由专利文献1的方法制成的铜粉作为烧成型导电性糊料的材料的场合下，如果使铜粉的粒径变小以形成薄铜层，则氧含量容易变高，因此加热后收缩起始温度容易变低，导电性糊料与陶瓷基板或电介质层之间的收缩速度差异容易变大。而在专利文献2的方法中，由于是从设在上方的喷嘴向熔融状态的铜表面喷射含氨气体并用过滤器收集所产生的微粒来制造正球状的金属铜微粒，因此与常规雾化法相比，金属铜微粒的制造速度变慢，产率也变低，而且与其他形状相比，金属铜微粒之间的接点变少而导电性容易降低，此外，必须喷射含氨气体因而也增加了制造成本。

因此，本发明鉴于这些以往的问题点，其目的在于提供一种粒径虽小但氧含量低、且加热后收缩起始温度高的价廉的铜粉及其制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人为了解决上述技术问题而进行了深入研究，结果发现，通过在使加热至比铜熔点高250～700℃的温度的铜熔液滴落的同时、在非氧化性气氛中喷射高压水以使其急冷凝固，能够制成粒径虽小但氧含量低、且加热后收缩起始温度高的价廉的铜粉，从而完成了本发明。

也就是说，本发明的铜粉的制造方法的特征在于，在使加热至比铜熔点高250～700℃的温度的铜熔液滴落的同时，在非氧化性气氛中喷射高压水以使其急冷凝固。

该铜粉的制造方法中，优选铜熔液的加热在非氧化性气氛中进行。还优选高压水为纯水或碱性水，优选高压水在60～180MPa的水压下喷射。