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公開番号2024152558
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023151688
出願日2023-09-19
発明の名称銅粉、導電性ペースト、低温同時焼成セラミックス基板及び積層セラミックコンデンサ
出願人JX金属株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類B22F 1/00 20220101AFI20241018BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】焼結時に比較的緩やかな速度で収縮し、しかも焼結性に優れた銅粉、導電性ペースト、低温同時焼成セラミックス基板及び積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】銅粉は、珪素含有量が70質量ppm以上であり、炭素含有量が0.07質量%以上かつ0.45質量%以下であり、-(OC₃H₆)_n-の構造を有する化合物及び-(OC₂H₄)_n-の構造を有する化合物のうちの少なくとも一方の化合物を含有するものである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
珪素含有量が７０質量ｐｐｍ以上であり、炭素含有量が０．０７質量％以上かつ０．４５質量％以下であり、－（ＯＣ
3
Ｈ
6
）
n
－の構造を有する化合物（ｎは１以上）及び－（ＯＣ
2
Ｈ
4
）
n
－の構造を有する化合物（ｎは１以上）のうちの少なくとも一方の化合物を含有する銅粉。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
珪素含有量に対する炭素含有量の質量比が７以上である請求項１に記載の銅粉。
【請求項３】
－（ＯＣ
3
Ｈ
6
）
n
－の繰り返し構造を有する重合体及び－（ＯＣ
2
Ｈ
4
）
n
－の繰り返し構造を有する重合体のうち少なくとも一方の重合体を含有する、請求項１又は２に記載の銅粉。
【請求項４】
プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールおよびポリエチレングリコールのうちの少なくとも１つの化合物を含有する請求項１又は２に記載の銅粉。
【請求項５】
熱機械分析（ＴＭＡ）で室温から１０００℃まで昇温した際の９０％収縮温度が７００℃以上である請求項１又は２に記載の銅粉。
【請求項６】
熱機械分析（ＴＭＡ）で室温から１０００℃まで昇温した際の１０％収縮温度が４００℃以上である請求項１又は２に記載の銅粉。
【請求項７】
熱機械分析（ＴＭＡ）で室温から１０００℃まで昇温する間の線膨張率の最小値が、その最小値が得られる温度での銅の真密度及び熱膨張率から計算される理論上の理想線膨張率の９０％以上である請求項１又は２に記載の銅粉。
【請求項８】
ＢＥＴ比表面積が１ｍ
2
／ｇ～１５ｍ
2
／ｇである請求項１又は２に記載の銅粉。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の銅粉を含む導電性ペースト。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の銅粉の焼結体を含む低温同時焼成セラミックス基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書は、銅粉、導電性ペースト、低温同時焼成セラミックス基板及び積層セラミックコンデンサに関する技術を開示するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
低温同時焼成セラミックス（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏ－ｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）基板や積層セラミックコンデンサ（ＭｕｌｔｉＬａｙｅｒＣｅｒａｍｉｃＣａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）の製造では、グリーンシートに導電性ペーストを塗布し、それらを同時に焼成することで、グリーンシート中のセラミック粉と導電性ペースト中の金属粉をともに焼結させることがある。
【０００３】
この際に用いられる金属粉としては、たとえば銀粉や銅粉がある。なかでも、銅は銀に比して安価であり、マイグレーションが少ないとされていることから、ＬＴＣＣ基板やＭＬＣＣに適した銅粉の開発が求められている。
【０００４】
銅粉を含む導電性ペーストをグリーンシートと同時に焼成する場合にセラミックの焼結体との密着性を高める上では、銅粉の焼結開始温度を高めることが有用であることが知られている。例えば、特許第５９８６１１７号公報（特許文献１）は、銅粉とアミノシラン水溶液を混合して、アミノシランを銅粉表面に吸着させることで焼結開始温度を高める技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５９８６１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、銅粉の焼結開始温度を高めることでセラミックの焼結体との密着性を高める技術は知られていたが、本発明者は新たに、導電性ペーストに含まれる銅粉の焼結時の収縮速度が速いと、その銅粉の収縮挙動によりグリーンシートに大きな応力が発生し得ることを見出した。このことは、焼成後にセラミック粉の焼結体からの銅粉の焼結体の剥離や、焼結体へのクラックの発生を招くおそれがある。このため、焼結時の収縮速度がある程度遅い銅粉が要求されることがある。
【０００７】
また、焼成後に銅粉が十分に緻密な焼結体にならない場合は、その焼結体の表面の平滑性が損なわれたり、電気抵抗が増大したりすることが懸念される。それ故に、銅粉の焼結性を高めることが望まれる。
【０００８】
この明細書では、焼結時に比較的緩やかな速度で収縮し、しかも焼結性に優れた銅粉、導電性ペースト、低温同時焼成セラミックス基板及び積層セラミックコンデンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この明細書で開示する銅粉は、珪素含有量が７０質量ｐｐｍ以上であり、炭素含有量が０．０７質量％以上かつ０．４５質量％以下であり、－（ＯＣ
3
Ｈ
6
）
n
－の構造を有する化合物（ｎは１以上）及び－（ＯＣ
2
Ｈ
4
）
n
－の構造を有する化合物（ｎは１以上）のうちの少なくとも一方の化合物を含有するものである。
【００１０】
この明細書で開示する導電性ペーストは、上記の銅粉を含むものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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