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公開番号2025059352
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169398
出願日2023-09-29
発明の名称銅粒子、導電性ペースト及び基板
出願人古河機械金属株式会社
代理人個人
主分類B22F 1/00 20220101AFI20250403BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】充填性が向上した銅粒子、それを用いた導電性ペースト及び基板を提供する。
【解決手段】JIS H1067:2002に準拠し測定される酸素含有率が0.70質量%以下である、銅粒子。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ＪＩＳＨ１０６７：２００２に準拠し測定される酸素含有率が０．７０質量％以下である、銅粒子。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
下記炭素含有率測定により算出される炭素含有率が１．５０質量％以下である、請求項１に記載の銅粒子。
［炭素含有率測定］
銅粒子０．５ｇを秤量し、助燃剤としてタングステン粉１．５ｇ、鉄粉０．５ｇおよびスズ粉０．５ｇを加え、炭素・硫黄分析装置を用いて、酸素気流中、流量：３Ｌ／ｍｉｎ、燃焼方法：高周波加熱、燃焼時間：６０ｓｅｃ、検出方法：赤外線吸収法の条件で測定し、炭素含有率を算出する。
【請求項３】
下記収縮率測定により算出される収縮率１．０％の温度が２００℃以上である、請求項１または２に記載の銅粒子。
［収縮率測定］
銅粒子を１ｇ秤量し、直径５ｍｍの円柱状の成型金型へ充填し、油圧プレス機（吐出圧力１０ＭＰａ）にて前記銅粒子をプレス成型する。プレス成型により得られたペレットを砕いて、顆粒サンプルを得る。前記顆粒サンプルを０．６７ｇ秤量し、直径５ｍｍの円柱状の成形金型へ充填し、油圧プレス機（吐出圧力１０ＭＰａ）にて前記顆粒サンプルをプレス成型し、直径５ｍｍ、高さ５ｍｍの円柱状のペレットを測定用サンプルとして得る。
熱機械分析計を用いて、Ａｒ流量：２００ｍＬ／ｍｉｎ、測定荷重：１０ｍＮ、測定温度域：２３～１０００℃、昇温速度：５℃／ｍｉｎの条件で測定し、収縮率１．０％の温度を算出する。
【請求項４】
ＪＩＳＺ２５１２：２０１２に準拠し測定されるタップ密度が２．５ｇ／ｃｍ
３
以上である、請求項１または２に記載の銅粒子。
【請求項５】
下記粒子径測定１により算出されるＤ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）が０．１０μｍ以上１．００μｍ以下である、請求項１または２に記載の銅粒子。
［粒子径測定１］
銅粒子０．１ｇを０．１質量％分散剤水溶液１ｍＬと混合し、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置を用いて、装置内超音波を５ｍｉｎ照射した後、銅粒子の体積基準の粒度分布を測定し、Ｄ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、Ｄ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、および、Ｄ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）の値をそれぞれ得る。
【請求項６】
下記粒子径測定１により算出されるＤ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）が０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下である、請求項１または２に記載の銅粒子。
［粒子径測定１］
銅粒子０．１ｇを０．１質量％分散剤水溶液１ｍＬと混合し、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置を用いて、装置内超音波を５ｍｉｎ照射した後、銅粒子の体積基準の粒度分布を測定し、Ｄ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、Ｄ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、および、Ｄ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）の値をそれぞれ得る。
【請求項７】
下記粒子径測定１により算出されるＤ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）が０．２０μｍ以上２．００μｍ以下である、請求項１または２に記載の銅粒子。
［粒子径測定１］
銅粒子０．１ｇを０．１質量％分散剤水溶液１ｍＬと混合し、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置を用いて、装置内超音波を５ｍｉｎ照射した後、銅粒子の体積基準の粒度分布を測定し、Ｄ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、Ｄ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、および、Ｄ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）の値をそれぞれ得る。
【請求項８】
請求項１または２に記載の銅粒子を含む、導電性ペースト。
【請求項９】
請求項８に記載の導電性ペーストまたは前記導電性ペーストの焼結体を含む、基板。
【請求項１０】
低温同時焼成セラミックス基板である、請求項９に記載の基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は銅粒子、導電性ペースト及び基板に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
銅粒子に関する技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、湿式法によって製造された銅粉であって、ゼータ電位の絶対値が２０ｍＶ以上である、銅粉が記載されている。
特許文献１の銅粉によれば、乾燥ケーキからの解砕と分級の工程の負担を低減しつつ、二次粒子の残存が十分に低減された、易解砕性の銅粉を得ることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－５０９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は充填性が向上した銅粒子、それを用いた導電性ペースト及び基板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、以下に示す銅粒子、導電性ペースト及び基板が提供される。
【０００７】
［１］
ＪＩＳＨ１０６７：２００２に準拠し測定される酸素含有率が０．７０質量％以下である、銅粒子。
［２］
下記炭素含有率測定により算出される炭素含有率が１．５０質量％以下である、前記［１］に記載の銅粒子。
［炭素含有率測定］
銅粒子０．５ｇを秤量し、助燃剤としてタングステン粉１．５ｇ、鉄粉０．５ｇおよびスズ粉０．５ｇを加え、炭素・硫黄分析装置を用いて、酸素気流中、流量：３Ｌ／ｍｉｎ、燃焼方法：高周波加熱、燃焼時間：６０ｓｅｃ、検出方法：赤外線吸収法の条件で測定し、炭素含有率を算出する。
［３］
下記収縮率測定により算出される収縮率１．０％の温度が２００℃以上である、前記［１］または［２］に記載の銅粒子。
［収縮率測定］
銅粒子を１ｇ秤量し、直径５ｍｍの円柱状の成型金型へ充填し、油圧プレス機（吐出圧力１０ＭＰａ）にて前記銅粒子をプレス成型する。プレス成型により得られたペレットを砕いて、顆粒サンプルを得る。前記顆粒サンプルを０．６７ｇ秤量し、直径５ｍｍの円柱状の成形金型へ充填し、油圧プレス機（吐出圧力１０ＭＰａ）にて前記顆粒サンプルをプレス成型し、直径５ｍｍ、高さ５ｍｍの円柱状のペレットを測定用サンプルとして得る。
熱機械分析計を用いて、Ａｒ流量：２００ｍＬ／ｍｉｎ、測定荷重：１０ｍＮ、測定温度域：２３～１０００℃、昇温速度：５℃／ｍｉｎの条件で測定し、収縮率１．０％の温度を算出する。
［４］
ＪＩＳＺ２５１２：２０１２に準拠し測定されるタップ密度が２．５ｇ／ｃｍ
３
以上である、前記［１］～［３］のいずれかに記載の銅粒子。
［５］
下記粒子径測定１により算出されるＤ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）が０．１０μｍ以上１．００μｍ以下である、前記［１］～［４］のいずれかに記載の銅粒子。
［粒子径測定１］
銅粒子０．１ｇを０．１質量％分散剤水溶液１ｍＬと混合し、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置を用いて、装置内超音波を５ｍｉｎ照射した後、銅粒子の体積基準の粒度分布を測定し、Ｄ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、Ｄ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、および、Ｄ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）の値をそれぞれ得る。
［６］
下記粒子径測定１により算出されるＤ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）が０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下である、前記［１］～［５］のいずれかに記載の銅粒子。
［粒子径測定１］
銅粒子０．１ｇを０．１質量％分散剤水溶液１ｍＬと混合し、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置を用いて、装置内超音波を５ｍｉｎ照射した後、銅粒子の体積基準の粒度分布を測定し、Ｄ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、Ｄ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、および、Ｄ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）の値をそれぞれ得る。
［７］
下記粒子径測定１により算出されるＤ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）が０．２０μｍ以上２．００μｍ以下である、前記［１］～［６］のいずれかに記載の銅粒子。
［粒子径測定１］
銅粒子０．１ｇを０．１質量％分散剤水溶液１ｍＬと混合し、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置を用いて、装置内超音波を５ｍｉｎ照射した後、銅粒子の体積基準の粒度分布を測定し、Ｄ
１０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、Ｄ
５０
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）、および、Ｄ
９５
粒子径（Ｈ
２
Ｏ）の値をそれぞれ得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、充填性が向上した銅粒子、それを用いた導電性ペースト及び基板を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、説明する。数値範囲の「Ａ～Ｂ」は特に断りがなければ、Ａ以上Ｂ以下を表す。
【００１０】
［銅粒子］
銅粒子は、例えば、導電性ペーストとして使用されている。また、銅粒子を含む導電性ペーストは、例えば、基板の配線導線として用いられる。銅粒子を含む導電性ペーストを基板の配線導線として用いる場合、基板のビアホールに導電性ペーストを充填する場合がある。そのため、ビアホール中の銅粒子の充填率をより向上させることが求められている。
本発明は充填性が向上した銅粒子、それを用いた導電性ペースト及び基板を提供するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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