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铜微粒子

2021-02-22 11:28:04

铜微粒子

  技术领域

  本发明涉及粒径为10~100nm的纳米尺寸的铜微粒子,尤其涉及抗氧化性与烧结性优异的铜微粒子。

  背景技术

  现在,各种的微粒子用于各种的用途。例如,金属微粒子、氧化物微粒子、氮化物微粒子及碳化物微粒子等的微粒子用于各种电绝缘零件等的电绝缘材料、切削工具、机械工作材料、传感器等的功能性材料、烧结材料、燃料电池的电极材料及触媒。

  另外,平板型计算机及智能型手机等、液晶显示设备等显示设备与触控面板组合利用的触控面板广泛普及。在触控面板中,提案有由金属构成电极的触控面板。

  例如,在专利文献1的触控面板中,触控面板用电极由导电性油墨所构成。作为导电性油墨,例示有银油墨组合物。

  另外,在要求可挠性的触控面板中,对于基板要求可挠性,要求使用PET(聚对苯二甲酸乙二酯)及PE(聚乙烯)等通用树脂。在基板使用PET及PE等通用树脂时,相较于将玻璃或陶瓷使用于基板的情况,由于耐热性低,必须在更低温下形成电极。例如,专利文献2中记载了一种铜微粒子材料,在氮气环境下,以150℃以下的温度加热而烧结,显示导电性。

  现有技术文献

  专利文献1:日本特开2016-71629号公报

  专利文献2:日本特开2016-14181号公报

  发明内容

  发明要解决的技术问题

  已知铜的性质为容易被氧化。关于铜,必须考虑抗氧化性,在专利文献2中考虑在空气中的保存性。

  铜微粒子被加热而烧结,在专利文献2中在氮气环境下烧结。在氮气环境下烧结时,为了不含氧,必须提高氮浓度。此时,必须使用纯度高的氮气,成本增加,但在专利文献2中不考虑在氮气环境中含有氧。在专利文献2中,在含有氧的环境下保持在烧结温度时的氧化,完全不被考虑。如此地,现状为没有考虑在含有氧的环境中,保持在烧成温度时的抗氧化性及烧结性的铜微粒子。

  本发明的目的在于消除基于前述已知技术的问题,提供一种铜微粒子,其抗氧化性优异,即使在含有氧的环境中保持在烧成温度时,也能抑制氧化,而且发生烧结。

  用以解决技术问题的手段

  为了达成上述目的,本发明提供一种铜微粒子,其特征在于,该铜微粒子的粒径为10~100nm,具有表面包覆物,在含有氧的环境中在温度400℃保持1小时后,维持着铜的状态,粒径超过100nm。

  粒径优选为10~90nm。

  优选地,表面包覆物在氧浓度3ppm的氮气环境中烧成时,在350℃被去除60质量%以上。

  例如,表面包覆物由有机酸的热分解产生的有机物所构成。

  有机酸为L-抗坏血酸、甲酸、戊二酸、琥珀酸、草酸、DL-酒石酸、乳糖一水合物、麦芽糖一水合物、马来酸、D-甘露糖醇、柠檬酸、苹果酸及丙二酸中的至少一种。其中,例如有机酸为柠檬酸。

  优选地,若将铜微粒子在127MPa加压1分钟而制作的颗粒在含有氧的环境中在温度300℃保持1小时后,则体积电阻值为4.0×10-5(Ωcm)以下。

  含有氧的环境优选为氧浓度为3ppm~100ppm的氮气环境。

  发明的效果

  按照本发明,可得到一种铜微粒子,其抗氧化性优异,即使在含有氧的环境中保持在烧成温度时,也能抑制氧化,而且发生烧结。

  附图说明

  图1为显示本发明的铜微粒子的制造方法中所用的微粒子制造装置的一例的模型图。

  图2为显示本发明的铜微粒子的模型图。

  图3(a)为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子的模型图,(b)为显示在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持在1小时后的本发明的铜微粒子的模型图。

  图4为显示已知例1的铜微粒子的模型图。

  图5(a)为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的已知例1的铜微粒子的模型图,(b)为显示在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的已知例1的铜微粒子的模型图。

  图6为显示本发明的铜微粒子及已知例1的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。

  图7为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子,及在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。

  图8为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中的本发明的铜微粒子,已知例1的铜微粒子的表面包覆物的去除比例的曲线图。

  附图标记

  10 微粒子制造装置 12 等离子体炬 14 材料供给装置 15 一次微粒子

  16 腔室 17 酸供给部 18 二次微粒子 19 旋风器 20 回收部

  22 等离子体气体供给源 22a 第一气体供给部 22b 第二气体供给部

  24 热等离子体焰 28 气体供给装置 28a 第一气体供给源 30 真空泵

  AQ 水溶液

  具体实施方式

  以下,根据附图所示的合适的实施形态,详细说明本发明的铜微粒子的制造方法及铜微粒子。

  以下,说明本发明的铜微粒子的制造方法的一例。

  图1为显示本发明的铜微粒子的制造方法中所用的微粒子制造装置的一例的模型图。图1中所示的微粒子制造装置10(以下,简称制造装置10)用于铜微粒子的制造。

  制造装置10具有产生热等离子体的等离子体炬12、将铜微粒子的原料粉末供给至等离子体炬12内的材料供给装置14、用于生成铜的一次微粒子15的具有冷却槽的功能的腔室16、酸供给部17、从铜的一次微粒子15去除具有任意规定的粒径以上的粒径的粗大粒子的旋风器19、及回收通过旋风器19所分级的具有所要粒径的铜的二次微粒子18的回收部20。供给有机酸之前的铜的一次微粒子15为本发明的铜微粒子的制造过程中的产物,铜的二次微粒子18相当于本发明的铜微粒子。

  关于材料供给装置14、腔室16,旋风器19、回收部20,例如可使用日本特开2007-138287号公报的各种装置。还有,将铜的一次微粒子15也简称为一次微粒子15。

  在本实施形态中,在铜微粒子的制造中,使用铜的粉末作为原料粉末。铜的粉末的平均粒径适宜设定,以便在热等离子体焰中容易蒸发,平均粒径使用激光衍射法测定,例如为100μm以下,优选为10μm以下,更优选为5μm以下。

  等离子体炬12由石英管12a与卷绕其外侧的高频振荡用线圈12b所构成。在等离子体炬12的上部,在其中央部设有用于将铜微粒子的原料粉末供给至等离子体炬12内的后述供给管14a。等离子体气体供给口12c形成在供给管14a的周边部(同一圆周上),等离子体气体供给口12c为环状。

  等离子体气体供给源22将等离子体气体供给至等离子体炬12内,例如具有第一气体供给部22a与第二气体供给部22b。第一气体供给部22a与第二气体供给部22b通过配管22c连接至等离子体气体供给口12c。在第一气体供给部22a与第二气体供给部22b各自设有未图示的用于调整供给量的阀等的供给量调整部。等离子体气体从等离子体气体供给源22,经过环状的等离子体气体供给口12c,从箭头P所示的方向与箭头S所示方向供给至等离子体炬12内。

  在等离子体气体中,例如使用氢气与氩气的混合气体。此时,在第一气体供给部22a中储存氢气,在第二气体供给部22b中储存氩气。从等离子体气体供给源22的第一气体供给部22a将氢气、从第二气体供给部22b将氩气,通过配管22c,经过等离子体气体供给口12c,从箭头P所示的方向与箭头S所示的方向供给至等离子体炬12内。还有,也可以在箭头P所示的方向仅供给氩气。

  若将高频电压施加于高频振荡用线圈12b,则在等离子体炬12内产生热等离子体焰24。

  热等离子体焰24的温度必须比原料粉末的沸点更高。另一方面,虽然优选的是热等离子体焰24的温度越高,原料粉末越容易成为气相状态,但对温度并无特别的限定。例如,也可以将热等离子体焰24的温度设为6000℃,认为理论上可达到10000℃左右。

  另外,等离子体炬12内的压力环境优选为大气压以下。此处,关于大气压以下的环境,并没有特别的限定,例如为0.5~100kPa。

  另外,石英管12a的外侧被形成为同心圆状的管(未图示)所包围,在此管与石英管12a之间循环冷却水而水冷石英管12a,防止因在等离子体炬12内所产生的热等离子体焰24而使石英管12a变得过度高温。

  材料供给装置14通过供给管14a连接至等离子体炬12的上部。材料供给装置14例如可将原料粉末以粉末形态供给至等离子体炬12内的热等离子体焰24中。

  作为将原料粉末的铜的粉末以粉末形态供给的材料供给装置14,如上述,例如可使用日本特开2007-138287号公报中公开的装置。此时,材料供给装置14例如具有:储存铜的粉末的储存槽(未图示);定量输送铜的粉末的螺杆进料器(未图示);在将经螺杆进料器所输送的铜的粉末予以最终散布之前,使其分散成一次粒子的状态的分散部(未图示);以及载体气体供给源(未图示)。

  与从载体气体供给源施加有挤出压力的载体气体一起,铜的粉末通过供给管14a供给至等离子体炬12内的热等离子体焰24中。

  材料供给装置14只要能防止铜的粉末的凝聚,维持着分散状态,将铜的粉末散布于等离子体炬12内,则其构成并没有特别的限定。载体气体例如使用氩气等惰性气体。载体气体流量例如可使用浮子式流量计等流量计进行控制。另外,载体气体的流量值为流量计的刻度值。

  腔室16邻接设置于等离子体炬12的下方,连接气体供给装置28。在腔室16内生成铜的一次微粒子15。另外,腔室16具有冷却槽的功能。

  气体供给装置28将冷却气体供给至腔室16内。气体供给装置28具有第一气体供给源28a与配管28c,更设有对于供给至腔室16内的冷却气体施加挤出压力的压缩机、鼓风机等的压力赋予手段(未图示)。另外,设有控制来自第一气体供给源28a的气体供给量的压力控制阀28d。例如,在第一气体供给源28a中储存氩气。此时,冷却气体为氩气。

  气体供给袭置28向热等离子体焰24的尾部,即与等离子体气体供给口12c相反侧的热等离子体焰24的一端,即热等离子体焰24的终端部,例如以45°的角度,在箭头Q的方向,供给氩气作为冷却气体,而且沿着腔室16的内侧壁16a,从上方向下方,即在图1所示的箭头R的方向,供给上述的冷却气体。

  通过从气体供给装置28供给至腔室16内的冷却气体,将因热等离子体焰24成为气相状态的铜的粉末予以急速冷却,得到铜的一次微粒子15。此外,上述冷却气体也具有对于旋风器19中的一次微粒子15的分级有所帮助等的附加作用。冷却气体例如为氩气。

  若在铜的一次微粒子15刚生成后微粒子彼此碰撞,形成凝聚体,发生粒径的不均匀,则成为质量降低的主要因素。然而,朝向热等离子体焰的尾部(终端部),在箭头Q的方向,作为冷却气体所供给的混合气体,稀释一次微粒子15,故防止微粒子彼此碰撞及凝聚。

  另外,通过在箭头R方向作为冷却气体供给的混合气体,而在一次微粒子15的回收过程中,防止一次微粒子15附着到腔室16的内侧壁16a,提高所生成的一次微粒子15的产率。

  另外,在作为冷却气体使用的氩气中,可更添加氢气。此时,进一步设置第二气体供给源(未图示)与控制气体供给量的压力控制阀(未图示),在第二气体供给源中预先储存氢气。例如,氢气只要是从箭头Q及箭头R的中的至少一方向供给预定的量即可。

  酸供给部17对于经由冷却气体急速冷却而得的铜的一次微粒子15供给有机酸。向将具有温度10000℃左右的热等离子体予以急速冷却而生成的、比有机酸的分解温度更高的温度区域供给的有机酸热分解,并在一次微粒子15上成为包含碳氢(CnHm)与带来亲水性及酸性的羧基(-COOH)或羟基(-OH)的有机物而析出。结果,得到具有酸性的性质的铜微粒子。

  酸供给部17只要能将有机酸赋予至铜的一次微粒子15,则其构成并没有特别的限定。例如,使用有机酸的水溶液,酸供给部17将有机酸的水溶液喷雾至腔室16内。

  酸供给部17具有:储存有机酸的水溶液(未图示)的容器(未图示)及用于将容器内的有机酸的水溶液予以液滴化的喷雾气体供给部(未图示)。在喷雾气体供给部中,使用喷雾气体将水溶液液滴化,经液滴化的有机酸的水溶液AQ被供给至腔室16内的铜的一次微粒子15。

  在有机酸的水溶液中,例如在溶剂使用纯水。有机酸优选为水溶性,且为低沸点,优选为仅由C、O及H所构成。作为有机酸,例如可使用L-抗坏血酸(C6H8O6)、甲酸(CH2O2)、戊二酸(C5H8O4)、琥珀酸(C4H6O4)、草酸(C2H2O4)、DL-酒石酸(C4H6O6)、乳糖一水合物、麦芽糖一水合物、马来酸(C4H4O4)、D-甘露糖醇(C6H14O6)、柠檬酸(C6H8O7)、苹果酸(C4H6O5)及丙二酸(C3H4O4)等。优选为使用上述的有机酸中的至少一种。

  将有机酸的水溶液液滴化的喷雾气体,例如使用氩气,但不限定于氩气,可使用氮气等的惰性气体。

  如图1所示,在腔室16侧设有用于将经供给有机酸的铜的一次微粒子15以所要粒径分级的旋风器19。

  此旋风器19具备:从腔室16供给一次微粒子15的入口管19a;与此入口管19a连接,位于旋风器19的上部的圆筒形状外筒19b;从此外筒19b下部向下侧连续,且直径渐减的圆锥台部19c;连接于此圆锥台部19c下侧,将具有上述所要粒径以上的粒径的粗大粒子予以回收的粗大粒子回收腔室19d;以及突设于外筒19b的内管19e,其连接于以后详述的回收部20。

  从旋风器19的入口管19a,包含一次微粒子15的气流沿着外筒19b内周壁吹入,藉此,该气流如图1中箭头T所示,从外筒19b的内周壁朝向圆锥台部19c方向流动,形成下降的回旋流。

  然后,当上述的下降的回旋流反转,成为上升流时,通过离心力与阻力的平衡,粗大粒子无法跟着上升流,而沿着圆锥台部19c侧面下降,被粗大粒子回收腔室19d所回收。另外,相较于离心力更会受到阻力的影响的微粒子与圆锥台部19c内壁的上升流一起,从内管19e排出至系统外。

  另外,通过内管19e,从以后详述的回收部20产生负压(吸引力)。然后,通过此负压(吸引力),从上述的回旋气流所分离出的铜微粒子如符号U所示地被吸引,通过内管19e而被送到回收部20。

  在旋风器19内的气流出口的内管19e的延长部位上,设有将具有所要的纳米级粒径的二次微粒子(铜微粒子)18予以回收的回收部20。回收部20具备回收室20a、设于回收室20a内的过滤器20b、及通过设于回收室20a内下方的管而连接的真空泵30。从旋风器19所送出的微粒子,通过真空泵30吸引而被拉进回收室20a内,以留在过滤器20b的表面上的状态被回收。

  再者,在上述的制造装置10中,所使用的旋风器的个数不限定于1个,也可为2个以上。

  接着,说明使用上述的制造装置10的铜微粒子的制造方法的一例。

  首先,作为铜微粒子的原料粉末,例如将平均粒径为5μm以下的铜的粉末投入材料供给装置14。

  等离子体气体使用例如氩气及氢气,对于高频振荡用线圈12b施加高频电压,使等离子体炬12内产生热等离子体焰24。

  另外,从气体供给装置28,对于热等离子体焰24的尾部,即热等离子体焰24的终端部,在箭头Q的方向,供给例如氩气作为冷却气体。此时,在箭头R的方向,也供给氩气作为冷却气体。

  其次,作为载体气体,例如使用氩气来气体输送铜的粉末,通过供给管14a供给至等离子体炬12内的热等离子体焰24中。所供给的铜的粉末在热等离子体焰24中蒸发而成为气相状态,通过冷却气体急速冷却,生成铜的一次微粒子15(铜微粒子)。再者,通过酸供给部17,将经液滴化的有机酸的水溶液喷雾至铜的一次微粒子15。

  然后,在腔室16内所得的铜的一次微粒子15从旋风器19的入口管19a,与气流一起沿着外筒19b的内周壁被吹入,藉此,如图1的箭头T所示,该气流沿着外筒19b的内周壁流动,形成回旋流而下降。而且,当上述的下降的回旋流反转,成为上升流时,通过离心力与阻力的平衡,粗大粒子并无法跟着上升流,而沿着圆锥台部19c侧面下降,被粗大粒子回收腔室19d所回收。另外,相较于离心力更会受到阻力的影响的微粒子与圆锥台部19c内壁的上升流一起,从内壁被排出系统外。

  所排出的二次微粒子(铜微粒子)18通过真空泵30所造成的来自回收部20的负压(吸引力),在图1中符号U所示的方向被吸引,通过内管19e而送到回收部20,被回收部20的过滤器20b所回收。此时的旋风器19内的内压优选为大气压以下。另外,二次微粒子(铜微粒子)18的粒径按照目的,规定纳米级的任意粒径。

  如此地,仅仅通过等离子体处理铜的粉末,将例如有机酸的水溶液喷雾即可容易且确实地得到具有酸性的性质的铜微粒子。

  另外,虽然使用热等离子体焰形成铜的一次微粒子,但是可使用气相法形成铜的一次微粒子。因此,若为气相法,则不限定于使用热等离子体焰,也可以为通过火焰法形成铜的一次微粒子的制造方法。

  而且,通过本实施形态的铜微粒子的制造方法所制造的铜微粒子,其粒度分布范围窄,即具有均匀的粒径,几乎没有混入1μm以上的粗大粒子。

  此处,所谓的火焰法,就是使用火焰作为热源,通过使含铜的原料通过火焰而合成微粒子的方法。在火焰法中,将含铜的原料供给至火焰,然后将冷却气体供给至火焰,使火焰的温度降低而抑制铜粒子的成长,得到铜的一次微粒子15。再者,将有机酸供给至一次微粒子15,制造铜微粒子。

  还有,冷却气体及有机酸可使用与上述的热等离子体焰相同的。

  接着,说明铜微粒子。

  图2为显示本发明的铜微粒子的模型图。图3(a)为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子的模型图,图3(b)为显示在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持在1小时后的本发明的铜微粒子的模型图。铜微粒子粒径为10~100nm,具有表面包覆物,在含有氧的环境中在温度400℃保持1小时后,维持着铜的状态,粒径超过10nm。上述的粒径为10~100nm,不是在相当于烧成温度的温度保持的状态下,即不是在热历程的状态下的粒径,而是在含有氧的环境中在温度400℃保持1小时之前的状态下的粒径。再者,上述的粒径10~100nm优选为10~90nm。另外,所谓的维持着铜的状态,就是未被氧化的状态,指即使在含有氧的环境中在温度400℃保持1小时后,也保持铜的颜色。还有,所谓的烧成温度,就是烧成炉内的温度。

  表面包覆物通过有机酸的热分解而产生,由包含碳氢(CnHm)与带来亲水性及酸性的羧基(-COOH)或羟基(-OH)的有机物所构成。例如,表面包覆物由柠檬酸的热分解产生的有机物所构成。

  还有,微粒子的表面状态例如可使用FT-IR(傅立叶转换红外分光光度计)调查。

  铜微粒子在含有氧的环境中在温度400℃保持1小时之前的状态下,例如为图2所示的形态,粒径例如为80nm。

  上述的所谓含有氧的环境,就是氧浓度为3ppm~100ppm的氮气环境。只要是氧浓度3ppm~100ppm的氮气环境,则不需要使用纯度高的氮气,例如可将使用商用的氮气发生器所得的氮气用于含有氧的环境。

  本发明的铜微粒子被称为纳米粒子,上述的粒径使用BET法所测定的平均粒径。本发明的铜微粒子例如用上述的制造方法制造,以粒子状态获得。本发明的铜微粒子不是分散于溶剂内等的状态,而且以铜微粒子单独存在。因此,与溶剂的组合等也没有特别的限定,溶剂的选择自由度高。

  如上述图2所示的例中,铜微粒子的粒径为80nm。作为含有氧的环境,例如在氧浓度为3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后,如图3(a)所示地发生因烧结所造成的粒子成长,粒径为118nm。

  另外,作为含有氧的环境,例如在氧浓度为100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后,如图3(b)所示地发生因烧结所造成的粒子成长,粒径为120nm。图3(a)及图3(b)的铜微粒子,虽然未图示但是皆没有变色成黑色,而呈现铜的颜色。如此地,本发明的铜微粒子抗氧化性优异,即使在含有氧的环境中,保持在烧成温度时也不氧化,维持着铜的状态,而且可发生烧结而使粒子成长到100nm以上。

  另外,本发明的铜微粒子可使用上述的制造装置10,且有机酸使用柠檬酸而制造。

  具体而言,铜微粒子的制造条件为等离子体气体:氧气200升/分钟、氢气5升/分钟,载体气体:氩气5升/分钟,急速冷却气体:氩气150升/分钟,内压:40kPa。

  关于上述的柠檬酸,溶剂使用纯水,成为包含柠檬酸的水溶液(柠檬酸的浓度15W/W%),使用喷雾气体喷雾至铜的一次微粒子。喷雾气体为氩气。

  此处,图4为显示已知例1的铜微粒子的模型图。图5(a)为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的已知例1的铜微粒子的模型图,图5(b)为显示在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的已知例1的铜微粒子的模型图。

  图4所示的已知例1的铜微粒子粒径为19nm。例如,在氧浓度为3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后,如图5(a)所示,看不见粒子的成长,粒径为21nm。另外,例如在氧浓度为100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后,如图5(b)所示,看不见粒子的成长,粒径为22nm。如此地在已知例1的铜微粒子中,在含有氧的环境中保持在烧成温度时,维持着高的抗氧化性,无法发生因烧结所造成的粒子成长。

  已知例1的铜微粒子除了冷却气体为氩气与甲烷气体的混合气体这一点以外,可用与本发明的铜微粒子的制造方法相同的制造方法进行制造。

  下述表1显示使用本发明的铜微粒子来制作颗粒,在氧浓度3ppm及100ppm的氮气环境中在温度300℃保持1小时后的体积电阻值。颗粒使用加压机在127MPa保持1分钟加压而制作。另外,体积电阻值是使用四端子四探针法测定而得的值。

  [表1]

  

  如上述,本发明的铜微粒子为粒子成长,且不氧化,可适用于例如导电配线等的导体。另一方面,已知例1的铜微粒子,虽然不氧化,但是粒子不成长,不适合例如导电配线等的导体。

  图6为显示本发明的铜微粒子及已知例1的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。图7为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子,及在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。

  图6的符号50为显示本发明的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。符号51为显示已知例1的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。

  如图6所示,本发明的铜微粒子与已知例1的衍射峰位置相同。

  另外,图7中所示的符号55为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图,符号56为显示在氧浓度100ppm的氮气环境中在温度400℃保持1小时后的本发明的铜微粒子的通过X射线衍射法的结晶构造的解析结果的曲线图。

  在氧浓度3ppm的氮气环境、氧浓度100ppm的氮气环境的任一者中,即使在温度400℃保持1小时后,也能抑制氧化,维持铜的状态,抗氧化性优异。据此,可在不使用氢等的还原气体下烧结铜微粒子,可容易管理将铜微粒子烧成的环境。

  图8为显示在氧浓度3ppm的氮气环境中的本发明的铜微粒子、已知例1的铜微粒子在各温度的表面包覆物的去除比例的曲线图。图8的符号60表示本发明的铜微粒子,符号61表示已知例1的铜微粒子。另外,图8是根据示差热-热重量同时测定(TG-DTA)所得的结果而得到的。如图8所示,由于本发明的铜微粒子(参照符号60)最多地去除表面包覆物,故认为在铜微粒子的接触部,有机物少,例如在温度400℃保持1小时的状态下,粒子成长。如图8所示,表面包覆物若在氧浓度3ppm的氮气环境中烧成,则在350℃被去除60质量%以上。

  本发明的铜微粒子为铜微粒子单质,可适用于导电配线等的导体,但不受其所限定。例如,在制作导电配线等的导体时,也可以在粒径为微米(μm)级的铜粒子中混合铜微粒子,使其具有作为铜粒子的烧结助剂的功能。另外,铜微粒子除了导电配线等的导体以外,还可利用要求导电性的,例如也可以利用半导体组件彼此、半导体组件与各种的电子装置、及半导体组件与配线层等的接合。

  本发明基本上是如上所述的构成。以上,虽然已详细说明本发明的铜微粒子的制造方法及铜微粒子,但是本发明不限定于上述的实施形态,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然可进行各种的改良或变更。

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