專利名稱：含銅錫粉及該含銅錫粉的制造方法以及采用了該含銅錫粉的導(dǎo)電膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及的發(fā)明，涉及含銅錫粉及該含銅錫粉的制造方法以及采用了該含銅錫粉的導(dǎo)電膏。特別是以提供可與焊錫粉在同樣的用途中使用的、并且采用原來的焊錫粉無法達(dá)到的微粒狀的含銅錫粉及采用了該含銅錫粉的導(dǎo)電膏為主要目的。
背景技術(shù)：
目前，作為用于多層印刷布線板的微孔填充以及在印刷布線板上的IC部件等部件安裝時(shí)用于決定位置的導(dǎo)電性粘合劑的構(gòu)成粉末，廣泛采用專利文獻(xiàn)1中公開的焊錫粉。
該焊錫粉，一般是由所謂無鉛焊錫材料構(gòu)成的。原來的稱作焊錫的材料，采用錫63重量％、鉛37重量％的共晶焊錫。但是，以電視機(jī)的顯像管為代表的家電產(chǎn)品部件以及其他電子儀器中含有的鉛，在廢棄后成為引起水質(zhì)污染等環(huán)境負(fù)荷的大的問題，從削減家電產(chǎn)品等中含有的總鉛量的觀點(diǎn)考慮，無鉛焊錫的使用已成為主流。
而且，在上述焊錫粉或錫粉制造時(shí)，如專利文獻(xiàn)2所示，一般采用噴霧法。采用該制造方法得到的焊錫粉的優(yōu)點(diǎn)，與采用濕法得到的粉末相比，粉粒的分散性優(yōu)良。
專利文獻(xiàn)1特開平10-058190號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-15482號(hào)公報(bào)發(fā)明的公開發(fā)明要解決的問題但是，采用噴霧法制造的焊錫粉或錫粉(下面稱作“焊錫粉等”)，粒度分布極寬，并且當(dāng)粉粒形成微粒時(shí)，粒度分布的界限一般處于1～10μm的范圍，難以得到不含粗粒且用電子顯微鏡直接觀察時(shí)的平均粒徑為5μm以下的微粒粉。具有這樣寬的粒度分布且平均粒徑超過5μm的焊錫粉等，存在下列問題。
第1問題采用具有寬的粒度分布、平均粒徑超過5μm的焊錫粉等的導(dǎo)電膏，在精細(xì)電路形成及細(xì)小微孔的填平孔眼性方面存在缺點(diǎn)。另一方面，近年來在同樣的用途中使用的銅粉，可以供給粉粒的平均粒徑在5μm以下、視場(chǎng)合在1μm以下的產(chǎn)品。由上述情形可見，采用原來的噴霧法得到的焊錫粉等，不可能與其相媲美。
第2問題采用噴霧法制造的焊錫粉等，當(dāng)用于多層印刷布線板的微孔填充用時(shí)，在部件安裝工序中流動(dòng)或回流時(shí)，微孔內(nèi)部的焊錫粉在流動(dòng)或回流溫度下發(fā)生熔解，填充在微孔內(nèi)部的形狀發(fā)生變形而產(chǎn)生收縮行為。填充至微孔內(nèi)部的焊錫粉等中愈存在粗粒，則熔接溫度愈高，因收縮行為而引起的尺寸變化愈大，與處于該微孔外層的外層電路的連接可靠性有失去的傾向。該傾向，即使采用噴霧法得到的焊錫粉等與銅粉等其他粉體混合使用時(shí)也同樣如此。
如上所述，人們?cè)趯で罂稍谂c采用原來的噴霧法得到的焊錫粉等同樣的用途中使用，對(duì)精細(xì)布線電路的細(xì)小微孔的填平孔眼性優(yōu)良，可以確保低溫熔接性的微粒狀焊錫粉或錫粉。
解決問題的手段因此，本發(fā)明人等，想到了下述含銅錫粉及其制造方法。下面依次對(duì)“含銅錫粉”、“含銅錫粉的制造方法”、“采用含銅錫粉的導(dǎo)電膏”進(jìn)行說明。
<本發(fā)明涉及的含銅錫粉>
本發(fā)明涉及的含銅錫粉的第1特征，是以銅粉作為起始原料，采用濕式置換法制造的含銅錫粉，未置換的殘留銅量為30重量％以下，而且，作為含銅錫粉，不含鉛，具有近似焊錫粉或錫粉的性質(zhì)。
本發(fā)明涉及的含銅錫粉，以銅粉作為起始原料，采用濕式置換法轉(zhuǎn)變成含銅錫粉，構(gòu)成作為起始原料銅粉的銅成分100％被錫置換，從技術(shù)方面考慮也是困難的。然而，由于稱作含銅錫粉，故構(gòu)成粉粒的銅成分大部分必需被錫成分置換，但銅粉粒的表層被錫置換后，置換速度顯著下降，銅成分殘留在中心部的可能性增高。因此，此前基于本發(fā)明人等的研究結(jié)果，憑經(jīng)驗(yàn)判斷銅成分可達(dá)到30重量％以下，但銅成分不能完全沒有。在這里，不能明確確定下限值，但采用實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知未置換的殘留銅粉在0.5重量％左右為下限。
還有，在本說明書中，含銅錫粉中殘留的銅粉的含量測(cè)定是通過采取含銅錫粉1g，將其全部溶解在硝酸溶液中，把該溶液中含有的銅成分用離子等離子體發(fā)光分光分析法(ICP法)等進(jìn)行分析，作為每1g含銅錫粉的含銅量而檢出，將其與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比、換算而求出。
本發(fā)明涉及的含銅錫粉的第2特征，是用作起始原料的銅粉如采用近似球形的銅粉，則制得近似球形的含銅錫粉；用作起始原料的銅粉如采用薄片狀等扁平狀銅粉，則制得扁平狀的含銅錫粉，即，如采用具有比原來的噴霧法得到的焊錫粉等更細(xì)微的平均一次粒徑等的銅粉作為原料，則可以得到原來達(dá)不到的水平的微粒狀的含銅錫粉。
例如，用平均一次粒徑5μm以下的近似球狀的銅粉作為起始原料，采用下列濕式置換法制造的含銅錫粉，是由具有尖銳的粒度分布、平均一次粒徑在5μm以下的近似球狀粉粒構(gòu)成的含銅錫粉，是原來不可能制造的所謂形成細(xì)微電路以及小徑微孔的填充性優(yōu)良的制品。這種微粒狀的含銅錫粉，采用噴霧法不能得到，通過粉粒細(xì)化，可以提高低溫下的熔接特性。
在這里，平均一次粒徑控制達(dá)到5μm以下，因?yàn)榭梢哉J(rèn)為是采用原來的噴霧法所不能制造的粒徑整齊的制品的范圍，且反映了現(xiàn)有的市場(chǎng)要求，而不是要求對(duì)本來特有的下限值的限定。然而，當(dāng)近似球狀及扁平狀的粉粒平均一次粒徑在5μm以下，更優(yōu)選3μm以下時(shí)，50μm口徑水平的小徑微孔的填平孔眼的填充性急劇上升，微孔內(nèi)的填充性提高，耐熱收縮性顯著提高。而且，如硬要決定下限值，則必需考慮導(dǎo)電性膏的粘度。導(dǎo)電性膏的粘度，其中含有的粉體微粒愈細(xì)粘度愈高，其操作性有變困難的傾向。當(dāng)平均一次粒徑小于0.1μm時(shí)，采用該粉體制造的導(dǎo)電性膏的粘度顯著增粘，同時(shí)，由于粘度的歷時(shí)變化加大，故導(dǎo)電膏的操作與管理變煩雜。因此，更優(yōu)選平均一次粒徑為0.1～3μm的范圍。
另外，以用作起始原料的銅粉的平均粒徑作為基準(zhǔn)時(shí)，所得到的含銅錫粉的粒徑變得更小。即，將銅粉采用濕式置換法制作含銅錫粉時(shí)，與作為起始原料的銅粉具有的平均一次粒徑無大的差別，甚至可以說比其粒徑更小。在這里，本發(fā)明人等以采用下述制造方法為前提，以作為起始原料的銅粉的粉體特性(平均一次粒徑、扁平狀粉涉及的長(zhǎng)寬比)的各值作為基準(zhǔn)來看，所得到的含銅錫粉的各粉體特性的變化率為一20～+5％。在這里，變化率可通過各粉體特性構(gòu)成的下式算出([置換后的含銅錫粉值]-[置換前的銅粉值])/[置換前的銅粉值]×100(％)。
表1是表示微粒的近似球狀的含銅錫粉的一例。示于該表1的近似球狀的粉，是采用平均一次粒徑(用掃描式電子顯微鏡觀察時(shí)的視野內(nèi)粒徑的平均值)為2.16μm的粒度分布優(yōu)良的銅粉作為起始原料，采用與下述實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行置換，制成的含銅錫粉，可以得到最良好的結(jié)果。從表1可知，置換前后的粉體特性幾乎未變化。另外，本說明書中作為參考示出的D50值，是采用激光衍射散射式粒度分布測(cè)定裝置Micro Trac HRA 9320-X100型(Leeds+Northrup社制造)測(cè)定的體積累積粒徑。
表1

另外，用平均一次粒徑5μm以下的薄片狀的扁平形狀銅粉作為起始原料，用下述濕式置換法制造的含銅錫粉，是形成其平均一次粒徑5μm以下的扁平形狀的含銅錫粉，是所謂以前不能制造的制品。因此，如上述微粒的且具有扁平形狀的含銅錫粉，不能采用噴霧法得到，通過粉粒細(xì)化，可以提高低溫下的熔接特性及空隙填充率。而且，即使是該扁平形狀的含銅錫粉，粉粒的平均一次粒徑在5μm以下、更優(yōu)選3μm以下時(shí)，50μm口徑水平的小徑微孔的填平孔眼的孔眼填充性急劇上升，微孔內(nèi)的填充性提高，耐熱收縮性顯著增加。另外，與上述同樣，考慮到導(dǎo)電膏的粘度，平均一次粒徑更優(yōu)選為0.1～3μm。
表2是表示微粒的薄片狀粉粒的含銅錫粉的一例。表1所示的薄片狀粉，是采用平均一次粒徑(用掃描式電子顯微鏡觀察時(shí)的視野內(nèi)粉粒長(zhǎng)徑平均值)為0.62μm，長(zhǎng)寬比(平均一次粒徑/平均厚度)為7的粒度分布優(yōu)良的銅粉作為起始原料，采用與下述實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行置換而制得的含銅錫粉，得到最優(yōu)良的結(jié)果。從該表2可知，置換前后的一次粒徑及長(zhǎng)寬比無大的變動(dòng)。
表2

<本發(fā)明涉及的含銅錫粉的制造方法>
本發(fā)明涉及的含銅錫粉的制造，是具有采用使銅粉與錫置換電鍍液接觸，使構(gòu)成銅粉的銅成分溶解，同時(shí)使錫被置換、析出的濕式置換法的特征。此外，此時(shí)的錫置換電鍍液，優(yōu)選采用含氯化亞錫、硫代尿素、酸溶液的水溶液。
<含有本發(fā)明涉及的含銅錫粉的混合銅粉>
本發(fā)明涉及的含銅錫粉，其中熔點(diǎn)低的錫成分占70％以上。因此，加工成僅含本發(fā)明涉及的含銅錫粉的導(dǎo)電性膏，進(jìn)行使微孔等的形成導(dǎo)體的操作，當(dāng)除去膏中的有機(jī)溶劑時(shí)，則微孔內(nèi)的填充性不管怎么提高，在填充含銅錫粉的狀態(tài)下產(chǎn)生空隙是經(jīng)常的，如果該含銅錫粉粉粒彼被此熔接，則當(dāng)然會(huì)引起尺寸變化。即，即使良好地為保持作為導(dǎo)體的尺寸穩(wěn)定性，也自然而然地會(huì)產(chǎn)生界隙。
在這里，盡管加熱時(shí)含銅錫粉因熔接而引起變形，但由于微孔內(nèi)的導(dǎo)體形狀基本骨架的尺寸變化可抑制至最低限度，故若與熔點(diǎn)高的銅粉、銀粉等其他粉體混合后使用，則與100％使用低熔點(diǎn)金屬錫粉時(shí)相比，更易確保導(dǎo)體形狀的穩(wěn)定性。
另外，本發(fā)明涉及的含銅錫粉與銅粉等其他粉體的混合比例，未作特別限定。如要硬要舉出必需考慮的因素，則需考慮該混合粉體的使用目的、混合的含銅錫粉與其他粉體的粒度分布的組合等，其為決定性因素。但是，本發(fā)明人等進(jìn)行悉心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選含有1～50重量％的本發(fā)明涉及的含銅錫粉。當(dāng)含銅錫粉低于1重量％時(shí)，加工成導(dǎo)電膏，當(dāng)進(jìn)行使微孔等形成導(dǎo)體的操作時(shí)，含銅錫粉的粉粒熔融，不能穩(wěn)定、連結(jié)其他粉體的粉粒之間，不能確保機(jī)械強(qiáng)度。反之，當(dāng)含銅錫粉高于50重量％時(shí)，加工成導(dǎo)電膏，當(dāng)進(jìn)行使微孔等形成導(dǎo)體的操作時(shí)，該導(dǎo)體通過回流熱等而經(jīng)受加熱時(shí)的導(dǎo)體形狀的穩(wěn)定性急劇惡化。
<本發(fā)明涉及的含有含銅錫粉的導(dǎo)電膏>
本發(fā)明涉及的含銅錫粉及上述混合粉體等的金屬粉體，通過與有機(jī)溶劑混合而加工成導(dǎo)電膏，可用于芯片部件的電極形成、印刷布線板的電路形成及微孔形成等。通過使用本發(fā)明涉及的微粒狀含銅錫粉，使采用原來的錫粉及焊錫粉無法形成的電路厚度、寬度、電路邊緣的直線性等高精度導(dǎo)體的形成成為可能。
發(fā)明的效果本發(fā)明涉及的含銅錫粉，是以銅粉作為起始原料通過濕式置換法制造的，作為采用該制造方法得到的含銅錫粉的特征是殘留未置換的銅成分。而且，本發(fā)明中采用的含銅錫粉的制造方法中，與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比所得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)，所以，使用近似球狀銅粉、薄片銅粉等扁平狀銅粉，與采用原來的噴霧法得到的焊錫粉及錫粉相比，制造極細(xì)粒的含銅錫粉是可能的。
另外，本發(fā)明涉及的含銅錫粉，采用使銅粉與錫置換電鍍液接觸，使構(gòu)成銅粉的銅成分溶解，使錫被置換析出的濕式置換法，可有效生產(chǎn)上述含銅錫粉。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面，對(duì)制造本發(fā)明涉及的含銅錫粉的實(shí)施方式進(jìn)行說明，給出實(shí)施例及比較例，更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
<制造本發(fā)明涉及的含銅錫粉的實(shí)施方式>
本發(fā)明涉及的含銅錫粉的制造，是采用使銅粉與錫置換電鍍液接觸，使構(gòu)成銅粉的銅成分溶解，同時(shí)使錫被置換析出的濕式置換法，錫置換電鍍液優(yōu)選采用含氯化亞錫、硫代尿素、酸溶液的水溶液。
在這里，所謂酸溶液，特別優(yōu)選采用酒石酸、抗壞血酸、鹽酸的任何一種。采用酒石酸作為酸溶液時(shí)的錫置換電鍍液優(yōu)選采用含有1～200g/l氯化亞錫、10～500g/l硫代尿素、10～400g/l酒石酸的水溶液。通過采用該組成的錫置換電鍍液，可使原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)，迅速產(chǎn)生置換反應(yīng)。
當(dāng)氯化亞錫濃度低于1g/l時(shí)，錫置換速度變慢，溶液供給量也增大，無法滿足工業(yè)上要求的生產(chǎn)性。此外，當(dāng)氯化亞錫濃度大于200g/l時(shí)，不能提高從銅向錫的置換效率，當(dāng)然，所得到的含銅錫粉的表面變得粗糙，成為加工成導(dǎo)電膏時(shí)的增粘的重要原因。
硫代尿素，是置換析出的錫的絡(luò)合劑，可發(fā)揮平滑化的效果，同時(shí)具有作為銅溶解的助催化劑功能。當(dāng)硫代尿素的濃度低于10g/l時(shí)，所得到的含銅錫粉的表面變得粗糙，成為加工成導(dǎo)電膏時(shí)的增粘的重要原因。另一方面，當(dāng)硫代尿素濃度高于500g/l時(shí)，置換析出所得到的含銅錫粉的表面，達(dá)不到上述那樣平滑，也浪費(fèi)了資源。
酒石酸是用于使銅粉溶解的氧化劑，特別是迅速地溶解氧化的銅粉表面，起到了作為使置換反應(yīng)迅速進(jìn)行的主劑的作用。在這里，當(dāng)酒石酸濃度低于10g/l時(shí)，銅粉表面不能迅速溶解，置換反應(yīng)本身不能迅速進(jìn)行。而且，在與上述氯化亞錫濃度的關(guān)系中，在酒石酸濃度超過400g/l的范圍內(nèi)，即使增加酒石酸量，也不會(huì)破壞銅粉的溶解速度與錫的析出速度的平衡，原來銅粉的粉體特性也不發(fā)生變化，不能引起迅速的置換反應(yīng)。
采用抗壞血酸作為酸溶液時(shí)的錫置換電鍍液優(yōu)選采用含有1～200g/l氯化亞錫、5～300g/l硫代尿素、10～300g/l抗壞血酸、10～300g/l酒石酸的水溶液。通過采用這種組成的錫置換電鍍液，可使原來銅粉的粉體特性不發(fā)生變化，引起迅速的置換反應(yīng)。
關(guān)于確定氯化亞錫濃度范圍的理由，與采用酒石酸作為上述酸溶液的情形相同。
硫代尿素，是置換析出的錫的絡(luò)合劑，可發(fā)揮平滑的效果，同時(shí)具有作為銅的溶解的助催化劑的功能，因此，與采用酒石酸作為上述酸溶液的情形相同。然而，采用抗壞血酸情形時(shí)，可以減少硫代尿素的含量。當(dāng)硫代尿素濃度低于5g/l時(shí)，銅粉的溶解速度變慢，不能滿足工業(yè)的生產(chǎn)性，所得到的含銅錫粉的表面粗糙，加工成導(dǎo)電膏時(shí)成為增粘的重要原因。另一方面，當(dāng)硫代尿素濃度大于300g/l時(shí)，置換析出所得到的含銅錫粉的表面達(dá)不到上述那樣平滑，也浪費(fèi)了資源。
抗壞血酸，是通過與硫代尿素的相互作用而使銅粉溶解的氧化劑，特別是迅速地溶解氧化的銅粉表面，起到作為使置換反應(yīng)迅速進(jìn)行的主劑的作用。在這里，當(dāng)抗壞血酸濃度低于10g/l時(shí)，由于銅粉的表面不能迅速溶解，故置換反應(yīng)本身不能迅速進(jìn)行。而且，在上述與氯化亞錫濃度的關(guān)系中，當(dāng)抗壞血酸濃度在超過300g/l的范圍時(shí)，即使抗壞血酸量增加，也沒有破壞銅粉的溶解速度與錫的析出速度的平衡，原來銅粉的粉體特性也不會(huì)發(fā)生變化，不能引起迅速的置換反應(yīng)。
另外，為了采用上述任何一種溶液進(jìn)行置換反應(yīng)，優(yōu)選使溶液溫度達(dá)到30～90℃的范圍，邊充分?jǐn)嚢柽呥M(jìn)行置換反應(yīng)。當(dāng)溶液溫度低于30℃時(shí)，錫的置換速度變慢，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，無法滿足工業(yè)上要求的生產(chǎn)性。另一方面，當(dāng)溶液溫度高于90℃時(shí)，錫的置換速度過快，原來的銅粉的粉體特性容易發(fā)生變動(dòng)，溶液壽命也縮短。
另外，銅粉與錫置換電鍍液的接觸方法，是優(yōu)選采用把銅粉分散在水溶液中制成漿液狀態(tài)，再往其中添加錫置換電鍍液的方法。此時(shí)的錫置換電鍍液的添加，既可以一次添加，也可以保持一定的添加速度緩慢添加。然而，為使原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生極大變動(dòng)，優(yōu)選用10分鐘以上，更優(yōu)選用1小時(shí)以上的時(shí)間緩慢添加。
實(shí)施例1在以下實(shí)施例中，在原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)且可以引起迅速置換反應(yīng)的條件下，進(jìn)行下述置換反應(yīng)。把50g銅粉分散在10L純水中，配制液溫保持在40℃的銅粉漿液，花一定時(shí)間往其中添加5L錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉。此時(shí)的錫置換電鍍液為分別含有16g/l氯化亞錫、146.4g/l硫代尿素、103.6g/l酒石酸的水溶液，液溫保持在40℃。而且，在該實(shí)施例中，以表3所示的近似球狀銅粉(

圖1)作為起始原料，采用上述置換方法，花10分鐘緩慢添加錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉(圖2)。還有，該實(shí)施例1中得到的含銅錫粉的殘留銅成分為15.2重量％。
表3

從該表3可知，所得到的含銅錫粉是一次粒徑達(dá)到2.03μm的微粒粉體，與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比，所得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)。對(duì)其可從對(duì)比圖1及圖2來加以理解。
實(shí)施例2在以下實(shí)施例中，在作為原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)且可以引起迅速置換反應(yīng)的條件下，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的置換反應(yīng)。而且，在該實(shí)施例中，以表4所示的近似球狀銅粉(圖3)作為起始原料，采用上述置換方法，花2小時(shí)緩慢添加錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉(圖4)。另外，該實(shí)施例2中得到的含銅錫粉的殘留銅成分為5.0重量％。
表4

從該表4可知，所得到的含銅錫粉是一次粒徑達(dá)到1.17μm的微粒粉體，與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比，所得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)。對(duì)其可從對(duì)比圖3及圖4來加以理解。
實(shí)施例3在以下實(shí)施例中，在作為原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)且可以引起迅速置換反應(yīng)的條件下，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的置換反應(yīng)。而且，在該實(shí)施例中，以表5所示的近似球狀銅粉(圖5)作為起始原料，采用上述置換方法，花2小時(shí)緩慢添加錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉(圖6)。另外，該實(shí)施例3中得到的含銅錫粉的殘留銅成分為3.1重量％。
表5

從該表5可知，所得到的含銅錫粉是一次粒徑達(dá)到0.27μm的微粒粉體，與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比，所得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)。對(duì)其可從對(duì)比圖5及圖6來加以理解。
實(shí)施例4在以下實(shí)施例中，在作為原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)且可以引起迅速置換反應(yīng)的條件下，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的置換反應(yīng)。而且，在該實(shí)施例中，以表6所示的近似球狀銅粉(圖5)作為起始原料，采用上述置換方法，一次添加錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉(圖7)。另外，該實(shí)施例4中得到的含銅錫粉的殘留銅成分為26.9重量％。
表6

從該表6可知，所得到的含銅錫粉是一次粒徑達(dá)到0.30μm的微粒粉體，與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比，所得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)。對(duì)其可從對(duì)比圖5及圖7來加以理解。
實(shí)施例5在以下實(shí)施例中，在作為原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)且可以引起迅速置換反應(yīng)的條件下，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的置換反應(yīng)。而且，在該實(shí)施例中，以表7所示的扁平形狀的銅粉(圖8)作為起始原料，采用上述置換方法，花2小時(shí)緩慢添加錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉(圖9)。另外，該實(shí)施例5中得到的含銅錫粉的殘留銅成分為17.7重量％。
表7

從該表7可知，所得到的含銅錫粉是一次粒徑達(dá)到0.53μm的微粒粉體，與作為起始原料的扁平形狀銅粉的粉體特性相比，所得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)。對(duì)其可從對(duì)比圖8及圖9來加以理解。
實(shí)施例6在以下實(shí)施例中，在作為原來的銅粉的粉體特性不發(fā)生變動(dòng)且可以引起迅速置換反應(yīng)的條件下，進(jìn)行下述置換反應(yīng)。把25g銅粉分散在2L純水中，配制液溫保持在50℃的銅粉漿液，花一定時(shí)間往其中添加3L錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉。此時(shí)的錫置換電鍍液為分別含有27.0g/l氯化亞錫、43.3g/l硫代尿素、43.3g/l抗壞血酸的水溶液，液溫保持在50℃。而且，在該實(shí)施例中，以表8所示的近似球狀的銅粉(圖3)作為起始原料，采用上述置換方法，花5分鐘添加錫置換電鍍液，得到本發(fā)明涉及的含銅錫粉(圖10)。還有，該實(shí)施例6中得到的含銅錫粉的殘留銅成分為24.5重量％。
表8

從該表8可知，所得到的含銅錫粉是一次粒徑達(dá)到1.14μm的微粒粉體，與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比，所得到的含銅錫粉的一次粒徑無大的變動(dòng)。對(duì)其可從對(duì)比圖3及圖10來加以理解。
比較例在該比較例中給出用噴霧法得到的2種錫粉。用該噴霧法得到的2種錫粉示于圖11及圖12。從這些掃描式電子顯微鏡相片可知，采用該噴霧法得到的錫粉，由于一次粒徑的偏差大，故從掃描式電子顯微鏡的視野中的粒子形狀，測(cè)定直接觀察的平均一次粒徑是無意義的。
圖11及圖12中所示的掃描式電子顯微鏡相片，與上述各實(shí)施例相對(duì)比，明確顯示實(shí)施例中記載的含銅錫粉即使是微粒，其一次粒徑仍然整齊。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及的含銅錫粉，是以銅粉作為起始原料采用濕式置換法制造的含銅錫粉，采用該制造方法得到的含銅錫粉，由于與作為起始原料的銅粉的粉體特性相比得到的含銅錫粉的粉體特性無大的變動(dòng)，故采用近似球狀的微粒銅粉、薄片狀銅粉等扁平銅粉，可以制造具有與微粒銅粉相同程度的粉體特性的與精細(xì)電路對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電膏。
另外，從制造技術(shù)的觀點(diǎn)看，能夠以最穩(wěn)定的微粒粉體的技術(shù)已確立的銅粉作為原料，能夠供給市場(chǎng)與噴霧法相比極細(xì)的含銅錫粉圖2是觀察置換后得到的含銅錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖3是觀察置換前的近似球狀銅粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖4是觀察置換后得到的含銅錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖5是觀察置換前的近似球狀銅粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖6是觀察置換后得到的含銅錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖7是觀察置換后得到的含銅錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖8是觀察置換前的薄片狀銅粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖9是觀察置換后得到的薄片狀含銅錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖10是觀察置換后得到的含銅錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖11是觀察噴霧法得到的錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
圖12是觀察噴霧法得到的錫粉的掃描式電子顯微鏡相片。
權(quán)利要求
1.一種含銅錫粉，其是以銅粉作為起始原料采用濕式置換法制造的含銅錫粉，其特征在于，未置換的殘留銅量為30重量％以下。
2.按照權(quán)利要求1所述的含銅錫粉，其是以銅粉作為起始原料采用濕式置換法制造的含銅錫粉，其特征在于，由該含銅錫粉的平均一次粒徑為5μm以下的近似球狀粉粒構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1所述的含銅錫粉，其是以銅粉作為起始原料采用濕式置換法制造的含銅錫粉，其特征在于，由該含銅錫粉的平均一次粒徑為5μm以下的薄片粉狀粉粒構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求3所述的由薄片粉狀粉粒構(gòu)成的含銅錫粉，其特征在于，其為粉粒所具有的平均長(zhǎng)寬比是1～20的扁平形狀。
5.按照權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的含銅錫粉，其是以銅粉作為起始原料采用濕式置換法制造的含銅錫粉，其特征在于，以作為起始原料的銅粉的平均一次粒徑、有關(guān)扁平形狀粉的長(zhǎng)寬比值為基準(zhǔn)時(shí)，所得到的含銅錫粉的平均一次粒徑以及有關(guān)扁平形狀粉的長(zhǎng)寬比的變化率為-20～+5％。
6.一種含銅錫粉的制造方法，其是制造權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的含銅錫粉的方法，其特征在于，使用使銅粉與錫置換電鍍液接觸、使構(gòu)成銅粉的銅成分溶解而使錫置換析出的濕式置換法。
7.按照權(quán)利要求6所述的含銅錫粉的制造方法，其特征在于，錫置換電鍍液是含有氯化亞錫、硫代尿素、酸溶液的水溶液。
8.一種把權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)所述的含銅錫粉與其它粉體進(jìn)行混合而得到的混合粉體。
9.一種導(dǎo)電性膏，其特征在于，采用了權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的含銅錫粉。
10.一種導(dǎo)電性膏，其特征在于，采用了權(quán)利要求8中所述的混合粉體。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)小配線電路形成及細(xì)小微孔的填平孔眼性優(yōu)良的、可發(fā)揮低溫熔著性的含銅錫粉微粒。為了達(dá)到該目的，其為以銅粉作為起始原料采用濕式置換法制造的含銅錫粉，未置換的殘留銅量為30重量％以下。另外，采用以作為起始原料的銅粉的粉體特性作為基準(zhǔn)時(shí)所得到的含銅錫粉的平均一次粒徑等的變化率為－20～+5％的含銅錫粉。而且，在制造該含銅錫粉時(shí)，采用使銅粉與錫置換電鍍液接觸、使構(gòu)成銅粉的銅成分溶解而使錫置換析出的濕式置換法。
文檔編號(hào)C23C18/31GK1960826SQ200580017830
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者坂上貴彥, 古本啟太, 吉丸克彥 申請(qǐng)人:三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社