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被覆銅微粒子の製造方法 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P120007327
整理番号 S2010-1273-N0
掲載日 2012年4月17日
出願番号 特願2010-215910
公開番号 特開2012-072418
登録番号 特許第5858374号
出願日 平成22年9月27日(2010.9.27)
公開日 平成24年4月12日(2012.4.12)
登録日 平成27年12月25日(2015.12.25)
発明者
  • 栗原 正人
出願人
  • 国立大学法人山形大学
発明の名称 被覆銅微粒子の製造方法 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 【課題】 粒径分布が狭く微細であり、保存性に優れると共に低温での焼結が可能な被覆銅微粒子を提供することを提供する。
【解決手段】 銅を含む化合物と還元性化合物を混合して、アルキルアミン中で熱分解して銅を生成可能な複合化合物を生成する工程と、当該複合化合物をアルキルアミン中で加熱してアルキルアミンで被覆された銅微粒子を生成する工程とを有することを特徴とする被覆銅微粒子の製造方法。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


近年、電子機器の目覚ましい進歩の背景には半導体デバイスなどの電子部品の進展とともに、これら電子部品を実装するプリント配線板の大きな発展がある。そして、電子機器の多くが小型・薄型・軽量化され、しかも生産性の向上が求められていることから、プリント配線板についてもこれに対応する様々な工夫、改善がさらに必要とされている。特に、そのために電子部品の導電性配線形成用材料の実装の高速度化及び高密度化が要求されている。



このような状況において、現在ではナノサイズの金属微粒子がそのような材料の一つとして期待され、その検討が進められている(例えば非特許文献1)。



配線材料として使用される金属微粒子としては、エレクトロマイグレーションが小さな点で、主に銅から構成されるものが望まれる。このため、従来よりナノサイズの銅微粒子を提供する手段が検討されており、例えば、特許文献1には、銅微粒子の製造方法として、水中において銅微粒子前駆体にヒドラジン誘導体を作用させて還元し、銅微粉末を製造したことが記載されている。しかしながら、当該製造された銅微粉末の低温焼結により銅の被膜を形成するに至っていない。また、特許文献2には、銅微粒子の製造方法として、有機酸金属塩とアミンを含む溶液に還元剤を作用させることで、金属塩を還元することにより金属ナノ粒子を得る技術が開示されている。当該方法で製造された銅微粒子は、300℃程度で焼結を生じて導通性を生じることが記載されている。



特許文献1,2に記載の方法により銅微粒子を製造する方法においては、予め銅を含む化合物を液体中に存在させ、これに対して外部から還元剤を注入して還元反応を生じさせることで金属銅を生じさせるため、当該還元反応の進行は還元剤等の物質の供給により律速されることが避けられない。そのため、実際に銅微粒子を製造する場合には、反応容器内での原料物質の濃度ムラ等に起因して、均一な銅微粒子の生成反応を生じさせることが困難であり、特に工業的生産過程において大量の銅微粒子を均一に製造することが非常に困難になるという問題を有する。



他方、特許文献3においては、シュウ酸銀を過剰量のオレイルアミンと混合して反応させることで錯化合物を生成し、その後に当該錯化合物を加熱して錯化合物に含まれるシュウ酸イオンを分解することにより原子状の銀を生成させることで、オレイルアミンの保護膜に保護された銀微粒子を製造する技術が開示され、当該方法によれば、非常に微細で粒度分布が狭く、保存安定性に優れた銀微粒子が得られることが記載されている。



当該方法によれば、オレイルアミン中でシュウ酸銀を熱的に分解して原子状の銀を生成させ、その凝集により銀微粒子が製造できる。当該製造法では、単一の分子の分解により銀原子を生じるため、物質の供給に反応が律速されることがなく、反応系内に均一に原子状の銀を生成させることができ、また、オレイルアミンの働きにより、当該原子状の銀の凝集をコントロールして非常に微細で粒度分布が狭いと共に、保存安定性に優れる表面の清浄な銀微粒子を製造することが可能である。この結果、当該方法で製造される銀微粒子を用いることで樹脂の表面で焼結して配線を形成可能な配線形成用インクを提供することを可能としている。

産業上の利用分野


本発明は、溶剤への分散性に優れ、フレキシブルプリント基板上等で低温焼結により良好な導電性を発現するナノメートルサイズの被覆銅微粒子とその製造方法、並びにこれを用いた焼結銅被着物に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
銅を含む化合物と還元性化合物を混合して、アルキルアミン中で熱分解して銅を生成可能な複合化合物を生成する工程と、
当該複合化合物をアルキルアミン中で加熱してアルキルアミンで被覆された銅微粒子を生成する工程とを有することを特徴とする被覆銅微粒子の製造方法。

【請求項2】
前記銅微粒子を生成する工程は、220℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項1に記載の被覆銅微粒子の製造方法。

【請求項3】
前記還元性化合物は、ヒドラジン、ヒドロキシアミン、またはその誘導体を含むことを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載の被覆銅微粒子の製造方法。

【請求項4】
前記銅を含む化合物は、酸素系の配位子により銅が結合している化合物であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の被覆銅微粒子の製造方法。

【請求項5】
前記酸素系の配位子により銅が結合している化合物は、シュウ酸銅であることを特徴とする請求項4に記載の被覆銅微粒子の製造方法。

【請求項6】
前記アルキルアミンには、炭素数が12以上の長鎖のアルキルアミンを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の被覆銅微粒子の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010215910thum.jpg
出願権利状態 登録
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