(57)【要約】【課題】  粒径が５μｍ以下の微粒であって、分散性に優れ、低温焼結が可能で、且つ、大きな強度を有する導電部を形成することができる導電部形成用スズコート銅粉を提供する。【解決手段】  銅粉の粒子をコア材として用い、当該粒子の表面にスズコート層を備えたスズコート銅粉であって、平均粒径値が０．１μｍ〜５μｍの銅粉の粒子をコアとし、かつ、当該銅粉の粒子表面に５ｗｔ％〜４０ｗｔ％のスズコート層を備えることを特徴とするスズコート銅粉を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅粒子をコア材とし、当該銅粒子にスズを被覆したスズコート銅粒子を含むスズコート銅粉であって、
前記スズコート銅粉子の平均粒径が０．１μｍ〜５μｍであり、前記スズコート銅粉粒子全体のｗｔ％を１００としたときに当該銅粉の粒子表面に５ｗｔ％〜４０ｗｔ％のスズコート層を備えることを特徴とするスズコート銅粉。
【請求項２】
請求項１に記載のスズコート銅粉であって、
当該コア材の銅粉の粒子を被覆するスズコート層の膜厚ＴＳｎが２ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のスズコート銅粉。
（スズコート層の膜厚ＴＳｎは、スズコート銅粉粒子を球とみなしたときのスズコート層のｗｔ％とＳｎの密度から換算した膜厚を指す。）
【請求項３】
請求項１に記載のスズコート銅粉であって、
コート粉粒子の平均粒径をＤＩＡとし、当該コア材を被覆するスズコート層の膜厚をＴＳｎとすると、
２ＴＳｎ ／ＤＩＡの値が、０．０３〜０．２０であることを特徴とするスズコート銅粉。
（平均粒径ＤＩＡは、走査型電子顕微鏡によりコア材の銅粒子を撮像し、その撮像倍率から換算した実粒径を指す。）
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスズコート銅粉を焼結することによって得られるＳｎ−Ｃｕ合金を含む導電部形成体。
【請求項５】
請求項４に記載のスズコート銅粉を焼結することによって得られる、Ｃｕが６０ｗｔ％〜９５ｗｔ％及びＳｎが５ｗｔ％〜４０ｗｔ％のＳｎ−Ｃｕ合金を含む導電部形成体。
【請求項６】
銅粉を水に入れ撹拌したＣｕの分散濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌの銅粉スラリーを作成する工程と、
０．０１ｍｏｌ／Ｌ〜１ｍｏｌ／Ｌの２価のスズ塩と、０．１ｍｏｌ／Ｌ〜１０ｍｏｌ／Ｌのチオ尿素、を含む溶液であって、ｐＨが２以下となるように酸を加え、液温３０℃〜８０℃とした溶液である置換析出スズ溶液を作成する工程と、
前記銅粉スラリーと前記置換析出スズ溶液とを、前記銅粉スラリー中の１ｍｏｌのＣｕに対し２価のスズ塩が０．０２ｍｏｌ〜０．２５ｍｏｌの割合となるように混合する工程と、
この混合液を撹拌し、銅粉粒子表面にスズを置換析出させる工程と、
を含むスズコート銅粉製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスズコート銅粉を用いた導電性ペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スズコート銅粉及び当該スズコート銅粉を用いた導電性ペーストに関する。さらに詳細には、導体部形成に好適なスズコート銅粉及び当該スズコート銅粉を用いた導電性ペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多層プリント配線板のヴィアホール（Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）の充填、プリント配線板へのＩＣ部品等の部品実装時の位置決め等のための接合用組成物の構成粉体として半田粉が広く用いられている。
【０００３】
このような半田粉と銅粉との混合粉を多層プリント配線板のヴィアホールの充填用に用いると、部品実装工程における溶融混合粉がヴィアホール内で加熱されると、ヴィアホール内部の半田粉がフロー温度で融解し、ヴィアホールの内部に充填した形状が変形し収縮挙動をする。この収縮挙動により、そのヴィアホールの外層に位置する銅箔層により形成された外層回路と、ヴィアホールに形成された導電部と、の接続信頼性が低下する傾向がある。したがって過度の収縮は好ましくない。
【０００４】
また、近年、電気電子機器に実装される配線板においては、さらなる配線部のファインピッチ化及びヴィアホール断面の小径化が進んでいるが、微粒アトマイズ半田粉や従来のスズ粉では微粒化が困難であり粗粉が混入するためこれらに対応できない。
【０００５】
これらの問題に対処するため半田粉に代えて銅粉の粒子をコア材にして、その表面にスズ、半田等の低融点金属コート層を形成し、部品実装時のリフロー温度で融解する可能性のある層を表面層のみに制限して、融解による形状変形を最小限に抑制する金属粉の一種としてスズコート銅粉の供給が検討されてきた（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−４９０６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、銅粉の粒子をコア材として、その表面にスズコート層を設けた、従来のスズコート銅粉を構成する粒子の粒径は、数１０μｍ程度と大きく、そこでは電解メッキ法を用いてスズコート層を構成する方法が採られてきた。換言すると、大きな粒径の銅粒子からなる銅粉（粗粉）をコア材に用いなければ、電解メッキ法を用いて粒子表面へのスズコート層形成ができなかった。
【０００８】
また、アトマイズ法を用いて銅−スズ合金粉等が製造される場合もあるが、アトマイズ法では粒径の制御が困難なため粗粉が必ず存在することになり、さらに、当該方法ではスズコート銅粉を構成する粒子の平均粒径を５μｍ以下にすることは殆ど困難であった。
【０００９】
さらに、近年のプリント配線板の軽薄短小化に伴い、プリント配線板に適用されるヴィアホール径の小径化がさらに進んでおり、信号伝達速度の高速化を達成しつつ、プリント配線板の導電部の発熱問題の解消を可能にするためには、導体抵抗の上昇は可能な限り避けるべきである。そのため、市場では粒径が５μｍ以下の微銅粒子からなるスズコート銅粉であって、分散性に優れ、低温焼結が可能で低電気抵抗値を持つスズコート銅粉に対する要求が高まってきた。
【００１０】
さらに、昨今、プリント配線板のさらなるビルドアップ化の要請と共に、ヴィア層及びライン層としての導電部（導電部形成体）が、ビルドアップ基板（フレキシブル基板又はリジッド−フレキシブル基板等）内にしばしば形成されつつある。このような層の導電部はファイン化され形成されている。さらに、このような層の導電部は屈曲部が多い３次元状構造として形成されており、当該導電部を有するフレキシブル基板等は、しばしば湾曲した状態で電気電子機器、カメラ、携帯電話等の中に使用される。このような用途に対しては、比抵抗値を低めに抑えることもさることながら、当該導電部の断線や接触不良の防止を優先するために靱性や剛性等の強度を有する構造が、当該導電部に必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明者等は、以下に説明する微粒銅粉粒子をコア材として、その表層に均一かつある程度厚膜のスズコート層をコア材粒子表面に形成したスズコート銅粉により上記問題を解決した。
【００１２】
まず、本発明は「銅粒子をコア材とし、当該銅粒子にスズを被覆したスズコート銅粒子を含むスズコート銅粉であって、前記銅粉子の平均粒径が０．１μｍ〜５μｍであり、前記スズコート銅粉粒子全体のｗｔ％を１００としたときに当該銅粉の粒子表面に５ｗｔ％〜４０ｗｔ％のスズコート層を備えることを特徴とするスズコート銅粉」を提供する。
【００１３】
さらに、本発明は「上記スズコート銅粉であって、当該コア材の銅粉の粒子を被覆するスズコート層の膜厚ＴＳｎが２ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のスズコート銅粉（スズコート層の膜厚ＴＳｎは、スズコート銅粉を球とみなしたときのスズコート層のｗｔ％とＳｎの密度から換算した膜厚を指す。）」を提供する。
【００１４】
なお、スズコート銅粉は、通常は単独で使用される。また、銅、金、銀、及びインジウム等の導電性の金属粉（微粉）の少なくとも１つとからなる混合粉を、当該スズコート銅粉に対して一定の割合で混合して使用してもよい。そして、この混合粉を導電性ペーストの材料とし、この導電性ペーストを用いて回路等を形成し、焼成する事で導体部を形成する場合もある。
【００１５】
上記スズコート銅粉の構成要素である銅粒子に関して以下説明する。
【００１６】
銅粉の平均粒径は、銅粉粒子をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により撮像し、その像から銅粉粒子の直径を測り、撮像倍率から換算して、直接的に銅粉粒子の粒径を複数個（例えば２０個〜１００個）測定し、その平均値（本願では随時「ＤＩＡ」と称する。）により求めている。
一方、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した体積累積粒径値（本願では「Ｄ５０」と称する。）を用いて求める測定方法も随時採用する。
【００１７】
なお、本発明のコート粒子の平均粒径ＤＩＡ値の適正範囲について、５μｍを超える場合、最終的に得られるスズコート銅粉の粒径が微細な２０μｍ径以下のヴィアホールの内部充填に用いることができなくなることに基づく。一方，ＤＩＡの値が０．１μｍ未満の場合は、以下に説明する製造方法をもってしても、スズコート層を形成したときの粒子の凝集が著しくなるため、ペーストに加工したときの粘度上昇を招くことになる。
【００１８】
さらに、当該銅粉は、分散性を高め、且つ、その粒子の表面を微細な凹凸のない滑らかな表面とした表面平滑化銅粉を用いることで、最終的に得られるスズコート銅粉の表面状態も滑らかなものとなり、スズコート銅粉の品質向上が図ることができる。従って、銅粉の粒子を滑らかにする手法を採用することも可能である。分散性に関しては、Ｄ５０とＤＩＡとを用いてＤ５０／ＤＩＡで表される凝集度の値が１．５以下であることが望ましい。この凝集度に関しては後述する。
【００１９】
Ｄ５０／ＤＩＡで規定される凝集度は、以下の理由から採用したパラメータである。すなわち、Ｄ５０の値は、真に粒子の一つ一つの径を直接観察したものではないと考えられる。殆どの金属粉を構成する粒子は、個々の粒子が完全に分離した単分散粉ではなく、複数個の粒子が凝集して集合した状態になっているからである。レーザー回折散乱式粒度分布測定法は、凝集した粒子をも一個の粒子（凝集粒子若しくは一次粒子）として捉えて、体積累積粒径を算出していると言い得る。
【００２０】
一方、平均粒径ＤＩＡは、走査型電子顕微鏡を用いて観察される金属粉の観察像を画像処理することにより得られる平均粒径ＤＩＡはＳＥＭ観察像から直接測定し倍率で換算した粒径であり、一次粒子が確実に捉えられることになるが、粒子の凝集状態の存在を全く反映させていないことになる。
【００２１】
以上に鑑みて、本発明者等は、Ｄ５０とＤＩＡとを用いて、Ｄ５０／ＤＩＡで算出される値を凝集度として捉えることとした。即ち、同一製造条件の銅粉において、Ｄ５０とＤＩＡとの値が同一精度で測定できるものと仮定して、上述した理論で考えると、凝集状態のあることを測定値に反映させるＤ５０の値はＤＩＡの値よりも大きな値になると考えられる。
【００２２】
このとき、Ｄ５０の値は、金属粉の粒子の凝集状態が全くなくなると、限りなくＤＩＡの値に近づいてゆき、凝集度であるＤ５０／ＤＩＡの値が１に近づく。凝集度が１となった段階で、粒子の凝集状態が全く無くなった単分散粉と言える。但し、現実には、凝集度が１未満の値を示す場合もある。理論的に考え真球の場合に１未満の値にはならないが、現実には、真球ではなく１未満の凝集度の値が得られる。
【００２３】
本発明のスズコート銅粉の、コア材たる銅粉粒子の表面に設けるスズコート層は、上述したように、スズコート銅粉粒子全体のｗｔ％を１００としたときに当該銅粉の粒子表面に５ｗｔ％〜４０ｗｔ％設けられている。
【００２４】
このようなスズコート層を設ける理由は大きく２つある。
第１の理由は、Ｓｎの融点（２２８℃）が低いことに起因して、スズコート銅粉を含む導電性ペーストを焼成する際に、低焼成温度でスズコート銅粉の外層の構成要素たるスズコート銅粒子同士を早く接合できることにある。
第２の理由は、スズコートの比率が全体の重量部に対して大きいため、焼結後にＳｎの比率が高いＣｕとＳｎの合金が形成され、もって、この合金からなる導電部により大きな強度が与えられることにある。
また、コアが融点の高い銅粉であるため、本発明のＳｎコート量（ｗｔ％）においては、ほぼＳｎの融点付近で収縮が開始し、その後温度を上昇させても略一定の収縮率を維持し、部品がリフローされた基板上において位置ずれをおこしにくい利点がある。（後述のＴＭＡグラフ（表３）を参照されたい。）
【００２５】
さらに、本発明の上記スズコート銅粉は、コート粒子の平均粒径をＤＩＡとし、当該コア材を被覆するスズコート層の平均膜厚をＴＳｎとすると、２ＴＳｎ ／ＤＩＡの値が、０．０３〜０．２０であることを特徴とするスズコート銅粉を提供する。（平均粒径ＤＩＡは、走査型電子顕微鏡によりコート粒子を撮像し、その撮像倍率から換算した実粒径を指す。）
【００２６】
さらに、本発明は、上記スズコート銅粉を焼結することによって得られるＳｎ−Ｃｕ合金を含む導電部形成体を提供する。スズコート銅粉の粒子同士を焼結すると、初めはスズ同士の接合が始まるが、その後、ＳｎとＣｕとが拡散しＳｎ−Ｃｕ合金を作るようになる。このＳｎ−Ｃｕ合金が導電部形成体に強度を付与することになると考えられる。そして、上記導電部形成体は、Ｃｕが６０ｗｔ％〜９５ｗｔ％及びＳｎが５ｗｔ％〜４０ｗｔ％のＳｎ−Ｃｕ合金を含んでいると、接合強度等において十分なものとなる。
【００２７】
続いて、本発明のスズコート銅粉の製造方法に関して説明する。この製造方法では、銅粉の粒子の表面にスズコート層を置換析出型の無電解メッキ法を採用して製造する点が従来の電解法によるものと異なる。そして、このような無電解メッキ法を採用することによって、微細銅粉の粒子表面へのスズコート層の形成を行っても、電解法では不可能なレベルにスズコート銅粉の凝集を初めて抑制できるのである。
【００２８】
本発明のスズコート銅粉の製造方法において、コア材となる銅粉原料は、平均粒径が０．２μｍ〜５．２μｍの範囲にあるものを用いる。コート後の平均粒径は０．１μｍ〜５μｍ程となるが、これはコア材粒子の銅とスズとの析出置換による厚みの減少、並びに当該析出置換に用いる反応液によるエッチング作用に起因する。
【００２９】
また、当該コア材である銅粉は、いわゆる２次粒子状態として凝集していることがあり、これはスズコートを被覆する前に解粒した方が好ましい。その理由は、スズコート銅粉の分散性を高めることができるからである。また、スズコート銅粉を用いて製造した導電性ペーストの粘度を可能な限り低減させることを考慮すると、解粒処理により当該スズコート銅粉の比表面積を可能な限り小さくすることが効果的と考えられる。
【００３０】
以上に述べた銅粉を純水中に０．１ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌとなるように投入し攪拌することにより銅粉スラリーとする。このような混合割合を採用したのは、次に述べる置換析出スズ溶液の濃度、スズを置換析出させる際の溶液中での均一なスズの置換析出可能な銅粉の分散状態を考慮して、最も理想的と考えたからである。
【００３１】
一方、水に、塩化第１スズ二水和物、硫酸スズ等の２価のスズ塩を０．０１ｍｏｌ／Ｌ〜１ｍｏｌ／Ｌ、チオ尿素を０．１ｍｏｌ／Ｌ〜１０ｍｏｌ／Ｌを用意し、ｐＨが２以下となるように酸を加え、液温３０〜８０℃とした置換析出スズ溶液を作成する。なお、本願における「水」は、実質的にスズを置換析出させる際の不純物となりうるインヒビターを含まないものであればよい。従って、純水、蒸留水、イオン交換水等が望ましい。
【００３２】
無電解メッキとしてスズを置換析出させるのに用いる溶液の構成成分として考えたときに、塩化第１スズ二水和物、硫酸スズ等の２価のスズ塩、チオ尿素、酒石酸、硝酸、硫酸、塩酸等の酸（銅とスズを置換させスズを銅表面に析出させるための酸であって、溶液ｐＨを２以下にするためのものである）からなる組み合わせ自体はある程度想起できる。しかし、本発明のように、微粒銅粉の粒子表面に適度な厚さ２ｎｍ〜５００ｎｍの均一なスズコート層を形成するためには、上述した組成及び液温条件の組み合わせを採用することが好ましい。
【００３３】
ここで、２価のスズ塩が０．０１ｍｏｌ／Ｌ未満の場合には、溶液中のスズイオン量が少ないため析出速度が遅く、均一な置換析出が行えない。また、２価のスズ塩が１ｍｏｌ／Ｌを超えると、他の添加剤とのバランスが悪くなり、不均一な置換析出状態となる。そして、チオ尿素は、スズの析出安定性を改善し、スズコート層の欠陥の発生を防止するために添加するものであり、０．１ｍｏｌ／Ｌ未満の場合には、スズの析出安定剤としての効果を発揮せず、１０ｍｏｌ／Ｌを超えて添加しても、スズの析出安定剤としての効果が飽和してしまい不経済となる。また、酸は、銅粉の粒子表面を酸化させ銅イオンの溶出を促進し、スズイオンの銅粉への置換析出を促進するための置換促進剤である。この酸のｐＨが２を超える場合には、置換促進剤としての効果が低く、ｐＨが０．１未満では反応が早くなりすぎ均一なコート形成の阻害となる。
【００３４】
さらに、この銅粉スラリーと置換析出スズ溶液とを、前記銅粉スラリー中のＣｕ１ｍｏｌに対しＳｎが０．０２ｍｏｌ〜０．２５ｍｏｌの割合となるように混合し、５分間〜６０分間攪拌し、さらに洗浄、濾過、乾燥することでスズコート銅粉を得る。ここで前記銅粉スラリー中の１ｍｏｌのＣｕに対しＳｎが０．０２ｍｏｌ〜０．２５ｍｏｌの割合となるように混合するとしているのは、コート量制御のためである。攪拌時間は、当該溶液バランスから導かれるスズの析出速度から必然的に定められるものであり、本来限定を要するものではない。
【００３５】
以上のようにして、スズコート層の形成が終了すると、一旦スズコート銅粉を濾別採取し水等を用いて洗浄し、濾過し、乾燥することで本発明のスズコート銅粉を得ることができる。これらの工程は常法に基づいて行えばよいため、特に、ここでの説明を行う必要はないものと判断する。
【００３６】
以上に述べてきたスズコート銅粉を用いて導電性ペーストを製造し、当該導電性ペーストを導電部に適用すると、本発明のスズコート銅粉は、Ｓｎの融点の２２８℃近辺という比較的低い温度からスズコート銅粒子同士の焼結を始めることができ、さらには、焼結後にＳｎとＣｕとの合金の持つ強度特性から大きな強度を持つ導電部を形成することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のスズコート銅粉は、平均粒径が０．１μｍ〜５μｍの微粒であって、分散性に優れ、通常の銅粉と比して低温焼結が可能である。また、当該スズコート銅粉は、スズ含有量が比較的多いため、当該スズコート銅粉を導電性ペーストの材料として使用した際、早期に低温でスズコート銅粉粒子の焼結を開始させることができる。また、ＳｎとＣｕの合金により強度が付与された導電形成部を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
実施例１、実施例２、比較例１、及び比較例２を通じて、本発明の実施の形態を以下説明する。
【００３９】
表１は、実施例１、実施例２、比較例１、及び比較例２の上記製造方法に基づく製造条件（特に原料の投入重量等）を、表２は、各実施例及び各比較例で得られたスズコート銅粉の粉体特性の諸結果を示す。
【００４０】
【表１】
2006225691.tif 000002
【表２】
2006225691.tif 000003
【００４１】
初めに、表２に示された各諸特性の測定方法について表２の評価項目を左から順に以下説明することとする。
【００４２】
平均粒径ＤＩＡ（μｍ）及びＤ５０／ＤＩＡについては、既述したのでここではその説明を省略する。
【００４３】
Ｄ５０（μｍ）、Ｄ９０（μｍ）、ＳＤ（μｍ）は、スズコート銅粉０．１ｇをＳＮディスパーサント５４６８の０．１％水溶液（サンノプコ社製）と混合し、超音波ホモジナイザ（日本精機製作所製 ＵＳ−３００Ｔ）で５分間分散させた後、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置 Ｍｉｃｒｏ Ｔｒａｃ ＨＲＡ ９３２０−Ｘ１００型（Ｌｅｅｄｓ＋Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製）を用いて測定した。
【００４４】
ＳＤ／Ｄ５０は、前述したＤ５０／ＤIAと同様にスズコート銅粉の凝集度を表すパラメータである。数値が大きいほど凝集度が高い。Ｄ５０／ＤIAと明らかに相関があることはいうまでもないが、ここでは参考として表２に示した。
【００４５】
Ｔｓｎ（ｎｍ）は、まず、測定すべきスズコート銅粉（スズコート銅粉の粒子の総数をＮとする。）を秤量した（＝Ｗ[g]とする。）。次に、酸に溶解させ、塩酸酸性の条件下ＩＣＰ測定によりスズコート銅粉中のスズの含有量率を求め（Ａ［％］とする。）、また銅の含有量率（Ｂ［％］＝１００−Ａとする。）し、粒子一粒当たりのスズの重量Ｓｗ＝Ｗ×Ａ／１００［ｇ］、粒子一粒当たりの銅の重量Ｃｗ＝Ｗ×Ｂ／１００［ｇ］と求め、ｄcu、ｄｓｎはそれぞれ銅の密度、スズの密度とすると。
Ｃｗ＝Ｎ×Ｗ×Ｂ／１００
＝Ｎ×４／３・π（ＤＩＡ−Ｔｓｎ）３・ｄcu
Ｓｗ＝Ｎ×Ｗ×Ａ×Ｎ／１００
＝Ｎ×｛４／３・π・ＤＩＡ３−４／３・π・（ＤＩＡ−Ｔｓｎ）３｝・ｄｓｎ
Ａ＝１００×Ｎ×Ｓｗ／（Ｎ×Ｓｗ＋Ｎ×Ｃｗ）＝１００×Ｓｗ／（Ｓｗ＋Ｃｗ）
ゆえに、
Ａ（ＩＣＰで求めたスズの含有量率％）
＝１００×｛ＤＩＡ３−（ＤＩＡ−Ｔｓｎ）３｝・ｄｓｎ／〔｛ＤＩＡ３−（ＤＩＡ−Ｔｓｎ）３｝・ｄｓｎ＋（ＤＩＡ−Ｔｓｎ）３・ｄcu〕
これをＴｓｎについて解くことにより求めた。
【００４６】
ＳＳＡ（ｍ２／ｇ）は、実測の比表面積である。より詳細には、試料２．００ｇを７５℃で１０分間の脱気処理を行った後、モノソーブ（カンタクロム社製）を用いてＢＥＴ１点法で測定した。ＳＳＡ値が大きくなるほど表面積の大きな粒子であることを意味する。そして、この粒子の凹凸が大きな程、導電ペーストに加工した際のペースト粘度を上昇させることになる。一般に、銅粉の粒子にスズコート層を形成すると、その表面状態は粗れて、微細な凹凸形状が粒子表面に形成されることを意味しているが、問題となるほどのレベルでないことが分かる。
【００４７】
ＴＤ（タップ充填密度）（ｇ／ｃｍ３）は、試料重量を１２０ｇとして、パウダーテスターＰＴ−Ｅ（ホソカワミクロン株式会社製）を用いて測定した。
【００４８】
酸化開始温度（℃）は、スズコート銅粉を用いて、大気雰囲気中でＴｇ測定による熱分析により測定した。
【００４９】
収縮開始温度（℃）（＝焼結開始温度）及び収縮率（％）はＴＭＡ分析により測定した。さらに詳細には、スズコート銅粉０．５ｇを秤量して、この粉体を１ｔ／ｃｍ２の圧力で１分間の加圧しペレットを作製し、セイコーインスツルメンツ社製ＴＭＡ／ＳＳ６０００を用いて、１％水素−９９％窒素雰囲気中で常温から６００℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで加熱し、収縮挙動が出力されるチャートグラフから収縮開始温度及び収縮率１（＝（初期のペレット高−３００℃時点のペレット高との比率）×１００、収縮率２（＝（初期のペレット高−３５０℃時点のペレット高との比率）×１００を求めた。
【実施例１】
【００５０】
実施例１では、コア材（元粉）の粉体特性が、ＤＩＡ＝１．１２μｍ、Ｄ５０＝１．２６μｍ、Ｄ９０＝１．７９、ＳＤ＝０．３０μｍ、ＳＤ／Ｄ５０ ＝０．２４、凝集度が１．１であるものを使用し、当該銅粉の粒子表面に９ｗｔ％のスズコート層を備えるスズコート銅粉を、以下の方法により作成した。（なお、上記コア材は後述する実施例２、比較例１、及び比較例２においても同じものを使用した。よって各項目においてコア材の粉体特性の説明は省略する。）
【００５１】
実施例１で用いた置換析出スズ溶液は、純水に塩化第１スズ二水和物１９０ｇ、チオ尿素１４６５ｇ、酒石酸１０００ｇを溶解させ、液温を４０℃に維持して１０Ｌとした。一方、４０℃に維持した４リットルの純水中に１ｋｇの銅粉を入れ攪拌して、銅粉スラリーとした。そして、この銅粉スラリー中に置換析出スズ溶液を入れ、液温を４０℃に維持したまま、３０分間攪拌した。その後、常法に従って、濾過洗浄、濾過、及び乾燥を行いスズコート銅粉を得た。
【００５２】
ここで得られたスズコート銅粉の粉体特性は、ＤＩＡ＝１．１０μｍ、Ｄ５０＝１．３３μｍ、Ｄ９０＝２．０２μｍ、ＳＤ＝０．３９μｍ、ＳＤ／Ｄ５０ ＝０．２９、Ｔｓｎ＝２４ｎｍ、ＳＳＡ＝１．１１ｍ２／ｇ、ＴＤ＝３．４ｇ／ｃｍ３、凝集度＝１．２、スズ含有量は９ｗｔ％であった。この値をスズコート層の形成前の粉体特性を対比することで、粉体特性に大きな変化がないことが分かる。
【００５３】
さらに、Ｔｇ測定による酸化開始温度は約３００℃であり、ＴＭＡ分析による収縮開始温度は約２４０℃であり、収縮率１は約４％、収縮率２は約６％であり、ほぼ一定であった。
【実施例２】
【００５４】
上記コア材の銅粉の粒子表面に３５ｗｔ％のスズコート層を備えるスズコート銅粉を以下の方法により作成した。
【００５５】
実施例２で用いた置換析出スズ溶液は、純水に塩化第１スズ二水和物６６５ｇ、チオ尿素５１２２ｇ、酒石酸５０００ｇを溶解させ、液温を４０℃に維持して５０Ｌとした。一方、４０℃に維持した１５リットルの純水中に１ｋｇの銅粉を入れ攪拌して、銅粉スラリーとした。そして、この銅粉スラリー中に置換析出スズ溶液を入れ、液温を４０℃に維持したまま、３０分間攪拌した。その後、実施例１と同様の処理を行いスズコート銅粉を得た。
【００５６】
実施例２で得られたスズコート銅粉の粉体特性は、ＤIA＝１．０９μｍ、Ｄ５０＝１．５０μｍ、ＳＤ＝０．５１μｍ、ＳＤ／Ｄ５０ ＝０．３４、Ｔｓｎ＝９５ｎｍ、ＳＳＡ＝１．６５ｍ２／ｇ、ＴＤ＝２．８ｇ／ｃｍ３、Ｄ９０＝２．３９μｍ、凝集度１．４、スズ含有量は３５ｗｔ％であった。この値をスズコート層の形成前の粉体特性を対比すると、実施例１と同様にあまり大きな差異はないものとなっている。
【００５７】
さらに、Ｔｇ測定による酸化開始温度は約３００℃であり、ＴＭＡ分析による収縮開始温度は約２３０℃であり、収縮率１は約２０％、収縮率２は約４０％であり、大きく変化するものであった。
【００５８】
次に、比較例１及び比較例２について以下説明する。
【００５９】
＜比較例１＞ 
上記コア材たる銅粉の粒子表面に４ｗｔ％のスズコート層を備えるスズコート銅粉を以下の方法により作成した。
【００６０】
比較例１で用いた置換析出スズ溶液は、純水に塩化第１スズ二水和物１９０ｇ及びチオ尿素１４６５ｇを溶解させ、液温を４０℃に維持して５Ｌとした。一方、４０℃に維持した４Ｌの純水中に１ｋｇの銅粉を入れ攪拌して、銅粉スラリーとした。そして、この銅粉スラリー中に置換析出スズ溶液を入れ、液温を４０℃に維持したまま、３０分間攪拌した。その後、実施例１と同様の処理を行いスズコート銅粉を得た。
【００６１】
比較例１のスズコート銅粉の粉体特性は、ＤIA＝１．１０μｍ、Ｄ５０＝１．２９μｍ、ＳＤ＝０．３８μｍ、ＳＤ／Ｄ５０ ＝０．２９、Ｔｓｎ＝１１ｎｍ、ＳＳＡ（比表面積）＝０．８５ｍ２／ｇ、Ｄ９０＝１．９７μｍ、ＴＤ＝３．４ｇ／ｃｍ３、凝集度１．２、スズ含有量は４ｗｔ％であった。この値をスズコート層の形成前の粉体特性を対比することで、粉体特性に大きな変化がないことが分かる。
【００６２】
さらに、比較例１のスズコート銅粉を用いて、Ｔｇ測定を行った結果、酸化開始温度は２００℃程度であり、ＴＭＡ分析を行ったところ焼結開始温度は約５００℃であり、収縮率１および２はほぼ０％であった。
【００６３】
＜比較例２＞ 
比較例２では、実施例１と同様の銅粉をコア材とし、当該銅粉の粒子表面に８３ｗｔ％のスズコート層を備えるスズコート銅粉を以下の方法で製造した。
【００６４】
比較例２で用いた置換析出スズ溶液は、純水に塩化第１スズ二水和物８００ｇ、チオ尿素７２５０ｇ、及び酒石酸５２００ｇを溶解させ、液温を４０℃に維持して１５Ｌとした。一方、４０℃に維持した１５Lの純水中に５００ｇの銅粉を入れ攪拌して、銅粉スラリーとした。そして、この銅粉スラリー中に置換析出スズ溶液を入れ、液温を４０℃に維持したまま、３０分間攪拌した。その後、実施例１と同様の処理を行いスズコート銅粉を得た。
【００６５】
比較例２のスズコート銅粉の粉体特性は、ＤＩＡ＝０．９８μｍ、Ｄ５０＝５．４７μｍ、ＳＤ＝３．４３μｍ、ＳＤ／Ｄ５０ ＝０．６３、Ｔｓｎ＝２５２ｎｍ、Ｄ９０＝１１．６４μｍ、凝集度５．６、ＳＳＡ＝２．９２ｍ２／ｇ、ＴＤ＝１．７ｇ／ｃｍ３、スズ含有量は８３ｗｔ％であった。
さらに、Ｔｇ測定による酸化開始温度は約３００℃であり、ＴＭＡ分析による収縮開始温度は約２３０℃であり、収縮率１は約２０％、収縮率２は約４０％であり、大きく変化するものであった。
【表３】
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【００６６】
＜総合評価＞
以上の結果を考察すると、本発明に係る実施例１及び実施例２のスズコート銅粉は、微粉１μｍ程度の微粉でありかつ凝集度が低いという優れたコア粉と同様の粉体特性を維持しつつも、スズの被覆により酸化開始温度を向上させ、かつ一定の収縮率を有することができると考えられる。特に一定の収縮率は、ヴィアホール等の優れた充填性を達成するには不可欠である。
【００６７】
さらに、上記図３は実施例２のＴＭＡ分析結果であるが、スズが３５ｗｔ％のスズコート銅粉は、スズの融点（２３０℃）付近から収縮を開始するが、コアが融点の高い銅であるために収縮が３００℃近辺から１４％程度で止まるという結果が得られた。５３０℃近辺から再び収縮が始まるが、３００℃から５３０℃の広い領域で収縮しないということはある程度収縮しても安定なので、本発明のスズコート銅粉を導電部形成時に、基板の焼成温度とのマッチング等、適用の用途が広く好ましいといえる。また、初めの収縮率は主にスズコート層の接合によるものと考えられ、スズコート層の厚さにもよるが、１０％〜３０％程度で収縮が止まるものと考えられる。このようにスズコート層の厚さで一義的に収縮率がある一定の値で広い温度領域で留まれば焼成温度の制御もし易いと考えられる。
なお、元粉（銅）は１点鎖線が示す通り銅の融点（約１０８５℃）が高いので１μｍ程度の微粉であっても６００℃まで収縮しない。
【００６８】
比較例１に係るスズコート銅粉の粉体特性に着目すると、スズコート量が少ないことに起因して酸化開始温度が低く、このようなスズコート銅粉を導電部形成用に用いた場合、電気抵抗の上昇を免れない。
【００６９】
さらに、比較例２に係るスズコート銅粉の粉体特性とスズコート層の形成前の粉体特性とを対比すると、凝集度が高く、即ち凝集状態が著しいことが明らかである。このレベルの凝集が起こっていると、経験的に導電性ペーストのバインダー樹脂との均一な混合が困難な状態になる。しかも、８３ｗｔ％相当のスズコート層が形成された比較例２のスズコート銅粉の電気抵抗は、非常に高いものになると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、スズコート銅粉及び当該スズコート銅粉を用いた導電性ペーストに適用される。さらに詳細には、導体部形成に好適なスズコート銅粉及び当該スズコート銅粉を用いた導電性ペーストに適用される。