(57)【要約】【課題】Ｓｎを被覆した樹枝状銅粉同士が接触する際における接点を多くして優れた導電性を確保しつつ、凝集を防止して、導電性ペースト等の用途として好適に利用することができる樹枝状形状のＳｎコート銅粉を提供する。【解決手段】本発明に係るＳｎコート銅粉は、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子２が集合して、複数の枝を有する樹枝状の形状を構成したＳｎコート銅粉であって、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子２は、短軸平均径が０．２μｍ〜０．５μｍ、かつ、長軸平均径が０．５μｍ〜２．０μｍの範囲の大きさの楕円体であり、楕円体銅粒子２が集合して構成され、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された当該Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にスズ（Ｓｎ）又はＳｎ合金が被覆された銅粒子が集合して、複数の枝を有する樹枝状の形状を構成したＳｎコート銅粉であって、
前記表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子は、短軸平均径が０．２μｍ〜０．５μｍ、かつ、長軸平均径が０．５μｍ〜２．０μｍの範囲の大きさの楕円体であり、
前記楕円体銅粒子が集合して構成され、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された当該Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍである
ことを特徴とするＳｎコート銅粉。
【請求項２】
樹枝状の形状を構成する前記枝部分の平均太さ直径が０．５μｍ〜５．０μｍである
請求項１に記載のＳｎコート銅粉。
【請求項３】
Ｓｎ又はＳｎ合金として被覆されるＳｎの含有量が、Ｓｎ又はＳｎ合金で被覆した当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１質量％〜５０質量％である
請求項１又は２に記載のＳｎコート銅粉。
【請求項４】
前記銅粒子の表面にＳｎ合金が被覆されており、
銀、ビスマス、及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種以上を、該Ｓｎ合金の質量１００％に対して０．１質量％〜５０質量％の含有量で含むＳｎ合金で被覆されている
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＳｎコート銅粉。
【請求項５】
嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ３〜５．０ｇ／ｃｍ３の範囲である
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＳｎコート銅粉。
【請求項６】
ＢＥＴ比表面積値が０．２ｍ２／ｇ〜５．０ｍ２／ｇである
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＳｎコート銅粉。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のＳｎコート銅粉を、全体の２０質量％以上の割合で含有していることを特徴とする金属フィラー。
【請求項８】
請求項７に記載の金属フィラーを樹脂に混合させてなることを特徴とする導電性ペースト。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載のＳｎコート銅粉を製造する方法であって、
電解法により電解液から陰極上に銅粉を析出させる工程と、
前記銅粉にスズ（Ｓｎ）又はＳｎ合金を被覆する工程と、を有し、
前記電解液に、
銅イオンと、ポリエーテル化合物と、を含有させて電解を行う
ことを特徴とするＳｎコート銅粉の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にスズ（Ｓｎ）又はＳｎ合金を被覆した銅粉（スズコート銅粉）に関するものであり、より詳しくは、導電性ペースト等の材料として用いることで導電性を改善させることのできる新たな樹枝状形状のスズコート銅粉に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器における配線層や電極等の形成には、樹脂型ペーストや焼成型ペースト、電磁波シールド塗料のような、銅粉、銀粉等の金属フィラーを使用したペーストや塗料が多く用いられている。銅粉、銀粉等の金属フィラーペーストは、各種基材上に塗布又は印刷され、加熱硬化や加熱焼成の処理を受けて、配線層や電極等となる導電膜を形成する。
【０００３】
また、電子材料分野で高集積化、高密度化が進む中で、多層化の方法として、プリント配線板の表面と裏面の導通を得るために貫通孔（スルーホール）を設けてその壁面部分にスルーホールメッキを施し、さらにその貫通孔に導電性ペーストを充填する方法がある。
【０００４】
例えば、樹脂型導電性ペーストは、金属フィラーと、樹脂、硬化剤、溶剤等からなり、導電体回路パターン又は端子の上に印刷され、１００℃〜２００℃で加熱硬化させて導電膜として配線や電極を形成する。樹脂型導電性ペーストは、熱によって熱硬化型樹脂が硬化収縮するため、金属フィラーが圧着されて接触することで金属フィラーが重なり、電気的に接続した電流パスが形成される。樹脂型導電性ペーストは、硬化温度が２００℃以下で処理されることから、プリント配線板等の熱に弱い材料を使用している基板に用いられている。この樹脂型導電性ペーストに使用される金属フィラーとしては、銀粉、銅粉、銀コート銅粉等が用いられる。
【０００５】
また、焼成型導電性ペーストは、金属フィラーと、ガラス、溶剤等からなり、導電体回路パターン又は端子の上に印刷され、６００℃〜８００℃に加熱焼成させて導電膜として配線や電極を形成する。焼成型導電性ペーストは、高い温度によって処理することで、金属フィラーが焼結して導通性が確保されるものである。焼成型導電性ペーストは、このように高い焼成温度で処理されるため、金属粒子を拡散アロイ化させることで導通を図るものであり、高接続信頼性が期待できる。この焼成型導電性ペーストに使用される金属フィラーとしては、共晶半田（Ｓｎ‐Ｐｂ合金）、Ｐｂフリー半田粉（例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金）、銅粉にスズ（Ｓｎ）めっき、銀粉にＳｎめっきしたものが挙げられる。
【０００６】
しかしながら、鉛含有半田の場合は、それを使用した配線基板等を廃棄した際に、鉛が溶出して環境汚染のおそれがあることから、電子部品のＰｂフリー化の観点で使用が制限される。
【０００７】
Ｓｎ−Ｐｂ合金の代替であるＰｂフリー半田粉としては、銀、ビスマス、銅、インジウム、アンチモン、亜鉛等を含む二元あるいは多元のＳｎ合金が候補として挙げられる。このＰｂフリー半田粉では、より高性能な配線基板を作製するという観点から、ビア中の導電性ペースト組成物を高度に金属拡散接合させ、ビアの抵抗値を低くすることが要求される。ところが、積層温度より低融点のＳｎ合金が積層時にその温度によって融解してしまい、充填した形状が変形収縮挙動を起こすことによって、ビアホール内の接続信頼性が低下するという問題がある。
【０００８】
これらの問題を解決するためには、溶融による形状変形を最小化する必要があり、積層温度によって溶融するＳｎ合金の領域を可能な限り減少させる必要がある。そのためには、使用する金属フィラー粒子をＰｂフリー半田粉とするのではなく、銅や銀を核としたＳｎ合金が被覆された金属フィラー粒子とすることで、溶融して変形収縮するＳｎ合金領域を最小化することができ、ビアホール内の接続信頼性を確保することができる。
【０００９】
一方で、焼成型導電性ペーストとして高導電性あるいは高熱伝導性が要求される分野では、導電性や熱伝導性を高くするために、導電粉の配合量を高くする必要があった。高充填化導電粉を作製する方法としては、大小の球状粒子を組み合わせて混合する方法がある。このように大小粒子を組み合わせることで充填率を高めることができる。なお、球状粒子を規則配列させ、小さい粒径の球状粒子を大きい球状粒子の間に充填することで、理論的に８０％以上の充填密度が得られると報告されている（非特許文献１）。しかしながら、実際の球状粒子は、完全に独立した粒子では存在せず、粒子が一部凝集しているため、理論的な充填密度よりも低い充填率となる。
【００１０】
一般的に、孔埋め導電性ペーストをスルーホール内に充填して多層配線板の層間接続を行う場合、導電性を高めるために、スルーホールにできる限り多くの導電性ペーストを充填し、すき間なく金属フィラーを埋め込む必要がある。そのため、従来、この用途に使用する穴埋め用導電性ペーストでは、金属フィラーの配合量を高くすることが望まれている。しかしながら、金属フィラーの配合量を高くすると、導電性ペーストの粘度が高くなりスルーホールへの充填性が悪化してしまう。一方で、導電性ペースト中のバインダの比率を高くすると、粘度が低くなり、スルーホールへの充填性は向上するものの、導電性が悪化してしまうという欠点が生じる。
【００１１】
ここで、球状の金属フィラーを使用すると、粒子間や粒子平面との接触が点接触になり、接触効率が悪くなる。そのため、これを改善するためには、金属フィラーをフレーク状にすることによって、粒子同士を面で接触させる必要がある。
【００１２】
フレーク状の金属フィラーを作製する方法としては、例えば特許文献１には、球状銅粉を機械的に扁平状に加工してフレーク状銅粉を得る方法が開示されている。具体的には、平均粒径０．５μｍ〜１０μｍの球状銅粉を原料として、ボールミルや振動ミルを用い、ミル内に装填したメディアの機械的エネルギーにより機械的に平板状に加工するというものである。
【００１３】
また、例えば特許文献２には、導電性ペースト用銅粉末、詳しくはスルーホール用及び外部電極用銅ペーストとして高性能が得られる円盤状銅粉末及びその製造方法に関する技術が開示されている。具体的には、粒状アトマイズ銅粉末を媒体撹拌ミルに投入し、粉砕媒体として１／８インチ〜１／４インチ径のスチールボールを使用して、銅粉末に対して脂肪酸を重量で０．５％〜１％添加し、空気中あるいは不活性雰囲気中で粉砕することによって平板状に加工するというものである。
【００１４】
一般的に、フレーク状形状の銅粉を核としたＳｎ合金が被覆された金属フィラー粒子を作製するためには、上述したように機械的に銅粉を塑性変形してフレーク状にした後、その銅粒子表面にＳｎをコートすることによって作製することができる。
【００１５】
銅粉の表面にＳｎを被覆する方法としては、例えば、無電解Ｓｎめっき法を用いることができる。無電解Ｓｎめっきは、下地である銅粉の溶出に伴ってめっき液中のＳｎイオンが還元析出する置換型Ｓｎめっきと、めっき液中のＳｎイオンを還元剤によって還元してＳｎ被覆を行う還元型Ｓｎめっきと、Ｓｎイオンの不均化反応によって金属Ｓｎとなることを利用してＳｎ被覆を行う不均化反応型Ｓｎめっきとが挙げられる。
【００１６】
また、Ｓｎ合金めっきによってＳｎ合金を被覆する場合には、置換型Ｓｎめっき液や還元型Ｓｎめっき液、不均化反応型Ｓｎめっき液の中に、合金を構成する銀やビスマス、亜鉛等の可溶性塩を加え、Ｓｎと同時にそれら金属を析出させることによって、Ｓｎ合金の被膜を作製することができる。
【００１７】
さて、銅粉としては、デンドライト状と呼ばれる樹枝状に析出した電解銅粉が知られており、形状が樹枝状になっていることから表面積が大きいことが特徴となっている。このようにデンドライト状の形状であることにより、これを導電膜等に用いた場合には、そのデンドライトの枝が重なり合い、導通が通りやすく、また球状粒子に比べて粒子同士の接点数が多くなることから、導電性ペースト等の導電性フィラーの量を少なくすることができるという利点がある。例えば、特許文献３には、銅表面にＮｉ合金層を形成しその上にＡｇコートを行って耐酸化性を確保する技術が開示され、ここで用いられる銅粉として、樹枝状の電解銅粉が粒子同士のからみあいの観点から好適である旨が記載されている。
【００１８】
一方、電解銅粉の樹枝を発達させると、導電性ペースト等に用いた場合に電解銅粉同士が必要以上に絡み合って凝集が発生してしまい樹脂中に均一に分散しなくなり、また流動性が低下して非常に扱い難くなり、印刷等による配線形成に問題が生じて生産性を低下させることの指摘が特許文献４に示されている。なお、この特許文献４では、電解銅粉自体の強度を高めるため、電解銅粉を析出させるための電解液の硫酸銅水溶液中にタングステン酸塩を添加することで、電解銅粉自体の強度を向上させ、樹枝を折れ難くし、高い強度に成形することができるとしている。
【００１９】
このように、樹枝状の銅粉を導電性ペースト等の金属フィラーとして用いるのは容易でなく、ペーストの導電性の改善がなかなか進まない原因ともなっていた。
【００２０】
導電性を確保するためには、３次元的な形状を有する樹枝状形状の方が粒状のものよりも接点を確保しやすく、導電性ペーストとして高い導電性を確保することが期待できる。しかしながら、従来のデンドライト状の形状を呈した樹枝状銅粉では、主軸から分岐した長い枝が特徴であるデンドライトであって、細長い枝状の形状であったことから、接点を確保する点から考えると構造が単純であり、より少ない樹枝状銅粉を用いて効果的に接点を確保する形状としては理想的な形状となっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００５−２００７３４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６２２号公報
【特許文献３】特開２００２−０７５０５７号公報
【特許文献４】特開２０１１−５８０２７号公報
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】粉体工学会編、粉体工学便覧、初版ｐ．１０１−ｐ．１０７（日刊工業新聞社）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、スズ（Ｓｎ）を被覆した樹枝状銅粉同士が接触する際における接点を多くして優れた導電性を確保しつつ、凝集を防止して、導電性ペースト等の用途として好適に利用することができる樹枝状形状のＳｎコート銅粉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明者は、上述した課題を解決するための鋭意検討を重ねた。その結果、主軸とその主軸から分かれた複数の枝とを有する樹枝状の形状を有し、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された、所定の大きさの銅粒子が集合して構成されたＳｎコート銅粉であって、特定の平均粒子径のものであることにより、導電性に優れ、銅粉同士が接触する際の接点を十分に確保することができ、またペースト化に必要な優れた分散性を有するものとなって、導電性ペースト等の用途に好適に用いることができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。
【００２５】
（１）本発明の第１の発明は、表面にスズ（Ｓｎ）又はＳｎ合金が被覆された銅粒子が集合して、複数の枝を有する樹枝状の形状を構成したＳｎコート銅粉であって、前記表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子は、短軸平均径が０．２μｍ〜０．５μｍ、かつ、長軸平均径が０．５μｍ〜２．０μｍの範囲の大きさの楕円体であり、前記楕円体銅粒子が集合して構成され、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された当該Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍであることを特徴とするＳｎコート銅粉である。
【００２６】
（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、樹枝状の形状を構成する前記枝部分の平均太さ直径が０．５μｍ〜５．０μｍである、Ｓｎコート銅粉である。
【００２７】
（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、Ｓｎ又はＳｎ合金として被覆されるＳｎの含有量が、Ｓｎ又はＳｎ合金で被覆した当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１質量％〜５０質量％である、Ｓｎコート銅粉である。
【００２８】
（４）本発明の第４の発明は、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記銅粒子の表面にＳｎ合金が被覆されており、銀、ビスマス、及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種以上を、該Ｓｎ合金の質量１００％に対して０．１質量％〜５０質量％の含有量で含むＳｎ合金で被覆されている、Ｓｎコート銅粉である。
【００２９】
（５）本発明の第５の発明は、第１乃至第４のいずれかの発明において、嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ３〜５．０ｇ／ｃｍ３の範囲である、Ｓｎコート銅粉である。
【００３０】
（６）本発明の第６の発明は、第１乃至第５のいずれかの発明において、ＢＥＴ比表面積値が０．２ｍ２／ｇ〜５．０ｍ２／ｇである、Ｓｎコート銅粉である。
【００３１】
（７）本発明の第７の発明は、第１乃至第６のいずれかの発明に係るＳｎコート銅粉を、全体の２０質量％以上の割合で含有していることを特徴とする金属フィラーである。
【００３２】
（８）本発明の第８の発明は、第７の発明に係る金属フィラーを樹脂に混合させてなることを特徴とする導電性ペーストである。
【００３３】
（９）本発明の第９の発明は、第１乃至第６のいずれかの発明に係るＳｎコート銅粉を製造する方法であって、電解法により電解液から陰極上に銅粉を析出させる工程と、前記銅粉にスズ（Ｓｎ）又はＳｎ合金を被覆する工程と、を有し、前記電解液に、銅イオンと、ポリエーテル化合物と、を含有させて電解を行うことを特徴とするＳｎコート銅粉の製造方法である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係るＳｎコート銅粉によれば、樹枝状の形状を有する銅粉により構成されていることにより、そのＳｎコート銅粉同士が接触する際における接点を効果的に確保することができ、また表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆されているため、高い導電性を有する。また、ペースト化に必要な優れた分散性を有し、凝集を抑制することができる。このようなＳｎコート銅粉によれば、導電性ペースト等の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】スズ又はスズ合金を被覆する前の樹枝状銅粉の具体的な形状を模式的に示した図である。
【図２】スズ又はスズ合金を被覆する前の樹枝状銅粉を走査電子顕微鏡により倍率５，０００倍で観察したときの観察像の一例を示す写真図である。
【図３】樹枝状スズコート銅粉を走査電子顕微鏡により倍率５，０００倍で観察したときの観察像の一例を示す写真図である。
【図４】樹枝状スズコート銅粉を走査電子顕微鏡により倍率１０，０００倍で観察したときの観察像の一例を示す写真図である。
【図５】比較例１にて得られたスズコート銅粉を走査電子顕微鏡により倍率５，０００倍で観察したときの観察像を示す写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。なお、本明細書にて、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ、Ｙは任意の数値）との表記は、「Ｘ以上Ｙ以下」の意味である。
【００３７】
≪１．樹枝状Ｓｎコート銅粉≫
本実施の形態に係るスズコート銅粉は、銅粒子が集合して、複数の枝を有する樹枝状の形状を構成した銅粉であり、表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆されている。なお、本明細書において、スズコート銅粉を「Ｓｎコート銅粉」と表記する。また、被覆するスズ又はスズ合金を、それぞれ、「Ｓｎ」、「Ｓｎ合金」と表記し、Ｓｎを銅粉表面にコートする場合もＳｎ合金を銅粉表面にコートする場合も、総じて「Ｓｎコート」と称する。
【００３８】
具体的に、本実施の形態に係るＳｎコート銅粉においては、複数の枝を有する樹枝状の形状を呈する銅粉が、短軸平均径が０．２μｍ〜０．５μｍ、かつ、長軸平均径が０．５μｍ〜２．０μｍの範囲の大きさの楕円体であって表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子が集合し手構成されている。そして、その表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子により構成された、当該樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍである。
【００３９】
以下により具体的に、Ｓｎコート銅粉を構成する銅粉の形状について説明する。
【００４０】
≪２．樹枝状銅粉の形状≫
図１は、本実施の形態に係るＳｎコート銅粉を構成する、Ｓｎ又はＳｎ合金が被覆される前の樹枝状銅粉の具体的な形状を模式的に示した図である。この図１の模式図に示すように、Ｓｎコート銅粉を構成する樹枝状銅粉１は、複数の枝を有する樹枝状の形状であり、楕円体の形状をした微細な銅粒子２の集合体からなっている。Ｓｎコート銅粉（以下、「樹枝状Ｓｎコート銅粉」ともいう）は、樹枝状銅粉１の表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆されてなる。
【００４１】
より具体的に、銅粒子２は、短軸平均径が０．２μｍ〜０．５μｍであり、長軸平均径が０．５μｍ〜２．０μｍの範囲の大きさの楕円体銅粒子である。そして、楕円体の銅粒子２の集合体である樹枝状銅粉１は、その平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍである。なお、樹枝状銅粉１の表面にＳｎ又はＳｎ合金を被覆した後であっても、Ｓｎコート銅粉を構成する、Ｓｎ又はＳｎ合金を被覆した銅粒子の短軸平均径及び長軸平均径、並びにそのＳｎコート銅粉の平均粒子径は、ほぼ同じである。
【００４２】
樹枝状銅粉１は、詳しくは後述するが、例えば、銅イオンを含む硫酸酸性の電解液に陽極と陰極を浸漬し、直流電流を流して電気分解することにより陰極上に析出させて得ることができる。すなわち、粉砕、解砕等の物理的な処理を施すことなく、上述したような小さな形状の樹枝状銅粉１を電解により析出生成することができる。なお、従来の樹枝状銅粉は、非常に大きな形状でありそのままでは利用できないために粉砕処理を行って小さな形状として利用していたが、この場合、粉砕した形状が１０μｍ以下の棒状銅粉となっていたことから、従来の樹枝状銅粉の形状は１０μｍ以下の形状が集合した樹枝状銅粉であると考えられる。
【００４３】
図２は、Ｓｎ又はＳｎ合金を被覆する前の樹枝状銅粉の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察像の一例を示す写真図である。なお、図３及び図４は、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉のＳＥＭ観察の一例を示す写真図である。図２は樹枝状銅粉を倍率５，０００倍で観察したものであり、図３は樹枝状Ｓｎコート銅粉を倍率５，０００倍で観察したものであり、図４は樹枝状Ｓｎコート銅粉を倍率１０，０００倍で観察したものである。
【００４４】
図２で観察されるように、Ｓｎを被覆する前の銅粉は、樹枝状の析出状態を呈している。また、図３及び図４で観察されるように、本実施の形態に係るＳｎコート銅粉は、樹枝状の析出状態を呈した銅粉から構成されている。なお、この樹枝状Ｓｎコート銅粉は、銅粒子２が集合することで樹枝状の形状を形成した樹枝状銅粉１の表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆されてなり、その銅粒子２の大きさは、短軸平均径が０．５μｍ以下で、長軸平均径が２．０μｍ以下の楕円体の形状となっている。
【００４５】
このように、樹枝状銅粉１を構成する銅粒子２の長軸平均径が２．０μｍ以下の細長い形状であることにより、樹枝状Ｓｎコート銅粉同士が接触する際における接点の数を多くすることができる。すなわち、長軸平均径が２．０μｍ以下の銅粒子２の集合体であることにより、図２〜図４に示す観察結果でも確認できるように、樹枝状Ｓｎコート銅粉の枝の部分には細かな突起が形成されることになり、これが樹枝状Ｓｎコート銅粉同士の接点を多く確保できることになる。
【００４６】
しかしながら、銅粒子２の長軸平均径が２．０μｍを超える長い形状になると、樹枝状の枝の間隔が少なくなり全体に密集した形状になるため、かえって樹枝状Ｓｎコート銅粉同士の接点が少なくなる傾向になる。また逆に、銅粒子の長軸平均径が短くなりすぎると、突起の形成が得られなくなる。そのため、銅粒子２の長軸平均径としては、０．５μｍ〜２．０μｍであることが好ましい。
【００４７】
また、銅粒子２の短軸平均径は０．５μｍ以下である。銅粒子２の短軸平均径が０．５μｍよりも太くなると、微細銅粒子２を集合させて樹枝状形状を形成したとき、その樹枝状銅粉１の枝部分の太さ（例えば図１の模式図中の「Ｄ１」）が大きくなる。枝部分の太さ（直径）が大きくなると、その樹枝状銅粉１の表面にＳｎ又はＳｎ合金を被覆した樹枝状Ｓｎコート銅粉の枝の間隔が狭くなり全体として密集した形状になることから、３次元的な樹枝状の効果を発揮できなくなる。逆に、枝部分の太さが細すぎると、細かいひげ状の状態となるため、樹枝状Ｓｎコート銅粉同士が接触した場合に十分な導電性を確保できなくなる。このことから、銅粒子２の短軸平均径としては、０．２μｍ〜０．５μｍの大きさであることが好ましく、これにより、３次元的な樹枝状の効果を発揮しつつ、十分な導電性を確保することができる。
【００４８】
さらに、銅粒子２が集合して構成される樹枝状銅粉１の枝部分の平均太さ（直径）（Ｄ１）としては、５．０μｍ以下であることが好ましい。枝部分の平均太さが５．０μｍを超えると、樹枝状銅粉１の枝の間隔が狭くなり全体として密集した形状になる。一方で、その枝部分の太さが小さすぎると、その樹枝状銅粉の表面にＳｎ又はＳｎ合金を被覆した樹枝状Ｓｎコート銅粉の強度が不足し、その枝の部分で折れてしまい、導電性を失う可能性がある。このことから、樹枝状銅粉１の枝部分の平均太さとしては、０．５μｍ〜５．０μｍであることが好ましい。
【００４９】
次に、樹枝状銅粉１の大きさ（平均粒子径（Ｄ５０））は、５．０μｍ〜２０μｍである。平均粒子径は、後述する電解条件を変更することで制御可能である。また、必要に応じて、ジェットミル、サンプルミル、サイクロンミル、ビーズミル等の機械的な粉砕や解砕を付加することによって、所望とする大きさにさらに調整することが可能である。なお、平均粒子径（Ｄ５０）は、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定することができる。
【００５０】
ここで、特許文献４でも指摘されているように、樹枝状銅粉の問題点として、導電性ペーストや電磁波シールド用樹脂等の金属フィラーとして利用する場合に、樹枝状の銅粉同士が絡み合って凝集し、樹脂中に均一に分散されないという問題点や、凝集によりペーストの粘度が上昇して印刷による配線形成に問題が生じることがある。これらは、樹枝状銅粉が大きいために発生するのであり、樹枝状の形状を有効に活かしながらこの問題を解決するためには、樹枝状銅粉の大きさを適切に小さくする必要がある。しかしながら、樹枝状銅粉の大きさが小さくすぎると、樹枝状の形状を確保できない。具体的には、樹枝状形状の効果を確保するにはその樹枝状銅粉が所定以上の大きさであることが必要となる。
【００５１】
この点において、本実施の形態に係るＳｎコート銅粉では、Ｓｎ又はＳｎ合金を被覆する前の樹枝状銅粉１の大きさ、つまり平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍであり、このような大きさの樹枝状銅粉１で構成されていることにより、３次元的な樹枝状の形状の効果によって銅粉同士の接点を多く確保できるともに、樹脂中において凝集を抑制して良好に分散させることができ、ペースト粘度の上昇を抑えることができる。
【００５２】
≪３．Ｓｎ被覆量≫
本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉は、上述した樹枝状銅粉１の表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆されている。以下に、Ｓｎコート銅粉の表面に対するＳｎ又はＳｎ合金の被覆量について説明する。
【００５３】
本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉は、Ｓｎ又はＳｎ合金が被覆する前の樹枝状銅粉１に、好ましくはＳｎ被覆した当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１質量％〜５０質量％割合でＳｎ又はＳｎ合金が被覆されたものであり、Ｓｎ又はＳｎ合金の厚さ（被覆厚さ）としては０．１μｍ以下の極薄い被膜である。このことから、樹枝状Ｓｎコート銅粉は、Ｓｎ被覆する前の樹枝状銅粉の形状をそのまま保持した形状になる。したがって、Ｓｎ又はＳｎ合金を被覆する前の銅粉の形状と、その銅粉にＳｎ又はＳｎ合金を被覆した後のＳｎコート銅粉の形状とは、両者共に樹枝状の形状である。
【００５４】
樹枝状Ｓｎコート銅粉におけるＳｎ又はＳｎ合金として被覆されるＳｎの含有量は、上述したように、Ｓｎ被覆した当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１質量％〜５０質量％の範囲であることが好ましい。Ｓｎ又はＳｎ合金の被覆量は、コストの観点からはできるだけ少ない方が好ましいが、少なすぎると銅表面に均一なＳｎ又はＳｎ合金の被膜が確保できず、導電性の低下の原因になる。そのため、Ｓｎ又はＳｎ合金として被覆されるＳｎの含有量としては、Ｓｎ被覆した当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることがさらに好ましい。
【００５５】
一方で、Ｓｎ又はＳｎ合金として被覆されるＳｎの含有量が多くなると、コストの観点から好ましくない。このことから、Ｓｎ又はＳｎ合金の被覆量としては、Ｓｎ被覆した当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して５０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５６】
また、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉において、銅粒子２の表面に被覆するＳｎ又はＳｎ合金の平均厚みとしては０．００１μｍ〜０．１μｍ程度であり、０．００５μｍ〜０．０２μｍであることが好ましい。Ｓｎ又はＳｎ合金の被覆厚みが平均で０．００１μｍ未満であると、銅粉の表面に均一なＳｎ又はＳｎ合金の被覆を確保することができず、また導電性の低下の原因となる。一方で、Ｓｎ又はＳｎ合金の被覆厚みが平均で０．１μｍを超えると、コストの観点から好ましくない。
【００５７】
さらに後述するように、樹枝状Ｓｎコート銅粉において、樹枝状銅粉に被覆されるＳｎはＳｎ合金でもよい。Ｓｎ合金として添加される元素としては、銀、ビスマス、及び亜鉛から選ばれる１種以上が好ましい。
【００５８】
また、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉では、特に限定されないが、その嵩密度としては、０．５ｇ／ｃｍ３〜５．０ｇ／ｃｍ３の範囲であることが好ましい。嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ３未満であると、樹枝状Ｓｎコート銅粉同士の接点を十分に確保することができない可能性がある。一方で、嵩密度が５．０ｇ／ｃｍ３を超えると、樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径も大きくなってしまい、すると表面積が小さくなって成形性や焼結性が悪化することがある。
【００５９】
また、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉では、特に限定されないが、そのＢＥＴ比表面積の値が０．２ｍ２／ｇ〜５．０ｍ２／ｇであることが好ましい。ＢＥＴ比表面積値が０．２ｍ２／ｇ未満であると、Ｓｎ又はＳｎ合金が被覆された銅粒子２が、上述したような所望の形状とはならないことがあり、高い導電性が得られないことがある。一方で、ＢＥＴ比表面積値が５．０ｍ２／ｇを超えると、樹枝状Ｓｎコート銅粉の表面のＳｎ又はＳｎ合金の被覆が不均一となり高い導電性が得られない可能性がある。また、樹枝状Ｓｎコート銅粉を構成する銅粒子２が細かくなりすぎてしまい、樹枝状Ｓｎコート銅粉が細かいひげ状の状態となって、導電性が低下することがある。なお、ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ  Ｚ８８３０：２０１３に準拠して測定することができる。
【００６０】
なお、電子顕微鏡で観察したときに、得られたＳｎコート銅粉のうちに、上述したような形状の樹枝状Ｓｎコート銅粉が所定の割合で占められていれば、それ以外の形状のＳｎコート銅粉が混じっていても、その樹枝状Ｓｎコート銅粉のみからなる銅粉と同様の効果を得ることができる。具体的には、電子顕微鏡（例えば５００倍〜２０，０００倍）で観察したときに、上述した形状の樹枝状Ｓｎコート銅粉が全Ｓｎコート銅粉のうちの６５個数％以上、好ましくは８０個数％以上、より好ましくは９０個数％以上の割合を占めていれば、その他の形状のＳｎコート銅粉が含まれていてもよい。
【００６１】
≪４．樹枝状Ｓｎコート銅粉の製造方法≫
次に、上述したような特徴を有する樹枝状Ｓｎコート銅粉の製造方法について説明する。以下では、先ず、樹枝状Ｓｎコート銅粉を構成する樹枝状銅粉の製造方法について説明し、続いて、その樹枝状銅粉に対してＳｎ又はＳｎ合金を被覆して樹枝状Ｓｎコート銅粉を得る方法について説明する。
【００６２】
＜４−１．樹枝状銅粉の製造方法＞
Ｓｎ又はＳｎ合金を被覆する前の樹枝状銅粉は、例えば、銅イオンを含有する硫酸酸性溶液を電解液として用いて所定の電解法により製造することができる。
【００６３】
電解に際しては、例えば、金属銅を陽極（アノード）とし、ステンレス板やチタン板等を陰極（カソード）とし設置した電解槽中に、上述した銅イオンを含有する硫酸酸性の電解液を収容し、その電解液に所定の電流密度で直流電流を通電することによって電解処理を施す。これにより、通電に伴って陰極上に樹枝状銅粉１を析出（電析）させることができる。特に、本実施の形態においては、電解により得られた粒状等の銅粉をボール等の媒体を用いて機械的に変形加工等することなく、その電解のみによって、楕円体の微細銅粒子２が集合して樹枝状を形成した樹枝状銅粉１を陰極表面に析出させることができる。
【００６４】
より具体的に、電解液としては、例えば、水溶性銅塩と、硫酸と、ポリエーテル化合物等の添加剤と、塩化物イオンとを含有するものを用いることができる。
【００６５】
水溶性銅塩は、銅イオンを供給する銅イオン源であり、例えば硫酸銅五水和物等の硫酸銅、塩化銅、硝酸銅等が挙げられるが特に限定されない。また、電解液中での銅イオン濃度としては、１ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌ程度、好ましくは５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ程度とすることができる。
【００６６】
硫酸は、硫酸酸性の電解液とするためのものである。電解液中の硫酸の濃度としては、遊離硫酸濃度として２０ｇ／Ｌ〜３００ｇ／Ｌ程度、好ましくは５０ｇ／Ｌ〜１５０ｇ／Ｌ程度とすることができる。この硫酸濃度は、電解液の電導度に影響するため、カソード上に得られる銅粉の均一性に影響する。
【００６７】
添加剤としては、例えば、ポリエーテル化合物を用いることができる。このポリエーテル化合物が、後述する塩化物イオンと共に、析出する銅粉の形状制御に寄与し、陰極上に析出させる銅粉を、所定の短軸平均径及び長軸平均径を有する楕円体の銅粒子２が集合して樹枝状の形状とした樹枝状銅粉１とすることができる。
【００６８】
ポリエーテル化合物としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンイミン、プルロニック型界面活性剤、テトロニック型界面活性剤、ポリオキシエチレングリコール・グリセリンエーテル、ポリオキシエチレングリコール・ジアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール・アルキルエーテル、芳香族アルコールアルコキシレート等の高分子化合物等が挙げられる。
【００６９】
また、ポリエーテル化合物の数平均分子量としては、特に限定されないが、１００〜２００，０００であることが好ましく、２００〜１５，０００であることがより好ましく、１，０００〜１０，０００であることがさらに好ましい。数平均分子量が１００未満であると、樹枝状を呈しない微細な電解銅粉が析出される可能性がある。一方で、数平均分子量が２００，０００を超えると、平均粒子径の大きな電解銅粉が析出して、比表面積が０．６ｍ２／ｇ未満の樹枝状銅粉しか得られない可能性がある。なお、本実施の形態において、数平均分子量は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶媒とするゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって求めたポリスチレン換算の分子量とする。
【００７０】
なお、ポリエーテル化合物としては、１種単独で添加してもよく、２種類以上を併用して添加してもよい。また、ポリエーテル化合物の添加量としては、電解液中における濃度が０．１ｍｇ／Ｌ〜５，０００ｍｇ／Ｌ程度の範囲となる量とすることが好ましい。
【００７１】
塩化物イオンとしては、塩酸、塩化ナトリウム等の塩化物イオンを供給する化合物（塩化物イオン源）を電解液中に添加することによって含有させることができる。電解液中に塩化物イオンを含有させることによって、析出する銅粉の形状をより効果的に制御することができる。電解液中の塩化物イオン濃度としては、１ｍｇ／Ｌ〜１０００ｍｇ／Ｌ程度、好ましくは１０ｍｇ／Ｌ〜８００ｍｇ／Ｌ程度、より好ましくは２０ｍｇ／Ｌ〜５００ｍｇ／Ｌ程度とすることができる。
【００７２】
本実施の形態に係る樹枝状銅粉の製造方法においては、例えば、上述したような組成の電解液を用いて電解することによって陰極上に樹枝状銅粉を析出生成させて製造する。電解方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、電流密度としては、硫酸酸性の電解液を用いて電解するにあたっては５Ａ／ｄｍ２〜３０Ａ／ｄｍ２の範囲とすることが好ましく、電解液を攪拌しながら通電させる。また、電解液の液温（浴温）としては、例えば２０℃〜６０℃程度とすることができる。
【００７３】
＜４−２．Ｓｎ又はＳｎ合金の被覆方法（Ｓｎコート銅粉の製造）＞
本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉は、上述した電解法により作製した樹枝状銅粉の表面に、例えば、無電解めっき法を用いてＳｎ又はＳｎ合金を被覆することにより製造することができる。
【００７４】
樹枝状銅粉の表面に均一な厚みでＳｎ又はＳｎ合金を被覆するためには、Ｓｎめっきの前に洗浄を行うのが好ましく、樹枝状銅粉を洗浄液中に分散させ、攪拌しながら洗浄を行うことができる。この洗浄処理としては、酸性溶液中で行うのが好ましく、洗浄後には、樹枝状銅粉のろ過、分離と、水洗とを適宜繰り返して、水中に樹枝状銅粉が分散した水スラリーとする。なお、ろ過、分離と、水洗については、公知の方法を用いればよい。
【００７５】
具体的に、無電解めっき法でＳｎコートする場合には、樹枝状銅粉を洗浄した後に得られた銅スラリーに無電解Ｓｎめっき液を加えるか、無電解Ｓｎめっき液中に銅スラリーを加え、均一に撹拌することで樹枝状銅粉の表面にＳｎ又はＳｎ合金をより均一に被覆させることができる。
【００７６】
無電解めっき法でＳｎ又はＳｎ合金を被覆する方法としては、特に限定されない。無電解Ｓｎめっきとしては、下地である銅粉の溶出に伴ってめっき液中のＳｎイオンが還元析出する置換型Ｓｎめっきと、めっき液中のＳｎイオンを還元剤によって還元してＳｎ被覆を行う還元型Ｓｎめっきと、Ｓｎイオンの不均化反応によって金属Ｓｎとなることを利用してＳｎ被覆を行う不均化反応型Ｓｎめっきが挙げられ、いずれの方法でもよい。
【００７７】
具体的に、置換型Ｓｎめっき液としては、スズ化合物と、スズ化合物を水溶液中に安定に保つための錯化剤とを必須成分とし、必要に応じて界面活性剤、ｐＨ調整剤等を添加してなるものを用いることができる。また、還元型Ｓｎめっき液としては、上述した置換型Ｓｎめっき液の組成に還元剤を添加したものを用いることができる。
【００７８】
また、不均化反応型Ｓｎめっきでは、アルカリ水溶液中においてＳｎイオンがＨＳｎＯ２−イオンとして存在し、そのＨＳｎＯ２−イオンが、下記式で示される不均化反応によって金属Ｓｎとなる。不均化反応型Ｓｎめっきでは、反応により生成する金属ＳｎによってＳｎめっきを行うもので、強アルカリ浴の置換型Ｓｎめっき液と同様の組成のめっき液を用いることができる。
２ＨＳｎＯ２−  ＋  ２Ｈ２Ｏ  ⇔  Ｓｎ（ＯＨ）６２−  ＋  Ｓｎ
【００７９】
スズ化合物としては、２価のスズ化合物と４価のスズ化合物があり、２価のスズ化合物と４価のスズ化合物をそれぞれ単独で、またはそれぞれ併用してもよい。
【００８０】
具体的に、スズ化合物としては、例えば、ホウフッ化第一スズ、スルホコハク酸第一スズ、塩化第一スズ、塩化第二スズ、硫酸第一スズ、硫酸第二スズ、酸化第一スズ、酸化第二スズ、メタンスルホン酸第一スズ、エタンスルホン酸第一スズ、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸第一スズ、ｐ−フェノールスルホン酸第一スズ、ホウフッ化スズ、ケイフッ化スズ、スルファミン酸スズ、シュウ酸スズ、酒石酸スズ、グルコン酸スズ、スルホコハク酸スズ、ピロリン酸スズ、１−ヒドロキシエタン−１，１−ビスホスホン酸スズ、トリポリリン酸スズ等が挙げられる。
【００８１】
錯化剤としては、チオ尿素誘導体、カルボン酸又はアミン系化合物、塩化チタン等を用いることができる。
【００８２】
具体的に、チオ尿素誘導体としては、チオ尿素、１，３−ジメチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジエチルチオ尿素（例えば、１，３−ジエチル−２−チオ尿素）、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルチオ尿素、アリルチオ尿素、アセチルチオ尿素、エチレンチオ尿素、１，３−ジフェニルチオ尿素、二酸化チオ尿素、チオセミカルバジド等が挙げられる。また、カルボン酸又はアミン系化合物としては、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、ゴルコヘプトン酸、グリコール酸、乳酸、トリオキシ酪酸、アスコルビン酸、イソクエン酸、タルトロン酸、グリセリン酸、ヒドロキシ酪酸、ロイシン酸、シトラマル酸、コハク酸、メルカプトコハク酸、スルホコハク酸、グルタル酸、マロン酸、アジピン酸、シュウ酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、メサコン酸、グリコール酸、クエン酸ナトリウム、グリシン、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩、エチレンジアミン四プロピオン酸、ニトリロ三酢酸、イミノジ酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、イミノジプロピオン酸、アミノトリメチレンリン酸、アミノトリメチレンリン酸五ナトリウム塩、ベンジルアミン、２−ナフチルアミン、イソブチルアミン、イソアミルアミン、１，３−プロパンジアミン四酢酸、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、メタフェニレンジアミン四酢酸、１，２−ジアミノシクロヘキサン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、ジアミノプロピオン酸、エチレンジアミンテトラメチレンリン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンリン酸、グルタミン酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸、オルニチン、システイン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、（Ｓ、Ｓ）−エチレンジアミンコハク酸、メチレンジアミン、エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、シンナミルアミン、ｐ−メトキシシンナミルアミン等が挙げられる。
【００８３】
還元剤としては、リン酸系化合物、水素化ホウ素化合物、ヒドラジン誘導体等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を併せて用いることができる。
【００８４】
具体的に、リン酸系化合物としては、次亜リン酸、亜リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸等が挙げられる。また、水素化ホウ素化合物としては、メチルヘキサボラン、ジメチルアミンボラン、ジエチルアミンボラン、モルホリンボラン、ピリジンアミンボラン、ピペリジンボラン、エチレンジアミンボラン、エチレンジアミンビスボラン、ｔ−ブチルアミンボラン、イミダゾールボラン、メトキシエチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウム等が挙げられる。また、ヒドラジン誘導体としては、硫酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジン等のヒドラジン塩や、ピラゾール類、トリアゾール類、ヒドラジド類等のヒドラジン誘導体等を用いることができる。これらの中で、ピラゾール類としては、ピラゾールの他に、３，５−ジメチルピラゾール、３−メチル−５−ピラゾロン等のピラゾール誘導体を用いることができる。また、トリアゾール類としては、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール等を用いることができる。また、ヒドラジド類としては、アジピン酸ヒドラジド、マレイン酸ヒドラジド、カルボヒドラジド等を用いることができる。
【００８５】
なお、そのほか、必要に応じて、ｐＨ緩衝剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤等の添加剤を含有させることができる。さらに必要に応じて、消泡剤や分散剤を使用してもよい。
【００８６】
ｐＨ緩衝剤としては、公知の錯化剤を使用することができる。例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、ホウ酸、酢酸ナトリウム等が挙げられる。
【００８７】
ｐＨ調整剤としては、公知の錯化剤を使用することができる。例えば、酸やアルカリの化合物を使用することができ、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物，炭酸ニッケル、硫酸、塩酸等が挙げられる。なお、アンモニアを用いる場合、アンモニア水として供給することができる。
【００８８】
界面活性剤は、めっき液の浸透性を向上させるために用いることができ、具体的に、界面活性剤としては、ノニオン性、カチオン性、アニオン性、両性等の界面活性剤のいずれを用いることができ、１種単独又は２種以上併せて用いることができる。
【００８９】
さらに、形成するＳｎ被膜中に、Ｓｎ以外の他の元素が含有させるようにすることで、すなわち、銅粉表面にＳｎ合金の被膜を形成させることで、融点や濡れ性等の性質を変更することができる。例えば、Ｐｂフリー半田の仕様としては、使用する用途や材料によって、使用温度や濡れ性、機械的強度が問題となる。この点において、Ｓｎ合金の被膜を形成させることで、使用用途や材料に合った性質に変更することができる。
【００９０】
具体的に、Ｓｎ被膜中に含有させる元素としては、つまりＳｎ合金を構成するＳｎ以外の元素としては、銀、ビスマス、銅、インジウム、アンチモン、及び亜鉛等が挙げられる。Ｓｎ合金としては、これらの元素を含む二元あるいは多元の合金とすることができる。その中でも、無電解めっき法でＳｎコートするときに合金化できる元素としては、銀、ビスマス、亜鉛があり、上述した無電解Ｓｎめっき液に、これら元素を含む化合物を１種以上添加することによって、容易にＳｎ合金被膜をコートすることができる。
【００９１】
具体的に、銀を含むＳｎ合金とする場合、無電解Ｓｎめっき液中に添加する銀化合物としては、例えば、酸化銀、硝酸銀、硫酸銀、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、安息香酸銀、スルファミン酸銀、クエン酸銀、乳酸銀、メルカプトコハク酸銀、リン酸銀、トリフルオロ酢酸銀、ピロリン酸銀、１−ヒドロキシエタン−１，１−ビスホスホン酸銀、ホウフッ化銀、酒石酸銀、グルコン酸銀、シュウ酸銀、メタンスルホン酸銀、ｐ−フェノールスルホン酸銀、安息香酸銀等が挙げられる。
【００９２】
また、ビスマスを含むＳｎ合金とする場合、無電解Ｓｎめっき液中に添加するビスマス化合物としては、例えば、硝酸ビスマス、塩化ビスマス、メタンスルホン酸ビスマス、エタンスルホン酸ビスマス、ｐ−フェノールスルホン酸ビスマス等が挙げられる。
【００９３】
また、亜鉛を含むＳｎ合金とする場合、無電解Ｓｎめっき液中に添加する亜鉛化合物としては、例えば、酸化亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等が挙げられる。
【００９４】
これらのＳｎ合金を構成するＳｎ以外の金属元素の含有割合としては、融点や濡れ性の観点から、当該樹枝状Ｓｎコート銅粉に被覆されているＳｎ合金被膜全体の質量１００％に対して０．１質量％〜５０質量％の含有量であることが好ましい。含有量が多くなりすぎると、融点の上昇や機械的強度が低下する等の原因となることから、５０質量％以下であることが好ましい。一方で、含有量が０．１質量％未満であると、これらＳｎ合金となる金属元素を含有させても、融点を低下させたり濡れ性を向上させる効果が十分に得られない可能性がある。このことから、Ｓｎ合金被膜全体の質量１００％に対して０．１質量％〜５０質量％の含有量であることが好ましく、１質量％〜２０質量％の含有量であることがより好ましく、２質量％〜１０質量％の含有量であることがさらに好ましい。
【００９５】
なお、Ｓｎ合金を構成する金属の含有量は、例えば高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により、Ｓｎコート銅粉を構成する各元素の含有量を換算することによって測定できる。また、エネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＸ）法やオージェ電子分光（ＡＥＳ）法によって、Ｓｎコート銅粉の断面等からＳｎ合金被膜中の各元素の定量分析することもできる。
【００９６】
さらに、Ｓｎ合金被膜を形成する方法としては、上述した無電解めっき法による方法に限定されない。例えば、Ｓｎを被覆する前の樹枝状銅粉中にＳｎ合金を構成するＳｎ以外の元素を含有させておき、Ｓｎのみからなる被膜（Ｓｎ被膜）を形成させた後に、あらかじめ銅粉に含有させておいた元素をそのＳｎ被膜に拡散させることによって、Ｓｎ合金被膜を形成させることもできる。
【００９７】
≪５．導電性ペーストの用途≫
本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉は、上述したように、短軸平均径が０．２μｍ〜０．５μｍで、かつ、長軸平均径が０．５μｍ〜２．０μｍの範囲の大きさの楕円体の銅粒子２が集合した樹枝状銅粉１により構成されており、その樹枝状銅粉１の表面にＳｎ又はＳｎ合金が被覆されている。このようなＳｎコート銅粉では、その樹枝状を構成する枝の部分に細かな突起が形成されており、当該Ｓｎコート銅粉の大きさ（平均粒子径（Ｄ５０））が５．０μｍ〜２０μｍである。
【００９８】
本実施の形態に係る樹枝状ＮＳｎコート銅粉は、その形状が、上述したように枝の部分に細かな突起が形成され、また平均粒子径（Ｄ５０）が５．０μｍ〜２０μｍである。このようなＳｎコート銅粉によれば、従来のデンドライト状の形状、すなわち特許文献３及び４に示すデンドライト状の銅粉の形状よりもその銅粉同士の接点を多く確保でき、これにより、これまで以上の導電性を確保することができる。
【００９９】
また、このような樹枝状Ｓｎコート銅粉を金属フィラーとして用いることにより、絡み合って凝集が発生することを抑制することができ、樹脂中に均一に分散させることが可能となり、ペーストの粘度上昇等による印刷性不良等の発生を抑制することができる。したがって、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉は、導電性ペースト等の用途に好適に用いることができる。
【０１００】
例えば導電性ペースト（銅ペースト）としては、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉を金属フィラーとして含み、バインダ樹脂、溶剤、さらに必要に応じて硬化剤や酸化防止剤、カップリング剤、腐食防止剤等の添加剤と混練することによって作製することができる。
【０１０１】
具体的に、バインダ樹脂としては、特に限定されるものではなく、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を用いることができる。また、溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ターピネオール、エチルカルビトール、カルビトールアセテート、ブチルセロソルブ等の有機溶剤を用いることができる。また、その有機溶剤の添加量としては、特に限定されず、スクリーン印刷やディスペンサー等の導電膜形成方法に適した粘度となるように、樹枝状Ｓｎコート銅粉の粒度を考慮して調整することができる。
【０１０２】
さらに、粘度調整のために他の樹脂成分を添加することもできる。例えば、エチルセルロースに代表されるセルロース系樹脂等が挙げられ、ターピネオール等の有機溶剤に溶解した有機ビヒクルとして添加することができる。なお、その樹脂成分の添加量としては、焼結性を阻害しない程度に抑える必要があり、好ましくは全体の５重量％以下とする。
【０１０３】
また、添加剤としては、焼成後の導電性を改善するために酸化防止剤等を添加することができる。酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えばヒドロキシカルボン酸等を挙げることができる。より具体的には、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸等のヒドロキシカルボン酸が好ましく、Ｓｎ又はＳｎ合金を被覆した銅への吸着力が高いクエン酸又はリンゴ酸が特に好ましい。酸化防止剤の添加量としては、酸化防止効果やペーストの粘度等を考慮して、例えば１重量％〜１５重量％程度とすることができる。
【０１０４】
また、硬化剤についても、従来使用されている２エチル４メチルイミダゾール等を使用することができる。さらに、腐食抑制剤についても、従来使用されているベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール等を使用することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉を導電性ペースト用の金属フィラーとして利用する場合、他の形状の銅粉やＳｎコート銅粉、さらにニッケルや銀、錫等の導電性を有する金属フィラーと混合させて用いることができる。このとき、導電性ペーストとして使用する金属フィラー全量のうち樹枝状Ｓｎコート銅粉の割合としては、２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることがさらに好ましい。このように、金属フィラーとして用いる場合に、本実施の形態に係る樹枝状Ｓｎコート銅粉と共に他の形状の銅粉等の金属フィラーを混合させることで、その樹枝状Ｓｎコート銅粉の隙間に他の形状の銅粉が充填されるようになり、このことにより、導電性を確保するための接点をより多く確保することができる。また、その結果として、樹枝状Ｓｎコート銅粉と他の形状の銅粉のトータルの投入量を少なくすることも可能となる。
【０１０６】
金属フィラーとして用いられる銅粉全量のうち、樹枝状Ｓｎコート銅粉が２０質量％未満であると、その樹枝状Ｓｎコート銅粉同士の接点が減少し、他の形状の銅粉と混合させることによる接点の増加を加味しても、金属フィラーとしては導電性が低下してしまう。
【０１０７】
さらに、他の金属フィラーを構成する金属粉の形状についても、特に限定されず、樹枝状や粒状、フレーク状等の形状の金属粉を使用することができる。導電性を確保するためには、金属フィラー同士の接点を確保する必要があり、例えばフレーク形状の金属フィラーの場合、樹枝状Ｓｎコート銅粉とのフレーク形状同士で接点を確保することができ、粒状の金属フィラーの場合、樹枝状Ｓｎコート銅粉の隙間に粒状の金属フィラーを充填することで接点を確保することができる。なお、導電性ペースト等で使用する樹脂の種類や粘度によって、使用する形状を選択することができる。
【０１０８】
上述した金属フィラーを利用して作製した導電性ペーストを用い、各種の電気回路を形成することができる。この場合においても、特に限定された条件での使用に限られるものではなく、従来行われている回路パターン形成法等を利用することができる。例えば、その金属フィラーを利用して作製した導電性ペーストを、焼成基板あるいは未焼成基板に塗布又は印刷し、加熱した後に、必要に応じて加圧して硬化して焼き付けることでプリント配線板や各種電子部品の電気回路や外部電極等を形成することができる。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明の実施例を比較例と共に示してさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１０】
≪評価方法≫
下記の実施例、比較例にて得られたＳｎコート銅粉について、以下の方法により、形状の観察、平均粒子径の測定、導電性ペーストの比抵抗測定の評価を行った。
【０１１１】
（形状の観察）
走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製，ＪＳＭ−７１００Ｆ型）により、所定の倍率の視野で任意に２０視野を観察し、その視野内に含まれる銅粉の外観を観察した。
【０１１２】
（平均粒子径の測定）
得られたＳｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）については、レーザー回折・散乱法粒度分布測定器（日機装株式会社製，ＨＲＡ９３２０  Ｘ−１００）を用いて測定した。
【０１１３】
（比抵抗値測定）
被膜の比抵抗値については、低抵抗率計（三菱化学株式会社製，Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６００）を用いて四端子法によりシート抵抗値を測定し、一方で、表面粗さ形状測定器（東京精密株式会社製，ＳＵＲＦＣＯＭ１３０Ａ）により被膜の膜厚を測定して、シート抵抗値を膜厚で除することによって求めた。
【０１１４】
≪実施例、比較例≫
［実施例１］
＜電解銅粉の作製＞
容量が１００Ｌの電解槽に、電極面積が２００ｍｍ×２００ｍｍのチタン製の電極板を陰極とし、電極面積が２００ｍｍ×２００ｍｍの銅製の電極板を陽極として用い、その電解槽中に電解液を装入し、これに直流電流を通電して銅粉を陰極板上に析出させた。
【０１１５】
このとき、電解液としては、銅イオン濃度が１０ｇ／Ｌ、硫酸濃度が１００ｇ／Ｌの組成のものを用いた。また、この電解液に、添加剤として分子量４００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（和光純薬工業株式会社製）を電解液中の濃度として５００ｍｇ／Ｌになるように添加し、さらに塩酸溶液（和光純薬工業株式会社製）を塩化物イオン濃度（塩素イオン濃度）として５０ｍｇ／Ｌなるように添加した。
【０１１６】
そして、上述のように濃度調整した電解液を、定量ポンプを用いて１０Ｌ／ｍｉｎの流量で循環しながら、温度を３０℃に維持した条件で、陰極の電流密度が２０Ａ／ｄｍ２になるように通電して陰極板上に銅粉を析出させた。
【０１１７】
陰極板上に析出した電解銅粉を、スクレーパーを用いて機械的に電解槽の槽底に掻き落として回収し、回収した銅粉を純水で洗浄した後、減圧乾燥器に入れて乾燥した。
【０１１８】
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉を用いて、無電解Ｓｎめっきによりその銅粉表面にＳｎ被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１１９】
具体的に、無電解Ｓｎめっき液として、ホウフッ化第一スズ２０ｇ／Ｌ、ホウフッ酸２００ｇ／Ｌ、チオ尿素５０ｇ／Ｌ、水素化ホウ素ナトリウム４０ｇ／Ｌ、ホウ酸ナトリウム１０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を６０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１２０】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎが被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。そのＳｎコート銅粉を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により倍率５，０００倍で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎが被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎの被覆量を測定したところ、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１０．８質量％であった。
【０１２１】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．２μｍであり、長軸平均径が１．２μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１２２】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１８．２μｍであり、その枝部分の平均太さは２．１μｍであった。
【０１２３】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．８９ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は２．６ｍ２／ｇであった。
【０１２４】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１２５】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１２６】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、１．８×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１２７】
［実施例２］
＜電解銅粉の作製＞
電解液として、銅イオン濃度が１０ｇ／Ｌ、硫酸濃度が１２５ｇ／Ｌの組成のものを用い、その電解液に、添加剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を電解液中の濃度として１５０ｍｇ／Ｌとなるように添加し、さらに塩酸溶液を電解液中の塩素イオン濃度として１００ｍｇ／Ｌとなるように添加したこと以外は、実施例１と同じ条件で銅粉を陰極板上に析出させた。
【０１２８】
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉を用いて、無電解Ｓｎめっきによりその銅粉表面にＳｎ被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１２９】
具体的に、無電解Ｓｎめっき液として、塩化第一スズ１０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム４０ｇ／Ｌ、エチレンジアミン四酢酸２０ｇ／Ｌ、塩化チタン５０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を６５℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１３０】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎが被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎが被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ被覆量を測定したところ、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１６．７質量％であった。
【０１３１】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．４μｍであり、長軸平均径が１．８μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１３２】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１１．５μｍであり、枝部分の平均太さは２．８μｍであった。
【０１３３】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．５８ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．８ｍ２／ｇであった。
【０１３４】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１３５】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１３６】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、１．７×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１３７】
［実施例３］
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製＞
実施例２で得られた樹枝状銅粉１００ｇを用いて、無電解Ｓｎめっきによりその銅粉表面にＳｎ被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１３８】
具体的に、無電解Ｓｎめっき液として、塩化第一スズ１０ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウム１００ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム４０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を８０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１３９】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎが被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られたＳｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎが被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ被覆量を測定したところ、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して８．５質量％であった。
【０１４０】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．４μｍであり、長軸平均径が１．９μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１４１】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１０．８μｍであり、その枝部分の平均太さは２．７μｍであった。
【０１４２】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．４３ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．７ｍ２／ｇであった。
【０１４３】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１４４】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１４５】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、１．２×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１４６】
［実施例４］
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製（Ｓｎ−Ａｇ合金をコート）＞
実施例２で得られた樹枝状銅粉１００ｇを用いて、無電解めっきによりその銅粉表面にＳｎ合金（Ｓｎ−Ａｇ合金）被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１４７】
具体的に、合金用無電解Ｓｎめっき液として、メタンスルホン酸第一スズ５０ｇ／Ｌ、クエン酸銀２０ｇ／Ｌ、チオ尿素１００ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム３０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を７０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１４８】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎ−Ａｇ合金が被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られたＳｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎ−Ａｇ合金が被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ−Ａｇ合金被覆量を測定した結果、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１９．１質量％であった。また、Ｓｎ合金中に含まれるＡｇの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して１４．４質量％であった。
【０１４９】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．５μｍであり、長軸平均径が１．７μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１５０】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１１．２μｍであり、その枝部分の平均太さは２．５μｍであった。
【０１５１】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．５０ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．５ｍ２／ｇであった。
【０１５２】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１５３】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１５４】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、１．６×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１５５】
［実施例５］
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製（Ｓｎ−Ｂｉ合金をコート）＞
実施例２で得られた樹枝状銅粉１００ｇを用いて、無電解めっきによりその銅粉表面にＳｎ合金（Ｓｎ−Ｂｉ合金）被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１５６】
具体的に、合金用無電解Ｓｎめっき液として、メタンスルホン酸第一スズ４０ｇ／Ｌ、メタンスルホン酸ビスマス４０ｇ／Ｌ、チオ尿素１００ｇ／Ｌ、エチレンジアミン四酢酸２０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム８０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を７０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１５７】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎ−Ｂｉ合金が被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られたＳｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎ−Ｂｉ合金が被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ−Ｂｉ合金被覆量を測定した結果、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して４３．３質量％であった。また、Ｓｎ合金中に含まれるＢｉの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して４０．８質量％であった。
【０１５８】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．４μｍであり、長軸平均径が１．５μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１５９】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１０．９μｍであり、その枝部分の平均太さは２．９μｍであった。
【０１６０】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．３８ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．７ｍ２／ｇであった。
【０１６１】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１６２】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１６３】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、１．１×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１６４】
［実施例６］
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製（Ｓｎ−Ｚｎ合金をコート）＞
実施例２で得られた樹枝状銅粉１００ｇを用いて、無電解めっきによりその銅粉表面にＳｎ合金（Ｓｎ−Ｚｎ合金）被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１６５】
具体的に、合金用無電解Ｓｎめっき液として、塩化第一スズ１０ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛５ｇ／Ｌ、チオ尿素１００ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム４０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム７０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を７０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１６６】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎ−Ｚｎ合金が被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られたＳｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎ−Ｚｎ合金が被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ−Ｚｎ合金被覆量を測定した結果、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１１．８質量％であった。また、Ｓｎ合金中に含まれるＺｎの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して２．７質量％であった。
【０１６７】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．３μｍであり、長軸平均径が１．７μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１６８】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１０．７μｍであり、その枝部分の平均太さは３．１μｍであった。
【０１６９】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．６２ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．７ｍ２／ｇであった。
【０１７０】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１７１】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１７２】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、２．０×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１７３】
［実施例７］
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製（Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金をコート）＞
実施例２で得られた樹枝状銅粉１００ｇを用いて、無電解めっきによりその銅粉表面にＳｎ合金（Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金）被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１７４】
具体的に、合金用無電解Ｓｎめっき液として、メタンスルホン酸第一スズ５０ｇ／Ｌ、メタンスルホン酸ビスマス５ｇ／Ｌ、クエン酸銀２０ｇ／Ｌ、チオ尿素１００ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム３０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を７０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１７５】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金が被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られたＳｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金が被覆された、樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金被覆量を測定した結果、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１９．１質量％であった。また、Ｓｎ合金中に含まれるＡｇの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して１３．８量％であり、Ｓｎ合金中に含まれるＢｉの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して４．６質量％であった。
【０１７６】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．４μｍであり、長軸平均径が１．６μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１７７】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１１．０μｍであり、その枝部分の平均太さは３．０μｍであった。
【０１７８】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．５９ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．６ｍ２／ｇであった。
【０１７９】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１８０】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１８１】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、２．１×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１８２】
［実施例８］
＜樹枝状Ｓｎコート銅粉の作製（Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金をコート）＞
実施例２で得られた樹枝状銅粉１００ｇを用いて、無電解めっきによりその銅粉表面にＳｎ合金（Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金）被覆を行い、Ｓｎコート銅粉を作製した。
【０１８３】
具体的に、合金用無電解Ｓｎめっき液として、塩化第一スズ１０ｇ／Ｌ、塩化ビスマス５ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛５ｇ／Ｌ、チオ尿素１００ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム４０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム７０ｇ／Ｌを各濃度で添加しためっき液を用意した。この無電解Ｓｎめっき液に、上述した方法で作製した樹枝状銅粉１００ｇを入れ、２５℃で１０分間撹拌した後、浴温を７０℃まで加熱して６０分間撹拌した。
【０１８４】
反応が終了した後、粉末をろ過、水洗してエタノールを通じて乾燥させたところ、樹枝状銅粉の表面にＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金が被覆されたＳｎコート銅粉が得られた。得られたＳｎコート銅粉をＳＥＭにより５，０００倍の視野で観察した結果、少なくとも９０個数％以上のＳｎコート銅粉は、銅粒子が集合して樹枝状の形状を呈し、その銅粒子の表面に均一にＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金が被覆された樹枝状Ｓｎコート銅粉であった。得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉を回収してＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金被覆量を測定した結果、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１１．５質量％であった。また、Ｓｎ合金中に含まれるＺｎの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して２．８質量％であり、Ｓｎ合金中に含まれるＢｉの含有量はＳｎ合金の質量１００％に対して１．１質量％であった。
【０１８５】
また、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉をＳＥＭにより観察した結果、短軸平均径が０．３μｍであり、長軸平均径が１．７μｍの楕円体の銅粒子が集合して構成された樹枝状の形状をしたものであった。
【０１８６】
また、その楕円体銅粒子が集合して形成された樹枝状Ｓｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は９．７μｍであり、その枝部分の平均太さは２．８μｍであった。
【０１８７】
さらに、得られた樹枝状Ｓｎコート銅粉の嵩密度は１．４８ｇ／ｃｍ３であった。また、ＢＥＴ比表面積は１．８ｍ２／ｇであった。
【０１８８】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉をペースト化して導電性ペーストを作製した。
【０１８９】
すなわち、作製した樹枝状Ｓｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１９０】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、２．３×１０−４Ω・ｃｍであり、優れた導電性を示すことが分かった。
【０１９１】
［比較例１］
＜電解銅粉の作製＞
電解液中に、添加剤としてのＰＥＧと、塩素イオンとを添加しない条件としたこと以外は、実施例１と同様にして銅粉を陰極板上に析出させた。
【０１９２】
＜Ｓｎコート銅粉の作製＞
次に、得られた銅粉を用いて、実施例１と同様にしてその銅表面にＳｎを被覆し、Ｓｎコート銅粉を得た。そのＳｎコート銅粉のＳｎの被覆量を測定したところ、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１２．８質量％であった。
【０１９３】
図５に、得られたＳｎコート銅粉の形状を、ＳＥＭにより倍率５，０００倍の視野で観察した結果を示す。図５の写真図に示すように、得られたＳｎコート銅粉の形状は、粒状の銅粒子が集合した樹枝状の形状であって、その銅粉の表面にＳｎが被覆された状態となっていた。また、そのＳｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１６．４μｍであった。
【０１９４】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製したＳｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、混練を繰り返す毎に粘度の上昇が発生した。このことは銅粉の一部が凝集していることが原因であると考えられ、均一分散が困難であった。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０１９５】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、８．３×１０−４Ω・ｃｍであり、実施例にて得られた導電性ペーストと比較して極めて比抵抗値が高く導電性が劣るものであった。
【０１９６】
［比較例２］
実施例１で添加したＰＥＧとの比較のために、チオ尿素（和光純薬工業株式会社製）を添加して作製した銅粉にＳｎを被覆させたＳｎコート銅粉による導電性ペーストの特性を評価し、実施例における樹枝状Ｓｎコート銅粉を用いて作製した導電性ペーストの特性と比較した。
【０１９７】
＜電解銅粉の作製＞
具体的に、電解液中に、添加剤としてのＰＥＧの代わりにチオ尿素を電解液中の濃度として５００ｍｇ／Ｌになるように添加し、それ以外は実施例１と同様にして銅粉を陰極板上に析出させた。
【０１９８】
＜Ｓｎコート銅粉の作製＞
次に、得られた銅粉を用いて、実施例１と同様にしてその銅表面にＳｎを被覆し、Ｓｎコート銅粉を得た。そのＳｎコート銅粉のＳｎの被覆量を測定したところ、当該Ｓｎコート銅粉全体の質量１００％に対して１２．７質量％であった。
【０１９９】
得られたＳｎコート銅粉の形状を、ＳＥＭにより倍率１，０００倍の視野で観察した結果、樹枝状の形状を呈した銅粉であったものの、その枝部分の平均太さが１０μｍ以上にもなる非常に大きな樹枝状の形状の銅粉であり、その銅粉の表面にＳｎが被覆された状態となっていた。また、そのＳｎコート銅粉の平均粒子径（Ｄ５０）は１２．８μｍであった。
【０２００】
＜導電性ペースト化＞
次に、上述した方法で作製したＳｎコート銅粉４０ｇに対して、フェノール樹脂（群栄化学株式会社製，ＰＬ−２２１１）２０ｇと、ブチルセロソルブ（関東化学株式会社製，鹿特級）１０ｇとを混合し、小型ニーダー（株式会社日本精機製作所製，ノンバブリングニーダーＮＢＫ−１）を用いて、１２００ｒｐｍ、３分間の混錬を３回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、混練を繰り返す毎に粘度の上昇が発生した。このことは銅粉の一部が凝集していることが原因であると考えられ、均一分散が困難であった。得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、大気雰囲気中にて２００℃で３０分間かけて硬化させた。
【０２０１】
硬化により得られた被膜の比抵抗値は、８．５×１０−４Ω・ｃｍであり、実施例にて得られた導電性ペーストと比較して極めて比抵抗値が高く導電性が劣るものであった。
【符号の説明】
【０２０２】
１    銅粉（樹枝状銅粉）
２    銅粒子（微細銅粒子）
Ｄ１  枝部分の直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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