JPH06128609A - Ａｇ−Ｃｕ系合金粉の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均質な組成のＡｇ−Ｃｕ系合金粉を安定的に
且つ安価に製造できる方法を提供する。 【構成】 Ａｇ又はＡｇ合金粉末とＣｕ又はＣｕ合金粉
末との混合粉末をボールミル等機械的磨砕手段にて磨砕
し、次いでこれを非酸化性雰囲気中で加熱する。また前
記混合粉末に更にＰｔ，Ｐｄ，Ｒｔ，Ｏｓ，Ａｕの何れ
か一種又は二種以上の貴金属粉末を混合しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＡｇ−Ｃｕ系合金粉の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣ基板等の配線用導電ペースト
としてＡｇ，Ｃｕ等の金属微粉を樹脂やガラスをバイン
ダとしてペースト化したものが一般に用いられている
が、金属粉としてＡｇを用いたものはマイグレーション
の問題があり、またＣｕを用いたものは酸化の問題があ
る。

【０００３】ここでマイグレーションとは、Ａｇがイオ
ン化して移動し、移動先において電荷を受け取ってそこ
で析出する現象で、このようなマイグレーションが起る
と最終的に回路が短絡してしまい、そこで電子部品の寿
命及び回路が尽きてしまう。

【０００４】これに対しＡｇとＣｕとを合金化した場
合、Ａｇにおけるマイグレーションの問題と、Ｃｕにお
ける酸化の問題とをともに解消することができ好都合で
ある。

【０００５】しかしながらＡｇとＣｕとは化学的な性質
が著しく異なっているため、従来その合金粉の製造が困
難であった。例えば化学的方法で合金化しようとする
と、両者の間の酸化還元電位に差があり過ぎるため、先
にＡｇのみが析出し、その後でＣｕのみが析出する形と
なって良好に合金化しない。

【０００６】これらＡｇとＣｕとの合金粉末の製造方法
として、液体急冷法を用いた方法が提案されている。こ
の方法は、純粋なＡｇとＣｕとを溶解し、その溶湯を高
速回転体に供給して遠心力により溶湯を滴状に吹き飛ば
し、固化させて粉末化するといったものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの遠心
噴霧による方法の場合、製造コストが高くなる問題があ
る他、得られる粉末が必然的に傾斜材料となってしまう
問題がある。

【０００８】即ちこの方法にて得られる粉末は表面部分
と中心部分とで組成が異なってしまい、表面部分におい
てはＡｇリッチとなる一方、中心部分ではＣｕリッチと
なって組成が表面部から中心部にかけて変化してしま
う。

【０００９】これはＡｇとＣｕとで融点に差があるた
め、溶湯の液滴が固化する過程でまず融点の高いＣｕが
冷却速度の速い表面で析出し、そして析出したＣｕが内
部に潜り込み、融点の低いＡｇが表面に押し出される形
で固化が行なわれることに起因するものである。

【００１０】以上のように上記液体急冷法，遠心噴霧法
にて得られる粉末は傾斜材料であって、その傾斜の度合
いは溶湯温度や冷却速度等の要因によって異なってしま
い、しかもそれら要因の厳密なコントロールは困難であ
るために、製造ロット毎に粉末の組成が異なってしまう
といった問題があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたものである。而して本願の発
明は、Ａｇ又はＡｇ合金粉末とＣｕ又はＣｕ合金粉末と
の混合粉末をボールミル等機械的磨砕手段にて磨砕し、
次いでこれを非酸化性雰囲気中で加熱することを特徴と
する（請求項１）。

【００１２】また本願の別の発明は、前記混合粉末に更
にＰｔ，Ｐｄ，Ｒｔ，Ｏｓ，Ａｕの何れか一種又は二種
以上の貴金属粉末を混合しておくことを特徴とする（請
求項２）。

【００１３】

【作用及び発明の効果】以上のように本発明はＡｇ系粉
末とＣｕ系粉末とを混合状態で磨砕した上これを加熱処
理することを特徴とするもので、かかる本発明によれば
中心部，表面部ともに組成の均等な粉末を安価に得るこ
とができ、しかも製造ロット毎に組成が変化してしまう
といった不都合を生じない。即ち本発明によれば組成が
均質な粉末を安定的に供給することができる。

【００１４】また合金粉末におけるＡｇ−Ｃｕ比も、混
合粉末の比率を調節するだけで容易にコントロールで
き、所望の組成の粉末を容易に得ることができる。

【００１５】尚金属粉末混合物を機械的磨砕手段にて磨
砕することにより合金化する手法は、従来メカニカルア
ロイングとして公知である。このメカニカルアロイング
は、各金属粉末を磨砕することによって各金属粉末を薄
層化且つ交互に折り重ね、そして各層の間隔を原子間距
離に近いところまで接近させて各原子の拡散結合を行な
わせ合金化するものであるが、上記Ａｇ粉末（Ａｇ合金
粉末を含む），Ｃｕ粉末（Ｃｕ合金粉末を含む）の場
合、このようなメカニカルアロイングによっては合金化
しない。

【００１６】しかるに本発明者がこのような磨砕処理を
行なった後においてその混合粉末に対し加熱処理を行な
ったところ、両者が良好に合金化することを見出した。
本発明はこうした知見に基づいてなされたものである。
尚その際の加熱条件は１５０〜６００℃の範囲とするの
が適当である。また機械的磨砕手段としてはボールミル
を用いた磨砕が好適であるが、他の磨砕手段を用いるこ
とも可能である。

【００１７】本発明においては、上記混合粉末中にＰ
ｔ，Ｐｄ，Ｒｔ，Ｏｓ，Ａｕの一種又は二種以上の貴金
属粉末を混合するようにしても良い。Ａｇ−Ｃｕ系合金
に対して更に貴金属、例えばＰｔを合金化した場合、耐
半田食われ性が向上する。半田食われとは、Ａｇが錫中
に拡散して行って半田付けの部分がやせ細ってしまう現
象であるが、Ｐｔを合金化することによりこれを抑制す
ることができる。

【００１８】但しこれは貴金属を合金化した場合に得ら
れる利点の一例で、一般にかかる貴金属を合金化するこ
とにより、Ａｇ−Ｃｕ系合金粉末の特性を高めることが
できる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以下
にその実施例を詳述する。平均粒径１μｍのＡｇ粉２．
５ｇと平均粒径１μｍのＣｕ粉２２．５ｇを径５ｍｍの
ＳＵＪ２製のボール１００ｇと一緒に内径９５ｍｍ，深
さ１３０ｍｍの工具鋼製のボールミルに入れ、６０ｒｐ
ｍで３０時間運転した。

【００２０】この後ボールと粉末とを分離し、粉末をＡ
ｒ雰囲気中で加熱処理（３００℃×２時間）し、Ａｇ−
Ｃｕ合金粉を得た。この合金粉末のＸ線回折チャートが
図４に示してある。

【００２１】尚Ａｇ粉とＣｕ粉とを単に混合しただけの
もののＸ線回折チャートが図１に、またＡｇ粉とＣｕ粉
とを従来のメカニカルアロイング処理したもの、つまり
単に機械的磨砕処理しただけのものについてのＸ線回折
チャートが図２に、更にＡｇとＣｕとを溶解して溶製し
たもののＸ線回折チャートが図３に夫々示してある。

【００２２】これら各図において（ロ），（ハ）はそれ
ぞれＡｇ単体、Ｃｕ単体のＸ線回折測定におけるピーク
の位置，高さを示しており、そのピークの位置は合金化
によって移行（シフト）する。

【００２３】以上の観点から各図のＸ線回折チャートを
見た場合、Ａｇ粉とＣｕ粉とを単に混合しただけのもの
（図１）、或いは従来のメカニカルアロイング処理した
もの（図２）についてはピークの位置が（イ），（ロ）
と（ハ）とでよく一致しており、合金化が進んでいない
のに対し、Ａｇ−Ｃｕ合金を溶製したもの（図３）につ
いては（イ）のピークと（ロ），（ハ）のピークとが一
致せず、そこにピークのシフトが認められる。これはＡ
ｇとＣｕとが良く合金化していることを示している。

【００２４】更にＡｇ粉とＣｕ粉とを本発明に従って処
理した場合（図４）、（ロ），（ハ）のピークに対して
（イ）のピークがシフトしており、合金化が良好に進ん
でいることが認められる。

【００２５】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき種々変更を加えた態
様で実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａｇ粉とＣｕ粉とを単に混合しただけのものの
Ｘ線回折測定の結果を示す図である。

【図２】Ａｇ粉とＣｕ粉とを磨砕処理し、加熱を行なわ
なかったものについてのＸ線回折測定の結果を示す図で
ある。

【図３】ＡｇとＣｕとを溶製した場合のＸ線回折測定の
結果を示す図である。

【図４】本発明の一実施例に従って処理した場合のＸ線
回折測定結果を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａｇ又はＡｇ合金粉末とＣｕ又はＣｕ合
   金粉末との混合粉末をボールミル等機械的磨砕手段にて
   磨砕し、次いでこれを非酸化性雰囲気中で加熱すること
   を特徴とするＡｇ−Ｃｕ系合金粉の製造方法。
2. 【請求項２】 前記混合粉末に更にＰｔ，Ｐｄ，Ｒｔ，
   Ｏｓ，Ａｕの何れか一種又は二種以上の貴金属粉末が混
   合されていることを特徴とする請求項１に記載のＡｇ−
   Ｃｕ系合金粉の製造方法。