아산화동과 황산간의 고속 화학반응에 의한 미세 Cu 입자의 합성과 삼본밀에 의한 분산성 개선
Synthesis of Cu Nanoparticles through a High-Speed Chemical Reaction between Cuprous Oxide and Sulfuric Acid and Enhancement of Dispersion by 3-Roll Milling
0
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
도전 페이스트의 필러로 사용되기 위한 미세 Cu 입자를 제조하기 위하여 아산화동 분말과 황산간의 고속 화학 반응을 이용한 증류수 기반의 습식 공정으로 Cu 입자의 합성을 실시하였다. 7oC에서 48%의 황산과 30 g의 Cu2O를사용한 조건에서 미반응 Cu2O 입자들이 제거되면서 입자들간의 응집이 개선된 순수 Cu 나노입자들이 제조되었다. 이후최적 첨가제의 선택을 통하여 입자들간의 응집이 가장 억제된 224 nm 크기의 Cu 입자들을 제조할 수 있었다. 이러한 미세 Cu 입자 시료에서는 응집된 형태의 조대 입자들이 다소 존재하였고 입자들간의 연결부도 일부 관찰되었으나, 삼본밀을 사용한 레진 포물레이션과의 혼합 후에는 응집된 형태의 조대 입자들이 파괴되고 입자들간의 연결부들이 탈착되어 입자들의 응집이 풀리는 거동을 관찰할 수 있었다.
Abstract
With the aim of using a filler material in a conductive paste, fine Cu nanoparticles were synthesized through the high-speed chemical reaction between cuprous oxide (Cu2O) powder and sulfuric acid in distilled water. Under external temperature of 7oC, sulfuric acid concentration of 48%, and Cu2O amount of 30 g, the Cu2O particles were eliminated and slightly aggregated Cu nanoparticles were synthesized. Futhermore, Cu nanoparticles of 224 nm, in which the aggregation between particles was obviousiy much suppressed, were synthesized with the choice of an additive. In the particle sample, occasionally there are coarse particles formed by the aggregation of fine nanoparticles and weak linkages between the nanoparticles. However, the coarse particles were destroyed and the linkages were broken after mixing with a resin formulation, indicating the behavior of untangling the aggregation between nanoparticles.
참고문헌 (25)
- V. Brusic, "Corrosion and Protection of a Conductive Silver Paste", J. Electrochem. Soc, 142(8), pp.2591~ (1995)
- 김득한, "Au 스터드 범프 본딩과 Ag 페이스트 본딩으로 연결된 소자의 온도 측정 및 접촉 저항에 관한 연구", 마이크로전자 및 패키징학회지, 17(2), pp.55~61 (2010), 한국마이크로전자및패키징학회
- 김가혜, "Ag 코팅 Cu 플레이크 필러를 사용한 도전 페이스트의 전기 및 열전도도", 마이크로전자 및 패키징학회지, 21(4), pp.51~56 (2014), 한국마이크로전자및패키징학회[DOI]
- 강호주, "유연 기판을 이용한 PLC소자 제작을 위한 롤투롤 공정 연구", 마이크로전자 및 패키징학회지, 22(4), pp.25~29 (2015), 한국마이크로전자및패키징학회
- 서승호, "굽힘응력을 받는 유연전자소자에서 중립축 위치의 제어", 마이크로전자 및 패키징학회지, 23(2), pp.79~84 (2016), 한국마이크로전자및패키징학회
- 이태익, "유연 기판 위 적층 필름의 굽힘 탄성계수 측정", 마이크로전자 및 패키징학회지, 23(3), pp.63~67 (2016), 한국마이크로전자및패키징학회
- N. Cabrera, "Theory of the Oxidation of Metals", Rep. Prog. Phys, 12, pp.164~ (1949)
- X. Xu, "Electroless Silver Coating on Fine Copper Powder and Its Effects on Oxidation Resistance", Mater. Lett, 57(24-25), pp.3987~ (2003)
- J. Zhao, "Fabrication of Cu-Ag Core-Shell Bimetallic Superfine Ppowders by Eco-friendly Reagents and Structures Characterization", J. Solid State Chem, 184(9), pp.2339~ (2011)
- D. S. Jung, "Air-stable Silver-coated Copper Particles of Sub-micrometer Size", J. Colloid Interface Sci, 364(2), pp.574~ (2011)
- H. T. Hai, "Developing Process for Coating Copper Particles with Silver by Electroless Plating Method", Sur. Coat. Technol, 201, pp.3788~ (2006)
- Y. -S. Lin, "Electrical Properties of Copperfilled Electrically Conductive Adhesives and Pressure-Dependent Conduction Behavior of Copper Particles", J. Adhes. Sci. Technol, 22, pp.1673~ (2008)
- M. Tsuji, "Preparation of Cu@Ag Core-Shell Nanoparticles Using a Two-Step Polyol Process under Bubbling of N2 Gas", Chem. Lett, 38(6), pp.518~ (2009)
- R. Zhang, "Highly Reliable, Low Cost, Isotropically Conductive Adhesives Filled with Ag-Coated Cu Flakes for Electronic Packaging Applications", Int. J. Adhes. Adhes, 30, pp.403~ (2010)
- Xiao Guo Cao, "Fabrication and Performance of Silver Coated Copper Powder", Electronic Materials Letters, 8(4), pp.467~470 (2012), 대한금속·재료학회[DOI]
- Y. Peng, "Study on Synthesis of Ultrafine Cu-Ag Core-Shell Powders with High Electrical Conductivity", Appl. Sur. Sci, 263, pp.38~ (2012)
- A. Muzikansky, "Ag Dewetting in Cu@Ag Monodisperse Core-Shell Nanoparticles", J. Phys. Chem. C, 117, pp.3093~ (2013)
- S. -S. Chee, "Preparation and Oxidation Behavior of Ag-Coated Cu Nanoparticles Less Than 20 nm in Size", J. Mater. Chem. C, 2, pp.5372~ (2014)
- E. B. Choi, "Ethylene Glycol-Based Ag Plating for the Wet Chemical Fabrication of One Micrometer Cu", Ag Core, J. Alloys Compd, pp.2015, 643[DOI]
- J. Ryu, "Reactive Sintering of Copper Nanoparticles Using Intense Pulsed Light for Printed Electronic", J. Elecron. Mater, 40(1), pp.42~ (2010)
- S. -J. Joo, "Highly Conductive Copper Nano", microparticles Ink via Flash Light Sintering for Printed Electronics, 2014, pp.25, 265601~
- Y. D. Mott, "Synthesis of Size-Controlled and Shaped Copper Nanoparticles", Langmuir, 23, pp.5740~ (2007)
- 신용무, "습식 환원법에 의한 Cu 나노입자의 합성 동향", 마이크로전자 및 패키징학회지, 20(3), pp.11~18 (2013), 한국마이크로전자및패키징학회[DOI]
- Y. M. Shin, "Effects of Process Parameters on Cu Powder Synthesis Yield and Particle Size in a Wet-chemical Process", Arch. Metall. Mater, 60 (2015)
- D. A. Porter, "Phase Transformations in Metals and Alloys", pp.185~197 (1992), Chapman & Hall