【本学研究者情報】

〇大学院環境科学研究科　大学院生　小島拓也
多元物質科学研究所　助教　久志本築
多元物質科学研究所　教授　加納純也
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 太陽電池などの電極や半導体・電子部品の基板実装に使用されるフレーク状銀粒子の製造工程である、ボールミルを用いた扁平化工程のスケールアップ（大型化とその運転条件決定）手法を新たに開発しました。
• 小型機での扁平化実験結果と、ボールミル中のボール挙動のシミュレーション結果を解析し、大型機での扁平化実験結果を予測可能にしました。
• スケールアップにおける実験工数、コストを大幅に削減し、よりよい製品を迅速に量産化する技術への貢献が期待されます。

【概要】

太陽電池の集電電極など、高信頼性が要求される部材には、銀粒子を含有した導電性ペーストがよく用いられます。ボールミルを用いて扁平化したフレーク状銀粒子は、粒子同士が平坦な面で接触し導電パスが形成されやすくなるため、他形状の銀粒子と比べ、導電性の向上が期待できます。高価な銀の使用量を削減するため、小型機を用いて開発されたフレーク状銀粒子を効率的に大型機で量産化する必要があります。量産化のためには、扁平化工程をスケールアップ（大型化とその運転条件決定）することが求められる一方で、そのスケールアップ手法はこれまで確立されていませんでした。

東北大学 大学院環境科学研究科 博士後期課程の小島拓也大学院生、同大学 多元物質科学研究所の加納純也教授、久志本築助教は、DOWAエレクトロニクス株式会社と共同で、ボールミルを用いた銀粒子の扁平化工程における、離散要素法（DEM^（注1））と呼ばれる計算手法を援用し、大型機での実験結果を予測するスケールアップ手法を新たに開発しました。本成果により、スケールアップにおける実験工数、コストを大幅に削減し、よりよい製品を迅速に量産化する技術への貢献が期待されます。

本研究成果は2026年3月18日付で、科学誌Scientific Reportsに掲載されました。

図1. 銀粒子の扁平化工程における粒子形状の変化の例

【用語解説】

注1. DEM: 離散要素法（Discrete Element Method）の略称です。DEMは、固体状の要素個々に作用する力をモデル化し運動方程式を立て、その方程式を逐次的に解き要素個々の運動を追跡することで、要素群全体の挙動を表現し解析する方法です。今回扱ったボールの運動だけでなく、粒子の集合体である粉体挙動など、不連続な運動や現象の表現を得意としています

【論文情報】

タイトル: A scaling up of flattening silver particles using dry ball milling by DEM simulation
著者: Takuya Kojima*, Kizuku Kushimoto, Daisuke Oka, Yutaka Hisaeda, Junya Kano
*責任著者: 東北大学 環境科学研究科 大学院生 兼 DOWA エレクトロニクス株式会社 小島 拓也
掲載誌: Scientific Reports
DOI: 10.1038/s41598-026-44107-1

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学多元物質科学研究所
助教　久志本 築（クシモト　キズク）
TEL: 022-217-5136
Email: kizuku.kushimto.d2*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学多元物質科学研究所
広報情報室
TEL: 022-217-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）