Электропроводящая паста

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве индикаторных приборов и устройств для визуального вывода информации . Цель изобретения - улучшение технологически электропроводящей пасты путем уменьшения растекаемости и повышения разрешающей способности и повышения эксплуатационной надежности проводниковых слоев на ее основе путем уменьшения количества пор и повышения сплошности отпечатка. Электропроводящая паста, содержащая мелкодисперсное серебро , легкоплавкое стекло, этилцеллюлозу, терпинеол, дибутилфталат и каприновую кислоту, имеет растекаемость 20-25 мкм и разрешающую способность 80-105 мкм. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((() (sx)s Н 01 В 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4821812/07 (22) 20.03.90 (46) 07.06,92. Бюл. № 21 (71). Научно-исследовательский институт

"Волга" (72) В.В. Счастнев, Т.И. Ялынычева и В.Я. Филипченко (53) 621.315(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹559285,,кл. Н 01 В 1/02, 1962.

Авторское свидетельство СССР

¹ 990077558899, кл. Н 01 В 1/06, 1968. (54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в проИзобретение относится к технологии изготовления толстопленочных структур и может быть использовано в электронной технике при производстве индикаторных приборов иустройствдля визуального вывода информации таких как газоразрядные, вакуумно-люминесцентные и другие приборы.

Известна электропроводящая паста, в которой функции органического связующего выполняет этилцеллюлоза, растворенная в терпинеоле, с добавками 12-оксистеариновой кислоты и триэтаноламина. Введение в состав пасты 12-оксистеариновой кислоты и триэтаноламина позволяет снизить растекаемость отпечатка до 100 мкм, способствует выравниванию поверхности слоя проводника и, кроме того, увеличивает срок хранения пасты без расслоения.

Недостатком такой пасты является достаточно высокая растекаемость (100 мкм), изводстве индикаторных приборов.и устройств для визуального вывода,информации. Цель изобретения — улучшение технологически электропроводящей пасты путем уменьшения растекаемости и повышения разрешающей способности и повышения эксплуатационной надежности проводниковых слоев на ее основе путем уменьшения количества пор и повышения сплошности отпечатка. Электропроводящая паста, содержащая мелкодисперсное серебро, легкоплавкое стекло, этилцеллюлозу, терпинеол, дибутилфталат и каприновую кислоту, имеет растекаемость 20 — 25 мкм и разрешающую. способность 80-105 мкм.

2 табл, что не позволяет использовать пасту в прецизионной печати на платах высокоинформативных индикаторов и экранов. Здесь требуется разрешающая способность порядка 100 мкм, которая может быть обеспечена при растекании не выше 50 мкм. Кроме того, триэтаноламин представляет собой плохо выгорающее высококипящее вещество, оставляющее большие сажистые остатки в объеме проводника.

Наиболее близкой к предлагаемой является паста, минеральная часть которой состоит из мелкодисперсного серебра и других веществ, а органическое связующее включает в себя этилцеллюлозу, терпинеол и пластифицирующую добавку в виде соснового масла. По своим печатно-техническим свойствам паста в принципе позволяет иметь разрешающую способность порядка

150 мкм, что достаточно для производства

1739389

55

СВЧ-схем со средней сложностью топологии.

Недостатком известной пасты является то, что паста недостаточно пластична, разрывается на трафарете в процессе печати, печатная поверхность липнет к трафарету, вследствие чего после вжигания проводники имеют неравномерную толщину. Для пасты характерна "вуаль" по краям печатных элементов, что существенно снижает воспроизводимость геометрических размеров проводников. При растекаемости пасты на уровне 50 — 80 мкм наличие "вуали" приводит к ухудшению разрешения печати до 150—

200 мкм, Паста требует температуру вжигания проводников порядка 750-800 С.

Наличие соснового масла в составе связующего приводит к снижению температуры расслоения системы, происходящего вследствие кристаллизации терпинеола при 25 С. При этом до некоторой степени улучшаются вязкостные и пластические свойства пасты при температуре ее эксплуатации. Этой пластичности, однако, недостаточно для прецизионной печати однородных по толщине, имеющих ровные края и гладкую поверхность, проводников шириной не более 100 мкм. При длительном хранении пасты расслоение в конечном итоге происходит, паста теряет гомогенность, на поверхности образуется опалесцирующий слой маслянистой жидкости. Сосновое масло представляет собой смесь соединений класса терпенов — пинена, камфана и др., высокотемпературных, осмоляющихся веществ, поэтому для их полного выгорания из пасты требуются температуры выше

600 С, Цель изобретения — улучшение технологичности пасты путем уменьшения растекаемости, повышение разрешающей способности, а также повышение эксплуатационной надежности проводниковых слоев на ее основе за счет уменьшения количества пор и увеличения сплошности отпечатка.

Указанная цель достигается тем, что электропроводящая паста, содержащая мелкодисперсное серебро, легкоплавкое стекло, этилцеллюлозу, терпинеол и пластификатор, содержит в качестве пластификатора дибутилфталат и дополнительно— каприновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас,%;

Мелкодисперсное серебро 65-70

Легкоплавкое стекло 11 — 14

Этилцеллюлоза 0,8-1,6

Терпинеол 13,7 — 18,4

Дибутилфталат 1,0 — 3,0

Каприновая кислота 0,5 — 1,0

Технология приготовления электропроводящей пасты включает в себя следующие этапы: растворение этилцеллюлозы в смеси терпинеола и дибутилфталата при 70 — 80 С до полного растворения твердых компонентов и получения однородного раствора; введение в полученное органическое связующее каприновой кислоты; смешение порошков мелкодисперсного серебра и легкоплавкого стекла с удельной поверхностью 8000 — 10000 см /ч; смешение органиг ческой и неорганической составляющих пасты в миксере; гомогенизация смеси на трехвалковой мельнице.

Составы предлагаемой электропроводящей пасты приведены в табл. 1, технические характеристики паст — в табл. 2.

Из табл. 1 и 2 видно, что при оптимальном соотношении ингредиентов обеспечиваются хорошие технологические и эксплуатационные характеристики пасты: она пластична, хорошо смачивает поверхность трафарета и платы, отсутствуют явления прилипания, паста полностью переносится не запечатываемый материал, не забиваются ячейки сеткотрафарета, Растекаемость пасты составляет 20 — 25 мкм, "вуаль" по краям не наблюдается, что позволяет получить разрешающую способность порядка 80 мкм. Срок хранения пасты без видимого расслоения достигает 12 мес, Известная паста в этих же условиях обладает существенно худшей технологичностью — она разрывается на трафарете, имеют место многочисленные дефекты слоя проводника в виде пор, кратеров, по краю проводника отмечается "вуаль", растекаемость пасты на уровне 80 — 105 мкм.

Технико-экономическая эффективность электропроводящей пасты в сравнении с известными состоит в следующем: меньшая трудоемкость изготовления пасты; больший выход годных на операции печати проводников; меньшая трудоемкость при подготовке и обслуживании трафаретов; возможность использования пасты в конструкции и технологии экранов со сложной топологией проводников и других элементов.

Формула изобретения

Электропроводящая паста, содержащая мелкодисперсное серебро, легкоплавкое стекло, этилцеллюлозу, терпинеол и пластификатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологичности пасты путем уменьшения растекаемости, повышения разрешающей способности, а также повышения эксплуатационной надежности проводниковых слоев на ее осно1739389

65-70

11 — 14

0,8 — 1,6

13,7 — 18,4

1,0 — 3,0

0,5 — 1,0, Мелкодисперсное серебро

Легкоплавкое стекло

Этилцеллюлоза

Терпинеол

Дибутилфталат

Каприновая кислота ве за счет уменьшения количества пор и увеличения сплошности отпечатка, она содержит в качестве пластификатора дибутилфталат и дополнительно — каприновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. :

Таблица 1

Таблица 2

Пример

Удельное сопротивление, Ом.см

Толщина слоя, мкм

Растекае- Разрешамость, ющая спомкм собн ость, мкм

Поверхностное натяжение, мН/м

Характеристика поверхности

6 — 8

95 †1

0,05

35,5

Имеются единичные кратеры и поры в слое проводника

Паста эластична, кратеры и поры отсутствуют, слой проводника ровный и гладкий

Паста эластична, кратеры и поры отсутствуют, проявляется профиль сетки

Паста разрывается на трафарете, большое количество пор и кратеров, "вуаль" по к аю и ово ника

0,05

7 — 9

80 †1

30,5

0,05

9 — 10

90 — 100

25.30,7

4 (Известный) 0,05

150 †2

20. 45,3

Составитель В. Счастнев

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2004 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5