CN1149191A - 厚膜导电糊组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种厚膜导电糊，它包括导电糊、聚合物粘合剂和至少一种选自由氨基硫酸金属盐，高脂肪酸金属盐和金属树脂酸盐的有机添加剂，它们用来形成片状电阻终端，而在该终端和电阻的重叠区域不发生膨胀/或破裂。

Description

厚膜导电糊组合物
本发明涉及可网板印刷的厚膜导电糊组合物，特别是以这样的方式：即使构成片状电阻的电阻层两端搭接并由此形成电极层被印刷、干燥和烧制在绝缘基片如氧化铝上的厚膜导电糊组合物，该组合物在形成电极时可降低在电极和电阻之间重叠区域和在其周边产生的裂纹、膨胀等的趋势。
如图1和2所示，通过在由氧化铝或诸如此类材料制成的绝缘基片10的两端印刷，干燥和烧制含金属，如Ag或Ag和Pd合金的导电糊来制造片状电阻，以致形成电极层对11；以在该电极层对11之间间隔架桥的方式印刷，干燥和烧制含氧化钌或诸如此类材料的电阻糊，以致形成电阻层12，然后形成覆盖电阻层12的保护层14。更具体地说，在未被保护层14覆盖的电极层11的暴露部位上和基片端的电极15上通过依次形成例如镀镍层和镀焊锡层，从而形成的镀层16来制造片状电阻。
或将这些层中的每一层分别印刷、干燥和烧制(“单独烧”)，或几层一起印刷，干燥，然后烧制(“同时烧”)。用网板印刷机印刷厚膜糊产生这类层，在不大于200℃的低温下干燥该层，以排除挥发性溶剂，然后在至少600℃的高温下烧制，这样排除所有其它非无机成分，从而使无机成分致密。
导电糊组合物是无机固体在液体介质相中的分散体。该介质相主要含有机聚合物溶剂和各种其它添加剂。该无机固体可以是导电物质或在需要的场合下是衍生物。厚膜糊中的有机聚合物能传递精确的印刷流度，并在烧制前形成对基片有很好的粘附性的干燥印刷之件，同时赋予该未烧组合物足以防止烧制前处理此未烧组合物期间不破裂或碎裂的强度。
除获得这些需要的性能外，还希望能降低最终制成的片状电阻的电阻值与给定值的误差和赋予好的烧制性。
但是：在现有技术的导电糊组合物中，在片状电阻形成步骤中存在问题，由于烧制步骤在电阻层和电极层之间搭接的区域出现膨胀。因为膨胀处的内部是空的，所以在将焊料焊在环氧玻璃基片，氧化铝基片等表面上时因突然的热变化它会爆裂，或由于当焊到其它基片时的碰撞它会爆裂。因此，膨胀的一个问题是改变了片状电阻电阻层的电阻值特性。
此外，在进行同时烧制的形成步骤中，在电阻层和电极层之间烧结收缩差在烧制中增加，它最终导致在电阻层和电极层之间搭接区域的电阻层本身中，或在置于电阻层周边附近的电极层中产生破裂。这种破裂对所得的片状电阻的电阻值特性有不利的影响。
因此，本发明的目的是提供消除在电阻层和电极层之间搭接区域的破裂和膨胀的导电糊组合物，这种破裂和膨胀是在片状电阻制造过程中的烧制步骤期间产生的，它们引起片状电阻的电阻值的变化，该电极糊能在通过了烧制步骤后的成形步骤中产生可得到良好的电阻值的片状电阻。
本发明的目的借助于一种新的厚膜导电糊组合物而达到。该组合物含一种导电物质和一种聚合物粘合剂，该组合物的特征在于含至少一种添加剂，或两种或多种选自较高脂肪酸的金属盐，氨基硫酸的金属盐和金属的树脂酸盐的混合物。
由一种导电物质和聚合物粘合剂，一种有机添加剂，或两种或多种选自较高脂肪酸的金属盐，氨基硫酸的金属盐和金属的树脂酸盐的混合物获得的厚膜导电糊被用于形成电极层，以便使形成在构成片状电阻的绝缘基片上的电阻层的两端搭接的场合。在该搭接区域出现的破裂和膨胀被消除并保持厚膜导电糊组合物的所需要的性质。
图1是表示片状电阻一般结构的顶视图。图2是展示片状电阻一般结构的横剖面图。图3图示说明在用厚膜糊组合物形成图1所示片状电阻情况下通过本发明消除破裂形成的试验方法的视图。(符号的说明)10一绝缘基片11一电极层12一电阻层14一保护层15一电极端16一镀层
导电物质
在本发明的导电糊中，导电物质是贱金属或贵金属。合适的导电金属包括Pd、Ag、Au、Pt、Cu、Ni及其混合物或金属。这也包括是导电金属的具有电子能力的物质的前体。有机介质
有机介质的主要目的一般是起到方便地将一种组合物固体精细分散在陶瓷或其它基材上的介质的作用。所以，该有机介质首先必须是具有合适稳定度的可分散的液体。其次是该有机介质的流变性必须赋予此分散体的分散性。
大多数厚膜组合物通过网板印刷法涂到基材上。为此，这些组合物必须具有使之容易通过网板的合适粘度。此外，它们在印刷后立即被处理，所以必须是触变的，以便提供良好的溶解。流变性是最重要的，但最好是形成有机介质以提供有合适的湿润变的固体和基材，好的干燥速度，足够的承受粗处理的干膜强度、和好的烧制性、烧制的组合物是令人满意的。外观也是重要的。
基于这些标准，至今多种中性液体被用作有机介质。大多数厚膜组合物中的有机介质一般是含溶剂的溶液树脂，而常常含树脂和触变剂溶剂溶液。此溶剂沸点一般在130-350℃范围内。
最常用于该目的树脂是乙基纤维素(EC)。但是，一些树脂，例如：乙基、羟基乙基纤维素、木松香、乙基纤维素和酚树脂的混合物，低级醇的聚甲基丙烯酸酯和亚乙基二醇-乙酸酯的-丁基醚也被使用。
这些导电成分和树脂成分的重量比最好是导电成分和树脂成分(包括溶剂)的和为100％(重量)。导电成分为90-50％，而树脂成分(包括溶剂)为10-50％(重量)。
除了导电成分和树脂成分外，本发明导电糊组合物还可以每100％(重量)导电成分含一种有机添加剂，或两种或多种选自0.3-7％(重量)的B2O3-SiO2-PbO玻璃料和无机氧化物如CuO和ZnO，0.05-10％(重量)较高脂肪酸的金属盐、氨基硫酸的金属盐和金属的树脂酸盐的混合物。有机添加剂
用于本发明导电糊组合物的有机添加剂是有机物，如硬脂酸，油酸，棕榈酸，氨基硫酸或树脂酸盐，和带有与这些有机物化合的无机物的盐。适用于本发明的有机物较好是C10或更高的脂肪酸的金属盐，和最好是硬脂酸、油酸、棕榈酸等的金属盐。与硬脂酸等形成盐的金属中，适于本发明的例子包括镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钨(W)、铁(Fe)、钌(Ru)、钴(Co)、金(Rh)、镍(Ni)、铝(Al)、锡(Sn)和铂(Pt)。
除了脂肪酸，如硬脂酸外，氨基硫(氨基磺酸)的金属盐也可有选择地用作本发明的有机添加剂。
这些有机添加剂的含量，相对于整个糊组合物，在0.05-10％(重量)范围内变化。本发明中的有机添加剂含量最好为0.1-4％(重量)。介质中的其它成分
广泛用于厚膜用途的溶剂是萜，例如α-或β-萜品醇，或其混合物，和伴同它们的其它溶剂，其例子包括煤油、邻苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇、二丁基卡必醇、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、己二醇和高沸点醇和醇酯。将这些和各种其它溶剂混合和配制，以达到各种用途所需的粘度和挥发性条件。
这些有机添加剂可混合到和含在本发明的导电糊组合物中。另外，根据用途，各种通常使用的物质如增塑剂可添加到本发明导电糊组合物中。
在分散体中有机溶剂与固体的比可很大变化。它还根据此分散体施用的方法和所有机介质的类型变化。一般来说，为了达到好的覆盖，要使此分散体含互补量的固体(60-90％)(重量)和有机溶剂(40-10％)(重量)。这种分散体比如一般具有半流动性的稠度，通常叫做“糊”。
用三辊搅拌机可很好的制此糊。主要按照配制的最终所需粘度和印刷厚度来确定所用有机溶剂(载体)的量。试验方法
如图3所示，观察膨胀和破裂A(电阻/电极搭接部分的结合线)和片状电阻的电极/电阻搭接部分的破裂B(电阻/电极搭接部分的周边)的方法由将导电糊印刷在氧化铝基片上然后干燥，以使将烧制的膜厚度控制到10μm而构成，印刷/干燥电阻糊以使它在干燥膜导体上搭接，在850℃用带状炉同时烧制两糊、然后用金相显微镜观察。
通过以2平方毫米图形，将导电糊印刷到氧化铝基片上而后干燥，在850℃烧制，钎焊0.8mm导线，并测量撕裂强度来确定附着强度。
下面叙述本发明的实施方案，虽然本发明不限于这些。在这些实施例中导电成分，粘合剂和有机添加剂的混合比以重量百分比(wt％)表示。实施例1-14
符合本发明的实施例1-12的导电糊组合物和作为比较例的实施例13和14的导电糊组合物由表1所示成分以相同方法制造，使用的方法在实施例1中叙述。实施例1
该组合物含74％(重量)的银粉、0.5％(重量)的钯粉、0.57％(重量)的玻璃料、0.3％(重量)的硬脂酸铝和25.2％(重量)的有机介质，除了无机固体外，该组合物含有机载体，此固体/载体重量比为75.5/24.5。
该载体含10份乙基纤维素和90份β-萜品醇。
通过网板技术将该组合物印刷到氧化铝基片上，印刷到烧制厚度约10μm，再印刷电阻糊使桥接位于两端的导电糊组合物电极层。将这样获得的基片上的电极层和电阻层在升高的温度，如120-150℃干燥约10分钟，然后在空气中在带状炉中以约850℃的峰值温度烧制。烧制的结果，由表1明显看出，在其中使用本发明导电糊组合物形成薄片状电阻时形成保护层由于烧制而产生的膨胀和破裂问题被消除。
由实施例1-6的结果，明显看出，根据这样的添加量，通过将硬脂酸铝增加到0.3-10％(重量)，改善了破裂问题。
由实施例3和7-11的结果，膨胀和破裂的问题的改善程度根据与作为较高脂肪酸的硬脂酸化合的金属类型而不同，并可明显看出，与用含铝和钴的金属盐相比较，当使用铜或锌金属盐时，膨胀问题的改善比较差，但是，同现有技术组合物(比较例13)比较(此比较例不使用符合本发明的有机添加剂)，膨胀和破裂问题有了充分的改善。
由实施例2、13和14结果，即使含有作为无机添加剂的，颗粒尺寸分布为1-4μm的氧化铝粉末时，膨胀和破裂问题的改善，如在使用含符合本发明的有机添加剂的导电糊组合物的场合下所达到的改善是不可能的。
此外，由实施例5、6、12和13的结果明显看出，符合本发明的导电糊组合物能够提供与基片的好的结合性(粘合性)。
表1
 实施例1  实施例2  实施例3 实施例4 实施例5  实施例6  实施例7  实施例8  实施例9 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13* 实施例14*
钴     74     74     74     74     74     74     74     74     74     74     74     74     74     74
钯     0.5     0.5      0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5
载体     24.5     24.3      23.8     22.8     20.8     20.8     23.8     23.8     23.8     23.8     23.8     23.7     24.8     24.3
玻璃料 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
硬脂酸铝     0.3     0.5      1.0     2.0     4.0     10     1.0
铀(硬脂酸铀)     1.0
铜(硬脂酸铜)     1.0
钾(硬脂酸钾)     1.0
钙(硬脂酸钙)     1.0
树脂酸盐     1.0     0.1
氧化铝粉末     0.5
粘土     限度     限度      好     好     好     好     限度     不好     不好     最好     不好     好     不好     不好
破裂A     好     好      好     限度     好     好     好     好     好     限度     好     好     不可能     好
破裂B     好     好      限度     好     好     好     好     好     限度     好     好     好     不好     好
粘合强度     --      --      --     --     25.1     18.6     --     --     --     --     --     27.1     28.8     --
*：比较例
根据本发明，被添加的有机添加剂在该层的外侧释放由于在电阻糊和导体精烧制步骤中的化学反应而放出的，迄今一直是膨胀的原因的气体。此外，通过使该组合物的收缩在450-650℃温度范围内线性地改变，这就能因电极层的收缩而消除作用在电阻层上的应力，所以就可能抑制在电阻和电极层之间的搭接的周边的部分的破裂是可能的。

Claims (3)

1.一种含有导电物质和聚合物粘合剂的厚膜导电糊组合物，其特征在于至少含有一种有机添加剂，或两种或多种选自由较高脂肪酸的金属盐，氨基硫酸的金属盐和金属的树脂酸盐所构成的物组中的物质的混合物。
2.按照权利要求1的组合物，其中所述的有机添加剂是较高脂肪酸的金属盐。
3.按照权利要求1或2的组合物，其中所述的有机添加剂的含量为0.05-10％(重量)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101728003B (zh) * 2008-10-24 2013-02-13 东洋纺织株式会社 导电糊、电气布线、装置和电气布线的制造方法
CN105637046A (zh) * 2013-08-22 2016-06-01 维萨帕有限责任公司 包含纳米级化学熔料的导电糊料或导电油墨
CN114639501A (zh) * 2022-05-17 2022-06-17 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种低成本有机金浆料
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