可**网印刷的厚膜浆料组合物制造技术

一种可网版印刷的厚膜浆料组合物包括分散于有机介质中的细粉状的具有电气功能性的固体颗粒，该有机介质系由溶解在挥发性的有机溶剂中的具有高的和低的松弛速度常数（Ｋｒ）的多种固体有机聚合物组成。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于网版印刷的厚膜浆料组合物，具体地，涉及在烧结时具有降低形成裂缝趋向的这类组合物。用厚膜工艺制造电子微型电路是一种较佳的方法。厚膜电路系通过在一线路板(通常为铝)上交替地贴上导电层和绝缘层来制备。导体层通过用导体填充在绝缘层中的小孔彼此连接。这些孔被称作通路。这些层的制备为通过在网版印刷机印刷厚膜浆料，在低温(＜200℃)干燥以除去挥发性溶剂，然后在高温(＞600℃)烧结以除去所有非无机组份，并致密该无机组份。经常地，印刷几层，干燥，然后一起烧结，这种工艺称作共烧结。该厚膜浆料为无机固体在液态载体相中的分散液。该载体相主要包含聚合物、溶剂和其他添加剂。该无机固体可以是导体(如金、银、铜)或绝缘体(如玻璃、难熔氧化物)。在厚膜浆料中的聚合物至少起到如下功能赋于合适的印刷流变性;提供在烧结前干燥的印件对基材(铝或厚膜绝缘体)的良好粘结性，并且给予未烧结的组合件以足够强度以使在烧结前处理过程中不会碎裂。新的电子线路要求设计成具有更细的特点，以便于放置在较小的空间和/或可以达到更高的电路传输速度。电路制造者，同时要求更快的印刷速度以更低的成本来大量生产电路。对于采用厚膜工艺生产的这些新型电路，绝缘浆料必须可印刷成更小的通路(开在导体层之间)，而导体层必须可印刷成更细的线。新一代的厚膜浆料产品要求具有这种更高分辨率的印刷，也要求更快的印刷速度以满足市场的需要。载体(聚合物、溶剂、其它有机添加剂)在很大的程度上控制这些印刷参数。最通常用在厚膜浆料中的聚合物为乙基纤维素。如果采用乙基纤维素，改善印刷的能力受到限制，因为印刷在很大程度上受聚合物赋于浆料的流变性所控制。大多数浆料由于剪切变稀(随着剪切的增加粘度降低)。对含乙基纤维素的浆料而言，由印刷过程引起的剪切后的浆料粘度的复元速率被限制在一狭窄的范围，为了用这些浆料得到高分辨率的特点，浆料的粘度必须保持在一个高水平。在此粘度范围的浆料不能在高速下印刷，因为该粘度没有降到能使浆料快速地通过网版作有效传递。同时该浆料总是趋于发粘，引起网版粘着印刷过的部份，尤其在高速印刷时。如果该浆料粘度的复元速度可单独为平衡粘度所控制，那么在配制成具有高分辨率、能快速印刷的浆料方面可能会有更大的余地。本专利技术的一个目的是提供一种可网版印刷的厚膜浆料组合物，它由细粉状的电气功能性的固体颗粒分散在有机介质中所组成，该有机介质是具有高的和低的松弛速度常数(Kr)的多种固体有机聚合物溶解于挥发性有机溶剂中，高的和低的Kr聚合物的比例为使浆料组合物总的Kr值为0.01-0.1。本专利技术的第二个目的是提供一种作为可用于网版印刷的厚膜浆料的分散介质使用的挥发性有机介质，它由60-90%重量的低Kr固体有机聚合物和40-10%重量的高Kr固体有机聚合物溶解在挥发性有机溶剂中所组成。A.电气功能性材料所有类型的细粉状的具有电气功能性的固体均可有效地用于本专利技术的可用于网版印刷的厚膜浆料中。即本专利技术的组合物的固体成份可以是导体、电阻体或绝缘材料。该固体的电气功能性本身并不影响本专利技术所克服的可印刷性、收缩性和开裂相联系的问题的能力。因而，可用于本专利技术的厚膜电阻体浆料中的电阻材料可以是金属氧化物，导体浆料中的导体材料是某种贱金属或贵金属，而绝缘材料为玻璃、玻璃-陶瓷和各种氧化物例如BaTiO3类以及诸如此类。合适的导体材料包括P2、Ag、Au、Pt、Cu、Ni和它们的混合物及其合金。 在厚膜
中的熟练者将认识到这类具有电气功能性材料的“起始物”可以作为材料本身来应用。用于本文的术语“起始物”系指一种不同于具有电气功能性材料的材料，它取决于浆料暴露于烧结条件下的浆料所转化成，或换句话说，转变成具有气功能性的材料，就对本专利技术的影响而论，具有电气功能性材料的颗粒尺寸分布要求方面并不是苛刻的。但是，作为一种颗粒物料，颗粒的较佳的尺寸在0.1-10微米范围，更佳地在0.5-5微米。B.有机介质1.一般地有机介质的主要目的是作为组合物的细粉状固体分散的载体，使其形成易于施用在陶瓷或其它基质上。于是，该有机介质首先是一种可以将固体分散在其中的能具有优异稳定性的有机介质。其次，该有机介质的流变性能必须能使分散体具有良好的使用性能。大多数厚膜组合物是通过网版印刷方法施用于某种基质上。因此，它们必须具有合适的粘度以使它们能快速通过网版。另外，它们应该是具有的流变性使它们在经过网版后能迅速地固定，从而得到具有良好的分辨率。尽管流变性能是首要的，最好同时将有机介质配制成具有合适的对固体和基材的可湿性、良好的干燥速度，干燥膜的强度足以经得住粗鲁的操作，并且具有良好的烧结性能。烧结过的组合物具有令人满意的外观也是重要的。鉴于所有这些要求，各种各样的惰性液体业已被用作有机介质。典型地，大多数厚膜组合物的有机介质为一种在溶剂中的树脂溶液，并且这种溶剂溶液常常含有树脂和触变剂两者。通常溶剂的沸点为130-135℃的范围。为此目的最常用的树脂是乙基纤维素。然而，诸如乙基羟乙基纤维素、木松香、乙基纤维素和酚醛树脂的混合物、聚甲基丙烯酸低级醇酯和乙二醇单乙酸酯的单丁基醚这类树脂也已被采用。2.树脂组份用于本专利技术的组合物的树脂通常为具有高的松弛速度常数(即快粘度松弛速度)和低的松弛速度常数(即慢粘度松驰速度)的固体有机聚合物的混合物，用在此处的术语“低松驰速度常数”(低Kr)，Kr值在0.01和0.01以下，而术语“高的松弛速度常数”(高Kr)，Kr值在0.1和0.1以上。高和低Kr的聚合物所用的比例为使含有混合物的浆料的松弛速度常数在0.01-0.1而较佳地为0.025-0.05。Kr值为0.025的大多数浆料快速网版印刷被认为是适合于使用的，而Kr值为0.04的大多数浆料适宜用于很高分辨率的应用中。虽然任何可溶解的具有合适的低Kr的固体有机聚合物可用作低Kr组份，业已发现具有这类低Kr值的最适用的聚合物是多糖类，诸如蔗糖、淀粉和纤维素聚合物。在这些聚合物中，纤维素聚合物是较佳的。这类材料包括乙基纤维素、硝酸纤维素、羟乙基纤维素、乙基羧乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素及其混合物以及其衍生物。另一方面，实际上所有合成聚合物的Kr值显著高于0.1，其中某些值高到不能通过下述的方法来进行测定。然而，由于它们使用很少的数量，而在本专利技术中使用这类聚合物是合乎需要的。低Kr的聚合物将构成有机介质聚合物组份的60-90%的重量，而高Kr的聚合物为40-10%的重量。较佳地，高Kr的聚合物构成有机介质聚合物组份不大于25%的重量。合适的高Kr的聚合物包括聚丙烯酸酯(包括聚甲基丙烯酸酯)、聚酯、聚内酯、聚(链烯碳酸酯)、聚苯氧树脂、聚异丁烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚乙烯醇、聚乙烯丁缩醛、聚酰胺聚醚聚苯氧、聚醋酸乙烯以及诸如此类。其中，丙烯酸聚合物和共聚物为较佳的，因为它们优异的熄火性和在合理的成本下可得到它们所具有的合适的物理性能。3.其它的介质成份作为厚膜使用的最广泛的溶剂为萜烯类诸如α或β-萜品醇或其与其它溶剂诸如煤油、邻苯二甲酸二丁酯、二甘醇二乙醚、二丁基卡必醇、乙酸卡必酯、乙酸丁基卡必酯、己二醇以及高沸点的醇类和醇酯。将这些溶剂和其它溶剂进行组合配方，能得到各种应用所需的粘度和挥发性要求。其中通常使用的触变剂为氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于网版印刷的厚膜浆料组合物，其特征包括细粉状的具有电气功能性的固体颗粒分散溶解于挥发性的有机溶剂中的，具有高的和低的松驰速度常数（Ｋｒ）的多种固体有机聚合物的有机介质中，高的和低的Ｋｒ聚合物的比例为使浆料组合物总的Ｋｒ在０．０１－０．１。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆H穆利逊，Jr，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]