Электропроводящая композиция для толстопленочных проводников

О П И С А Н И Е (п)3003154ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сфез СоветскикСоциалистическиРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621, ,315(088,8) Дата опубликования описания 07.03.83 Е, А. Каркина, Ю. П. Тризна, К, А. Брттзйцкая и Ю. А. Идельс(54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫХ ПРОВОДНИКОВ1Изобретение относится к толстоплечной технологии изготовления микросборок и может быть использовано в электронной радио- и приборостроительной промышленности, и такая промыалейности средствсвязиИзвес 1 ны электропроводящие композиции, в которых в качестве электропроводящего наполнителя применяют серебро, а в качестве органического связукяцего - , композицию на линолиновой основе или растворы этилцеллюлозы Я .Данные компоэипии предназначены.для формирования проводниковых слоев на кера мических подложках методами толстопле- , ночной технологии при максимальной температуре в зоне конвейерной печи 750830 О С, Такая высокаи температура формирования слоя определяется тем, что для создания электропроводящей струко туры в этих составах необходимо полностью удалить компоненты органического связукяпего, Полное выгорание пеле тучих органическихО веществ происхоцит только при 400-500 С. 2Кроме того, обязательными компонентами в составе порошковой композиции пас ты являются стеклообраэующие окислы (окись висмута, кварц, сурик свинцо-вый), которые формируют переход- ный слой между металлической фазой проводника и керамической подложкой. Сформировать такой переходной слой, опредешпоший адгезию проводника к керамике,возможно только при 750-830 С,Наиболее близкой к предлагаемой является электропроводящая композиция ,23" следующего состава, мас. %:Мелкодисперсное серебро 75,0-75,8Окись серебра 8,9-9,2Кварц 0,15-9,2Сурик свинцовый 1,05-1,12Борная кислота 0,51-0,58Этилцеллюлоза 0,60-0,64Терпинеол 3,62-3,75Сосновое масло 9,32-9,6В известной электропроводящей композиции электропровоцящим функциональным мате3 1003 риалом является порошок серебра. Кварц, сурик свинцовый и борная кислота участвуют в формировании токопроводящей структуры и в образовании переходного слоя только в требуемом высокотемпературном режиме термообработки. Компоненты органического связующего предназначены только для придания пасте требуемых реологических характеристик и обеспечения качественной трафаретной печати. В процессе термооб О работки при 750 830 С происходит полное удаление компонентов органического ,связующего и заканчивается формироваие электропроводящей структуры. Йля формирования электропроводящей структуры необходимо. составить температурно - временной режим таким образом, чтобы обеспечить постоянство фазового состава проводниковой пленки, равномерную плотность и сплощность по всему слою, а поскольку высокотемпературный обжиг ка тализирует большое число окислительновосстановительных процессов, то практически очень трудно получить качественный проводник по всем параметрам. Тер- д мообработку такой композиции производят в специальных конвейерных печах типа СК, СК, требующих специальноговысококвалифицированного обслуживания и потребляющих большое количество элект-з роэнергии.Кроме того, диэлектрическим основанием для известных электропроводящих композиций могут служить только специальные керамические материалы (керамика 22 ХС) и ситаллы (СТ-1), выдержи 35 вающие высокие темпера туры формирования проводникового слоя, Этим материалы, имеющие удовлетворительные элек троизоляциУказанным способом были приготовлены и исследованы составы, приведенные в табтпще. 72,5 73,0 73,5 0,28 0,3 0,32 Э тил целлюлозаТерпинеолМасло сосновое 100 107 11,4 2,0 2,2 7,6 7,8 8,0 6,0 6,2 7,0 фурф урод Серебро мелкодисперсное фенодформальдегиднаясмола термореактивная 184 4онные характеристики, характеризуютсявысокой стоимостью, дефицитностью, низкими теплофизическими параметрами.Цель изобретения - снижение температуры формирования проводникового слоядо 250 оС,Поставленная цель достигается тем,что органическое связующее композициидополнительно содержит фенолформальдегидную смолу термореактивную и фурфурол при следующем соотношении компонентов, мас, %;Серебро мелкодисперсное 7 2,5-73,5Этилцеллюлоза . 0,28 0,32Терпинеол 10,0-11,4Масло сосновое 1,8-2, 2фенолформальдегидная смола термореак тивная 7,6-8,0фурфурол 6,0-7,0Ласту готовят следующим образом.Растворяют фенолформальдегиднуюсмолу,в фурфуроле, затем в полученныйраствор вводят приготовленный заранеераствор этилцелдюлозы в терпинеоле, тщательно перемешивают до получения однородной густой массы и добавляют сосновое масло,В приготовленное органическое связующее вводят требуемое количество мелкодисперсного порошка серебра.и тщательносмешивают в керамической ступе пестикомили на валках специализированной пастотарки.5 10031Отверждение нанесенного сырого проводникового слоя можно проводить в сушильном шкафу, постепенно повышая температуру от 100 .до 200 С в течениео30 мин.%Все указанные составы имеют удельную проводимость проводникового слоя при температуре отверждения 100 250 С в диво назоне 0,06-0,008 Ом/и, Кроме того, они имеют хорошую адгезию к керамике 10 и полимерным материалам ( например, стеклотекстолиту, гетинаксу, а также хорошие реологические свойства.Таким образом, предлагаемая токопроводящвя композиция позволяет изготввли ;вать токопроводящие слои при 200 250 СО с удельной проводимостью 0,05-0,008 Ом/и, что создает возможность формировать пленочную часть микросборок методами толстопленочной технологии не только 20 на керамических материалах, но и на по. лимерных и металлических подложках.Применение предлагаемой электро- проводящей композиции позволяет снизить энергозатраты иувеличитьпроизводительность трупа, а также позволит при изготовлении микросборок методами толстопленочной технологии заменить дорогостоящую керамику 22 ХС дешевыми полимерными и алюминиевыми подложками. 3054 Ь формула изобретения 7,6-8,0 6,0-7,0 Ис точники информации,принятые во внимание при экспертизеЭлектропроводящвя композиция для толстопленочных проводников, содержащая серебро мелкодисперсное и смесь этил-целлюлозы, терпинеола и масла соснового в качестве органического связующего, о т л и ч в ю щ в я с я тем, что, с целью снижения температуры формирования проводникового слоя до 250 С, органио.ческое связующее дополнительно содержит фенолформвльдегидную смолу термореактивную и фурфурол при следующем соотношении компонентов, мас. %:Серебро мелкодисперсное 72,5-73,5 Э тил целлюлоза 0,28 0,32 Терпинеол 10,0-11,4 Масло сосновое 1,8-2,2 фенолформальдегидная смола термореак тивнаяфурфуролСоставитель Э. А. АбдулаЗвдеРедактор Л, Пчелинская ТехредТ,фанта Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 1571/36 Тираж 701 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий 113035, Москва, Ж, Рвушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул, Проектная, 4