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高分辨率丝网印刷浆料的有机载体(欧文斯)

(2021-05-25 20:05:57)
标签:

教育

      美国专利3830651是欧文斯(Owens)公司申请的,讲述的是高分辨率丝网印刷浆料的有机载体,这里摘录部分内容,欲知详情的朋友请查阅原文。

定义:

浆料粘度指数=休眠粘度/剪切粘度。

合适的粘度指数是60-1000,最好是100-700,更好是150-500.。这种情况浆料的细线印刷性极端高。

休眠粘度的测量,用Brookfled RVT-C粘度计,251rpm测量,测量值非常接近真实的休眠粘度。

理论上,适用的休眠粘度没有上限。事实上,希望的休眠粘度至少是1X107cps,最好是4X106---7X106 cps、更好是4.5X106---6X106 cps

剪切粘度,对于细线印刷,丝网目数200-400目,刮板速率5-50英寸/秒,以此经过试验推出它的剪切率100-1000/秒,希望的剪切粘度是100-500Kcps.最好是100-400Kcps、更好是120-300Kcps

通常微电子所说的细线印刷,其线宽2-5密尔,0.3-1密尔厚度,间距2-10密尔,印刷恢复时间1秒,恢复粘度2500Kcps,对于大多数系统,恢复粘度大约为90-100%的休眠粘度。

载体成分

有机溶剂

增稠剂

流变剂

胶凝剂

类型

比例

类型

比例

类型

比例

类型

比例

1

BCA

82.5

EC

14.5

TH

3

 

 

2

BCA-IAS

80.6

EC

17.0

CAB

1.9

AD

0.5

3

BCA-IAS

78.6

EC

19.6

CAB

1.5

AD

0.3

4

BCA

86.7

EC

10.4

TH

3.0

 

 

5

BCA-IAS

82.5

EC

17.5

 

 

 

 

6

BCA

87.5

EC

10.5

TH

2

 

 

7

BCA-IAS

78.1

EC

19.5

CAB

2

AD

0.4

8

BCA

86.6

EC

10.4

TH

3

 

 

9

BCA

87.3

EC

6.7

TH

6

 

 

10

BCA

86.2

EC

10.3

TH

3.5

 

 

其中:

BCA=丁基卡必醇醋酸酯

EC=乙基纤维素(例1357N-4;例46810N-5-;例9N-200

TH=海明斯流变剂Thixcin E

IAS=水杨酸异戊酯

CAB=Cab-O-Sil EII-5

AD=甲基三烷基氯化铵

BCA-IAS混合溶剂(例2=53.7:26.9、例3=52.4:26.2、例5=55:27.5、例7=52.1:26

  印刷效果

粘度指数

休眠粘度

剪切粘度

印刷性

分辨率

Kcps

Kcps

1

98.5

1775

18

2

47

1687

36

3

55

3600

65

4

321

4800

14

5

20.3

975

48

6

93

2800

30

7

70

4050

57

8

211

4025

19

9

295

7700

26

10

522

6800

13


举例

浆料的制作从增稠剂投入有机溶剂开始,直到完全溶解结束,然后加入触变剂,至完全分散,全过程搅拌,然后加入电效应材料并快速搅拌。制备完成的浆料通过丝网印刷,在陶瓷基片上形成图形,丝网为400目,橡胶印刷刮板,印刷速度8英寸/秒,图形线宽2密尔,干燥条件120-125/15-20min,烧结峰值条件870/5-10min

电效应材料使用如下。

浆料例号

导电材料

玻璃材料

 

Wt%

Wt%

1-7

70.4%Ag17.6Pd

4%玻璃、8%Bi2O3

8-9

90%Ag

3.3%玻璃、6.7%Bi2O3

10

96%Au

4%玻璃


这里的玻璃是玻璃粉,平均粒径
1微米,成分为17.6%SiO216.0%B2O30.4%Al2O360.0%PbO5.9%CdO+Bi2O3,添加在某些实例,作为指示,作为助熔剂。

浆料例11

载体的构成是混合10.5wt%的乙基纤维素(N-50),87.7的稀释剂(有机液体溶剂),2%的丁基卡必醇醋酸酯、1%的水杨酸戊酯,待上述材料完全溶解之后,再加入1.5%CAB-O-SIL EH-5直到完全溶解,再加入0.3%Adogen572。载体与电效应材料的比例为25:75.。电效应材料是70.6的银粉和17.6%的钯粉,它们的平均粒径小于2微米,8%Bi2O3作为助溶剂,4%的玻璃粉,它们的平均粒径小于1微米,玻璃成分为17.6%SiO216.0%B2O30.4%Al2O360.0%PbO。浆料的休眠粘度为3700Kcps,分辨率为2密尔线宽、2密尔间距,0.3密尔厚度。

浆料例13

介质浆料,展示高印刷分辨率和稳定性,配方如下。

载体:

乙基纤维素N-50    10.5%wt

丁基卡必醇醋酸酯   87.5%

Thixcin E                 2.0%

介质:

ZnSiO4              52%

玻璃粉                48%

浆料=载体/介质=25/75

其中玻璃粉成分:37%SiO210%B2O313%Al2O315%PbO23%BaO2%TiO2


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