[发明专利]用于陶瓷基板的水性氧化铝介质印刷浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种介质印刷浆，尤其涉及一种用于陶瓷基板的水性介质印刷浆。 

技术背景

随着信息技术的飞速发展，尤其是平板电脑和移动通讯技术的迅速发展，对片式元器件需求日益增长，性能提出了更高的要求。在片式元器件制备中，需要采用丝网印刷工艺印刷内电极和介质层，以实现性能大幅度提高和缩小元器件尺寸，实现平板电视、平板电脑、手机等电子产品尺寸小型化、薄型化需要。 

在陶瓷基板中，需要在陶瓷基板内部丝网印刷内电极，内电极之间的绝缘和层间绝缘都要采用介质浆料。此外氧化铝介质印刷浆，也可用作丝网印刷白色字符。 

印刷浆料分为导电浆料和介质浆料。导电浆料目前广泛使用的有银导电浆料以及银合金导电浆料，在电子元器件、液晶显示、光伏太阳能电池、发光LED等领域应用广泛。介质印刷浆主要应用于集成电路器件、敏感元器件等领域。氧化铝陶瓷具有散热性好，导热性好，耐高温而得到广泛应用。在氧传感器等器件，通过印刷氧化铝介质层，烧结后被应用于的绝缘材料，可以防止内电极短路或被击穿。此外氧化铝印刷浆被广泛应用于PCB板，用于印刷白色字符等。 

作为印刷浆，要求浆料具有较好的流动性、不易干燥、不粘网、不堵网等性能。目前产业化使用的印刷浆是有机系统印刷浆，即采用松油醇等高沸点难挥发作为溶剂，添加分散剂、粘结剂后通过三辊扎机制备成具有一定流动性和粘度的浆料。有机溶剂必须是难挥发的溶剂，这样在印刷时可以保持浆料的湿润，通常采用松油醇。粘结剂一股多采用乙基纤维素或聚乙烯醇缩丁醛。这种有机溶剂印刷浆具有设备不易清洗、有气味、成本较高、环境污染严重、对生产线的人身体伤害大等缺点。 

采用水性系统印刷浆具有无污染、低气味、成本低等优点。但，目前世界各国还没有水性印刷浆的报道。 

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明目的在于提供一种无污染、低气味、成本低的用于陶瓷基板的水性介质印刷浆及其制备方法。 

本专利发明人经过大量实验发现： 

水性粘结剂主要有聚乙烯醇、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性聚氨酯，其中水性丙烯 酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂粘度比较低，难以达到印刷浆的要求。采用聚乙烯醇粘结剂可以实现粘度可调。但是，聚乙烯醇一股要通过加热溶解于水，这给产业化带来巨大困难。本专利通过改性聚乙烯醇先在有机溶剂中分散，然后再溶解于室温水中。采用聚乙烯醇作为粘结剂，制备的浆料容易干，进而出现堵网等问题。作为印刷浆，浆料必须挥发慢，才能在丝网印刷时保持湿润。必须加入难挥发高沸点的有机溶剂。 

在粉体的分散上：粉体没有分散，粉体颗粒之间容易团聚，浆料容易干燥。 

在烧结上：介质印刷浆必须加入玻璃相才能与基板在烧结过程中，烧结成致密体。玻璃相降低了烧结温度，提高了上下介质层附着力。加入玻璃相主要是降低烧结温度，提高介质层与基板的附着力，玻璃相一股以SiO₂为主，加入少量MgO。玻璃相含量为1％左右，烧结温度可降低到1200℃。 

经过大量实验得出具体技术方案如下： 

用于陶瓷基板的水性介质印刷浆，包括如下重量份的物质： 

60-70重量份的水、320-380重量份的氧化铝粉体、3.2-3.8重量份的SiO₂-MgO玻璃相、30-40重量份的二乙二醇、6.5-7.0重量份的改性聚乙烯醇。 

该水性介质印刷浆，优选包括如下重量份的物质： 

60重量份的水、380重量份的氧化铝粉体、3.3重量份的SiO₂-MgO玻璃相、40重量份的二乙二醇、6.5重量份的改性聚乙烯醇。 

所述改性聚乙烯醇为聚乙烯醇PVA1899。 

本发明还涉及上述用于陶瓷基板的水性介质印刷浆的制备方法： 

在水中加入氧化铝粉体和SiO₂-MgO玻璃相；然后用二乙二醇分散改性聚乙烯醇；混合；经三辊轧机碾磨成流动性浆料。 

本水基印刷浆料和传统有机体系浆料相比，有以下有益效果： 

[1]低碳、环保、无毒、无气味，降低了在生产中有机溶剂挥发对身体的损害； 

[2]降低了有机体系浆料在印刷时清洗比较困难的缺点； 

[3]降低了成本。 

具体实施方式

实例一：