[发明专利]具有相反固化特征行为的聚合物厚膜银导体

说明书

本发明涉及聚合物厚膜导体组合物，与典型的PTF导体相比，所述聚合物厚膜导体组合物提供在80℃下干燥时比在130℃下干燥时更好的导体。更具体地，所述聚合物厚膜导体可用于其中需要低温固化的应用中。

技术领域

本发明涉及聚合物厚膜(PTF)导体组合物，与典型的PTF导体相比，所述聚合物厚膜导体组合物在80℃下干燥时比在130℃下干燥时表现更好。更具体地，所述聚合物厚膜导体组合物可用于其中需要低温固化的应用中。

背景技术

导电PTF电路长期以来一直被用作低压电路中的电元件。虽然它们多年来一直被用于这些类型的应用中，但是将PTF银导体用于涉及低于90℃的温度下固化的应用中却并不常见。这在其中在不能承受高于90℃的温度的底部基板上需要高导电银组合物的电路中特别重要。所用的典型基板为聚酯和聚碳酸酯，其可承受130℃干燥循环。当在130℃下干燥典型的PTF导体时，其表现出最佳的特性诸如低(15mohm/sq/mil)电阻率和对基板的良好粘附性。当在80℃下干燥典型的PTF导体时，所得的特性较差并且对于功能性电路而言是不可接受的。然而，正在开发越来越多的应用，其需要使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)或其它必须不暴露于高于90℃的温度的此类基板。本发明的目的中的一个是处理该问题并且因此配制在80℃下干燥时具有极佳的性能的PTF导体，使得所述特性匹配在130℃下干燥的典型PTF导体。

发明内容

本发明涉及一种聚合物厚膜导体组合物，该聚合物厚膜导体组合物包含：

(a)30-90重量％的银粉；和

(b)10-70重量％的有机介质，所述有机介质包含溶于由磷酸三乙酯组成的40-90重量％的有机溶剂中的10-60重量％的热塑性偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物树脂，其中所述热塑性偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物树脂和所述磷酸三乙酯有机溶剂的重量百分比基于所述有机介质的总重量计；

其中所述银粉分散于所述有机介质中，并且其中所述银粉和所述有机介质的重量百分比基于所述聚合物厚膜导体组合物的总重量计。

具体实施方式

本发明涉及用于低温基板电路中的聚合物厚膜导体组合物。聚合物厚膜导体组合物的层印刷到基板上并在80℃下干燥，以便产生功能性电路。该聚合物厚膜导体组合物表现出相反的固化行为，即，与在130℃下干燥时相比，其导致在80℃下干燥时更低的电阻率。

常用于聚合物厚膜电路的基板是聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等。PET一般是优选的，因为它可以在更高的温度诸如130℃下加工。然而，对于许多应用而言，使用基板诸如聚氯乙烯(PVC)和聚偏二氟乙烯(PVDF)并且在它们变形之前，其仅能暴露于约80℃的最大温度下。

聚合物厚膜(PTF)导体组合物包含分散于(ii)有机介质中的(i)银粉，所述有机介质包含溶解于由磷酸三乙酯组成的有机溶剂中的聚合物树脂。另外，可添加粉末和印刷助剂以改善组合物。本文中，重量百分比将写作重量％。

A.导电粉末

在一个实施方案中，即用聚合物厚膜导体组合物中的导电粉末为银导体粉末，并且可以包括银金属粉末、银合金金属粉末、银包覆的铜粉、或它们的混合物。如本文所用，“银粉”和“金属粉末”包括前一句中所枚举的所有粉末。可以设想金属粉末的多种粒径和形状。在一个实施方案中，导电银粉可包括任何形状的银颗粒，其包括球形，呈薄片形式(棒、锥、板)以及它们的混合物的颗粒。在一个实施方案中，导电银粉包含选自下列的颗粒：银薄片、银包覆的铜颗粒以及它们的混合物。在一个实施方案中，导电银粉包含呈银薄片形式的颗粒。在另一个实施方案中，导电银粉包含银和银包覆的铜的颗粒的混合物。使用银包覆的铜颗粒导致增加的电阻率但比仅使用银颗粒更低的成本，并且这在某些应用中是有用的。