ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПАСТА Российский патент 1994 года по МПК H01B3/08 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в частности при изготовлении газоразрядных индикаторных панелей (ГИП).

Известна диэлектрическая паста, состоящая из стеклопорошка и органического связующего [1]. Данная паста не обеспечивает формоустойчивость разделительных элементов при вжигании покрытия из-за растекания стеклопорошка. Кроме того, происходит резкое (примерно в 3 раза) уменьшение толщины разделительных элементов.

Известна диэлектрическая паста, содержащая легкоплавкое стекло, стеклокристаллический цемент и органическое связующее [2], которая также не обеспечивает формоустойчивость разделительных элементов, так как введение в пасту стеклокристаллического цемента увеличивает растекаемость последней при температуре оплавления.

Наиболее близкой по содержанию к прелагаемой диэлектрической пасте является паста, состоящая из легкоплавкого стекла, тугоплавкого наполнителя, например алунда, и органического связующего [3]. Данная паста обладает более высокой по сравнению с вышеописанными пастами формоустойчивостью. Кроме того, она имеет и меньшую усадку при вжигании отпечатков. Однако эта формоустойчивость недостаточна при изготовлении разделительных элементов плоских индикаторов, в которых высота барьерных элементов близка к их ширине. В этом случае вследствие оплавления покрытия при вжигании происходит существенное искажение формы разделительных элементов.

Целью изобретения является расширение области применения путем возможности использования для разделительных элементов плоских индикаторов, высота которых близка к их ширине, в результате повышения ее формоустойчивости.

Цель достигается тем, что диэлектрическая паста для изготовления разделительных элементов индикаторов, содержащая легкоплавкое стекло (I), тугоплавкий наполнитель, органическое связующее, дополнительно содержит второе легкоплавкое стекло (II), температура плавления которого составляет 1,1-1,45 температуры плавления легкоплавкого стекла (I), и компоненты взяты в следующем соотношении, вес.ч.:
Легкоплавкое стекло (I) 15-30
Легкоплавкое стекло (II) 15-30
Тугоплавкий наполнитель 30-50
Органическое связующее Остальное
Паста предлагаемого состава обеспечивает высокую формоустойчивость элементов при сохранении качества покрытия. Наличие в пасте двух легкоплавких стекол, отличающихся температурами плавления, приводит к тому, что при вжигании диэлектрического покрытия первое легкоплавкое стекло, расплавляясь, частично расплавляет второе легкоплавкое стекло. За счет неполного расплавления второго легкоплавкого стекла не наблюдается растекаемость пасты, приводящая к получению деформированных барьерных элементов.

Диэлектрическая паста представляет собой равномерно распределенные порошки двух легкоплавких стекол и тугоплавкого наполнителя в органическом связующем.

Если температура плавления второго легкоплавкого стекла отличается от температуры плавления первого легкоплавкого стекла на величину меньше, чем в 1,1 раза, то при вжигании покрытия под действием первого легкоплавкого стекла второе полностью расплавляется и формоустойчивость разделительных элементов резко ухудшается. Если отношение Т_2пл/Т_1пл > 1,45, то первое легкоплавкое стекло при вжигании, практически, не оказывает на второе никакого влияния. После вжигания механическая прочность разделительных элементов мала и может происходить их разрушение на последующих операциях изготовления индикатора.

Для обеспечения высокой формоустойчивости разделительных элементов первого легкоплавкого стекла в пасте не должно быть более 30 вес.ч., так как в противном случае происходит ухудшение их формоустойчивости вследствие избыточного количества жидкой фазы. При этом происходит и значительное уменьшение толщины разделительных элементов. Если количество первого легкоплавкого стекла в пасте менее чем 15 вес.ч., то механическая прочность разделительных элементов мала, что ведет к их разрушению. При содержании в пасте второго легкоплавкого стекла в количествах, меньших 15 вес.ч., также происходит снижение механической прочности разделительных элементов. Если второго легкоплавкого стекла в пасте больше 30 вес.ч., то происходит ухудшение формоустойчивости разделительных элементов ГИП.

Тугоплавкий наполнитель в данном составе пасты выполняет функцию армирующего материала. Поэтому если его в пасте менее 30 вес.ч., то происходит растекание пасты при ее вжигании, т.е. увеличивается ширина и уменьшается толщина разделительных элементов. При наличии в пасте наполнителя более 50 вес.ч. ухудшается механическая прочность разделительных элементов.

Органическое связующее является неотъемлемой составной частью пасты. Оно обеспечивает ей необходимые печатные свойства, обладая при этом инертностью к окислам, хорошей смачиваемостью порошков и подложки, малой зависимостью вязкости от температуры окружающей среды, полным выгоранием при температуре вжигания покрытия.

Если органического связующего в пасте более 30 вес.ч., то происходит ее сильное растекание в процессе нанесения разделительных элементов, т.е. разделительные элементы имеют меньшую толщину и большую ширину. При многослойной печати они имеют неправильную форму. Это происходит за счет того, что первый слой растекается достаточно сильно, а растекаемость последующих слоев меньше.

Если органического связующего в пасте меньше 10 вес.ч., то она густая. В результате качество отпечатка низкое, т.е. наблюдается большой разброс толщины разделительных элементов.

П р и м е р. На стеклянной подложке методом трафаретной печати с помощью диэлектрической пасты, содержащей, вес.ч.:
Порошок легкоплав-
кого стекла С-73 с тем-
пературой плавле- ния 450^о С 20
Порошок легкоплав-
кого стекла С82-3 с тем-
пературой плавле- ния 560^о С 25 Порошок алунда 40
Органическое связую- щее 15, сформированы разделительные элементы ГИП шириной 0,1±0,02 мм и высотой 0,18±0,02 мм. После вжигания при температуре 450±10^о С ширина осталась без изменения, а высота уменьшалась менее чем на 10% , т.е. составила 0,167±0,02 мм. Барьеры не разрушались при механическом воздействии.

Кроме вышеуказанных легкоплавких стекол были использованы также С82-5 с температурой плавления 530^о С, С81-1 - 510^о С, С85 - 420^о С, С48 - 620^о С, СЦН-84 - 450^о С. Результаты исследований приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый состав диэлектрической пасты для формирования разделительных элементов индикатора позволяет значительно повысить их формоустойчивость при одновременном уменьшении "усадки" разделительных элементов.

Использование: для повышения формоустойчивости разделительных элементов. Сущность изобретения: в диэлектрическую пасту, содержащую легкоплавкое стекло, тугоплавкий наполнитель, органическое связующее, введено второе легкоплавкое стекло, температура плавления которого составляет 1,1 - 1,45 температуры плавления первого легкоплавкого стекла, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: первое легкоплавкое стекло 15 - 30, второе легкоплавкое стекло 15 - 30, тугоплавкий наполнитель 30 - 50, органическое связующее - остальное. 1 табл.

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПАСТА, содержащая легкоплавкое стекло (I), тугоплавкий наполнитель и органическое связующее, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем возможности использования для разделительных элементов плоских индикаторов, высота которых близка к их ширине, в результате повышения ее формоустойчивости, она дополнительно содержит второе легкоплавкое стекло (II), температура плавления которого составляет 1,1 - 1,45 температуры плавления легкоплавкого стекла (I), и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.ч.:
Легкоплавкое стекло I 15 - 30
Легкоплавкое стекло II 15 - 30
Тугоплавкий наполнитель 30 - 50
Органическое связующее Остальное