Токопроводящая паста для формирования наружных электродов монолитных конденсаторов и способ ее получения Советский патент 1993 года по МПК H01B1/02 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к составам и способам получения токопроводящих паст, и может быть применено в керамическом кон- денсаторостроении при формировании на- ружных электродов конденсаторов монолитного типа.

Предлагаемые паста и способ ее получения обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в существенном снижении себестоимости.

повышении выхода годных и улучшении технологических свойств пасты.

Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемой токопроводящей пасте для формирования наружных электродов монолитных конденсаторов, содержащей мелкодисперсное серебро, стеклофритту, этилцеллюлозу и стеариновую кислоту, вышеуказанный технический результат обеспечивается тем, что паста дополнительно содержит аэросил, этиякарбитол, скипидар, канифоль, сосновое масло и олеинопую кис00

fO

о

2

00

ы

лоту при следующем соотношении комло-Сопоставительный анализ заявляемой нентов. мас.%:пасты и способа ее получения с прототипом Мелкодисперсноепоказывает, что предлагаемая паста отлича- серебро 59,1-79,8ется от известной дополнительным содер- Стеклофритта 3,5-7,55 жанием аэросила, этилкарбитола, Этилцеллюлоза 0,9-2,2скипидара, канифоли и соснового масла и Канифоль 0,8-2,1олеиновой кислоты, а способ отличается от Сосновое масло 9,5-19,5известного операцией предварительного Аэросил 0,1-0,3смешения серебра и ст ёклофритты в присут- Этилкарбитол 4,5-6,5|0 ствии аэросила и стеариновой кислоты вве- Скипидар 0,5-1,5дением временного растворителя и Стеариновая кислота 0,3-0,8многократного перетира суспензии, пол- Олеиновая кислота 0,1-0,5ученной при диспергировании в среде вре- В заявляемом способе получения токо-менного растворителя и полного состава проводящей пасты, при котором смешива-15 связующего. Таким образом, паста и способ ют мелкодисперсное серебро иее получения являются новыми, т.к. состав стеклофритту в части компонентов органи-и соотношение компонентов пасты и при- ческого связующего на основе этилцеллю-емы способа получения пасты не известны лозы и диспергируют в среде полногоиз существующего уровня техники, состава связующего до образования одно-20 Анализ других технических решений в родной суспензии, технический результатданной области техники, например, по заяв- достигаётся в результате того, что использу-ке СССР № 4686026/07 и патенту США Мг ют органическое связующее, дополнитель-3993821,, позволяет сделать вывод, что за- но содержащее этилкарбитол, скипидар,являемая паста и способ ее получения име- канифоль. сосновое масло и олеиновую кис-25 ют изобретательский уровень, т.к. состав лоту, предварительное смешение мел кодис-пасты, приемы способа ее получения и их персного серебра и стеклофриттысущественные отличия явным образом не производят в присутствии аэросила и стеа-следуют из известного уровня техники. Кро- риноврй кислоты до получения удельной по-ме того, паста и способ являются промыш- верхности смеси не менее 5000 см2/г, затем30 ленно применимыми, что вытекает из вводят временный растворитель, а послерезультатов экспериментальной проверки, диспергирования в среде временного достигаемого технического результата и творителя и полного состава связующегопрактических задач керамического конден- полученную суспензию подвергают много-саторостроения.

кратному перетиру до полного удаления35. Возможность осуществления изобрете- временного растворителя, достижения тех-; ния подтверждается сведениями, относянологической вязкости и размера агрегатовщимися к способу получения пасты,

не более 10 мкм.примерам оптимальных составов и резульДругой особенностью способа являетсятэтам экспериментальной проверки (испыто, что в качестве временного растворителя40 таний изделий).

используют ацетон.Предлагаемый способ получения токоВ данном случае снижение себестоимо-проводящей пасты осуществляется следуюсти пасты достигается в результате исклю-щим образом.

чения применения дорогостоящегоПредварительно мелкодисперсное се- палладия. Улучшение комплекса технологи-45 ребро и стеклофритту смешивают с добавка- ческих свойств (реология, смачивающаями аэросила и стеариновой кислоты до способность, агрегативная устойчивость иудельной поверхности не менее 5000 см /г. т.д.) обуславливается введением в составДля этого требуемое количество серебра, пасты аэросила, этилкарбитола, скипидара,стеклофритты, аэросила и стеариновой кие- канифоли, соскового масла и олеиновой50 лоты загружают в шаровую мельницу при кислоты, а повышение выхода годных изде-соотношении материал : мелющие тела (ша- лий обуславливается возможностью форми-ры) равным 1:4-6 и перемешивают. В пол- рования частиц серебра чешуйчатой формыученную смесь добавляют остальные с оптимальным соотношением геометриче-компоненты органического связующего па- ских размеров без появления сильно вы-55 сты в заданном соотношении и временный тянутых Пластин, получением на частицахрастворитель, например ацетон, в количе- у;теклофритты оболочек из серебра, что по-стве 3&-40% от веса компонентов пасты и зволяет при нанесении и вжигании пасты пол-диспергируют в течение 48-72 часов до обучать ровные и плотные покрытия с хорошейразовэния однородной суспензии. Получен- паяемостью и электропроводностью. ную суспензию путем многократного

пропускания (перетира) обрабатывают на пасты при нанесении, а также скорость суш- трехвэлковой мельнице до полного испаре- ки.

ния ацетона, достижения вязкости 200-350Повышение количества вводимых вы- пз и размера агрегатов не более 10 мкм. шеперечисленных компонентов выше Полученную таким образом пасту использу- 5 него предела приводит к повышению ют для формирования наружных электродов . текучести, ухудшению тиксотропных монолитных керамических конденсаторов с свойств и седиментационной устойчивости, проволочными выводами известным обра- Снижение их количества ниже минималь- зом, например, с помощью автоматических ных пределов повышает время обработки линий. 10 на трехвалковых мельницах, ухудшает наноКонкретные примеры оптимальных со- симость и форму,сформированных металли- ставов предлагаемой пасты, иллюстрирую- эационных поверхностей, щие изобретение, приведены в табл. 1.. Экспериментально установлено, что наСвойства пасты и изделий на ее основе и больший технический результат достигает. подтверждаются результатами испытаний, 15 ся при заявляемом соотношении

данные о которых приведены в табл.2.компонентов пасты и приемах способа ее

Как следует из табл.2, предлагаемая па- получения.

ста имеет более стабильную вязкость, по-В настоящее время отработан состав зволяет получать наружные электроды с пасты, техпроцесс ее получения и изготов- проводимостыо в 2-3 рсза выше, с паяемо- 20 лены опытные образцы пасты и изделий на стью и выходом годных на 25% выше, чем у ее основе в условиях экспериментального пасты-прототипа по а.с. СССР №907589. производства. Себестоимость заявляемой пасты в 6 раз

ниже в сравнении с известными решения-Формула изобретения ми, что свидетельствует о наличии техниче- 25 1. Токолроводящая паста для формиро- екого результата в сравнении с известными вания наружных электродов монолитных решениями и о возможности воспроизводи- конденсаторов, содержащая мелкоДисперс- мости предлагаемой пасты. ное серебро, стеклофритту, этилцеллюлозу

и стеариновую кислоту, о т л и ч а ю щ а я с я

Оптимальность состава пасты подтвер- 30 тем, что оно дополнительно содержит аэро- ждается тем, что при введении входящих в сил, этилкарбйтол, скипидар, канифоль, со- нее компонентов в количествах выше и ни- сновое масло и олеиновую кислоту при же заявляемых пределов не обеспечивают- следующем соотношении компонентов, ся требуемые технологические свойства. мас.%: Например, при введении стеклофритты и 35 Мелкодисперсное аэросила в количествах выше заявляемых,серебро 59,1-79,8 ухудшается паяемость вожженного слоя па- Стеклофритта 3,5-7,5 сты, при содержании аэросила менее 0,1% Этилцеллюлоза 0,9-2,2 его действие неощутимо, снижение же со- Канифоль 0,8-2,1 держания стеклофритты ниже минимально- 40 Сосновое масло 9.5-19,5 го предела ухудшает прочность сцепления. Аэросил . 0,1-0.3 Повышенное содержание стеариновой кис- Этилкарбйтол 4,5-6.5 яоты выше 0,8% приводит к возникновению Скипидар 0,5-1,5 пористости в вожженной пасте, а снижение Стеариновая кислота 0,3-0,8 менее 0,3% ухудшает дисперсный состав и Олеиновая кислота 0,1-0,5 форму частиц серебра. Добавка олеиновой 45 2. Способ получения токопроеодящей кислоты в количестве выше 0,5% ухудшает пасты для формирования наружных элект- сушку пасты, а снижение ее количества родов монолитных конденсаторов, при ко- меньше минимального не обеспечивает тре- тором смешивают порошок буемой наносимости. Количество вводимой токолроводящего компонента с частью ком- этилцеллюлоЗы и канифоли определяется 50 понентов органического связующего на ос- требуемой реологией и прочностью слоя нове этилцеллюлозы и диспергируют в паст. Снижение их количества ниже мини- среде полного состава связующего до обрэ- мального уменьшает прочность высушенно- зования однородной суспензии, о т л и ч а- гослоя, ухудшает реологию, повышение их ю щ и и с я тем, что в качестве порошка количества выше заявляемого усложняет 55 токолроводящего компонента используют выжигание и приводит к повышению пори- мелкодисперсное серебро, в качестве орга- стости. Оптимальность количеств соснового нического связующего - связующее, допол- масла, этилкарбитола и скипидара опреде- нительно содержащее аэросил. . ляет реологию и технологические свойстве этилкарбйтол, скипидар, канифоль, сосноое масло, стеариновую и олеиновую кислоы, и дополнительно - стеклофритту при ледующем содержании компонентов, ас.%:

Мелкодисперсное

серебро

Стеклофритта

Этил целлюлоза

Канифоль

Сосновое масло

Аэросил

Этилкарбитол

Скипидар

Стеариновая кислота Олеиновая кислота

59,1-79,8 3,5-7,5 0,9-2,2 0.8-2,1 9,5-19,5 0,1-Ю.З 4,5-6.5 0.5-1,5 0.3-0,8 0.1-0,5

мелкодисперсное серебро смешивают с стеклофриттой в присутствии аэросила и стеариновой кислоты до получения удельной поверхности смеси не менее 5000

см2/г, вводят временный растворитель, а nocTie диспергирования в среде временного растворителя и полного состава связующего полученную суспензию подвергают многократному перетиру до полного удаления

временного растворителя, достижения технологической вязкости и размера агрегатов не более 10 мкм.

3. Способ по п.2, отличающийся тем что в качестве временного растворителя используют ацетон.

Использование: металлизация для создания наружных электродов монолитных конденсаторов. Сущность изобретения: то- копроводящая паста для формирования наружных электродов содержит мелкодисперсное серебро, стеклофритту, этилцеллюло- зу, канифоль, сосновое масло, аэросил, этилкарбитол, скипидар, стеариновую и олеиновую кислоты при требуемом соотношении компонентов. Способ получения пасты основан на применении связующего, дополнительно содержащего аэросил, этилкарбитол, скипидар, стеариновую и олеиновую кислоты, предварительном смешении серебра и стеклофритты в присутствии аэросила и стеариновой кислоты до удельной поверхности смеси не менее 5000 см2/г, а последиспергирования вереде временного растворителя и полного состава связующего суспензию подвергают многократному перетиру до удаления временного растворителя и достижения размера агрегатов не более 10 мкм. Технический результат: снижение себестоимости и токсичност, повышение выхода годных и улучшение технологических свойств пасты. 2 табл.

Та бл и ц а 1

Таблица 2

Продолжение табл. 2