曲面移動(dòng)印刷漿料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于曲面移動(dòng)印刷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種曲面移動(dòng)印刷電子漿料。
【背景技術(shù)】
[0002] 在LED、傳感器以及汽車電路等傳統(tǒng)行業(yè)中，帶有一定弧度的曲面元器件逐漸因其 特有的性能，在市場上逐漸得到應(yīng)用。然而對于這類產(chǎn)品，常規(guī)的平面印刷技術(shù)已不適用， 隨之而來的是新型應(yīng)用在曲面上的移動(dòng)印刷技術(shù)。
[0003] 目前市面上的電子漿料應(yīng)用在曲面移動(dòng)印刷中，存在著如何保持印刷后膜層在曲 面上不變形的難題，包括印刷后放置以及燒結(jié)過程均不發(fā)生移位等，具體存在以下缺點(diǎn)和 不足：
[0004] 1.漿料在曲面上的流動(dòng)性，印刷圖形的保型性差；
[0005] 2.燒結(jié)過程收曲面影響圖形收縮大；
[0006] 3.同一種漿料僅能適應(yīng)單一曲面弧度的基板，可調(diào)整性小。
[0007] 4.膜層薄不易焊接。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的首要目的在于，克服目前電子漿料在應(yīng)用于曲面印刷技術(shù)時(shí)存在的問 題，提供一種性能優(yōu)越的曲面移動(dòng)印刷漿料，從而適應(yīng)曲面印刷技術(shù)。
[0009] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種曲面移動(dòng)印刷漿料，該漿料的原料組 分及重量含量如下：超細(xì)貴金屬粉78份、有機(jī)粘合劑15~20份和無機(jī)粘合劑1~6份、功 能添加劑0. 2~3份；所述超細(xì)貴金屬粉為純度99. 9~99. 99 %的銀粉及鈀粉組合物，其 中銀粉72~76份、鈀粉2~6份；所述功能添加劑為撓變擠與0 -鋰霞石二種混合物，其 中撓變劑含量〇. 1~1. 5份，0 -鋰霞石0. 1~1. 5份；所述有機(jī)粘合劑的原料組分及重量 含量如下：松油醇15~45%、松節(jié)油20~40%、丁基卡必醇8~15%、丁基卡必醇醋酸醋 8~15%、乙基纖維素3~10%、二乙二醇單丁醚5~15%和山梨醇酐硬脂酸酯2%;所述 無機(jī)粘合劑為無鉛玻璃粉。特別說明的，上述撓變劑由聚甲基丙烯酸酯及聚酰胺臘的混合 物，撓變劑中聚甲基丙烯酸酯占70 %，聚酰胺蠟為30 %。
[0010] 上述無鉛玻璃粉的原料組分及重量含量如下，Bi203:45~60%、B 203:5~15%、 Zr02:l ~2%、Si02:8 ~19%、ZnO :5 ~ll%、Ti02:l ~5%、A1 203:10 ~20%、P 205:2%〇
[0011] 基于以上方案，采用上述曲面移動(dòng)印刷漿料印刷的曲面物，為了更好地適用于不 同曲率的曲面，撓變劑用量X與曲面弧度Y(0~90° )之間宜遵循的數(shù)學(xué)關(guān)系：
[0012] 曲面弧度彡 30。時(shí)：X = 0? 1+0. 017*Y
[0013] 曲面弧度> 30。時(shí)：X = 0? 6+0. 015*(Y-30);
[0014] 鋰霞石用量Z與曲面弧度Y(0~90° )之間宜遵循以下數(shù)學(xué)關(guān)系：
[0015] 曲面弧度彡 45。時(shí)：Z = 0? 1+0. 011*Y
[0016] 曲面弧度 > 45。時(shí)：Z = 0? 6+0. 02*(Y-45)。
[0017] 本發(fā)明可應(yīng)用于LED曲面A1203基板燈頭等具體曲面物形式，取得了優(yōu)異的效果。
[0018] 以下闡述本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)：
[0019] 1)在曲面印刷中，因受到重力及剪切力的多種印刷影響下，漿料會往低水平面移 動(dòng)，從而導(dǎo)致印刷后膜層厚度不均勻，在底部堆積較多漿料，從而導(dǎo)致膜層不均勻致密，甚 至有燒結(jié)開裂的風(fēng)險(xiǎn)等。傳統(tǒng)的觸變劑材料雖然可以降低剪切力的影響，但對漿料因重力 原理移動(dòng)至底部卻沒有太大的幫助。
[0020] 本發(fā)明引入一種由聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺蠟兩種材料組成的混合物，并命名為 撓變劑。該材料結(jié)合了聚酰胺蠟作為觸變劑的優(yōu)點(diǎn)，降低了漿料的剪切力，同時(shí)聚甲基丙烯 酸酯能提供較大的分子力，很大程度降低當(dāng)漿料因受重力影響而向下移動(dòng)趨勢，保證了在 曲面圖形上印刷漿料后膜層厚度保持均勻，圖形無變形等特點(diǎn)，同時(shí)漿料可根據(jù)曲面基板 的弧度大小控制撓變劑的添加量，從而適應(yīng)各種曲面印刷的要求。
[0021] 為了更好地適用于不同曲率的曲面，本發(fā)明進(jìn)一步研宄得到撓變劑用量X與曲面 弧度Y(0~90° )之間宜遵循的數(shù)學(xué)關(guān)系：
[0022] 曲面弧度彡 30。時(shí)：X = 0? 1+0. 017*Y
[0023] 曲面弧度> 30。時(shí)：X = 0? 6+0. 015*(Y-30)
[0024] 2)本發(fā)明所述的撓變劑在燒結(jié)時(shí)，當(dāng)溫度達(dá)到300°C開始揮發(fā)，從而失去保持膜 層形態(tài)的作用；而隨著燒結(jié)溫度的不斷升高，在熱膨脹系數(shù)影響下，圖形不可避免的會產(chǎn)生 擴(kuò)張變形，使得燒結(jié)膜層發(fā)生位移，部分曲面基板因側(cè)面存在漿料而導(dǎo)通，導(dǎo)致產(chǎn)品不良率 大大增加。因此在漿料中引入鋰霞石鋰霞石是少數(shù)具有較大負(fù)膨脹系數(shù)的物質(zhì)， 膨脹系數(shù)為（-5~_9) *l(T6m/°C，同時(shí)具有極好的熱穩(wěn)定性、抗熱震性及對空氣濕度的敏感 性，大量用于制造飛機(jī)高精密部件、濕度傳感器敏感材料等），根據(jù)基板曲面弧度不同，通過 對添加量的調(diào)整，調(diào)整漿料的燒結(jié)膨脹系數(shù)，使?jié){料高溫?zé)Y(jié)過程中都能保持膜層不產(chǎn)生 位移，極大的提供廣品的良品率。
[0025] 相應(yīng)的，鋰霞石用量Z與曲面弧度Y(0~90° )之間宜遵循以下數(shù)學(xué)關(guān)系：
[0026] 曲面弧度彡 45。時(shí)：Z = 0? 1+0. 011*Y
[0027] 曲面弧度 > 45。時(shí)：Z = 0? 6+0. 02*(Y-45)
[0028] 3)不同于現(xiàn)行的材料體系，通過鋰霞石及撓變劑用量的調(diào)節(jié)使移印漿料擁有不同 的膨脹系數(shù)等參數(shù)，使移印漿料可應(yīng)用于A1 203、不銹鋼等多種基板材料，從而使曲面移動(dòng)印 刷漿料可廣泛應(yīng)用于航空、航天、通信、汽車，節(jié)能照明等領(lǐng)域，它的應(yīng)用，必將帶來高性能 器件材料行業(yè)的一次革命性的變革。
[0029] 因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠取得以下有益效果：
[0030] (1)解決了漿料曲面印刷的無限流動(dòng)性，使其流動(dòng)受控。
[0031] (2)解決了曲面燒結(jié)熱膨脹過程對線路精確度的影響，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)精度與產(chǎn)品精 度高度相近。
[0032] (3)解決了曲面印刷保形功能材料與高溫?zé)Y(jié)材料在燒結(jié)工藝中順利過渡，確保 整個(gè)工藝過程中產(chǎn)品前后一致。
[0033] (4)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多樣化，今后將有更多更美觀的產(chǎn)品出現(xiàn)。
[0034] (5)為產(chǎn)品進(jìn)一步小型化提供了材料基礎(chǔ)，減少了材料的使用量，適應(yīng)
[0035] 節(jié)能降耗的社會發(fā)展需求。
[0036] (6)實(shí)現(xiàn)了多外形基板材料應(yīng)用，大部分適應(yīng)了基板材料外形的多樣性。
[0037] (7)實(shí)現(xiàn)了一次性牢固可焊接曲面移動(dòng)印刷漿料。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 實(shí)施例一
[0039] 大功率LED曲面A1203基板燈頭布線銀漿的制備方法，依次包括如下步驟：（1)按 以下組分及重量含量準(zhǔn)備原料，超細(xì)貴金屬粉78粉、有機(jī)粘合劑18. 38份、無機(jī)粘合劑3份 和功能添加劑〇. 62份，其中超貴金屬粉中超細(xì)銀粉76份，超細(xì)鈀粉2份；功能添加劑中撓 變擠0. 35份，0 -鋰霞石0. 27份；所述有機(jī)粘合劑的原料組分及重量含量如下：松油醇37 份，松節(jié)油27份、丁基卡必醇10份、丁基卡必醇醋酸酯7份、乙基纖維素7份、乙二醇單甲 醚10份和山梨醇酐硬脂酸酯2份；所述無機(jī)粘合劑為無鉛玻璃粉，所述無鉛玻璃粉的原料 組分及重量含量如下，Bi 203:51 份、B 203:10 份、ZrO 2:2 份、SiO 2:14 份、ZnO :8 份、TiO 2:3 份、 Al203:10 份、P 205:2 份。
[0040] 將上述銀漿用移動(dòng)印刷設(shè)備印刷在以下四種氧基片上：1.曲面弧度15°的氧化 鋁、2.曲面弧度28°的氧化鋁、3.曲面弧度15°的不銹鋼、4.曲面弧度28°的不銹鋼。印 刷后放置10分鐘，觀察圖形變化程度，同時(shí)在峰值850°C的條件下燒結(jié)lOmin，冷卻至室溫， 觀察圖形收縮變化程度；
[0041]表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種曲面移動(dòng)印刷漿料，其特征在于，按照總重量100份計(jì)，主要由以下組分構(gòu)成： 超細(xì)貴金屬粉78份、有機(jī)粘合劑15~20份和無機(jī)粘合劑1~6份、功能添加劑0. 2~3 份； 所述超細(xì)貴金屬粉為銀粉和鈀粉的混合物，其中銀粉72~76份、鈀粉2~6份，純度 均為 99. 9 ~99. 99% ; 所述功能添加劑為撓變擠和0 -鋰霞石的混合物，其中撓變劑〇. 1~1. 5份，0 -鋰霞 石0. 1~1. 5份；所述撓變劑為聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺臘的混合物，撓變劑中聚甲基丙烯 酸酯占70 %，聚酰胺蠟占30 % ; 所述有機(jī)粘合劑的原料組分及重量含量如下：松油醇15~45%、松節(jié)油20~40%、丁 基卡必醇8~15%、丁基卡必醇醋酸酯8~15%、乙基纖維素3~10%、二乙二醇單丁醚 5~15%和山梨醇酐硬脂酸酯2% ; 所述無機(jī)粘合劑為無鉛玻璃粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面移動(dòng)印刷漿料，其特征在于：所述無鉛玻璃粉的原料組 分及重量含量如下，Bi203:45 ~60%、B203:5 ~15%、Zr02:l~2%、Si02:8 ~19%、ZnO: 5 ~ll%、Ti02:l~5%、A1 203:10 ~20%、P205:2%。
3. -種采用權(quán)利要求1所述曲面移動(dòng)印刷漿料印刷的曲面物，其特征在于： 撓變劑用量X與曲面弧度Y之間遵循以下數(shù)學(xué)關(guān)系： 曲面弧度彡30°時(shí)：X= 0? 1+0. 017*Y 曲面弧度> 30° 時(shí)：X= 0? 6+0. 015*(Y-30); e-鋰霞石用量Z與曲面弧度Y之間遵循以下數(shù)學(xué)關(guān)系： 曲面弧度彡45°時(shí)：Z= 0? 1+0. 011*Y 曲面弧度 > 45° 時(shí)：Z= 0? 6+0. 02*(Y-45)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲面物，其特征在于：該曲面物為LED曲面Al203基板燈頭。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種性能優(yōu)越的曲面移動(dòng)印刷漿料，從而適應(yīng)曲面印刷技術(shù)。該曲面移動(dòng)印刷漿料按照總重量100份計(jì)，主要由以下組分構(gòu)成：超細(xì)貴金屬粉78份、有機(jī)粘合劑15～20份和無機(jī)粘合劑1～6份、功能添加劑0.2～3份；所述功能添加劑為撓變擠和β-鋰霞石的混合物，其中撓變劑0.1～1.5份，β-鋰霞石0.1～1.5份；所述撓變劑為聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺臘的混合物，撓變劑中聚甲基丙烯酸酯占70％，聚酰胺蠟占30％。
【IPC分類】H01B1-22, H01B13-00
【公開號】CN104733075
【申請?zhí)枴緾N201510141346
【發(fā)明人】楊鋒, 李麗華, 陳斐, 陳世春, 馬芹
【申請人】西安騰星電子科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月27日