曲面移动印刷浆料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于曲面移动印刷技术领域，涉及一种曲面移动印刷电子浆料。
【背景技术】
[0002] 在LED、传感器以及汽车电路等传统行业中，带有一定弧度的曲面元器件逐渐因其 特有的性能，在市场上逐渐得到应用。然而对于这类产品，常规的平面印刷技术已不适用， 随之而来的是新型应用在曲面上的移动印刷技术。
[0003] 目前市面上的电子浆料应用在曲面移动印刷中，存在着如何保持印刷后膜层在曲 面上不变形的难题，包括印刷后放置以及烧结过程均不发生移位等，具体存在以下缺点和 不足：
[0004] 1.浆料在曲面上的流动性，印刷图形的保型性差；
[0005] 2.烧结过程收曲面影响图形收缩大；
[0006] 3.同一种浆料仅能适应单一曲面弧度的基板，可调整性小。
[0007] 4.膜层薄不易焊接。
【发明内容】
[0008] 本发明的首要目的在于，克服目前电子浆料在应用于曲面印刷技术时存在的问 题，提供一种性能优越的曲面移动印刷浆料，从而适应曲面印刷技术。
[0009] 为解决以上技术问题，本发明所提供的一种曲面移动印刷浆料，该浆料的原料组 分及重量含量如下：超细贵金属粉78份、有机粘合剂15~20份和无机粘合剂1~6份、功 能添加剂0. 2~3份；所述超细贵金属粉为纯度99. 9~99. 99 %的银粉及钯粉组合物，其 中银粉72~76份、钯粉2~6份；所述功能添加剂为挠变挤与0 -锂霞石二种混合物，其 中挠变剂含量〇. 1~1. 5份，0 -锂霞石0. 1~1. 5份；所述有机粘合剂的原料组分及重量 含量如下：松油醇15~45%、松节油20~40%、丁基卡必醇8~15%、丁基卡必醇醋酸醋 8~15%、乙基纤维素3~10%、二乙二醇单丁醚5~15%和山梨醇酐硬脂酸酯2%;所述 无机粘合剂为无铅玻璃粉。特别说明的，上述挠变剂由聚甲基丙烯酸酯及聚酰胺腊的混合 物，挠变剂中聚甲基丙烯酸酯占70 %，聚酰胺蜡为30 %。
[0010] 上述无铅玻璃粉的原料组分及重量含量如下，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，采用上述曲面移动印刷浆料印刷的曲面物，为了更好地适用于不 同曲率的曲面，挠变剂用量X与曲面弧度Y(0~90° )之间宜遵循的数学关系：
[0012] 曲面弧度彡 30。时：X = 0? 1+0. 017*Y
[0013] 曲面弧度> 30。时：X = 0? 6+0. 015*(Y-30);
[0014] 锂霞石用量Z与曲面弧度Y(0~90° )之间宜遵循以下数学关系：
[0015] 曲面弧度彡 45。时：Z = 0? 1+0. 011*Y
[0016] 曲面弧度 > 45。时：Z = 0? 6+0. 02*(Y-45)。
[0017] 本发明可应用于LED曲面A1203基板灯头等具体曲面物形式，取得了优异的效果。
[0018] 以下阐述本发明的创新点：
[0019] 1)在曲面印刷中，因受到重力及剪切力的多种印刷影响下，浆料会往低水平面移 动，从而导致印刷后膜层厚度不均匀，在底部堆积较多浆料，从而导致膜层不均匀致密，甚 至有烧结开裂的风险等。传统的触变剂材料虽然可以降低剪切力的影响，但对浆料因重力 原理移动至底部却没有太大的帮助。
[0020] 本发明引入一种由聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺蜡两种材料组成的混合物，并命名为 挠变剂。该材料结合了聚酰胺蜡作为触变剂的优点，降低了浆料的剪切力，同时聚甲基丙烯 酸酯能提供较大的分子力，很大程度降低当浆料因受重力影响而向下移动趋势，保证了在 曲面图形上印刷浆料后膜层厚度保持均匀，图形无变形等特点，同时浆料可根据曲面基板 的弧度大小控制挠变剂的添加量，从而适应各种曲面印刷的要求。
[0021] 为了更好地适用于不同曲率的曲面，本发明进一步研宄得到挠变剂用量X与曲面 弧度Y(0~90° )之间宜遵循的数学关系：
[0022] 曲面弧度彡 30。时：X = 0? 1+0. 017*Y
[0023] 曲面弧度> 30。时：X = 0? 6+0. 015*(Y-30)
[0024] 2)本发明所述的挠变剂在烧结时，当温度达到300°C开始挥发，从而失去保持膜 层形态的作用；而随着烧结温度的不断升高，在热膨胀系数影响下，图形不可避免的会产生 扩张变形，使得烧结膜层发生位移，部分曲面基板因侧面存在浆料而导通，导致产品不良率 大大增加。因此在浆料中引入锂霞石锂霞石是少数具有较大负膨胀系数的物质， 膨胀系数为（-5~_9) *l(T6m/°C，同时具有极好的热稳定性、抗热震性及对空气湿度的敏感 性，大量用于制造飞机高精密部件、湿度传感器敏感材料等），根据基板曲面弧度不同，通过 对添加量的调整，调整浆料的烧结膨胀系数，使浆料高温烧结过程中都能保持膜层不产生 位移，极大的提供广品的良品率。
[0025] 相应的，锂霞石用量Z与曲面弧度Y(0~90° )之间宜遵循以下数学关系：
[0026] 曲面弧度彡 45。时：Z = 0? 1+0. 011*Y
[0027] 曲面弧度 > 45。时：Z = 0? 6+0. 02*(Y-45)
[0028] 3)不同于现行的材料体系，通过锂霞石及挠变剂用量的调节使移印浆料拥有不同 的膨胀系数等参数，使移印浆料可应用于A1 203、不锈钢等多种基板材料，从而使曲面移动印 刷浆料可广泛应用于航空、航天、通信、汽车，节能照明等领域，它的应用，必将带来高性能 器件材料行业的一次革命性的变革。
[0029] 因此，相对于现有技术，本发明能够取得以下有益效果：
[0030] (1)解决了浆料曲面印刷的无限流动性，使其流动受控。
[0031] (2)解决了曲面烧结热膨胀过程对线路精确度的影响，实现了设计精度与产品精 度高度相近。
[0032] (3)解决了曲面印刷保形功能材料与高温烧结材料在烧结工艺中顺利过渡，确保 整个工艺过程中产品前后一致。
[0033] (4)实现了产品设计的多样化，今后将有更多更美观的产品出现。
[0034] (5)为产品进一步小型化提供了材料基础，减少了材料的使用量，适应
[0035] 节能降耗的社会发展需求。
[0036] (6)实现了多外形基板材料应用，大部分适应了基板材料外形的多样性。
[0037] (7)实现了一次性牢固可焊接曲面移动印刷浆料。
【具体实施方式】
[0038] 实施例一
[0039] 大功率LED曲面A1203基板灯头布线银浆的制备方法，依次包括如下步骤：（1)按 以下组分及重量含量准备原料，超细贵金属粉78粉、有机粘合剂18. 38份、无机粘合剂3份 和功能添加剂〇. 62份，其中超贵金属粉中超细银粉76份，超细钯粉2份；功能添加剂中挠 变挤0. 35份，0 -锂霞石0. 27份；所述有机粘合剂的原料组分及重量含量如下：松油醇37 份，松节油27份、丁基卡必醇10份、丁基卡必醇醋酸酯7份、乙基纤维素7份、乙二醇单甲 醚10份和山梨醇酐硬脂酸酯2份；所述无机粘合剂为无铅玻璃粉，所述无铅玻璃粉的原料 组分及重量含量如下，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] 将上述银浆用移动印刷设备印刷在以下四种氧基片上：1.曲面弧度15°的氧化 铝、2.曲面弧度28°的氧化铝、3.曲面弧度15°的不锈钢、4.曲面弧度28°的不锈钢。印 刷后放置10分钟，观察图形变化程度，同时在峰值850°C的条件下烧结lOmin，冷却至室温， 观察图形收缩变化程度；
[0041]表 1
【主权项】
1. 一种曲面移动印刷浆料，其特征在于，按照总重量100份计，主要由以下组分构成： 超细贵金属粉78份、有机粘合剂15~20份和无机粘合剂1~6份、功能添加剂0. 2~3 份； 所述超细贵金属粉为银粉和钯粉的混合物，其中银粉72~76份、钯粉2~6份，纯度 均为 99. 9 ~99. 99% ; 所述功能添加剂为挠变挤和0 -锂霞石的混合物，其中挠变剂〇. 1~1. 5份，0 -锂霞 石0. 1~1. 5份；所述挠变剂为聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺腊的混合物，挠变剂中聚甲基丙烯 酸酯占70 %，聚酰胺蜡占30 % ; 所述有机粘合剂的原料组分及重量含量如下：松油醇15~45%、松节油20~40%、丁 基卡必醇8~15%、丁基卡必醇醋酸酯8~15%、乙基纤维素3~10%、二乙二醇单丁醚 5~15%和山梨醇酐硬脂酸酯2% ; 所述无机粘合剂为无铅玻璃粉。
2. 根据权利要求1所述的曲面移动印刷浆料，其特征在于：所述无铅玻璃粉的原料组 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. -种采用权利要求1所述曲面移动印刷浆料印刷的曲面物，其特征在于： 挠变剂用量X与曲面弧度Y之间遵循以下数学关系： 曲面弧度彡30°时：X= 0? 1+0. 017*Y 曲面弧度> 30° 时：X= 0? 6+0. 015*(Y-30); e-锂霞石用量Z与曲面弧度Y之间遵循以下数学关系： 曲面弧度彡45°时：Z= 0? 1+0. 011*Y 曲面弧度 > 45° 时：Z= 0? 6+0. 02*(Y-45)。
4. 根据权利要求3所述的曲面物，其特征在于：该曲面物为LED曲面Al203基板灯头。
【专利摘要】本发明提供一种性能优越的曲面移动印刷浆料，从而适应曲面印刷技术。该曲面移动印刷浆料按照总重量100份计，主要由以下组分构成：超细贵金属粉78份、有机粘合剂15～20份和无机粘合剂1～6份、功能添加剂0.2～3份；所述功能添加剂为挠变挤和β-锂霞石的混合物，其中挠变剂0.1～1.5份，β-锂霞石0.1～1.5份；所述挠变剂为聚甲基丙烯酸酯和聚酰胺腊的混合物，挠变剂中聚甲基丙烯酸酯占70％，聚酰胺蜡占30％。
【IPC分类】H01B1-22, H01B13-00
【公开号】CN104733075
【申请号】CN201510141346
【发明人】杨锋, 李丽华, 陈斐, 陈世春, 马芹
【申请人】西安腾星电子科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月27日