[发明专利]粘着力增强的厚膜导体组合物

说明书

本发明涉及厚膜导体组合物，尤其涉及对使用该组合物的基底具有增强的可焊性和粘着力的组合物。

厚膜导体在混合型微电子元件中的应用在电子学领域里是众所周知的。这样的材料通常由分散在有机介质中形成糊状产物的贵金属、贵金属合金或其混合物和无机粘结剂的细碎颗粒的分散体组成。该糊料的稠度和流变性被调整至与具体的涂布方法例如网印、刷涂、蘸涂、挤出、喷涂等相适应。通常将这样的糊料用网印涂布至惰性基底例如三氧化铝上形成印花层。然后将该印花的厚膜导体层烧制以使有机介质挥发(例如“燃烧”)并将该无机粘结剂(通常为玻璃或成玻璃材料)和贵金属、贵金属合金或其混合物的细碎颗粒两者烧结。这样的糊料的燃烧温度通常为约600-900℃。

除该烧制的导电层具有的导电性外，该烧制层必须牢固地粘着在被印制的基底上并且该层必须能够承受焊剂。可焊性是非常需要的性能，因为必须将该导电图案面与使用其的电子体系中的其它元件相连接，所述电子体系有例如电阻器和电容器网络、电阻器、微调电位计、片状电阻器、片状电容器、片状载流子等。

用户对于工业用厚膜糊料的需要和期望不断增加。高粘着力和强可焊性的需要变得愈加难以同时满足。包含在厚膜导体组合物中用于粘合目的的无机粘结剂能妨碍焊剂润湿。因此，能提高焊接的粘着力同时使导体可焊性的降低达到最小的技术和组合物都是特别有价值的。

因此，本发明的目的在于提供一种厚膜组合物，它包括(重量)基糊：(A)50-90％(重量)细碎颗粒状的金属导电相，(B)1-18％(重量)无机粘结剂相，(C)0.01-3.0％(重量)式[Ma¹⁺]_x[Mb²⁺]_1-xAl_2-xSi_2+xO₈增粘剂，式中Ma选自K，Na，Mb是Ca，和x是0-1，并且所有的(A)、(B)和(C)均被分散在有机介质中。

本发明的组合物包含导电金属、其合金或混合物的细碎颗粒、无机粘结剂和增粘剂，所有这些均被分散在介质中。术语“细碎的”可被“厚膜”领域中的技术人员理解，指能通过400目筛(美国标准筛级)的足够细的颗粒。最好是基本上所有的颗粒均在0.01-20微米的粒度范围内，最大的直径更优选不大于5微米。导电相

任何贵金属、其合金或它们的混合物均可用作本发明组合物的导电相。因此可以使用贵金属例如Ag、Au、Pt和Pd以及它们的合金，例如Pt/Au，Pd/Ag，Pd/Au，Pt/Ag、Pt/Pd/Au和Pt/Pd/Ag。

组合物中固体相对于糊料的量为50-95％(重量)，其余为5-50％有机介质。优选固体含量为60-90％(重量)，更优选70-85％(重量)。组合物中导电金属相对于总固体的量在除有机介质外的组合物的60-99％(重量)范围内。然而优选75-98％(重量)导电金属，其余为25-5％(重量)无机粘结剂。无机粘结剂

适宜的无机粘结剂是那些在烧结时能将金属粘结到陶瓷基底上的常规物质，例如玻璃、某些金属氧化物和玻璃前体。可以使用常规玻璃熔块，例如硼酸铅，硅酸铅，硼硅酸铅，硼酸镉，硼硅酸镉铅，硼硅酸锌和硼硅酸镉钠，硼酸铋，硼硅酸铋，硅酸铋铅和硼硅酸铋铅。当然上面所列的对本发明并无限制。通常优选具有高含量的氧化铋的任何玻璃。这样的高铋玻璃含至少50％(重量)氧化铋，优选至少70％。或者，可以使用玻璃和氧化铋的混合物代替铋酸盐玻璃。加入氧化铅作为隔离相亦是常见的。优选的玻璃见下表1；氧化物成分以重量百分数给出：

                        表1