Токопроводящая паста для формирования наружных электродов монолитных конденсаторов и способ ее получения

 

Использование: металлизация для создания наружных электродов монолитных конденсаторов. Сущность изобретения: токопроводящая паста для формирования наружных электродов содержит мелкодисперсное серебро, стеклофритту, этилцеллюлозу, 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Н 01 В 1/02

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

QO

М

С>

О (21) 5018059/07 (22) 17.12.91 (46) 07.06.93. Бюл. йв 21 (71) Витебское производственное обьединеwe "Монолит" им.60-летия Великого Октября (72) В.И.Писаренко, В.С. Костомаров, ЛЛ.Харламова и В.Н.Чкалова (73) Витебское производственное объединение "Монолит" им.60-летия Великого Октября (56) Авторское свидетельство СССР

М 907589, кл. Н 01 В. 1/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

ht 1485315, кл. Н 01 В 1/02, 1987. (54) ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

МОНОЛИТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Использование: металлизация для создания наружных электродов монолитных конденсаторов, Сущность изобретения: то. копроводящая паста для формирования наИзобретение относится к области электротехники, в частности к составам и способам получения токопроводящих паст, и может быть применено в керамическом конденсаторостроении при формировании наружных электродов конденсаторов монолитного типа.

Предлагаемые паста и способ ее получения обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в существенном снижении себестоимости, „„Я2 „„1820948 АЗ ружных электродов содержит мел кодиспе рсное серебро, стеклофритту, этилцеллюлозу, 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 аэ росила и стеариновой кислоты до удельной поверхности смеси не менее 5000 см2/г, а после диспергирования в среде 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., повы1 шение выхода годных и улучшение технологических свойств пасты. 2 табл, повышении выхода годных и улучшении технологических свойств ласты.

Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемой токопроводя щей пасте для формирования наружных электродов монолитных конденсаторов. содержащей мелкодисперсное серебро, стеклофритту, этилцеллюлозу и стеариновую кислоту, вышеуказанный технический результат о6еспечивается тем, что паста дополнительно содержит аэросил, этилкарбитол, скипидар, канифоль, сосновое масло и олеиновую кис1820948 лоту при следующем соотношении компонентов, мас. :

Мелкодисперсное серебро 59,1-79,8

Стекло фритта 3,5-7,5

Этилцеллюлоза 0,9-2,2

Канифоль 0,8-2,1

Сосновое масло 9,5-19,5

Аэросил 0,1-0,3

Зтилкарбитол .4,5-6,5

Скипидар 0;5-1,5

Стеариновая кислота 0,3-0,8

Олеиновая кислота 0,1-0,5

В заявляемом способе получения токопроводящей пасты, при котором смешивают мелкодисперсное серебро и стеклофритту в части компонентов органического связующего на основе этилцеллюлозы и диспергируют в среде голного состава связующего до образования однородной суспензии, технический результат достигается в результате того, что используют органическое связующее, дополнительно содержащее этилкарбитол, скипидар, канифоль, сосновое масло и олеиновую кислоту, предварительное смешение мел кодисперсного серебра и стеклофритты производят в присутствии аэросила и стеариновой кислоты до получения удельной поверхности смеси не менее 5000 см /г, затем вводят временный растворитель, а после диспергирования в среде временного рас-. творителя и полного состава связующего полученную суспензию подвергают многократному перетиру до полного удаления временного растворителя, достижения технологической вязкости и размера агрегатов не более 10 мкм..

Другой особенностью способа является то, что в качестве временного растворителя используют ацетон.

В данном случае снижение себестоимости пасты достигается в результате исключения применения дорогостоящего палладия. Улучшение комплекса технологических свойств (реология, смачивающая способность, агрегативная устойчивость и т.д.) обуславливается введением в состав пасты аэросила, этилкарбитола, скипидара, канифоли, соснового масла и олеиновой ,кислоты, а повышение выхода годных изделий обуславливается воэможностью формирования частиц серебра чешуйчатой формы с оптимальным соотношением геометрических размеров без появления сильно вытянутых Пластин, получением на частицах

1стеклофритты оболочек из серебра, что позволяет при нанесении и вжигании пасты получать ровные и плотные покрытия с хорошей паяемостью и электропроводностью.

55 ребро и стеклофритту смешивают с добавками аэросила и стеариновой кислоты до удельной поверхности не менее 5000 см /г.

Для этого требуемое количество серебра, стеклофритты, аэросила и стеариновой кислоты загружают в шаровую меЛьницу при соотношении материал: мелющие тела (шары) равным 1:4 — 6 и перемешивают. В полученную смесь добавляют остальные компоненты органического связующего пасты в заданном соотношении и временный растворитель, например ацетон, в количестве 35 — 407ь от веса компонентов пасты и диспергируют в течение 48-72 часов до образования однородной суспензии. Получен-. ную суспензию путем многократного

Сопоставительный анализ заявляемой пасты и способа ее получения с прототипом показывает, что предлагаемая паста отличается от известной дополнительным содержанием азросила. этилкарбитола, скипидара, канифоли и соснового масла и олеиновой кислоты, а способ отличается от известного операцией предварительного смешения серебра и с1еклофритты в присут10 ствии аэросила и стеариновой кислоты введением временного растворителя и многократного перетира суспензии, полученной при диспергировании в среде временного растворителя и полного состава

"5 связующего. Таким образом, паста и способ ее получения являются новыми, т.к. состав и соотношение компонентов пасты и приемы способа получения пасты не известны из существующего уровня техники.

20 Анализ других технических решений в данной области техники, например, по заявке СССР ЬЬ 4686026/07 и патенту США М

3993821Ä позволяет сделать вывод, что заявляемая паста и способ ее получения имеют изобретательский уровень, т.к. состав пасты, приемы способа ее получения и их существенные отличия явным образом не следуют из известного уровня техники. Кроме того, паста и способ являются промыш30 ленно применимыми, что вытекает из результатов экспериментальной проверки, достигаемого технического результата и практических задач керамического конденсаторостроения.

35 Возможность осуществления изобретения подтверждается сведениями, относящимися к способу получения пасты, примерам оптимальных составов и результатам экспериментальной проверки (испы40 таний изделий).

Предлагаемый способ получения токопроводящей пасты осуществляется следующим образом.

Предварительно мелкодисперсное се1820948 пропускания (перетира) обрабатывают на трехвалковой мельнице до полного испарения ацетона, достижения вязкости 200-350 пз и размера агрегатов не более 10 мкм, Полученную таким образом пасту использу- 5 ют для формирования наружных электродов . монолитных керамических конденсаторов с проволочными выводами известным образом, например, с помощью автоматических линий. 10

Конкретные примеры оптимальных составов предлагаемой пасты, иллюстрирующие изобретение, приведены в табл.1.

Свойства пасты и изделий на.ее основе . подтверждаются результатами испытаний, 15 данные о котбрых приведены в табл.2..

Как следует из табл.2, предлагаемая па. ста имеет более стабильную вязкость, Ао зволяет .получать наружные -электроды с проводимостью в 2-3 рсза выше. с паяемо- 20 стью и выходом годных íà 257ь выше, чем у пасты-прототипа гю а.с.. СССР t4 907589.

Себестоимость заявляемой пасты в 6 раз ниже в сравнении с известными решениями, что свидетельствует о наличии техниче- 25 ского, результата в сравнении с известными решениями и о возможности воспроизводимости предлагаемой пасты.

Оптимальность состава пасты подтвер- 30 ждается тем, что при введении входящих в нее компонентов в количествах выше и ни-; же заявляемых пределов не обеспечиваются требуемые технологические свойства, Йапример, при введении стеклофритты и 35 аэросила в количествах выше заявляемых, ухудшается паяемость вожженного слоя пасть1, при содержании аэросила менее 0,1ф его действие неощутимо. снижение же со держания стеклофритты ниже минимально- 40 го предела ухудшает прочность сцепления.

Повышенное содержание стеариновой кисйоты выше 0,8 приводит к возникновению пористости в вожженной пасте, а снижение менее 0,3 ухудшает дисперсный состав и форму частиц серебра. Добавка олеиновой 45 кислоты в количестве выше 0,5$ ухудшает сушку пасты, а снижение ее количества меньше минимального не обеспечивавттребуемой наносимости. Количество" вводимой этилцеллюлозы и канифоли определяется 50 требуемой реологией и прочностью .слоя паст. Снижение их количества ниже минимального уменьшает прочность высушенного слоя, ухудшает реологию, повышение их количества выше заявляемого усложняет 55 выжигание и приводит к повышениЮ паристости. Оптимальность количеств соснового масла, этилкарбитола и скипидара определяет реологию и технологические свойства пасты при нанесении, а также скорость сушки..

Повышение количества вводимых вышеперечисленных компонентов выше вер»него предела приводит к повышению текучести, ухудшению тиксотропных свойств и седиментационной устойчивости.

Снижение их- количества ниже минимальных пределов повышает время обработки на трехвалковых мельницах, ухудшает наносимость и форму сформированных металлиэацион ных поверхностей.

Экспериментально установлено, что наиболииий технический результат достигается при заявляемом соотношении компонентов пасты и приемах способа ее получения.

В настоящее время отработан состав пасты, техпроцесс ее получения и изготовлены опытные образцы пасты и изделий на ее основе в условиях экспериментального производства.

Формула изобретения

1. Токопроводящая паста для формирования наружных электродов монолитных конденсаторов, содержащая мелкодисперсное серебро, стеклофритту. этилцеллюлозу и стеариновую кислоту, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она дополнительно содержит аэросил. зтилкарбитол. скипидар, канифоль. сосновое масло и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.$:

Мел кодисперсное серебро . 59,1-79,8

Стекл офритта 3.5-7,5

Этил целлюлоза 0,9-2,2

Канифоль 0,8-2,1

Сосновое масло 9,5-19.5

Азрасил . 0.1-0,3

Эти лкарбитал . 4Д-6,5

Скипидар 0,5-1,5

Стеариновая кислота 0,3-0,8

Олеиновая кислота 0,1-0,5

2. Способ получения токопроводящей пасты для формирования наружных электродов монолитных конденсаторов, при котором смешивают порошок токопроводя щего компонента с частью компонентов органического связующего на основе этилцеллюлозы и диспергируют в среде полного состава связующего до образования однородной суспензии, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве порошка токопр@водящего компонента используют мелкодйсперсное серебро, в качестве органического связующего - связующее, дополнительно содержащее азросил, зтилкарбитол, скипидар, канифоль, сосно8

1820948

Р

Таблица 1

Таблица 2 вое масло, стеариновую и олеиновую кислоты, и дополнительно — стеклофритту при следующем содержании компонентов, мас,$:

Мелкодисперсное серебро 59,1-79,8

Стеклофритта 3,5-7,5

Этил целлюлоза 0,9-2,2 . Канифоль 0,8- 2,1

Сосновое масло 9.5-19 5

Аэ рос ил . 0,1-0,3

Этилкарбитол 4,5-6,5

Скипидар . 0.5-1,5

Стеариновая кислота 0,3-0,8

Олеиновая кислота 0,1-0,5 с мелкодисперсное серебро смешивают с стеклофриттой в присутствии аэросила и стеариновой кислоты до получения удельной поверхности смеси не менее 5000

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

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

3. Способ по п.2, отличающийся тем,,что в качестве временного растворите15 ля используют ацетон.

1820948

Продолжение табл. 2

Составитель 8.Окунев

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 2042 Тираж . Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Раушскэя наб., 4/5