Металлизационная паста для формирования электропроводящих витков индуктивных радиоэлементов монолитного типа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ МЕТАЛЛИЗАЦИОННАЯ ПАСТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ВИТКОВ ИНДУКТИВНЫХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНОГО ТИПА(71) Заявитель Витебский завод Мегом производственного объединения Монолит(73) Патентообладатель Витебский завод Мегом производственного объединения Монолит(57) Металлизационная паста для формирования электропроводящих витков индуктивных радиоэлементов монолитного типа, содержащая порошок токопроводящего компонента, образованного не более чем двумя ингредиентами из ряда, включающего А, сплав - и переходный металл первой группы, а также этилцеллюлозу, терпинеол, олеиновую кислоту и дибутилфталат, отличающаяся тем, что ряд ингредиентов,образующих токопроводящий компонент, содержит в качестве переходного металла первой группы медь, а сама паста дополнительно содержит этилкарбитол, оксифос и касторовое масло при следующем соотношении компонентов, маспорошок токопроводящего компонента 70-80 этилцеллюлоза 2-3 терпинеол 12,76-19,40 олеиновая кислота 0,5-0,7 дибутилфталат 0,68-1,07 этилкарбитол 2,82-5,02 оксифос 0,5-0,7 касторовое масло 0,34-0,51. Изобретение относится к области электротехники, в частности к составам металлизационных паст для формирования электропроводящих слоев, и может быть использовано для создания проводящих витков индуктивных радиоэлементов монолитного типа. Известна электропроводящая паста для металлизации необожженной керамики, содержащая порошок токопроводящего компонента, образованного не более чем двумя компонентами (, ), этилцеллюлозу терпинеол и скипидар 1. Данная паста предназначена для металлизации необожженной конденсаторной керамики и позволяет улучшить качество и снизить себестоимость изделий на ее основе, но в то же время из-за присущих ей реологических и печатных свойств она не может быть применена в производстве индуктивных радиоэлементов монолитного типа с высоким уровнем электропараметров. Наиболее близкой по компонентному составу к изобретению является электропроводящая паста для металлизации необожженной конденсаторной керамики, содержащая порошок токопроводящего компонента,3508 1 образованного не более чем двумя ингредиентами из ряда, включающего А, сплав - и переходный металл первой группы, а также этилцеллюлозу, терпинеол, олеиновую кислоту и дибутилфталат 2. Эта паста предназначена для металлизации необожженной конденсаторной керамики и характеризуется удовлетворительными реологическими и печатными свойствами, что способствует повышению качества и снижению себестоимости изделий путем снижения толщины пленки, электрода и повышения удельной емкости и выхода годных заготовок. Существенным недостатком пасты является то, что она в силу особенностей своего компонентного состава не может быть применена для формирования электропроводящих витков индуктивных элементов монолитного типа с высоким уровнем электропараметров (высокой индуктивностью, добротностью и низким удельным сопротивлением) в широком диапазоне частот (0,4-100 МГц), где проводящие витки должны обладать высокой проводимостью, обусловливаемой свойствами проводящего материала и большой толщиной(10 мкм) витков в обожженном виде. Это связано с тем, что известная паста имеет низкое наполнение проводящей фазой (52-62 ) и, обладая определенным комплексом реологических и печатных свойств, может образовывать проводящие слои толщиной 2-3 мкм в обожженном виде, что важно при изготовлении монолитных конденсаторов, но неприемлемо для получения индуктивных радиоэлементов. Предлагаемая паста позволяет устранить недостатки известной пасты и обеспечивает достижение более высокого технического результата, заключающегося в обеспечении возможности получения индуктивных радиоэлементов монолитного типа при одновременном повышении уровня их электропараметров и снижении себестоимости изделий путем повышения количества токопроводящего компонента, толщины обожженного токопроводящего слоя, повышения выхода годных заготовок и изменения реологических свойств пасты. Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемой металлизационной пасте для формирования электропроводящих витков индуктивных радиоэлементов монолитного типа, содержащей порошок токопроводящего компонента, образованного не более чем двумя ингредиентами из ряда, включающего А, сплав- и переходный металл первой группы, а также этилцеллюлозу, терпинеол, олеиновую кислоту и дибутилфталат, вышеуказанный технический результат обеспечивается тем, что ряд ингредиентов, образующих токопроводящий компонент, содержит в качестве переходного металла первой группы медь, а сама паста дополнительно содержит этилкарбитол, оксифос и касторовое масло при следующем соотношении компонентов, мас.порошок токопроводящего компонента 70-80 этилцеллюлоза 2-3 терпинеол 12,76-19,4 олеиновая кислота 0,5-0,7 дибутилфталат 0,68-1,07 этилкарбитол 2,82-5,02 оксифос 0,5-0,7 касторовое масло 0,34-0,51. В данном случае более высокий технический результат достигается тем, что в пасте изменен компонентный состав и увеличено содержание токопроводящего компонента до 70-80 , что обеспечивает повышение толщины обожженного токопроводящего сдоя до величины 10 мкм и повышение проводимости индуктивного витка, требуемой для достижения высоких значений индуктивности, добротности и низкого удельного сопротивления. Кроме того, выбранный состав токопроводящего компонента наряду с обеспечением высоких электрических свойств способствует снижению себестоимости изделий на основе данной пасты, а реологические и вязкостные свойства пасты обеспечивают повышение толщины токопроводящего слоя и возможность нанесения его методом трафаретной печати, что в целом повышает выход годных заготовок. Предлагаемую пасту получают следующим образом. Предварительно приготавливают раствор связующего путем растворения этилцеллюлозы при 70-80 С в смеси растворителей терпинеола, этилкарбитола, дибутилфталата и касторового масла, взятых в заявляемых количествах. Затем полученный раствор связующего смешивают с токопроводящим компонентом, добавляют олеиновую кислоту, оксифос, согласно рецептуре, и временный растворитель, например ацетон, в количестве 30 от массы твердой фазы, и диспергируют в течение 24-48 ч до образования однородной суспензии и достижения размеров агрегатов не более 3 мкм. После этого полученную суспензию отделяют от мелющих тел, протирают через валки для удаления временного растворителя, достижения технологической вязкости 900-1100 пуаз и содержания токопроводящей фазы 70-80 . Полученную таким образом пасту используют для формирования проводящих витков индуктивных элементов монолитного типа путем поочередного нанесения методом трафаретной печати металлизационной и ферритовой паст с промежуточной сушкой каждого слоя. Конкретными примерами осуществления пасты являются следующие ее оптимальные составы, мас.2 3508 1 Состав 1 Состав 2 Состав 3 Порошок токопроводящего компонента, образованного не более чем двумя металлами из ряда А, сплав -, С 70 75 80 этилцеллюлоза 3 2,5 2 терпинеол 19,4 16 12,76 олеиновая кислота 0,5 0,6 0,7 дибутилфталат 1,07 0,85 0,68 этилкарбитол 5,02 4,02 2,82 оксифос 0,5 0,6 0,7 касторовое масло 0,51 0,43 0,34. Свойства пасты, металлизационных отпечатков и монолитных индуктивных радиоэлементов на ее основе подтверждаются результатами экспериментальной проверки, данные о которой приведены в таблице. Исследуемые составы паст Исследуемые параметры Заявляемая Известная Состав 1 Состав 2 Состав 3 Патент РБ 1011 1. Технологическая вязкость, пз 200-250 90050 100050 110050 2. Содержание токопроводящего компонента,70 75 80 52-62 3. Толщина вожженного электропроводящего слоя (вит 8 10 12 3 ка), мкм 4. Отклонение геометрических размеров металлизаци 5 5 5 20 онных отпечатков,5. Удельное сопротивление проводящих витков посто 1,5 1,2 1,0 15 янному току, Ом/см 3 6. Добротность, О 50 60 70 30 7. Попадание в номинал индуктивности с 550 50 50 20 допуском,8. Выход годных изделий,60-70 70-80 75-80 20 Как следует из таблицы, предлагаемая паста в сравнении с известной по патенту 2 позволяет получать индуктивные элементы монолитного типа с высокими электрическими характеристиками и выходом годных,в т.ч. повысить толщину вожженного витка в 3-4 раза, снизить удельное сопротивление в 10-15 раз, повысить добротность в 2 раза и выход годных в 3-4 раза. Оптимальность состава пасты подтверждается тем, что при введении этилкарбитола менее минимального количества 2,82(выход за состав 3) не обеспечивается оптимальное смачивание частиц металла жидкой средой, а при его количестве более максимального 5,02(выход за состав 1) снижается содержание терпинеола,что ухудшает реологические свойства и приводит к снижению толщины и ухудшению качества отпечатка. Касторовое масло в содержании менее минимального количества 0,34(выход за состав 3) приводит к неравномерности наносимого витка, а при увеличении его количества более 0,51(вход за состав 1) происходит растекание пасты и снижение толщины отпечатка. Введение оксифоса менее 0,5(выход за состав 1) не обеспечивает диспергирующего эффекта, а при количестве более 0,7(выход за состав 3) создаются условия встречной агрегации частиц и желатинизации пасты при хранении. Экспериментально установлено, что оптимальные свойства пасты и изделий достигаются при заявляемом соотношении компонентов пасты. Практическое применение пасты при изготовлении монолитных индуктивных радиоэлементов позволяет повысить выход годных, толщину обожженного проводящего витка и уровень электрических характеристик. В настоящее время отработан состав и процесс получения пасты, и изготовлены экспериментальные партии изделий и пасты в условиях производства. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.