[发明专利]可热成型的聚合物厚膜银导体及其在电容式开关电路中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物厚膜导电组合物。更具体地，所述聚合物厚膜导电组合物可以用于底部基板热成型的应用中。经常使用聚碳酸酯基板，并且所述银导体可以在无任何阻隔层时使用。

背景技术

导电PTF电路长期以来一直被用作电元件。虽然它们多年来一直被用于这些类型的应用中，但是将PTF银导体用于热成型程序中却并不常见。这在严苛的热成型工艺后所需的高度导电的银组合物的电路中是尤为重要的。另外，用于热成型的典型基板是聚碳酸酯，而银往往与这种基板不相容。本发明的目的之一在于缓解这些问题并且制备一种导电的可热成型的构造，其中可以将印刷的银导体用于诸如聚碳酸酯的选定的基板上。

发明内容

本发明涉及一种聚合物厚膜导电组合物，所述聚合物厚膜导电组合物包含：

(a)30重量%-70重量%的银；

(b)10重量%-40重量%的第一有机介质，所述第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的10重量%-50重量%的热塑性氨基甲酸乙酯树脂，其中热塑性氨基甲酸乙酯树脂的重量百分比是基于第一有机介质的总重量计的；以及

(c)10重量%-40重量%的第二有机介质，所述第二有机介质包含溶解于有机溶剂中的10重量%-50重量%的热塑性聚羟基醚树脂，其中热塑性聚羟基醚树脂的重量百分比是基于第二有机介质的总重量计的；

其中银、第一有机介质以及第二有机介质的重量百分比是基于聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。

在一个实施例中，所述聚合物厚膜导电组合物还包含：

(d)1重量%-20重量%的第三有机溶剂，其中所述第三有机溶剂是双丙酮醇，并且其中所述重量百分比是基于聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。

在一个实施例中，银呈片状银粉（silver flakes）的形式。

本发明还涉及将可热成型的导电组合物用于形成电容式开关的导电电路，并且具体地，用于总体构造的热成型中。在一个实施例中，将包封层沉积在干燥的PTF银组合物上。

具体实施方式

本发明涉及一种聚合物厚导电组合物，所述组合物用于电路（并且具体地电容式开关电路）热成型。在基板上印刷一层导体并且使其干燥以便产生功能电路，然后整个电路经受压力和热，从而使所述电路变形成它所需要的三维特征，即热成型。

常用于聚合物厚膜热成型电路的基板是聚碳酸酯（PC）、PVC以及其它基板。PC一般是优选的，因为它可以在更高的温度下热成型。然而，PC对沉积在其上的层中使用的溶剂非常敏感。

聚合物厚膜（PTF）导电组合物由(i)银；(ii)第一有机介质，该第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的第一聚合物树脂；以及(iii)第二有机介质，该第二有机介质包含溶解于第二有机溶剂中的第二聚合物树脂构成。

在不会引起上面印刷有PTF导电组合物的下面的基板开裂或变形的一个实施例中，PTF导电组合物还包含第三溶剂，即双丙酮醇。

另外，可添加粉末和印刷助剂以改善组合物。

本发明导电组合物的每种成分详细论述于下文中。

A.导电银粉

本发明厚膜组合物中的银是银导体粉末并且可以包括银金属粉末、银金属粉末的合金、或它们的混合物。可以设想金属粉末的多种粒径和形状。在一个实施例中，导电粉末可以包括任何形状的银粉，包括球形颗粒、薄片（条、锥体、板）、以及它们的混合物。在一个实施例中，银呈片状银粉的形式。

在一个实施例中，银粉的粒度分布是1微米至100微米；在另一个实施例中，为2-10微米。

在一个实施例中，银粒子的表面积/重量比在0.1-1.0m²/g的范围内。

此外，已知的是，可以向银导体组合物中添加少量其他金属以提高导体的性能。此类金属的一些例子包括：金、银、铜、镍、铝、铂、钯、钼、钨、钽、锡、铟、镧、钆、硼、钌、钴、钛、钇、铕、镓、硫、锌、硅、镁、钡、铈、锶、铅、锑、导电性碳、以及它们的组合，以及厚膜组合物领域中的其它常见金属。附加的一种或多种金属可构成总组合物的至多约1.0重量%。

在一个实施例中，基于PTF导电组合物的总重量计，片状银粉以30重量%至70重量%存在。在另一个实施方案中，再次基于PTF导电组合物的总重量计，片状银粉以40重量%至70重量%存在，并且在另一个实施例中，片状银粉以48重量%至58重量%存在。

B.有机介质