包括氧化硼抗氧化层的电极及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种电极，所述电极包括包含导电组分的导电层以及包含氧化硼的氧化保护层，所述导电组分选自铜、镍、铁、钴、钛、铅、铝、锡以及包含这些金属中的一种作为其主要成分的合金，所述氧化保护层覆盖所述导电层的顶部表面或既覆盖所述导电层的顶部表面也覆盖所述导电层的侧面或覆盖已形成了所述导电层的所有位置；所述电极通过同时空气焙烧所述导电层和所述氧化保护层而形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CN 102549495 A专利技术背景专利
本专利技术涉及电气装置的电极，更具体地讲，本专利技术涉及电极结构的改进。 技术背景众所周知，在一些方法中，导体浆料被用作电极的原材料。导体浆料通常包含导电组分、玻璃料、有机基料和溶剂。可形成精细图案的感光浆料也是被广泛使用的，并且感光浆料的组成除前述组分之外通常还包括单体和光引发剂。通过丝网印刷或其它方法以预定的图案涂覆非感光浆料，并且用含导电组分和基料的玻璃通过干燥和焙烧形成由此玻璃组成的电极。感光浆料(负型)在涂覆后通过掩模曝光。单体的聚合反应在曝光位点进行，此后通过使感光浆料显影并且焙烧来形成电极，所述电极由含导电组分和基料的玻璃组成。通常将银用作导电组分(例如美国专利5047313和美国专利公布2005/(^87472)。 由于例如金、银和钯等贵金属可在空气中烧结，因此可减少对熔炉的资金投入。然而，由于贵金属价格昂贵，所以使用贵金属会造成材料成本剧增。铜是半导体电路等制品中广泛使用的导电组分。铜的优点是比银廉价。但铜不能在空气中烧结，因为它易于氧化，这样便增大了资金投入，因为需要在氮保护等气氛下进行少口机ο将硼和金属粉末一起使用的方法已作为一项技术得到公开，通过这项技术即可空气焙烧非感光浆料中易于氧化的金属(美国专利4122232)。在美国专利4，122，232的实例中，使用比325目更精细的铜粉。铜粉的平均粒度未具体描述，但使用325目筛网进行筛选的铜粉的平均粒度通常为40-50 μ m。焙烧所产生的氧化硼( )具有高电阻值，并且这会增加所形成的电极的电阻。因此，需要寻找一种使包含比银更廉价的导电组分(例如铜粉等)的浆料在空气中焙烧后仍能保持所形成电极的低电阻的技术。专利技术概述本专利技术提供通过空气焙烧形成的、并且具有低电阻的电极，虽然所包含的导电组分可能在空气焙烧的过程中易于氧化。具有上述特征的电极可通过以下方法实现，将包含硼粉的浆料配置成电极的顶层，所述电极包含作为导电组分的铜粉、另一种易于氧化的金属或其合金。本专利技术公开了电极，所述电极包括包含导电组分的导电层和氧化保护层，所述导电组分选自铜、镍、铁、钴、钛、铅、铝、锡以及包含这些金属中的一种作为其主要成分的合金；所述氧化保护层包含氧化硼，并且覆盖导电层的顶部表面或覆盖导电层的顶部表面和侧面或覆盖其上涂覆有导体浆料的任何和所有位置。此外，所述电极通过同时空气焙烧所述导电层和所述氧化保护层而形成。本专利技术还为制造电极的方法，所述方法包括以下步骤将包含导电组分的导体浆料以预定的图案涂覆在基板上，所述导电组分选自铜、 镍、铁、钴、钛、铅、铝、锡以及包含这些金属中的一种作为其主要成分的合金；干燥导体浆料；将包含硼粉的硼浆料涂覆在干燥导体浆料的顶部；干燥硼浆料； 以及空气焙烧导体浆料和硼浆料。此外，本专利技术为制造电极的方法，所述方法包括以下步骤将包含导电组分的感光导体浆料涂覆在基板上，所述导电组分选自铜、镍、铁、钴、 钛、铅、铝、锡以及包含这些金属中的一种作为其主要成分的合金；以预定的图案曝光涂覆的导体浆料；对曝光的导体浆料进行显影；将包含硼粉的硼浆料涂覆在显影后的导体浆料的顶部；干燥硼浆料；以及空气焙烧导体浆料和硼浆料。此外，本专利技术为制造电极的方法，所述方法包括以下步骤将包含导电组分的导体浆料涂覆在基板上，所述导电组分选自铜、镍、铁、钴、钛、铅、铝、锡以及包含这些金属中的一种作为其主要成分的合金；干燥导体浆料；将包含硼粉的感光硼浆料涂覆在干燥导体浆料的顶部；以预定的图案曝光涂覆的感光硼浆料；对导体浆料和曝光的硼浆料进行显影； 以及空气焙烧导体浆料和硼浆料。本专利技术能够使用廉价的导电组分，通过空气焙烧形成低电阻的图案。本专利技术将有助于降低生产电子器件的电极的成本。附图简述附图说明图1是本专利技术电极的第一实施方案的剖面示意图；图2是本专利技术电极的第二实施方案的剖面示意图；图3是本专利技术电极的第三实施方案的剖面图；图4是说明本专利技术制造方法的第一实施方案的剖面示意图；图5是说明对硼浆料的涂覆图案作了调整的实施方案的剖面示意图；图6是说明对硼浆料的涂覆图案作了调整的另一实施方案的剖面示意图；图7是说明本专利技术制造方法的第二实施方案的剖面示意图；并且图8是说明本专利技术制造方法的第三实施方案的剖面示意图。专利技术详述在本专利技术的电极中，焙烧前，至少导体浆料表面的顶部被包含硼粉的硼浆料涂覆， 所述导体浆料包含易氧化的导电组分，例如铜。因此，即使在空气中进行焙烧，铜的氧化也会被硼浆料抑制，并形成低电阻的电极。形成的电极成为层压体，所述层压体包括导电层和氧化保护层，所述导电层包含导电组分，例如铜、镍等，并且所述氧化保护层包含覆盖导电层顶部表面的氧化硼。下面结合附图对本专利技术的电极进行描述。图1是本专利技术电极的第一实施方案的剖面示意图。包含导电组分的导电层20形成于基板10的顶部。包含氧化硼的氧化保护层30位于导电层20的顶部。形成氧化保护层30的浆料包含硼，在焙烧步骤后，氧化保护层30包含氧化硼。在图1中，只有导电层20的顶部表面覆盖有氧化保护层30，并且其侧面是裸露的。因此，在焙烧期间包含于导电层 20中的导电组分的氧化会在导电层侧面进行。然而，因为占表面区域大部分的顶部表面受到氧化保护层30的保护，所以由于其中导电组分氧化而造成的电极电阻增加得以控制。可通过用氧化保护层覆盖侧面来抑制导电层侧面处导电组分的氧化。图2是本专利技术电极的第二实施方案的剖面示意图。如图2的电极所示，还通过覆盖这些侧面来抑制导电层侧面处导电组分的氧化，这使得电极的电阻减小程度更大。下文详细描述了用氧化保护层覆盖导电层侧面的方法，但是以宽于导电层图案的宽度涂覆硼浆料的模式仅被视为一个实例。涂覆的硼浆料图案比导电层20的图案要宽。 延伸出导电层20的部分由于重力会下垂向基板10。因此，形成其中导电层20的侧面被氧化保护层30覆盖的电极。为了便于说明，在图2中，导电层20的顶部表面上形成的氧化保护层30的厚度被描述为与在导电层20的侧面上形成的氧化保护层30的厚度相同，但是以上述方式保护侧面时，侧面的氧化保护层通常比顶部的薄。如果下垂浆料的量很大，则随着浆料接近基板，在侧面上形成的氧化保护层变得越来越厚。另一方面，如果下垂浆料的量很小，则随着浆料接近基板，氧化保护层变得越来越薄。侧面处导电组分的氧化在这两种情况下都受到抑制。图3中示出的模式可被视为用氧化保护层覆盖导电层侧面的另一方法。图3是本专利技术电极的第三实施方案的剖面示意图。在图3中形成氧化保护层30以便其覆盖在基板10上形成的整个导电层20。换句话说，不是形成与导电层20的图案相匹配的氧化保护层，而是形成了具有与基板尺寸匹配的尺寸的氧化保护层。当氧化保护层以这种方式涂覆时，可很好地抑制导电层的导电组分的氧化，并且因为不必与导电层的图案对齐，氧化保护层很容易形成。然而，应当指出的是，用于该氧化保护层的硼浆料原材料的量大于图2的情况。下文将说明制造本专利技术的电极的方法。在制造方法的第一实施方案中，导体浆料和硼浆料都不是感光的。在制造方法的第二实施方案中，导体浆料是感光的，而硼浆料不是感光的。在制造方法的第三实施方案中，硼浆料是感光的。在第三实施方案中，导体浆料可以是感光的或非感光的。首先描述导体浆料的导电组分、硼浆料的硼粉、玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑木正胜，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：