丝网印刷技术在平板式汽车氧传感器制作中的应用.pdf

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1、与应用丝网即屙j技术∥用藿辜氯德感器制注：武汉市科技计划资助项目(编号：200860423205)摘要：平板式汽车氧传感器在节能环保中担任着重要的角色。将丝网印刷技术应用到平板式汽车氧传感器的制作中已经得到认可。本文将结合本课题组的研究对制作平板式汽车氧传感器时丝网印刷的各种参数做简单介绍。关键词：氧传感器；丝网印刷；浆料；网板；中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1006—883X(2010)04—0020—04王杏i身j光远黄海琴尹亮亮一、引言丝网印刷是-~~：It常古老的印刷技术，

2、在几千年后的今天，这种技术已经近乎成熟，被广泛应用于包装，织物，书刊等各个行业。随着电子科技的发展，人们将丝网印刷业应用到了电子行业，并发挥了及其重大的L-1口【1I，作用。人们愈来愈发现丝网EPBU术的优越性能，因而丝网印刷技术的应用范围越来越广泛，基于此，本课题组将丝网印刷术应用到={口片n式氧传感器的研发制作上，并取得了较好的效果，本文将结合本课题组的研究情况对丝网印刷技术在片平板式汽车氧传感器中的应用做简单介绍。二、平板式汽车应氧传感器制一备过程简介平板式汽车氧传感器是管式汽车氧传感器的基

3、础上的改进和升级，相比之下有许多不可代替的优点，其制备工艺大体可以分为几个主要的过程：基片的制备、丝网印刷、叠成热压和热压烧结[1，2]。其中丝网印刷是非常关键的步骤，印刷质量的好坏直接决定着最终传感器的性能和寿命。平板式汽车氧传感器的结构图如图1所刁。如图I中所示，多孔保护层、电极、绝缘层及导电引脚均采用丝网印刷的方法制作的，可见丝网印刷在整个制作过程中所占的比重是相当大的。事实上，如何使印刷层均匀、平整以及尺寸精确是制作性能优良的传感器的前提条件，因此也是所有传感器工作者所追求的目标。三、丝网

4、印刷的基本原理丝网印刷基本原理是：利用丝网印版图文部分网孔透油墨，非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨，用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动。油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上，如图2所示。传敲器世界2010．04差，同时干燥后料层薄，易塌陷形成桥接；粘度过高，浆料透网困难，流平性差，印刷后的图案边缘不平整，料层厚度不均，而且在印刷过程中承印物还容易粘在网版上，给操作带来很大的不便。这两种情况最终都会影响传感器的性

5、能。经过长期实验，我们发现当浆料的粘度在200~300Pa·S时综合性能是最好的【4】。由于每种浆料的固体成分是确定的，所以浆料的粘度主要通过调整有机载体的加入量来控制的，当然与温度的关系也非常大，譬如冬天和夏天由于温度差别大，有机载体的加入量的差别也是相当大的，这方面还需要进一丝网印刷的特点归纳起来主要有以下几个方面：步摸索。①可使用多种类型的油墨，即：油性、水性、合成树脂乳剂型、粉体等各种类型的油墨；五、浆料的丝网印刷②版面柔软：丝网印刷版面柔软且具有一定的弹性不仅1、网版适合于在纸张和布料等

6、软质物品上印刷，而且也适合于在硬(1)网框：网框是支撑丝网用的框架，通常由铝、钢、质物品上印刷，例如：玻璃、陶瓷等；木材等材料制成，在选用时，可根据不同的情况选用不同材③压印力小：由于在印刷时所用的压力小，所以也适于质的网框。制作平板式汽车氧传感器要求印刷图案精确，大在易破碎购物体上印刷；多采用高张力丝网，因此选用铝或钢制的网框较好；根据印④墨层厚实，覆盖力强；刷面积来确定网框尺寸的大小，在图文面积外留有宽裕的空⑤不受承印物表面形状的限制及面积大小的限制。网尺寸。为保证印刷质量，选择的网框尺寸为版

7、面尺寸的由前述可知，丝网印刷不仅可在平面上印刷，而且可在1．8～2。曲面或球面上印刷；它不仅适合在小物体上印刷，而且也适(2)网丝：丝网印刷中常用的网丝有尼龙网丝、聚酯(涤合在较大物体上印刷。这种印刷方式有着很大的灵活性和广纶)网丝、不锈钢网丝三种，其特性如表2所示。可以看出，泛的适用性。结合平板式汽车氧传感器结构原理，将丝网印排除价格因素，综合性能最好的应该是不锈钢网版了，但是刷技术应用到其制作中去是可行的。不锈钢网版的一大缺点是透明度不好，而平板式汽车氧传感器在制作过程中需要多种图案的叠印，所

8、以需要准确对位。四、平板式汽车氧传感器的印刷浆料尼龙和聚酯丝网均的透明度均可以满足对位要求，相比之下，1、浆料的制作方法选择聚酯质的网版，虽然浆料的透过率相对差一些，但是在平板式汽车氧传感器制作中所用的印刷浆料主要有铂电实际应用中通过调整印刷参数还是可以满足要求的。极浆料、绝缘浆料和电极保护浆料三种。这三种浆料都是将主体成分(铂粉／氧化铝／镁铝尖晶石)分散在有机载体中制得表2各种网丝的性能的。本课题组所采用的有机载体的成分如表1所示。制作方性能温度弹性尺寸浆料价丝网变化精度透过率格