本發(fā)明涉及厚膜加熱,尤其涉及一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料及其制備方法。
背景技術:
1、厚膜電阻漿料是電子行業(yè)中重要的材料,它通過特定的成分和制造工藝,為電子設備提供穩(wěn)定可靠的電路元件。厚膜電阻漿料通常由導電相、有機載體和玻璃粉組成,通過精細的加工工藝,如三輥軋制,混合成均勻的膏狀物,以便于在基片上進行印刷、燒結(jié)等步驟,形成需要的電路元件。厚膜電阻漿料重燒變化率是測試一個電阻漿料穩(wěn)定性的重要參數(shù),也反映厚膜的燒結(jié)程度,重燒變化率越小則本征阻值越穩(wěn)定、燒結(jié)程度越充分、微觀結(jié)構越合理;低的電阻重燒變化率在宏觀上的體現(xiàn)就是發(fā)熱器件功率波動小,發(fā)熱性能穩(wěn)定。然而,對于現(xiàn)有的釕系漿料而言,其普遍具有較高的重燒變化率。
2、因此,有必要設計一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料及其制備方法,以解決上述問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,以適應精度和電阻穩(wěn)定性要求較高的電子設備。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其包括以下重量百分比的各組分:無機共燒粉體63%-68%、有機載體30%-35%及有機添加劑1%-3%,所述無機共燒粉體通過以下方法制備:
3、將玻璃粉、二氧化釕和金屬氧化物混合均勻后在800-1000℃條件下熱處理8-15min,其中,玻璃粉占所述厚膜電阻漿料總重的30%-53%、二氧化釕占所述厚膜電阻漿料總重的9%-26%、金屬氧化物占所述厚膜電阻漿料總重的4%-8%;
4、將熱處理后的物料進行球磨,球磨后粉體的粒度為0.5-3μm;
5、所述厚膜電阻漿料的重燒變化率≤1%。
6、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,所述玻璃粉包括以下重量百分比的各組分:氧化鉍35%-55%、二氧化硅30%-40%、氧化鋁1%-6%及硼酸5%-10%。
7、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,所述玻璃粉通過以下方法制備:將玻璃粉的各組分混合均勻后,在1000-1200℃條件下熱處理20-40min,以使得混合物熔化成玻璃液;將玻璃液進行水淬;水淬后的玻璃料依次進行粉碎、球磨加工,形成粒度為0.1-3μm的玻璃粉。
8、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,所述二氧化釕為無鹵二氧化釕,所述二氧化釕的粒度小于5μm,其純度大于99.9%。
9、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,所述金屬氧化物為氧化鉍、氧化銅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鐵中的一種或多種。
10、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,所述有機載體包括以下重量百分比的各組分:乙基纖維素10-20%、松油醇30%-50%及丁基卡必醇醋酸酯30%-40%,所述有機載體的粘度為30-40pa·s。
11、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,所述有機添加劑為司班、油胺、分散劑中的一種或多種。
12、本發(fā)明的目的在于提供一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料的制備方法,以制備低重燒變化率的厚膜電阻漿料。
13、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料的制備方法,其包括如下步驟:
14、制備無機共燒粉體:將玻璃粉、二氧化釕和金屬氧化物混合均勻后在800-1000℃條件下熱處理8-15min;將熱處理后的物料進行球磨,球磨后粉體的粒度為0.5-3μm;其中,玻璃粉占所述厚膜電阻漿料總重的30%-53%、二氧化釕占所述厚膜電阻漿料總重的9%-26%、金屬氧化物占所述厚膜電阻漿料總重的4%-8%;
15、制備有機載體:將乙基纖維素、松油醇及丁基卡必醇醋酸酯進行混合攪拌分散,形成粘度為30-40pa·s的有機載體,其中,乙基纖維素占所述厚膜電阻漿料總重的10-20%、松油醇占所述厚膜電阻漿料總重的30%-50%,丁基卡必醇醋酸酯占所述厚膜電阻漿料總重的30%-40%;
16、將無機共燒粉體、有機載體及有機添加劑進行混合攪拌均勻、研磨及過濾,獲得所述厚膜電阻漿料。
17、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,球磨過程包括:在球磨罐中加入熱處理后粉體、氧化鋯球及乙醇,進行球磨,球磨速度為300-400r/h,球磨時間為15-20h,所述氧化鋯球的粒徑為4-6mm,所述氧化鋯球的加入量為粉體的4-6倍。
18、作為本發(fā)明進一步改進的技術方案,球磨后還包括:
19、過濾:將球磨后物料通過400-500目過濾網(wǎng)進行過濾;
20、沉淀:將過濾所得濾液靜置沉淀;
21、干燥:倒出上清液,將沉淀進行烘干干燥。
22、由以上技術方案可知,本發(fā)明的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料通過將玻璃粉、金屬氧化物及二氧化釕在合適的燒結(jié)溫度下預先進行共燒處理形成具有穩(wěn)定尖晶石相的無機共燒粉體,其具有較低的熱膨脹系數(shù),使?jié){料在燒結(jié)后具有穩(wěn)定的狀態(tài),有助于減少在溫度變化時電阻器的物理尺寸變化,從而維持電阻值的穩(wěn)定性;其次尖晶石相的存在使得無機共燒粉體具有較高的熱導率,有助于電阻器在更有效地傳導熱量;另外,由于無機共燒粉體的均勻性和細粒度,可以在導電相之間形成更加均勻和連續(xù)的導電路徑,從而提高電阻器的電學性能。進一步通過對玻璃粉、金屬氧化物及二氧化釕的含量及配方進行合理設計,實現(xiàn)對阻值和電阻溫度系數(shù)的控制。另外,通過合理設計玻璃粉的配方及配方中氧化鉍的含量,進而實現(xiàn)降低玻璃粉軟化點目的,進一步在保證電阻漿料穩(wěn)定性及可靠性的同時,提高電阻漿料燒結(jié)后與基板之間的附著力。
1.一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,包括以下重量百分比的各組分:無機共燒粉體63%-68%、有機載體30%-35%及有機添加劑1%-3%,所述無機共燒粉體通過以下方法制備:
2.如權利要求1所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,所述玻璃粉包括以下重量百分比的各組分:氧化鉍35%-55%、二氧化硅30%-40%、氧化鋁1%-6%及硼酸5%-10%。
3.如權利要求2所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,所述玻璃粉通過以下方法制備:將玻璃粉的各組分混合均勻后,在1000-1200℃條件下熱處理20-40min,以使得混合物熔化成玻璃液;將玻璃液進行水淬;水淬后的玻璃料依次進行粉碎、球磨加工,形成粒度為0.1-3μm的玻璃粉。
4.如權利要求1所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,所述二氧化釕為無鹵二氧化釕,所述二氧化釕的粒度小于5μm,其純度大于99.9%。
5.如權利要求1所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,所述金屬氧化物為氧化鉍、氧化銅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鐵中的一種或多種。
6.如權利要求1所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,所述有機載體包括以下重量百分比的各組分:乙基纖維素10-20%、松油醇30%-50%及丁基卡必醇醋酸酯30%-40%,所述有機載體的粘度為30-40pa·s。
7.如權利要求1所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料,其特征在于,所述有機添加劑為司班、油胺、分散劑中的一種或多種。
8.一種具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
9.如權利要求8所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料的制備方法,其特征在于,球磨過程包括:在球磨罐中加入熱處理后粉體、氧化鋯球及乙醇,進行球磨,球磨速度為300-400r/h,球磨時間為15-20h,所述氧化鋯球的粒徑為4-6mm,所述氧化鋯球的加入量為粉體的4-6倍。
10.如權利要求8所述的具有低重燒變化率的厚膜電阻漿料的制備方法,其特征在于,球磨后還包括: