本發(fā)明涉及厚膜加熱,尤其涉及一種具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、厚膜電阻漿料是電子行業(yè)中重要的材料,它通過(guò)特定的成分和制造工藝,為電子設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電路元件。厚膜電阻漿料通常由導(dǎo)電相、有機(jī)載體和玻璃粉組成,通過(guò)精細(xì)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(jìn)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?zé)兓适菧y(cè)試一個(gè)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?zé)兓试叫t本征阻值越穩(wěn)定、燒結(jié)程度越充分、微觀結(jié)構(gòu)越合理;低的電阻重?zé)兓试诤暧^上的體現(xiàn)就是發(fā)熱器件功率波動(dòng)小,發(fā)熱性能穩(wěn)定。然而,對(duì)于現(xiàn)有的釕系漿料而言,其普遍具有較高的重?zé)兓省?/p>
2、因此,有必要設(shè)計(jì)一種具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料及其制備方法,以解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料,以適應(yīng)精度和電阻穩(wěn)定性要求較高的電子設(shè)備。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料,其包括以下重量百分比的各組分:無(wú)機(jī)共燒粉體63%-68%、有機(jī)載體30%-35%及有機(jī)添加劑1%-3%,所述無(wú)機(jī)共燒粉體通過(guò)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(jìn)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?zé)兓省?%。
6、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)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(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述玻璃粉通過(guò)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(jìn)行水淬;水淬后的玻璃料依次進(jìn)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(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述二氧化釕為無(wú)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(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)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(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述有機(jī)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(jī)載體的粘度為30-40pa·s。
11、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述有機(jī)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?zé)兓实暮衲る娮铦{料的制備方法,以制備低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料。
13、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料的制備方法,其包括如下步驟:
14、制備無(wú)機(jī)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(jìn)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(jī)載體:將乙基纖維素、松油醇及丁基卡必醇醋酸酯進(jìn)行混合攪拌分散,形成粘度為30-40pa·s的有機(jī)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(wú)機(jī)共燒粉體、有機(jī)載體及有機(jī)添加劑進(jìn)行混合攪拌均勻、研磨及過(guò)濾,獲得所述厚膜電阻漿料。
17、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,球磨過(guò)程包括:在球磨罐中加入熱處理后粉體、氧化鋯球及乙醇,進(jìn)行球磨,球磨速度為300-400r/h,球磨時(shí)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(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,球磨后還包括:
19、過(guò)濾:將球磨后物料通過(guò)400-500目過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾;
20、沉淀:將過(guò)濾所得濾液靜置沉淀;
21、干燥:倒出上清液,將沉淀進(jìn)行烘干干燥。
22、由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料通過(guò)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(yù)先進(jìn)行共燒處理形成具有穩(wěn)定尖晶石相的無(wú)機(jī)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(shí)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(wú)機(jī)共燒粉體具有較高的熱導(dǎo)率,有助于電阻器在更有效地傳導(dǎo)熱量;另外,由于無(wú)機(jī)共燒粉體的均勻性和細(xì)粒度,可以在導(dǎo)電相之間形成更加均勻和連續(xù)的導(dǎo)電路徑,從而提高電阻器的電學(xué)性能。進(jìn)一步通過(guò)對(duì)玻璃粉、金屬氧化物及二氧化釕的含量及配方進(jìn)行合理設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)阻值和電阻溫度系數(shù)的控制。另外,通過(guò)合理設(shè)計(jì)玻璃粉的配方及配方中氧化鉍的含量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低玻璃粉軟化點(diǎn)目的,進(jìn)一步在保證電阻漿料穩(wěn)定性及可靠性的同時(shí),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?zé)兓实暮衲る娮铦{料,其特征在于,包括以下重量百分比的各組分:無(wú)機(jī)共燒粉體63%-68%、有機(jī)載體30%-35%及有機(jī)添加劑1%-3%,所述無(wú)機(jī)共燒粉體通過(guò)以下方法制備:
2.如權(quán)利要求1所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{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(quán)利要求2所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料,其特征在于,所述玻璃粉通過(guò)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(jìn)行水淬;水淬后的玻璃料依次進(jìn)行粉碎、球磨加工,形成粒度為0.1-3μm的玻璃粉。
4.如權(quán)利要求1所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料,其特征在于,所述二氧化釕為無(wú)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(quán)利要求1所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{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(quán)利要求1所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料,其特征在于,所述有機(jī)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(jī)載體的粘度為30-40pa·s。
7.如權(quán)利要求1所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料,其特征在于,所述有機(jī)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?zé)兓实暮衲る娮铦{料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
9.如權(quán)利要求8所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料的制備方法,其特征在于,球磨過(guò)程包括:在球磨罐中加入熱處理后粉體、氧化鋯球及乙醇,進(jìn)行球磨,球磨速度為300-400r/h,球磨時(shí)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(quán)利要求8所述的具有低重?zé)兓实暮衲る娮铦{料的制備方法,其特征在于,球磨后還包括: