一種高性能碳膜電阻器及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高性能碳膜電阻器及其制備方法，屬于薄膜電阻器技術領域。
【背景技術】
[0002]電阻器(Resistor)在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳，它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。
[0003]其中薄膜電阻器是用類蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。
[0004]薄膜電阻器與厚膜電阻器主要有以下兩個區(qū)別，如下:
一、膜厚的區(qū)別，厚膜電阻的膜厚一般大于10 μ m，薄膜的膜厚小于10 μ m，大多處于小于 1 μ m。
[0005]二、制造工藝的區(qū)別，厚膜電阻一般采用絲網(wǎng)印刷工藝，薄膜電阻采用的是真空蒸發(fā)、磁控濺射等工藝方法。厚膜電阻和薄膜電阻在材料和工藝上的區(qū)別直接導致了兩種電阻在性能上的差異。厚膜電阻一般精度較差，10%，5%，1%是常見精度，而薄膜電阻則可以做到0.01%精度，0.1%精度等。同時厚膜電阻的溫度系數(shù)上很難控制，一般較大，同樣的，薄膜電阻則可以做到非常低的溫度系數(shù)，這樣電阻阻值隨溫度變化非常小，阻值穩(wěn)定可靠。所以薄膜電阻常用于各類儀器儀表，醫(yī)療器械，電源，電力設備，電子數(shù)碼產(chǎn)品等。
[0006]碳膜電阻器，是用有機粘合劑將碳墨、石墨和填充料配成懸浮液涂覆于絕緣基體上，經(jīng)加熱聚合而成。曾經(jīng)是電子、電器、資訊產(chǎn)品使用量最大的電阻，價格最便宜，品質穩(wěn)定性信賴度高。
[0007]碳膜電阻器穩(wěn)定性良好，負溫度系數(shù)小，高頻特性好，受電壓和頻率影響較小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩(wěn)定，阻值范圍寬，因其制作容易，生產(chǎn)成本低、價廉，故應用非常廣泛。
[0008]CN85107513提供一種合成碳膜電位器的碳膜漿料，該漿料由碳黑、石墨、酚醛樹月旨、有機合成改性樹脂、丁醇及氧化鋅等物按一定的重量比配制，制成了高、中、低阻三種基本漿料。用該三種基本漿料的一種、二種或三種就可配制成各種不同阻值的碳膜。由于漿料的組成全部運用的國內原料配方，又無毒，且由此做成的碳膜所裝制的合成碳膜電位器，耐磨性好、動噪聲值低，總阻誤差小。
[0009]但是以上專利提供的碳膜漿料穩(wěn)定性較差，受電壓和頻率影響較大。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種高性能碳膜電阻器，該電阻器性能優(yōu)越，負溫度系數(shù)小，高頻特性好，受電壓和頻率影響小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩(wěn)定，阻值范圍寬，且生產(chǎn)成本低廉。
[0011]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為:
石墨15~25份、碳黑8~16份、酚醛樹脂1~3份、二氧化硅2~5份、粘合劑1~3份、氧化銀2—3份、氧化銅3~5份、丙醇30~40份；
石墨15~20份、碳黑8~12份、酚醛樹脂1~2份、二氧化硅3~5份、粘合劑2~3份、氧化銀2.5~3份、氧化銅4~5份、丙醇35~40份；
石墨20~25份、碳黑12~16份、酚醛樹脂2~3份、二氧化硅2~3份、粘合劑1~2份、氧化銀2~2.5份、氧化銅3~4份、丙醇30~35份；
石墨20份、碳黑12份、酚醛樹脂2份、二氧化硅3份、粘合劑2份、氧化銀2.5份、氧化銅4份、丙醇35份；
石墨17份、碳黑9份、酚醛樹脂1.5份、二氧化硅4份、粘合劑2.5份、氧化銀2.6份、氧化銅4.5份、丙醇37份；
石墨21份、碳黑13份、酚醛樹脂2.5份、二氧化硅2.5份、粘合劑1.5份、氧化銀2.3份、氧化銅3.5份、丙醇31份。
[0012]本發(fā)明的另外一個目的是提供一種高性能碳膜電阻器的制備方法，包括以下步驟:
將石墨、碳黑混合，球磨30~40 min，氮氣保護下170~180°C燒結20~28min，再加入其他漿料原料，超聲處理30~45min，過130~160 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為300~340V，磁場為200~300G，電流密度為50~60mA/cm，功率密度為30~40W/cm，膜厚度為0.2-0.8 μπι，即得成品。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的一種高性能碳膜電阻器，該電阻器性能優(yōu)越，負溫度系數(shù)小，高頻特性好，受電壓和頻率影響小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩(wěn)定，阻值范圍寬，且生產(chǎn)成本低廉。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0015]實施例1
一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為:
石墨15份、碳黑8份、酚醛樹脂1份、二氧化硅2份、粘合劑1份、氧化銀2份、氧化銅3份、丙醇30份。
[0016]其制備方法，包括以下步驟:
將石墨、碳黑混合，球磨30 min，氮氣保護下170°C燒結20min，再加入其他楽料原料，超聲處理30min，過130 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為300V，磁場為200G，電流密度為50mA/cm，功率密度為30W/cm，膜厚度為0.2 μ m，即得成品。
[0017]實施例2
一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為: 石墨25份、碳黑16份、酚醛樹脂3份、二氧化硅5份、粘合劑3份、氧化銀3份、氧化銅5份、丙醇40份。
[0018]其制備方法，包括以下步驟:
將石墨、碳黑混合，球磨40 min，氮氣保護下180°C燒結28min，再加入其他楽料原料，超聲處理45min，過160 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為340V，磁場為300G，電流密度為60mA/cm，功率密度為40W/cm，膜厚度為0.8 μ m，即得成品。
[0019]實施例3
一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為:
石墨20份、碳黑12份、酚醛樹脂2份、二氧化硅3份、粘合劑2份、氧化銀2.5份、氧化銅4份、丙醇35份。
[0020]其制備方法，包括以下步驟:
將石墨、碳黑混合，球磨35 min，氮氣保護下175°C燒結24min，再加入其他楽料原料，超聲處理40 min,過145 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為320V，磁場為250G，電流密度為55mA/cm，功率密度為35W/cm，膜厚度為0.5 μ m，即得成品。
[0021]實施例4
一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為:
石墨17份、碳黑9份、酚醛樹脂1.5份、二氧化硅4份、粘合劑2.5份、氧化銀2.6份、氧化銅4.5份、丙醇37份。
[0022]其制備方法，包括以下步驟:
將石墨、碳黑混合，球磨32 min，氮氣保護下172°C燒結22min，再加入其他楽料原料，超聲處理35min，過1340 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為310V，磁場為220G，電流密度為53mA/cm，功率密度為32W/cm，膜厚度為0.3 μπι，即得成品。
[0023]實施例5
一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為:
石墨21份、碳黑13份、酚醛樹脂2.5份、二氧化硅2.5份、粘合劑1.5份、氧化銀2.3份、氧化銅3.5份、丙醇31份。
[0024]其制備方法，包括以下步驟:
將石墨、碳黑混合，球磨38 min，氮氣保護下177°C燒結26min，再加入其他楽料原料，超聲處理43min，過150 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為330V，磁場為270G，電流密度為57mA/cm，功率密度為37W/cm，膜厚度為0.7 μ m，即得成品。
【主權項】
1.一種高性能碳膜電阻器，其特征在于:碳膜漿料原料各組分的重量份為: 石墨15~25份、碳黑8~16份、酚醛樹脂1~3份、二氧化硅2~5份、粘合劑1~3份、氧化銀2—3份、氧化銅3~5份、丙醇30~40份。2.一種高性能碳膜電阻器，其特征在于:碳膜漿料原料各組分的重量份為: 石墨15~20份、碳黑8~12份、酚醛樹脂1~2份、二氧化硅3~5份、粘合劑2~3份、氧化銀2.5-3份、氧化銅4~5份、丙醇35~40份。3.一種高性能碳膜電阻器，其特征在于:碳膜漿料原料各組分的重量份為: 石墨20~25份、碳黑12~16份、酚醛樹脂2~3份、二氧化硅2~3份、粘合劑1~2份、氧化銀2~2.5份、氧化銅3~4份、丙醇30~35份。4.一種高性能碳膜電阻器，其特征在于:碳膜漿料原料各組分的重量份為: 石墨20份、碳黑12份、酚醛樹脂2份、二氧化硅3份、粘合劑2份、氧化銀2.5份、氧化銅4份、丙醇35份。5.一種高性能碳膜電阻器，其特征在于:碳膜漿料原料各組分的重量份為: 石墨17份、碳黑9份、酚醛樹脂1.5份、二氧化硅4份、粘合劑2.5份、氧化銀2.6份、氧化銅4.5份、丙醇37份。6.一種高性能碳膜電阻器，其特征在于:碳膜漿料原料各組分的重量份為: 石墨21份、碳黑13份、酚醛樹脂2.5份、二氧化硅2.5份、粘合劑1.5份、氧化銀2.3份、氧化銅3.5份、丙醇31份。7.一種高性能碳膜電阻器的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 將石墨、碳黑混合，球磨30~40 min，氮氣保護下170~180°C燒結20~28min，再加入其他漿料原料，超聲處理30~45min，過130~169 μ m濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為300~340V，磁場為200~300G，電流密度為50~60mA/cm，功率密度為30~40W/cm，膜厚度為0.2-0.8 μπι，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高性能碳膜電阻器及其制備方法，屬于薄膜電阻器技術領域；其中碳膜漿料原料的各組分的重量份為石墨15~25份、碳黑8~16份、酚醛樹脂1~3份、二氧化硅2~5份、粘合劑1~3份、氧化銀2~3份、氧化銅3~5份、丙醇30~40份；其制備方法為將石墨、碳黑混合，球磨30~40min，氮氣保護下170~180℃燒結20~28min，再加入其他漿料原料，超聲處理30~45min，過130~160μm濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為300~340V，磁場為200~300G，電流密度為50~60mA/cm，功率密度為30~40W/cm，膜厚度為0.2~0.8μm，即得成品；該電阻器性能優(yōu)越，負溫度系數(shù)小，高頻特性好，受電壓和頻率影響小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩(wěn)定，阻值范圍寬，且生產(chǎn)成本低廉。
【IPC分類】H01C10/00
【公開號】CN105355351
【申請?zhí)枴緾N201510810813
【發(fā)明人】陳桂興
【申請人】陳桂興
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月23日