CN101923929A

CN101923929A - 片式电阻器正面电极和背面电极

Info

Publication number: CN101923929A
Application number: CN2010102004973A
Authority: CN
Inventors: 宇野光; 柴田浩
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2010-12-22
Also published as: TW201110159A; JP5426241B2; JP2010287678A

Abstract

本发明公开了一种由包含导电粉末、无铅玻璃料和树脂基料的导电浆料形成的片式电阻器电极，其中所述导电粉末为至少一种选自金、银、铂、钯以及它们的合金的金属粉末，并且所述玻璃料包含第一玻璃料和第二玻璃料，所述第一玻璃料包含至少60重量％的SiO₂，并且所述第二玻璃料包含至少5重量％的TiO₂，所述第一玻璃料与第二玻璃料的重量比介于1∶3至5∶1之间。

Description

片式电阻器正面电极和背面电极

发明背景

发明领域

本发明涉及电极，尤其是涉及片式电阻器中的正面电极和/或背面电极。

背景技术

片式电阻器一般具有基板、正面电极和背面电极，并且还具有提供正面电极与背面电极之间的电连接的端子。正面电极、背面电极和端子可用例如导电浆料形成。

与片式电阻器有关的技术文件包括：

JP2008-218022公开了一种具有高抗电镀性的陶瓷电容器端子，该端子包含用于铜导体浆料的玻璃料，两种硼硅酸锌玻璃料。该端子包含第一玻璃，该第一玻璃含有3至10重量％的SiO₂、25至35重量％的B₂O₃、50至65重量％的ZnO、0至5重量％的Al₂O₃以及1至5重量％的Na₂O+Li₂O+K₂O；以及第二玻璃，该第二玻璃含有30至45重量％的SiO₂、7至15重量％的B₂O₃、20至30重量％的ZnO、0至5重量％的CaO、0至5重量％的Al₂O₃、0至5重量％的TiO₂、3至10重量％的ZrO₂和最多15重量％的Na₂O+Li₂O+K₂O₈。

JPH07(1995)-201506公开了一种具有抗焊料浸析性的片式电阻器端子。该端子由第一电极和第二电极组成，其中第一电极由焊料可润湿性较差的材料制成并与电阻薄膜接触，第二电极由具有良好焊料可润湿性的材料制成，其与第一电极的至少一部分重叠并与电阻薄膜分离。

JPH10(1998)-074419公开了一种具有优异抗焊料浸析性的片式电阻器端子，该端子包含银粉、钯粉、玻璃料以及金属氧化物、烧绿石或硼化物，其中金属选自锡、铱、铑、钌和铼。

片式电阻器的正面电极由玻璃涂层和树脂涂层覆盖。然而，当树脂涂层与端子之间形成间隙时，或当玻璃涂层或树脂涂层中形成裂缝时，在片式电阻器上进行电镀或施加焊料的过程中，电镀液或焊料会对正面电极造成不利影响。例如，镀镍中的酸会通过间隙或裂缝到达电极，从而破坏电极的粘结强度。还存在称为“焊料浸析”的问题，其中在进行焊接时，电极中的导电粉末(银或铜)会溶出，通过间隙或裂缝进入熔化的焊料中，从而使电极的电阻率增大。与耐酸性或抗焊料浸析性有关的公开包括上面引用的专利文件。然而，这些专利文件的公开内容涉及具有耐酸性或抗焊料浸析性的端子，并因此将难以直接应用于其制造工艺不同于端子制造工艺的正面电极。此外，还要在抗焊料浸析性与耐酸性之间进行取舍。也就是说，提高抗焊料浸析性会降低耐酸性。相反，提高耐酸性又会降低抗焊料浸析性。

发明概述

因此，需要既具有抗焊料浸析性又具有耐酸性的电极，尤其是片式电阻器电极。因此本发明的目的在于提供具有此类性质的片式电阻器电极。

本发明涉及电极，具体地讲涉及片式电阻器电极。该电极由包含导电粉末、无铅玻璃料和树脂基料的导电浆料形成。用于形成电极的导电浆料中的导电粉末为至少一种选自以下金属的金属粉末：金、银、铂、钯以及它们的合金。玻璃料的特征在于包含至少含有二氧化硅(SiO₂)的第一玻璃料和至少含有二氧化钛(TiO₂)的第二玻璃料，所述第一玻璃料与第二玻璃料的重量比介于1∶3至5∶1之间。第一玻璃料优选地具有包含以下成分的组合物：60至95重量％的SiO₂、10至30重量％的氧化硼(B₂O₃)和0.5至10重量％的氧化铝(Al₂O₃)。第二玻璃料优选地具有包含以下成分的组合物：5至15重量％的TiO₂、4至20重量％的B₂O₃、5至25重量％的Al₂O₃和5至25重量％的氧化锌(ZnO)。此外，用于形成本发明电极的导电浆料优选地还包含选自锡、铱、铑、钌和铼的金属的氧化物。

形成本发明的片式电阻器电极的方法包括以下步骤：

(a)使用由以下成分组成的导电浆料涂覆绝缘基板：

(i)导电粉末，其为至少一种选自以下金属的粉末：金、银、铂、钯以及它们的合金，

(ii)无铅玻璃料，其包含至少含有60重量％的SiO₂的第一玻璃料和至少含有5重量％的TiO₂的第二玻璃料，所述第一玻璃料与第二玻璃料的重量比介于1∶3至5∶1之间，和

(iii)树脂基料；以及

(b)在800至900℃下焙烧涂覆到绝缘基板上的导电浆料。

由于通过这些步骤形成的片式电阻器电极兼具抗焊料浸析性和耐酸性，因此即使电极上的玻璃涂层与电阻器上的端子之间出现间隙，也可以抑制对片式电阻器的电特性的不利影响。

附图简述

图1为使用根据本发明的电极的片式电阻器的示意性剖视图；

图2A至2E为用于图解根据本发明的片式电阻器电极的制造方法的示意图；

图3为示出了用于评估实施例的抗焊料浸析性的测量电路的图示；以及

图4为示出了用于评估实施例中浸入酸后的电极粘结强度的测量电路的图示。

优选实施方案描述

当本发明中的导电浆料包含如本文指定的导电粉末、玻璃料和任选的金属氧化物时，我们发现通过焙烧该导电浆料获得的电极既具有改善的抗焊料浸析性又具有改善的耐酸性。本发明的片式电阻器电极和形成此类电极的方法如下所述。

1.电极

本发明涉及电极，具体地讲涉及片式电阻器电极。本发明的电极由包含导电粉末、无铅玻璃料和树脂基料以及还可包含任选的金属氧化物的导电浆料形成。

首先，描述了用包含导电粉末、无铅玻璃料和树脂基料以及还可包含任选的金属氧化物的导电浆料形成的电极。本发明的电极只要是片式电阻器电极，就不受有关形状、电极厚度和其他条件的任何具体限制。具体实例为如图1所示的片式电阻器电极。下文以图1中的片式电阻器为例对本发明的电极进行描述。

片式电阻器电极为例如与图1中所示的正面电极2和背面电极3相似的电极。正面电极2和背面电极3设置在相对的位置，分别位于基板1的正面和背面上。其次，参考图1描述了片式电阻器除电极以外的元件。片式电阻器具有基板1。如上文所述，正面电极2和背面电极3分别设置在基板1的正面和背面上，而且正面电极2的一部分被电阻薄膜4覆盖。用于将正面电极2与背面电极3电连接的端子5设置在基板1的侧壁上，其设置方式使得覆盖这些电极的一部分。玻璃涂层6和树脂涂层7设置在电阻薄膜4的表面上以便覆盖电阻薄膜4。此外，提供镍电镀层或锡电镀层(未示出)以便覆盖暴露的端子5。用熔化的焊料将片式电阻器粘合到电路基板上设置有端子的安装区。在本发明中，将包含导电粉末、无铅玻璃料和树脂基料以及还包含任选的金属氧化物的导电浆料用作电极材料。片式电阻器中除电极外的材料可以是常用的材料，不受任何具体限制。例如，基板1不受任何具体限制，只要是绝缘基板即可。举例来说，可使用氧化铝基板、陶瓷基板或玻璃基板。电阻薄膜4可通过印刷和焙烧常规的含氧化钌电阻浆料来形成，端子5可通过印刷和焙烧常规的导电浆料形成，玻璃涂层6和树脂涂层7可分别通过印刷和焙烧常规的玻璃浆料和树脂浆料形成。

用本发明的导电浆料形成的电极既可用作片式电阻器上的正面电极2，也可用作背面电极3。由于正面电极2比背面电极3更可能与焊料接触，因此优选地将本发明的电极至少用作正面电极2。

下文描述了本发明中使用的导电浆料的组合物。

(1)导电粉末

本发明中使用的导电粉末为至少一种选自以下贵金属的粉末：金、银、铂、钯以及它们的合金。优选地使用具有低传导电阻和良好的焊料可润湿性的银粉，尤其是能够氧化焙烧的银粉与抑制银迁移的钯粉的混合物。导电粉末可以是薄片状、球形或无定形的形式。当将导电粉末用于普通导电浆料中时，其粒度对粉末的烧结性能存在影响。例如，具有大粒度的银粉比具有较小粒度的银粉烧结更慢。因此要根据烧结特性选择导电粉末的粒度。然而，考虑到可分散性和印刷适性，平均粒度(D₅₀，激光散射型粒度分布分析仪)优选为0.1至5μm。当粒度小于0.1μm时，在电极材料中的可分散性降低，因此可能无法达到足够的电极强度。另一方面，当粒度大于5μm时，导电浆料会在例如丝网印刷过程中发生堵塞。导电浆料中的导电粉末含量不受任何具体限制，只要其量能够达到本发明的目的即可。然而，当导电粉末为银粉和钯粉的混合物时，导电粉末的含量按导电浆料的重量计优选为65至90重量％，更优选为70至80重量％。

(2)玻璃料

用于实现本发明功能的玻璃料为无机粘合剂，该无机粘合剂有助于导电粉末在焙烧步骤中的烧结，并且还可以提高抗焊料浸析性。本发明中的玻璃料在烧结时液化，进入具有不规则表面的氧化铝基板上的局部凹陷中并固化，从而用作可使电极附着到基板上的“楔子”，此外，它还可以提高耐酸性。因此，可使用在要采用的烧结温度下具有足够粘度和玻璃流动性的玻璃料。本发明中的电极在处于烧结之前的导电浆料状态时包含第一玻璃料和具有不同组成的第二玻璃料。这些玻璃为氧化物玻璃，并包含至少一种选自能够自我玻璃化的称为“玻璃形成氧化物”的氧化物，即SiO₂、B₂O₃、P₂O₅和GeO₂，或补充玻璃形成氧化物，其不会自我玻璃化，但当以多组分形式使用时可以玻璃化，即TiO₂、TeO₂、Al₂O₃、B₂O₃、V₂O₅、Sb₂O₃、CuO和ZnO。此外，还可包含至少一种称为“改性剂”的氧化物，它不会玻璃化但可以改变玻璃特性，并选自LiO、Na₂O、K₂O、MgO、BaO、CaO和SrO。本发明中的玻璃料不含铅。

本发明中的第一玻璃料包含按所述第一玻璃料的重量计至少60重量％的SiO₂。第一玻璃料中的SiO₂含量按所述第一玻璃料的重量计优选为60至95重量％，更优选为65至90重量％。如下文所述的实施例所示，用包含大量SiO₂的玻璃作为电极材料可以获得抑制电极因电镀而剥离的效果。除了SiO₂以外，第一玻璃料还可包含上述玻璃生成体和补充玻璃生成体。B₂O₃是特别优选的玻璃生成体。Al₂O₃为优选的补充玻璃生成体。B₂O₃的含量按所述第一玻璃料的重量计优选为10至30重量％，更优选为15至25重量％。Al₂O₃的含量按所述第一玻璃料的重量计优选为0.5至10重量％，更优选为1至5重量％。第一玻璃料可包含用作改性剂的选自LiO、Na₂O和K₂O的至少一种碱金属氧化物。改性剂的含量按所述第一玻璃料的重量计优选为1至10重量％，更优选为3至8重量％。然而，第一玻璃料不含TiO₂。

本发明中的第二玻璃料包含按所述第二玻璃料的重量计至少5重量％的TiO₂。第二玻璃料中包含的TiO₂的量优选为5至15重量％，更优选为6至10重量％。如果玻璃中的TiO₂含量较低，则会降低防止银从电极中浸析的效果。另一方面，因为TiO₂自身不会玻璃化，因此含量过高又会阻碍玻璃料的形成。除TiO₂以外，第二玻璃料还可包含上述玻璃生成体和补充玻璃生成体。B₂O₃是特别优选的玻璃生成体。B₂O₃的含量按所述第二玻璃料的重量计优选为4至20重量％，更优选为5至15重量％。Al₂O₃和ZnO是特别优选的补充玻璃生成体。Al₂O₃的含量按所述第二玻璃料的重量计优选为5至25重量％，更优选为8至15重量％。ZnO的含量按所述第二玻璃料的重量计优选为5至25重量％，更优选为10至20重量％。第二玻璃料可包含用作改性剂的选自LiO、Na₂O、K₂O、MgO、BaO和CaO的至少一种氧化物。改性剂的含量按所述第二玻璃料的重量计为1至30重量％。第二玻璃料可包含作为玻璃生成体的SiO₂。在这种情况下，第二玻璃料不同于第一玻璃料之处在于：SiO₂的含量按所述第二玻璃料的重量计不超过40重量％。

第一玻璃料与第二玻璃料的重量比为1∶3至5∶1，优选为1∶1至4∶1。如实施例中所示，单独使用第一玻璃料或第二玻璃料都难以使电极兼具抗焊料浸析性和耐酸性。然而我们发现，当以1∶3至5∶1的重量比一起使用这些玻璃料时，通常可以同时获得抗焊料浸析性和耐酸性。导电浆料中的玻璃料含量不受任何具体限制。如实施例所示，通过使用混合的第一玻璃料和第二玻璃料，即使在玻璃料含量不同时，也可以获得抗焊料浸析性和耐酸性。在本发明中，优选的玻璃料含量按导电浆料的重量计为1至10重量％。当导电浆料中的玻璃料含量小于1重量％时，通过焙烧导电浆料形成的电极有可能会与基板分离。另一方面，当玻璃料含量大于10重量％时，可能会有损电极的电导率。为了进一步提高抗焊料浸析性和耐酸性，玻璃料的含量按导电浆料计优选为1至5重量％。在实施例(表3)中，当玻璃料含量为6.6重量％时，抗焊料浸析性和耐酸性通常较差。

在本发明中，玻璃料的粒度不受任何具体限制。然而，希望玻璃料颗粒的平均粒度(D₅₀，激光散射型粒度分布分析仪)在0.1至10μm的范围内。小于0.1μm时，在导电浆料中不易均匀分散。另一方面，粒度大于10μm时，导电浆料会在例如丝网印刷过程中发生堵塞。

本发明的特征在于如上所述用不同组成的玻璃料混合物提高了片式电阻器电极的抗焊料浸析性和耐酸性。

(3)金属氧化物

本发明的电极还可包含选自以下金属的金属氧化物：锡、铱、铑、钌和铼。由于这些金属氧化物不易受到焊料浸析并具有电导性，因此可以在电极中添加此类金属氧化物，即使导电粉末因焊料浸析而溶解出来，电导率的降低程度也可最小化。本发明中使用的金属氧化物包括例如：

(1)氧化铱：Ir₂O₃、IrO₂(铱烧绿石：Pb₂Ir₂O₇、Bi₂Ir₂O₇、Lu₂Ir₂O₇)，

(2)氧化铑：Rh₂O₃、RhO₂、RhO₃(铑烧绿石：Pb₂Rh₂O₇、Bi₂Rh₂O₇、Tl₂Rh₂O₇)，

(3)氧化钌：RuO₂、RuO₃、RuO₄(钌烧绿石：Pb₂Ru₂O₇、Bi₂Ru₂O₇、Tl₂Ru₂O₇)，

(4)氧化铼：Re₂O₃、ReO₃、Re₂O₇，

(5)氧化锡：SnO、SnO₂，

(6)硼化物：LaB₆、Ni₃B、Ni₂B。

其他钌烧绿石氧化物在JP2006-054495和美国专利3,583,931说明书中有详细描述。

这些金属氧化物可以仅添加一种，也可以混合物的形式添加两种或更多种。特别优选地使用相对廉价的氧化锡(SnO或SnO₂)。金属氧化物可以是薄片状、球形或无定形的形式。与上述导电粉末一样，要考虑可分散性和印刷适性，金属氧化物的平均粒度(D₅₀，激光散射型粒度分布分析仪)优选为0.1至10μm，更优选为0.5至5μm。当粒度超过10μm时，导电浆料会在例如丝网印刷过程中发生堵塞。金属氧化物的含量不受任何具体限制，只要其量能够达到本发明的目的。然而，金属氧化物的含量按导电浆料的重量计优选为1至5.0重量％。通过添加至少1重量％的金属氧化物，即使发生焊料浸析，也可以保持电导性。然而，由于金属氧化物会妨碍导电粉末的烧结，因此当添加量超过5重量％时，会存在增大电极电阻率的风险。从电导率的观点来看，更优选的是金属氧化物的含量按导电浆料的重量计不超过3重量％。

(4)树脂基料

在本发明中，导电粉末、玻璃料等分散在树脂基料中，形成称为“浆料”的具有半流体粘度的分散体。通过形成浆料形式，可将分散体印刷并因此涂覆到氧化铝基板上。在本发明中，术语“树脂基料”是指纯粹的树脂。然而，有时会在树脂中添加用于调节粘度的溶剂。在这种情况下，“树脂基料”的概念也涵盖树脂与溶剂的混合物。本发明中使用的树脂不受任何具体限制，但优选的是通常用于浆料的乙基纤维素(EC)。还可以使用诸如乙基羟乙基纤维素、木松香、乙基纤维素与酚醛树脂的混合物、低级醇的聚甲基丙烯酸酯以及乙二醇单乙酸酯的单丁基醚等树脂。可以在树脂中添加用于调节粘度的溶剂。广泛用于浆料的溶剂包括萜烯(如α-或β-萜品醇)、煤油、邻苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇、二丁基卡必醇、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、己二醇和高沸点醇以及醇酯。将这些溶剂和多种其他溶剂混合和调配，以获得具体应用所需的粘度和挥发性。

在用于本发明的导电浆料中，导电粉末、玻璃料和树脂基料的含量分别优选为59至90重量％、1至10重量％和9至40重量％。

然后，描述了用上述电极材料制备导电浆料的方法。

在本发明中，将上述导电粉末、第一玻璃料、第二玻璃料和其他无机填料分散在通过混合树脂与溶剂而获得的树脂基料中，从而制备称为“浆料”的具有半流体粘度的分散体。导电浆料组合物中包含的树脂基料的重量与导电粉末、玻璃料及金属氧化物的合并重量的比率可以变化，这取决于使用的浆料涂覆方法和树脂基料的类型。一般来讲，要获得良好的覆盖率，导电浆料将包含60至91重量％的导电粉末、玻璃料和金属氧化物，以及9至40重量％的树脂基料。

接着，描述了形成本发明的电极的方法，本发明的电极形成方法包括以下步骤：

(a)使用包含以下成分的导电浆料涂覆绝缘基板：

(iii)树脂基料；以及

(b)在800至900℃下焙烧涂覆到绝缘基板上的导电浆料。

本发明的电极可以通过将上述导电浆料涂覆到给定的基板或基板前体上并一起焙烧导电浆料和基板或其前体来获得。电极的构造和其他基本特征如上文关于片式电阻器电极所述。

电极形成方法的具体顺序如下所述。本发明的方法首先包括用导电浆料涂覆绝缘基板的步骤。涂覆导电浆料的技术包括例如丝网印刷(印刷后形成10至20μm的薄膜厚度)。绝缘基板材料不受任何具体限制，只要电绝缘即可。例如，可以使用氧化铝基板或作为氧化铝基板前体的坯带。

然后，通过在约800至约900℃和氧化气氛下焙烧导电浆料和绝缘基板，烧结涂覆到绝缘基板上的电极材料(导电浆料)。可以使用例如能够设置温度曲线的带式连续炉或箱式炉进行焙烧。

本发明的电极最经常用作片式电阻器电极。因此，下文描述了本发明的电极用作片式电阻器电极时的形成方法，片式电阻器如图1所示。图2示出了其上具有本发明的电极的片式电阻器的制备步骤的实例。

本发明的方法首先包括将上述导电浆料涂覆到绝缘基板上的步骤。绝缘基板材料不受任何具体限制，只要具有电绝缘性即可。例如，可以使用氧化铝基板或作为氧化铝基板前体的坯带。具体的涂覆顺序首先涉及在基板1的正面上形成正面电极2(图2A)。然后，形成电阻薄膜4，以便覆盖该正面电极2的一部分(图2B)。接着，在基板1的背面上形成背面电极3，其位置与正面电极2相对(图2C)。本发明既可用于正面电极2也可用于背面电极3。正面电极2和背面电极3可以通过例如丝网印刷(印刷后形成10至20μm的薄膜厚度)上文所述的导电浆料而形成。作为另外一种选择，可以通过首先将导电浆料涂覆到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上，使薄膜厚度达到10至20μm，然后再将导电浆料转移到基板上形成电极。电阻薄膜4通过使用诸如丝网印刷等技术涂覆电阻浆料而形成。作为另外一种选择，电阻薄膜4可以通过首先将电阻浆料涂覆到PET薄膜上，然后再将电阻浆料转移到基板上而形成。

然后，烧结涂覆到绝缘基板上的电极和电阻薄膜。具体地讲，通过形成端子5使正面电极2与背面电极3电连接(图2D)后，在约800至约900℃和氧化气氛下焙烧电极2和3、电阻薄膜4及端子5。由于正面电极2比背面电极3更可能与焊料接触，因此优选地将本发明的电极至少用作正面电极2。端子5通过诸如丝网印刷、浸渍、滚涂或溅射导电浆料等技术形成。形成端子5的方式使得覆盖正面电极2的一部分和背面电极3的一部分，从而使两个电极电连接。

然后通过形成玻璃涂层6和树脂涂层7以便覆盖至少电阻薄膜4的表面，从而保护所得的片式电阻器电极(图2E)。可以用常规方法形成玻璃涂层6和树脂涂层7(参见例如JPH07-147203第[0015]段和JP2004-111833第[0020]段)。然后，在焊料流动或回流到暴露的电极上的步骤中进行焊接时，为了防止电极浸析并确保焊接可靠性，通过电镀来形成镍等电镀层(未示出)。通过前述步骤，可获得本发明的片式电阻器。

用熔化的焊料将完成的片式电阻器固定在电路基板上设置端子5的安装部分。

从以上片式电阻器制备方法的各个操作中还可以明显地看出，本发明的电极通过以下步骤形成：(a)将本发明中的导电浆料涂覆到绝缘基板(如氧化铝基板或其前体)上，以及(b)在800至900℃下焙烧涂覆到绝缘基板上的导电浆料。

通过将本发明的电极用作正面电极2或背面电极3，即使当这些电极暴露于电镀或焊料时，由于优异的耐酸性和抗焊料浸析性，出现缺陷的片式电阻器的数量也可以降至最低。

实施例

本发明通过以下实施例进行更全面的说明，但是这些实施例并不旨在限制本发明的范围。除非另外指明，否则表示成分比例的数字都代表重量百分比(重量％)。

制备导电浆料

实施例中使用表1所列的导电粉末、玻璃料和金属氧化物。浆料中的第一玻璃料和第二玻璃料的各自含量示于表2中。导电浆料中的导电粉末、玻璃料和金属氧化物的合并含量设定为80.0重量％，但玻璃料含量和银粉含量在不同的浆料中有所不同。因此，其他成分即钯粉、SnO₂粉末和树脂基料的含量在所有浆料中都是相同的。具体地讲，钯粉含量设置为0.5重量％，SnO₂粉末含量设置为1.5重量％，树脂基料含量设置为20重量％。第一玻璃料组合物包含71.3重量％的SiO₂、2.1重量％的Al₂O₃和19.8重量％的B₂O₃。第二玻璃料组合物包含35.4重量％的SiO₂、13.9重量％的Al₂O₃、8.2重量％的B₂O₃、10.4重量％的ZnO和8.9重量％的TiO₂。称量出银粉、钯粉、玻璃料、SnO₂和树脂基料各自具体的量，并放入搅拌器中混合，然后在辊磨机中分散，从而制备导电浆料1至5。

表1

评价方法

评价抗焊料浸析性的方法参照图3进行描述。将导电浆料1至5分别丝网印刷到96％氧化铝基板9(25mm长×25mm宽×0.64mm厚)上，图案8(行距0.5mm；薄膜厚度17μm)如图3所示，然后干燥并焙烧，从而形成电极1至5。干燥条件为150℃下10分钟。在带式电炉中以124mm/min的带速进行焙烧。温度曲线为850℃以下10分钟、850℃10分钟以及850℃以上10分钟。将所得的图案8与氧化铝基板9一起浸入到保持在约220℃的共熔的焊料(Sn∶Pb＝62∶36)中30秒。浸入后，将工件从熔化的焊料中取出，采用电阻率测量方法测量电极1至5的电阻率，该方法涉及如图3所示的常用的4点探针技术。将数字万用表(R6581，由Advantest制造)用作电阻率测量设备10。结果示于表2中。

评价耐酸性和抗焊料浸析性的方法参照图4进行说明。将导电浆料1至5分别丝网印刷到96％氧化铝基板9(25mm长×25mm宽×0.64mm厚)上，印刷图案为图4所示的正方形图案11(2.0mm宽×2.0mm长×17μm厚)，然后干燥并焙烧，从而获得电极1至5。干燥和焙烧条件与上文所述相同。将所得的正方形图案11与氧化铝基板9一起浸入到5％的硫酸水溶液中30分钟。浸入后，将导体从水溶液中取出，并用水冲洗，然后在100℃下干燥15分钟。接下来，为了测试粘结强度，将线材焊接到电极表面上。焊接之后，将焊接线材的一端和相对的一端连结到拉伸实验机(Force Analyzer Explorer 2FA1015A 1605NHTP；Aiko Engineering)上，以12mm/min的速率垂直拉动线材，测量线材分离时的拉力值(粘结强度，N)。结果示于表2中。

将具有小于0.8Ω的电阻率的电极评定为具有抗焊料浸析性。将浸入5％的硫酸水溶液后导体粘结强度大于20N的电极评定为具有耐酸性。电极2和电极3兼具抗焊料浸析性和耐酸性。电极1、4和5则无法同时具有抗焊料浸析性和耐酸性。

表2

然后，如在电极3中使用通过以1∶1的比率混合第一玻璃料和第二玻璃料获得的玻璃料，导电浆料中的玻璃料含量发生变化，然后评价抗焊料浸析性和耐酸性。电极6至9的导电浆料中的玻璃料含量和银粉含量示于表3中。其他成分与电极1至5相同。分别用上文所述的电极1至5的评价方法测量电极6至9的电阻率和粘结强度。结果显示，无论玻璃料含量是多少，电极6至9都兼具抗焊料浸析性和耐酸性(表3)。

表3

本发明的电极可以用作电子电路基板中的片式电阻器电极。

Claims

1.由包含导电粉末、无铅玻璃料和树脂基料的导电浆料形成的片式电阻器电极，

其中所述导电粉末为至少一种选自金、银、铂、钯以及它们的合金的金属粉末，并且所述玻璃料包含第一玻璃料和第二玻璃料，其中所述第一玻璃料包含至少60重量％的SiO₂，并且所述第二玻璃料包含至少5重量％的TiO₂，所述第一玻璃料与第二玻璃料的重量比介于1∶3至5∶1之间。

2.根据权利要求1的片式电阻器电极，其中所述第一玻璃料包含60至95重量％的SiO₂、10至30重量％的B₂O₃和0.5至10重量％的Al₂O₃，并且所述第二玻璃料包含5至15重量％的TiO₂、4至20重量％的B₂O₃、5至25重量％的Al₂O₃和5至25重量％的ZnO。

3.根据权利要求1的片式电阻器电极，其中所述导电浆料还包含选自锡、铱、铑、钌和铼的金属的氧化物。

4.根据权利要求1的片式电阻器电极，其中所述玻璃料含量为1至10重量％。

5.根据权利要求1的片式电阻器电极，其中所述金属氧化物的含量为0.1至5.0重量％。

6.形成片式电阻器电极的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)使用包含以下成分的导电浆料涂覆绝缘基板：

(i)导电粉末，所述导电粉末为至少一种选自以下金属的粉末：金、银、铂、钯以及它们的合金，

(ii)无铅玻璃料，所述无铅玻璃料包含第一玻璃料和第二玻璃料，其中所述第一玻璃料包含至少60重量％的SiO₂，所述第二玻璃料包含至少5重量％的TiO₂，所述第一玻璃料与第二玻璃料的重量比介于1∶3至5∶1之间，和

(iii)树脂基料；以及

(b)在800至900℃下焙烧涂覆到所述绝缘基板上的导电浆料。

7.根据权利要求6来形成片式电阻器电极的方法，其中所述第一玻璃料包含60至95重量％的SiO₂、10至30重量％的B₂O₃和0.5至10重量％的Al₂O₃，并且所述第二玻璃料包含5至15重量％的TiO₂、4至20重量％的B₂O₃、5至25重量％的Al₂O₃和5至25重量％的ZnO。

8.根据权利要求6来形成片式电阻器电极的方法，其中所述导电浆料还包含选自锡、铱、铑、钌和铼的金属的氧化物。

9.根据权利要求8来形成片式电阻器电极的方法，其中所述金属氧化物为SnO或SnO₂。

10.根据权利要求8来形成片式电阻器电极的方法，其中所述金属氧化物的含量为0.1至5.0重量％。