CN104690266A - 用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,其特征在于:它由以下质量百分比的组分组成,Mn 10-30wt%,Cu 70-90wt%;且该合金的平均粒径为0.5-5μm、氧含量≤5000ppm、杂质含量≤600ppm、熔点为870-950℃。本发明的铜锰合金粉,用于取代银钯贵金属粉在晶片电阻器电极上的应用,具有优良的印刷性、均匀合金元素分布、可控的电阻及稳定的TCR和低廉的价格。
Description
技术领域
本发明涉及晶片电阻器技术领域,具体涉及一种用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,或称制备晶片电阻器正面和/或背面电极的铜锰合金粉。
背景技术
多层陶瓷电容器和晶片电阻器现已大规模应用于手机等通讯设备上,每年的出货量巨大,而且处于递增的趋势,其市场前景广阔。高性能电极浆料是二者不可缺少的一部分,MLCC的电极浆料已从之前的Ag、Pd等贵金属浆料替换为Ni、Cu等贱金属浆料,不仅在性能上满足了应用要求,而且经济效益也大大增加。目前,在晶片电阻电极材料中,对于贱金属浆料取代Ag、Pd贵金属浆料的研究处于开发阶段,其浆料所需的Cu-Mn合金粉是核心。当前,虽有国内外厂商用Cu粉+Mn粉、Cu-Mn合金片取代晶片电阻电极制备所用Ag-Pd贵金属浆料的报道,但是这两种替代方案都出现了一系列的问题。Cu粉+Mn粉替代方案,由于Mn粉粒径过大(10-15μm),严重影响电极浆料的印刷性能;Cu粉和Mn粉简单的机械混合,烧结后的Cu、Mn元素在电极层分布不均匀,影响TCR(电阻值的温度系数)的稳定性。虽然Cu-Mn合金片在制备过程不用印刷,较为方便,但是对于晶片电阻器所要求的R(电阻)和TCR(电阻温度系数)较难控制,而且对于高精度要求的晶片电阻器的小型化有着不利的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以降低热电势ECu、提高电阻率及抗蚀性、进一步改善TCR,具有优良的印刷性、均匀的合金元素分布、可控的电阻及稳定的TCR和低廉的价格的用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,该合金由以下质量百分比的组分组成:Mn 10-30wt%,Cu70-90wt%;且该合金的平均粒径为0.5-5μm、氧含量≤5000ppm、杂质含量≤600ppm、熔点为870-950℃。
本发明上述的用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,由物理气相沉积(PVD)法制备而成,采用该方法使得其中Mn原子固溶到Cu晶格中,形成元素分布均匀的铜锰固溶体合金。
本发明上述的杂质为合金中不可避免的杂质,氧含量的控制也非常关键,氧含量过高易引起材料性能改变,本发明的合金的氧含量控制≤5000ppm,使得合金的组织和性能大大改善。
本发明的优点和有益效果:
1.本发明的铜锰合金粉,Cu与Mn不是简单的机械混合,而是Mn原子固溶到Cu的晶格中,形成Cu-Mn固溶体合金,熔点比纯金属的Cu或Mn低且可调控(通过Cu-Mn二元体系的相图可知,调节Mn含量即可调节合金的熔点,每个固定Mn含量的合金其熔点是确定的),有利于降低晶片电阻器中正面、背面电极的烧结温度。
2.本发明的铜锰合金粉,粒径较为均匀,平均粒径为0.5-5μm,经过筛分、气相或液相分级,可以实现对粉体粒度分布的调控,符合现阶段晶片电阻器所需的厚膜印刷制程。
3.本发明的铜锰合金粉,合金元素分布均匀,电阻R可控,电阻的温度系数TCR稳定。
4.本发明的铜锰合金粉采用物理气相沉积法制备所得,结晶度较高,可提高铜锰合金粉的氧化温度,具有较好的烧结性能。
5.本发明的铜锰合金粉,粉体氧含量低,抗氧化特性好。
6.本发明的铜锰合金粉,价格低廉,不到银钯贵金属粉价格的10%。
7.本发明的Cu-Mn合金粉,利用Mn含量对于Cu-Mn合金的电阻率和TCR非常敏感的特性,可以降低热电势ECu、提高电阻率及抗蚀性、进一步提高TCR的稳定性;并且粒径为0.5-5μm的Cu-Mn合金粉能很好的解决上述Cu粉+Mn粉与Cu-Mn合金片替代方案在应用中出现的问题;其优良的印刷性、均匀的合金元素分布、可控的电阻及稳定的TCR和低廉的价格是取代Ag-Pd贵金属粉在晶片电阻器正面、背面电极上应用的理想材料。
附图说明:
图1为晶片电阻器的结构示意图。
如图所示:1.正面电极;2、背面电极
图2为本发明用物理气相沉积法制备的球状铜锰合金粉电镜图。
图3为本发明用物理气相沉积法制备的铜锰合金粉的Cu与Mn元素的分布图。
如图所示:本发明的铜锰合金粉,Cu与Mn元素在基体上分布均匀。
图4为本发明用物理气相沉积法制备的铜锰合金粉的XRD图谱。
具体实施方式:
下面通过实施例详细描述本发明,但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1、粒径1.5μm的Cu-25%Mn的铜锰合金粉的制备。将一定量的Cu棒放入高温金属蒸发器的坩埚中,安装好等离子发生装置(具体可参考ZL201110119245.2,金属蒸发装置及用该装置制备超微细金属粉末的方法,在此不再详细描述具体制备过程),并检查气密性,抽好真空,冲入氮气使得整个系统处于惰性气体气氛下,控制坩埚内压力,启动等离子发生装置,保温一段时间后,将等离子枪功率提高到一定功率,观察金属液面高度,待Cu的蒸发量达到一定要求后,根据前期计算的Cu、Mn饱和蒸汽压的差异,开始调节Mn的加料量,随后合金蒸气被冷却成合金粉,其粒径为2μm左右,Mn含量为25%左右。上述物理气相沉积法所得的合金粉,在特定温度下的还原性气氛内进行处理一定时间,随炉冷却。随后,将热处理过后的合金粉加入到调配好的油酸酒精溶剂(溶剂为:油酸质量为合金粉质量的0.5%,油酸和酒精的体积比为1:10)中进行包覆,最后对包覆过后的合金粉进行干燥得到所需要的Cu-25%Mn的铜锰合金粉。
其它实施例的制备步骤同上述实施例1。
采用物理气相法制备,经过后期处理后得到不同Mn含量的铜锰合金粉,按照晶片电阻器正面与背面电极的一些重要的参数,与当前使用的银钯贵金属粉进行比较,参数如表1所示。
表1 本发明实施例与对比例性能参数
项目 | Cu-10%Mn合金粉 | Cu-20%Mn合金粉 | Cu-25%Mn合金粉 | Ag-Pd贵金属粉 |
价格 | ~¥700/kg | ~¥750/kg | ~¥800/kg | ~¥10000/kg |
平均粒径 | 1.5μm | 1.5μm | 1.5μm | 1.5μm |
印刷性能 | 符合 | 符合 | 符合 | 符合 |
烧结温度 | ~1000℃ | ~950℃ | ~900℃ | ~900℃ |
R | ~20mΩ,符合 | ~20mΩ,符合 | ~20mΩ,符合 | ~20mΩ,符合 |
TCR | 0-100℃范围稳定 | 0-100℃范围稳定 | 0-100℃范围稳定 | 0-100℃范围稳定 |
从采用的实施案例来看,本发明的铜锰合金粉制备晶片电阻器正面、背面电极,虽然Mn含量为10%和20%Cu-Mn合金粉的烧结温度较银钯贵金属偏高一些,但是Mn含量为25%的Cu-Mn合金粉烧的结温度与银钯贵金属一致。最为关键是晶片电阻器电极上的一些重要的性能参数上,Cu-Mn合金粉与银钯贵金属粉相当,都能符合要求,但是价格为银钯贵金属粉的8%左右。
Claims (3)
1.一种用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,其特征在于:它由以下质量百分比的组分组成,Mn 10-30wt%,Cu 70-90wt%;且该合金的平均粒径为0.5-5μm、氧含量≤5000ppm、杂质含量≤600ppm、熔点为870-950℃。
2.根据权利要求1所述的用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,其特征在于:所述的铜锰合金粉由物理气相沉积法制备而成,该方法使得其中Mn原子固溶到Cu晶格中,形成元素分布均匀的铜锰固溶体合金。
3.根据权利要求1所述的用于制备晶片电阻器正面、背面电极的铜锰合金粉,其特征在于:该铜锰合金粉用于取代银钯贵金属粉,实现在晶片电阻器电极上的应用。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106435259A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-02-22 | 江苏博迁新材料股份有限公司 | 超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2340669C (en) * | 1998-08-18 | 2009-04-07 | Noranda Inc. | Method and transferred arc plasma system for production of fine and ultrafine powders |
KR100943453B1 (ko) * | 2009-08-18 | 2010-02-22 | 이대식 | 초미세 금속분말 제조 장치 및 방법, 이에 사용되는 금속증발장치 |
CN102211197A (zh) * | 2011-05-06 | 2011-10-12 | 宁波广博纳米新材料股份有限公司 | 金属蒸发装置及用该装置制备超微细金属粉末的方法 |
CN102950289A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-06 | 宁波广博纳米新材料股份有限公司 | 纳米级铜锰合金粉的生产方法 |
CN104160463A (zh) * | 2012-03-05 | 2014-11-19 | 株式会社村田制作所 | 电子部件及电子部件与接合对象物的接合结构体的形成方法 |
CN104212997A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-12-17 | 日立金属株式会社 | Cu-Mn合金膜和Cu-Mn合金溅射靶材以及Cu-Mn合金膜的成膜方法 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2340669C (en) * | 1998-08-18 | 2009-04-07 | Noranda Inc. | Method and transferred arc plasma system for production of fine and ultrafine powders |
KR100943453B1 (ko) * | 2009-08-18 | 2010-02-22 | 이대식 | 초미세 금속분말 제조 장치 및 방법, 이에 사용되는 금속증발장치 |
CN102211197A (zh) * | 2011-05-06 | 2011-10-12 | 宁波广博纳米新材料股份有限公司 | 金属蒸发装置及用该装置制备超微细金属粉末的方法 |
CN104160463A (zh) * | 2012-03-05 | 2014-11-19 | 株式会社村田制作所 | 电子部件及电子部件与接合对象物的接合结构体的形成方法 |
CN102950289A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-06 | 宁波广博纳米新材料股份有限公司 | 纳米级铜锰合金粉的生产方法 |
CN104212997A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-12-17 | 日立金属株式会社 | Cu-Mn合金膜和Cu-Mn合金溅射靶材以及Cu-Mn合金膜的成膜方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106435259A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-02-22 | 江苏博迁新材料股份有限公司 | 超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉 |
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