CN109003699A - 一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法。片式电阻用电阻浆料包括以下重量份数的原料：合金导电填料50‑60份、二氧化钌10‑15份、二氧化锰5‑10份、氧化钙5‑10份、纳米二氧化硅10‑15份、二甲基硅油2‑6份、聚乙二醇10‑15份和粘结剂3‑8份。本发明的电阻浆料原料配比简单，不含铅，绿色环保，通过合金导电填料满足电阻导电性能，通过二氧化钌、二氧化锰、氧化钙和纳米二氧化硅，浆料稳定性好，通过二甲基硅油和聚乙二醇，浆料分散性和附着性好，通过粘结剂，浆料更加稳定，且粘结性好。

Description

一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法，属于电子元件加工技术领域。
背景技术
电阻是一种常用的电气元件，应用领域广泛，例如使用在集成电路、芯片中。电子浆料是制造厚膜元件的基础材料，是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合均匀的膏状物。
作为电阻浆料的主要成分，通常由玻璃组合物、导电材料、有机载体来构成，包含玻璃组合物是为了调节电阻值和增加浆料的粘接性。在基板上印刷电阻浆料之后，通过烧结，形成厚度约 5-20um 的厚膜电阻，并且，在此种电阻浆料中，通常可使用氧化钌和铅钌氧化物作为导电材料，可使用氧化铅类玻璃等作为玻璃。
现有的电阻浆料常常很难兼顾电阻性能和机械性能。因此，研制新型电阻浆料成为研究热点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种片式电阻用电阻浆料，包括以下重量份数的原料：合金导电填料50-60份、二氧化钌10-15份、二氧化锰5-10份、氧化钙5-10份、纳米二氧化硅10-15份、二甲基硅油2-6份、聚乙二醇10-15份和粘结剂3-8份。
所述的一种片式电阻用电阻浆料，所述粘结剂包括以下重量份数的原料：环氧树脂20-30份、羟丙基-β-环糊精15-20份、吐温3-8份和三甲基六亚甲基二胺2-6份。
所述的一种片式电阻用电阻浆料，所述粘结剂是通过以下步骤获得的：将环氧树脂和吐温经过搅拌混合后，在搅拌的条件下依次加入羟丙基-β-环糊精和三甲基六亚甲基二胺，混合后得到粘结剂。
所述的一种片式电阻用电阻浆料，所述合金导电填料包括以下重量份数的原料：镍15-20份、钇10-15份、银15-20份、钯1-5份和石墨烯20-30份。
所述的一种片式电阻用电阻浆料，所述合金导电填料是通过以下步骤获得的：将镍、钇、银和钯置于电炉中熔炼，熔炼后将合金制成颗粒状，将颗粒状的合金和石墨烯一起置于球磨机中，球磨后得到金属合金导电填料。
所述的一种片式电阻用电阻浆料的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）将二氧化钌、二氧化锰、氧化钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油和一部分的聚乙二醇置于球磨机中，过滤后得到浆料A；
（2）将合金导电填料和剩余的聚乙二醇一起置于球磨机中，过滤后得到浆料B；
（3）在温度为50-60℃条件下，搅拌将浆料A、浆料B和粘结剂混合得到厚膜电阻浆料。
本发明所达到的有益效果：
本发明的电阻浆料原料配比简单，不含铅，绿色环保，通过合金导电填料满足电阻导电性能，通过二氧化钌、二氧化锰、氧化钙和纳米二氧化硅，浆料稳定性好，通过二甲基硅油和聚乙二醇，浆料分散性和附着性好，通过粘结剂，浆料更加稳定，且粘结性好。
本发明的合金导电填料原料简单，导电性能好，能够适应片式电阻的需求。
本发明的粘结剂各原料协同作用，提高了粘结性和稳定性。
本发明的制备方法简单，适合工业生产；通过球磨，各原料被研磨的更加细腻，同时混合均匀，在50-60℃，将浆料A和浆料B混合，混合更加均匀，且各原料反应更加迅速。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种片式电阻用电阻浆料，包括以下重量份数的原料：合金导电填料50份、二氧化钌15份、二氧化锰5份、氧化钙5份、纳米二氧化硅15份、二甲基硅油2份、聚乙二醇10份和粘结剂8份。
所述粘结剂包括以下重量份数的原料：环氧树脂20份、羟丙基-β-环糊精20份、吐温3份和三甲基六亚甲基二胺6份。所述粘结剂是通过以下步骤获得的：将环氧树脂和吐温经过搅拌混合后，在搅拌的条件下依次加入羟丙基-β-环糊精和三甲基六亚甲基二胺，混合后得到粘结剂。
所述合金导电填料包括以下重量份数的原料：镍15份、钇10份、银20份、钯1份和石墨烯30份。所述合金导电填料是通过以下步骤获得的：将镍、钇、银和钯置于电炉中熔炼，熔炼后将合金制成颗粒状，将颗粒状的合金和石墨烯一起置于球磨机中，球磨后得到金属合金导电填料。
所述的一种片式电阻用电阻浆料的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）将二氧化钌、二氧化锰、氧化钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油和一部分的聚乙二醇置于球磨机中，过滤后得到浆料A；
（2）将合金导电填料和剩余的聚乙二醇一起置于球磨机中，过滤后得到浆料B；
（3）在温度为50-60℃条件下，搅拌将浆料A、浆料B和粘结剂混合得到厚膜电阻浆料。
实施例2
一种片式电阻用电阻浆料，包括以下重量份数的原料：合金导电填料60份、二氧化钌10份、二氧化锰10份、氧化钙10份、纳米二氧化硅10份、二甲基硅油6份、聚乙二醇15份和粘结剂3份。
所述粘结剂包括以下重量份数的原料：环氧树脂30份、羟丙基-β-环糊精15份、吐温8份和三甲基六亚甲基二胺2份。所述粘结剂是通过以下步骤获得的：将环氧树脂和吐温经过搅拌混合后，在搅拌的条件下依次加入羟丙基-β-环糊精和三甲基六亚甲基二胺，混合后得到粘结剂。
所述合金导电填料包括以下重量份数的原料：镍20份、钇15份、银15份、钯5份和石墨烯20份。所述合金导电填料是通过以下步骤获得的：将镍、钇、银和钯置于电炉中熔炼，熔炼后将合金制成颗粒状，将颗粒状的合金和石墨烯一起置于球磨机中，球磨后得到金属合金导电填料。
所述的一种片式电阻用电阻浆料的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）将二氧化钌、二氧化锰、氧化钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油和一部分的聚乙二醇置于球磨机中，过滤后得到浆料A；
（2）将合金导电填料和剩余的聚乙二醇一起置于球磨机中，过滤后得到浆料B；
（3）在温度为50-60℃条件下，搅拌将浆料A、浆料B和粘结剂混合得到厚膜电阻浆料。
实施例3
一种片式电阻用电阻浆料，包括以下重量份数的原料：合金导电填料56份、二氧化钌12份、二氧化锰8份、氧化钙8份、纳米二氧化硅12份、二甲基硅油4份、聚乙二醇12份和粘结剂5份。
所述粘结剂包括以下重量份数的原料：环氧树脂26份、羟丙基-β-环糊精18份、吐温5份和三甲基六亚甲基二胺3份。所述粘结剂是通过以下步骤获得的：将环氧树脂和吐温经过搅拌混合后，在搅拌的条件下依次加入羟丙基-β-环糊精和三甲基六亚甲基二胺，混合后得到粘结剂。
所述合金导电填料包括以下重量份数的原料：镍18份、钇12份、银12份、钯4份和石墨烯25份。所述合金导电填料是通过以下步骤获得的：将镍、钇、银和钯置于电炉中熔炼，熔炼后将合金制成颗粒状，将颗粒状的合金和石墨烯一起置于球磨机中，球磨后得到金属合金导电填料。
所述的一种片式电阻用电阻浆料的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）将二氧化钌、二氧化锰、氧化钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油和一部分的聚乙二醇置于球磨机中，过滤后得到浆料A；
（2）将合金导电填料和剩余的聚乙二醇一起置于球磨机中，过滤后得到浆料B；
（3）在温度为50-60℃条件下，搅拌将浆料A、浆料B和粘结剂混合得到厚膜电阻浆料。
对比例
一种片式电阻用电阻浆料，包括以下重量份数的原料：合金导电填料56份、二氧化钌12份、二氧化锰8份、氧化钙8份、纳米二氧化硅12份、二甲基硅油4份和聚乙二醇12份。
各实施例和对比例的电阻浆料性能见表1：
方阻的测定采用GB/T 17473 .3-2008测定。
短暂过负荷，阻值变化率按照电子行业国家标准SJ20634-97进行测定，电阻浆料短时间过载，施加2 .5倍额定工作电压，5 s，恢复30 min，测试阻值变化率。
将电阻浆料涂布到陶瓷基片上，在250~280℃下烘干，800℃烧结，再锡焊引线，用拉力机测试附着力。
表1
方阻（Ω/□） 电阻温度系数（℃-1） 附着力（N） 短暂过负荷，阻值变化率（%）
实施例1 1.7×105 0.058 20 0.12
实施例2 2.1×105 0.053 20 0.15
实施例3 1.8×105 0.068 22 0.13
对比例 6.8×105 0.021 12 0.18
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种片式电阻用电阻浆料，其特征是，包括以下重量份数的原料：合金导电填料50-60份、二氧化钌10-15份、二氧化锰5-10份、氧化钙5-10份、纳米二氧化硅10-15份、二甲基硅油2-6份、聚乙二醇10-15份和粘结剂3-8份。
2.根据权利要求1所述的一种片式电阻用电阻浆料，其特征是，所述粘结剂包括以下重量份数的原料：环氧树脂20-30份、羟丙基-β-环糊精15-20份、吐温3-8份和三甲基六亚甲基二胺2-6份。
3.根据权利要求2所述的一种片式电阻用电阻浆料，其特征是，所述粘结剂是通过以下步骤获得的：将环氧树脂和吐温经过搅拌混合后，在搅拌的条件下依次加入羟丙基-β-环糊精和三甲基六亚甲基二胺，混合后得到粘结剂。
4.根据权利要求1所述的一种片式电阻用电阻浆料，其特征是，所述合金导电填料包括以下重量份数的原料：镍15-20份、钇10-15份、银15-20份、钯1-5份和石墨烯20-30份。
5.根据权利要求4所述的一种片式电阻用电阻浆料，其特征是，所述合金导电填料是通过以下步骤获得的：将镍、钇、银和钯置于电炉中熔炼，熔炼后将合金制成颗粒状，将颗粒状的合金和石墨烯一起置于球磨机中，球磨后得到金属合金导电填料。
6.根据以上任一权利要求所述的一种片式电阻用电阻浆料的制备方法，其特征是，包括以下几个步骤：
（1）将二氧化钌、二氧化锰、氧化钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油和一部分的聚乙二醇置于球磨机中，过滤后得到浆料A；
（2）将合金导电填料和剩余的聚乙二醇一起置于球磨机中，过滤后得到浆料B；
（3）在温度为50-60℃条件下，搅拌将浆料A、浆料B和粘结剂混合得到厚膜电阻浆料。
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