CN113539591B - 一种减小尺寸效应的片式电阻浆料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减小尺寸效应的片式电阻浆料，所述片式电阻浆料包含功能材料粉体、玻璃粉、添加剂和有机载体，其中，以片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，功能材料粉体的含量为10wt%～30wt%，玻璃粉的含量为30wt%～50wt%，添加剂的含量为2wt%～10wt%，有机载体的含量为20wt%～50wt%，所述添加剂包含钽酸钇。本发明的片式电阻浆料制备的片式电阻具有尺寸效应小的突出优点。

Description

一种减小尺寸效应的片式电阻浆料

技术领域

本发明属于电子浆料领域，具体涉及一种减小尺寸效应的片式电阻浆料。

背景技术

在20世纪出现并得到飞速发展的电子元器件工业使整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。由于社会发展的需要，电子装置变得越来越复杂，这就要求了电子装置必须具有可靠性、速度快、消耗功率小以及质量轻、小型化、成本低等特点，片式电阻应运而生。

电阻的电阻值与电阻材料的电阻率、电阻的长度成正比，与电阻的截面积成反比。一般认为电阻材料的电阻率不随电阻的尺寸变化发生变化，那么当电阻的厚度一定、且长度与宽度的比值保持不变时，电阻的电阻值应保持不变。但对于片式电阻，存在电阻的电阻值随尺寸变化而变化的现象，这被称作片式电阻的尺寸效应。

片式电阻浆料由导电相、玻璃相、添加剂和有机载体组成，片式电阻的规格尺寸主要有1206、0805、0603、0402、0201、01005等。这一系列产品的开发，必须解决因尺寸不同带来的阻值、温度系数等性能差异太大造成产品不合格的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种减小尺寸效应的片式电阻器。本发明通过使用钽酸钇作为片式电阻浆料的添加剂，制备的片式电阻能大幅度减小尺寸效应，从而加快片式电阻浆料在更小尺寸上的应用，推动电阻器件朝着轻、小、薄化方向发展。

具体而言，本发明一种片式电阻浆料，所述片式电阻浆料包含功能材料粉体、玻璃粉、添加剂和有机载体，其中，以片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，功能材料粉体的含量为10wt%～30wt%，玻璃粉的含量为30wt%～50wt%，添加剂的含量为2wt%～10wt%，有机载体的含量为20wt%～50wt%，所述添加剂包含钽酸钇。

在一个或多个实施方案中，以片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，钽酸钇的含量为2wt%～6wt%。

在一个或多个实施方案中，所述功能材料粉体包含选自钌酸铅和氧化钌中的一种或两种。

在一个或多个实施方案中，所述添加剂还包含氧化铜。

在一个或多个实施方案中，以片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，氧化铜的含量为0.2wt%～1.5wt%。

在一个或多个实施方案中，所述玻璃粉包含玻璃粉A和玻璃粉B，其中，所述玻璃粉A的原料包括25wt%～35wt%的PbO、20wt%～40wt%的SiO₂、10wt%～25wt%的CaO、5wt%～10wt%的Al₂O₃、5wt%～10wt%的B₂O₃、0.2wt%～0.5wt%的Na₂O和1.5wt%～2.5wt%的ZnO，所述玻璃粉B的原料包括30wt%～50wt%的PbO、20wt%～40wt%的SiO₂、10wt%～20wt%的CaO和2wt%～10wt%的Al₂O₃。

在一个或多个实施方案中，所述玻璃粉A和所述玻璃粉B采用以下方法制备：将玻璃粉的原料混匀后，在1200～1500℃下熔炼，水冷后通过球磨得到玻璃粉。

在一个或多个实施方案中，所述功能材料粉体的粒径在1～2μm的范围内。

在一个或多个实施方案中，所述玻璃粉的粒径在1～2μm的范围内。

在一个或多个实施方案中，所述有机载体包含树脂、溶剂和有机添加剂，以有机载体总重计，所述有机载体中，树脂的含量为8wt%～15wt%，溶剂的含量为80wt%～90wt%，有机添加剂的含量为1wt%～5wt%。

在一个或多个实施方案中，所述树脂包含聚阴离子纤维素和环氧热固树脂。

在一个或多个实施方案中，所述溶剂包含松油醇。

在一个或多个实施方案中，所述有机添加剂包含卵磷脂、聚乙烯蜡和月桂酸。

本发明还提供采用本文任一实施方案所述的片式电阻浆料制备得到的片式电阻。

本发明还提供包含本文任一实施方案所述的片式电阻的电路板。

本发明还提供钽酸钇在减小片式电阻的尺寸效应中的用途。

附图说明

图1为测试例中所用的片式电阻测试图形。图1中，较大的黑色方形为0.8μm×0.8μm的图形，较小的黑色方形为0.3μm×0.3μm的图形。

具体实施方式

为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。

本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。

本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。

本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值（包括整数与分数）。

本文中，组合物的所有组分的百分含量之和等于100%。

本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”及类似用语涵盖了“基本上由……组成”和“由……组成”的意思，即“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”、“A基本上由a组成”和“A由a组成”的意思。本文中，若无特别说明，“基本上由……组成”可以理解为“80%以上、优选90%以上、更优选95%以上由……组成”。

片式电阻浆料是由固体粉料和有机介质经过轧制混合而成的膏状物，是用于制造片式电阻的基础材料。片式电阻浆料的成分通常包括导电相、玻璃粘结相、有机载体和添加剂。本发明的发明人发现在片式电阻浆料中添加钽酸钇作为添加剂能够减小片式电阻的尺寸效应。本发明中，尺寸效应减小至少体现在因尺寸变化导致的片式电阻的电阻率的变化减小，任选地还可以体现在因尺寸变化导致的片式电阻的正温度系数和/或负温度系数的变化减小。

导电相

片式电阻浆料的导电相包括一种或多种功能材料粉体。片式电阻浆料中的功能材料主要用于调控片式电阻的电阻值。本发明的片式电阻浆料可以包括常用于片式电阻浆料的各种功能材料粉体，包括但不限于银粉、铂族金属（包括钌、铑、钯、锇、铱、铂及其合金）粉末以及含铂族金属的化合物（例如氧化物、盐等）粉体。含铂族金属的氧化物的实例包括氧化钌（RuO₂）。含铂族金属的盐的实例包括钌酸铅（Pb₂Ru₂O₆）。

以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，导电相的含量为10wt%～30wt%，例如12wt%、14wt%、16wt%、18wt%、20wt%、25wt%。

通过复配导电性能不同的功能材料可以实现对片式电阻的电阻值的调控。在一些实施方案中，本发明的片式电阻浆料中的导电相包括选自氧化钌和钌酸铅中的一者或两者。当导电相包括多种功能材料时，各功能材料之间的比例可以根据电阻值需求确定。例如，当导电相包括氧化钌和钌酸铅时，两者的质量比可以在1:2到2:1之间，例如1:1。在片式电阻浆料中的导电相包括选自氧化钌和钌酸铅中的一者或两者的实施方案中，氧化钌和钌酸铅的总质量可以占到导电相总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、100%。

本发明中，功能材料粉体（例如氧化钌、钌酸铅）的粒径优选在1～2μm之间。

玻璃粘结相

片式电阻浆料的玻璃粘结相包括一种或多种玻璃粉。玻璃粉通常由玻璃粉的原料经过熔炼、淬冷、球磨等工艺而制备得到，例如可以将玻璃粉的原料混合均匀后，将所得混合物置于熔炼炉中进行熔炼，得到玻璃液；将玻璃液进行淬冷、例如水淬后得到玻璃；将玻璃球磨成玻璃粉。片式电阻浆料中的玻璃粉的原料可以包括选自以下材料中的一种或多种：PbO、Pb₃O₄、B₂O₃、CaO、SiO₂、BaO、Al₂O₃、Na₂O、K₂O和ZnO。熔炼的温度可以为1200℃～1500℃、例如1350±50℃。

以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，玻璃粘结相的含量为30wt%～50wt%，例如35wt%、40wt%、45wt%、48wt%。

可以使用两种或两种以上的玻璃粉作为片式电阻浆料的玻璃粘结相。在一些实施方案中，本发明的片式电阻浆料中的玻璃粘结相包含玻璃粉A和玻璃粉B，其中，玻璃粉A为Pb-Si-Ca-Al-B-Zn体系玻璃粉，玻璃粉B为Pb-Si-Ca-Al体系玻璃粉。玻璃粉A和玻璃粉B的质量比可以在2:1到4:1之间，例如3:1。玻璃粉A和玻璃粉B具有搭配的高低软化点，烧结时高软化点的玻璃粉形成骨架保持形状，低软化点的玻璃粉起到浸润及填充作用。玻璃粉A和玻璃粉B的总质量可以占到片式电阻浆料中的玻璃粘结相总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、100%。

本发明中，Pb-Si-Ca-Al-B-Zn体系玻璃粉是指所含正价元素主要为Pb、Si、Ca、Al、B、Zn的玻璃粉。Pb、Si、Ca、Al、B和Zn的总质量通常占到Pb-Si-Ca-Al-B-Zn体系玻璃粉的正价元素总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、98%以上、99%以上。Pb-Si-Ca-Al-B-Zn体系玻璃粉可能还含有少量的Na和/或K。在一些实施方案中，本发明所用的玻璃粉A的原料包括25wt%～35wt%的PbO、20wt%～40wt%的SiO₂、10wt%～25wt%的CaO、5wt%～10wt%的Al₂O₃、5wt%～10wt%的B₂O₃、0.2wt%～0.5wt%的Na₂O和1.5wt%～2.5wt%的ZnO，例如玻璃粉A的原料可以包括35wt%的PbO、30wt%的SiO₂、20wt%的CaO、5wt%的Al₂O₃、7wt%的B₂O₃、0.5wt%的Na₂O和2.5wt%的ZnO。

本发明中，Pb-Si-Ca-Al体系玻璃粉是指所含正价元素主要为Pb、Si、Ca和Al的玻璃粉。Pb、Si、Ca和Al的总质量通常占到Pb-Si-Ca-Al-B-Zn体系玻璃粉的正价元素总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、100%。在一些实施方案中，本发明所用的玻璃粉B的原料包括30wt%～50wt%的PbO、20wt%～40wt%的SiO₂、10wt%～20wt%的CaO和2wt%～10wt%的Al₂O₃，例如玻璃粉B的原料可以包括50wt%的PbO、30wt%的SiO₂、16wt%的CaO和4wt%的Al₂O₃。

本发明中，玻璃粉（例如玻璃粉A、玻璃粉B）的粒径优选在1～2μm之间。

有机载体

片式电阻浆料中的有机载体通常包括树脂、溶剂和任选的有机添加剂。以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，有机载体的含量为20wt%～50wt%，例如25wt%、26.5wt%、27.8wt%、29.8wt%、30wt%、30.5wt%、31.8wt%、33wt%、35wt%、40wt%。

树脂用于使电子浆料具有一定的粘度。树脂的用量通常为有机载体总重的8wt%～20wt%，例如9.25wt%、10wt%、15wt%。适用于本发明的树脂可以是选自改性纤维素和热固树脂中的一种或多种。改性纤维素的实例包括聚阴离子纤维素。热固树脂的实例包括环氧热固树脂。在一些实施方案中，本发明使用的树脂包含聚阴离子纤维素和环氧热固树脂，两者的质量比可以为1:1到2:1，例如5.25:4。聚阴离子纤维素和环氧热固树脂的总质量可以占到树脂总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、100%。

溶剂通常是比较粘稠的液态有机物，其分子中通常含有极性基团，从而能够溶解树脂，且通常具有较高的沸点，在常温下不易挥发。溶剂的用量通常为有机载体总重的80wt%～90wt%，例如85wt%、89wt%。适用于本发明的溶剂可以是选自酯类溶剂、醇类溶剂和醚类溶剂中的一种或多种。醇类溶剂的实例包括松油醇。在一些实施方案中，本发明使用的溶剂包括松油醇。松油醇的质量可以占到溶剂总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、100%。

根据需要可以在有机载体中加入分散剂、消泡剂、润滑剂、触变剂等有机添加剂。有机添加剂的总用量通常不超过有机载体总重的5wt%。当含有时，有机添加剂的总用量优选为有机载体总重的1wt%～5wt%，例如1.5wt%、1.7wt%、2wt%。在一些实施方案中，本发明使用的有机添加剂包括卵磷脂、聚乙烯蜡和月桂酸，三者之间的质量比可以1:（0.5～1）:（0.5～1），例如0.7:0.5:0.5。卵磷脂起到分散剂的作用。聚乙烯蜡起到触变剂的作用。月桂酸起到润滑剂的作用。卵磷脂、聚乙烯蜡和月桂酸的总质量可以占到有机添加剂总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、100%。

在一些实施方案中，以有机载体总重计，本发明的片式电阻浆料中的有机载体包括80wt%～90wt%的溶剂、8wt%～15wt%的树脂和1wt%～5wt%的有机添加剂，其中，溶剂包含松油醇，树脂包含聚阴离子纤维素和环氧热固树脂，有机添加剂包含卵磷脂、聚乙烯蜡和月桂酸。

有机载体可以通过将有机载体的各组分混合均匀而制得，如有需要，可在混合时进行加热（例如可加热至65-75℃进行混合）。在一些实施方案中，制备有机载体时，先将部分有机添加剂（例如卵磷脂）、部分树脂（例如聚阴离子纤维素）和部分有机溶剂（例如部分松油醇）混合均匀，再将得到的混合物与剩余的树脂（例如环氧热固树脂）、剩余的添加剂（例如聚乙烯蜡、月桂酸）和剩余的溶剂（例如剩余的松油醇）混合均匀，得到有机载体。

添加剂

本发明的片式电阻浆料可包含常用于片式电阻浆料的添加剂。片式电阻浆料中的添加剂是指除导电相和玻璃粘结相以外的用来调节电阻性能的材料，包括用来控制阻值、温度系数、保持图形、调节烧结特性、改善温度敏感性、增强耐候性等的材料。不同于有机载体中的有机添加剂，添加剂通常是无机物，例如可以是选自金属单质、金属氧化物、非金属氧化物、金属氮化物、金属氟化物和硅酸盐中的一种或多种。以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，添加剂的含量可以为2wt%～10wt%，例如2wt%～8wt%、2.2wt%、3.5wt%、4.2wt%、6.2wt%、7.5wt%。

本发明的片式电阻浆料中的添加剂可以包括氧化铜（CuO）。氧化铜用于调整电阻值和温度系数。在本发明的片式电阻浆料中添加氧化铜可以进一步改善片式电阻浆料的温度系数性能，特别是能够明显减小负温度系数的绝对值，使得正温度系数和负温度系数均在±100ppm/℃之间。以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，氧化铜的含量可以为0.2wt%～1.5wt%，例如1wt%。

本发明发现使用钽酸钇作为片式电阻浆料的添加剂能够减小片式电阻的尺寸效应。以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，钽酸钇的含量可以为2wt%～6wt%，例如4wt%。将钽酸钇的用量控制在前述范围内有利于发挥钽酸钇减小尺寸效应的作用。

在一些实施方案中，本发明的片式电阻浆料中的添加剂包括氧化铜和钽酸钇。氧化铜和钽酸钇的总质量可以占到添加剂总质量的80%以上，例如90%以上、95%以上、100%。

本发明提供选自以下的用途和方法：钽酸钇在制备片式电阻浆料、特别是尺寸效应减小的片式电阻浆料中的用途，钽酸钇在减小片式电阻的尺寸效应中的用途，钽酸钇在制备尺寸效应减小的片式电阻中的用途，减小片式电阻尺寸效应的方法，制备尺寸效应减小的片式电阻浆料的方法，制备尺寸效应减小的片式电阻的方法。所述用途或方法例如可以是在片式电阻浆料中添加钽酸钇，或进一步使用该片式电阻浆料制备片式电阻。钽酸钇在片式电阻浆料中的用量如本发明任一实施方案所述。所述片式电阻浆料如本发明任一实施方案所述。

片式电阻浆料、片式电阻和电路板

本发明的片式电阻浆料可采用以下方法制备：将导电相、玻璃粘结相、有机载体和添加剂混合均匀后，用三辊轧机辊轧，得到浆料。优选地，将导电相、玻璃粘结相、有机载体和添加剂混合均匀后静置一段时间（例如1h以上），以完成浸润。优选地，辊轧至细度≤5μm。片式电阻浆料中的各成分的组成和含量可以如前文任一实施方案所述。

本发明的片式电阻浆料由于包含钽酸钇而具有减小的尺寸效应，表现在将本发明的片式电阻浆料制作成不同规格（尺寸）的片式电阻时，片式电阻的电阻率变化不明显或基本保持不变。

在一些实施方案中，本发明的片式电阻浆料包含10wt%～30wt%的功能材料粉体、30wt%～50wt%的玻璃粉、20wt%～50wt%的有机载体和2wt%～10wt%的添加剂，或由上述成分组成，其中，添加剂包含钽酸钇，优选添加剂还包含氧化铜，功能材料粉体可以包括选自二氧化钌和钌酸铅中的一种或两种，玻璃粉优选包括本文所述的玻璃粉A和玻璃粉B。

本发明包括由本发明的片式电阻浆料制备得到片式电阻。本发明中，片膜电阻可通过对片式电阻浆料进行丝网印刷、流平、干燥、烧结而制备得到。干燥温度可以是150±10℃。干燥时间可以是10～11min。烧结的峰值温度可以为850±10℃、优选850±1℃。峰值温度下的持续时间可以为10±0.5min。升温时间可以为20～25min。降温时间可以为30～35min。用来烧结的装置可以是隧道炉。

采用本发明的片式电阻浆料制备得到的片式电阻能够具有以下性能：

基本不随电阻的尺寸变化而变化的电阻率，例如厚度基本相同（偏差不超过5%）的0.8×0.8μm的电阻图形与0.3×0.3μm的电阻图形相比，阻值变化率的绝对值不超过20%，优选不超过10%；

符合要求的耐静电释放（ESD）性能和包封变化率，静电释放系数和包封变化率在±5%之间。

本发明包括含有本发明的片式电阻的电路板。本发明的电路板包括基板和形成在所述基板上的片式电阻。所述片式电阻由本发明的片式电阻浆料烧结而成。

本发明也包括本发明的片式电阻浆料在制备尺寸效应减小的片式电阻中的用途，以及在制备含有所述片式电阻的电路板中的用途。

下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明，其并不对本发明的保护范围起到限定作用。本发明的保护范围仅由权利要求限定，本领域技术人员在本发明公开的实施例的基础上所做的任何省略、替换或修改都将落入本发明的保护范围。

下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常用的规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“%”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。

以下实施例和对比例中导电相为Pb₂Ru₂O₆（粒径分布于1～2μm）和RuO₂（粒径分布于1～2μm）。

制备例1：玻璃粉A的制备

玻璃粉A的原料质量百分比组成为：35%PbO、30%SiO₂、20%CaO、5%Al₂O₃、7%B₂O₃、0.5%Na₂O、2.5%ZnO。将玻璃粉A的原料混匀后，在1350℃下熔炼，水冷后通过球磨，过筛使其粒径集中分布于1～2μm。

制备例2：玻璃粉B的制备

玻璃粉B的原料质量百分比组成为：50%PbO、30%SiO₂、16%CaO、4%Al₂O₃。将玻璃粉B的原料混匀后，在1350℃下熔炼，水冷后通过球磨，过筛使其粒径集中分布于1～2μm。

制备例3：有机载体的制备

下列实施例和对比例中使用的有机载体均采用如下配方和步骤制备得到：

步骤一：将83重量份的松油醇、15重量份的聚阴离子纤维素和2重量份的卵磷脂混在一起，水浴加热至70℃，不断搅拌直至溶解完全、呈现均一状态后，停止加热；室温冷却24h后贮存，待使用；

步骤二：将35重量份的步骤一制备得到的混合物、60重量份的松油醇、4重量份的环氧热固树脂、0.5重量份的聚乙烯蜡和0.5重量份的月桂酸混合均匀，得到有机载体。

实施例1

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、氧化铜1.5g、钽酸钇2g；

步骤二：把步骤一的粉料加入30.5g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料1。

对浆料1进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

实施例2

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、氧化铜1.5g、钽酸钇6g；

步骤二：把步骤一的粉料加入26.5g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料2。

对浆料2进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

实施例3

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、氧化铜0.2g、钽酸钇2g；

步骤二：把步骤一的粉料加入31.8g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料3。

对浆料3进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

实施例4

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、氧化铜0.2g、钽酸钇4g；

步骤二：把步骤一的粉料加入29.8g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料4；。

对浆料4进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

实施例5

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、氧化铜0.2g、钽酸钇6g。

步骤二：把步骤一的粉料加入27.8g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料5。

对浆料5进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

实施例6

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、钽酸钇4g。

步骤二：把步骤一的粉料加入30g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料6。

对浆料6进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

对比例1

步骤一：取氧化钌8g、钌酸铅8g、玻璃粉（玻璃粉A与玻璃粉B质量比为3:1的混合物）50g、氧化铜1g。

步骤二：把步骤一的粉料加入33g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；

步骤三：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料7。

对浆料7进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用隧道炉、按照峰值温度850℃、持续时间10min、升温时间25min、降温时间35min的电阻烧结曲线进行烧结，得到片式电阻。

实施例1-6和对比例1的浆料配方如表1所示。

表1：实施例1-6和对比例1的浆料配方（单位：重量份）

测试例

对由实施例1-6和对比例1的浆料制备得到的片式电阻进行膜厚、阻值、静电放电（ESD）、温度系数（TCR）、包封变化率等测试，每组测试三个样片取平均值，测试图形采用如图1所示的0.8μm×0.8μm和0.3μm×0.3μm的图形，具体测试方法如下，测试结果如表2所示。

1、阻值（R）测试方法：电阻计选择合适量程，两个测试表笔分别搭接在测定电阻两端的电极上，记录数值及单位。

2、正温度系数（HTCR）测试方法：设定测试设备温度25℃，待温度稳定后，测定阻值为R1，并记录。设定测试设备温度125℃，待温度稳定后，测定阻值为R2，并记录。正温度系数X_(HTCR)计算公式如下：

3、负温度系数（CTCR）测试方法：设定测试设备温度25℃，待温度稳定后，测定阻值为R3，并记录。设定测试设备温度-55℃，待温度稳定后，测定阻值为R4，并记录。负温度系数X_(CTCR)计算公式如下：

4、静电释放（ESD）测试方法：根据阻值（R）测试方法，测定阻值为R5，并记录。采用静电放电设备，设定参数（本实验参数：电压2kV、时间1s、次数5次），检查电阻两端电极与设备接触良好，开始运行，实验结束后样片放置20～30min，根据阻值（R）测试方法，测定阻值为R6，并记录。静电释放系数X_(ESD)计算公式如下：

5、包封变化率测试方法：根据阻值（R）测试方法，测定阻值为R7，并记录。电阻上层印刷包封浆料（采用西安宏星电子浆料科技股份有限公司牌号为I-5311介质浆料，具体使用方法及烧结参数见该产品说明介绍），烘干烧结后的样片，根据阻值（R）测试方法，测定阻值为R8，并记录。包封变化率X_(包封)计算公式如下：

表2：性能测试数据

根据表2，从对比例1的测试数据可以发现，使用不含钽酸钇的浆料，在烧结膜厚度接近的情况下，0.8×0.8μm和0.3×0.3μm图形的阻值、HTCR、CTCR数值差异很大，阻值差值达到595Ω，HTCR差值达到87ppm/℃，CTCR差值达到86ppm/℃。使用本发明的浆料（实施例1-6），在烧结膜厚度接近的情况下，0.8×0.8μm和0.3×0.3μm图形的阻值、HTCR、CTCR数值接近，表明本发明的浆料能够显著减少尺寸效应，且ESD系数和包封变化率在±5%之间，符合要求。实施例1-5的浆料由于添加剂还包含氧化铜，因此相比实施例6的浆料具有更佳的温度系数性能，表现在负温度系数的绝对值明显减小，正温度系数和负温度系数均在±100ppm/℃之间。

Claims (10)

1.一种片式电阻浆料，其特征在于，所述片式电阻浆料包含功能材料粉体、玻璃粉、添加剂和有机载体，其中，以片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，功能材料粉体的含量为10wt%～30wt%，玻璃粉的含量为30wt%～50wt%，添加剂的含量为2wt%～10wt%，有机载体的含量为20wt%～50wt%，所述添加剂包含钽酸钇，所述功能材料粉体包含钌酸铅和氧化钌。

2.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，以片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，钽酸钇的含量为2wt%～6wt%。

3.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述添加剂还包含氧化铜。

4.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述玻璃粉包含玻璃粉A和玻璃粉B，其中，所述玻璃粉A的原料包括25wt%～35wt%的PbO、20wt%～40wt%的SiO₂、10wt%～25wt%的CaO、5wt%～10wt%的Al₂O₃、5wt%～10wt%的B₂O₃、0.2wt%～0.5wt%的Na₂O和1.5wt%～2.5wt%的ZnO，所述玻璃粉B的原料包括30wt%～50wt%的PbO、20wt%～40wt%的SiO₂、10wt%～20wt%的CaO和2wt%～10wt%的Al₂O₃。

5.如权利要求4所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述玻璃粉A和所述玻璃粉B采用以下方法制备：将玻璃粉的原料混匀后，在1200～1500℃下熔炼，水冷后通过球磨得到玻璃粉。

6.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述功能材料粉体和所述玻璃粉的粒径在1～2μm的范围内。

7.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述有机载体包含树脂、溶剂和有机添加剂，以有机载体总重计，所述有机载体中，树脂的含量为8wt%～15wt%，溶剂的含量为80wt%～90wt%，有机添加剂的含量为1wt%～5wt%，所述树脂包含聚阴离子纤维素和环氧热固树脂，所述溶剂包含松油醇，所述有机添加剂包含卵磷脂、聚乙烯蜡和月桂酸。

8.采用权利要求1-7中任一项所述的片式电阻浆料制备得到的片式电阻。

9.包含权利要求8所述的片式电阻的电路板。

10.钽酸钇在减小片式电阻的尺寸效应中的用途，其特征在于，所述用途包括使用包含功能材料粉体、玻璃粉、添加剂和有机载体的片式电阻浆料制备片式电阻，所述功能材料粉体包含钌酸铅和氧化钌，所述添加剂包含钽酸钇。

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