CN114049983B - 一种阻值集中度高的片式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，所述功能材料粉体、玻璃粉和添加剂经过采用的气体为氩氧组合气体的微波等离子表面改性处理。本发明采用微波等离子技术对无机粉体进行表面改性，有效提升了产品的阻值集中度，这样可大幅度提升产品的良率，为企业创造利润。

Description

一种阻值集中度高的片式电阻浆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电阻浆料技术领域，具体涉及一种阻值集中度高的片式电阻浆料及其制备方法。
背景技术
集成电路是一种微型电子器件或部件，是采用一定的工艺把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起而形成的具有所需电路功能的微型结构。集成电路中所有元件在结构上已组成一个整体，促使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面不断发展。
电阻是构成厚膜电路不可或缺的功能性电子元器件。片式电阻浆料由导电相、玻璃相、添加剂和有机载体组成，其制备的贴片电阻的规格尺寸有1206、0805、0603、0402、0201、01005等多种型号，方阻等级有0.1Ω-10MΩ等，产品种类多。为了提高产品的阻值集中度进而提高合格率，要求导电相、玻璃相和添加剂均匀分布在浆料中，但是这些粉体材料都是几微米甚至纳米级，特别容易发生团聚，解决这个棘手问题就成了片式电阻浆料关键突破点。
因此，本领域需要一种阻值集中度高的片式电阻浆料。
发明内容
针对上述问题，本发明采用微波等离子技术对无机粉体进行表面改性，有效提升了产品的阻值集中度，这样可大幅度提升产品的良率，为企业创造利润。
具体而言，本发明提供一种片式电阻浆料，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，所述功能材料粉体、玻璃粉和添加剂经过所采用的气体为氩氧组合气体的微波等离子表面改性处理，以所述片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，所述功能材料粉体的含量为14wt%～18wt%，所述玻璃粉的含量为35wt%～45wt%，所述添加剂的含量为1wt%～6wt%，所述有机载体的含量为30wt%～50wt%。
在一个或多个实施方案中，所述功能材料粉体包括钌酸铅。
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/或K2O、以及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，所述玻璃粉中，玻璃粉A和玻璃粉B的质量比为（2~4）：1。
在一个或多个实施方案中，所述添加剂包含五氧化二铌和二氧化钛。
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，以所述有机载体总重计，所述有机载体中，所述树脂的含量为8wt%～15wt%，所述溶剂的含量为80wt%～90wt%，所述有机添加剂的含量为1wt%～5wt%。
本发明还提供一种制备片式电阻浆料的方法，所述方法包括：
（1）采用氩氧组合气体对功能材料粉体、玻璃粉和添加剂进行微波等离子表面改性；
（2）将步骤（1）的经过微波等离子表面改性处理的功能材料粉体、玻璃粉和添加剂与有机载体混合均匀，经过轧制，得到片式电阻浆料。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，氧气的流量为氩气流量的10%~20%。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，微波输入功率为150W~200W。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，腔内压强为1.5kPa~2kPa。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，改性时间为15min~25min。
在一个或多个实施方案中，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，温度为110℃~120℃。
本发明还提供一种片式电阻，所述片式电阻采用本文任一实施方案所述的片式电阻浆料制备得到。
本发明还提供包含本文任一实施方案所述片式电阻的电路板。
本发明还提供微波等离子表面改性在改善片式电阻浆料的阻值集中度中的应用，所述应用包括采用氩氧组合气体对功能材料粉体、玻璃粉和添加剂进行微波等离子表面改性。
附图说明
图1为测试膜厚、阻值、静电放电、温度系数、包封变化率所用的测试图形。
图2为测试阻值分散性所用的测试图形。
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，“包含”、“包括”、“含有”以及类似的用语涵盖了“基本由……组成”和“由……组成”的意思，例如，当本文公开了“A包含B和C”时，“A基本由B和C组成”和“A由B和C组成”应当认为已被本文所公开。
在本文中，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，若无特别说明，百分比是指质量百分比，比例是指质量比。
本文中，当描述实施方案或实施例时，应理解，其并非用来将本发明限定于这些实施方案或实施例。相反地，本发明所描述的方法及材料的所有的替代物、改良物及均等物，均可涵盖于权利要求书所限定的范围内。
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。
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。片式电阻浆料通常包括功能相（也称为导电相）、玻璃粘结相、有机载体和添加剂。本发明发现使用氩氧组合气体对无机粉体（功能材料粉体、玻璃粉和添加剂）进行微波等离子表面改性后用于制备片式电阻浆料能够有效提升片式电阻浆料的阻值集中度。本文中，片式电阻浆料的阻值集中度是指片式电阻浆料烧结后得到的片式电阻的阻值集中度。
功能相
片式电阻浆料的功能相是片式电阻浆料中主要用于调控电阻值的组分，包括一种或多种功能材料粉体。适用于本发明的片式电阻浆料可以是常用于片式电阻浆料的功能材料粉体，包括但不限于银粉、铂族金属（包括钌、铑、钯、锇、铱、铂及其合金）的粉体以及含铂族金属的化合物（例如氧化物、盐等）的粉体。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）。本发明的片式电阻浆料可以是高阻值（例如方阻1 MΩ/□级）片式电阻浆料，其功能相可以包括钌酸铅。对于高阻值片式电阻浆料而言，钌酸铅的质量可以占功能材料粉体总质量的60%以上，例如80%以上、90%以上、95%以上或100%。
功能材料粉体的粒径可以为1μm~2μm。
以片式电阻浆料的总质量计，本发明的片式电阻浆料中，功能材料粉体的含量为14wt%~18wt%，例如15wt%、16wt%、17wt%。
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℃。
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、1.5wt%～2.5wt%的ZnO、以及0.2wt%～0.5wt%的Na2O和/或K2O，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、2.5wt%的ZnO、和0.5wt%的Na2O。
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。
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35wt%~45wt%，例如38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%。
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。
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%～15wt%，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，先在加热条件下将部分有机添加剂（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。
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30wt%～50wt%，例如35wt%、38wt%、40wt%、42wt%、45wt%。
添加剂
片式电阻浆料通常会含有一定量的添加剂。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。
本发明的片式电阻浆料任选或优选地可包含已知可用于片式电阻浆料、特别是高阻值片式电阻浆料的添加剂，例如五氧化二铌和二氧化钛。五氧化二铌和二氧化钛主要用于调节电阻的阻值和温度系数。以片式电阻浆料的总质量计，当含有五氧化二铌或二氧化钛时，本发明的片式电阻浆料中，五氧化二铌和二氧化钛各自的含量可以为1wt%~6wt%，例如1wt%、1.5wt%、2wt%、3wt%。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五氧化二铌和二氧化钛。五氧化二铌和二氧化钛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%。
添加剂的粒度可以为小于1μm。
以片式电阻浆料的总质量计，当含有添加剂时，本发明的片式电阻浆料中，添加剂的总含量可以为1wt%～6wt%，例如2wt%、3wt%、4wt%、5wt%。
微波等离子表面改性
本发明对无机粉体（功能材料粉体、玻璃粉和添加剂）进行微波等离子表面改性后应用于片式电阻浆料。等离子体技术主要是给中性物质加上显著的高温或者通过加速电子、加速离子给物质加上能量，使中性物质离解成电子、离子和自由基。等离子体处理技术已成功应用于高分子材料、无机陶瓷材料表面改性。本发明中，可以使用微波等离子沉积炉、微波等离子发生器等设备进行微波等离子表面改性。微波等离子表面改性的操作条件包括微波输入功率、腔内压强、改性时间、温度和气氛。本发明发现使用氩氧组合气体对无机粉体进行微波等离子表面改性能够有效改善片式电阻浆料的阻值集中度。本发明中，使用氩氧组合气体是指进行微波等离子表面改性时通入的气体为氩气和氧气。优选地，通入的氧气的流量为氩气流量的10%~20%、例如15%，这有利于改善片式电阻浆料的阻值集中度。
本发明中，进行微波等离子表面改性时，微波输入功率可以为150W~200W，例如160W、170W、180W、190W；压强可以为1.5kPa~2kPa，例如1.6kPa、1.7kPa、1.8kPa、1.9kPa；改性时间可以为15min~25min，例如20min；温度可以为110℃~120℃，例如115℃。
可以对各种无机粉体分别进行微波等离子表面改性，也可以将各自无机粉体混合后再进行微波等离子表面改性。
本发明包括以下方法和应用：
制备用于片式电阻浆料的功能材料粉体、玻璃粉或添加剂的方法；
微波等离子表面改性在制备用于片式电阻浆料的功能材料粉体、玻璃粉或添加剂中的应用；
制备片式电阻浆料、特别是阻值集中度高的片式电阻浆料的方法；
微波等离子表面改性在制备片式电阻浆料、特别是阻值集中度高的片式电阻浆料中的应用；
提高片式电阻浆料的阻值集中度的方法；
微波等离子表面改性在提高片式电阻浆料的阻值集中度中的应用。
上述方法和应用包括对用于片式电阻浆料的部分或全部的无机粉体进行微波等离子表面改性。用于片式电阻浆料的无机粉体可以是本文任一实施方案中所述的功能材料粉体、玻璃粉和添加剂。进行微波等离子表面改性时的操作条件可以如本文任一实施方案所述。上述方法和应用还可包括将经过微波等离子表面改性处理的无机粉体与片式电阻浆料的其他成分混合均匀以及任选地进行轧制的步骤。
本发明还包括经过微波等离子表面改性的功能材料粉体、玻璃粉和添加剂。所述功能材料粉体、玻璃粉、添加剂以及进行微波等离子表面改性时的条件可以如本文任一实施方案所述。
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：将功能材料粉体、玻璃粉、有机载体和添加剂混合均匀后，用三辊轧机辊轧，得到浆料；其中，部分或全部的功能材料粉体、玻璃粉和/或添加剂经过微波等离子表面改性。优选地，将功能材料粉体、玻璃粉、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使用了经微波等离子表面改性的无机粉料而具有改善的阻值集中度，表现在相比使用未经微波等离子表面改性的无机粉料，将本发明的片式电阻浆料制作成相同尺寸的片式电阻时，阻值的标准差较小，例如制成0603规格尺寸的片式电阻时，27个电阻的阻值标准差可以降低到5以下。
在一些实施方案中，本发明的片式电阻浆料包含14wt%～18wt%的功能材料粉体、35wt%～45wt%的玻璃粉、30wt%～50wt%的有机载体和1wt%～6wt%的添加剂，或由上述成分组成。
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，片式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网带式烧结炉。
采用本发明的片式电阻浆料制备得到的片式电阻能够满足以下一项或多项或全部的性能要求：
改善的阻值集中度，例如将本发明的片式电阻浆料制作成0603规格尺寸的片式电阻时，27个电阻的阻值标准差可以降低到5以下；
符合要求的正温度系数和负温度系数，例如正温度系数和负温度系数的绝对值在100ppm/℃以下；
符合要求的耐静电释放性能和包封变化率，例如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阻值集中度改善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。
下文将以具体实施例的方式阐述本发明。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并非意图限制本发明的范围。实施例中所用到的方法、试剂和材料，除非另有说明，否则为本领域常规的方法、试剂和材料。实施例中的原料化合物均可通过市售途径购得。
以下实施例和对比例中使用的钌酸铅的粒径为1~2μm；五氧化二铌和二氧化钛的粒度小于1μm，纯度在99.9%以上。
以下实施例和对比例中使用的玻璃粉为质量比为3:1的玻璃粉A和玻璃粉B的混合物。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，得到玻璃粉A。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，得到玻璃粉B。
下列实施例和对比例中使用的有机载体均采用如下步骤制备得到：
（1）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；
（2）将35重量份的步骤1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
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合，采用微波等离子技术表面改性，设定条件为：功率150W，压强1.8kPa，温度110℃，时间20min，氩氧组合气体（其中氧气为氩气流量的10%）；
第二步：把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合，采用微波等离子技术表面改性，设定条件为：功率150W，压强1.8kPa，温度110℃，时间20min，氩氧组合气体（其中氧气为氩气流量的15%）；
第二步：把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合，采用微波等离子技术表面改性，设定条件为：功率150W，压强1.8kPa，温度110℃，时间20min，氩氧组合气体（其中氧气为氩气流量的20%）；
第二步：把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合，采用微波等离子技术表面改性，设定条件为：功率150W，压强1.8kPa，温度110℃，时间15min，氩氧组合气体（其中氧气为氩气流量的10%）；
第二步：把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合，采用微波等离子技术表面改性，设定条件为：功率150W，压强1.8kPa，温度110℃，时间25min，氩氧组合气体（其中氧气为氩气流量的20%）；
第二步：把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合；
第二步：把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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2
第一步：取钌酸铅16g、玻璃粉41g、五氧化二铌1.5g、二氧化钛1.5g混合，采用微波等离子技术表面改性，设定条件为：功率150W，压强1.8kPa，温度110℃，时间20min，氮气甲烷组合气体（其中甲烷为氮气流量的15%）；
第二步，把第一步的粉料加入40g有机载体，用玻璃棒搅拌均匀并放置1h以上完成浸润；
第三步：用三辊机辊轧，使细度≦5μm，得到浆料。
对浆料进行丝网印刷，流平，150℃烘干10min，采用网带式烧结按照峰值温度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1-5和对比例1-2的浆料配方和改性工艺如表1所示。
表1：实施例1-5和对比例1-2的浆料配方和改性工艺
Figure 670706DEST_PATH_IMAGE001
测试例
对由实施例1-5和对比例1-2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1mm×1mm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：
Figure 585442DEST_PATH_IMAGE003
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：
Figure 339771DEST_PATH_IMAGE005
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3kV、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：
Figure 545624DEST_PATH_IMAGE007
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：
Figure 69010DEST_PATH_IMAGE009
对由实施例1-5和对比例1-2的浆料制备得到的片式电阻进行阻值分散性测试，测试图形采用如图2所示，采用0603规格尺寸，其中标黑电阻为取样位置，测出所有取样位置的阻值，求出标准差并记录，测试结果如表2所示。
表2：性能测试结果
Figure 498854DEST_PATH_IMAGE010
从表2的实施例1-5和对比例1的性能测试结果可以看出，本发明采用氩氧组合气体的微波等离子技术对无机粉体改性后，样品的阻值更加集中，标准差大幅度降低，说明各项无机粉体材料能更好分散在浆料中，同时阻值、HTCR、CTCR、ESD和包封变化率等性能变化不大。
对比例2采用氮气和甲烷组合气体的微波等离子技术对无机粉体改性后，HTCR、CTCR和ESD性能明显变差，且阻值分散性没有改善，可能的原因是甲烷气体在微波等离子环境中，产生了碳沉积在无机粉体的表面。

Claims (11)

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，所述功能材料粉体、玻璃粉和添加剂经过采用的气体为氩氧组合气体的微波等离子表面改性处理，以所述片式电阻浆料总重计，所述片式电阻浆料中，所述功能材料粉体的含量为14wt%～18wt%，所述玻璃粉的含量为35wt%～45wt%，所述添加剂的含量为1wt%～6wt%，所述有机载体的含量为30wt%～50wt%。
2.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述功能材料粉体包括钌酸铅。
3.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述玻璃粉包括玻璃粉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/或K2O、以及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。
4.如权利要求1所述的片式电阻浆料，其特征在于，所述添加剂包含五氧化二铌和二氧化钛。
5.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，以所述有机载体总重计，所述有机载体中，所述树脂的含量为8wt%～15wt%，所述溶剂的含量为80wt%～90wt%，所述有机添加剂的含量为1wt%～5wt%。
6.一种制备权利要求1所述的片式电阻浆料的方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）采用氩氧组合气体对功能材料粉体、玻璃粉和添加剂进行微波等离子表面改性；
（2）将步骤（1）的经过微波等离子表面改性处理的功能材料粉体、玻璃粉和添加剂与有机载体混合均匀，经过轧制，得到片式电阻浆料。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，氧气的流量为氩气流量的10%~20%。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，进行微波等离子表面改性时，微波输入功率为150W~200W，腔内压强为1.5kPa~2kPa，改性时间为15min~25min，温度为110℃~120℃。
9.一种片式电阻，其特征在于，所述片式电阻采用权利要求1-5中任一项所述的片式电阻浆料制备得到。
10.一种电路板，其特征在于，所述电路板包含权利要求9所述的片式电阻。
11.微波等离子表面改性在改善片式电阻浆料的阻值集中度中的应用，其特征在于，所述应用包括采用氩氧组合气体对功能材料粉体、玻璃粉和添加剂进行微波等离子表面改性。
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