CN1870179A - Ptc陶瓷用无铅欧姆电极银浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆极及其制备方法，是将银微粉、锌粉(或铝粉、镍粉或其任意混合物)、有机载体混合研磨而得。本发明抛弃使用玻璃粉的传统做法，利用电极层在烧成时，镍粉、锌粉或铝粉自身的氧化与瓷体之间形成氧化物键合，从而使电极层牢固附着在陶瓷体的表面。本发明银浆烧成温度范围宽广，工艺适应性强，该浆料在480－580℃温度范围内烧成，都能够形成良好的欧姆接触性能。

Description

PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆。

背景技术

由于PTC(正温度系数热敏电阻)陶瓷是一种半导体陶瓷材料，在制造过程中必须在其表面制作一层欧姆电极层，消除PTC陶瓷的表面势垒，以使电极层与瓷体之间形成良好的欧姆接触，其各种电性能才能得以体现。在欧姆电极层之上再制作一层银电极层使其能够和引线或引脚进行钎焊。

PTC欧姆电极银浆料通常由银微粉、锌粉、玻璃粉、有机载体等原料配制加工而成。银微粉、锌粉是浆料的主要成分，在电极中起导电和消除表面势垒的作用，玻璃粉在电极烧成过程中熔化，形成键合层将电极层附着在陶瓷体的表面。有机载体起分散悬浮作用，使浆料可以长时间放置而不沉淀，同时有机载体使浆料具有一定流动性、触变性等，从而使浆料具有良好的印刷性能。

通常PTC欧姆电极银浆料都采用熔点较低的硼硅铅系玻璃料作为键合物，在该体系的玻璃料中，铅是其主要的成份，有着非常高的比例。以此配制的银浆中铅含量高达2％左右。因此，这种浆料在制造使用过程中对环境会造成了较大的污染。

为了减少电子产品在制造使用过程中对环境的污染，欧盟2003年2月13日的官方公报中发布了《报废电子电气设备法令》(WEEE法令)和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质法令(Restriction of Hazardous Substances)》(ROHS法令)。两法令于2004年8月13日转换为正式法律，2005年8月13日将正式实施WEEE法令，2006年7月1日将正式实施ROHS法令。其中RoHS指令规定电子产品中铅、汞、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚的含量不得超过0.1％，镉的含量不得超过0.01％。除欧盟外，全球有害物质控制都在不断推进中。日本、美国也已为有害物质的限制使用立法。我国信息产业部颁布了《电子信息产品污染控制管理办法》并于2006年7月1日起施行。因此，目前人们都在努力寻找一种新的无铅欧姆电极银浆的制造工艺和方法。

发明内容

本发明是提供一种PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆及其制备方法，抛弃使用玻璃粉的传统做法，利用电极层在烧成时，镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物自身的氧化与瓷体之间形成氧化物键合，从而使电极层牢固附着在陶瓷体的表面。

本发明的技术方案如下：

PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆，其特征在于其原料组份的重量百分比为：

银微粉      20-60％

镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物    15-60％

有机载体    20-40％

其中，

有机载体的的原料组份的重量百分比为：

高分子粘接剂    5-15％

有机添加剂      1-10％

有机溶剂        75-94％

其中高分子粘接剂选用乙基纤维素、硝酸纤维素和松香中的一种或几种；有机添加剂采用环已酮、卵磷脂、邻苯二甲酸二丁脂或蓖麻油中的一种或几种；有机溶剂选用松油醇、松节油、二乙二醇丁醚中的一种或几种。

所述的银浆，其特征在于其原料组份的重量百分比为：

银微粉      24-60％

镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物    15-48％

有机载体    20-40％

其中，

有机载体的的原料组份的重量百分比为：

高分子粘接剂     8-10％

有机添加剂    1-5％

有机溶剂      85-90％。

所述的银浆，其特征在于所述的银微粉选用粒度小于1μm球形银粉；镍粉、锌粉、铝粉选用粒度目数为500-1200目的球型粉体。

所述的PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆的制备方法，其特征在于：

(1)、将有机载体各原料组份，加热至全部溶解，即得到有机载体；

(2)、将银微粉，镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物，有机载体混合搅匀，研磨，直至粒度小于15μm，即得。

选用铅、隔含量低于0.01％的镍粉、锌粉或铝粉，巧妙采用氧化物键合方式取代玻璃键合，从而实现产品的无铅化。

本发明优点：

1.生产工艺简单、节约成本；

2.环保，无铅、隔等任何有害物质；

3.键合可靠，耐老化性能优越；

4.烧成温度范围宽广，工艺适应性强，该浆料在480-580℃温度范围内烧成，都能够形成良好的欧姆接触性能；

5.金属层密集耐电流能力强。

具体实施方式

一、PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆中的有机载体，其由乙基纤维素、松香、蓖麻油、松油醇组成，其重量百分比为

乙基纤维素    7％

松香          2％

蓖麻油        2％

松油醇        89％

各组分充分混合，在100℃下加热使乙基纤维素及松香充分溶解。

二、PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆，它由银微粉，镍粉或锌粉或铝粉或其任意混合物，有机载体组成，其重量百分比为

银微粉        42％

镍粉(或锌粉或铝粉或锌粉、镍粉、铝粉任意混合物)      28％

有机载体      30％

银微粉选用粒度小于1μm球形银粉；镍粉(或铝粉或锌粉)选用粒度目数为500-1200目，铅、隔含量低于0.01％的球形粉体。将银微粉、镍粉(或锌粉或铝粉或锌粉、镍粉、铝粉之任意组份混合物)、有机载体混合，经三辊研磨机研磨轧制直至浆料的粒度为＜15μm后得到欧姆电极银浆成品。

浆料性能：

粒度：         ＜15um

烧成温度：     480-580℃

欧姆接触特性： 优于铟嫁电极

附着力：       ＞10N/mm²

老化性能：     水煮24小时，阻值变化率＜5％

铅含量：       ＜0.01％

隔含量：       ＜0.005％

汞含量         无

六价铬含量     无

多溴联苯含量   无

多溴联苯醚含量 无

Claims (4)

1、PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆，其特征在于其原料组份的重量百分比为：

银微粉    20-60％

镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物    15-60％

有机载体    20-40％

其中，

有机载体的的原料组份的重量百分比为：

高分子粘接剂    5-15％

有机添加剂    1-10％

有机溶剂    75-94％

其中高分子粘接剂选用乙基纤维素、硝酸纤维素和松香中的一种或几种；有机添加剂采用环己酮、卵磷脂、邻苯二甲酸二丁脂或蓖麻油中的一种或几种；有机溶剂选用松油醇、松节油、二乙二醇丁醚中的一种或几种。

2、根据权利要求1所述的银浆，其特征在于其原料组份的重量百分比为：

银微粉    24-60％

镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物    15-48％

有机载体    20-40％

其中，

有机载体的的原料组份的重量百分比为：

高分子粘接剂    8-10％

有机添加剂    1-5％

有机溶剂    85-90％。

3、根据权利要求1或2所述的银浆，其特征在于所述的银微粉选用粒度小于1μm球形银粉；镍粉、锌粉、铝粉选用粒度目数为500-1200目的球型粉体。

4、根据权利要求1所述的PTC陶瓷用无铅欧姆电极银浆的制备方法，其特征在于：

(1)、将有机载体各原料组份，加热至全部溶解，即得到有机载体；

(2)、将银微粉，镍粉、锌粉、铝粉之一或其任意混合物，有机载体混合搅匀，研磨，直至粒度小于15μm，即得。