一种低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用，原料按质量份数配比为：导电金属粉末70‑90份，Li

A low temperature coefficient resistance paste and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用
本专利技术属于低温度系数电阻膏体材料领域，尤其涉及一种低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用。
技术介绍
先前相关技术文献说明电阻膏主要包括三个部分导电金属、高分子有机载体和玻璃助烧剂，其中电阻膏含有玻璃材料时，可在进行电阻值的调节之际，提供对基板等的附着性。电阻膏在印刷于基板上之后，烧结形成微米厚膜(micron)的电阻体。而另外相关专利文献中美国专利申请公开第4312770及中国专利申请CN103429537中所揭示，指出Ag、Ag/Pd、RuO2或氧化钌或此氧化钌以及铅之化合物作为导电性材料，相较于用卑金属,CuO、Cu2O/NiO而言，卑金属的成本较低及具有修正较低电阻温度系数(TCR)之功效。且另外先前相关专利文献中如中国专利20151111-CN105047254A及20131204,-CN103429537A所揭示，电阻膏玻璃添加物均为含铅系玻璃，在欧盟RoHS规范中视为限制在电子电器设备中为有害成分之物质。因此对电阻膏体材料而言，在相同制程条件下时，常会与所使用之基板特性电阻值、温度系数(TCR)、可靠性特性等匹配，因此为得到必要的特性，也需要有相对应的玻璃系统相互进行调节。现有电阻膏文献如表一所示。表(一)
技术实现思路
解决的技术问题：本申请主要是提出一种低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用，解决现有技术中存在的价格昂贵且含有有害成分等技术问题。技术方案：一种低温度系数电阻膏体，所述低温度系数电阻膏体的原料按质量份数配比为：导电金属粉末70-90份，Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2低温玻璃粉1-20份，有机载体1-20份。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2低温玻璃粉的原料按质量份数配比为：B2O320-50份、ZnO20-50份、Al2O31-5份、SrO0.3-5份、Na2O1-10份、V2O51-15份、Li2O0.5-5份、SiO21-10份。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述导电金属粉末采用铜粉、氧化亚铜粉、钛酸钡粉、氧化镍粉、镍粉中的一种或几种。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述铜粉平均粒径0.3~10µm，镍粉平均粒径0.2~3µm,氧化亚铜粉平均粒径0.5~5µm,氧化镍粉平均粒径0.5~3µm,钛酸钡粉平均粒径0.05~3µm。一种低温度系数电阻膏体的制备方法，包括如下步骤：第一步，按质量份数配比称取B2O320-50份、ZnO20-50份、Al2O31-5份、SrO0.3-5份、Na2O1-10份、V2O51-15份、Li2O0.5-5份、SiO21-10份，将B2O3、ZnO、Al2O、SrO、Na2O、V2O5、Li2O和SiO2进行搅拌混和，混和后放入坩埚载具中，再将坩锅载具于电阻炉升温至1000-1500℃进行融熔，持温度2-4小时，之后快速倒入去离子水中水淬，得融熔玻璃块，将融熔玻璃块依次经粗磨机、细磨机及珠磨机研磨成玻璃粉，通过使用热重量测定装置TG-DTA仪器测定玻璃粉料的软化点在400℃-700℃，最后以湿式锆球研磨机研磨24小时，获得平均粒径在1-5μm的Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2玻璃粉料；第二步：按质量份数配比称取：导电金属粉末70-90份，Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2低温玻璃粉1-20份，有机载体1-20份；第三步：将导电金属粉末、Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2低温玻璃粉和有机载体经过充分混和搅拌，再经过Three-rollMills分散研磨机完成分散作业，最后经过过滤及脱泡，制得低温度系数电阻膏体。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述混合采用行星式混合器、旋转式混合机或双轴混合机进行。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述有机载体采用松油醇、乙基纤维素、分散剂、密着剂、流平剂和触变剂充分搅拌分散五小时，完成有机载体。一种低温度系数电阻膏体的制备方法制得的低温度系数电阻膏体在陶瓷基板中的应用。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述低温度系数电阻膏体应用于陶瓷基板上时，先将低温度系数电阻膏体网印在陶瓷基板上，在200℃下烘干20分钟，然后于850-900℃气氛炉中烧附10分钟，得到阻膏电性表现如下，体电阻率介于1-15(mΩ-cm)，且TCR≦100ppm/℃。有益效果：本申请所述低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本申请所述低温度系数电阻膏体的玻璃添加材料采用非铅玻璃的组合,以添加的低温玻璃材料系统中具有良好的玻璃软化点温度,此软化点温度范围在400-700℃之间,与Cu,Cu2O,BaTiO3,NiO,Ni金属有较佳的烧结匹配性。2、且此材料是使用一种Cu,Cu2O,BaTiO3,NiO,Ni及无铅玻璃材料的组合,且具有TCR在100ppm/℃以下,相较于在先前其相关制造方法松下电器在日本专利申请公开第特开平9-246007及IBIDEN申请公开特开2001-189187中揭示，原料使用金属载体CuO,NiO均添加含铅系玻璃所组成及陶瓷加热器用之电阻膏上原料使用的比较上，本专利技术电组膏之TCR具有较为优异的TCR表现。3、本专利技术的Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2属于玻璃材料，其中不同玻璃成分的配比调整，可达到最佳软化温度之关键材料，其软化点温度范围在400-700℃之间，使得可与Cu/Ni金属有最佳的烧结匹配性，且TCR能达到100ppm/℃以下之优异电性表现。4、得到阻膏电性表现如下，体电阻率介于1-15(mΩ-cm)，且TCR≦100ppm/℃。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种低温度系数电阻膏体的制备方法，包括如下步骤：第一步，按质量份数配比称取B2O320-50份、ZnO20-50份、Al2O31-5份、SrO0.3-5份、Na2O1-10份、V2O51-15份、Li2O0.5-5份、SiO21-10份，将B2O3、ZnO、Al2O、SrO、Na2O、V2O5、Li2O和SiO2进行搅拌混和，混和后放入坩埚载具中，再将坩锅载具于电阻炉升温至1000-1500℃进行融熔，持温度2-4小时，之后快速倒入去离子水中水淬，得融熔玻璃块，将融熔玻璃块依次经粗磨机、细磨机及珠磨机研磨成玻璃粉，通过使用热重量测定装置TG-DTA仪器测定玻璃粉料的软化点在400℃-700℃，最后以湿式锆球研磨机研磨24小时，获得平均粒径在1-5μm的Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2玻璃粉料；...

【技术保护点】
1.一种低温度系数电阻膏体，其特征在于，所述低温度系数电阻膏体的原料按质量份数配比为：导电金属粉末70-90份，Li

【技术特征摘要】
1.一种低温度系数电阻膏体，其特征在于，所述低温度系数电阻膏体的原料按质量份数配比为：导电金属粉末70-90份，Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2低温玻璃粉1-20份，有机载体1-20份。


2.根据权利要求1所述低温度系数电阻膏体，其特征在于，所述Li2O-ZnO-Al2O3-Na2O-SrO-V2O5-B2O3-SiO2低温玻璃粉的原料按质量份数配比为：B2O320-50份、ZnO20-50份、Al2O31-5份、SrO0.3-5份、Na2O1-10份、V2O51-15份、Li2O0.5-5份、SiO21-10份。


3.根据权利要求1所述低温度系数电阻膏体，其特征在于：所述导电金属粉末采用铜粉、氧化亚铜粉、钛酸钡粉、氧化镍粉、镍粉中的一种或几种。


4.根据权利要求3所述低温度系数电阻膏体，其特征在于：所述铜粉平均粒径0.3~10µm，镍粉平均粒径0.2~3µm,氧化亚铜粉平均粒径0.5~5µm,氧化镍粉平均粒径0.5~3µm,钛酸钡粉平均粒径0.05~3µm。


5.一种权利要求1-4任一所述低温度系数电阻膏体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，按质量份数配比称取B2O320-50份、ZnO20-50份、Al2O31-5份、SrO0.3-5份、Na2O1-10份、V2O51-15份、Li2O0.5-5份、SiO21-10份，将B2O3、ZnO、Al2O、SrO、Na2O、V2O5、Li2O和SiO2进行搅拌混和，混和后放入坩埚载具中，再将坩锅载具于电阻炉升温至1000-1500℃进行融熔，持温度2-4小时，之后快速倒入去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雷，李向荣，崔飞，金杨，徐飞，
申请(专利权)人：南京汇聚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32