基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料及制备方法，该厚膜电阻浆料包括无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂、有机载体，无机粘结相由SiO2、Bi2O3、B2O3、P2O5、Al2O3、Li2O、CaF2组成，复合功能相由微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉组成，有机载体由有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂组成。该制备方法包括无机粘结相制备、复合功能相制备、有机载体制备、电阻浆料制备。该厚膜电阻浆料烧结温度低、烧结时间短、附着力强、耐老化、挠性高、方阻可调、电阻温度系数较低且可调、印刷特性及烧成特性优良，且能与耐高温柔性基材相匹配。
【专利说明】
基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料及制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料及制备方法。
【背景技术】
[0002]在电热领域中，新型加热元件要求体积小、功率大、热惰性小、表面热负荷大、耗电低、热效率高、热启动快、功率稳定、稳定场均匀、工艺性好、本体自控温、运行安全可靠、寿命长、适用范围广，因此需要使用厚膜加热元件。厚膜电阻浆料是制造厚膜元件的基础材料，厚膜发热电阻通常是以金、银、铂、钯、二氧化钌等贵金属粉末或其氧化物为基体，加入作为无机粘结剂的玻璃相，并同有机载体混合形成发热电阻浆料，然后丝网印刷到各种基片上，在空气气氛、400°C-900°C温度范围内烧结制备而成。
[0003]柔性电热膜是一种复合性导电膜，它的优点在于可按照设定的功率和发热要求进行剪切，制成的发热元件具有轻、薄、软等特点，同时呈面状发热，居于升温快，热场均匀等特性。柔性电热膜因其良好的柔韧性、导电性及安全性，成为某些应用领域中其它加热元件所不能取代的产品，在家用电器、电力电子、通信、能源、航空航天领域有着广泛的应用前景。
[0004]现有技术中绝大多数基于柔性基材的厚膜电阻浆料，只能实现低电压下的电热转换，同时由于无自限温功能，抗张强度不高，只能使用在温度不太高的场合。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料具有烧结温度低、烧结时间短、附着力强、耐老化、挠性高、方阻可调、电阻温度系数较低且可调、印刷特性及烧成特性优良的优点，且能够很好地与耐高温柔性基材相匹配。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法，该制备方法能够有效地生产制备上述厚膜电阻浆料。
[0007]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0008]基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 10%_30%
复合功能相 49%_60%
TCR调节剂 1%_5%
有机载体 20%-25%;
其中，无机粘结相是由Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2七种物料所组成的无铅低温烧结玻璃粉，无铅低温烧结玻璃粉中Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2七种物料的重量份依次为 20%-40%、15%-20%、25%-30%、7.5%_10%、7.5%_10%、2.5%_5%、2.5%-5%；
复合功能相是由微米片状银粉、微米球状银粉以及纳米银粉三种物料所组成的混合银粉，混合银粉中微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉三种物料的重量份依次为30%-45%、35%-40%、20%-30%;
TCR调节剂为二氧化猛、氧化亚铜、三氧化二钴、氧化镍、五氧化二 f凡、三氧化二铁中的一种或者至少两种所组成的混合物；
有机载体为有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂八种物料所组成的混合物，有机载体中有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂八种物料的重量份依次为30%-65%、15%-20%、15%-25%、1%-5%、1%_5%、1%_5%、1%_5%、1%_5%。
[0009]其中，所述无铅低温烧结玻璃粉的粒径值为1μπι-3μπι，软化点为300°C-400°C，平均线膨胀系数为3-9 X 10—6/°C。
[0010]其中，所述复合功能相中微米片状银粉的粒径值为1μπι-3μπι，松装密度为2.0-3.0g/cm3，振实密度为3.0-4.0 g/cm3;微米球状银粉的粒径值为1μπι-3μπι，松装密度为2.5-3.0g/cm3，振实密度为3.0-4.0 g/cm3;纳米银粉的粒径值为10nm-50nm，松装密度为2.0-2.5 g/cm3，振实密度为3.5-4.0 g/cm3ο
[0011]其中，所述有机溶剂为松节油、松油醇、十六醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、I，4_丁内酯、混合二元酸酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0012]其中，所述高分子增稠剂为乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0013]其中，所述耐高温有机树脂为聚酯改性有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、含氟聚酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、聚苯基喹恶啉、芳杂环聚甲亚胺树脂中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0014]其中，所述表面活性剂为卵磷脂、司班-85、吐温-80中的一种或者至少两种所组成的混合物;所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、I，4-二羟基磺酸胺中的一种或者至少两种所组成的混合物;所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0015]其中，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚乙二醇、乙烯-丙烯酸共聚物、聚甘油脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0016]其中，所述触变剂为十六醇、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、触变性醇酸树脂、有机膨润土或气相二氧化硅中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0017]基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为:
a、制备无机粘接相:将Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2于三维混料机中混合均匀，混合物中Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2中七种物料的重量份依次为20%-40%、15%-20%、25%-30%、7.5%_10%、7.5%_10%、2.5%_5%、2.5%_5%，混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为11000C-12000C，保温时间为3-6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4-6小时，即得到粒径值为1μπι-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相，复合功能相中微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉三种物料的重量份依次为30%-45%、35%-40%、20%-30%，微米片状银粉的粒径值为1_-3_，微米球状银粉的粒径值为1_-3μπι，纳米银粉的粒径值为1 nm-50 nm；
c、制备有机载体:将有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂于80°C水浴中溶解以得到有机载体，并通过调整高分子增稠剂的含量，以使有机载体的粘度控制在200 mPa.s -300 mPa.s范围内，其中，有机载体中有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂八种物料的重量份依次为 30%-65%、15%-20%、15%-25%、1%_5%、1%_5%、1%_5%、1%_5%、1%-5%；
d、电阻浆料制备:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为80-150Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料，其中，电阻浆料中无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂、有机载体四种物料的重量份依次为 10%-30%、49%-60%、I %-5%、20%-25%。
[0018]本发明的有益效果为:本发明所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其具有以下优点，具体为:
1、采用Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2制备无铅低熔点玻璃粉，用作中温烧结厚膜电阻浆料的无机粘接相，可使电阻层在420°C-45(TC之间烧结，避免了铅在研发、使用及废弃后对环境、人体造成的伤害，可以解决大功率电阻或电热元件制造行业急需解决的问题，符合欧盟RoHS指令(2002/95/EC)要求；
2、采用不同形貌以及不同粒径的微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉的混合粉作为复合功能相，用于制备中温烧结厚膜电阻浆料，不但可以有效地调节电阻层的方阻，同时又使得电阻层的方阻重烧变化率小于5%;
3、采用高分子增稠剂、耐高温有机树脂以及其它助剂复配制备有机载体，在提高电阻浆料附着力的同时，有效调控浆料的粘度与印刷性，使制备的电阻层无裂纹和针气孔等缺陷，同时使制备的电阻层具有附着力强、耐老化、挠性高等优点；
4、印刷特性及烧成特性优良，方阻可调，同时方阻的重烧变化率小于5%，电阻温度系数小于200 X 10—V°C，且能够与柔性基材很好地匹配；
5、该厚膜电阻浆料可以制备高功率柔性电热膜，其功率密度可以控制在10-30W/cm2之间，可广泛应用于高功率电加热领域，极大地提高能源利用效率。
[0019]本发明的另一有以效果为:本发明所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法，该制备方法能够有效地生产制备上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
[0021]实施例1
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻楽料，其包括以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 30% 复合功能相 49%
二氧化锰 1%
有机载体 20%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 40%
Bi2O3 15%
B2O3 25%
P2O5 7.5%
Al2O3 7.5%
Li2O 2.5%
CaF2 2.5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 45%
微米球状银粉 35%
纳米银粉20%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N-甲基吡咯烷酮 60%
聚醋酸乙烯酯20%
聚酯改性有机硅树脂10%
司班-852%
邻苯二甲酸二辛酯 2%
聚甲基丙烯酸胺 2%
聚醚改性有机硅 2%
氢化蓖麻油2%。
[0022]需进一步解释，本实施例1所基于的耐高温柔性基材为PI薄膜。
[0023]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1100°C，保温时间为6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨6小时，即得到粒径值为1μπι-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N-甲基吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚酯改性有机硅树脂、司班-85、邻苯二甲酸二辛酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、氢化蓖麻油于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为200±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂二氧化锰、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为110±20Pa.s、细度小于5μm的厚膜电阻浆料。
[0024]对于本实施例1的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为12 土 2μπι时，其方阻值为600 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为3.5%，电阻温度系数为100±10X10—VcC0
[0025]
实施例2
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻楽料，其包括以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 20%
复合功能相 50%
氧化亚铜 2.5%
有机载体 27.5%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 20%
Bi2O3 20%
B2O3 30%
P2O5 10%
Al2O3 10%
Li2O 5%
CaF2 5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 35%
微米球状银粉 40%
纳米银粉25%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N, N-二甲基甲酰胺 65%
聚乙烯醇缩甲乙醛 15%
聚酰亚胺树脂10%
卵磷脂2%
邻苯二甲酸二丁酯 2%
聚甲基丙烯酸胺2%
聚醚改性有机硅2%
聚酰胺蜡2%。
[0026]需进一步解释，本实施例2所基于的耐高温柔性基材为PI薄膜。
[0027]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1200°C保温时间为5小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨5小时，即得到粒径值为?Μ?-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉； b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯醇缩甲乙醛聚酰亚胺树脂、卵磷脂、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、聚酰胺蜡于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为220±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂氧化亚铜、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为100±20Pa.s、细度小于5μm的厚膜电阻浆料。
[0028]对于本实施例2的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为11 土 2μπι时，其方阻值为760 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为3.1%，电阻温度系数为150±10X10—6/°C。
[0029]
实施例3
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻楽料，其包括以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 15%
复合功能相 60%
三氧化二铁 3%
有机载体 22%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 30%
Bi2O3 20%
B2O3 25%
P2O5 7.5%
Al2O3 7.5%
Li2O 5%
CaF2 5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 40%
微米球状银粉 40%
纳米银粉20%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N-甲基吡咯烷酮 60%
聚乙烯醇20%
聚苯并咪唑树脂 10%
司班-852%
邻苯二甲酸二辛酯 2%
聚甲基丙烯酸胺 2%
聚醚改性有机硅 2%
氢化蓖麻油2%。
[0030]需进一步解释，本实施例3所基于的耐高温柔性基材为PA薄膜。
[0031]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1200°C，保温时间为6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨6小时，即得到粒径值为1μπι-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚苯并咪唑树脂、司班-85、邻苯二甲酸二辛酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、氢化蓖麻油于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为250±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂三氧化二铁、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为105±20Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料。
[0032]对于本实施例3的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为12 土 2μπι时，其方阻值为840 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为4.5%，电阻温度系数为170±10X10—6/°C。
[0033]
实施例4
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻楽料，其包括以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 20%
复合功能相 50%
五氧化二钒 2.5%
有机载体 27.5%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 20%
Bi2O3 20%
B2O3 30%
P2O5 10%
Al2O3 10%
Li2O 5%
CaF2 5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 30%
微米球状银粉 40%
纳米银粉30%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N, N-二甲基甲酰胺 60% 聚乙烯吡咯烷酮20%
聚苯基喹恶啉10%
吐温-802%
邻苯二甲酸二丁酯 2%
聚甲基丙烯酸胺2%
聚醚改性有机硅2%
触变性醇酸树脂2%;
需进一步解释，本实施例4所基于的耐高温柔性基材为PI薄膜。
[0034]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1100°C保温时间为3小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4小时，即得到粒径值为?Μ?-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯基喹恶啉、吐温-80、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、触变性醇酸树脂于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为240±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂五氧化二钒、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为80±20Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料。
[0035]对于本实施例4的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为13 土 2μπι时，其方阻值为950 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为3.5%，电阻温度系数为130±10X10—6/°C。
[0036]
实施例5
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻楽料，其包括以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 10%
复合功能相 60%
氧化镍5%
有机载体 25%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 30%
Bi2O3 15%
B2O3 25%
P2O5 10%
Al2O3 10%
Li2O 5%
CaF2 5%； 其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 45%
微米球状银粉 35%
纳米银粉20%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N, N-二甲基乙酰胺 65%
聚醋酸乙烯酯20%
含氟聚酰亚胺树脂 10%
吐温-801%
邻苯二甲酸二辛酯 1%
朽1檬酸三胺1%
聚甘油脂肪酸酯1%
氢化蓖麻油1%;
需进一步解释，本实施例5所基于的耐高温柔性基材为PI薄膜。
[0037]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1100°C，保温时间为6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4小时，即得到粒径值为1μπι-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N，N-二甲基乙酰胺、聚醋酸乙烯酯、含氟聚酰亚胺树脂、吐温-80、邻苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三胺、聚醚改性有机硅、氢化蓖麻油于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为220±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂氧化镍、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为110±20Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料。
[0038]对于本实施例5的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为11 土 2μπι时，其方阻值为720 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为3.8%，电阻温度系数为140±10X10—6/°C。
[0039]
实施例6
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻楽料，其包括以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 20%
复合功能相 50%
三氧化二钴 2.5%
有机载体 27.5%; 其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 20%
Bi2O3 20%
B2O3 30%
P2O5 10%
Al2O3 10%
Li2O 5%
CaF2 5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 30%
微米球状银粉 40%
纳米银粉30%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N, N-二甲基甲酰胺 75%
聚乙烯醇缩甲乙醛 20%
聚酯改性有机硅树脂 10%
卵磷脂2%
邻苯二甲酸二丁酯 2%
聚甲基丙烯酸胺2%
聚醚改性有机硅2%
聚酰胺蜡1%;
需进一步解释，本实施例6所基于的耐高温柔性基材为PI薄膜。
[0040]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1200°C保温时间为5小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4小时，即得到粒径值为?Μ?-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚酯改性有机硅树脂、卵磷脂、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、聚酰胺蜡于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为200±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂三氧化二钴、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为85±20Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料。
[0041]对于本实施例6的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为11 土 2μηι时，其方阻值为800 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为4.2%，电阻温度系数为145±10X10—6/°C。
[0042]
实施例7
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其包括以下重量份的物料，具体为:
无机粘接相 25%
复合功能相 50%
二氧化猛 2%
有机载体 23%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 40%
Bi2O3 15%
B2O3 25%
P2O5 7.5%
Al2O3 7.5%
Li2O 2.5%
CaF2 2.5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 45%
微米球状银粉 35%
纳米银粉20%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N, N-二甲基乙酰胺 60%
聚醋酸乙烯酯20%
聚苯并咪唑树脂10%
司班-852%
邻苯二甲酸二辛酯 2%
聚甲基丙烯酸胺2%
聚醚改性有机硅2%
氢化蓖麻油2%;
需进一步解释，本实施例7所基于的耐高温柔性基材为PA薄膜。
[0043]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1150°C，保温时间为6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4-6小时，即得到粒径值为1μπι-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
C、制备有机载体:将N，N-二甲基乙酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑树脂、司班-85、邻苯二甲酸二辛酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、氢化蓖麻油于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为200±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂二氧化锰、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为100±20Pa.s、细度小于5μm的厚膜电阻浆料。
[0044]对于本实施例7的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为10 土 2μπι时，其方阻值为750 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为3.0%，电阻温度系数为130±10X10—6/°C。
[0045]
实施例8
一种基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其包括以下重量份的物料，具体为:
无机粘接相 20%
复合功能相 50%
三氧化二钴 2.5%
有机载体 27.5%;
其中，无机粘接相包括有以下重量份的物料，具体为:
S12 20%
Bi2O3 20%
B2O3 30%
P2O5 10%
Al2O3 10%
Li2O 5%
CaF2 5%；
其中，复合功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
微米片状银粉 38%
微米球状银粉 38%
纳米银粉24%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
N, N-二甲基甲酰胺 65%
聚乙烯醇缩甲乙醛 20%
芳杂环聚甲亚胺树脂 10%
卵磷脂1%
邻苯二甲酸二丁酯 1%
聚甲基丙烯酸胺1%
聚醚改性有机硅1%
有机膨润土1%; 需进一步解释，本实施例8所基于的耐高温柔性基材为PI薄膜。
[0046]对于上述基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其可采用以下制备方法制备而成，具体的，该基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法包括以下工艺步骤:
3、制备无机粘接相:将3丨02、8丨203』203、？205^1203、1^20、03?2于三维混料机中混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1200°C保温时间为6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4小时，即得到粒径值为?Μ?-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉；
b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相；
c、制备有机载体:将N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯醇缩甲乙醛、芳杂环聚甲亚胺树脂、卵磷脂、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、有机膨润土于80°C水浴中溶解以得到有机载体，有机载体的粘度为260±20 mPa.s;
d、制备电阻浆料:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂三氧化二钴、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为90±20Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料。
[0047]对于本实施例8的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料而言，当电阻层厚度为12 土 2μπι时，其方阻值为845 ±5 m Ω /口，方阻重烧变化率为4.7%，电阻温度系数为160±10X10—VcC0
[0048]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为: 无机粘接相 10%-30% 复合功能相 49%-60% TCR调节剂 1%-5% 有机载体 20%-25%; 其中，无机粘结相是由Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2七种物料所组成的无铅低温烧结玻璃粉，无铅低温烧结玻璃粉中Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2七种物料的重量份依次为 20%-40%、15%-20%、25%-30%、7.5%_10%、7.5%_10%、2.5%_5%、2.5%-5%； 复合功能相是由微米片状银粉、微米球状银粉以及纳米银粉三种物料所组成的混合银粉，混合银粉中微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉三种物料的重量份依次为30%-45%、35%-40%、20%-30%; TCR调节剂为二氧化猛、氧化亚铜、三氧化二钴、氧化镍、五氧化二 f凡、三氧化二铁中的一种或者至少两种所组成的混合物； 有机载体为有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂八种物料所组成的混合物，有机载体中有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂八种物料的重量份依次为30%-65%、15%-20%、15%-25%、1%-5%、1%_5%、1%_5%、1%_5%、1%_5%。2.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述无铅低温烧结玻璃粉的粒径值为1μπι-3μπι，软化点为300°C-400°C，平均线膨胀系数为3-9X10—VcC03.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述复合功能相中微米片状银粉的粒径值为1μπι-3μηι，松装密度为2.0-3.0 g/cm3，振实密度为3.0-4.0 g/cm3;微米球状银粉的粒径值为1μπι-3μπι，松装密度为2.5-3.0 g/cm3，振实密度为3.0-4.0 g/cm3;纳米银粉的粒径值为10nm-50nm，松装密度为2.0-2.5 g/cm3，振实密度为3.5_4.0 g/cm3ο4.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述有机溶剂为松节油、松油醇、十六醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、I，4_丁内酯、混合二元酸酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜中的一种或者至少两种所组成的混合物。5.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述高分子增稠剂为乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者至少两种所组成的混合物。6.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述耐高温有机树脂为聚酯改性有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、含氟聚酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、聚苯基喹恶啉、芳杂环聚甲亚胺树脂中的一种或者至少两种所组成的混合物。7.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述表面活性剂为卵磷脂、司班-85、吐温-80中的一种或者至少两种所组成的混合物;所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、I，4-二羟基磺酸胺中的一种或者至少两种所组成的混合物;所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或者至少两种所组成的混合物。8.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚乙二醇、乙烯-丙烯酸共聚物、聚甘油脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅中的一种或者至少两种所组成的混合物。9.根据权利要求1所述的基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料，其特征在于:所述触变剂为十六醇、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、触变性醇酸树脂、有机膨润土或气相二氧化硅中的一种或者至少两种所组成的混合物。10.基于耐高温柔性基材的中温烧结厚膜电阻浆料的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为: a、制备无机粘接相:将Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2于三维混料机中混合均匀，混合物中Si02、Bi203、B203、P205、Al203、Li20、CaF2中七种物料的重量份依次为20%-40%、15%-20%、25%-30%、7.5%_10%、7.5%_10%、2.5%_5%、2.5%_5%，混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为11000C-12000C，保温时间为3-6小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4-6小时，即得到粒径值为1μπι-3μπι的无铅低温烧结玻璃粉； b、制备复合功能相:将微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉混合均匀以制备复合功能相，复合功能相中微米片状银粉、微米球状银粉、纳米银粉三种物料的重量份依次为30%-45%、35%-40%、20%-30%，微米片状银粉的粒径值为1_-3_，微米球状银粉的粒径值为1_-3μπι，纳米银粉的粒径值为1 nm-50 nm； c、制备有机载体:将有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂于80°C水浴中溶解以得到有机载体，并通过调整高分子增稠剂的含量，以使有机载体的粘度控制在200 mPa.s -300 mPa.s范围内，其中，有机载体中有机溶剂、高分子增稠剂、耐高温有机树脂、表面活性剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、触变剂八种物料的重量份依次为 30%-65%、15%-20%、15%-25%、1%_5%、1%_5%、1%_5%、1%_5%、1%-5%； d、电阻浆料制备:将无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂、有机载体于容器中搅拌分散，而后置于三辊研磨机中反复研磨，以获得粘度范围为80-150Pa.s、细度小于5μπι的厚膜电阻浆料，其中，电阻浆料中无机粘接相、复合功能相、TCR调节剂、有机载体四种物料的重量份依次为 10%-30%、49%-60%、I %-5%、20%-25%。
【文档编号】H01C7/00GK105976894SQ201610598193
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月27日
【发明人】高丽萍, 苏冠贤
【申请人】东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司