一种无铅超高阻浆料及其制备方法与流程

本发明涉及一种电子信息材料；具体涉及到一种无铅高阻浆料及其制备方法。

背景技术：

1、电子材料是能为电子信息产业生产配套器件的材料体系，具有品类多、质量高、用量精等特点。电子材料产品种类繁多，可应用于太阳能电池、集成电路、分立器件、led、传感器、印刷电路板等领域。在电子材料中，电子浆料是由悬浮在有机载体中的粉末状导电金属，无机或高分子粘结剂构成的固体颗粒或有机液体混合的体系。电子浆料是通过印刷等方式应用于电子元器件中，形成具有特定电学功能的模块，如厚膜混合集成电路、厚膜电阻器、电光器件、显示器、逻辑和存储器组件等。

2、厚膜电阻器主要是指采用印刷而成的电阻，其阻值范围覆盖广泛，其中阻值高于10mω，称之为高阻，而阻值高于100mω的称之为超高阻。超高阻电阻器具有体积小、质量轻、集成度高、阻值精度高和电性能参数好等众多优点，被广泛应用于小电流集成电路和高压集成电路中。目前，国内生产超高阻电阻器的厂商较少，其产能远不能满足军、民用电子用品和高档电子产品日益发展的需要，同时购买国外的超高阻电阻器也存在购买周期长、成本高、技术及贸易受限制等问题，因而有必要进行超高阻电阻器浆料的技术开发，并制备出超高阻电阻器。同时，现有市场上超高阻电阻器大都采用含铅的电子浆料制备。我国的《电子信息产品污染控制管理办法》同欧盟的rohs指令都明确指出，电子电气类产品中限制和禁止使用包括铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯(pbb)、聚合溴化联苯乙醚(pbde)等有害物质。近年来，有对含铅玻璃广泛而深入研究发现，含铅玻璃对人体所造成的危害极大。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种高阻阻值范围在100mω-100gω，阻值稳定，电阻体材料环保无污染的无铅超高阻电阻浆料及其制备方法，

2、为了实现上述目的，本发明所设计的一种无铅超高阻浆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：无机功能相1.5-15重量份、无铅玻璃粉40-100重量份、有机载体30-60重量份；所述的无机功能相可以是氧化钌粉末，特别可以选用高纯度的氧化钌粉末，所述高纯度是其纯度在99％以上。

3、所述的无铅玻璃粉主要成分为硅-硼-锌-纳、硅-硼-纳-钛-锌和硅-硼-纳-钛中的一种。

4、所述的有机载体按重量份的组成为：松油醇25-40重量份，二乙二醇丁醚5-15重量份，柠檬酸三丁酯2-10重量份，乙基纤维素5-15重量份，三乙醇胺0.5-2重量份，大回香油3-6重量份。

5、本发明还提供了一种无铅超高阻浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6、(1)按所述重量份称取各原料置于球磨罐中；

7、(2)将球磨罐装在行星式球磨机上，设置球磨时间和转速；

8、(3)球磨完毕后，将球磨罐从球磨机中取出，得到所需浆料；将制备的超高阻浆料涂覆于陶瓷片上，于800-900℃烧结2-4小时，即得到超高阻电阻体。

9、在步骤(2)中所述球磨时间，其总时长为120-240min，所述球磨转速为300-600r/min；所述的浆料可采用丝网印刷技术进行涂覆，涂覆的厚度可控制在5-100μm。

10、在步骤(3)中所选用的陶瓷片可以是96％的al2o3。

11、本发明得到的一种无铅超高阻浆料，可通过调节浆料组成中氧化钌的比例来调控最终电阻层阻值大小；浆料配方中的氧化钌量需要适宜，若氧化钌量太少了，则烧结出来的电阻体阻值会漂动；若氧化钌量过多，则电阻阻值过低。

12、无铅玻璃粉的选择需考虑到其与陶瓷片的线膨胀系数、粘附性及其化学稳定性。玻璃粉与陶瓷片线膨胀系数相差过大，易导致烧结后的电阻层表面出现裂纹。同时，玻璃粉烧结后在陶瓷片上的粘附性很重要，若粘附性不足，会导致烧结后的电阻体脱落。玻璃粉的化学稳定性能保证超高阻体在服役过程中的持久性。本浆料配方中所选用的硅-硼-锌-纳、硅-硼-纳-钛-锌和硅-硼-纳-钛等玻璃粉中的一种，与氧化铝陶瓷片在热膨胀系数上有很好的匹配性，同时，在配制的有机溶剂各成分的量都适宜的情况下，能均匀的分散混合粉末颗粒，保证浆料在陶瓷片上有很好的润湿性，使得烧结出的电阻体与陶瓷片结合力好。适宜配比有机溶剂组分，能赋予浆料有好的流动性，便于浆料通过丝网印刷涂覆于陶瓷片上。本发明所制备的无铅超高阻浆料适于批量生产，可以规模应用于无铅超高阻电阻器的制备之中；所获得的无铅超高阻电阻器能应用于小电流集成电路。

技术特征：

1.一种无铅超高阻浆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：无机功能相1.5-15重量份、无铅玻璃粉40-100重量份、有机载体30-60重量份；所述的无机功能相为氧化钌粉末。

2.根据权利要求1所述的一种无铅超高阻浆料，其特征在于所述的无铅玻璃粉主要成分为硅-硼-锌-纳、硅-硼-纳-钛-锌和硅-硼-纳-钛中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种无铅超高阻浆料，其特征在于所述的有机载体按重量份的组成为：松油醇25-40重量份，二乙二醇丁醚5-15重量份，柠檬酸三丁酯2-10重量份，乙基纤维素5-15重量份，三乙醇胺0.5-2重量份，大回香油3-6重量份。

4.一种无铅超高阻浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种无铅超高阻浆料的制备方法，其特征在于，球磨总时长为120-240min，球磨转速为300-600r/min。

6.跟据权利要求5所述的一种无铅超高阻浆料的制备方法，其特征是所述的浆料采用丝网印刷技术进行涂覆，涂覆的厚度为5-100μm。

技术总结
本发明公开了一种无铅超高阻浆料及其制备方法，所述无铅超高阻浆料的原料包括：氧化钌粉末、无机玻璃粉和有机载体，玻璃粉为硅‑硼‑锌‑纳、硅‑硼‑纳‑钛‑锌和硅‑硼‑纳‑钛中的一种，有机载体由松油醇、二乙二醇丁醚、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、三乙醇胺、大回香油等组成。其制备方法的步骤包括：(1)按所述重量份称取各原料置于球磨罐中；(2)将球磨罐装在行星式球磨机上，设置球磨参数如时间、转速等；(3)球磨完毕后，将球磨罐从球磨机中取出，得到所需浆料；将制备的超高阻浆料涂覆于陶瓷片上，于800‑900℃烧结2‑4小时，即得到超高阻电阻体。本发明提供的一种无铅超高阻浆料可以为制造无铅的超高阻电阻体提供一种选择方案，解决了现有超高阻电阻器中含铅问题。

技术研发人员：吕晶,魏锋
受保护的技术使用者：杭州麦乐克科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12