CN101727997A

CN101727997A - Ybco厚膜电阻浆料

Info

Publication number: CN101727997A
Application number: CN200810143397A
Authority: CN
Inventors: 银锐明; 张晓琪; 银舜生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-06-09

Abstract

本发明涉及一种低成本贱金属氧化物厚膜电阻浆料。其由导电相(钇钡铜氧(YBCO)系材料)、无机粘结相(玻璃粉或Bi氧化物粉或Pb氧化物粉)与有机粘结剂三者均匀混合组成。无机粘结相中玻璃粉为SiO₂-Bi₂O₃-Na₂O-CaO-Al₂O₃系玻璃，各原料及重量比SiO₂20～80％、Bi₂O₃10～90％、Na₂O5～20％、CaO5～30％、Al₂O₃1～15％；有机粘结剂中各组分的重量比：松油醇20～98％、松油醇1～30％、硝酸纤维素1～10％、柠檬酸三丁酯、卵磷脂0.1～6％、皂土0.1～6％。导电相YBCO与无机粘结相(玻璃粉或Bi₂O₃或PbO粉)重量比根据所需的电阻与电阻温度系数调整，其重量比范围为40～85∶60～15。本厚膜电阻浆料可在500～1000℃中空气气氛中烧成厚膜电阻，电阻范围可在25(Ω/口)～1000K(Ω/口)内可调，电阻值稳定，与传统的贵金属厚膜电阻比较具有极低的成本。

Description

YBCO厚膜电阻浆料

技术领域：

本发明涉及一种新型低成本贱金属氧化物YBCO厚膜电阻浆料，特别涉及能在空气气氛中烧结制备厚膜电阻，能在民用普通领域部分替代贵金属厚膜电阻浆料。

背景技术：

在电气和电子技术领域，用于微电路和混合集成电路的厚膜元件，如电阻器、电容器、厚膜导体等，具有日益增长的重要性，已越来越广泛地被用于各种电气和电子装置中。在厚膜电阻方面，公知的、传统商用厚膜电阻或导体，是以金、银、铂钯等贵金属粉末为基体，加入作为粘结剂的玻璃料，并同有机载体混合形成导电浆料，然后丝网漏印到陶瓷基片上，在大气中500～1000℃温度范围内烧成而制得的。但是，贵金属全球资源有限，价格昂贵且不断上扬，所以贵金属厚膜电阻及导体广泛应用受到限制。人们从七十年代开始就日益重视对贱金属及其氧化物应用到厚膜电阻的研究，但贱金属铜、镍、铝在空气气氛中烧结极易氧化而降低导电性能或不导电，而在隋性气氛中烧结则造成制备成本上扬而无法导致制备厚膜电阻的最终成本下降。随着科学技术的不断进步，新型的、多种类的贱金属氧化物有部分应用到厚膜电阻并商业化，如MoO₂、MoSi₂等贱金属化合物，但成本仍然高昂而性能无法让人满意。目前，本申请专利中采用非传统的、成本更低、性能更为优良的室温导电化合物钇钡铜氧(YBCO)系材料应用到厚膜电阻导电相及其配套的无机粘结相，国内外鲜见报道。

发明内容：

本发明目的在于：采用非传统的、成本更低、性能更为优良的室温导电化合物钇钡铜氧(YBCO)系材料制备厚膜电阻导电相及其配套的无机粘结相选择与制备。本发明所采用的方案是：

选用钇钡铜氧(YBCO)系材料制备厚膜电阻的导电相，YBCO系材料一定存在Y、Ba、Cu、O等元素，或存在少量Bi、Gd、Ca、La、Sr、Pr、Nd、Zn、Ni、Pb等元素掺杂；

选用玻璃粉、或者Bi氧化物粉、或者Pb氧化物、或者上述几种的混合物作为厚膜电阻的无机粘结相，其中玻璃粉为SiO₂-Bi₂O₃-Na₂O-CaO-Al₂O₃系玻璃，各原料及重量比SiO₂20～80％、Bi₂O₃10～90％、Na₂O5～20％、CaO5～30％、Al₂O₃1～15％；

选用的有机粘结剂主要组分的重量比为：柠檬酸三丁酯20～98％、松油醇1～30％、硝酸纤维素1～10％、、卵磷脂0.1～6％、皂土0.1～6％；

厚膜电阻浆料中导电相、无机粘结相与有机粘结剂配比为：导电相YBCO与无机粘结相(玻璃粉或Bi₂O₃或PbO粉)重量比根据所需的电阻与电阻温度系数调整，其重量比范围为(40～95)∶(60～5)；固相(YBCO与无机粘结相)与液相(有机粘结剂)的重量比范围为(60～90∶40～10)。

将其三者采用如三辊轧机设备均匀混合制备获得YBCO系厚膜电阻浆料。

本发明的优点和积极效果，体现在：

YBCO系厚膜电阻浆料与传统的贵金属厚膜电阻浆料相比材料成本极其低廉，并且可以在空气气氛中烧结制备获得厚膜电阻，制备的厚膜电阻阻值范围可在25(Ω/口)～1000K(Ω/口)内可调，电阻值稳定，可部分取代传统的贵金属厚膜电阻浆料。

具体实施方式：

实例1：

(1)导电相粉末：采用固相法、Sol-gel法+高温培烧、草酸盐沉淀法+高温培烧法或市面上购得的YBCO粉，控制平均粒径小于2um；

(2)无机粘结相：选择Bi₂O₃，平均粒径控制在5um以下；

(3)有机溶剂及溶解工艺：柠檬酸三丁酯90％，松油醇7％，硝酸纤维素2％，卵磷脂0.5％，皂土0.5％。溶解工艺为将上各组分在高温(80℃～90℃)水浴中保温5小时；

(4)调浆工艺：将固相成分(YBCO∶Bi₂O₃＝95∶5)及有机粘结剂比例(70∶30)置于容器中搅拌分散后进行三辊轧制。

(5)浆料性能：将制得的电阻浆料漏印在基片上经测试，方阻＝25Ω/口。

实例2：

(2)无机粘结相：选择玻璃粉，平均粒径控制在5um以下；玻璃配方：SiO₂64％、Bi₂O₃19％、Na₂O10％、CaO6％、Al₂O₃l％；熔炼工艺：在高温1400℃保温三小时；

(4)调浆工艺：将固相成分(YBCO∶玻璃粉＝70∶30)及有机粘结剂比例(70∶30)置于容器中搅拌分散后进行三辊轧制。

(5)浆料性能：制得的电阻浆料漏印在基片上经测试，方阻＝950KΩ/口。

Claims

1.一种新型低成本贱金属氧化物厚膜电阻浆料，其由导电相、无机粘结相与有机粘结剂三者均匀混合组成。

2.权利要求1所述的导电相为YBCO系材料，其一定存在Y、Ba、Cu、O等元素，并有少量Bi、Gd、Ca、La、Sr、Pr、Nd、Zn、Ni、Pb等元素掺杂。

3.权利要求1所述的无机粘结相为玻璃粉、或者Bi氧化物粉、或者Pb氧化物、或者上述几种的混合物。

4.权利要求1与3所述的玻璃粉为SiO₂-Bi₂O₃-Na₂O-CaO-Al₂O₃系玻璃，各原料及重量比SiO₂20～80％、Bi₂O₃10～90％、Na₂O5～20％、CaO5～30％、Al₂O₃1～15％。

5.权利要求1所述的有机粘结剂，各组分的重量比：松油醇20～98％、松油醇1～30％、硝酸纤维素1～10％、柠檬酸三丁酯、卵磷脂0.1～6％、皂土0.1～6％。

6.权利要求1中厚膜电阻浆料中导电相、无机粘结相与有机粘结剂配比为：导电相YBCO与无机粘结相(玻璃粉或Bi₂O₃或PbO粉)重量比根据所需的电阻与电阻温度系数调整，其重量比范围为(40～95)∶(60～5)；固相(YBCO与无机粘结相)与液相(有机粘结剂)的重量比范围为(60～90∶40～10)。