1.本發(fā)明屬于電阻漿料技術領域，特別涉及一種高溫電阻漿料及其制備方法與應用。

背景技術：

2.集成電路是21世紀現(xiàn)代電子技術發(fā)展的重要結晶，厚膜混合集成電路是集成電路的一個重要組成部分。電子漿料作為制造厚膜混合集成電路的基礎材料得迅速發(fā)展，廣泛應用于電子、航空航天等領域。厚膜電阻漿料是電子漿料的重要種類，根據(jù)厚膜電阻漿料的功能相成分主要分為金屬類和非金屬類：非金屬類功能相主要為石墨和炭黑，粘結相主要為有機樹脂，此類漿料制備的膜層高溫環(huán)境下易氧化，使用溫度一般不超過200℃；金屬類功能相主要為ag、pd、釕系等，ag是導電性最好的金屬材料，但ag

+

具有遷移性，使用過程電阻不穩(wěn)定，使厚膜元件的使用壽命大大降低；在ag電阻漿料中摻入pd制備的pd-ag電阻漿料可以有效抑制ag

+

的遷移，但是pd-ag電阻漿料的工藝敏感度高，方阻覆蓋范圍小，工藝再現(xiàn)性差；釕系主要包括二氧化釕、釕酸鹽，具有工藝適應性好、阻值穩(wěn)定性高等優(yōu)點，但是釕系厚膜在溫度高于900℃條件下使用會發(fā)生復雜的反應，高溫阻值穩(wěn)定性差。以上電阻漿料由于自身性能上的缺陷難以滿足在高溫方面的應用需求。因此，亟需研制阻值穩(wěn)定的新型高溫電阻漿料。

3.此外，厚膜電阻漿料作為厚膜電阻的原材料，要求具有較寬的阻值范圍，用于滿足不同阻值厚膜電阻的需要。目前主要通過調(diào)控電阻漿料中導電相與玻璃相的比例實現(xiàn)厚膜電阻阻值的調(diào)控，此類方法配方固定后阻值即固定，如果要制備寬阻值范圍的厚膜電阻，則需要重新調(diào)整漿料配方，并經(jīng)歷復雜的原料制備、混料、研磨、檢測等工序制備出系列化的電阻漿料，耗時長、成本高、儲存與使用不方便。

技術實現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于提供一種阻值可調(diào)節(jié)的高溫電阻漿料及其制備方法，克服背景技術中存在的不足與缺陷。

5.為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a1～95％、電阻調(diào)控漿料b1～90％、玻璃漿料1～15％；所述電阻調(diào)控漿料a由質(zhì)量分數(shù)為60～85％導電陶瓷粉和15～40％有機載體組成，所述電阻調(diào)控漿料b由以下質(zhì)量分數(shù)原料組成：貴金屬導電相60～78.5％、bi2o

3-zno玻璃粘結相1.5～10％和有機載體15～30％，所述玻璃漿料由質(zhì)量分數(shù)為70～85％玻璃相和15～30％有機載體組成。

6.優(yōu)選的，上述高溫電阻漿料中，所述導電陶瓷粉為錳酸鍶鑭、鈷酸鍶鑭或鐵酸鍶鑭，所述導電陶瓷粉的粒徑為0.3～2μm。

7.優(yōu)選的，上述高溫電阻漿料中，所述貴金屬為pt或pd。

8.優(yōu)選的，上述高溫電阻漿料中，所述bi2o

3-zno玻璃粘結相中bi2o3的質(zhì)量分數(shù)為90～95％。

9.優(yōu)選的，上述高溫電阻漿料中，所述玻璃漿料中，玻璃相包含以下質(zhì)量分數(shù)的原料：al2o35～10％、sio240～50％、cao 1～10％、bao 30～40％和tio

2 1～5％。

10.優(yōu)選的，上述高溫電阻漿料中，所述有機載體包括以下質(zhì)量分數(shù)組分：丁基卡必醇75～85％、檸檬酸三丁酯5～15％、乙基纖維素1～5％、span-85 1～5％、1,4-丁內(nèi)酯1～10％。

11.一種上述的高溫電阻漿料的制備方法，包括以下步驟：

12.(1)制備有機載體；

13.(2)電阻調(diào)控漿料a的制備：將導電陶瓷粉與有機載體按照比例進行混合研磨得到電阻調(diào)控漿料a；

14.(3)電阻調(diào)控漿料b的制備：先將bi2o3和zno粉經(jīng)高溫熔煉、淬冷、球磨得到bi2o

3-zno玻璃粉，將bi2o

3-zno玻璃粉和貴金屬粉混合制成混合粉料，將混合粉料與有機載體混合均勻并研磨，即得到電阻調(diào)控漿料b；

15.(4)玻璃漿料制備：先將玻璃相原料粉經(jīng)高溫熔煉、淬冷、球磨得到玻璃相粉，將玻璃相粉與有機載體混合研磨，得到玻璃漿料；

16.(5)將電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料三組分混合，得到高溫電阻漿料。

17.優(yōu)選的，上述高溫電阻漿料的制備方法中，所述步驟(1)中，按照比例稱取丁基卡必醇和檸檬酸三丁酯進行攪拌混合，然后加入乙基纖維素，加熱至90～100℃保溫攪拌1～2h使乙基纖維素完全溶解；然后加入span-85與1,4-丁內(nèi)酯，繼續(xù)在90～100℃下攪拌2～3h，得到澄清透明的均勻溶液，即為有機載體。

18.優(yōu)先的，上述高溫電阻漿料的制備方法中，所述步驟(3)中，高溫熔煉為1300～1400℃的溫度熔煉2～4h；bi2o

3-zno玻璃粉和貴金屬粉混合過程在行星式重力攪拌機中混合，行星式重力攪拌機的公轉(zhuǎn)速度1200～1500rpm，自轉(zhuǎn)速度為公轉(zhuǎn)速度的30～60％，攪拌時間30～60min；玻璃粉與導電相的混合粉料與有機載體的混合過程在三輥研磨機中進行，三輥研磨機的轉(zhuǎn)速為250～450r/min，研磨混料時間為1～2h。

19.優(yōu)先的，上述高溫電阻漿料的制備方法中，所述步驟(5)中，電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料三組分在三輥研磨機中進行研磨，三輥研磨機的轉(zhuǎn)速為250～450r/min；研磨混料時間為10～20min。

20.上述高溫電阻漿料在制備電阻膜層的應用，通過絲網(wǎng)印刷工藝將所述的高溫電阻漿料印刷于基材表面，空氣中干燥、燒結，得到電阻膜層。

21.優(yōu)先的，上述高溫電阻漿料在制備電阻膜層的應用中，所述基板為氧化鋁陶瓷片、氧化鋯陶瓷片、氧化鋁涂層或氧化鋯涂層；所述干燥工藝為：150～200℃下干燥15～30min，燒結工藝為：1100～1200℃下保溫1～2h。

22.與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

23.1.本技術的高溫電阻漿料可以直接通過三種漿料不同配比混合進行阻值調(diào)節(jié)，操作簡單方便，阻值調(diào)控范圍廣；制備的電阻器耐高溫性能優(yōu)異，能耐1100℃以上，在高溫環(huán)境下電性能穩(wěn)定；抗熱沖擊性強，高溫熱循環(huán)無裂紋不脫落，能夠滿足不同阻值的高溫電阻器要求。

24.2.本技術的高溫電阻漿料，能夠應用于氧化鋁、氧化鋯多種基材上，制備的電阻器

與基材的附著力好，不易脫落，適用范圍廣。

附圖說明

25.圖1為本發(fā)明實施例1中制備的電阻漿料照片。

26.圖2為本發(fā)明實施例1中制備的電阻膜層照片。

具體實施方式

27.下面對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

28.實施例1

29.一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a67.57％、電阻調(diào)控漿料b28.57％、玻璃漿料3.86％。

30.電阻調(diào)控漿料a由質(zhì)量分數(shù)為75％鈷酸鍶鑭粉和25％有機載體組成，鈷酸鍶鑭粉粒徑為1～2μm。

31.電阻調(diào)控漿料b由以下質(zhì)量分數(shù)原料組成：pd導電相78.4％、bi2o

3-zno玻璃粘結相5％和有機載體16.6％，bi2o

3-zno玻璃粘結相原料中bi2o3的質(zhì)量分數(shù)為92％、zno為8％。

32.玻璃漿料由質(zhì)量分數(shù)為80％玻璃相和20％有機載體組成，玻璃相由以下質(zhì)量分數(shù)的原料組成：al2o

3 7.65％、sio

2 46.6％、cao 5.25％、bao38.32％和tio

2 2.18％。

33.有機載體由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：丁基卡必醇79.2％，檸檬酸三丁酯10％，乙基纖維素2.8％，span-85 3％，1,4-丁內(nèi)酯5％。

34.一種高溫電阻漿料的制備方法，包括以下步驟：

35.(1)制備有機載體：按照配比稱取丁基卡必醇和檸檬酸三丁酯放入燒杯，之后緩慢加入乙基纖維素，90℃水浴中加熱攪拌2h，使乙基纖維素完全溶解；當溶液透明后，加入span-85與1,4-丁內(nèi)酯，繼續(xù)在90℃水浴中加熱攪拌2h，得到澄清透明的均勻溶液，即為有機載體；

36.(2)電阻調(diào)控漿料a的制備：將鈷酸鍶鑭粉與有機載體按照比例進行混合研磨，得到電阻調(diào)控漿料a；

37.(3)電阻調(diào)控漿料b的制備：玻璃原料bi2o3和zno粉混合均勻后經(jīng)1400℃的溫度熔煉2h，得到玻璃熔體，然后將得到的玻璃熔體倒入去離子水中進行淬冷，得到玻璃渣，再將玻璃渣球磨成玻璃粉后與pd粉在行星式重力攪拌機中混合均勻，行星式重力攪拌機的公轉(zhuǎn)速度1300rpm，自轉(zhuǎn)速度為公轉(zhuǎn)速度的40％，攪拌時間30min；最后與有機載體混合均勻并在三輥研磨機中進行研磨，三輥研磨機的轉(zhuǎn)速為450r/min，研磨混料時間為1h，即得到電阻調(diào)控漿料b；

38.(4)玻璃漿料制備：將玻璃相原料粉混合均勻后經(jīng)1400℃的溫度熔煉3h，得到玻璃熔體，然后將得到的玻璃熔體倒入去離子水中進行淬冷，得到玻璃渣，再將玻璃渣球磨成玻璃相粉，將玻璃相粉與有機載體混合研磨，得到玻璃漿料；

39.(5)按照配比將電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料三組分混合，三輥研磨機中進行研磨，轉(zhuǎn)速為450r/min，研磨混料時間10min，得到高溫電阻漿料，如圖1所示。

40.采用絲網(wǎng)印刷工藝將本實施例制備的高溫電阻漿料印刷在氧化鋁陶瓷片上，采用

250目絲網(wǎng)進行印刷，空氣中，150℃下干燥30min，1200℃下保溫2h完成燒結，得到電阻膜層。

41.制備得到的電阻膜層如圖2所示，電阻膜層的方阻為83.3ω/

□

，將電阻膜層進行900℃、100h處理后的方阻為95ω/

□

，電阻膜層完整，沒有開裂和脫落。1100℃處理10h后，方阻為103ω/

□

，電阻膜層無開裂脫落現(xiàn)象。

42.實施例2

43.一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a93.2％、電阻調(diào)控漿料b1.5％、玻璃漿料5.3％。

44.電阻調(diào)控漿料a由質(zhì)量分數(shù)為70％錳酸鍶鑭粉和30％有機載體組成，錳酸鍶鑭粉粒徑為1～2μm。

45.電阻調(diào)控漿料b由以下質(zhì)量分數(shù)原料組成：pt導電相70％、bi2o

3-zno玻璃粘結相9％和有機載體21％，bi2o

3-zno玻璃粘結相原料中bi2o3的質(zhì)量分數(shù)為95％、zno為5％。

46.玻璃漿料由質(zhì)量分數(shù)為80％玻璃相和20％有機載體組成，玻璃相由以下質(zhì)量分數(shù)的原料組成：al2o38％、sio

2 45％、cao 4.8％、bao 40％和tio

2 2.2％。

47.有機載體由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：丁基卡必醇79.2％，檸檬酸三丁酯10％，乙基纖維素2.8％，span-85 3％，1,4-丁內(nèi)酯5％。

48.高溫電阻漿料的制備方法與實施例1相同。

49.采用絲網(wǎng)印刷工藝將本實施例制備的高溫電阻漿料印刷在氧化鋯陶瓷片上，采用250目絲網(wǎng)進行印刷，空氣中，150℃干燥30min，1200℃保溫2h完成燒結，得到電阻膜層。電阻膜層阻值為3500ω/

□

，1100℃處理10h后，方阻為4100ω/

□

。

50.實施例3

51.一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a85％、電阻調(diào)控漿料b6.7％、玻璃漿料8.3％。電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料與實施例2相同。制備方法同實施例2。

52.實施例4

53.一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a65.7％、電阻調(diào)控漿料b29.5％、玻璃漿料4.8％。電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料與實施例2相同。制備方法同實施例2。

54.實施例5

55.一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a65.7％、電阻調(diào)控漿料b31.5％、玻璃漿料2.8％。電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料與實施例2相同。制備方法同實施例2。

56.實施例6

57.一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a46.8％、電阻調(diào)控漿料b50.12％、玻璃漿料3.08％。電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料與實施例2相同。制備方法同實施例2。

58.采用與實施例2相同方法將實施3～6的高溫電阻漿料印刷在氧化鋯陶瓷片上干燥燒結得到電阻膜層。電阻膜層的阻值和1100℃處理10h后方阻見表2。

59.表2實施例3～6獲得的電阻膜層的方阻與1100℃處理10h后方阻

[0060][0061]

前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。技術特征：

1.一種高溫電阻漿料，其特征在于，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料a1~95%、電阻調(diào)控漿料b1~90%、玻璃漿料1~15%；所述電阻調(diào)控漿料a由質(zhì)量分數(shù)為60~85%導電陶瓷粉和15~40%有機載體組成，所述電阻調(diào)控漿料b由以下質(zhì)量分數(shù)原料組成：貴金屬導電相60~78.5%、bi2o

3-zno玻璃粘結相1.5~10%和有機載體15~30%，所述玻璃漿料由質(zhì)量分數(shù)為70~85%玻璃相和15~30%有機載體組成。2.根據(jù)權利要求1所述的高溫電阻漿料，其特征在于，所述導電陶瓷粉為錳酸鍶鑭、鈷酸鍶鑭或鐵酸鍶鑭，所述導電陶瓷粉的粒徑為0.3~2μm。3.根據(jù)權利要求1所述的高溫電阻漿料，其特征在于，所述貴金屬為pt或pd。4.根據(jù)權利要求1所述的高溫電阻漿料，其特征在于，所述bi2o

3-zno玻璃粘結相中bi2o3的質(zhì)量分數(shù)為90~95%。5.根據(jù)權利要求1所述的高溫電阻漿料，其特征在于，所述玻璃漿料中，玻璃相包含以下質(zhì)量分數(shù)的原料：al2o35~10%、sio240~50%、cao1~10%、bao30~40%和tio21~5%。6. 根據(jù)權利要求1所述的高溫電阻漿料，其特征在于，所述有機載體包括以下質(zhì)量分數(shù)組分：丁基卡必醇75~85%、檸檬酸三丁酯5~15%、乙基纖維素1~5%、span-85 1~5%、1,4-丁內(nèi)酯1~10%。7.一種如權利要求1~6任一項所述的高溫電阻漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）制備有機載體；（2）電阻調(diào)控漿料a的制備：將導電陶瓷粉與有機載體按照比例進行混合研磨得到電阻調(diào)控漿料a；（3）電阻調(diào)控漿料b的制備：先將bi2o3和zno粉經(jīng)高溫熔煉、淬冷、球磨得到bi2o

3-zno玻璃粉，將bi2o

3-zno玻璃粉和貴金屬粉混合制成混合粉料，將混合粉料與有機載體混合均勻并研磨，即得到電阻調(diào)控漿料b；（4）玻璃漿料制備：先將玻璃相原料粉經(jīng)高溫熔煉、淬冷、球磨得到玻璃相粉，將玻璃相粉與有機載體混合研磨，得到玻璃漿料；（5）將電阻調(diào)控漿料a、電阻調(diào)控漿料b和玻璃漿料三組分混合，得到高溫電阻漿料。8.根據(jù)權利要求7所述的高溫電阻漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，按照比例稱取丁基卡必醇和檸檬酸三丁酯進行攪拌混合，然后加入乙基纖維素，加熱至90~100℃保溫攪拌1~2h使乙基纖維素完全溶解；然后加入span-85與1,4-丁內(nèi)酯，繼續(xù)在90~100℃下攪拌2~3h，得到澄清透明的均勻溶液，即為有機載體。9.如權利要求1~6所述的高溫電阻漿料在制備電阻膜層的應用，其特征在于，通過絲網(wǎng)印刷工藝將所述高溫電阻漿料印刷于基材表面，空氣中干燥、燒結，得到電阻膜層。10.根據(jù)權利要求9所述的高溫電阻漿料在制備電阻膜層的應用，其特征在于，所述基板為氧化鋁陶瓷片、氧化鋯陶瓷片、氧化鋁涂層或氧化鋯涂層；所述干燥工藝為：150~200℃下干燥15~30min，燒結工藝為：1100~1200℃下保溫1~2h。

技術總結

本發(fā)明涉及電阻漿料技術領域，具體公開了一種高溫電阻漿料，由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：電阻調(diào)控漿料A1~95%、電阻調(diào)控漿料B1~90%、玻璃漿料1~15%；所述電阻調(diào)控漿料A由質(zhì)量分數(shù)為60~85%導電陶瓷粉和15~40%有機載體組成，所述電阻調(diào)控漿料B由以下質(zhì)量分數(shù)原料組成：貴金屬導電相60~78.5%、Bi2O

技術研發(fā)人員：劉海韜 孫遜 黃文質(zhì)

受保護的技術使用者：中國人民解放軍國防科技大學

技術研發(fā)日：2021.12.30

技術公布日：2022/4/5