[发明专利]一种用于不锈钢基板的厚膜电路电阻浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及厚膜电路技术领域，具体是一种用于不锈钢基板的厚膜电路电阻浆料及其制备方法。

背景技术

随着厚膜大功率电路的大量应用，厚膜大功率电阻及其功率模块也广泛用于功率控制、过载保护和功率分配等电路中。大功率厚膜电阻具有体积小、重量轻、功率密度大、性能可靠、设计灵活、可控性好、使用寿命长、环保节能及性价比高等优点，逐步在市场中占据主流位置，应用领域拓展到军事、汽车电子、通讯、宇航、家电、医疗及化工等各个方面，市场前景非常广阔。制作大功率厚膜电阻元件的厚膜电阻浆料简称大功率厚膜电阻浆料，大功率厚膜电阻浆料要求方阻低，电阻的温度稳定性高。方阻低是实现大功率的基本保证，由于大功率厚膜电阻工作时，热量的释放以及由此而引起的温度升高不可避免，厚膜电阻要保持功率不变，必须要求电阻的温度稳定性高。

常用的厚膜电阻浆料由功能相、微晶玻璃相和有机液相三部分按一定比例混合成粘稠的均匀悬浮液。功能相的电阻浆料最重要的组成部分，目前功能相广泛采用的材料是贵金属材料，如银、钯、金等贵金属粉末或氧化物粉末。在大功率不锈钢基板厚膜电路电阻浆料中最常见的是银-钯电阻浆料，它的功能相由银、钯和氧化钯三种成分组成，其中银和钯形成合金，使导电颗粒通过链合或搭桥的方式形成导电网络，氧化钯是P型半导体，其导电性是银-钯厚膜电阻率的主要决定因素。

虽然银-钯电阻浆料具有较好的导电性能和适宜的电阻温度系数，但是该电阻浆料的方阻覆盖范围小，工艺重现性较差，高阻时TCR大，抗银离子迁移性和耐焊料的侵蚀性差，这些缺点极大地限制了材料在厚膜电路上的应用，银、钯等贵金属的价格也十分昂贵。金属铜具有良好的导电性能，铜的体积电阻率与金属银相似，而且其来源广泛、价格便宜。目前，一方面由于贵金属的资源越来越紧张，价格的上涨，使得贵金属功能相厚膜电子浆料的成本也大幅度提高，而另一方面某些廉价金属如铜材料等价格便宜，且也具有优异的性能，可以代替贵金属功能相用于大功率不锈钢基板厚膜电路电阻浆料，采用性能优良的廉价导电功能材料是厚膜电阻浆料发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于不锈钢基板的厚膜电路电阻浆料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于不锈钢基板的厚膜电路电阻浆料及其制备方法，由固相成分和有机液相两部分组成；

所述固相成分由导电相和微晶玻璃相组成；

所述导电相由Cu₂O-GeO₂复合物和Cu粉组成，Cu₂O-GeO₂复合物由Cu₂O和GeO₂组成；所述微晶玻璃相是由SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、CaO、ZrO₂和Co₂O₃组成的SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-CaO-ZrO₂-Co₂O₃复合物；

所述有机液相成分为松油醇、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、司班85、1,4-丁内酯、氢化蓖麻油。

作为本发明进一步的方案：所述固相成分和有机液相的质量比为（60～85）：(40～15)。

作为本发明进一步的方案：所述材料导电相和微晶玻璃相的质量比为(30～85)：(70～15)。

作为本发明进一步的方案：所述导电相中Cu₂O-GeO₂复合物和Cu粉的质量比为(20～60)：(80～40)，Cu₂O～GeO₂复合物中Cu₂O和GeO₂质量比为(90～50)：(10～50)；所述微晶玻璃相中各成分SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、CaO、ZrO₂和Co₂O₃的质量比为 (15～50)：(5～30)：(3～15)： (20～50)：(1～10)：(1～5)。