超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉制造技术

一种超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其特征在于：该合金粉由以下组分组成：Ni 35‑45wt％，Mn＜1wt％，Fe＜1wt％，余量为Cu。本发明专利技术的铜镍系合金粉，粒径较为均匀，平均粒径为0.3‑3μm，经过进一步筛分和高精度气相分级，可以调控粉体的粒度分布，可促进低晶片电阻器厚膜印刷制程的升级，并向薄膜蒸镀工艺的厚度靠近，从而改善超低阻值晶片电阻器电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶片电阻器
，具体涉及一种超低阻值(阻值500mΩ以下)晶片电阻器用铜镍系合金粉。
技术介绍
晶片电阻器是最常用的电子元器件之一，有控制直流电或交流电的性质。利用该性质，电阻器在电路内部降低电压，或保持电流不变，其电阻基本上遵守Ohm法则，同时使用电导率高的物质和电导率低的物质而实现电阻值，使用SiO2、RuO2、Cu合金等作为晶片电阻器的主要电阻材料，可以生产出高电阻、低电阻、超低电阻等产品系列大规模应用于手机、电脑等通讯设备上，商业价值巨大。超低阻值合金晶片电阻又称为电流检测电阻，应用于电路中电流的采样，反馈电路中变化的电流，以便进一步地控制或影响电流的变化，主要应用在电源供应器、逆变器/转换器、锂电池保护板、汽车相关电路、笔记本、电脑主板以及LED驱动器，LCD控制板等。Cu合金是其的主要材料，该系列材料具有高功率电气特性、高纯度、高导热、低温漂及耐高温等优点。铜合金电阻作为电流载体，阻值精准，温度稳定性，产品的安全性，稳定性明显高于普通的陶瓷电阻，同时金属的导热性也是它同其他电阻一大优势，特别是在电源以及其它相关产品的应用中，瞬间的冲击电流，短路电流或脉冲电流产生时，铜合金当做首选作为电流介质来检测电流。目前，在超低阻值晶片电阻器电阻材料中，铜合金是主要的电阻材料，台湾国巨、乾坤、韩国三星等主要晶片电阻器厂商主要运用厚膜印刷技术和薄膜蒸镀技术制备超低阻值晶片电阻器。厚膜印刷所使用的铜合金粉主要由雾化法、机械破碎法生产，粉体平均粒径过大(5-15μm)严重影响电阻浆料的印刷性能，而且膜厚度较大，电阻值精度和稳定性就会较差，阻碍了晶片电阻器的小型化，精细化发展；薄膜蒸镀工艺能很好的解决晶片电阻器的小型化，精细化问题，而且电阻精度高，但薄膜厚度薄(1μm以下)，严重限制了可能的电阻值范围，另外由于较薄的沉积层更容易氧化。薄膜电阻在潮湿的条件下极易自蚀，浸入封装过程中，水蒸汽会带入杂质，产生的化学腐蚀会在低压直流应用几小时内造成薄膜电阻开路。因此高阻值薄膜电阻退化率非常高。另外，薄膜蒸镀工艺所需设备昂贵，是厚膜印刷设备的5倍，生产成本高，合格品率较低。申请号201510118141.8也报到了《用于制备晶片电阻器正面、背面电极用铜锰合金粉》，其特征在于：它由以下质量百分比的组分组成，Mn10-30wt％，Cu70-90wt％；且该合金的平均粒径为0.5-5μm、氧含量≤5000ppm、杂质含量≤600ppm、熔点为870-950℃，Mn原子固溶到Cu晶格中，形成元素分布均匀的铜锰固溶体合金。铜锰合金粉也是应用于超低阻值晶片电阻器电阻材料中的，但是其稳定性差，工艺控制负责，同时铜锰系合金粉表面需涂抗氧化剂导致生产成本高；此外，铜锰合金粉的电阻线性不佳，电阻率控制负责，而且使用温度范围窄，烧结过程对于气氛氧含量的控制标准高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于厚膜印刷工艺，可促进低晶片电阻器厚膜印刷制程的升级并向薄膜蒸镀工艺的膜厚度靠近，从而改善超低阻值晶片电阻器电性能，为新一代超低阻值晶片电阻器解决电阻材料提供新的解决方案的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉。本专利技术所采用的技术方案为：一种超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，它由以下组分组成：Ni35-45wt％，Mn＜1wt％，Fe＜1wt％，余量为Cu。作为优选，所述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，它由以下组分组成Ni：38-40wt％，Mn0.1-0.8wt％，Fe0.1-0.8wt％，余量为Cu。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，由蒸发-冷凝法制备而成，其Ni、Fe、Mn固溶到Cu的晶格中，形成元素分布均匀的固溶体合金粉。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其平均粒径为0.3-3μm。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其氧含量≤4000ppm。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其碳含量≤800ppm。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其杂质含量≤500ppm。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其没有涂抗氧化剂，表面光洁，分散性较好。上述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其熔点范围为1254-1352℃。本专利技术中的镍能改善铜镍合金各种特性，如增加合金粉耐蚀性、耐热性，改善电阻温度系数，并且平均粒径为0.3-3μm，其具有印刷性优良、电阻线性好、使用温度范围宽、耐蚀性优良、耐热性强、稳定的电阻温度系数和低廉的价格。本专利技术控制Ni35-45wt％在这个范围之内，Ni含量在这个范围，使得该合金电阻温度系数处在较低值范围内，即电阻随温度变化幅度小。本专利技术少量添加的Mn＜1wt％，Fe＜1wt％，添加少量Mn、Fe后，合金的电阻温度系数进一步降低至0，同时提高合金的耐热性。本专利技术的优点：1.本专利技术的铜镍系合金粉，铜和镍不是简单的机械混合，而是Ni、Fe、Mn固溶到Cu的晶格中，形成固溶体合金，熔点比纯金属的Cu和Ni低，有利于降低超低阻值晶片电阻器工艺中的金属烧结温度。2.本专利技术的铜镍系合金粉，粒径较为均匀，平均粒径为0.3-3μm，经过进一步筛分和高精度气相分级，可以调控粉体的粒度分布，可促进低晶片电阻器厚膜印刷制程的升级，并向薄膜蒸镀工艺的厚度靠近，从而改善超低阻值晶片电阻器电性能。3.本专利技术的铜镍合系金粉采用蒸发-冷凝法制备所得，结晶度高，可提高铜镍合金粉的抗氧化温度，无需包覆表面抗氧化剂，耐蚀性、耐热性好，使用温度范围宽，电阻温度系数小，绝对值可接近为零。6.本专利技术的铜镍系合金粉，采用等离子体加热蒸发-冷凝法，可工业化生产，生产成本较低，性能优良，为新一代超低阻值晶片电阻器解决电阻材料提供新的解决方案。7.铜镍系合金粉相比铜锰粉有两个优点：第一，铜镍系合金粉相比铜锰合金粉更为稳定，工艺控制更为简单，同时铜镍系合金粉表面无需涂抗氧化剂，因此铜镍系合金粉生产成本更低；第二，铜镍系合金电阻线性较铜锰合金粉佳，电阻率控制更为简单，而且使用温度范围较宽(最高可至400℃)，烧结过程对于气氛氧含量的控制标准较铜锰粉底。附图说明：图1为本专利技术用物理气相沉积法制备的0.6μm球状铜镍系合金粉电镜图。图2为本专利技术用物理气相沉积法制备的2μm球状铜镍系合金粉电镜图。图3为本专利技术用蒸发-冷凝法制备的铜镍系合金粉的Cu元素的分布图。图4为本专利技术用蒸发-冷凝法制备的铜镍系合金粉的与Ni元素的分布图。具体实施方式：下面通过实施例详细描述本专利技术，但本专利技术不仅仅局限于以下实施例。实施例1、粒径2μm的Cu59Ni40Mn0.5Fe0.5铜镍合金粉的制备。首先，根据所需上述铜镍系合金的摩尔比例，调配好Cu、Ni、Mn和Fe的质量，放置感应炉中熔炼成铜镍系合金。将合金块放入高温金属蒸发器的坩埚中，安装好等离子体发生装置(具体可参考ZL201110119245.2，金属蒸发装置及用该装置制备超微细金属粉末的方法，在此不再详细描述具体制备过程)，并检查气密性，抽好真空，冲入氮气使得整个系统处于惰性气体气氛下，控制坩埚内压力，启动等离子体发生装置，功率设定在30KW，保温2h后将等离子枪功率提高到90KW，开启连续加料，保持蒸发量和加料量一致，在等离子体加热下，金属熔化沸腾蒸发并经过一系列的急冷形核长大成合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其特征在于：该合金粉由以下组分组成：Ni 35‑45wt％，Mn＜1wt％，Fe＜1wt％，余量为Cu。

【技术特征摘要】
1.一种超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其特征在于：该合金粉由以下组分组成：Ni35-45wt％，Mn＜1wt％，Fe＜1wt％，余量为Cu。2.根据权利要求1所述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其特征在于：它由以下质量百分比的组分组成：Ni38-40wt％，Mn0.1-0.8wt％，Fe0.1-0.8wt％，余量为Cu。3.根据权利要求1所述的超低阻值晶片电阻器用铜镍系合金粉，其特征在于：该合金粉由蒸发-冷凝法制备而成，其Ni、Fe、Mn固溶到Cu的晶格中，形成元素分布均匀的固溶体合金粉。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢上川，陈钢强，宋书清，高书娟，
申请(专利权)人：江苏博迁新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32