一种具有低TCR值的高温无铅钌浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有低TCR值的高温无铅钌浆及其制备方法，该具有低TCR值的高温无铅钌浆包括有以下重量份的物料，具体为：玻璃粉30%‑50%、氧化钌粉25%‑39%、有机相20%‑37%、助剂1%‑3%；通过上述物料配比，该具有低TCR值的高温无铅钌浆不含铅且具有优异的丝印性能，可用于印制陶瓷、不锈钢基材表面的电阻图形，完全适合用作大功率密度（>40W/cm2）发热器件，且TCR值小。该具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法，其包括有以下工艺步骤：a、制备玻璃粉；b、制备有机相；c、制备浆料；d、丝印、烧结；通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备上述高温无铅钌浆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子材料
，尤其涉及一种具有低TCR值的高温无铅钌浆及其制备方法。
技术介绍
氧化钌基厚膜电阻浆料目前已普遍应用于各种发热及电容器件中。随着厚膜电路元件向多层化、小型化和集成化发展，基板和厚膜本身的热量易于积聚，导致基板和厚膜本身的温度升高，如果散热效果不佳，厚膜的使用寿命会因温度的持续上升而下降，同时温度的升高往往导致厚膜自身阻值增大，器件的功率随之降低。TCR值反映材料的阻值随温度变化的趋势，绝对值越大则阻值变化率越大，器件积热越多、热效率越低。对于氧化钌基厚膜浆料而言，TCR值通常较大，低阻范围内的TCR更大。另外，目前绝大多数钌浆都含铅组分，对环境和人体健康不利。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足而提供一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，该具有低TCR值的高温无铅钌浆不含铅且具有优异的丝印性能，可用于印制陶瓷、不锈钢基材表面的电阻图形，完全适合用作大功率密度（>40W/cm2）发热器件，且TCR值小。本专利技术的另一目的在于提供一种具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法，该具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法能够有效地生产制备上述高温无铅钌浆。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，包括有以下重量份的物料，具体为：玻璃粉30%-50%氧化钌粉25%-39%有机相20%-37%助剂1%-3%。其中，所述玻璃粉包括有以下重量份的物料，具体为：氧化锌80%-85%氧化硼10%-13%氧化钡1%-4%氧化铝2%-5%。其中，所述玻璃粉的粒度小于10μm。其中，所述氧化钌粉的纯度大于99.9%，氧化钌粉的粒度小于8μm。其中，所述有机相包括有以下重量份的物料，具体为：松油醇30%-40%丁基卡必醇20%-30%丁基卡必醇醋酸酯25%-35%邻苯二甲酸二丁酯10%-20%乙基纤维素4%-8%。其中，所述有机相的粘度为20Pa·s-50Pa·s。其中，该具有低TCR值的高温无铅钌浆的含铅量为0，固含量为63%-70%。其中，该具有低TCR值的高温无铅钌浆的TCR值为50ppm/℃-150ppm/℃。一种具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备玻璃粉：称取氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝，而后将称取好的氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝进行搅拌混合，待氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝混合均匀后，将氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝所组成的混合料转移至刚玉坩埚或者铂金坩埚内并将混合料随刚玉坩埚或者铂金坩埚放入至箱式电阻炉中，箱式电阻炉程序升温至1250℃并保温20min以使得混合料熔化成玻璃液；待箱式电阻炉保温完毕后，将玻璃液从箱式电阻炉中取出并进行水淬，水淬后的玻璃料依次进行粉碎、球磨加工以获得粒度小于10μm的玻璃粉；其中，玻璃粉中氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝四种物料的重量份依次为80%-85%、10%-13%、1%-4%、2%-5%；b、制备有机相：称取松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素，而后将松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素置于分散罐中搅拌分散4h，以获得呈透明溶液状的有机相；其中，有机相中松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为30%-40%、20%-30%、25%-35%、10%-20%、4%-8%；c、制备浆料：称取玻璃粉、氧化钌粉、有机相、助剂，而后对玻璃粉、氧化钌粉、有机相、助剂依次进行混合搅拌、三辊研磨、过滤、脱泡处理，以获得浆料；其中，浆料中玻璃粉、氧化钌粉、有机相、助剂四种物料的重量份依次为30%-50%、25%-39%、20%-37%、1%-3%；d、将步骤c所获得的浆料丝印于陶瓷基材或者不锈钢基材表面，而后于850℃的温度条件下烧结10min，以获得TCR值为50ppm/℃-150ppm/℃的高温无铅钌浆。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其包括有以下重量份的物料，具体为：玻璃粉30%-50%、氧化钌粉25%-39%、有机相20%-37%、助剂1%-3%；通过上述物料配比，该具有低TCR值的高温无铅钌浆不含铅且具有优异的丝印性能，可用于印制陶瓷、不锈钢基材表面的电阻图形，完全适合用作大功率密度（>40W/cm2）发热器件，且TCR值小。本专利技术的另一有益效果为：本专利技术所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法，其包括有以下工艺步骤：a、制备玻璃粉；b、制备有机相；c、制备浆料；d、丝印、烧结。通过上述工艺步骤设计，该具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法能够有效地生产制备上述高温无铅钌浆。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术进行说明。实施例一，一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，包括有以下重量份的物料，具体为：玻璃粉49%氧化钌粉25%有机相25%助剂1%。其中，所述玻璃粉包括有以下重量份的物料，具体为：氧化锌80%氧化硼12%氧化钡4%氧化铝4%。另外，所述有机相包括有以下重量份的物料，具体为：松油醇30%丁基卡必醇25%丁基卡必醇醋酸酯20%邻苯二甲酸二丁酯20%乙基纤维素5%。需进一步解释，所述玻璃粉的粒度小于10μm，所述氧化钌粉的纯度大于99.9%，氧化钌粉的粒度小于8μm，所述有机相的粘度为20Pa·s-50Pa·s，该具有低TCR值的高温无铅钌浆的含铅量为0，固含量为63%-70%。需进一步指出，本实施例一的具有低TCR值的高温无铅钌浆可以采用以下制备方法制备而成，具体的，一种具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备玻璃粉：称取氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝，而后将称取好的氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝进行搅拌混合，待氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝混合均匀后，将氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝所组成的混合料转移至刚玉坩埚或者铂金坩埚内并将混合料随刚玉坩埚或者铂金坩埚放入至箱式电阻炉中，箱式电阻炉程序升温至1250℃并保温20min以使得混合料熔化成玻璃液；待箱式电阻炉保温完毕后，将玻璃液从箱式电阻炉中取出并进行水淬，水淬后的玻璃料依次进行粉碎、球磨加工以获得粒度小于10μm的玻璃粉；其中，玻璃粉中氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝四种物料的重量份依次为80%、12%、4%、4%；b、制备有机相：称取松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素，而后将松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素置于分散罐中搅拌分散4h，以获得呈透明溶液状的有机相；其中，有机相中松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为30%、25%、20%、20%、5%；c、制备浆料：称取玻璃粉、氧化钌粉、有机相、助剂，而后对玻璃粉、氧化钌粉、有机相、助剂依次进行混合搅拌、三辊研磨、过滤、脱泡处理，以获得浆料；其中，浆料中玻璃粉、氧化钌粉、有机相、助剂四种物料的重量份依次为49%、25%、25%、1%；d、将步骤c所获得的浆料丝印于陶瓷基材或者不锈钢基材表面，而后于850℃的温度条件下烧结10min，以获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：玻璃粉     30%‑50%氧化钌粉   25%‑39%有机相     20%‑37%助剂       1%‑3%。

【技术特征摘要】
1.一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：玻璃粉30%-50%氧化钌粉25%-39%有机相20%-37%助剂1%-3%。2.根据权利要求1所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于，所述玻璃粉包括有以下重量份的物料，具体为：氧化锌80%-85%氧化硼10%-13%氧化钡1%-4%氧化铝2%-5%。3.根据权利要求2所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于：所述玻璃粉的粒度小于10μm。4.根据权利要求1所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于：所述氧化钌粉的纯度大于99.9%，氧化钌粉的粒度小于8μm。5.根据权利要求1所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于：所述有机相包括有以下重量份的物料，具体为：松油醇30%-40%丁基卡必醇20%-30%丁基卡必醇醋酸酯25%-35%邻苯二甲酸二丁酯10%-20%乙基纤维素4%-8%。6.根据权利要求5所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于：所述有机相的粘度为20Pa·s-50Pa·s。7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于：该具有低TCR值的高温无铅钌浆的含铅量为0，固含量为63%-70%。8.根据权利要求7所述的一种具有低TCR值的高温无铅钌浆，其特征在于：该具有低TCR值的高温无铅钌浆的TCR值为50ppm/℃-150ppm/℃。9.一种具有低TCR值的高温无铅钌浆的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备玻璃粉：称取氧化锌、氧化硼、氧化钡、氧化铝，而后...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖玉超，蒋国辉，苏冠贤，
申请(专利权)人：东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44