一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料及其制备方法，该电阻浆料包括以下物料：导电相15%‑30%、玻璃粉43%‑55%、有机相26%‑34%、助剂1%‑3%；导电相由微米银粉、纳米银粉、RuO

【技术实现步骤摘要】
一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料及其制备方法
本专利技术涉及电子材料
，尤其涉及一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料及其制备方法。
技术介绍
由于高的热转化效率和高的热密度，厚膜电阻发热成为近年来许多科研工作者和高新企业积极推崇的新技术。厚膜发热体中少不了基材，由于耐温性好、结构强度高、材料易得等特点，不锈钢成为最常用的厚膜基材。金属铝或合金铝的传热性能远胜于不锈钢，且密度小质量轻，一些行业期望用它替代不锈钢。然而，熔点低和热膨胀系数高是阻碍金属铝作为厚膜基材的两大主要因素。铝碳化硅，又叫铝瓷，它是将铝和高体积分数的碳化硅、硅颗粒复合成为低密度、高导热率和低膨胀系数的封装材料。与金属铝相比，该材料的密度稍高，但其耐温性更好，结构强度更高，热膨胀系数更低接近不锈钢，完全有望成为金属铝的替代品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，该适配铝碳化硅基材的电阻浆料由银、RuO2、Si-Zn-Bi-B-Al-P系玻璃粉以及多种有机物组合而成，电阻浆料含铅量为0且热性质与铝碳化硅基材、介质层的匹配度高，经烧结后形成的电阻层不起皮、不鼓泡，与介质层的结合力极强。本专利技术的另一目的在于提供一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料的制备方法，该制备方法能够有效地生产制备上述适配铝碳化硅基材的电阻浆料。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：导电相15%-30%玻璃粉43%-55%有机相26%-34%助剂1%-3%；其中，导电相由微米银粉、纳米银粉、RuO2粉中的一种或两种或三种组成；玻璃粉由氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷组成；有机相由丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素组成。其中，所述微米银粉的粒径值为1-3μm，纳米银粉的粒径值为0.05-0.2μm，RuO2粉的粒径值为0.2-1.2μm。其中，所述玻璃粉中氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷六种物料的重量份依次为：20%-30%、15%-25%、28%-42%、5%-15%、2%-6%、5%-10%。其中，所述玻璃粉的粒径值小于10μm。其中，所述有机相中丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为：25%-30%、30%-45%、8%-12%、10%-15%、5%-10%。其中，所述有机相的粘度为20dps-50dps。其中，该电阻浆料的含铅量为0，固含量为67%-75%，烧结温度为500℃-520℃。一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备玻璃粉：称取氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷，而后将称取好的氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷进行搅拌混合，待氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷混合均匀后，将氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷所组成的混合料转移至铂金坩埚内并将混合料随铂金坩埚放入至箱式电阻炉中，箱式电阻炉程序升温至1050℃-1100℃并保温60min，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，玻璃粉中氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷六种物料的重量份依次为：20%-30%、15%-25%、28%-42%、5%-15%、2%-6%、5%-10%；b、制备有机相：称取丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素，而后将丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素置于分散罐中搅拌分散8h，以获得有机相，而后于有机相中添加助剂，搅拌后获得均匀透明的有机相、助剂混合溶液；其中，有机相中丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为：25%-30%、30%-45%、8%-12%、10%-15%、5%-10%；c、制备电阻浆料：称取导电相粉体、玻璃粉、有机相以及助剂混合溶液，而后对导电相粉体、玻璃粉、有机相以及助剂混合溶液进行混合搅拌、三辊研磨、过滤、脱泡处理，以获得电阻浆料；其中，电阻浆料中导电相、玻璃粉、有机相、助剂三种物料的重量份依次为：15%-30%、43%-55%、26%-34%和1%-3%；d、将介质浆料丝印于铝碳化硅基材上，经过550℃烧结10min，如此重复3次以上，得到厚度大于80μm的介质层；e、将c步骤所得的电阻浆料丝印于介质层上，经过500℃-520℃烧结10min，得到约12μm厚的电阻层；f、测定电阻层的方阻和重烧变化率。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其包括有以下重量份的物料：导电相15%-30%、玻璃粉43%-55%、有机相26%-34%、助剂1%-3%；导电相由微米银粉、纳米银粉、RuO2粉中的一种或两种或三种组成；玻璃粉由氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷组成；有机相由丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素组成。该适配铝碳化硅基材的电阻浆料由银、RuO2、Si-Zn-Bi-B-Al-P系玻璃粉以及多种有机物组合而成，电阻浆料含铅量为0且热性质与铝碳化硅基材、介质层的匹配度高，经烧结后形成的电阻层不起皮、不鼓泡，与介质层的结合力极强。本专利技术的另一有益效果为：本专利技术所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料的制备方法，其包括有以下工艺步骤：a、制备玻璃粉：称取氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷，而后将称取好的氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷进行搅拌混合，待氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷混合均匀后，将氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷所组成的混合料转移至铂金坩埚内并将混合料随铂金坩埚放入至箱式电阻炉中，箱式电阻炉程序升温至1050℃-1100℃并保温60min，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，玻璃粉中氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷六种物料的重量份依次为：20%-30%、15%-25%、28%-42%、5%-15%、2%-6%、5%-10%；b、制备有机相：称取丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素，而后将丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素置于分散罐中搅拌分散8h，以获得有机相，而后于有机相中添加助剂，搅拌后获得均匀透明的有机相、助剂混合溶液；其中，有机相中丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为：25%-30%、30%-45%、8%-12%、10%-15%、5%-10%；c、制备电阻浆料：称取导电相粉体、玻璃粉、有机相以及助剂混合溶液，而后对导电相粉体、玻璃粉、有机相以及助剂混合溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：导电相     15%‑30%玻璃粉     43%‑55%有机相     26%‑34%助剂       1%‑3%；其中，导电相由微米银粉、纳米银粉、RuO

【技术特征摘要】
1.一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：导电相15%-30%玻璃粉43%-55%有机相26%-34%助剂1%-3%；其中，导电相由微米银粉、纳米银粉、RuO2粉中的一种或两种或三种组成；玻璃粉由氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷组成；有机相由丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素组成。2.根据权利要求1所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于：所述微米银粉的粒径值为1-3μm，纳米银粉的粒径值为0.05-0.2μm，RuO2粉的粒径值为0.2-1.2μm。3.根据权利要求1所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于：所述玻璃粉中氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷六种物料的重量份依次为：20%-30%、15%-25%、28%-42%、5%-15%、2%-6%、5%-10%。4.根据权利要求1所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于：所述玻璃粉的粒径值小于10μm。5.根据权利要求1所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于：所述有机相中丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为：25%-30%、30%-45%、8%-12%、10%-15%、5%-10%。6.根据权利要求1所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于：所述有机相的粘度为20dps-50dps。7.根据权利要求1所述的一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料，其特征在于：该电阻浆料的含铅量为0，固含量为67%-75%，烧结温度为500℃-520℃。8.一种适配铝碳化硅基材的电阻浆料的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备玻璃粉：称取氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝和五氧化二磷，而后将称取好的氧化硅、氧化锌、氧化铋、氧化硼、氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖玉超，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