一种高可焊性压敏电阻用电极银浆及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高可焊性压敏电阻用电极银浆及其制备方法，包括如下步骤：1)制备玻璃粉：称取原料，混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉；2)制备有机载体：称取树脂和有机溶剂，将树脂溶于有机溶剂中，再加入分散剂和防沉剂作为助剂，搅拌均匀形成有机载体；3)称取银粉、锡合金粉、玻璃粉、金属氧化物粉添加到有机载体中，搅拌均匀，研磨，真空脱气，检测合格即得本发明专利技术银浆。

【技术实现步骤摘要】
一种高可焊性压敏电阻用电极银浆及制备方法
本专利技术属于电子材料，涉及电子、化工和材料领域，涉及一种压敏电阻器用银浆及其制备方法，具体涉及一种高可焊性压敏电阻用电极银浆及制备方法。
技术介绍
氧化锌压敏电阻器是由氧化锌颗粒与少量其他金属氧化物或聚合物间隔构成的陶瓷块，夹于两金属片间。颗粒与邻近氧化物交界处会形成二极管效应，由于有大量杂乱颗粒，使得其等同于一大堆背向相连的二极管，低电压时只有很小的逆向漏电电流，当遇到高电压时，二极管因热电子与隧道效应而发生逆向崩溃，流通大电流。所以，氧化锌压敏电阻的电流-电压特性曲线具有高度的非线性，即具有低电压时电阻高、高电压时电阻低的特点。压敏电阻在规定环境和系统电压条件下应能可靠地工作时间，即使用寿命，与其电极材料的性能紧密联系，提高其使用寿命的有效途径之一就是改善电极材料的可焊性等相关性能。现有技术对氧化锌压敏电阻已有研究。在CN105788699A中组分及重量百分比含量：金属银粉52-80％、玻璃粉2-5％、有机载体10-30％、有机添加剂1-3％及有机溶剂1-10％。CN106067329A中组分及重量百分比含量：金属银粉60-80％、玻璃粉2-5％、有机溶剂14-30％及有机添加剂1-4％。CN102324277A中，以质量份数计，包括70-80份的银粉、3-5份的镓粉、1-3份的玻璃粉、11-19份的有机粘合剂和2-6份的稀释剂。CN102403052A中组成原料的重量配比为：导电银微粉55-80％、无机添加剂0.5-8％、无铅玻璃粉1-10％、有机载体15-40％。CN102768872A中重量百分比组成为：银粉60-80wt％、有机溶剂14-34wt％、树脂1.5-4.0wt％、无机添加剂2.5-5.5wt％。CN102855959A中，组分及重量份含量：银粉60-90、镍粉5-10、玻璃粉1-20、有机粘结剂1-20、稀释剂10-30。CN102855960A中，组分及重量份含量：银粉40-80、铝粉或锌粉15-40、玻璃粉3-20、有机粘结剂3-20、稀释剂5-30。CN106067348中，银粉60-80wt％、有机溶剂14-30wt％、树脂1-4wt％、无机添加剂2-5wt％。CN106067329A中，银粉60-80wt％、有机溶剂14-30wt％、树脂1-4wt％、无机添加剂2-5wt％。CN102324265A中，组分及重量份含量：银粉70-80、镓粉3-5、玻璃粉1-3、有机粘结剂11-19、稀释剂2-6。CN102403049A中，组分及重量份含量：银粉55-80、无机添加剂0.5-8％、无铅玻璃粉1-10％、有机载体15-40％。在CN104123977A中包括粒径为0.8-3.5μm银微粉A、粒径为3.5-7.8μm银微粉B、粒径为0.2-0.8μm银微粉C。CN104934103A中，银粉为特选粒径形状的多种银粉混合体，其中特选形状包含粒径为0.2-0.8μm的不定形结晶银粉，其振实密度2-2.5g/cm3；平均粒径为0.5-1.5μm的晶状单分散银粉，振实密度为2.6-3.5g/cm3；以上银粉按照重量比3:2或1:1通过机械混合均匀。目前现有的很多氧化锌压敏电阻由于技术要求，通常仅用银粉或添加适量的镍粉、铝粉或锌粉作为金属导电相，当只用银粉作为金属导电相时，银含量高，银的消耗量比较大，造成加工成本偏高；添加适量的镍粉、铝粉或锌粉，在浆料制备、保存及使用过程中，容易使金属粉体表面氧化，导致浆料的质量不稳定，严重影响压敏电阻的工作性能。本专利技术是添加锡合金粉和石墨粉代替部分银粉，其中石墨粉作为氧化保护材料，在烧结温度提高后，锡合金变为液体，在材料致密化过程中，锡合金粉以液态的形式快速填充粉体间隙，使得电极的致密化程度增大，焊接性能明显提高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种高可焊性压敏电阻用电极银浆及制备方法，用于替代目前用纯银粉或添加适量的镍粉、铝粉或锌粉作为金属导电相的压敏电阻浆料。本专利技术所述的一种高可焊性压敏电阻用电极银浆，由以下组分组成：银粉42.0-75.0wt％、锡合金粉10.0-36.0wt％、石墨粉1.0-5.0wt％、玻璃粉0.8-4.5wt％、0.1-1.5wt％金属氧化物粉、有机载体8.0-30.0wt％；所述的银粉，优选粒径为0.5-1.2μm、振实密度为2.0-4.2g/cm3的类球形银粉；所述的锡合金粉，优选粒径为0.5-0.8μm、振实密度为0.6-1.0g/cm3；；所述锡合金粉采用射频感应等离子体制备技术制备；所述的石墨粉，优选粒径为0.6-0.8μm的高纯石墨粉.本专利技术还涉及上述的一种高可焊性压敏电阻用电极银浆的制备方法，包括如下步骤：1)制备玻璃粉：称取原料，混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉；2)制备有机载体：称取树脂和有机溶剂，将树脂溶于有机溶剂中，再加入分散剂和防沉剂作为助剂，搅拌均匀形成有机载体；3)称取银粉、锡合金粉、石墨粉、玻璃粉、金属氧化物粉添加到有机载体中，搅拌均匀，研磨，真空脱气，检测合格即得本专利技术银浆。本专利技术步骤1)所述的称取原料，优选称取氧化铋35.0-68.0wt％、氧化硼8.0-36.0wt％、二氧化硅0.5-6.0wt％、氧化锌5.0-22.0wt％、氧化钴0.1-3.0wt％、氧化铜0-5.0wt％、氧化铝0-3.5wt％，氧化钛0.5-4.0wt％，氧化镁0-0.8wt％中的几种。步骤1)所述的混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉，优选用三维混料机将上述原料混合均匀后，装于铂金坩埚，置于高温电阻炉中进行熔炼，于1050-1150℃熔炼1小时，取出后水淬、粉碎、球磨、过筛，于70-80℃干燥后过筛得到玻璃粉，平均粒径为0.1-1.0μm。步骤2)所述的树脂，优选为乙基纤维素、聚丙烯酸酯、硝基纤维素、乙基羟乙基纤维素、木松香中的一种或多种，当混合时为任意比例；所述的有机溶剂，优选萜品醇、松节油、环己酮、丙酮、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、二丙二醇单甲醚、三丙二醇单甲醚中的一种或多种，当混合时为任意比例；所述的分散剂，优选表面活性剂硅烷偶联剂；所述的防沉剂，优选卵磷脂。步骤2)所述的称取，按照1.5-8.0wt％树脂、85.0-98.0wt％有机溶剂、0.3-6.0wt％分散剂、0.2-2.0wt％防沉剂；步骤2)所述的将树脂溶于有机溶剂中，再加入分散剂和防沉剂作为助剂，搅拌均匀形成有机载体，优选将有机溶剂加入不锈钢容器中混合，再在搅拌过程中加入树脂，升温至70-90℃，待树脂完全溶解完后，降温至40-50℃下加入表面活性剂和防沉剂，过滤得到透明的具有良好印刷性的有机载体。步骤3)所述的称取银粉、锡合金粉、石墨粉、玻璃粉、金属氧化物粉添加到有机载体中，优选称取50.0-72.0wt％银粉、12.0-20.0wt％锡合金粉、1.0-5.0wt％石墨粉、1.2-3.5wt％玻璃粉、0.2-1.2wt％金属氧化物粉，添加到12.0-24.0wt％有机载体中；步骤3)所述的银粉，优选粒径为0.5-1.2μm、振实密度为2.0-4.2g/cm3的类球形银粉；所述的锡合金粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可焊性压敏电阻用电极银浆，其特征在于，由以下组分组成：所述的银粉42.0‑75.0wt％、锡合金粉10.0‑36.0wt％、石墨粉1.0‑5.0wt％、玻璃粉0.8‑4.5wt％、0.1‑1.5wt％金属氧化物粉、有机载体8.0‑30.0wt％；所述的银粉，粒径为0.5‑1.2μm、振实密度为2.0‑4.2g/cm

【技术特征摘要】
1.一种高可焊性压敏电阻用电极银浆，其特征在于，由以下组分组成：所述的银粉42.0-75.0wt％、锡合金粉10.0-36.0wt％、石墨粉1.0-5.0wt％、玻璃粉0.8-4.5wt％、0.1-1.5wt％金属氧化物粉、有机载体8.0-30.0wt％；所述的银粉，粒径为0.5-1.2μm、振实密度为2.0-4.2g/cm3的类球形银粉；所述的锡合金粉，粒径为0.5-0.8μm、振实密度为0.6-1.0g/cm3；所述锡合金粉采用射频感应等离子体制备技术制备；所述的石墨粉，粒径为0.6-0.8μm的高纯石墨粉。2.权利要求1所述的一种高可焊性压敏电阻用电极银浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)制备玻璃粉：称取原料，混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉；2)制备有机载体：称取树脂和有机溶剂，将树脂溶于有机溶剂中，再加入分散剂和防沉剂作为助剂，搅拌均匀形成有机载体；3)称取银粉、锡合金粉、玻璃粉、金属氧化物粉添加到有机载体中，搅拌均匀，研磨，真空脱气，检测合格即得本发明银浆。3.根据权利要求2所述的一种高可焊性压敏电阻用电极银浆的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的称取原料，是称取氧化铋35.0-68.0wt％、氧化硼8.0-36.0wt％、二氧化硅0.5-6.0wt％、氧化锌5.0-22.0wt％、氧化钴0.1-3.0wt％、氧化铜0-5.0wt％、氧化铝0-3.5wt％，氧化钛0.5-4.0wt％，氧化镁0-0.8wt％中的几种。4.根据权利要求2所述的一种高可焊性压敏电阻用电极银浆的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉，是用三维混料机将上述原料混合均匀后，装于铂金坩埚，置于高温电阻炉中进行熔炼，于1050-1150℃熔炼1小时，取出后水淬、粉碎、球磨、过筛，于70-80℃干燥后过筛得到玻璃粉，平均粒径为0.2-1.2μm。5.根据权利要求2所述的一种高可焊性压敏电阻用电极银浆的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的树脂，为乙基纤维素、硝基纤维素、乙基羟乙基纤维素、木松香中的一种或多种，当混合时为任...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立惠，卢宗柳，林峰，秦海青，张建伟，刘文平，张振军，雷晓旭，卢安军，蒙光海，肖乐银，
申请(专利权)人：中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45