一种电极膏体和电极厚膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电极膏材料技术领域，尤其是一种电极膏体和电极厚膜及其制备方法，该电极膏体包括70～90wt％的金属粉末、1～8wt％的玻璃组成物5～30wt％的有机黏结剂以及2～30wt％的溶剂。其中，该玻璃组成物为Li2O

【技术实现步骤摘要】
一种电极膏体和电极厚膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电极膏材料
，具体领域为一种电极膏体、电极厚膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]于现今的电子产品中，电阻是应用最为广泛的被动组件之一，其应用范围包含高频芯片电阻、车载车用电子产品、消费性电子产品、及家电产品等。其中常见的厚膜芯片电阻，采用厚膜工艺印刷而成，这种电阻有多种形状，主要应用在功率电阻和精密电阻中。
[0003]在厚膜芯片电阻的导电浆料制作技术中，导电金属粉大多以金或银等贵重金属粉末为主，尤其以银粉末的应用最广泛。然其成本较高以外，使用银金属作为导电膏的材料并应用于电容器或电阻时，在湿热条件下银离子迁移性高，故容易影响组件本身的电性，一般而言添加钯金属可抑制此问题，然而，钯金属的价格又高于银金属，故整体导电浆料不符主流的成本考虑。
[0004]为了解决上述问题，使用价格相对低廉的卑金属(也称贱金属)来取代贵重金属作为导电材料的方法日渐成为趋势，例如使用铜、镍、或铝金属。其中，铝金属虽然有较好的化学稳定性，然作为电极时，其与基板间的贴附性与耐硫化的测试结果不如预期。而当使用铜或镍金属作为电极时，因稳定性的问题需要在低氧状态下进行烧结，而目前的解决方案大多是使用包括稀土金属掺杂的玻璃粉末，其价格昂贵以外，高频导电的特性不如预期。
[0005]因此，目前急需开发一种全新的电极膏体，除了使用卑金属取代贵重金属以大幅降低制备成本以外，其与基板材料之间应具有优异的接着力以及低介电损耗特性，且相较于银电极材料而言，可于相对低温下进行烧结并达到致密，尤其应用于芯片电阻的陶瓷基材上可以做一次性共烧，可大幅降低烧结成本以及简化制备程序。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电极膏体和电极厚膜及其制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种电极膏体，包括70～90wt％的金属粉末、1～8wt％的玻璃组成物、5～30wt％的有机黏结剂2～30wt％的溶剂；
[0009]其中，所述玻璃组成物为Li2O
‑
ZnO
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Al2O3‑
Na2O
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SrO
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V2O5‑
B2O3‑
SiO2，包括0.5～5wt％的Li2O、20～50wt％的ZnO、1～5wt％的Al2O3、1～10wt％的Na2O、0.5～5wt％的SrO、1～15 wt％的V2O5、20～50wt％的B2O3以及1～10wt％的SiO2。
[0010]进一步的，所述电极膏体于惰性气体下进行烧结，所制得的电极厚膜的片电阻小于7 mΩ。
[0011]进一步的，所述玻璃组成物的软化点为400～900℃。
[0012]进一步的，所述玻璃组成物的平均粒径为1～10μm。
[0013]进一步的，所述金属粉末为铜粉、银包铜粉或BaTiO3粉。
[0014]进一步的，所述金属粉末平均粒径为0.1～10μm。
[0015]进一步的，所述有机黏结剂为热固性树脂、热塑性树脂或二者的混合物。其中，热固性树脂系选自环氧树脂、胺酯树脂、乙烯酯树脂、硅酮树脂、酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂及聚酰亚胺树脂中的至少一种；热塑性树脂选自乙基纤维素、丙烯酸树脂、醇酸树脂、饱和聚酯树脂、丁醛树脂、聚乙烯醇及羟丙基纤维中的至少一种。
[0016]进一步的，所述溶剂选自有机酸类、芳香族烃类、吡咯啶酮类、酰胺类、酮类及环状碳酸酯中的至少一种。其中，有机酸类可以是二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、或醋酸乙酯；芳香族烃类可以是甲苯、或二甲苯；吡咯啶酮类可以是N
‑
甲基
‑2‑
吡咯啶酮 (NMP)；酰胺类可以是N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)；该酮类可例如为甲基乙基酮(MEK)；环状碳酸酯可以是萜品醇(Terpineol)或丁基卡必醇(BC)。
[0017]进一步的，所述电极膏体的黏度为20至100Pa
·
s。
[0018]进一步的，电极膏体还包括金属氧化物，所述金属氧化物选自氧化铜、氧化铋、氧化锰、氧化钴、氧化镁、氧化钽、氧化铌及氧化钨中的至少一种。
[0019]此外，该电极膏体还可以包括至少一种添加剂，如分散剂、流变改质剂、颜料、无机充填剂、耦合剂、硅烷单体及消泡剂。对于本领域技术人员而言，可视需求而添加上述至少一种添加剂。
[0020]采用本专利技术所述电极膏体制得的电极厚膜，其制备方法，包括以下步骤：
[0021](1)制备电极膏体；
[0022](2)将所述电极膏体涂布于基材上，于惰性气体下进行烧结，获得电极厚膜。
[0023]其中，所述步骤(2)中，基材为陶瓷基板。
[0024]其中，所述步骤(2)中，烧结温度为900℃以下。
[0025]其中，所述步骤(2)中，制得的电极厚膜的片电阻率小于7mΩ。
[0026]其中，所述步骤(2)中，制得的电极厚膜与陶瓷基板之间的附着拉力为2～3kg。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术电极膏体中的玻璃组成物为Li2O
‑
ZnO
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Al2O3‑
Na2O
‑
SrO
‑
V2O5‑
B2O3‑
SiO2，该玻璃组成物有较低的玻璃软化点，为400～900℃，使得本专利技术的电极膏体于450～850℃的低温下具有较优异的烧结附着性。
具体实施方式
[0029]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1电极膏体的制备
[0031]首先，取Li2O、ZnO、Al2O3、Na2O、SrO、V2O5、B2O3、SiO2粉末，以总重量为基准，依据以下比例搅拌混合：0.5～5wt％的Li2O、20～50wt％的ZnO、1～5wt％的Al2O3、 1～10wt％的Na2O、0.5～5wt％的SrO、1～15wt％的V2O5、20～50wt％的B2O3、以及1～10wt％的SiO2。
[0032]上述粉末经搅拌混合后放入坩锅载具中，将粉末连同坩锅载具一起以电阻炉升温
到 1000至1500℃进行熔融2至4小时后，快速倒入去离子水中水萃获得块状之熔融玻璃块。接着，将熔融玻璃块利用粗磨机、细磨机及珠磨机等进行研磨约24小时后，形成平均粒径为1～5μm的粉末状玻璃组成物，并具有400～900℃的玻璃软化点。在此所谓的平均粒径，系指藉由雷射绕射散射式粒度分布测定法而得到的体积基准平均粒径(d50)之意，而玻璃粉料的软化点，系可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极膏体，其特征在于：包括70～90wt％的金属粉末、1～8wt％的玻璃组成物、5～30wt％的有机黏结剂2～30wt％的溶剂；其中，所述玻璃组成物为Li2O
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ZnO
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Al2O3‑
Na2O
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SrO
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V2O5‑
B2O3‑
SiO2，包括0.5～5wt％的Li2O、20～50wt％的ZnO、1～5wt％的Al2O3、1～10wt％的Na2O、0.5～5wt％的SrO、1～15wt％的V2O5、20～50wt％的B2O3以及1～10wt％的SiO2。2.根据权利要求1所述的电极膏体，其特征在于：所述电极膏体于惰性气体下进行烧结，所制得的电极厚膜的片电阻小于7mΩ。3.根据权利要求1所述的电极膏体，其特征在于：所述玻璃组成物的软化点为400～900℃。4.根据权利要求1所述的电极膏体，其特征在于：所述玻璃组成物的平均粒径为1～10μm。5.根据权利要求1所述的电极膏体，其特征在于：所述金属粉末为铜粉、银包铜粉或BaTiO3粉。6.根据权利要求1所述的电极膏体，其特征在于：所述金属粉末平均粒径为0.1～10μm。7.根据权利要求1所述的电极膏体，其特征在于：所述有机黏结剂为热固性树脂、热塑性树脂或二...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雷，李向榮，孔維彬，魏玲，
申请(专利权)人：南京汇聚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：