[发明专利]表面改性的氧化钌导电材料、无铅玻璃、厚膜电阻器浆料以及由其制备的装置

说明书

发明领域

本发明涉及可配制成适用于制备厚膜电阻器材料的浆料的表面改性RuO₂导电材料和基本上无铅的粉状玻璃材料，以及由其制备的电阻器。最适于本发明的电阻范围为具有10千欧/平方至10兆欧/平方的薄层电阻的电阻器。本发明还涉及用于制备此类表面改性RuO₂导电材料的方法。

发明技术背景

制备电阻范围介于100千欧与10兆欧之间的无铅电阻器是非常困难的。困难并不仅限于电阻，还需要将电阻的温度系数(TCR)保持在±100ppm/℃内。在电阻器配方的一般操作中，已知的是多种添加剂会将TCR推至较大的负值。如果从电阻器中去除铅含量，TCR趋于显著偏向负值一侧。然而，如果TCR是过大的负值，那么增大TCR会更为困难。本发明满足了这些需求。

发明内容

本发明提供了一种组合物，所述组合物包含：(a)一种或多种涂覆的含钌组分，其中含钌组分包含一种或多种选自下列的组分：氧化钌和氧化钌水合物，并且其中涂层包含一种或多种酸性组分、一种或多种碱性组分、或它们的组合；(b)一种或多种玻璃料；以及(c)有机载体。在本发明的一个实施方案中，一种或多种酸性组分包含一种或多种选自下列的组分：B、F、P和Se。在本发明的另一个实施方案中，一种或多种碱性组分包含一种或多种选自下列的组分：Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba。在本发明的一个实施方案中，含钌组分包含RuO₂。

在本发明的实施方案中，组合物中的玻璃料基本上不含铅。根据本发明的玻璃料可包含碱土金属氧化物。碱土金属氧化物的含量可为12-54重量％。玻璃料还可包含一种或多种选自下列的组分：SiO₂ 3-37重量％，Al₂O₃3-13重量％，和B₂O₃ 11-38重量％。玻璃料还可包含一种或多种选自下列的组分：ZrO₂ 0-6重量％，和P₂O₅ 0-13重量％。在本发明的另一个实施方案中，氧化钡的含量可为0-54重量％。氧化锶的含量可为0-38重量％。玻璃料还可包含一种或多种选自下列的组分：SiO₂ 18-29重量％，Al₂O₃ 5-9重量％，和B₂O₃ 14-27重量％。玻璃料还可包含一种或多种选自下列的组分：ZrO₂ 0-3重量％，K₂O 0-2重量％。本段中给出的所有范围的重量百分比都是按玻璃料的重量计的。

在本发明的一个实施方案中，玻璃料包含碱土金属硼硅酸盐玻璃。碱土金属硼硅酸盐玻璃可包含碱土金属硼-铝-硅酸盐玻璃。玻璃料可基本上不含选自碱金属和ZnO的一种或多种组分。玻璃料可从表1中选择。在本发明的一个实施方案中，组合物还可包含一种或多种选自下列的组分：CuO、TiO₂、SiO₂、ZrSiO₄、Ta₂O₅、Nb₂O₅、MnO₂和Ag₂O。

本发明的一个实施方案涉及包含上述组合物的电阻器。电阻器的薄层电阻可介于10千欧/平方至10兆欧/平方之间。电阻器的TCR可介于-100ppm/℃至+100ppm/℃之间。