[发明专利]碳胶内埋电阻浆料及碳胶内埋电阻材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨/环氧树脂型电阻浆料复合物的制备，尤其是涉及碳胶内埋电阻浆料及碳胶内埋电阻材料的制备方法。 

背景技术

在PCB上安装的元件中，焊点最多的是电阻元件，几乎占有搭载元件的半数以上，尤其是移动电话机器中，电阻元件以外大多数搭载元件正在趋向于高密度化。高密度化部品安装的解决策略之一是电阻元件，使用埋置的方式把电阻埋置到PCB内部可以节省PCB板面大量的表面积和空间，并且还能避免信号传输中不必要的寄生电感和寄生电容，能够使信号的传输更加完整。目前，在PCB内部埋置电阻的方法共有一下几种：蚀刻Ni-P电阻层法、丝网印刷电阻油墨法、溅射镀、化学镀Ni-P层的方法。但是，蚀刻法所用的材料比较贵，成本较高；溅射镀膜法要求PCB生产商购买昂贵的溅射镀膜设备；而只有丝网印刷法在大多数PCB生产厂家都能实现。考虑到目前埋置电阻所要求的公差范围和经济成本，使用丝网印制法制备埋置电阻可以满足要求。 

丝网印制法制备埋置电阻使用的材料是分散混合在树脂粘结剂中的石墨或碳黑粉末的浆状材料，与其它金属系导电油墨相比，具有良好的导电性和较低的阻抗，并且具有成本低、质轻、加工性能好、韧性较好、附着力好、抗热冲击性好等特点，能有效地保证产品的可靠性和耐用性。因此近年来业界大多使用聚合物厚膜电阻器技术来制作嵌入式被动组件，以达到缩小被动组件的目的，其最大的优点在于可以利用网印方式，一次将大量的电阻器糊状物印在电路基板上，然后通过烘烤硬化后制成。目前，已经商品化的碳胶网印内埋电阻浆料有Asahi Chemical公司的厚膜碳胶电阻，阻值范围15-100kΩ/□，采用印刷涂布工艺，低温硬化；Electra Polymers公司的厚膜碳胶电阻，阻值范围10-1MΩ/□，采用印刷涂布工艺，高温硬化。另外，厚膜碳电阻已被Motorola公司的模组基板采用并已有数百万个的生产实绩。 

与埋入式电阻材料相关的专利技术主要有：专利CN1567485A中描述了一种聚合物厚膜电阻器糊状组合物的制备及植入工艺，该糊状组合物是一种不含有机或无机溶剂的碳胶电阻浆料，具有良好的触变性、良好的尺寸稳定性与稳定的电阻阻值；美国专利第6030553号中提出一种聚合物厚膜电阻器，该电阻器经网印成形后，需先使用紫外线曝光，将该电阻器的外部硬化定型后，再经过加热固化该电阻器的内部结构，进而得到尺寸稳定的厚膜电阻器；专利CN101033349A中，公开一种无卤无磷电阻油墨的制造方法，该电阻油墨中的阻燃剂为含有具有酰胺基、亚酰胺基及氢氧基的聚合物阻燃剂，不含卤、磷元素，使该电阻油墨不仅能达到环保及阻燃的要求，且可依需要而调整印刷电路板的电阻值；专利CN101868064A中公布一种环保型石墨电阻浆料及其制备方法，该电阻浆料用于取暖设备，可以根据不同的需求调节阻值，以满足各种功率的要求；另外，还有专利CN102548238A中公布的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法等等。 

然而，以上专利技术均未涉及的有关碳胶网印电阻油墨最关键的一个问题是：铜和碳粉之间的界面腐蚀造成的电阻漂移（阻值增加），使得碳胶电阻在高温高湿环境下的阻值稳定性很差，一般大于20%，严重影响了内埋电阻线路板在一些恶劣环境下的使用性能。一般解决方法是在铜-碳界面上施镀Ag或者Ni/Pd镀层，或在电阻浆料中直接添加一种稳定促进剂来抑制铜的界面腐蚀。很显然，后一种方法在工艺上更易操作，然而，面对成千上万种形形色色的稳定剂，从中寻找一种合适的稳定促进剂，能有效地防止电阻漂移现象的发生，却不是件容易的事。另外，为了适应在柔性电路板中埋入电阻的材料特性要求，电阻材料还要具有一定的韧性和弯曲强度，这些都是在碳浆电阻配方设计时应考虑的问题。    

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种碳胶内埋电阻浆料，以较佳的成分配比制成具有较高性能，如阻值范围广、精度高、环境稳定性、耐热性以及贮存稳定性好、电阻温度系数（TCR）低且力学性能优良的电阻产品。 

本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种碳胶内埋电阻材料的制备方法。 

本发明的技术问题通过以下技术手段予以解决： 

一种碳胶内埋电阻浆料，包括粘合树脂、粘合树脂、导电填料、固化剂及促进剂、偶联剂以及稳定促进剂，其中：

所述粘合树脂为邻甲基酚醛环氧树脂；

所述导电填料为石墨和碳黑的混合物；

所述稳定促进剂为苯并三氮唑（BTA）与甲基苯并三氮唑(TTA)组成的混合物。