[发明专利]一种厚膜电阻组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种厚膜电阻组合物及其制备方法，属于厚膜电阻领域。将纳米级银系、钯系以及钌系导电相经表面处理后，制成无溶剂流体，然后将制备得到的金属纳米银系无溶剂流体、钯系无溶剂流体以及钌系无溶剂流体添加到有机物中，经过超声搅拌后均匀分散在有机物中，最后经过三辊轧机制备得到电阻浆料。采用无溶剂纳米流体方法制备得到的厚膜电阻解决了传统厚膜电阻制备中的银、钯以及钌系纳米级导电相在有机物中的分散问题，从而使厚膜电阻温度系数可控，减少阻值离散性，提高电阻的温敏性、尺寸效应，增加了厚膜电阻的使用寿命。

技术领域

本发明属于厚膜电阻领域，尤其涉及一种高性能厚膜电阻组合物及其制备方法。

背景技术

目前厚膜电阻已经普遍应用在厚膜电路及混合集成电路中，制作厚膜浆料是制作厚膜电阻的前提，传统的厚膜电阻浆料的组分可分为导电相(Ag-Pd系，Ru系等)、玻璃相(如硼、铅、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、有机粘合剂(含有机树脂与溶剂等)和各种改性剂。

在现有技术中根据导电相种类的不同，制作低阻浆料的方法也有所不同，第一种是纳米级导电相(银、钯)的分散方法，采用银钯的纳米级颗粒直接添加到有机物中，然后利用三辊轧机将其分散，制得厚膜电阻组合物；第二种是针对现有提高钌系导电相的分散方法，先将钌系导电相与玻璃在高温(800-900℃)中进行熔融预混，淬火后进行研磨，制得经过高温处理后的导电相/玻璃共混物，最后将导电相/玻璃的共混物添加到有机物中，接着采用三辊轧机将其分散，制得厚膜电阻组合物；但是上述两种方法，都是将纳米级导电相直接添加到有机物中，而银、钯系导电相利用三辊轧机的剪切力很难将其均匀地分散在有机物中制得电阻浆料，电阻浆料在长期存储过程中导电相会进一步的发生团聚；而钌系导电相在制备成浆料的过程中需要经过热处理，钌系导电相在高温条件下易发生团聚，同时其钌系导电相结构、表面形貌均会发生改变，且钌系导电相在高温下易发生分解，与玻璃发生反应后，会进一步的促进钌系导电相的进一步的分解。从而使得上述方法制备得到的厚膜电阻浆料制成厚膜电阻后，阻值离散性大，TCR不可控，温敏性、尺寸效应均较差，EDS、噪音会比较差。

相对于传统的纳米流体悬浮液来说，纳米粒子的含量一般在5wt％以下。但是随着纳米粒子的进一步增大，由于溶剂与纳米粒子之间只是简单的混合作用，纳米粒子在放置一段时间后很容易团聚而沉淀下来。因此如果可以进一步提高纳米流体中纳米粒子含量，在没有溶剂的情况下，使纳米粒子呈现液体状态，制备纳米无溶剂流体，将不仅能解决纳米粒子的分散问题，而且其热阻会进一步降低。另外，传统意义中，在没有溶剂存在的条件下，纳米粒子只有在熔炉温度以上才能呈现流体状态，一般温度达1000℃以上。而无溶剂纳米流体属于胶体分散颗粒体系，一般在室温或低温(<200℃)，就可以流动，从而提高了纳米粒子的可操作性。同时，纳米粒子在空间分布保持了纳米粒子固有的物理、化学性能。因此，制备无溶剂纳米流体，解决纳米粒子团聚的问题，充分发挥纳米粒子的特殊效应，可以实现许多新的功能化特性(例如电学、磁学、光学、生物特性等)，从而具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种厚膜电阻组合物，提供一种厚膜电阻组合物的制备方法。本发明提供的厚膜电阻组合物制备而成的厚膜电阻温度系数可控，减少了阻值离散性，提高了电阻的温敏性、尺寸效应，增加了厚膜电阻的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种厚膜电阻组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用处理剂对纳米导电金属材料进行表面处理，制备得到无溶剂纳米导电金属流体；

(2)将步骤(1)制备得到的无溶剂纳米导电金属流体加入有机物中分散均匀，制备得到导电相/有机物复合体系；

(3)将玻璃添加到步骤(2)制得的导电相/有机物复合体系中，分散均匀，制备得到电阻浆料。