[发明专利]一种电加热电阻浆料的制备及使用方法

说明书

本发明提供了一种电加热电阻浆料的制备及使用方法，属于高分子化学及聚合物类新材料技术领域，本发明研制的电加热电阻浆料由微米级类球银粉、乙基纤维素、无铅玻璃粉、溶剂、助剂经过搅拌研磨制得，该电加热电阻浆料通过丝网印刷到加热基材上，通过800℃—850℃高温烧结，形成加热膜层，通电后该膜层可快速加热，在10s左右就能达到400℃，主要适用于厚膜电阻器、电阻网络、混合集成电路、电子烟、快速电加热水壶、挡风玻璃、橱窗等方面以及特殊用途的电阻器和电极等领域。本发明提供的电加热电阻浆料具有良好的附着力与导电性能，不仅可以提高浆料的稳定性，还具有成本低，无环境污染，制备工艺简单的优点。

技术领域

本发明涉及一种高分子化学及聚合物类新材料技术领域，具体涉及一种电加热电阻浆料，本发明还涉及一种电加热电阻浆料的制备及使用方法。

背景技术

电子浆料是一种集多项材料为一身的复合材料，是制造厚膜元件的基础材料，按照用途、烧结温度等不同，可细分很多种，如导体浆料、电阻浆料及高温、中温、低温烧结浆料，其中包含了无机非金属、有机高分子和金属材料，主要用于制造厚膜集成电路、压敏电阻、薄膜开关、柔性电路、晶体谐振器、水晶振动子、敏感元器件及其他电子元器件。随着电子信息产业发展，带动了电子浆料行业的发展，而电加热电阻浆料应用广泛，可用于厚膜电阻器、电阻网络、混合集成电路、电子烟、快速电加热水壶、挡风玻璃、橱窗、特殊用途的电阻器、电极等方面，但是目前国内电子浆料的研究并不多，特别是电加热电阻浆料的研究更是微乎其微。相关的研究成果以及技术都掌握在国外的企业手中，如杜邦、3M、日本三键等。

丝网印刷是一项很成熟的印刷工艺，广泛应用于集成电路等电子元器件中的厚膜制备，与玻璃管之类的曲面物品，而曲面印刷的均匀性十分重要，曲面印刷工艺比较复杂，针对不同形状的器物，采用相对应的印刷方法，同时还需制作许多夹具、模具。因此须选用合适的浆料配方和制备工艺保证曲面印刷的均匀性。

在电子浆料中加入铅可以降低浆料的烧结温度，节约能源，传统的电子浆料一般都含有铅，含铅玻璃粉在生产的过程中会对环境造成严重污染，导致采用这种含铅材料制造电子浆料的方法已经不能满足人们对环境保护所提出的要求。

在一般电子浆料中银的含量一般能达到50%以上，而银含量过多不仅会导致浆料的成本提高，还会加快浆料中Ag的迁移速度，Ag迁移现象众所周知，Ag迁移产生的条件是存在湿气和施加直流电压，则导体电极材料中Ag被离子化，并从阳极经介质内部的微孔隙、裂缝或晶界层扩散到阴极。如电容器的绝缘电阻将由于Ag的迁移而下降,以至击穿或短路。银迁移的问题是导电银浆在电子产品使用中的一大缺憾, Ag迁移的原因是多方面的，但主要可能由于材料致密程度不好，例如有微小孔隙、微小裂缝等存在，或者存在过多的网状结构的玻璃料以及材料的吸湿性，一旦吸收了湿气，在电场和杂质离子的作用下，湿气可以离解为Ｈ^＋和ＯＨ^－离子，首先Ag⁺与OH^－反应生成AgOH，由于AgOH极不稳定，立即变成了Ag₂O，而Ag₂O又经过反应：Ag₂O＋H₂O＜＝＞2AgOH＜＝＞2Ag⁺+OH^－还原成Ag而析出。除此之外，还有如材料的纯度不高，明显地含有可离解的无机离子，浆料的制备和烧结工艺等条件未达到规定的要求等，银离子的迁移会导致产品在通电使用一段时间后发现产品电阻增大，甚至出现短路自通现象对电子浆料的使用时间及性能造成很大的影响。

因此，制造不含铅的且具有良好性能的及价格低廉的电子浆料。已经成为有待解决的重要问题。

发明内容

本发明不仅克服了现有电子浆料成本高、含铅量高、银离子迁移的问题，还能满足曲面印刷对浆料的要求，提供了一种加热电阻浆料及其制备方法，该浆料还适用于曲面印刷工艺，高温烧结后具备快速加热的功能，在10s内能快速加热到400℃，并且具有很好的抗疲劳性，提高浆料的使用寿命。