一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料及其制备方法

本发明属于电子材料，具体涉及一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料及其制备方法，可实现电阻在多层陶瓷电路基板的内埋置共烧工艺。

背景技术：

1、传统的厚膜电阻是在较为惰性的al2o3、aln等熟瓷基片上印刷和烧结电阻浆料形成的，而内埋置电阻是在柔性且非致密生瓷膜片上通过印刷电阻浆料再叠压多层后共烧形成的。相比之下，后者可以利用多层陶瓷低温共烧技术(ltcc)将表贴的电阻元件集成到基板内部，从而使电阻器件的功能得到进一步提升并能减小相应体积、降低生产成本、提高可靠性。

2、一般来说，要实现内埋置电阻通常对其配方都有着众多方面的要求：如具有较高的与陶瓷结合力、烧结收缩特性需与生瓷膜带匹配、与陶瓷的共烧界面不能发生化学反应等；因此目前行业对多层陶瓷基板内埋置共烧的电阻浆料研究相对较少，基本都集中在较为昂贵的钌系电阻浆料，主要的原因其电导率较高且烧结温度较低，一般为850℃左右，可以与玻璃体系共烧；厂家主要有西安宏星、美国dupont和ferro等公司。

3、随着电子系统高频小型化与集成化的迅猛发展，通常在一个ltcc集成?？槔?，往往一块芯片都需要配套内埋置好几百个电阻元件，因此亟需开发非钌系的、高性能的、低成本的厚膜电阻浆料，以实现电阻元件在多层陶瓷基板的内埋置集成。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题或不足，为解决现有内埋置集成电阻元件存在成本、性能不能兼得的问题，本发明提供了一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料及其制备方法，以掺杂改性后的la0.5sr0.5co0.96ni0.04o3(04lscni)或la0.5sr0.5co0.94nb0.06o3(06lscnb)陶瓷为导电相材料，通过加入适配的玻璃粉b(bi2o3-b2o3-sio2-zno)或玻璃粉a(li2o-bi2o3-b2o3-sio2)+tio2作为无机黏结相，以及有机载体，即得非钌系的低成本电阻浆料。该电阻浆料与多层低介微波介质陶瓷生瓷带在925℃下的匹配共烧，具有良好的工艺适应性，可通过低温共烧陶瓷技术(ltcc)来完成电阻在多层陶瓷电路基板的内埋置集成。

2、一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料，由导电相材料、无机黏结相和有机载体构成。

3、所述导电相材料为la0.5sr0.5co0.96ni0.04o3(04lscni)陶瓷粉体，适配的无机黏结相为li2o-bi2o3-b2o3-sio2玻璃粉a+tio2。以质量比计，导电相为90％-95％，无机黏结相中玻璃粉a为3％-7％，tio2为2％-6％，总量为1。

4、或，导电相材料为la0.5sr0.5co0.94nb0.06o3(06lscnb)陶瓷粉体，适配的无机黏结相为bi2o3-b2o3-sio2-zno玻璃粉b。以质量比计，导电相为95％-98％，无机黏结相玻璃粉b为2％-5％，总量为1。

5、所述有机载体包括：溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂和流平剂；以质量比计，其中溶剂90％-95％，增稠剂6％-7％，表面活性剂0.3％-0.6％，触变剂0.8％-1.2％，流平剂0.3％-0.6％，总量为1。

6、进一步的，所述溶剂为松油醇、邻苯二甲酸二丁酯和柠檬酸三丁酯。

7、进一步的，所述增稠剂为乙基纤维素、硝基纤维素或丙烯酸树脂。

8、进一步的，所述表面活性剂为卵磷酯、甲苯或乙醇。

9、进一步的，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡或有机膨润土。

10、一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料的制备方法，包括下述步骤：

11、步骤1、备料

12、混合料的制备：将导电相粉料与无机黏结相粉料按组成质量比均匀混合，得混合料。以质量比计：当06lscnb作为导电相时，导电相为95％-98％，无机黏结相玻璃粉b为2％-5％，总量为1；当04lscni作为导电相时，导电相为90％-95％，无机黏结相中玻璃粉a为3％-7％，tio2为2％-6％，总量为1。

13、有机载体的制备：先称取溶剂和增稠剂于容器中水浴加热搅拌直至增稠剂完全溶解；再加入表面活性剂、触变剂和流平剂，并混合均匀后冷却装入瓶中备用。以质量比计，其中溶剂90％-95％，增稠剂6％-7％，表面活性剂0.3％-0.6％，触变剂0.8％-1.2％，流平剂0.3％-0.6％，总量为1。

14、步骤2、电阻浆料的制备：以质量比计，将60％-80％的混合料和20％-40％的有机载体经分散均匀后制得电阻浆料。

15、本发明以非钌系的la0.5sr0.5co0.96ni0.04o3(04lscni)或la0.5sr0.5co0.94nb0.06o3(06lscnb)陶瓷作为导电相，不仅可以大大降低材料成本，还可避免传统金属材料高温易氧化的缺点；结合适配的玻璃粉b(bi2o3-b2o3-sio2-zno)和玻璃粉a(li2o-bi2o3-b2o3-sio2)+tio2作为无机黏结相，能分别与复合导电相化学兼容；辅以有机载体构成非钌系电阻浆料。采用该电阻浆料制备的内埋置电阻，烧结后匹配性较好，无明显的翘曲和分层发生。并通过具体实验数据进一步验证说明本发明提供的非钌系低成本电阻浆料与多层介电陶瓷生瓷带(介电常数≤8)能在925℃下的匹配共烧，且具有良好的工艺适应性，可通过低温共烧陶瓷技术(ltcc)来完成电阻在多层陶瓷电路基板的内埋置集成。

16、综上所述，本发明提供了一种非钌系内埋置电阻浆料，具有低成本和高性能的特点，为实现电阻元件在多层陶瓷基板的内埋置集成提供了基础。

技术特征：

1.一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料，其特征在于：由导电相材料、无机黏结相和有机载体构成；

2.如权利要求1所述可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料，其特征在于：所述溶剂为松油醇、邻苯二甲酸二丁酯和柠檬酸三丁酯。

3.如权利要求1所述可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料，其特征在于：所述增稠剂为乙基纤维素、硝基纤维素或丙烯酸树脂。

4.如权利要求1所述可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料，其特征在于：所述表面活性剂为卵磷酯、甲苯或乙醇。

5.如权利要求1所述可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料，其特征在于：所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡或有机膨润土。

6.如权利要求1所述可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

技术总结
本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种可低温共烧的非钌系内埋置电阻浆料及其制备方法。本发明以非钌系的La<subgt;0.5</subgt;Sr<subgt;0.5</subgt;Co<subgt;0.96</subgt;Ni<subgt;0.04</subgt;O<subgt;3</subgt;或La<subgt;0.5</subgt;Sr<subgt;0.5</subgt;Co<subgt;0.94</subgt;Nb<subgt;0.06</subgt;O<subgt;3</subgt;陶瓷作为导电相，既降低了材料成本，还避免了传统金属材料高温易氧化的缺点；结合与导电相化学兼容适配的Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;?B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;?SiO<subgt;2</subgt;?ZnO和Li<subgt;2</subgt;O?Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;?B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;?SiO<subgt;2</subgt;+TiO<subgt;2</subgt;作为无机黏结相，再辅以有机载体构成非钌系电阻浆料。采用该电阻浆料制备的内埋置电阻，与多层介电陶瓷生瓷带(介电常数≤8)能在925℃下的匹配共烧，烧结后匹配性较好，无明显的翘曲和分层发生具有良好的工艺适应性，可通过LTCC技术实现电阻在多层陶瓷电路基板的内埋置集成。本发明具有低成本和高性能的特点，为实现电阻元件在多层陶瓷基板的内埋置集成提供了基础。

技术研发人员：李元勋,黄沥媛,李馥余,尚雁峰,阮丽梅,曲明山,陆永成,刘新研,廖宇龙
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24