專利名稱：使用含銅玻璃料的電阻器組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于制備厚膜電阻器的組合物。更具體地講，本發(fā)明涉及使用氧化 釕和/或多元氧化釕作為導(dǎo)電組分的組合物。
背景技術(shù)：
厚膜電阻器組合物廣泛用于厚膜電阻器電子部件、厚膜混合式電路等，這些組合 物可用于制備電阻器厚膜，方法是將組合物印刷到在絕緣基板的表面上形成的導(dǎo)線分布 圖或電極上，隨后在近850°C的溫度下對(duì)印刷物進(jìn)行焙燒。通過(guò)將導(dǎo)電組分和無(wú)機(jī)粘合劑分散到有機(jī)介質(zhì)(載體)中制備厚膜電阻器組合 物。導(dǎo)電組分在決定厚膜電阻器的電性質(zhì)方面發(fā)揮著作用，而氧化釕可用作這一組分。無(wú) 機(jī)粘合劑包括玻璃，具有使厚膜保持完整以及將其粘合至基板的功能。有機(jī)介質(zhì)為分散介 質(zhì)，其可影響應(yīng)用性質(zhì)，尤其是組合物的流變學(xué)性質(zhì)。當(dāng)前釕價(jià)格的上漲使得期望得到低釕含量的組合物。一種方法是通過(guò)使用較高 表面積的氧化釕來(lái)降低組合物中必需的釕含量，但這會(huì)導(dǎo)致電阻溫度系數(shù)(TCR)變得更偏 負(fù)。TCR值有時(shí)會(huì)超出容許范圍，尤其是薄膜電阻率在10千歐姆至1兆歐姆的范圍內(nèi)時(shí)。 希望厚膜電阻器組合物具有較低的釕含量，同時(shí)保持正的TCR值。發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種厚膜電阻器組合物，其包含0-8重量％的氧化釕細(xì)分固體和 5-25重量％的釕燒綠石氧化物作為導(dǎo)電組分，以及20-60重量％的玻璃混合物作為無(wú)機(jī) 粘合劑，其中氧化釕細(xì)分固體具有大于15m2/g的平均比表面積，或在其他實(shí)施方案中為 20-30m2/go本發(fā)明提供了一種厚膜電阻器漿料組合物，其包含分散在有機(jī)載體中的電阻器組 合物，所述電阻器組合物包含(a)具有氧化釕和釕燒綠石氧化物的導(dǎo)電組合物；和(b)至 少第一和第二玻璃料，其中所述第一玻璃料包含銅。本發(fā)明的實(shí)施方案可包括或不包括釕 燒綠石氧化物。厚膜電阻器漿料組合物可具有平均比表面積大于約15m2/g的氧化釕。在本 發(fā)明的實(shí)施方案中，厚膜電阻器漿料組合物具有的釕燒綠石氧化物為鉛釕燒綠石氧化物。本發(fā)明提供了包含按第一玻璃料的重量計(jì)約2重量％至約8重量％ CuO的第一玻 璃料。在其他實(shí)施方案中，第一玻璃料包含按所述第一玻璃料的重量計(jì)(i)5-15重量％的 B203，(ii)40-55 重量％&Si02，(iii) 15-35 重量％的選自 Ba0、Ca0、Zn0、Sr0、以及它們的 組合的氧化物；(iv)銅，所述銅為2-8重量％的CuO，(ν) 2-8重量％的Ta205，以及(vi) 1-8 重量％的選自Na20、K20、Li20和它們的組合的氧化物，并任選地包含(vii)0_6重量％的 Zr02和(vi i i) 0-8重量％的A1203中的任何一種。在本發(fā)明中，第一玻璃料包含約8重量％ 至約20重量％的所述厚膜電阻器漿料組合物，其中重量百分比是按所述厚膜電阻器漿料 組合物的重量計(jì)的。 在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的厚膜電阻器漿料組合物具有的第一玻 璃料(含銅)包含(i)5重量至36重量％的艮03，(ii) 23-54重量％ WSiO2, (iii)氧化物， 該氧化物選自6_54重量％的Ba0、Ca0，2-13重量％的Ζη0，0. 5重量至5. 0重量％的SrO，以及它們的組合；(iv)銅，所述銅為1-9重量％的CuO，(v)0. 3-7重量％的Ta2O5，(vi)氧化 物，該氧化物選自0. 5-6. 0重量％的Na20,0. 3-8. 0重量％的K20、Li20和它們的組合，以及 (vi) 2-7重量％ WAl2O3，上述所有重量百分比都是按所述第一玻璃料的重量計(jì)的。 本發(fā)明的厚膜電阻器組合物可包含作為導(dǎo)電組分的除氧化釕外的釕燒綠石氧化 物。釕燒綠石氧化物是不同種類的燒綠石氧化物，其為Ru4+、Ir4+或它們的混合物的多組分 化合物，由以下通式表示(MxBi2J (M' yM〃 2_y)07_z其中M選自釔、鉈、銦、鎘、鉛、銅和稀土金屬，M'選自鉬、鈦、鉻、銠和銻，M"為釕、銥或它們的混合物，χ代表0至2，前提條件是對(duì)于一價(jià)銅，χ小于或等于1，y代表0至0. 5，前提條件是當(dāng)M'為銠，或?yàn)殂f、鈦、鉻、銠和銻中的兩種或更多種 時(shí)，y代表0至1，并且ζ代表0至1，前提條件是當(dāng)M為二價(jià)鉛或鎘時(shí)，ζ至少等于約χ/2。共同轉(zhuǎn)讓的失效美國(guó)專利3，583，931 (授予Bouchard)公開(kāi)了導(dǎo)電性鉍釕氧化物、 鉍銥氧化物、取代的此類含鉍氧化物，它們都具有燒綠石相關(guān)晶體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的釕燒綠石氧化物為釕酸鉛(Pb2Ru2O6)15該化合物具有以下特點(diǎn)易于以 純態(tài)獲得；不受玻璃粘合劑的消極影響；具有相對(duì)小的TCR值；甚至在空氣中被加熱到約 1000°C時(shí)也能保持穩(wěn)定；以及甚至在還原性氣氛中也相對(duì)穩(wěn)定。還可使用其他燒綠石 Bi2Ru2O7,Pb1.5Bi0.5Ru2 06 . 20和CdBiRu2O6.5。在上面提及的化合物中，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的所有 燒綠石化合物，y都為0。在本發(fā)明中，可將釕燒綠石氧化物細(xì)分，然而就其比表面積而言不作限制?？稍谡澈蟿┲惺褂貌ＡУ幕旌衔铮糜趯?dǎo)電粉末燒結(jié)在一起。表I包括了本發(fā) 明的電阻器中所用的玻璃的組成。電阻器組合物可包含5-12%的以玻璃A列出的玻璃料、 8-25%的玻璃B、12-25%的玻璃C，以及8-20%的玻璃D。在本發(fā)明中，玻璃D將使本發(fā)明 中所述的電阻器組合物的TCR值更偏正。表 I
玻璃A 破璃B 玻璃C 玻璃D 破璃EAl2O3__14. 00__3^5__L_90__λ_84__2. 59
B2O3__7^0__1_08___5^2__2. 96
~BaQ7. 32 1.
權(quán)利要求
1.一種厚膜電阻器漿料組合物，所述厚膜電阻器漿料組合物包含分散于有機(jī)載體中的 電阻器組合物，所述電阻器組合物包含(a)包含氧化釕和釕燒綠石氧化物的導(dǎo)電組合物；和(b)至少第一玻璃料和第二玻璃料，其中所述第一玻璃料包含銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述氧化釕具有大于約15m2/g的平 均比表面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述釕燒綠石氧化物為鉛釕燒綠石 氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述第一玻 璃料的重量計(jì)約2重量％至約8重量％的CuO。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述第一玻 璃料的重量計(jì)(i) 5-15重量％的B2O3，(ii) 40-55重量％的SiO2, (iii) 15-35重量％的氧 化物，所述氧化物選自Ba0、Ca0、Zn0、Sr0、以及它們的組合；并且其中(iv)所述銅為2_8重 量％的CuO，(V)Ta2O5為2-8重量％，以及(vi)選自Na20、K20、Li2O以及它們的組合的氧化 物為1-8重量％，并且任選地包含(vii)0-6重量％的&02和(viii) 0-8重量％ WAl2O3中 的任何一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述厚膜電 阻器漿料組合物的重量計(jì)約8重量％至約20重量％的所述厚膜電阻器漿料組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述第一玻 璃料的重量計(jì)(i) 5-36重量％的B2O3, (ii) 23-54重量％ WSiO2, (iii)氧化物，所述氧化 物選自6-54重量％的BaO, CaO, 2-13重量％的ZnO, 0. 5-5. 0重量％的SrO,以及它們的組 合；并且其中(iv)所述銅為1-9重量％的CuO，(V)Ta2O5為0. 3-7重量％，(vi)氧化物，所 述氧化物選自0. 5-6. 0重量％的Na20,0. 3-8. 0重量％的K20、Li2O以及它們的組合，以及 (vi) 2-7 重量 ％的六1203。
8.一種厚膜電阻器漿料組合物，所述厚膜電阻器漿料組合物包含分散于有機(jī)載體中的 電阻器組合物，所述電阻器組合物包含(a)導(dǎo)電組合物，所述導(dǎo)電組合物包含氧化釕和任選的釕燒綠石氧化物；和(b)至少第一玻璃料和第二玻璃料，其中所述第一玻璃料包含銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述氧化釕具有大于約15m2/g的平 均比表面積。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述第一 玻璃料的重量計(jì)約2重量％至約8重量％的CuO。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述第一 玻璃料的重量計(jì)(i) 5-15重量％的B2O3，(ii) 40-55重量％的SiO2, (iii) 15-35重量％的 氧化物，所述氧化物選自Ba0、Ca0、Zn0、Sr0、以及它們的組合；并且其中(iv)所述銅為2_8 重量％的CuO，(V)Ta2O5為2-8重量％，以及(vi)選自Na20、K20、Li2O以及它們的組合的氧 化物為1-8重量％，并且任選地包含(vii) 0-6重量％的&02和(Viii)O-S重量％的六1203中的任何一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述厚膜電阻器漿料組合物的重量計(jì)約8重量％至約20重量％的所述厚膜電阻器漿料組合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的厚膜電阻器漿料組合物，其中所述第一玻璃料包含按所述第一 玻璃料的重量計(jì)(i)5-36重量％的化03，(ii) 23-54重量％ WSiO2, (iii)氧化物，所述氧 化物選自6-54重量％的BaO, CaO, 2-13重量％的ZnO, 0. 5-5. 0重量％的SrO,以及它們的 組合；并且其中(iv)所述銅為1-9重量％的010，(ν) Ta2O5為0. 3_7重量％，以及(vi)氧化 物，所述氧化物選自0. 5-6. 0重量％的Na20,0. 3-8. 0重量％的K20、Li2O以及它們的組合， 以及(vi) 2-7重量％的六1203。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組合物，所述組合物使用氧化釕和/或多元氧化釕作為導(dǎo)電組分，并使用含銅的玻璃料。
文檔編號(hào)H01B1/14GK102007080SQ200980113820
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者J·D·史密斯, K·W·杭, M·H·拉布蘭切, 早川佳一郎, 緖方裕子 申請(qǐng)人:E.I.內(nèi)穆?tīng)柖虐罟?br>