[发明专利]一种厚膜电阻器用无铅化镍电极浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子元器件中的厚膜电阻器制造领域，涉及一种厚膜电阻器用电极浆料的制备方法，尤其是一种无铅化镍电极浆料的制备方法。

背景技术

随着新材料、新工艺和新的科学技术的飞速发展，电子整机和表面组装技术的发展也非常迅速，微电子元器件也越来越接近于人们的日常生活。作为微电子元器件中不可或缺的组成部分，厚膜工艺技术将各种具有不同电性能的组件(如微电阻、微电容等)以厚膜丝网印刷的形式形成集成电路或大规模集成电路，从而形成高度集成、性能稳定、价格低廉的微电子产品。电子浆料是制备厚膜电路或者微电子元器件功能电极的材料，它通过将功能粉末在有机粘结剂中分散制成浆体，混合后在非导电基板上或半导体基板上印刷形成导电性、电阻体、绝缘体、电容体等各种功能元器件，因此是发展微电子元器件的基础材料，也是制备厚膜高精度混合集成电路和其它大规模集成电路的关键材料。

从20世纪中期开始，人们就进行了对电子元器件用的电子浆料的研究。特别是第二次世界大战以后，随着电子工业以指数递增发展，集成电路板从单层变为多层布线，形成混合集成电路模块和多层片式电容及片式电阻元件，同时电子工业的制造成本的大幅降低，高精尖的电子产品也从简单的军用领域扩展到民用电器，各种混合集成电路、新型陶瓷电容器内电极和段电极浆料、多层布线导体浆料、通孔浆料、电磁屏蔽膜浆料、厚膜电阻器电极浆料等电子浆料也随之得到了迅速的规模化发展。

一般来讲，电子浆料的主要成分包括有功能相如金属、贵金属粉末等、无机粘结剂如玻璃粉末、氧化物粉末等、有机粘结剂、其它的溶剂和添加剂。通常，电子浆料中的功能相起导电作用，要具有很好的导电性能，一般由金属粉末或贵金属粉末来充当，常用的金属粉末有铜粉、铝粉、锌粉、镍粉等，常用的贵金属粉有银粉、铂粉、钯粉等，随着贵金属价格的不断飞涨，低成本的贱金属浆料日益受到重视，已在某些应用领域替代贵金属浆料，特别是金属镍，由于镍份具有良好的导电特性、性能稳定、优良的可焊性、熔点较高，在电场中不易迁移，已应用于电子工业，主要制成陶瓷电容器和热敏陶瓷用电极浆料。无机粘结剂起固定电子浆料到基材的作用，一般由氧化物粉末和玻璃粉末来充当，但是这一成分在电子浆料的比重比较低，有的甚至没有；有机粘结剂主要起使浆料具有一定的形状、易于印刷或涂敷的作用，主要有高分子树脂、小分子树脂等来充当，随着化学工业技术的进步这部分在电子浆料中的作用越来越突出，尤其是在应用于丝网印刷时，改变有机粘结剂的成分就可以改变电子浆料的印刷、干燥、烧结性能。除此在外，电子浆料中还要加入其它的分散剂、消泡剂等来改变浆料外观、流动性、触变性的成分。

目前应用于厚膜电阻器最普遍的是银-钯浆料，但是其成本比较高，价格昂贵，不易大量采用。另外，银-钯浆料中还含有铅等危害人类身体健康的元素，随着电子工业的发展，节能环保越来越被人们所接受，使厚膜镍浆的研究越来越受到人们的重视。

目前国内外研制的镍浆主要用于混合集成电路、显示器等电子元器件的金属化层，但很少有用于厚膜电阻器的镍浆。具有代表性的镍浆专利为JP05-121204，提出镍粉作为导电材料，但为了提高镍的耐热性和抗氧化性，加入了2-15％的贵金属铂和钯，使其成本有所提高。在中国专利02145520.1中提出了一种采用直接用化学法在镍粉表面形成银保护膜的方法，保护镍粉在高温下不被氧化，但是未提及导体浆料的组成及制备方法。在中国专利200810047907.8中提出的是一种采用直接在亚微米级镍粉表面包覆纳米银粉的方法，得到镍基金属粉，在浆料中加入了抗氧化剂硼，使其浆料的抗氧化温度可以达到900℃，用于陶瓷电容器等的电极。在中国专利200810047908.2中提出用的镍份为0.1-2.0μm的球粉，抗氧化剂为B、Cr、Y中的一种或几种，抗氧化温度在800-900℃可调。但是以上镍浆料中不是在镍中掺杂贵金属元素，使其成本比较高，就是浆料的烧结温度较高，浪费了大量的能源，不符合现代人们日益关注的节能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，采用特殊原料配比，设计的一种制备用于厚膜电阻器用无铅化镍电极浆料的方法，其生产加工不存在危害性，用本方法获得的厚膜电阻器用无铅化镍电极浆料的制备具有价格低廉、可以规模化生产、符合现行环保法规、可以代替部分贵金属电极浆料用于微电子产品制造领域。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：一种厚膜电阻器用无铅化镍电极浆料的制备方法：