[发明专利]使用含铜玻璃料的电阻器组合物

说明书

发明领域

本发明涉及可用于制备厚膜电阻器的组合物。更具体地讲，本发明涉及使用氧化钌和/或多元氧化钌作为导电组分的组合物。

发明背景

厚膜电阻器组合物广泛用于厚膜电阻器电子部件、厚膜混合式电路等，这些组合物可用于制备电阻器厚膜，方法是：将组合物印刷到在绝缘基板的表面上形成的导线分布图或电极上，随后在近850℃的温度下对印刷物进行焙烧。

通过将导电组分和无机粘合剂分散到有机介质(载体)中制备厚膜电阻器组合物。导电组分在决定厚膜电阻器的电性质方面发挥着作用，而氧化钌可用作这一组分。无机粘合剂包括玻璃，具有使厚膜保持完整以及将其粘合至基板的功能。有机介质为分散介质，其可影响应用性质，尤其是组合物的流变学性质。

当前钌价格的上涨使得期望得到低钌含量的组合物。一种方法是通过使用较高表面积的氧化钌来降低组合物中必需的钌含量，但这会导致电阻温度系数(TCR)变得更偏负。TCR值有时会超出容许范围，尤其是薄膜电阻率在10千欧姆至1兆欧姆的范围内时。希望厚膜电阻器组合物具有较低的钌含量，同时保持正的TCR值。

发明概述

本发明提供了一种厚膜电阻器组合物，其包含0-8重量％的氧化钌细分固体和5-25重量％的钌烧绿石氧化物作为导电组分，以及20-60重量％的玻璃混合物作为无机粘合剂，其中氧化钌细分固体具有大于15m²/g的平均比表面积，或在其他实施方案中为20-30m²/g。

本发明提供了一种厚膜电阻器浆料组合物，其包含分散在有机载体中的电阻器组合物，所述电阻器组合物包含：(a)具有氧化钌和钌烧绿石氧化物的导电组合物；和(b)至少第一和第二玻璃料，其中所述第一玻璃料包含铜。本发明的实施方案可包括或不包括钌烧绿石氧化物。厚膜电阻器浆料组合物可具有平均比表面积大于约15m²/g的氧化钌。在本发明的实施方案中，厚膜电阻器浆料组合物具有的钌烧绿石氧化物为铅钌烧绿石氧化物。

本发明提供了包含按第一玻璃料的重量计约2重量％至约8重量％CuO的第一玻璃料。在其他实施方案中，第一玻璃料包含按所述第一玻璃料的重量计：(i)5-15重量％的B2O3，(ii)40-55重量％的SiO2，(iii)15-35重量％的选自BaO、CaO、ZnO、SrO、以及它们的组合的氧化物；(iv)铜，所述铜为2-8重量％的CuO，(v)2-8重量％的Ta2O5，以及(vi)1-8重量％的选自Na2O、K2O、Li2O和它们的组合的氧化物，并任选地包含(vii)0-6重量％的ZrO2和(viii)0-8重量％的Al2O3中的任何一种。在本发明中，第一玻璃料包含约8重量％至约20重量％的所述厚膜电阻器浆料组合物，其中重量百分比是按所述厚膜电阻器浆料组合物的重量计的。

在本发明的其他实施方案中，根据本发明的厚膜电阻器浆料组合物具有的第一玻璃料(含铜)包含：(i)5重量至36重量％的B₂O₃，(ii)23-54重量％的SiO₂，(iii)氧化物，该氧化物选自：6-54重量％的BaO、CaO，2-13重量％的ZnO，0.5重量至5.0重量％的SrO，以及它们的组合；(iv)铜，所述铜为1-9重量％的CuO，(v)0.3-7重量％的Ta₂O₅，(vi)氧化物，该氧化物选自：0.5-6.0重量％的Na₂O，0.3-8.0重量％的K₂O、Li₂O和它们的组合，以及(vi)2-7重量％的Al₂O₃，上述所有重量百分比都是按所述第一玻璃料的重量计的。

本发明的厚膜电阻器组合物可包含作为导电组分的除氧化钌外的钌烧绿石氧化物。钌烧绿石氧化物是不同种类的烧绿石氧化物，其为Ru⁴⁺、Ir⁴⁺或它们的混合物的多组分化合物，由以下通式表示：

(M_xBi_2-x)(M′_yM″_2-y)O_7-z

其中

M选自钇、铊、铟、镉、铅、铜和稀土金属，

M′选自铂、钛、铬、铑和锑，

M″为钌、铱或它们的混合物，

x代表0至2，前提条件是对于一价铜，x小于或等于1，