一种乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料转让专利
申请号 : CN202110940157.2
文献号 : CN113393986B
文献日 : 2021-12-21
发明人 : 张帅 , 周宝荣 , 赵科良 , 吴高鹏 , 马小强 , 马倩 , 兰金鹏 , 刘琦瑾
申请人 : 西安宏星电子浆料科技股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料，其由乙酰丙酮钯溶液、钯粉、银粉、二氧化钌、添加剂、玻璃粉、有机载体组成，所述添加剂为五氧化二铌、氧化铜、二氧化钛、二氧化锰、氧化锆等。本发明采用乙酰丙酮钯溶液代替钯粉，由于在空气气氛中乙酰丙酮钯在400℃前完全分解为钯，用乙酰丙酮钯溶液代替钯粉可以提升高含量的钯在电阻浆料中的分散性，改善片式电阻器的电学性能。同时按一定比例混合使用片状或棒状银粉与球形银粉，利用片状或棒状银粉填充表面裂纹和缩孔，提高低阻片式电阻器的良品率。
权利要求 :
1.一种乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料，其特征在于所述电阻浆料由下述质量百分比的原料组成：
质量浓度为55%～60%的乙酰丙酮钯溶液5%～40%、钯粉0%～20%、银粉2%～20%、二氧化钌0～10%、添加剂1%～10%、玻璃粉20%～50%、有机载体20%～40%；
所述银粉是片状或棒状银粉与球型银粉的质量比为20:80～70:30的混合物；
所述添加剂为五氧化二铌、氧化铜、二氧化钛、二氧化锰、氧化锆中任意一种或多种；
所述电阻浆料中钯元素的质量含量为5%～30%。
2.根据权利要求1所述的乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料，其特征在于所述电阻浆料由下述质量百分比的原料组成：质量浓度为55%～60%的乙酰丙酮钯溶液10%～35%、钯粉0%～15%、银粉5%～10%、二氧化钌2%～5%、添加剂1%～5%、玻璃粉20%～40%、有机载体20%～40%；
所述电阻浆料中钯元素的质量含量为7%～20%。
3.根据权利要求1或2所述的乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料，其特征在于：所述乙酰丙酮钯溶液为乙酰丙酮钯的苯甲醇、氯仿、甲苯溶液中任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料，其特征在于：所述玻璃粉为硅酸盐玻璃粉，其质量百分比组成为：PbO 15%～45%、SiO2 25%～40%、CaO
10%～25%、B2O3 3%～12%、Al2O3 5%～10%、Na2O 0.2%～0.5%。
5.根据权利要求1或2所述的乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料，其特征在于：所述有机载体是松油醇、乙基纤维素、氢化松香、聚乙烯醇缩丁醛、马来酸树脂中任意一种或多种。
说明书 :
一种乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料
技术领域
[0001] 本发明属于电阻浆料技术领域，具体涉及一种乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料。
背景技术
[0002] 片式厚膜电阻器由于具有较小的尺寸和较高的可靠性被广泛地应用在各种电子设备中，作为集成电路的核心元器件对其可靠性有着极为苛刻的要求。片式厚膜电阻器用
电阻浆料作为核心原材料决定了片式电阻器主要的工作性能，阻值分散性是决定片式电阻
能否可靠应用的关键电性能之一。尤其是在低阻段（0.1Ω/□～100Ω/□）浆料中银粉、钯
粉等金属导电相的增多，导电相材料的均匀分散对浆料制备过程提出了更高的要求。银粉、
钯粉等导电相在浆料中的不均匀分散不仅会导致批量生产的片式电阻器阻值的分散性差，
在后续的激光调阻工序中无法有效切割调阻，而且会增加在烧结后表面开裂和缩孔的风
险，导致大量的不良品出现，提高生产成本。
电阻浆料作为核心原材料决定了片式电阻器主要的工作性能，阻值分散性是决定片式电阻
能否可靠应用的关键电性能之一。尤其是在低阻段（0.1Ω/□～100Ω/□）浆料中银粉、钯
粉等金属导电相的增多，导电相材料的均匀分散对浆料制备过程提出了更高的要求。银粉、
钯粉等导电相在浆料中的不均匀分散不仅会导致批量生产的片式电阻器阻值的分散性差，
在后续的激光调阻工序中无法有效切割调阻，而且会增加在烧结后表面开裂和缩孔的风
险，导致大量的不良品出现，提高生产成本。
[0003] 导致上述问题出现的原因是：在低阻段（0.1Ω/□～100Ω/□）的片式厚膜电阻浆料中金属导电相银粉、钯粉等含量增多，特别是由于钯具有良好的稳定性和银迁移导致耐
焊性较差，在低阻段浆料中钯粉的含量最高可达30%，而浆料制备过程不能将其分散均匀，
不仅导致片式电阻器的阻值分散性差，同时带来部分银粉、钯粉团聚，在烧结过程中团聚金
属导电相与粘结相之间的热膨胀系数差距过大，发生表面裂纹和缩孔现象，产生大量不良
品。
焊性较差，在低阻段浆料中钯粉的含量最高可达30%，而浆料制备过程不能将其分散均匀，
不仅导致片式电阻器的阻值分散性差，同时带来部分银粉、钯粉团聚，在烧结过程中团聚金
属导电相与粘结相之间的热膨胀系数差距过大，发生表面裂纹和缩孔现象，产生大量不良
品。
发明内容
[0004] 为了解决片式电阻浆料印刷过程中出现的上述问题，本发明提供一种阻值分散性好、电性能优异的乙酰丙酮钯掺杂改性低阻片式厚膜电阻浆料。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采取的低阻片式厚膜电阻浆料由下述质量百分比的原料组成：质量浓度为55%～60%的乙酰丙酮钯溶液10%～40%、钯粉0%～15%、银粉2%～20%、二
氧化钌0～10%、添加剂1%～10%、玻璃粉20%～50%、有机载体20%～40%；且所述电阻浆料中钯
元素的质量含量为5%～30%。
氧化钌0～10%、添加剂1%～10%、玻璃粉20%～50%、有机载体20%～40%；且所述电阻浆料中钯
元素的质量含量为5%～30%。
[0006] 本发明电阻浆料优选由下述质量百分比的原料组成：质量浓度为55%～60%的乙酰丙酮钯溶液10%～35%、钯粉0%～15%、银粉5%～10%、二氧化钌2%～5%、添加剂1%～5%、玻璃粉
20%～40%、有机载体20%～40%。进一步优选电阻浆料中钯元素的质量含量为7%～20%。
20%～40%、有机载体20%～40%。进一步优选电阻浆料中钯元素的质量含量为7%～20%。
[0007] 上述乙酰丙酮钯溶液为乙酰丙酮钯的苯甲醇、氯仿、甲苯溶液中任意一种。
[0008] 上述银粉优选片状或棒状银粉与球型银粉的质量比为20:80～70:30的混合物。
[0009] 上述添加剂为五氧化二铌、氧化铜、二氧化钛、二氧化锰、氧化锆中任意一种或多种。
[0010] 上述玻璃粉为硅酸盐玻璃粉，其质量百分比组成为： PbO 15%～45%、SiO2 25%～40%、CaO 10%～25%、B2O3 3%～12%、Al2O3 5%～10%、Na2O 0.2%～0.5%。
[0011] 上述有机载体是松油醇、乙基纤维素、氢化松香、聚乙烯醇缩丁醛、马来酸树脂中任意一种或多种。
[0012] 本发明低阻片式厚膜电阻浆料采用常规的辊轧法制备得到。
[0013] 本发明的有益效果如下：
[0014] 本发明采用钯的配合物乙酰丙酮钯溶液代替钯粉，由于在空气气氛中乙酰丙酮钯在400℃前完全分解为钯，用乙酰丙酮钯溶液代替钯粉可以提升高含量的钯在电阻浆料中
的分散性，改善片式电阻器的电学性能。同时按一定比例混合使用片状或棒状银粉与球形
银粉，利用片状或棒状银粉填充表面裂纹和缩孔，提高低阻片式电阻器的良品率。
的分散性，改善片式电阻器的电学性能。同时按一定比例混合使用片状或棒状银粉与球形
银粉，利用片状或棒状银粉填充表面裂纹和缩孔，提高低阻片式电阻器的良品率。
附图说明
[0015] 图1是实施例1制备的片式厚膜电阻浆料对应烧结膜表面（左）及背光（右）照片。
[0016] 图2是对比例1制备的片式厚膜电阻浆料对应烧结膜表面（左）及背光（右）照片。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
[0018] 下面实施例中的细度均使用刮板细度计测试。
[0019] 实施例1
[0020] 本实施例低阻片式厚膜电阻浆料的质量百分比组成为：质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液35%、片状银粉3%、球型银粉2%、二氧化钌3%、五氧化二铌2%、玻璃粉30%、5%松油醇、
15%乙基纤维素、3%氢化松香、2%聚乙烯醇缩丁醛；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A
和B按质量比为5:5组成，玻璃粉A的质量百分比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%
Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒
径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的质量含量为7%。
15%乙基纤维素、3%氢化松香、2%聚乙烯醇缩丁醛；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A
和B按质量比为5:5组成，玻璃粉A的质量百分比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%
Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒
径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的质量含量为7%。
[0021] 本实施例片式厚膜电阻浆料的制备方法如下：
[0022] （1）将40g乙酰丙酮钯完全溶解于30g苯甲醇中，得到质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液；
[0023] （2）将70g质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液、6g片状银粉、4g球型银粉、6g二氧化钌、4g五氧化二铌、9g乙基纤维素、1g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到
细度≤7μm的膏状化导电相；
细度≤7μm的膏状化导电相；
[0024] （3）称取30g玻璃粉A、30g玻璃粉B、8g松油醇、10g乙基纤维素、2g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化玻璃相；
[0025] （4）称取100g膏状化导电相、80g膏状化玻璃相、2g松油醇、11g乙基纤维素、3g氢化松香、4g聚乙烯醇缩丁醛，在三辊辊轧机上进行辊轧，得到细度≤5μm的低阻片式厚膜电阻
浆料。
浆料。
[0026] 实施例2
[0027] 本实施例低阻片式厚膜电阻浆料的质量百分比组成为：质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液28%、球型钯粉12%、片状银粉3%、球型银粉2%、二氧化钌2%、五氧化二铌2%、氧化铜
0.5%、二氧化锰0.5%、玻璃粉20%、松油醇10%、乙基纤维素15%、氢化松香3%、聚乙烯醇缩丁醛
2%；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为4:6组成，玻璃粉A的质量百分
比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%
Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的
质量含量为17.5%。
0.5%、二氧化锰0.5%、玻璃粉20%、松油醇10%、乙基纤维素15%、氢化松香3%、聚乙烯醇缩丁醛
2%；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为4:6组成，玻璃粉A的质量百分
比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%
Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的
质量含量为17.5%。
[0028] 本实施例片式厚膜电阻浆料的制备方法如下：
[0029] （1）将32g乙酰丙酮钯完全溶解于24g苯甲醇中，得到质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液；
[0030] （2）将56g质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液、24g球型钯粉、6g片状银粉、4g球型银粉、4g二氧化钌、4g五氧化二铌、1g氧化铜、1g二氧化锰、1g松油醇、8g乙基纤维素、1g氢化松
香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
[0031] （3）称取16g玻璃粉A、24g玻璃粉B、4g松油醇、5g乙基纤维素、1g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm膏状化玻璃相；
[0032] （4）称取110g膏状化导电相、50g膏状化玻璃相、15g松油醇、17g乙基纤维素、4g氢化松香、4g聚乙烯醇缩丁醛，在三辊辊轧机上进行辊轧，得到细度≤5μm的低阻片式厚膜电
阻浆料。
阻浆料。
[0033] 实施例3
[0034] 本实施例低阻片式厚膜电阻浆料的质量百分比组成为：质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液18%、球型钯粉7%、片状银粉5%、球型银粉3%、五氧化二铌1%、氧化铜0.5%、氧化锆
0.5%、玻璃粉35%、松油醇7%、乙基纤维素15%、氢化松香3%、聚乙烯醇缩丁醛2%、马来酸树脂
3%；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为5:5组成，玻璃粉A的质量百分
比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%
Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的
质量含量为10.5%。
0.5%、玻璃粉35%、松油醇7%、乙基纤维素15%、氢化松香3%、聚乙烯醇缩丁醛2%、马来酸树脂
3%；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为5:5组成，玻璃粉A的质量百分
比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%
Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的
质量含量为10.5%。
[0035] 本实施例片式厚膜电阻浆料的制备方法如下：
[0036] （1）将20.6g乙酰丙酮钯完全溶解于15.4g苯甲醇中，得到质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液；
[0037] （2）将36g质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液、14g球型钯粉、10g片状银粉、6g球型银粉、2g五氧化二铌、1g氧化铜、1g氧化锆粉、2g松油醇、16g乙基纤维素、2g氢化松香，在三
辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
[0038] （3）称取35g玻璃粉A、35g玻璃粉B、6g松油醇、3g乙基纤维素、1g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm膏状化玻璃相；
[0039] （4）称取90g膏状化导电相、80g膏状化玻璃相、12g松油醇、11g乙基纤维素、3g氢化松香、4g聚乙烯醇缩丁醛、6g马来酸树脂，在三辊辊轧机上进行辊轧，得到细度≤5μm的低阻
片式厚膜电阻浆料。
片式厚膜电阻浆料。
[0040] 实施例4
[0041] 本实施例低阻片式厚膜电阻浆料的质量百分比组成为：质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液10%、球型钯粉5%、片状银粉2%、二氧化钌1.5%、五氧化二铌0.5%、氧化铜0.4%、二氧
化钛0.3%、二氧化锰0.3%、玻璃粉45%、松油醇15%、乙基纤维素12%、氢化松香3%、聚乙烯醇缩
丁醛2%、马来酸树脂3%；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为5:5组成，
玻璃粉A的质量百分比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比
组成为15% CaO、8%Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电
阻浆料中钯元素的质量含量为7%。
化钛0.3%、二氧化锰0.3%、玻璃粉45%、松油醇15%、乙基纤维素12%、氢化松香3%、聚乙烯醇缩
丁醛2%、马来酸树脂3%；其中玻璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为5:5组成，
玻璃粉A的质量百分比组成为：15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比
组成为15% CaO、8%Al2O3、35% SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电
阻浆料中钯元素的质量含量为7%。
[0042] 本实施例片式厚膜电阻浆料的制备方法如下：
[0043] （1）将11.4g乙酰丙酮钯完全溶解于8.6g苯甲醇中，得到质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液；
[0044] （2）将20g质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液、10g球型钯粉、4g片状银粉、3g二氧化钌、1g五氧化二铌、0.8g氧化铜、0.6g二氧化钛、0.6g二氧化锰、11g松油醇、7g乙基纤维素、
2g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
2g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
[0045] （3）称取45g玻璃粉A、45g玻璃粉B、14g松油醇、5g乙基纤维素、1g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm膏状化玻璃相；
[0046] （4）称取60g膏状化导电相、110g膏状化玻璃相、5g松油醇、12g乙基纤维素、3g氢化松香、4g聚乙烯醇缩丁醛、6g马来酸树脂，在三辊辊轧机上进行辊轧，得到细度≤5μm的低阻
片式厚膜电阻浆料。
片式厚膜电阻浆料。
[0047] 实施例5
[0048] 本实施例低阻片式厚膜电阻浆料的质量百分比组成为：质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液28%、球型钯粉10%、棒状银粉10%、球型银粉10%、五氧化二铌1.2%、氧化铜0.4%、氧
化锆0.4%、玻璃粉20%、松油醇2%、乙基纤维素15%、氢化松香2%、聚乙烯醇缩丁醛1%；其中玻
璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为5:5组成，玻璃粉A的质量百分比组成为：
15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%Al2O3、35%
SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的质量含量为
15.5%。
化锆0.4%、玻璃粉20%、松油醇2%、乙基纤维素15%、氢化松香2%、聚乙烯醇缩丁醛1%；其中玻
璃粉由两种微米级硅酸盐玻璃粉A和B按质量比为5:5组成，玻璃粉A的质量百分比组成为：
15% PbO、20% SiO2、5% B2O3、5%Al2O3，玻璃粉B的质量百分比组成为15% CaO、8%Al2O3、35%
SiO2、0.3% Na2O组成，玻璃粉粒径D50为1.0～1.5μm。所述电阻浆料中钯元素的质量含量为
15.5%。
[0049] 本实施例片式厚膜电阻浆料的制备方法如下：
[0050] （1）将32g乙酰丙酮钯完全溶解于24g苯甲醇中，得到质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液；
[0051] （2）将56g质量浓度为57%的乙酰丙酮钯溶液、20g球型钯粉、20g棒状银粉、20g球型银粉、2.4g五氧化二铌、0.8g氧化铜、0.8g氧化锆、1g松油醇、17g乙基纤维素、2g氢化松香，
在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm的膏状化导电相；
[0052] （3）称取20g玻璃粉A、20g玻璃粉B、3g松油醇、6g乙基纤维素、1g氢化松香，在三辊辊轧机上进行辊轧膏状化处理，得到细度≤7μm膏状化玻璃相；
[0053] （4）称取140g膏状化导电相、50g膏状化玻璃相、7g乙基纤维素、1g氢化松香、2g聚乙烯醇缩丁醛，在三辊辊轧机上进行辊轧，得到细度≤5μm的低阻片式厚膜电阻浆料。
[0054] 对比例1
[0055] 将实施例1中的乙酰丙酮钯溶液用7g球形钯粉替换，其他原料及其用量与实施例1相同。
[0056] 对上述实施例1～5及对比例制备的电阻浆料进行各项性能测试，具体测试方法及测试结果如下：
[0057] 阻值分散性测试方法：印刷50片片式1206规格电阻，随机选取5片，每片随机选取40个电阻块进行阻值测试，计算阻值方差，小于等于10为合格。
[0058] 电性能静电释放（ESD）测试方法：印刷1mm*1mm规格的电阻图形，烧结后测试初始电阻值R1，选取静电释放电压为4kV，间隔时间为1s，频率为5次，进行静放电测试后，测试电
阻值R2，然后计算（R2‑R1）/R1*100%得到ESD测试值，小于等于1%为合格。
阻值R2，然后计算（R2‑R1）/R1*100%得到ESD测试值，小于等于1%为合格。
[0059] 表1
[0060]性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1
阻值方差 3 9 6 5 7 23
ESD（4kV） 0.05% 0.42% 0.57% 0.60% 0.81% 7.41%
阻值方差 3 9 6 5 7 23
ESD（4kV） 0.05% 0.42% 0.57% 0.60% 0.81% 7.41%
[0061] 由表1可知，使用乙酰丙酮钯溶液代替钯粉后，电阻的阻值方差均小于10，ESD均小于1%。相比对比例1，实施例1的阻值方差由23降为3，ESD由7.41%将为0.05%，说明乙酰丙酮
钯溶液能大幅度提升电阻的阻值分散性和电性能。
钯溶液能大幅度提升电阻的阻值分散性和电性能。
[0062] 由图1和图2可知，实施例1的电阻浆料能明显改善电阻烧结表面的裂纹和缩孔，提高电阻的烧结致密性。