[發明專利]一種高性能碳膜電阻器及其制備方法

在審

• 申請號: 201510810813.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105355351A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 陳桂興
• 申請（專利權）人: 陳桂興
• 主分類號: H01C10/00
• 分類號: H01C10/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 袁周珠

技術領域

本發明涉及一種高性能碳膜電阻器及其制備方法，屬于薄膜電阻器技術領域。

背景技術

電阻器（Resistor）在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳，它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。

其中薄膜電阻器是用類蒸發的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。

薄膜電阻器與厚膜電阻器主要有以下兩個區別，如下：

一、膜厚的區別，厚膜電阻的膜厚一般大于10μm，薄膜的膜厚小于10μm，大多處于小于1μm。

二、制造工藝的區別，厚膜電阻一般采用絲網印刷工藝，薄膜電阻采用的是真空蒸發、磁控濺射等工藝方法。厚膜電阻和薄膜電阻在材料和工藝上的區別直接導致了兩種電阻在性能上的差異。厚膜電阻一般精度較差，10%，5%，1%是常見精度，而薄膜電阻則可以做到0.01%精度，0.1%精度等。同時厚膜電阻的溫度系數上很難控制，一般較大，同樣的，薄膜電阻則可以做到非常低的溫度系數，這樣電阻阻值隨溫度變化非常小，阻值穩定可靠。所以薄膜電阻常用于各類儀器儀表，醫療器械，電源，電力設備，電子數碼產品等。

碳膜電阻器，是用有機粘合劑將碳墨、石墨和填充料配成懸浮液涂覆于絕緣基體上，經加熱聚合而成。曾經是電子、電器、資訊產品使用量最大的電阻，價格最便宜，品質穩定性信賴度高。

碳膜電阻器穩定性良好，負溫度系數小，高頻特性好，受電壓和頻率影響較小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩定，阻值范圍寬，因其制作容易，生產成本低、價廉，故應用非常廣泛。

CN85107513提供一種合成碳膜電位器的碳膜漿料，該漿料由碳黑、石墨、酚醛樹脂、有機合成改性樹脂、丁醇及氧化鋅等物按一定的重量比配制，制成了高、中、低阻三種基本漿料。用該三種基本漿料的一種、二種或三種就可配制成各種不同阻值的碳膜。由于漿料的組成全部運用的國內原料配方，又無毒，且由此做成的碳膜所裝制的合成碳膜電位器，耐磨性好、動噪聲值低，總阻誤差小。

但是以上專利提供的碳膜漿料穩定性較差，受電壓和頻率影響較大。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種高性能碳膜電阻器，該電阻器性能優越，負溫度系數小，高頻特性好，受電壓和頻率影響小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩定，阻值范圍寬，且生產成本低廉。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：

一種高性能碳膜電阻器，碳膜漿料原料的各組分的重量份為：

石墨15~25份、碳黑8~16份、酚醛樹脂1~3份、二氧化硅2~5份、粘合劑1~3份、氧化銀2~3份、氧化銅3~5份、丙醇30~40份；

石墨15~20份、碳黑8~12份、酚醛樹脂1~2份、二氧化硅3~5份、粘合劑2~3份、氧化銀2.5~3份、氧化銅4~5份、丙醇35~40份；

石墨20~25份、碳黑12~16份、酚醛樹脂2~3份、二氧化硅2~3份、粘合劑1~2份、氧化銀2~2.5份、氧化銅3~4份、丙醇30~35份；

石墨20份、碳黑12份、酚醛樹脂2份、二氧化硅3份、粘合劑2份、氧化銀2.5份、氧化銅4份、丙醇35份；

石墨17份、碳黑9份、酚醛樹脂1.5份、二氧化硅4份、粘合劑2.5份、氧化銀2.6份、氧化銅4.5份、丙醇37份；

石墨21份、碳黑13份、酚醛樹脂2.5份、二氧化硅2.5份、粘合劑1.5份、氧化銀2.3份、氧化銅3.5份、丙醇31份。

本發明的另外一個目的是提供一種高性能碳膜電阻器的制備方法，包括以下步驟：

將石墨、碳黑混合，球磨30~40min，氮氣保護下170~180℃燒結20~28min，再加入其他漿料原料，超聲處理30~45min，過130~160μm濾膜，得碳膜漿料；將碳膜漿料磁控濺射在陶瓷基板上，控制加速電壓為300~340V，磁場為200~300G，電流密度為50~60mA/cm，功率密度為30~40W/cm，膜厚度為0.2~0.8μm，即得成品。

本發明的有益效果是：

本發明提供的一種高性能碳膜電阻器，該電阻器性能優越，負溫度系數小，高頻特性好，受電壓和頻率影響小，噪聲電動勢較小，脈沖負荷穩定，阻值范圍寬，且生產成本低廉。

具體實施方式