[發明專利]以銅合金為材料制備納米晶薄膜電極的方法及應用

有效

• 申請號: 202011007722.1
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112289532B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 石開軒;邱顯發;吳燕青;胡安蘋;余熙北;楊全芹;張剛;張波;曾德備
• 申請（專利權）人: 貴州凱里經濟開發區中昊電子有限公司
• 主分類號: H01C17/28
• 分類號: H01C17/28;H01C1/14;H01C7/02;H01C7/04;H01C7/112
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種一種以銅合金為材料制備納米晶薄膜電極的方法及應用。現有印刷電極顆料直徑在500nm,現有電鍍電極顆粒直徑在5～8nm,而本發明電極顆粒直徑在1～5nm，電極致密，結合強度高。最高使用溫度由常規85℃提高到125℃。納米電極的產品體積在原基礎上降低10％?50％，但性能與原體積相當。納米電極使熱敏電阻最大穩態電流在原基礎上提高30％以上。

本發明涉及半導體技術領域，尤其是一種以銅合金為材料制備納米晶薄膜電極的方法。

背景技術

常規絲網印刷燒滲工藝則是將電極漿料(銀漿或銅漿)印在陶瓷基體表面，再經高溫燒結生成玻璃相與其滲入溶合形成微米級歐姆接觸電極。

銀漿絲印燒滲微米電極與磁控濺射納米電極的表面結構放大3,000～5,000倍后,傳統絲印燒滲工藝所難以避免的根除的眾多微米級孔隙、釉料雜質等缺陷暴露無遺。

電極是所有半導體陶瓷元件最為脆弱，因而最易產生缺陷、造成失效的關鍵部位。

于是，有鑒于此，針對現有的電極缺陷予以研究改良，提供一種以銅合金為主的納米電極，以期達到產品性能更加可靠性的目的。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種以銅合金為材料制備納米晶薄膜電極的方法及應用，它能解決解決電極不致密、結合強度低等不利因素的問題，以實現產品“高溫化”、“小型化”、“高能化”的要求。

本發明是這樣實現的：以銅合金為材料制備納米晶薄膜電極的方法，采用真空磁控濺射技術，將能量≥40eV的電子與氬原子碰撞所電離出的Ar離子高速撞擊陰極靶，使靶材原子濺射并沉積到陶瓷基體表面，形成納米晶薄膜電極。

所述的靶材原子沉積到陶瓷基體表面的覆膜層厚度為0.15um～0.3um,銅顆粒1nm～5nm。

所述的靶材為銅與鎳、鉻的合金。

所述的電極在制備電子芯片中的應用，具體應用于氧化鋅壓敏電阻器、正溫度系數陶瓷熱敏電阻器或負溫度系數陶瓷熱敏電阻器。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1、現有印刷電極顆料直徑在500nm,現有電鍍電極顆粒直徑在5～8nm,而本發明電極顆粒直徑在1～5nm，電極致密，結合強度高。

2、本發明的最高使用溫度由常規85℃提高到125℃。

3、本發明的納米電極的產品體積在原基礎上降低10％-50％，但性能與原體積相當。

4、本發明的納米電極使熱敏電阻最大穩態電流在原基礎上提高30％以上。

具體實施方式

本發明的實施例：以銅合金為材料制備納米晶薄膜電極的方法，采用真空磁控濺射技術，將能量≥40eV的電子與氬原子碰撞所電離出的Ar離子高速撞擊陰極靶，使靶材原子濺射并沉積到陶瓷基體表面，形成納米晶薄膜電極；所述的靶材原子沉積到陶瓷基體表面的覆膜層厚度為0.15um～0.3um,銅顆粒1nm～5nm。所述的靶材為銅與鎳、鉻的合金。

請補充將采用該電極生產負溫度系數熱敏電阻器的大概流程，并檢測產品性能，同時與現有的同類產品進行比較。

生產產品的流程為：配料→混合→造料→成型→燒結→電極(納米晶薄膜)→打線→焊接→包封→固化→性能檢測。

負溫度系數熱敏電阻器參數：

1.尺寸：

2.最大穩態電流：

測試條件：220V

3.最大電容：