[發(fā)明專利]一種導(dǎo)電金漿及其制備方法和在NTC熱敏芯片中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210159435.5
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN114464339A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明偉;曾一明;韓嬌;柏小海;畢珺;王剛;林澤輝;何佳麒;李夢虹
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明貴研新材料科技有限公司;廣東愛晟電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01B1/16
• 分類號(hào): H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01C7/04;H01C1/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王苗苗

本發(fā)明涉及信息功能新材料的電子漿料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種導(dǎo)電金漿及其制備方法和在NTC熱敏芯片中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的導(dǎo)電金漿包括金粉70～90％、無鉛玻璃粉0.5～5％、無機(jī)添加劑0～1％和有機(jī)載體8～25％。本發(fā)明提供的導(dǎo)電金漿以金粉為導(dǎo)電相，可靠性和穩(wěn)定性更好，能夠滿足各種嚴(yán)苛應(yīng)用場景的使用要求，且導(dǎo)電金漿的配方中不含鉛、鎘、汞等有毒有害物質(zhì)，滿足環(huán)保要求；另外，本發(fā)明的導(dǎo)電金漿與陶瓷基板材料的燒結(jié)匹配性良好，在陶瓷基體上的附著強(qiáng)度優(yōu)異，電氣性能和老化性能優(yōu)良。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息功能新材料的電子漿料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電金漿及其制備方法和在NTC熱敏芯片中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻具有溫度敏感系數(shù)大、體積小、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)備、通訊、電力、交通、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子、家用電器、測試儀器、電源設(shè)備等領(lǐng)域。NTC熱敏電阻在電子電路中主要用于溫度補(bǔ)償、測量及控制等，溫度補(bǔ)償?shù)淖饔弥饕茄a(bǔ)償電路中其它元件的特性隨溫度變化而漂移的現(xiàn)象，利用熱敏電阻器電阻值隨環(huán)境溫度變化的特性，保證電路在較寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作；溫度測量主要是利用熱敏電阻的阻值-溫度曲線，根據(jù)電阻值的大小，來確定測量溫度及實(shí)現(xiàn)控溫。影響熱敏芯片測溫精度和可靠性的關(guān)鍵因素包括陶瓷基體和電極漿料兩方面，其中電極漿料直接影響芯片制作工藝、電極表面質(zhì)量、電極-陶瓷界面組分結(jié)構(gòu)、附著強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)匹配等，進(jìn)而影響芯片的電氣性能及其老化性能。

目前，國內(nèi)外NTC熱敏芯片制造廠家普遍采用的電極材料是銀漿，銀是最便宜的貴金屬，具有電阻率低、傳熱快等特點(diǎn)，但銀漿在芯片制備及使用過程中會(huì)發(fā)生銀遷移現(xiàn)象，從而產(chǎn)生缺陷，造成器件電性能惡化乃至失效，進(jìn)而導(dǎo)致芯片可靠性降低，使用壽命短，無法滿足各種嚴(yán)苛應(yīng)用場景的需求。如在新能源汽車領(lǐng)域，汽車的電池組、電機(jī)、電控、熱管理系統(tǒng)等對溫控芯片在精度、響應(yīng)速度、一致性、可靠性、使用壽命等方面要求越來越嚴(yán)格，如果采用銀電極制備控溫芯片則存在極大的安全隱患。

因此，開發(fā)滿足各種嚴(yán)苛應(yīng)用場景需求的環(huán)保型高可靠NTC熱敏芯片用電極材料非常有必要。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電金漿及其制備方法和在NTC熱敏芯片中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的導(dǎo)電金漿精度和可靠度高，能夠滿足各種嚴(yán)苛的應(yīng)用場景，提高NTC熱敏芯片的使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種導(dǎo)電金漿，包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：金粉70～90％、無鉛玻璃粉0.5～5％、無機(jī)添加劑0～1％和有機(jī)載體8～25％。

優(yōu)選的，所述金粉為球形或類球形金粉，所述金粉的平均粒徑為1.2～1.7μm，最大粒徑≤2μm，純度≥99.5％。

優(yōu)選的，所述無鉛玻璃粉包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：氧化鈣35～55％，三氧化二硼15～25％，二氧化硅20～40％，氧化鋅5～10％，氧化銅0.5～20％，氧化鉍0～10％，氧化錳0～5％和氧化鐵0～5％；所述無鉛玻璃粉的平均粒徑≤5μm，軟化點(diǎn)為700～750℃。

優(yōu)選的，所述無鉛玻璃粉的制備方法包括以下步驟：

將無鉛玻璃粉的組分混合后依次進(jìn)行熔制、水淬、破碎、球磨、過篩和干燥，得到無鉛玻璃粉。

優(yōu)選的，所述無機(jī)添加劑包括納米氧化鋁、納米氧化銅和納米氧化鉍中的一種或多種；所述無機(jī)添加劑的平均粒徑≤50nm，純度≥99.5％。

優(yōu)選的，所述有機(jī)載體包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：粘結(jié)劑4～17％，溶劑80～95％和助劑1～4％。

優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑包括丙烯酸樹脂、乙基纖維素和環(huán)氧樹脂中的一種或多種；所述溶劑包括丁醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯和醇酯十二中的兩種或三種；所述助劑包括氫化蓖麻油、鄰苯二甲酸二丁酯、硬脂酸丁酯和司班85中的一種或幾種。