一種用于防靜電器件的漿料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于防靜電器件的漿料。
【背景技術(shù)】
[0002] 1、氧化鋅壓敏電阻
[0003] 壓敏陶瓷是指電阻值與外加電壓成顯著非線性關(guān)系的半導體陶瓷。由此制成的壓 敏電阻的阻值可以隨著外場電壓的升降，在線形高阻狀態(tài)和近似導通的低阻狀態(tài)之間往復 轉(zhuǎn)換，是一種典型"智能型"電子元件。壓敏電阻通常與被保護電路或電子元件并聯(lián)，當電 路中有過載出現(xiàn)時，壓敏電阻可以自動將過載旁路，從而使電路或元件免遭順壞。
[0004] 氧化鋅壓敏電阻是一種以ZnO為主體，添加多種金屬氧化物（Bi203、Mn02、Co203、 Cr203、Sb203等），用陶瓷工藝燒結(jié)而成的多晶陶瓷材料，其電流-電壓（I-V)特性類似雙 向齊納二極管，具有很高的非線性。燒成后的氧化鋅非線性電阻片以ZnO晶粒為主晶相，尺 寸在幾、幾十微米，屬于N型半導體；ZnO晶粒周圍是很薄的晶界層，厚度約幾十納米，晶界 層含有豐富的表面態(tài)。冷卻過程中晶界層和晶粒之間形成雙肖特基勢皇，因此每個晶界層 就是一個微小的非線性電阻元件，其I-V特性類似于雙向齊納二極管，在正常工作電壓下 電阻值很高，接近兆歐級，隨著電壓地加大，阻值急劇下降，在浪涌電壓沖擊時，阻值只有幾 歐姆，甚至是零點幾歐姆，可見阻值隨電壓而變化，即具有顯著的非線性特征。
[0005] ZnO壓敏陶瓷由于具有高非線性、高浪涌吸收能力、響應迅捷、低成本、制作工藝簡 便等特點，目前已經(jīng)成為應用范圍最廣的壓敏電阻材料。ZnO壓敏電阻最初被廣泛應用在各 種高壓電路中，防止瞬間過載（如雷電）對電路的損害。隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，在 低壓電子防靜電領(lǐng)域，可靠性高，小型化的疊片式ZnO壓敏電阻得到廣泛的應用。
[0006] 但隨著電子信號的傳輸頻率越來越高，疊片式壓敏電阻的大電容以及微安級的漏 電流已經(jīng)不能滿足需求。
[0007] 2、高分子防靜電（PESD)元件
[0008] PESD是在聚合物中嵌入導體、半導體及絕緣粒子構(gòu)成的高分子壓敏材料。其電阻 隨兩端電壓呈非線性變化。也就是說，當施加在其兩端的電壓小于某個特定電壓值時，PESD 呈現(xiàn)為絕緣體，電阻很大，不影響電路的正常工作；當施加在兩端的電壓大于某個特定電壓 值時，PESD轉(zhuǎn)變?yōu)閷w，電阻很小，可以短時間大電流放電，因此可與被保護電路并聯(lián)使用。 同時這種PESD靜電防護元件具有自恢復性，即過電壓放電之后又恢復到常態(tài)，不必更換， 可以有效阻止電子產(chǎn)品的受到靜電沖擊而遭到破壞，由于PESD材料由高分子基組成，不能 承受高溫，且易受加工過程的污染。而且高分子材料為主體的功能漿料，本身具有較高的疏 水性能，因此制備的器件受環(huán)境影響較低，器件的穩(wěn)定性和可靠性較高。
[0009] 中國專利201110103006,公開號為CN102220109A，公開了一種用于靜電器件的漿 料制備方法，包括以下步驟：制備玻璃包覆原料，此玻璃包覆原料包括異丙醇鈣，硼酸三丁 月旨，乙醇鋁，正硅酸四乙脂；將乙基纖維素、蓖麻油和表面活性劑加入所述松油醇獲得松油 醇載體；將所述玻璃包覆原料與所述松油醇載體混合并攪拌至其完全溶解后，冷卻至室溫 從而形成膏狀載體；將三氧化二鈷、二氧化錳、二氧化硅、氧化鎳和三氧化二鉻摻雜到氧化 鋅粉末中；將所述半導化的氧化鋅顆粒和鋁粉顆粒與無機非導電相放入所述膏狀載體中， 所述無機非導電相為A120 3，Si02, CaO, MgO中的任意一種或是它們的任意混合物。本發(fā)明 制備方法獲得防靜電氧化鋅材料具有強耐靜電沖擊能力，可將正常工作狀態(tài)下漏電流降至 1 yA以下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于防靜電器件的漿料。
[0011] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0012] 一種用于防靜電器件的漿料，由以下重量百分比的原料制成：有機載體10~ 15 %、玻璃粉體10~15 %、包裹后的導電材料10~20 %、球形半導體材料ZnO 20~30 %、 球形氧化鋁粉體10~20%、球形納米Pt粉或Pd粉1~5%、固體粉體分散劑1~5%。
[0013] 進一步，所述的玻璃粉體由下述方法制備：
[0014] (1)將玻璃粉的原料按照下列質(zhì)量百分含量混合均勻：Si02 20~40%，Pb030~ 50%，B203 10 ~25%，A1203 3 ~10%，微量物質(zhì) Cr203 1 ~5%，Li20 0 ~2%，CaOO ~2%， ZnO 2 ~5%，K20 0 ~0? 5%，La203 0 ~0? 5%;
[0015] (2)將步驟⑴中得到的混合物加熱至1100°C，燒熔融lh;
[0016] (3)將步驟⑵中得到的熔融料取出倒入冷水中淬火，然后置入高能球磨機中球 磨12h，球磨料烘干后制備得到低熔點玻璃；
[0017] 所述玻璃粉體的平均粒徑為1. 5 y m。
[0018] 進一步，所述的有機載體由下述方法制備：
[0019] (1)將液體溶劑按照如下重量百分比稱?。核捎痛?0~40%，丁基卡必醇醋酸酯 30~50%，丙二醇苯醚20~40%，二氧化硅1~3%置入容器中，混合均勻；
[0020] (2)將步驟（1)中得到的混合溶液在水浴中加熱至60°C，然后將乙基纖維素1~ 5%、氫化蓖麻油1~5%和表面活性劑0~1%加入，充分溶解后降至室溫即得到有機載 體。
[0021] 進一步，所述的金屬材料由下述方法制備：
[0022] (1)按照如下的重量百分比量?。簾o水乙醇50~80%，濃氨水20~30%，金屬粉 體10~20%，氯鉑酸鉀0~1 %，置入容器中，在水浴加熱40°C中攪拌處理6~12h ;
[0023] (2)在步驟⑴的容器中滴加10~30%正硅酸乙醋，滴加完成后水浴加熱40°C， 均勻攪拌6~12h，滴加速度為1滴/秒；
[0024] (3)將步驟⑵所得的混合物，沉降或離心去除上清液，沉淀物經(jīng)150°C烘干后，在 馬弗爐中300°C燒結(jié)2h，即得到包裹的導電材料。
[0025] 進一步，所述的球形半導體材料ZnO由下述方法制備：
[0026] (1)按照如下重量百分比的物質(zhì)在球磨罐中稱取，ZnO 90~97%，C〇2030. 5~ 0.7%，Si02 0 . 5 ~1.0%，Cr203 0.5 ~1.0%，Sb203 0.5 ~1.0%，Mn02 0 . 5 ~1.0%，Ni0 0? 5~1. 0 %，Y203 0? 5~1. 0 %，并加入100mL無水乙醇，然后在球料比為7:1，轉(zhuǎn)速350rpm 的行星式球磨機中球磨48小時，所得粉體經(jīng)80°C烘干6h后得到ZnO摻雜粉；
[0027] (2)將步驟⑴中得到的ZnO摻雜粉，造粒過篩后，然后置于旋轉(zhuǎn)燒結(jié)爐中1200°C 鍛燒4小時獲得預燒的粉體；
[0028] (3)將步驟⑵中得到的預燒的粉體放入球磨罐中加入150mL的無水乙醇，然后在 球料比為2:1，轉(zhuǎn)速350rpm的行星式球磨機中球磨0. 5小時，烘干后即得到獲得中位徑為 1. 0 ym的球形半導體材料氧化鋅顆粒。
[0029] 一種用于防靜電器件的漿料制備方法，包括以下步驟：
[0030] (1)將如下重量百分比的原料裝入罐磨器中：玻璃粉體20~30%，包裹后的導電 材料10~20%，球形半導體材料ZnO 10~20%，球形氧化鋁粉體10~20%，固體粉體分 散劑1~5%，球形納米Pt粉或Pd粉1~5%，罐磨48小時，然后通過超聲分散過325目 篩后即得到預混功能粉料；
[0031] (2)將步驟⑴中得到的預混功能粉料，加入1/2粉體重量比例有機載體，然后通 過三輥研磨機，研磨至細度l〇um以下。
[0032] 進一步，三輥研磨機分散好的防靜電漿料經(jīng)過旋轉(zhuǎn)離心攪拌脫泡，從而除去此漿 料中的氣泡。
[0033] 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下：
[0034] 1、上述方案中，步驟一制備的玻璃粉體要通過球磨機研磨玻璃粉的平均粒度至 1.