本發(fā)明涉及一種高溫?zé)Y(jié)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電阻器銅電極燒結(jié)工藝。

背景技術(shù)：

電子漿料是一種新型材料，被廣泛應(yīng)用于太陽能電池、航天航空、敏感元件、電阻網(wǎng)絡(luò)、顯示器等技術(shù)領(lǐng)域，銅電子漿料由其價廉和導(dǎo)電性僅次于金、銀成為電子漿料的熱門，但又由于其易燒結(jié)過程氧化而沒有得到很好的發(fā)展。

電子漿料由導(dǎo)電相、有機(jī)相、粘結(jié)相組成，導(dǎo)電相為金屬粉，有機(jī)相為有機(jī)粘接劑，粘結(jié)相為玻璃粉，印刷的電極需經(jīng)過排膠和燒結(jié)兩個過程才能形成可焊接導(dǎo)電性良好的電極。對于銅電極來說，排膠過程易于氧化銅電極，不排膠又形成不了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，燒結(jié)過程需要無氧條件，否則銅易氧化，這一矛盾使得銅電極的燒結(jié)工程變難。

絕對無氧的燒結(jié)工藝條件很難達(dá)到，對于爐體的密封性能嚴(yán)苛，對爐內(nèi)氣體的控制也是很難的，這些問題阻礙著銅電極的廣泛運(yùn)用，特別在鈦酸鍶壓敏電阻器電極上，銅的價格低廉，導(dǎo)電性僅次于銀，焊接時不會收縮遷移等等優(yōu)點(diǎn)，用銅電極取代銀電極的想法一直都有，但技術(shù)不成熟，燒結(jié)工藝不夠優(yōu)化，導(dǎo)致燒結(jié)成本提高，實用性不強(qiáng)，工廠生產(chǎn)難度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高導(dǎo)電性能同時也不易氧化的電阻器銅電極燒結(jié)工藝，降低銅電極燒結(jié)工序復(fù)雜度，有效減少燒結(jié)成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種電阻器銅電極燒結(jié)工藝，其包括如下步驟：

(1)、排膠：將電阻器銅電極產(chǎn)品放在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上，電阻器銅電極產(chǎn)品隨著網(wǎng)帶的傳動在網(wǎng)帶爐內(nèi)進(jìn)行排膠工序；

(2)、冷卻：將經(jīng)網(wǎng)帶爐加熱后的電阻器銅電極產(chǎn)品冷卻至室溫；

(3)、轉(zhuǎn)移：將冷卻后的電阻器銅電極產(chǎn)品送至燒結(jié)爐內(nèi)，在燒結(jié)爐內(nèi)放置有機(jī)物；

(4)、燒結(jié)：關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，對燒結(jié)爐內(nèi)抽真空并通氮?dú)庵脸?，開啟循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，即得半成品電阻器銅電極；

(5)、降溫：開啟燒結(jié)爐爐門，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇將燒結(jié)爐內(nèi)溫度降溫至室溫，即得電阻器銅電極成品。

在其中一個實施例中，所述步驟(1)中電阻器銅電極產(chǎn)品的電極一面朝上設(shè)置。

在其中一個實施例中，所述步驟(1)中網(wǎng)帶爐內(nèi)的排膠溫度為250～280℃，排膠工序時間為10～20min。

在其中一個實施例中，所述步驟(1)中電阻器銅電極產(chǎn)品為經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的電阻器銅電極。

在其中一個實施例中，所述步驟(3)中有機(jī)物的重量為冷卻后電阻器銅電極產(chǎn)品總重量的1～5‰。

在其中一個實施例中，所述步驟(3)中有機(jī)物包括重量百分比為5～15％的碳粉、60～80％的乙基纖維素及5～15％的環(huán)氧樹脂。

在其中一個實施例中，所述步驟(4)中燒結(jié)爐內(nèi)的升溫速率為10～15℃/min，燒結(jié)爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為500～600℃，保溫時間為10～20min。

在其中一個實施例中，所述步驟(4)中對燒結(jié)爐內(nèi)抽真空的時間為10min。

在其中一個實施例中，所述步驟(4)中對燒結(jié)爐內(nèi)抽真空并通氮?dú)庵脸旱念A(yù)設(shè)次數(shù)為2次。

在其中一個實施例中，所述步驟(5)中開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇將燒結(jié)爐內(nèi)溫度降溫至室溫的降溫時間不高于10min。

綜上所述，本發(fā)明電阻器銅電極燒結(jié)工藝通過在燒結(jié)爐內(nèi)放置定量有機(jī)物產(chǎn)生弱還原氣氛，充氮?dú)馀懦鰺Y(jié)爐內(nèi)氧氣以保護(hù)電阻器銅電極氧化，循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，簡化了電阻器銅電極的燒結(jié)過程，保證了燒結(jié)的穩(wěn)定性，節(jié)約了燒結(jié)的成本，實用性強(qiáng)，更能滿足工業(yè)生產(chǎn)條件。

具體實施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明電阻器銅電極燒結(jié)工藝包括如下步驟：

(1)、排膠：將電阻器銅電極產(chǎn)品平鋪在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上，其中，電阻器銅電極產(chǎn)品的電極一面朝上設(shè)置，電阻器銅電極產(chǎn)品隨著網(wǎng)帶的傳動在網(wǎng)帶爐內(nèi)進(jìn)行排膠工序，設(shè)定網(wǎng)帶爐內(nèi)的排膠溫度為250～280℃，排膠工序時間為10～20min；其中，電阻器銅電極產(chǎn)品為經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的電阻器銅電極；

(2)、冷卻：將經(jīng)網(wǎng)帶爐加熱后的電阻器銅電極產(chǎn)品冷卻至室溫；

(3)、轉(zhuǎn)移：將冷卻后的電阻器銅電極產(chǎn)品送至燒結(jié)爐內(nèi)，在燒結(jié)爐內(nèi)放置一定量的有機(jī)物，其中，所述有機(jī)物放置在坩堝內(nèi)，所述坩堝放置在燒結(jié)爐內(nèi)，所述有機(jī)物的重量為冷卻后電阻器銅電極產(chǎn)品總重量的1～5‰，所述有機(jī)物包括重量百分比為5～15％的碳粉、60～80％的乙基纖維素及5～15％的環(huán)氧樹脂；

(4)、燒結(jié)：關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，對燒結(jié)爐內(nèi)抽真空并通氮?dú)庵脸海_啟循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，燒結(jié)爐內(nèi)的升溫速率為10～15℃/min，燒結(jié)爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為500～600℃，保溫時間為10～20min，即得半成品電阻器銅電極；

在其中一個實施例中，對燒結(jié)爐內(nèi)抽真空的時間為10min，對燒結(jié)爐內(nèi)抽真空并通氮?dú)庵脸旱念A(yù)設(shè)次數(shù)為2次；

具體地，在燒結(jié)爐內(nèi)放置定量有機(jī)物產(chǎn)生弱還原氣氛，充氮?dú)馀懦鰺Y(jié)爐內(nèi)氧氣以保護(hù)電阻器銅電極氧化，循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體即可，不必連續(xù)通氮?dú)獗Ｗo(hù)氣和氫氣、一氧化碳等還原氣，燒結(jié)爐內(nèi)放置的有機(jī)物在微弱氧環(huán)境下一方面不完全燃燒耗掉氧氣，另一方面生成一氧化碳的弱還原氣氛環(huán)境，還能還原已氧化的銅電極表面，簡化了電阻器銅電極的燒結(jié)過程，保證了燒結(jié)的穩(wěn)定性，節(jié)約了燒結(jié)的成本，實用性強(qiáng)，更能滿足工業(yè)生產(chǎn)條件。

(5)、降溫：開啟燒結(jié)爐爐門，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇將燒結(jié)爐內(nèi)溫度降溫至室溫，降溫時間不高于10min，即得電阻器銅電極成品。

經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)后的電阻器銅電極呈亮黃色，對其性能進(jìn)行了導(dǎo)電性、抗拉強(qiáng)度、可焊性能、金相形貌、空氣抗氧化性相關(guān)測試，結(jié)果表明：電阻器銅電極產(chǎn)品在兩電極、三電極表面形成的膜層，各性能指標(biāo)都良好，達(dá)到工業(yè)使用要求，具體實施方式如下：

實施例一

經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的鈦酸鍶壓敏電阻器銅電極在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上進(jìn)行排膠，排膠溫度為250℃，排膠工序時間10min；然后移入燒結(jié)爐內(nèi)，放置0.1g有機(jī)物，有機(jī)物包括0.01g碳粉、0.08g乙基纖維素、0.01g環(huán)氧樹脂；關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，抽真空10min，充氮?dú)庵脸?，重?fù)操作2次，打開循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，升溫速率10℃/min，燒結(jié)溫度升溫至500℃，保溫10min；升溫及保溫結(jié)束后，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇10min降溫至室溫，取出電阻器銅電極產(chǎn)品檢測，結(jié)果見表一。

實施例二

經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的鈦酸鍶壓敏電阻器銅電極在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上進(jìn)行排膠，排膠溫度250℃，排膠工序時間10min；然后移入燒結(jié)爐內(nèi)，放置0.1g有機(jī)物，有機(jī)物包括0.01g碳粉、0.08g乙基纖維素、0.01g環(huán)氧樹脂；關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，抽真空10min，充氮?dú)庵脸?，重?fù)2次，打開循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，升溫速率15℃/min，燒結(jié)溫度升溫至500℃，保溫10min；升溫及保溫結(jié)束后，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇10min降溫至室溫，取出電阻器銅電極產(chǎn)品檢測，結(jié)果見表一。

實施例三

經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的鈦酸鍶壓敏電阻器銅電極在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上進(jìn)行排膠，排膠溫度250℃，排膠工序時間15min；然后移入燒結(jié)爐內(nèi)，放置0.1g有機(jī)物，有機(jī)物包括0.01g碳粉、0.08g乙基纖維素、0.01g環(huán)氧樹脂；關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，抽真空10min，充氮?dú)庵脸?，重?fù)2次，打開循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，升溫速率10℃/min，燒結(jié)溫度升溫至500℃，保溫10min；升溫及保溫結(jié)束后，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇10min降溫至室溫，取出電阻器銅電極產(chǎn)品檢測，結(jié)果見表一。

實施例四

經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的鈦酸鍶壓敏電阻器銅電極在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上進(jìn)行排膠，排膠溫度250℃，排膠工序時間10min；然后移入燒結(jié)爐內(nèi)，放置1g有機(jī)物，有機(jī)物包括0.01g碳粉、0.08g乙基纖維素、0.01g環(huán)氧樹脂；關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，抽真空10min，充氮?dú)庵脸?，重?fù)2次，打開循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，升溫速率10℃/min，燒結(jié)溫度升溫至500℃，保溫15min；升溫及保溫結(jié)束后，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇10min降溫至室溫，取出電阻器銅電極產(chǎn)品檢測，結(jié)果見表一。

實施例五

經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷好的鈦酸鍶壓敏電阻器銅電極在網(wǎng)帶爐的網(wǎng)帶上進(jìn)行排膠，排膠溫度250℃，排膠工序時間10min；然后移入燒結(jié)爐內(nèi)，放置1g有機(jī)物，有機(jī)物包括0.15g碳粉、0.8g乙基纖維素、0.05g環(huán)氧樹脂；關(guān)閉燒結(jié)爐爐門，抽真空10min，充氮?dú)庵脸海貜?fù)2次，打開循環(huán)泵循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，開始燒結(jié)，升溫速率10℃/min，燒結(jié)溫度升溫至500℃，保溫10min；升溫及保溫結(jié)束后，開啟燒結(jié)爐內(nèi)風(fēng)扇10min降溫至室溫，取出電阻器銅電極產(chǎn)品檢測，結(jié)果見表一。

表一 電阻器銅電極產(chǎn)品在三電極表面形成的膜層

其中，E10為通10V電壓在三個電極上反映回來的電壓值，導(dǎo)電性能良好的標(biāo)準(zhǔn)范圍為：上限值6.60V，下限值4.00V。

綜上所述，本發(fā)明電阻器銅電極燒結(jié)工藝通過在燒結(jié)爐內(nèi)放置定量有機(jī)物產(chǎn)生弱還原氣氛，充氮?dú)馀懦鰺Y(jié)爐內(nèi)氧氣以保護(hù)電阻器銅電極氧化，循環(huán)燒結(jié)爐內(nèi)氣體，簡化了電阻器銅電極的燒結(jié)過程，保證了燒結(jié)的穩(wěn)定性，節(jié)約了燒結(jié)的成本，實用性強(qiáng)，更能滿足工業(yè)生產(chǎn)條件。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。