一种厚膜铂钯银电阻片及其制造方法与流程

本发明涉及厚膜电阻片技术领域，特别是一种厚膜铂钯银电阻片及其制造方法。

背景技术：

厚膜电阻片印刷导体浆料钯银合金主要是在上面移动轨迹来显示电阻值不同来判断油位高低，最终显示汽车还能开多少公里的目的。电阻片导体浆料印刷在陶瓷板上，经过高温烧结后，上面安装电刷片，电刷片和导体带进行接触，接触到位置不同从而显示不同电阻值达到显示不同公里数，导体浆料印刷在陶瓷板上第一需要耐磨性，第二需抗氧化性和抗硫化性，实现这个目标金属铂和金属钯都能实现，主要是其中的钯和银的含量多少决定耐磨和抗氧化性，抗氧化性和抗硫化性金属铂比金属钯还要好，从金属元素表可看出。

目前导体浆料用钯银合金组成，其中成分主要为：银钯导体浆料，是一种银灰色膏状流体物主要成份，按照质量百分含量计包括：银含量为45-55％，钯含量为22-24％，氧化锆含量为0-1％，氧化硅含量为0-1.3％，氧化硼含量为0-0.4％，氧化锌含量为0-1.5％，氧化铜含量为0-0.8％，氧化钡含量为0-0.2％，乙基纤维素含量为0-2.5％以及松油醇含量为15-30％；

九十年代金属铂二百多元一克，而金属钯为一百多元一克，既节省成本，还能满足产品的需求，随着国家废气排放标准提高，从国五提高到国六标准废气排放，实现国六尾气排放标准消除尾气的产品需用大量金属钯才能实现，因此金属钯的价格不断增长，从2018年初180元/克上升到目前700元/克，是原来的3-4倍，从而使得厚膜电阻片的导体浆料成本成倍增加，产品全面亏损，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种厚膜铂钯银电阻片及其制造方法，解决了现有技术中，随着国家废气排放标准提高，从国五提高到国六标准废气排放，实现国六尾气排放标准消除尾气的产品需用大量金属钯才能实现，因此金属钯的价格不断增长，从而导致厚膜电阻片的导体浆料成本成倍增加，生产成本较高的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种厚膜铂钯银电阻片，包括陶瓷基板、导体浆料层、电阻浆料层以及保护介质层；

所述导体浆料层涂覆于所述陶瓷基板上，所述导体浆料层采用铂钯银合金材质条带状间隔结构，所述陶瓷基板两侧设置有端电极、且与所述导体浆料层两端相连接，所述电阻浆料层涂覆于所述导体浆料层一端上，所述保护介质层涂覆于所述电阻浆料层上。

所述导体浆料层呈扇形射线状布置。

所述陶瓷基板采用以氧化铝为基材的工艺板材。

所述保护介质层采用玻璃釉材质层状结构。

一种厚膜铂钯银电阻片的制造方法，包括下列操作步骤：步骤s1、原料准备；步骤s2、印刷导体浆料；步骤s3、第一次烧结；步骤s4、印刷电阻浆料；步骤s5、第二次烧结；步骤s6、印刷保护层；步骤s7、第三次烧结；步骤s8、抛光、调阻；步骤s9、检测、打包；

所述步骤s1：准备陶瓷基板，并制备铂钯银导体浆料，所述铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括：银含量为45-55％，钯含量为5-6.5％，铂含量为15-18％，氧化锆含量为0-1％，氧化硅含量为0-1.3％，氧化硼含量为0-0.4％，氧化锌含量为0-1.5％，氧化铜含量为0-0.8％，氧化钡含量为0-0.2％，乙基纤维素含量为0-2.5％以及松油醇含量为15-30％；

所述步骤s2：将所述铂钯银导体浆料印刷在所述陶瓷基板上；

所述步骤s3：对所述步骤s2中印刷有铂钯银导体浆料的陶瓷基板进行第一次烧结，形成导体浆料层，所述第一次烧结温度为840-860℃；

所述步骤s4：在所述步骤3中第一次烧结完成的导体浆料层上，印刷电阻浆料；

所述步骤s5：对所述步骤4中印刷有电阻浆料的陶瓷基板进行第二次烧结，形成电阻浆料层，所述第二次烧结温度为840-860℃；

所述步骤s6：在所述步骤s5中第二次烧结完成后的阻浆料层上，印刷保护介质材料；

所述步骤s7：对所述步骤6中印刷有保护介质层的陶瓷基板进行第三次烧结，形成保护介质层，所述第三次烧结温度为490-510℃；

所述步骤s8：对所述步骤s7中第三次烧结完成的陶瓷基板进行抛光、调阻，制得厚膜铂钯银电阻片；

所述步骤s9：对所述步骤s8中的厚膜铂钯银电阻片进行校验测量合格后，打包出厂。

所述步骤s1中铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括银含量为45％，钯含量为5％，铂含量为18％，氧化锆含量为0.4％，氧化硅含量为0.4％，氧化硼含量为0.2％，氧化锌含量为1％，氧化铜含量为0.4％，氧化钡含量为0.1％，乙基纤维素含量为1.5％以及松油醇含量为28％。

所述步骤s3中，导体浆料层呈扇形射线状条带间隔布置。

所述步骤s3中，第一次烧结温度为850℃。

所述步骤s7中，第三次烧结温度为500℃。

所述步骤s7中，保护介质层采用玻璃釉材料。

利用本发明的技术方案制作的厚膜铂钯银电阻片及其制造方法，通过对导体浆料配方修正，在导体浆料中加入铂原料，由于铂的抗氧化性和抗硫化性比钯更加好，而且目前铂的成本又远低于钯的成本，又可以满足抗氧化、抗硫化性和耐磨三大性能，让产品的各项性能比原来更加优质，而成本大大降低，同时印刷导体浆料采用铂钯银合金，加入少量钯保持浆料颜色不变，大部分用铂银，降低了生产成本，解决了现有技术中，随着国家废气排放标准提高，从国五提高到国六标准废气排放，实现国六尾气排放标准消除尾气的产品需用大量金属钯才能实现，因此金属钯的价格不断增长，从而导致厚膜电阻片的导体浆料成本成倍增加，生产成本较高的问题。

附图说明

图1为本发明所述一种厚膜铂钯银电阻片的主视结构示意图。

图中：1-陶瓷基板；2-导体浆料层；3-电阻浆料层；4-保护介质层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1所示，一种厚膜铂钯银电阻片，包括陶瓷基板1、导体浆料层2、电阻浆料层3以及保护介质层4，所述导体浆料层2涂覆于所述陶瓷基板1上，所述导体浆料层2采用铂钯银合金材质条带状间隔结构，所述陶瓷基板1两侧设置有端电极、且与所述导体浆料层2两端相连接，所述电阻浆料层3涂覆于所述导体浆料层2一端上，所述保护介质层4涂覆于所述电阻浆料层3上，所述导体浆料层2呈扇形射线状布置，所述陶瓷基板1采用以氧化铝为基材的工艺板材，所述保护介质层4采用玻璃釉材质层状结构。

一种厚膜铂钯银电阻片的制造方法，包括下列操作步骤：步骤s1、原料准备；步骤s2、印刷导体浆料；步骤s3、第一次烧结；步骤s4、印刷电阻浆料；步骤s5、第二次烧结；步骤s6、印刷保护层；步骤s7、第三次烧结；步骤s8、抛光、调阻；步骤s9、检测、打包；所述步骤s1：准备陶瓷基板1，并制备铂钯银导体浆料，所述铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括：银含量为45-55％，钯含量为5-6.5％，铂含量为15-18％，氧化锆含量为0-1％，氧化硅含量为0-1.3％，氧化硼含量为0-0.4％，氧化锌含量为0-1.5％，氧化铜含量为0-0.8％，氧化钡含量为0-0.2％，乙基纤维素含量为0-2.5％以及松油醇含量为15-30％；所述步骤s2：将所述铂钯银导体浆料印刷在所述陶瓷基板1上；所述步骤s3：对所述步骤s2中印刷有铂钯银导体浆料的陶瓷基板1进行第一次烧结，形成导体浆料层2，所述第一次烧结温度为840-860℃；所述步骤s4：在所述步骤3中第一次烧结完成的导体浆料层2上，印刷电阻浆料；所述步骤s5：对所述步骤4中印刷有电阻浆料的陶瓷基板1进行第二次烧结，形成电阻浆料层3，所述第二次烧结温度为840-860℃；所述步骤s6：在所述步骤s5中第二次烧结完成后的阻浆料层上，印刷保护介质材料；所述步骤s7：对所述步骤6中印刷有保护介质层4的陶瓷基板1进行第三次烧结，形成保护介质层4，所述第三次烧结温度为490-510℃；所述步骤s8：对所述步骤s7中第三次烧结完成的陶瓷基板1进行抛光、调阻，制得厚膜铂钯银电阻片；所述步骤s9：对所述步骤s8中的厚膜铂钯银电阻片进行校验测量合格后，打包出厂，所述步骤s1中铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括银含量为45％，钯含量为5％，铂含量为18％，氧化锆含量为0.4％，氧化硅含量为0.4％，氧化硼含量为0.2％，氧化锌含量为1％，氧化铜含量为0.4％，氧化钡含量为0.1％，乙基纤维素含量为1.5％以及松油醇含量为28％，所述步骤s3中，导体浆料层2呈扇形射线状条带间隔布置，所述步骤s3中，第一次烧结温度为850℃，所述步骤s7中，第三次烧结温度为500℃，所述步骤s7中，保护介质层4采用玻璃釉材料。

本实施方案的特点为，包括陶瓷基板1、导体浆料层2、电阻浆料层3以及保护介质层4，导体浆料层2涂覆于陶瓷基板1上，导体浆料层2采用铂钯银合金材质条带状间隔结构，陶瓷基板1两侧设置有端电极、且与导体浆料层2两端相连接，电阻浆料层3涂覆于导体浆料层2一端上，保护介质层4涂覆于电阻浆料层3上，制造方法包括下列操作步骤：步骤s1、原料准备；步骤s2、印刷导体浆料；步骤s3、第一次烧结；步骤s4、印刷电阻浆料；步骤s5、第二次烧结；步骤s6、印刷保护层；步骤s7、第三次烧结；步骤s8、抛光、调阻；步骤s9、检测、打包，步骤s1：准备陶瓷基板1，并制备铂钯银导体浆料，铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括：银含量为45-55％，钯含量为5-6.5％，铂含量为15-18％，氧化锆含量为0-1％，氧化硅含量为0-1.3％，氧化硼含量为0-0.4％，氧化锌含量为0-1.5％，氧化铜含量为0-0.8％，氧化钡含量为0-0.2％，乙基纤维素含量为0-2.5％以及松油醇含量为15-30％，步骤s2：将铂钯银导体浆料印刷在陶瓷基板1上，步骤s3：对步骤s2中印刷有铂钯银导体浆料的陶瓷基板1进行第一次烧结，形成导体浆料层2，第一次烧结温度为840-860℃，步骤s4：在步骤3中第一次烧结完成的导体浆料层2上，印刷电阻浆料，步骤s5：对步骤4中印刷有电阻浆料的陶瓷基板1进行第二次烧结，形成电阻浆料层3，第二次烧结温度为840-860℃，步骤s6：在步骤s5中第二次烧结完成后的阻浆料层上，印刷保护介质材料，步骤s7：对步骤6中印刷有保护介质层4的陶瓷基板1进行第三次烧结，形成保护介质层4，第三次烧结温度为490-510℃，步骤s8：对步骤s7中第三次烧结完成的陶瓷基板1进行抛光、调阻，制得厚膜铂钯银电阻片，步骤s9：对步骤s8中的厚膜铂钯银电阻片进行校验测量合格后，打包出厂，该厚膜铂钯银电阻片及其制造方法，通过对导体浆料配方修正，在导体浆料中加入铂原料，由于铂的抗氧化性和抗硫化性比钯更加好，而且目前铂的成本又远低于钯的成本，又可以满足抗氧化、抗硫化性和耐磨三大性能，让产品的各项性能比原来更加优质，而成本大大降低，同时印刷导体浆料采用铂钯银合金，加入少量钯保持浆料颜色不变，大部分用铂银，降低了生产成本，解决了现有技术中，随着国家废气排放标准提高，从国五提高到国六标准废气排放，实现国六尾气排放标准消除尾气的产品需用大量金属钯才能实现，因此金属钯的价格不断增长，从而导致厚膜电阻片的导体浆料成本成倍增加，生产成本较高的问题。

通过本领域人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。

实施例1：由说明书附图1可知，本方案包括陶瓷基板1、导体浆料层2、电阻浆料层3以及保护介质层4，其位置关系以及连接关系如下，导体浆料层2涂覆于陶瓷基板1上，导体浆料层2采用铂钯银合金材质条带状间隔结构，陶瓷基板1两侧设置有端电极、且与导体浆料层2两端相连接，电阻浆料层3涂覆于导体浆料层2一端上，保护介质层4涂覆于电阻浆料层3上，在具体实施过程中，上述导体浆料层2呈扇形射线状布置；陶瓷基板1采用以氧化铝为基材的工艺板材；保护介质层4采用玻璃釉材质层状结构；

厚膜铂钯银电阻片的制造依照下列步骤进行：

步骤s1：准备陶瓷基板1，并制备铂钯银导体浆料，铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括：银含量为45％，钯含量为5％，铂含量为18％，氧化锆含量为0.4％，氧化硅含量为0.4％，氧化硼含量为0.2％，氧化锌含量为1％，氧化铜含量为0.4％，氧化钡含量为0.1％，乙基纤维素含量为1.5％以及松油醇含量为28％；

步骤s2：将铂钯银导体浆料印刷在陶瓷基板1上；

步骤s3：对步骤s2中印刷有铂钯银导体浆料的陶瓷基板1进行第一次烧结，形成导体浆料层2，第一次烧结温度为840℃；

步骤s4：在步骤3中第一次烧结完成的导体浆料层2上，印刷电阻浆料；

步骤s5：对步骤4中印刷有电阻浆料的陶瓷基板1进行第二次烧结，形成电阻浆料层3，第二次烧结温度为840℃；

步骤s6：在步骤s5中第二次烧结完成后的阻浆料层上，印刷保护介质材料；

步骤s7：对步骤6中印刷有保护介质层4的陶瓷基板1进行第三次烧结，形成保护介质层4，第三次烧结温度为490℃；

步骤s8：对步骤s7中第三次烧结完成的陶瓷基板1进行抛光、调阻，制得厚膜铂钯银电阻片，作为样品1。

实施例2：由说明书附图1可知，本方案包括陶瓷基板1、导体浆料层2、电阻浆料层3以及保护介质层4，其位置关系以及连接关系如下，导体浆料层2涂覆于陶瓷基板1上，导体浆料层2采用铂钯银合金材质条带状间隔结构，陶瓷基板1两侧设置有端电极、且与导体浆料层2两端相连接，电阻浆料层3涂覆于导体浆料层2一端上，保护介质层4涂覆于电阻浆料层3上，在具体实施过程中，上述导体浆料层2呈扇形射线状布置；陶瓷基板1采用以氧化铝为基材的工艺板材；保护介质层4采用玻璃釉材质层状结构；

厚膜铂钯银电阻片的制造依照下列步骤进行：

步骤s1：准备陶瓷基板1，并制备铂钯银导体浆料，铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括：银含量为46.5％，钯含量为6.5％，铂含量为15％，氧化锆含量为0.4％，氧化硅含量为0.4％，氧化硼含量为0.2％，氧化锌含量为1％，氧化铜含量为0.4％，氧化钡含量为0.1％，乙基纤维素含量为1.5％以及松油醇含量为28％；

步骤s2：将铂钯银导体浆料印刷在陶瓷基板1上；

步骤s3：对步骤s2中印刷有铂钯银导体浆料的陶瓷基板1进行第一次烧结，形成导体浆料层2，第一次烧结温度为850℃；

步骤s4：在步骤3中第一次烧结完成的导体浆料层2上，印刷电阻浆料；

步骤s5：对步骤4中印刷有电阻浆料的陶瓷基板1进行第二次烧结，形成电阻浆料层3，第二次烧结温度为850℃；

步骤s6：在步骤s5中第二次烧结完成后的阻浆料层上，印刷保护介质材料；

步骤s7：对步骤6中印刷有保护介质层4的陶瓷基板1进行第三次烧结，形成保护介质层4，第三次烧结温度为500℃；

步骤s8：对步骤s7中第三次烧结完成的陶瓷基板1进行抛光、调阻，制得厚膜铂钯银电阻片，作为样品2。

实施例3：由说明书附图1可知，本方案包括陶瓷基板1、导体浆料层2、电阻浆料层3以及保护介质层4，其位置关系以及连接关系如下，导体浆料层2涂覆于陶瓷基板1上，导体浆料层2采用铂钯银合金材质条带状间隔结构，陶瓷基板1两侧设置有端电极、且与导体浆料层2两端相连接，电阻浆料层3涂覆于导体浆料层2一端上，保护介质层4涂覆于电阻浆料层3上，在具体实施过程中，上述导体浆料层2呈扇形射线状布置；陶瓷基板1采用以氧化铝为基材的工艺板材；保护介质层4采用玻璃釉材质层状结构；

厚膜铂钯银电阻片的制造依照下列步骤进行：

步骤s1：准备陶瓷基板1，并制备铂钯银导体浆料，铂钯银导体浆料以质量百分含量计，包括：银含量为46％，钯含量为5.5％，铂含量为16.5％，氧化锆含量为0.4％，氧化硅含量为0.4％，氧化硼含量为0.2％，氧化锌含量为1％，氧化铜含量为0.4％，氧化钡含量为0.1％，乙基纤维素含量为1.5％以及松油醇含量为28％；

步骤s2：将铂钯银导体浆料印刷在陶瓷基板1上；

步骤s3：对步骤s2中印刷有铂钯银导体浆料的陶瓷基板1进行第一次烧结，形成导体浆料层2，第一次烧结温度为860℃；

步骤s4：在步骤3中第一次烧结完成的导体浆料层2上，印刷电阻浆料；

步骤s5：对步骤4中印刷有电阻浆料的陶瓷基板1进行第二次烧结，形成电阻浆料层3，第二次烧结温度为860℃；

步骤s6：在步骤s5中第二次烧结完成后的阻浆料层上，印刷保护介质材料；

步骤s7：对步骤6中印刷有保护介质层4的陶瓷基板1进行第三次烧结，形成保护介质层4，第三次烧结温度为510℃；

步骤s8：对步骤s7中第三次烧结完成的陶瓷基板1进行抛光、调阻，制得厚膜铂钯银电阻片，作为样品3。

分别对普通钯银导体电阻片、样品1、样品2以及样品3进行附着力测试，为了确保焊点的拉脱力，对产品进行拉脱力试验，试验步骤如下，印刷浆料焊点图形2mm*2mm，厚度10±2um制成焊盘；用1um的铜丝折成∠90°焊接到焊盘上；用拉力测试仪测试，标准指标为：拉力＞50n的为合格，测试结果显示，普通的钯银导体电阻片附着力为＞80n，样品1的附着力为103n，样品2的附着力为105n，样品3的附着力为102n，因此依照上述方法生产的铂钯银导体电阻片附着力＞100n，优于普通钯银导体电阻片；

材料抗氧化性说明，制成电阻片所使用的导电项为超细贵金属粉，主要为超细钯粉、超细铂粉，其制备过程都是用王水溶解后再还原制备的，再把贵金属粉体材料加上玻璃项及粘体，丝网印刷后高温烧结到氧化铝基片上，在这个过程中，如果用超细钯粉做为原材料其中有两个过程点钯粉会被氧化生成氧化钯，一是在钯制作成粒径在0.6-1.7um的粉体时，钯还原成超细粉时会吸氧被氧化，在制成超细粉烘干时继续吸氧被氧化，其被氧化后质量增加，增加量为2.5％±0.2g之间，也就是说每100g钯在制成超细钯粉时会吸收2.5±0.2g的氧原子。这个可以在制成产品后的质量增加中得以体现，同时也可以在高倍显微镜上看到其分子结构不同于单质时的分子结构；二是当用制成的超细钯粉经过高温炉结烧时超细钯粉会再次吸氧，这种吸氧的过程是钯粉自身的化学性质决定的；

同种情况制备的超细铂粉，并用超细铂粉制成的电极过程中，其质量前后不会发生变化(除水洗过程有极少部分约为0.1％被水带走外)其微观结构前后也没有变化，这说明铂的化学性质稳定，在制成超细铂粉时也稳定，在高温(约850℃)烧结时也稳定，其氧化速度极慢；

分别对普通钯银导体电阻片以及样品2进行干磨试验，试验数据如下：

普通钯银导体电阻片干磨测试数据

样品2：铂钯银合金电阻片干磨测试数据

由上述干磨测试数据可知，由于钯银电阻片刚超过82万次就磨断了，无阻值显示；铂钯银电阻片干磨试验接近100万次还是正常运行；说明铂钯银浆料优于钯银浆料耐磨性；

通过上述总体可知，对导体浆料配方修正，在导体浆料中加入铂原料，由于铂的抗氧化性和抗硫化性比钯更加好，而且目前铂的成本又远低于钯的成本，又可以满足抗氧化、抗硫化性和耐磨三大性能，让产品的各项性能比原来更加优质，而成本大大降低，同时印刷导体浆料采用铂钯银合金，加入少量钯保持浆料颜色不变，大部分用铂银，降低了生产成本。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。