РЕЗИСТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1999 года по МПК H01C7/00 H05B3/12 

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано, например, для изготовления толстопленочных пассивных элементов газоразрядных панелей на стеклянной подложке.

Известен резистивный материал на основе кобальтита никеля и марганца (СССР, Авт. свидетельство N 1003156, H 01 C 7/00, 1983 г.).

Недостатком данного материала является его слабая адгезия к стеклянной подложке, что не позволяет использовать его для формирования пассивных элементов, вжигаемых при температуре не выше 600^oC.

Известен резистивный материал, включающий соединение рутения и кристаллизующееся стекло ("Переменные толстопленочные резисторы" под ред. М.Д.Смолина, Киев: "Наукова думка", 1980 г., стр.110).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является резистивный материал, состоящий из проводящей фазы и стеклосвязующего ("Переменные толстопленочные резисторы" под ред. М.Д.Смолина, Киев: "Наукова думка", 1980 г., стр. 101 - прототип).

Недостатком данного резистивного материала является то, что при последующих термообработках сопротивление пассивных элементов (резисторов) уменьшается в 5-10 раз.

Задачей данного изобретения является создание резистивного материала, позволяющего получить резисторы с высокой термостабильностью за счет сохранения внутренней структуры резис- тивного материала при термообработках.

Указанный технический результат достигается тем, что в резистивный материал, содержащий проводящую фазу и легкоплавкое некристаллизующееся стекло дополнительно введено легкоплавкое кристаллизующееся стекло, при этом соотношение легкоплавкого кристаллизующегося и легкоплавкого некристаллизующегося стекол находится в пределах от 1:1 до 6:1.

Эффект достигается благодаря тому, что легкоплавкое кристаллизующееся стекло при заданном соотношении с легкоплавким некристаллизующимся стеклом аморфным (в дальнейшем называемым просто легкоплавким) при следующих термообработках позволяет сохранить структуру резисторов, сформированную после первого вжигания, неизменной. Это обусловлено сохранением его кристаллизующих свойств, которые не позволяют уплотняться токопроводящей фазе при последующих термообработках.

В процессе анализа уровня техники не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками заявляемого изобретения, а сравнение предлагаемого технического решения с наиболее близким по совокупности признаков аналогом позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков для достижения усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявляемый резистивный материал соответствует требованию "новизна". Анализ источников информации показал, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены источники информации, в которых раскрывался бы состав резистивного материала, состоящего из токопроводящей фазы легкоплавкого некристаллизующегося и легкоплавкого кристаллизующегося стекла, взятых в вышеуказанном соотношении, обеспечивающий высокую стабильность резисторов. Следовательно, данное техническое решение отвечает требованию "изобретательский уровень".

Резистивный материал для толстопленочных пассивных элементов содержит токопроводящую фазу и стеклосвязующее. При заданной проводящей фазе сопротивление резисторов зависит от количества стеклосвязующего. В предлагаемом резистивном материале стеклосвязующее содержит легкоплавкое и легкоплавкое кристаллизующееся стекла, находящиеся в определенном соотношении, что позволяет сохранять стабильные рабочие характеристики резисторов, как независимо от количества термообработок, так и в широком диапазоне температур. При этом, если соотношение легкоплавкого кристаллизующегося и легкоплавкого стекол менее чем 1:1, то при вжигании расплавленное легкоплавкое стекло, растворяет образующиеся кристаллы легкоплавкого кристаллизующегося стекла. В результате этого сформированное резистивное покрытие ведет себя практически также, как резистивный материал, содержащий проводящую фазу и легкоплавкое стекло, т.е. при последующих термообработках сопротивление резисторов резко уменьшается. Это является следствием того, что при последующих термообработках легкоплавкое стекло, расплавляясь, стекает к подложке. В результате этого его прослойка между частицами проводящей фазы уменьшается.

Если же соотношение между легкоплавким кристаллизующимся и легкоплавким стеклами, входящими в резистивный материал более чем 6:1, то резко ухудшается адгезия между частицами проводящей фазы и с подложкой, т.е. покрытие после вжигания получается "рыхлым". Это обусловлено, вероятно, тем, что при достаточно малом количестве легкоплавкого стекла по отношению к легкоплавкому кристаллизующемуся стеклу поведение последнего слабо зависит от наличия легкоплавкого стекла, т. е. время нахождения его в расплавленном состоянии (до кристаллизации) мало и недостаточно для обеспечения смачиваемости (обволакивания) частиц проводящей фазы.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Резистивной пастой, содержащей 5 вес.ч. проводящей фазы (диоксид рутения) и 95 вес.ч. стеклопорошка, в котором легкоплавкое кристаллизующееся стекло марки СЦП-89 и некристаллизующееся легкоплавкое стекло марки C82-3 находятся в соотношении 4:1; на стеклянной подложке сформированы толстопленочные резисторы шириной 0,15 мм, длиной 3 мм и толщиной 0,016 мм. После вжигания резисторов при температуре 570^oC величина их сопротивления составила 272±34 кОм. После трехкратной термообработки при этой же температуре их величина составила 267±31 кОм, т. е. изменение величины сопротивления - 1,8%, в то время как при использовании пасты с легкоплавким некристаллизующимся стеклом (прототип) изменение величины сопротивления составляет более 82%.

В табл. 1 приведены результаты экспериментального обследования покрытий из резистивных паст с различными соотношениями легкоплавкого кристаллизующегося и легкоплавкого некристаллизующегося стекол, а именно величины сопротивлений толстопленочных покрытий после вжигания и их изменение после дополнительных термообработок.

Таким образом, предлагаемый состав резистивного материала позволяет значительно повысить термостабильность резисторов, что дает возможность использовать данный материал для формирования пассивных элементов в газоразрядных индикаторных панелях.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано, например, для изготовления толстопленочных пассивных элементов и газоразрядных индикаторных панелей на стеклянной подложке. Изобретение позволяет повысить термостабильность резисторов за счет использования для их изготовления материала, который, кроме проводящей фазы и легкоплавкого некристаллизующегося стекла, дополнительно содержит легкоплавкое кристаллизующееся стекло, при этом соотношение легкоплавкого кристаллизующегося и легкоплавкого некристаллизующегося стекол находится в пределах от 1:1 до 6:1. 1 табл.

Резистивный материал, содержащий проводящую фазу и легкоплавкое некристаллизующееся стекло, отличающийся тем, что в материал дополнительно введено легкоплавкое кристаллизующееся стекло, при этом соотношение легкоплавкого кристаллизующегося и легкоплавкого некристаллизующегося стекол находятся в пределах от 1 : 1 до 6 : 1.