電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻及其制備工藝，包括本體元件和設(shè)置在本體元件下端的引腳，所述的引腳與本體元件內(nèi)部所設(shè)置的電極層相連接，所述的電極層采用原子序數(shù)在24/28/29的一種或幾種過渡金屬元素作為底層電極，使用Ag電極作為表電極。采用本發(fā)明可以在保證原有產(chǎn)品電性能前提下，1.降低貴金屬電極元素耗用；2.避開傳統(tǒng)電極工藝的有機(jī)溶劑揮發(fā)和熱分解造成的環(huán)境污染；3.避開傳統(tǒng)電極使用低Ag無鉛焊錫所造成的虛焊或熔銀問題；4.防止長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下（180～200℃）之傳統(tǒng)電極附著力降低問題，確保長(zhǎng)時(shí)間使用后產(chǎn)品信賴性。
【專利說明】電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱敏電阻，尤其是一種電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]功率型負(fù)溫度熱敏電阻主要起到電路開關(guān)瞬間抑制電路中突波電流且保護(hù)其他元件不受電流沖擊而損害的作用。瞬間抑制突波電流后產(chǎn)品將直接連接在電路中長(zhǎng)時(shí)間通電，其殘余電阻在長(zhǎng)時(shí)間通電中產(chǎn)生熱量，并與本體散熱達(dá)到平衡，從而穩(wěn)定；
[0003]目前，公知的功率型熱敏電阻一般采用印刷工藝，在陶瓷芯片上附著含銀60~ 80%的有機(jī)銀漿，經(jīng)過600~900°C高溫?zé)凉B后，電極層一般要求在6~15um的厚度以保證焊接工藝以及產(chǎn)品信賴性。在目前環(huán)保壓力下，使用無鉛焊錫工藝焊接生產(chǎn)產(chǎn)品，為了防止電極發(fā)生虛焊、熔銀，故需要使用含銀較多的3Ag焊錫，阻礙產(chǎn)品成本降低；同時(shí)，由于 Sn-Ag高溫互溶特性，造成產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間通電后，Ag電極被焊錫侵蝕以及電極附著力降低甚至脫離，為移動(dòng)設(shè)備(如汽車)等使用此類熱敏電阻產(chǎn)生安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提出一種電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻及其制備工藝，通過此工藝降低貴金屬電極材料耗用量，為后續(xù)焊接生產(chǎn)工藝提供無虛焊熔銀問題的芯片，解決Sn-Ag反應(yīng)造成電極侵蝕以及附著力降低脫落的問題。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻，包括本體元件和設(shè)置在本體元件下端的引腳，所述的引腳與本體元件內(nèi)部所設(shè)置的電極層相連接，所述的電極層中含有原子序數(shù)在21~30的一種或幾種過渡金屬元素作為底層電極，并使用 Ag作為表層電極。
[0006]進(jìn)一步的說，為了防止電極焊接虛焊熔銀問題，并減緩高溫老化進(jìn)程，提高產(chǎn)品可靠性，本發(fā)明所述的本體元件內(nèi)部電極層為防焊錫侵蝕電極層。
[0007]本發(fā)明所述的底層電極為原子序數(shù)在24/28/29的一種或幾種過渡金屬元素。
[0008]同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻的制備工藝，包括以下步驟:
[0009]I)對(duì)瓷片進(jìn)行預(yù)處理；
[0010]2)將原子序數(shù)在24/28/29 (Cr/Ni/Cu)的過渡金屬元素中的一種或幾種的合金作為內(nèi)部電極層，通過真空濺鍍工藝制成內(nèi)電極層；
[0011]3)等過渡金屬元素與陶瓷元素契合形成歐姆接觸；
[0012]4)完成整個(gè)制備過程。
[0013]本發(fā)明所述的瓷片單面的總電極膜厚為1.0~2.0i!m。
[0014]電極工藝同樣可以衍生至插件型壓敏電阻，其電極材質(zhì)還可以增加使用價(jià)格更便宜的Cu電極。[0015]本發(fā)明的有益效果是:在保證原有產(chǎn)品電性能前提下，可以1.降低貴金屬電極元素耗用；2.避開傳統(tǒng)電極工藝的有機(jī)溶劑揮發(fā)和熱分解造成的環(huán)境污染；3.避開傳統(tǒng)電極使用低Ag無鉛焊錫所造成的虛焊或熔銀問題；4.防止長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下(180?200°C左右)之傳統(tǒng)電極附著力降低問題，確保長(zhǎng)時(shí)間使用后產(chǎn)品信賴性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的工藝總流程圖；
[0019]圖3是本發(fā)明工藝與傳統(tǒng)印銀工藝特征流程的區(qū)別；
[0020]表I是本發(fā)明工藝與傳統(tǒng)印銀工藝的主要區(qū)別；
[0021]圖中:1、本體元件；2、引腳；3、電極層；4、保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0023]如圖1所示，一種電極增強(qiáng)型功率型負(fù)溫度熱敏電阻，包括本體元件I和設(shè)置在本體元件I下端的引腳2，所述的引腳2與本體元件I內(nèi)部所設(shè)置的電極層3相連接，本體元件I表面設(shè)置有保護(hù)層4。
[0024]本發(fā)明所述的電極3中所采用的是原子序數(shù)在24/28/29 (Cr/Ni/Cu)的過渡金屬元素作為內(nèi)部電極層，使用其單一元素或合金，通過真空濺鍍工藝制作成內(nèi)電極層，過渡金屬元素可以與Mn等陶瓷元素完美契合，形成歐姆接觸，同時(shí)內(nèi)電極層具有優(yōu)良的抗焊錫侵蝕特性，使得通過表層Ag電極焊接后，在使用中可以避免焊錫對(duì)電極的侵蝕，從而延長(zhǎng)老化壽命；
[0025]本發(fā)明設(shè)計(jì)的總工藝流程如圖2所示，首先配料，制作適合使用本發(fā)明電極工藝的瓷片；然后使用本發(fā)明工藝，在瓷片上制作相應(yīng)元素的電極層，通過各具優(yōu)良特性的電極層組合后，形成具本發(fā)明所述特性的復(fù)合電極層；其中主要的電極制作工藝，本發(fā)明工藝與傳統(tǒng)印銀工藝區(qū)別如圖3所述。
[0026]在保證原有產(chǎn)品電性能前提下，本發(fā)明可以1.降低貴金屬電極元素耗用(傳統(tǒng)印銀Ag膜厚6?15 μ m，本發(fā)明Ag膜厚可降低到0.2?0.5 μ m) ;2.避開傳統(tǒng)電極工藝的有機(jī)溶劑揮發(fā)和熱分解造成的環(huán)境污染(使用所述金屬或合金材料的高純靶材，不含有機(jī)溶劑等);3.避開傳統(tǒng)電極使用低Ag無鉛焊錫所造成的虛焊或熔銀問題(可講傳統(tǒng)電極需要3Ag無鉛焊錫降低到0.3Ag甚至無Ag焊錫);4.防止長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下(180?200°C左右)之傳統(tǒng)電極附著力降低問題，確保長(zhǎng)時(shí)間使用后產(chǎn)品信賴性(此類電阻在正常使用時(shí)，本體有產(chǎn)生自熱，當(dāng)使用條件達(dá)到規(guī)格時(shí)，其產(chǎn)生的自熱將達(dá)到170°C左右，加嚴(yán)20%測(cè)試，本體溫度將達(dá)到200°C，故模擬使用200°C高溫保存焊接品，去觀察產(chǎn)品電極結(jié)合力變化，確認(rèn)本發(fā)明在此方面優(yōu)于傳統(tǒng)印銀工藝，如下附表I所述):
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻，包括本體元件(I)和設(shè)置在本體元件(I)下端的引腳(2)，所述的引腳(2)與本體元件(I)內(nèi)部所設(shè)置的電極層(3)相連接，其特征在于:所述的電極層(3)中含有原子序數(shù)在21?30的一種或幾種過渡金屬元素作為底層電極，并使用Ag作為表層電極。
2.如權(quán)利要求1所述的電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻，其特征在于:所述的本體元件(I)內(nèi)部電極層(3)為防焊錫侵蝕電極層。
3.如權(quán)利要求1所述的電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻，其特征在于:所述的底層電極為原子序數(shù)在24/28/29的一種或幾種過渡金屬元素。
4.一種如權(quán)利要求1所述的電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻的制備工藝，其特征在于包括以下步驟:1)對(duì)瓷片進(jìn)行預(yù)處理；2)將原子序數(shù)在24/28/29(Cr/Ni/Cu)的過渡金屬元素中的一種或幾種的合金作為內(nèi)部電極層，通過真空濺鍍工藝制成內(nèi)電極層；3)等過渡金屬元素與陶瓷元素契合形成歐姆接觸；4)完成整個(gè)制備過程。
5.如權(quán)利要求4所述的電極增強(qiáng)型功率負(fù)溫度熱敏電阻的制備工藝，其特征在于:所述的瓷片單面的總電極膜厚為1.0?2.0 μ m。
【文檔編號(hào)】H01C1/14GK103531317SQ201310250251
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】李曉樂, 張世開 申請(qǐng)人:興勤（常州）電子有限公司