一种热敏电阻铜电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热敏电阻铜电极的制备方法，所述制备方法为涂胶浸蜡法，步骤包括：清洗、干燥陶瓷基体；制备水性溶胶；在陶瓷基体需浸镀电极的表面丝网印刷水性溶胶；在陶瓷基体无需浸镀电极的侧面浸涂防护蜡层；用水清洗去除水性溶胶；将陶瓷基体依次放入镀镍溶液和镀铜溶液中，使未浸涂防护蜡层的表面化学浸镀铜电极；将陶瓷基体置于烘箱中高温烘烤去除防护蜡层，再冷却至室温，制得热敏电阻铜电极。该方法采用Cu代替Ag作为电极材料，有效的降低了原料成本，且制备出的电极经检测电性能与Ag电极相当，本发明专利技术采用的涂胶浸蜡法能有效避免金属沉积现象的发生，节约了人工成本。

A preparation method of a thermistor copper electrode

The invention discloses a method for preparing a thermistor copper electrode, the preparation method for coating wax dipping method comprises the following steps: cleaning and drying ceramic substrate; preparing aqueous sol; on the surface of screen printing electrode ceramic substrate to dip water sol; no need to dip on the ceramic substrate side electrode dipping protective wax layer; clean water to remove water sol; ceramic matrix will turn into the nickel plating solution and plating solution, the surface chemical plating without dipping copper electrode coated with wax layer; high temperature ceramic matrix baking in an oven to remove the wax layer, and then cooled to room temperature, the thermistor prepared copper electrode. The method uses Cu instead of Ag as electrode material, which effectively reduces the cost of raw materials. The prepared electrode has the same electrical properties as that of Ag electrode. The coating and wax impregnation method adopted in the invention can effectively avoid the occurrence of metal deposition and save labor costs.

【技术实现步骤摘要】
一种热敏电阻铜电极的制备方法
本专利技术属于电极制备领域，具体涉及一种热敏电阻铜电极的制备方法，所述制备方法为涂胶浸蜡法。
技术介绍
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。传统热敏电阻芯片电极一般采用丝网印刷银浆后烧结处理得到Ag电极，然而Ag属于贵金属，成本较高，现有技术中已逐渐采用Cu来代替Ag作为新的电极材料，Cu电极相较于Ag电极原料成本大大降低。传统的芯片Cu电极制备工艺中一般采用排片机统一进行化学浸镀的方式，但这种方式会存在基片非电极表面出现金属沉积的现象，金属沉积会影响电极的导电性能，严重的甚至会破坏电极的导电性能，导致废品的出现。芯片电极为基片两侧面一个对称的圆形面积区域，基片的其余表面不得有金属沉积，为此在化学浸镀铜电极时，必须将此表面保护起来，防止金属原子沉积。CN104628378B公开了一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质及其制备方法，其公开的实施例中只提到“采用铜金属电极浆料在陶瓷电容器介质片的两面印刷电极”，但是并没有提及介质片未涂覆电极的侧面会出现金属沉积的现象。CN102010200A公开了一种镍、铜内电极抗还原陶瓷介质材料及其制备方法，其公开的实施例中只提到“在烧结后的陶瓷片两面涂覆银浆”，也没有提及陶瓷片未涂覆电极的侧面会出现金属沉积的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决电极制备过程中，除电极覆盖面外的其他表面会存在金属沉积现象的问题，为此本专利技术提供了一种热敏电阻铜电极的制备方法，该制备方法为涂胶浸蜡法，可将基片上无需涂覆电极的表面保护起来，防止金属沉积现象的发生。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种热敏电阻铜电极的制备方法，包括以下步骤：步骤1)对半导体热敏电阻陶瓷基体进行刻蚀、清洗、干燥；步骤2)制备水性溶胶；步骤3)在步骤1)所述的陶瓷基体需浸镀电极的表面采用丝网印刷的方式涂被水性溶胶，然后置于烘箱中烘干；步骤4)将经步骤3)处理的陶瓷基体局部浸入浸蜡槽中，使基体无需浸镀电极的侧面均匀浸涂一层防护蜡层，然后取出在常温下晾干；步骤5)将经步骤4)处理的陶瓷基体用水清洗，去除水性溶胶；步骤6)将步骤5)所述去除水性溶胶的陶瓷基体放入镀镍溶液中，使未浸涂防护蜡层的表面涂覆一层镍基介质后，再放入镀铜溶液中，进行化学浸镀铜电极；步骤7)将步骤6)所述浸镀有铜电极的陶瓷基体置于烘箱中高温烘烤，去除侧面的防护蜡层，冷却后制得所述热敏电阻铜电极。优选的，步骤2)所述水性溶胶为可溶于水的硅溶胶或钇溶胶。优选的，步骤3)所述涂被水性溶胶的厚度为4～5μm，所述烘箱中烘干的温度为100～120℃，烘干时间为10～15min。优选的，步骤3)所述丝网印刷采用200～250目的丝网印刷机。优选的，步骤7)所述烘箱中烘烤的温度为700～800℃，烘烤时间为45～60min。优选的，所述用于热敏电阻铜电极制备的涂胶浸蜡法在除热敏电阻铜电极外的功能陶瓷器件电极制备上的应用。本专利技术采用Cu代替Ag作为电极材料，有效的降低了原料成本，且制备出的电极经检测电性能与Ag电极相当，本专利技术采用的涂胶浸蜡法能有效避免金属沉积现象的发生，节约了人工成本。具体实施方式一种热敏电阻铜电极的制备方法，所述制备方法为涂胶浸蜡法。下面结合实施例对本专利技术做进一步阐述。实施例11、对半导体热敏电阻陶瓷基体进行刻蚀、清洗、干燥：先将陶瓷基体用5％HF溶液刻蚀5min，再用去离子水漂洗，依次使用盐酸溶液和氨水溶液超声清洗10min，最后用去离子水清洗，在100℃干燥箱中干燥30min。2、制备水性溶胶：取500ml烧杯，将10g正硅酸已酯(TEOS)与50ml无水乙醇一起倒入，再缓慢加入200ml去离子水，最后加入0.8ml0.1mol/L的HCl，搅拌均匀后静止30min，制得硅溶胶。3、采用200～250目丝网印刷机，在需浸镀电极的基体正、背面丝网印刷上述硅溶胶，涂被的硅溶胶厚度为4μm，然后置于100℃烘箱中烘烤15min，使基体正、背面形成溶胶层。4、将带有溶胶层的陶瓷基体局部浸入浸蜡槽(装有液体蜡的容器)中，使基体无需浸镀电极的侧面均匀浸涂一层防护蜡层，然后取出在常温下晾干。5、将浸涂有防护蜡层的陶瓷基体用水清洗，去除表面的硅溶胶。6、将去除了硅溶胶的陶瓷基体放入镀镍溶液中，有防护蜡层的侧面无法覆盖镍基介质，而未浸涂防护蜡层的表面可涂覆一层镍基介质，之后再将基体放入镀铜溶液中，在镍基介质上进行化学浸镀铜电极。7、将浸镀有铜电极的陶瓷基体置于烘箱中，在700℃下高温烘烤1h，去除侧面的防护蜡层，然后快速冷却至室温，制得热敏电阻铜电极。8、对上述热敏电阻器件分别进行10组电性能测试，其结果见表1：表1实施例1热敏电阻的电性能由表1可知，实施例1制备的样品欧姆接触良好，平均电阻值为11.26Ω，与Ag电极相当，符合热敏电阻应用标准。实施例21、对半导体热敏电阻陶瓷基体进行刻蚀、清洗、干燥：采用实施例1的方法处理陶瓷基体。2、制备水性溶胶：将10g硝酸钇配置成50ml饱和溶液，倒入500ml烧杯中进行冰浴15min，向烧杯中加入10ml硬脂酸类表面活性剂，混合均匀后继续冰浴30min，然后向烧杯中加入150ml浓氨水，迅速生成透明溶胶，之后再加入100ml去离子水。将上述透明溶胶迅速放入到电渗析仪中除去离子，然后在超声仪上超声3次(功率为1200W，每次超声时间为3s)，制得透明稳定的钇溶胶。3、采用200～250目丝网印刷机，在需浸镀电极的基体正、背面丝网印刷上述钇溶胶，涂被的钇溶胶厚度为5μm，然后置于120℃烘箱中烘烤10min，使基体正、背面形成溶胶层。4、将带有溶胶层的陶瓷基体局部浸入浸蜡槽(装有液体蜡的容器)中，使基体无需浸镀电极的侧面均匀浸涂一层防护蜡层，然后取出在常温下晾干。5、将浸涂有防护蜡层的陶瓷基体用水清洗，去除表面的钇溶胶。6、将去除了钇溶胶的陶瓷基体放入镀镍溶液中，有防护蜡层的侧面无法覆盖镍基介质，而未浸涂防护蜡层的表面可涂覆一层镍基介质，之后再将基体放入镀铜溶液中，在镍基介质上进行化学浸镀铜电极。7、将浸镀有铜电极的陶瓷基体置于烘箱中，在800℃下高温烘烤45min，去除侧面的防护蜡层，然后快速冷却至室温，制得热敏电阻铜电极。8、对上述热敏电阻器件分别进行10组电性能测试，其结果见表2：表2实施例2热敏电阻的电性能由表2可知，实施例2制备的样品欧姆接触良好，平均电阻值为12.07Ω，与Ag电极相当，符合热敏电阻应用标准。实施例31、对半导体热敏电阻陶瓷基体进行刻蚀、清洗、干燥：采用实施例1的方法处理陶瓷基体。2、制备水性溶胶：采用实施例2的方法制备钇溶胶。3、采用200～250目丝网印刷机，在需浸镀电极的基体正、背面丝网印刷上述钇溶胶，涂被的钇溶胶厚度为4.5μm，然后置于110℃烘箱中烘烤12min，使基体正、背面形成溶胶层。4、将带有溶胶层的陶瓷基体局部浸入浸蜡槽(装有液体蜡的容器)中，使基体无需浸镀电极的侧面均匀浸涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热敏电阻铜电极的制备方法，包括以下步骤：步骤1)对半导体热敏电阻陶瓷基体进行刻蚀、清洗、干燥；步骤2)制备水性溶胶；步骤3)在步骤1)所述的陶瓷基体需浸镀电极的表面采用丝网印刷的方式涂被水性溶胶，然后置于烘箱中烘干；步骤4)将经步骤3)处理的陶瓷基体局部浸入浸蜡槽中，使基体无需浸镀电极的侧面均匀浸涂一层防护蜡层，然后取出在常温下晾干；步骤5)将经步骤4)处理的陶瓷基体用水清洗，去除水性溶胶；步骤6)将步骤5)所述去除水性溶胶的陶瓷基体放入镀镍溶液中，使未浸涂防护蜡层的表面涂覆一层镍基介质后，再放入镀铜溶液中，进行化学浸镀铜电极；步骤7)将步骤6)所述浸镀有铜电极的陶瓷基体置于烘箱中高温烘烤，去除侧面的防护蜡层，冷却后制得所述热敏电阻铜电极。

【技术特征摘要】
1.一种热敏电阻铜电极的制备方法，包括以下步骤：步骤1)对半导体热敏电阻陶瓷基体进行刻蚀、清洗、干燥；步骤2)制备水性溶胶；步骤3)在步骤1)所述的陶瓷基体需浸镀电极的表面采用丝网印刷的方式涂被水性溶胶，然后置于烘箱中烘干；步骤4)将经步骤3)处理的陶瓷基体局部浸入浸蜡槽中，使基体无需浸镀电极的侧面均匀浸涂一层防护蜡层，然后取出在常温下晾干；步骤5)将经步骤4)处理的陶瓷基体用水清洗，去除水性溶胶；步骤6)将步骤5)所述去除水性溶胶的陶瓷基体放入镀镍溶液中，使未浸涂防护蜡层的表面涂覆一层镍基介质后，再放入镀铜溶液中，进行化学浸镀铜电极；步骤7)将步骤6)所述浸镀有铜电极的陶瓷基体置于烘箱中高温烘烤...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，吕立勇，
申请(专利权)人：江苏时瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32