一种温度电流高敏感度双控保险元器件及制备方法技术

技术编号:22566939 阅读:73 留言:0更新日期:2019-11-16 12:51
本发明专利技术公开了一种温度电流高敏感度双控保险元器件及制备方法,该方法步骤包括:对陶瓷基体进行去油和粗化处理;对所述陶瓷基体进行活化和敏化处理;将所述陶瓷基体浸入镀铜液中,通过化学镀法将金属铜层均匀镀于陶瓷基体表面,并用去离子水对镀有铜的所述陶瓷基体进行清洗;将所述镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中,通过化学镀法将金属锡层均匀镀于所述陶瓷基体表面,制成温度电流高敏感度双控保险元器件。本发明专利技术通过对陶瓷基体表面进行活化和敏化处理,先在表面镀铜层使陶瓷基体金属化,再利用置换反应使金属锡紧密附着于陶瓷基体表面,所制保险元器件能够更快响应电路过载状态,并能够更快速的熔断,对电路保护效果更佳。

A high temperature and current sensitivity double control insurance device and its preparation method

The invention discloses a double control insurance element with high temperature and current sensitivity and a preparation method, the method steps include: degreasing and roughening the ceramic matrix; activating and sensitizing the ceramic matrix; immersing the ceramic matrix in the copper plating solution, uniformly plating the copper layer on the surface of the ceramic matrix by the chemical plating method, and using deionized water to plating the copper The ceramic substrate is cleaned; the copper plated ceramic substrate is immersed in the tin plating solution, and the tin layer is uniformly plated on the surface of the ceramic substrate by the chemical plating method, so as to make the double control insurance element with high temperature and current sensitivity. By activating and sensitizing the ceramic substrate surface, the ceramic substrate is metallized by copper plating on the surface, and then the metal tin is tightly attached to the ceramic substrate surface by displacement reaction. The insurance components can respond to the circuit overload state faster, fuse more quickly, and protect the circuit better.

【技术实现步骤摘要】
一种温度电流高敏感度双控保险元器件及制备方法
本专利技术涉及保险元器件制备领域,特别是一种温度电流高敏感度双控保险元器件及制备方法。
技术介绍
在各个电路系统中,保险装置作为保护器件,是不可或缺的电子元器件。尽管保险装置的种类有很多,但是其中大部分的功能件都为熔丝,主要成分是锡丝,当电路发生故障或异常时,随着电流不断升高,锡丝开始熔化,但其从开始响应到锡丝完全熔断具有一定的时间,期间若电流骤然升高,则有可能损坏电路中的某些重要器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。故需要提出一种新的保险元器件,当电流骤然升高到一定的高度和热度的时候,保险元器件能够快速响应并迅速熔断切断电流,避免电路骤然过载带来的损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种温度电流高敏感度双控保险元器件及制备方法,用于解决现有技术中在电路过载时保险丝响应较慢的问题。为解决上述技术问题,本专利技术的第一解决方案为:提供一种温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法,步骤包括:对陶瓷基体进行去油和粗化处理;对陶瓷基体进行活化和敏化处理;将陶瓷基体浸入镀铜液中,通过化学镀法将金属铜层均匀镀于陶瓷基体表面,并用去离子水对镀有铜的陶瓷基体进行清洗;将镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中,通过化学镀法将金属锡层均匀镀于陶瓷基体表面,制成温度电流高敏感度双控保险元器件。优选的,对陶瓷基体进行去油和粗化处理的具体步骤为:采用质量分数20%~50%的NaOH溶液对陶瓷基体进行去油;采用HF与H2SO4总质量分数为20%~40%的混合溶液对去油后的陶瓷基体进行粗化,且HF与H2SO4的质量比为1:1。优选的,对陶瓷基体进行活化和敏化处理的具体步骤为:以5~20g/L的SnCl2溶液为活化液,对经过去油和粗化处理的陶瓷基体进行活化处理,且活化处理的时间为5min;以0.2~0.5g/L的H2PdCl4溶液为敏化液,对经过活化处理的陶瓷基体进行活化处理,且敏化处理的时间为5min。优选的,镀铜液由如下质量百分比的组分组成:络合剂3~5%、含铜化合物0.8~2%、NaOH0.8~1%、亚铁氰化钾0.003~0.005%、聚乙二醇0.003~0.005%、甲醛0.8~1.5%,其余为水溶剂;陶瓷基体浸入镀铜液中进行电镀的温度为40~50℃,电镀时间为5~10min。优选的,络合剂为柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钠中的一种或多种的混合物。优选的,含铜化合物为氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种。优选的,镀锡液由如下质量百分比的组分组成:硫脲3.5~5%、柠檬酸3.5~5%、氯化亚锡1.5~2%、次亚磷酸钠1.5~2%,其余为水溶剂;镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中进行电镀的温度为50~70℃,电镀时间为5~30min。为解决上述技术问题,本专利技术的第二解决方案为:提供一种温度电流高敏感度双控保险元器件,包括陶瓷基体和金属锡层,金属锡层包覆于陶瓷基体表面;温度电流高敏感度双控保险元器件通过前述第一解决方案中任一温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法制得。本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况,本专利技术通过对陶瓷基体表面进行活化和敏化处理,先在表面均匀镀上金属铜层使陶瓷基体金属化,再利用置换反应使金属锡完全替代金属铜层并紧密附着于陶瓷基体表面,所制得的温度电流高敏感度双控保险元器件较现有技术中的保险丝元器件来说,能够更快响应电路过载状态,并能够更快速的熔断,对电路保护效果更佳。附图说明图1是本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法一实施方式的工艺流程图;图2是本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件一实施方式的表面SEM图;图3是本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件一实施方式的截面SEM图;图4是本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件一实施方式镀铜后的XRD图;图5是本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件一实施方式镀锡后的XRD图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本专利技术保护的范围。对于本专利技术提供的第一解决方案,请参阅图1,图1是本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法一实施方式的工艺流程图。本专利技术中温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法,具体步骤包括:S101:对陶瓷基体进行去油和粗化处理。本步骤中,具体地,采用质量分数20%~50%的NaOH溶液对陶瓷基体进行去油,采用HF与H2SO4总质量分数为20%~40%的混合溶液对所述陶瓷基体进行粗化,且HF与H2SO4的质量比为1:1,对陶瓷基体进行去油和粗化的目的在于,使后续在进行电镀时金属元素能够更好地附着于陶瓷基体;本实施方式中,优选氧化铝作为陶瓷基体材料,主要利用了氧化铝陶瓷的耐高温、耐腐蚀等优异的化学特性,在其他实施方式中,也可以根据实际情况选择具有类似特性的陶瓷材料,在此不作限定。S102:对陶瓷基体进行活化和敏化处理。本步骤中,具体地,以5~20g/L的SnCl2溶液为活化液,对经过去油和粗化处理的陶瓷基体进行活化处理,且活化处理的时间为5min;再以0.2~0.5g/L的H2PdCl4溶液为敏化液,对经过活化处理的陶瓷基体进行活化处理,且敏化处理的时间为5min;对经过去油和粗化处理的陶瓷基体进行活化和敏化处理,其目的在于,在陶瓷基体表面附着上含Pd的活性粒子,为后续电镀铜提供催化作用。S103:将陶瓷基体浸入镀铜液中,通过化学镀法将金属铜层均匀镀于陶瓷基体表面,并用去离子水对镀有铜的陶瓷基体进行清洗。本步骤中,具体地,镀铜液由如下质量百分比的组分组成:络合剂3~5%、含铜化合物0.8~2%、NaOH0.8~1%、亚铁氰化钾0.003~0.005%、聚乙二醇0.003~0.005%、甲醛0.8~1.5%,其余为水溶剂;其中,络合剂为柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钠中的一种或多种的混合物,含铜化合物为氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种,陶瓷基体浸入镀铜液中进行电镀,本实施方式中电镀温度为40~50℃,电镀时间为5~10min,电镀铜完成后用去离子水对镀有铜的陶瓷基体进行清洗,以去除表面电解液;加入上述络合剂的目的在于,增加极化程度,使镀铜液的分散能力和覆盖能力均得到改善,进而使所得到的镀铜层分布更为均匀且致密。S104:将镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中,通过化学镀法将金属锡层均匀镀于陶瓷基体表面,制成温度电流高敏感度双控保险元器件。本步骤中,具体地,镀锡液由如下质量百分比的组分组成:硫脲3.5~5%、柠檬酸3.5~5%、氯化亚锡1.5~2%、次亚磷酸钠1.5~2%,其余为水溶剂;镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中进行电镀,电镀温度为50~70℃,电镀时间为5~30min,使锡替代掉镀铜层,并且镀锡层以与镀铜层相似的分布方式,均匀且致密地附着于陶瓷基体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法,其特征在于,包括如下步骤:/n对陶瓷基体进行去油和粗化处理;/n对所述陶瓷基体进行活化和敏化处理;/n将所述陶瓷基体浸入镀铜液中,通过化学镀法将金属铜层均匀镀于所述陶瓷基体表面,并用去离子水对镀有铜的所述陶瓷基体进行清洗;/n将所述镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中,通过化学镀法将金属锡层均匀镀于所述陶瓷基体表面,制成温度电流高敏感度双控保险元器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
对陶瓷基体进行去油和粗化处理;
对所述陶瓷基体进行活化和敏化处理;
将所述陶瓷基体浸入镀铜液中,通过化学镀法将金属铜层均匀镀于所述陶瓷基体表面,并用去离子水对镀有铜的所述陶瓷基体进行清洗;
将所述镀有铜的陶瓷基体浸入镀锡液中,通过化学镀法将金属锡层均匀镀于所述陶瓷基体表面,制成温度电流高敏感度双控保险元器件。


2.根据权利要求1所述的温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法,其特征在于,所述对陶瓷基体进行去油和粗化处理的具体步骤为:
采用质量分数20%~50%的NaOH溶液对所述陶瓷基体进行去油;
采用HF与H2SO4总质量分数为20%~40%的混合溶液对去油后的所述陶瓷基体进行粗化,且HF与H2SO4的质量比为1:1。


3.根据权利要求1所述的温度电流高敏感度双控保险元器件制备方法,其特征在于,所述对所述陶瓷基体进行活化和敏化处理的具体步骤为:
以5~20g/L的SnCl2溶液为活化液,对经过去油和粗化处理的所述陶瓷基体进行活化处理,且活化处理的时间为5min;
以0.2~0.5g/L的H2PdCl4溶液为敏化液,对经过活化处理的所述陶瓷基体进行活化处理,且敏化处理的时间为5min。


4.根据权利要求1所述的温度电流高敏感度双...

【专利技术属性】
技术研发人员:张桂敏丁文强熊姣凤
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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