氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环形压敏电阻电极制备方法；具体涉及一种氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，包括以下步骤：步骤一、将氧化铋制作成质量浓度为10‑15％的浆料；步骤二、以丝网印刷的方式将步骤一制得的浆料印刷至环形氧化锌瓷体的顶面和底面；步骤三、高温烧结步骤二制得的产品，让氧化铋和氧化锌瓷体表面形成压敏结；步骤四、将铜浆料通过丝网印刷的方式在步骤三制得的产品上印刷铜电极；步骤五、通过氮气气氛保护炉对步骤四制得的产品进行烧结。本发明专利技术提高了环形压敏电阻的性能的同时节省了生产成本。

Preparation of ring varistor copper electrode made of zinc oxide

【技术实现步骤摘要】
氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法
本专利技术涉及一种环形压敏电阻电极制备方法；具体涉及一种氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法。
技术介绍
当前，氧化锌材质的环形压敏电阻一般采用银电极，制备工艺为：将氧化铋直接添加在银浆料中，经丝网印刷至氧化锌瓷体表面，经过一定时间的高温烧结，氧化铋熔融渗透至氧化锌瓷体，同时产生具有压敏特性的结界，简称压敏结。虽然制备工艺较为简单，但银属于贵金属，成本较高，而且银与氧化锌的欧姆接触特性并不是最优的。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，提高了环形压敏电阻的性能的同时节省了生产成本。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，包括以下步骤：步骤一、将氧化铋制作成质量浓度为10-15％的浆料；步骤二、以丝网印刷的方式将步骤一制得的浆料印刷至环形氧化锌瓷体的顶面和底面；步骤三、高温烧结步骤二制得的产品，让氧化铋和氧化锌瓷体表面形成压敏结；步骤四、将铜浆料通过丝网印刷的方式在步骤三制得的产品上印刷铜电极；步骤五、通过氮气气氛保护炉对步骤四制得的产品进行烧结。本专利技术用铜电极替代银电极，铜的市场价为40元/千克，银的市场价为4元/克，相同规格的产品，大幅降低了材料成本。考虑到铜属于活泼金属，不能直接暴露在大气中进行高温烧渗，因此选用了氮气气氛保护炉防止烧渗过程中铜被氧化，但如果直接将氧化铋混合在铜浆料中经丝网印刷至氧化锌瓷体表面后置入氮气气氛保护炉进行高温烧渗，缺氧状态下会导致氧化锌瓷体半导体性能被破坏，因此先将氧化铋丝网印刷至氧化锌瓷体表面，在有氧环境下烧渗形成压敏结后，再进行铜电极的印刷和烧渗，即保证了氧化锌的性能，又防止了铜电极的氧化。优选地，步骤二中，采用300目的丝网印刷氧化铋浆料，印刷的厚度为5-8微米。优选地，步骤三的具体工艺为：采用网带电阻炉对步骤二制得的产品进行烧结，烧结温度依次为：300℃加热10分钟、500℃加热10分钟、700℃加热10分钟、850℃加热10分钟，氧化铋的熔点为825℃，氧化铋在720℃左右开始浸润，在经过网带电阻炉的高温段加热后，氧化铋达到熔融状态，可成功生成压敏结。优选地，步骤四中，采用200目的丝网印刷铜电极，印刷的厚度为5-8微米。优选地，氮气保护气氛炉由前之后依次为低温段、中温段和高温度，其中，低温段温度200-360℃，加热时长8分钟，在低温段，氮气保护气氛炉处于弱氧化状态，可将浆料中的有机会进行低温裂解挥发，避免碳残留，影响产品性能；中低温段温度400-500℃，加热时长8分钟；高温段温度580-650℃，加热时长8分钟。优选地，步骤四印刷完铜电极后以不高于160℃的温度对铜电极进行烘干。优选地，执行步骤二和步骤四时，通过印刷托板将环形压敏电阻放置在丝网印刷机的印刷台面上。优选地，所述印刷托板上对应环形压敏电阻设置若干圆形容置凹槽，容置凹槽中心对应环形压敏电阻中心孔设置限位凸起，圆形凹槽设于限位凸起外周的底面上设置2-4个通孔，印刷时通过真空吸附装置对环形压敏电阻起固定作用，防止环形压敏移位影响印刷精度，真空吸附装置可以是与真空泵的吸盘，吸盘吸附在印刷托板背面，通过通孔对环形压敏电阻起吸附定位作用，向印刷托板放置环形压敏电阻时，可直接在印刷托板上表面放置一堆环形压敏电阻，然后水平的摇晃印刷托板，使环形压敏电阻填满所有的容置凹槽，容置凹槽内放好的环形压敏电阻上表面与印刷托板上表面平齐，剩余的环形压敏电阻直接用手从印刷托板上表面推走，操作简单快捷。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提高了环形压敏电阻的性能的同时节省了生产成本。用铜电极替代传统的银电极，铜的市场价为40元/千克，银的市场价为4元/克，相同规格的产品，生产成本节约了20％，而且铜电极与氧化锌瓷体有更好的欧姆接触特性，提高了产品性能，经验证，采用本专利技术制备的环形压敏电阻出厂合格率高于90％。附图说明图1印刷托板结构示意图。图中：1、印刷托板；2、容置凹槽；3、限位凸起；4、通孔。具体实施方式实施例1：本实施例所述氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，包括以下步骤：步骤一、将氧化铋制作成质量浓度为10％的浆料；步骤二、以丝网印刷的方式将步骤一制得的浆料印刷至环形氧化锌瓷体的顶面和底面；步骤三、高温烧结步骤二制得的产品，让氧化铋和氧化锌瓷体表面形成压敏结；步骤四、将铜浆料通过丝网印刷的方式在步骤三制得的产品上印刷铜电极；步骤五、通过氮气气氛保护炉对步骤四制得的产品进行烧结。步骤二中，采用300目的丝网印刷氧化铋浆料，印刷的厚度为5-8微米。步骤三的具体工艺为：采用网带电阻炉对步骤二制得的产品进行烧结，烧结温度依次为：300℃加热10分钟、500℃加热10分钟、700℃加热10分钟、850℃加热10分钟，氧化铋的熔点为825℃，氧化铋在720℃左右开始浸润，在经过网带电阻炉的高温段加热后，氧化铋达到熔融状态，可成功生成压敏结。步骤四中，采用200目的丝网印刷铜电极，印刷的厚度为5-8微米；步骤四印刷完铜电极后以150℃的温度对铜电极进行烘干。氮气保护气氛炉由前之后依次为低温段、中温段和高温度，其中，低温段温度200℃，加热时长8分钟，在低温段，氮气保护气氛炉处于弱氧化状态，可将浆料中的有机会进行低温裂解挥发，避免碳残留，影响产品性能；中低温段温度400℃，加热时长8分钟；高温段温度580℃，加热时长8分钟。本专利技术用铜电极替代银电极，铜的市场价为40元/千克，银的市场价为4元/克，相同规格的产品，大幅降低了材料成本。考虑到铜属于活泼金属，不能直接暴露在大气中进行高温烧渗，因此选用了氮气气氛保护炉防止烧渗过程中铜被氧化，但如果直接将氧化铋混合在铜浆料中经丝网印刷至氧化锌瓷体表面后置入氮气气氛保护炉进行高温烧渗，缺氧状态下会导致氧化锌瓷体半导体性能被破坏，因此先将氧化铋丝网印刷至氧化锌瓷体表面，在有氧环境下烧渗形成压敏结后，再进行铜电极的印刷和烧渗，即保证了氧化锌的性能，又防止了铜电极的氧化。实施例2：本实施例以实施例1为基础，执行步骤二和步骤四时，通过印刷托板1将环形压敏电阻放置在丝网印刷机的印刷台面上；印刷托板1上对应环形压敏电阻设置若干圆形容置凹槽2，容置凹槽2中心对应环形压敏电阻中心孔设置限位凸起3，圆形凹槽2设于限位凸起3外周的底面上设置2-4个通孔4，印刷时通过真空吸附装置对环形压敏电阻起固定作用，防止环形压敏移位影响印刷精度，真空吸附装置可以是与真空泵的吸盘，吸盘吸附在印刷托板1背面，通过通孔4对环形压敏电阻起吸附定位作用。向印刷托板1放置环形压敏电阻时，可直接在印刷托板1上表面放置一堆环形压敏电阻，然后水平的摇晃印刷托本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、将氧化铋制作成质量浓度为10-15％的浆料；/n步骤二、以丝网印刷的方式将步骤一制得的浆料印刷至环形氧化锌瓷体的顶面和底面；/n步骤三、高温烧结步骤二制得的产品，让氧化铋和氧化锌瓷体表面形成压敏结；/n步骤四、将铜浆料通过丝网印刷的方式在步骤三制得的产品上印刷铜电极；/n步骤五、通过氮气气氛保护炉对步骤四制得的产品进行烧结。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将氧化铋制作成质量浓度为10-15％的浆料；
步骤二、以丝网印刷的方式将步骤一制得的浆料印刷至环形氧化锌瓷体的顶面和底面；
步骤三、高温烧结步骤二制得的产品，让氧化铋和氧化锌瓷体表面形成压敏结；
步骤四、将铜浆料通过丝网印刷的方式在步骤三制得的产品上印刷铜电极；
步骤五、通过氮气气氛保护炉对步骤四制得的产品进行烧结。


2.根据权利要求1所述的氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，其特征在于，步骤二中，采用300目的丝网印刷氧化铋浆料，印刷的厚度为5-8微米。


3.根据权利要求1所述的氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，其特征在于，步骤三的具体工艺为：采用网带电阻炉对步骤二制得的产品进行烧结，烧结温度依次为：300℃加热10分钟、500℃加热10分钟、700℃加热10分钟、850℃加热10分钟。


4.根据权利要求1所述的氧化锌材质的环形压敏电阻铜电极制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩峰，
申请(专利权)人：淄博中领电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37