基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝及其制备方法；该制备方法包括如下步骤：依次制备低温共烧陶瓷粉、有机载体、低温共烧陶瓷浆料、熔丝电极浆料、端电极浆料、正电极层和背电极层，然后在陶瓷基板上依次印刷低温共烧陶瓷浆料、熔丝电极浆料、端电极浆料，再对各印刷浆料层进行共烧，得到表面贴装保险丝半成品；然后，在该表面贴装保险丝半成品上制作玻璃保护层和标识字符，最后经后处理工序获得表面贴装保险丝成品；该制备方法利用低温共烧陶瓷技术，解决了熔丝电极浆料印刷时扩散和表面不平整的问题，使熔丝的图形更加完整、清晰，可控性较高；制备的表面贴装保险丝熔断过程迅速，而且不会出现拉弧的现象。而且不会出现拉弧的现象。而且不会出现拉弧的现象。

【技术实现步骤摘要】
基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及表面贴装保险丝
，特别涉及一种基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]表面贴装熔断器主要应用于印刷电路板和其它电路的过流保护，其原理在于当电路发生故障或异常时，熔断器金属熔体自身熔断切断电流以实现保护电路。金属熔体的周围都被其基体部分的高分子材料或陶瓷材料所紧紧围贴着，即使是已经熔化的金属也无法向两端收缩，只能依靠向周围材料的扩散渗透或被周围材料吸收，如果在这个过程中过电流消失了(例如瞬间脉冲现象)或者产生的热量被基材迅速散掉，而扩散或吸收的过程尚在进行过程中，此时就会造成电阻变大而熔体没有完全熔断的现象。
[0003]此外，在表面贴装保险丝中，毫安级别的保险丝因电流低，所以发热量小，陶瓷基板的散热较快，对保险丝熔断效果有影响。再有，现有的表面贴装保险丝使用玻璃釉做隔热层会存在玻璃熔化吃银的现象，对熔断器的阻值影响比较大，所以在陶瓷基板上面生产的毫安级别的保险丝存在良率不高，性能不稳定的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝及其制备方法，该制备方法利用低温共烧陶瓷技术，解决了熔丝电极浆料印刷时扩散和表面不平整的问题，使熔丝的图形更加完整、清晰，可控性较高；制备的表面贴装保险丝熔断过程迅速，而且不会出现拉弧的现象。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一，制备低温共烧陶瓷粉
[0008]称取氧化钙粉体30-40份、氧化硼粉体25-35份、氧化硅粉体35-45份，置入球磨罐中，进行球磨，再利用筛网对球磨后的物料进行分离，得到混合粉体；
[0009]将混合粉体于1200℃-1300℃的温度条件下加热0.5-1h，得到熔融料，将该熔融料置于去离子水中进行水淬，得到玻璃渣；
[0010]将得到的玻璃渣放入球磨罐中，并加入无水乙醇，进行球磨，再利用筛网对球磨后的物料进行分离，所得料液经烘干，得到Ca-B-Si系微晶玻璃粉；
[0011]取Ca-B-Si系微晶玻璃粉80-90份、1-2μm氧化锆粉体10-20份，置于球磨罐中，进行球磨，再利用筛网对球磨后的物料进行分离，得到低温共烧陶瓷粉；具体的，该低温共烧陶瓷粉可以配置为微晶玻璃粉与氧化锆粉体的比例不同的两种；
[0012]步骤二，配制有机载体
[0013]该有机载体的制备原料包括丙烯酸树脂、溶剂和成膜剂，其中丙烯酸酯的含量为20-30％，成膜剂的含量为3％-8％；
[0014]步骤三，制备低温共烧陶瓷浆料
[0015]取有机载体和低温共烧陶瓷粉，混合后，再经辊轧，得到低温共烧陶瓷浆料；配制的低温共烧陶瓷浆料包括两种，一种为隔热层用低温共烧陶瓷浆料，另一种为灭弧层用低温共烧陶瓷浆料；隔热层用低温共烧陶瓷浆料的固含量为75-80％，灭弧层用低温共烧陶瓷浆料的固含量为65-70％，且灭弧层用低温共烧陶瓷浆料所采用的低温共烧陶瓷粉中的氧化锆的相对用量高于隔热层用低温共烧陶瓷浆料所采用的低温共烧陶瓷粉中的氧化锆的相对用量；
[0016]步骤四，制备熔丝电极浆料
[0017]按照重量份数称取：Ca-B-Si系微晶玻璃粉10-20份，5-10μm片式银粉40-50份，球形亚微米级银粉10-20份，锡铋合金粉5-10份，固体粉体分散剂1-5份，气相二氧化硅粉1-5份，有机载体15-25份，混合均匀后，得到熔丝电极混合料，再对该熔丝电极混合料进行研磨，得到熔丝电极浆料；
[0018]步骤五，制备端电极浆料和背电极浆料
[0019]端电极浆料：按照重量份数称取高温玻璃粉1-5份，1-3μm球形银粉60-80份，球形亚微米级银粉10-20份，有机载体10-15份，混合均匀后，得到端电极混合料，再对该端电极混合料进行研磨，得到端电极浆料；
[0020]背电极浆料：按照重量份数分别称取高温玻璃粉5-10份，1-3μm球形银粉50-60份，有机载体30-40份，混合均匀后，得到背电极混合料，再对该背电极混合料进行研磨，得到背电极浆料；
[0021]步骤六，制备正电极层和背电极层
[0022]在陶瓷基板的正面端部印刷步骤五制备的端电极浆料，在陶瓷基板的背面端部印刷步骤五制备的背电极浆料，烧结后，形成正电极层和背电极层；
[0023]步骤七，印刷共烧浆料
[0024]在经过步骤六处理后的陶瓷基板的表面印刷固含量为75-80％的隔热层用低温共烧陶瓷浆料；
[0025]按照设计的保险丝的图形，在隔热层用低温共烧陶瓷浆料层上，印刷熔丝电极浆料；
[0026]在熔丝电极浆料层上印刷固含量为65-70％的灭弧层用低温共烧陶瓷浆料；
[0027]步骤八，共烧
[0028]将经印刷后的陶瓷基板经过排胶处理，再进行烧结，得到表面贴装保险丝半成品；共烧后，陶瓷基板上依次形成有隔热层、熔丝层和灭弧层。
[0029]进一步的，步骤一的制备混合粉体的过程中，球磨过程的球料比为4:1，球磨时间为4小时，分离时采用的筛网规格为80目；
[0030]步骤一的制备Ca-B-Si系微晶玻璃粉的过程中，球磨过程的球料比为5:1，球磨机转速为300rpm，球磨时间为12小时，分离时采用的筛网规格为300目；
[0031]步骤一中，将Ca-B-Si系微晶玻璃粉和氧化锆粉体置于球磨罐中进行球磨，球料比为4:1，球磨时间为4小时，分离时采用的筛网规格为80目。
[0032]优选的，步骤二中，配制有机载体采用的溶剂选自松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、DBE、柠檬酸三丁酯、DOP中的一种或两种及以上的组合，采用的成膜剂为十二醇酯。
[0033]进一步的，步骤四中，将熔丝电极浆料研磨至细度10μm以下；.步骤五中，将端电极浆料研磨至细度5μm以下。
[0034]进一步的，步骤七中，保险丝的图形根据熔丝的阻值要求进行设计。
[0035]进一步的，步骤八中，排胶温度设定为400-500℃，排胶保温时间为30min，共烧温度设定为800-850℃，共烧保温时间为15min。
[0036]进一步的，共烧结束后，在表面贴装保险丝半成品的灭弧层上涂布低温玻璃浆料，作为保护层浆料。
[0037]更进一步的，涂布保护层浆料后，再在表面贴装保险丝半成品的表面印刷标识浆料，再将保护层浆料和标识浆料一起烧结，获得具有玻璃保护层和标识字符的表面贴装保险丝半成品。
[0038]更进一步的，该制备方法还包括后处理工序，该后处理工序包括依次进行的堆叠、溅射、折粒和电镀，具体为：将表面贴装保险丝半成品堆叠成产品条，然后，在产品条侧面溅射一层可镀性的金属，再利用折粒机折成小颗粒的保险丝器件单元半成品，对保险丝器件单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低温共烧陶瓷技术的表面贴装保险丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，制备低温共烧陶瓷粉称取氧化钙粉体30-40份、氧化硼粉体25-35份、氧化硅粉体35-45份，置入球磨罐中，进行球磨，再利用筛网对球磨后的物料进行分离，得到混合粉体；将混合粉体于1200℃-1300℃的温度条件下加热0.5-1h，得到熔融料，将该熔融料置于去离子水中进行水淬，得到玻璃渣；将得到的玻璃渣放入球磨罐中，并加入无水乙醇，进行球磨，再利用筛网对球磨后的物料进行分离，所得料液经烘干，得到Ca-B-Si系微晶玻璃粉；取Ca-B-Si系微晶玻璃粉80-90份、1-2μm氧化锆粉体10-20份，置于球磨罐中，进行球磨，再利用筛网对球磨后的物料进行分离，得到低温共烧陶瓷粉；步骤二，配制有机载体该有机载体的制备原料包括丙烯酸树脂、溶剂和成膜剂，其中丙烯酸酯的含量为20-30％，成膜剂的含量为3％-8％；步骤三，制备低温共烧陶瓷浆料取有机载体和低温共烧陶瓷粉，混合后，再经辊轧，得到低温共烧陶瓷浆料；配制的低温共烧陶瓷浆料包括两种，一种为隔热层用低温共烧陶瓷浆料，另一种为灭弧层用低温共烧陶瓷浆料；隔热层用低温共烧陶瓷浆料的固含量为75-80％，灭弧层用低温共烧陶瓷浆料的固含量为65-70％；步骤四，制备熔丝电极浆料按照重量份数称取：Ca-B-Si系微晶玻璃粉10-20份，5-10μm片式银粉40-50份，球形亚微米级银粉10-20份，锡铋合金粉5-10份，固体粉体分散剂1-5份，气相二氧化硅粉1-5份，有机载体15-25份，混合均匀后，得到熔丝电极混合料，再对该熔丝电极混合料进行研磨，得到熔丝电极浆料；步骤五，制备端电极浆料和背电极浆料端电极浆料：按照重量份数称取高温玻璃粉1-5份，1-3μm球形银粉60-80份，球形亚微米级银粉10-20份，有机载体10-15份，混合均匀后，得到端电极混合料，再对该端电极混合料进行研磨，得到端电极浆料；背电极浆料：按照重量份数称取高温玻璃粉5-10份，1-3μm球形银粉50-60份，有机载体30-40份，混合均匀后，得到背电极混合料，再对该背电极混合料进行研磨，得到背电极浆料；步骤六，制备正电极层和背电极层在陶瓷基板的正面端部印刷步骤五制备的端电极浆料，在陶瓷基板的背面端部印刷步骤五制备的背电极浆料，烧结后，形成正电极层和背电极层；步骤七，印刷共烧浆料在经过步骤六处理后的陶瓷基板的表面印刷固含量为75-80％的隔热层用低温共烧陶瓷浆料；按照设计的保险丝的图形，在隔热层用低温共烧陶瓷浆料层上，印刷熔丝电极浆料；在熔丝电极浆料层上印刷固含量为65-70％的灭弧层用低温共烧陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：董福兴，戴剑，仇利民，龚建，袁生红，
申请(专利权)人：苏州晶讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：