一种多层片式ZnO压敏电阻器制造技术

本发明专利技术公开了一种可降低材料成本的多层片式ＺｎＯ压敏电阻器，一种按常规生产工艺制造的多层片式ＺｎＯ压敏电阻器，其特征在于所述的多层片式ＺｎＯ压敏电阻器内部结构中的保护层为纯ＺｎＯ瓷料或ＺｎＯ与其它氧化物组成的瓷体，所述的活跃层（有效层）为铋系ＺｎＯ压敏瓷料或镨系ＺｎＯ压敏瓷料。本发明专利技术的优点在于生产成本低及有利于防爬镀绝缘层的涂覆而产品性能保持在原有水平。本发明专利技术还公开了一种上述可降低材料成本的多层片式ＺｎＯ压敏电阻器的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多层片式压敏电阻器，特别是涉及一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器及其制造方法。
技术介绍
多层片式压敏电阻MLV(multilayer chip varistor)采用片式电容(MLCC)的多层结构，由多个分离的压敏电阻并联而成，与传统的单个圆片带引线的压敏电阻相比，具有体积小、通流量大、响应速度快、直接表面贴装等优点，成功地解决了压敏电阻的低压化和小型化问题，并且适合表面安装技术(SMT)的要求，因此，MLV成为压敏电阻的研究热点和未来发展方向。众所周知，多层片式压敏电阻器中产生压敏效应(即电性能)的为内部结构中的有效层，保护层并不会产生压敏效应，因此保护层可以不用压敏瓷料。而现有的保护层所采用的材料均与有效层的材料相同，为铋系ZnO压敏瓷料或镨系ZnO压敏瓷料。由于材料价格昂贵，造成制造出的多层片式ZnO压敏电阻器的成本高。而又由于保护层使用与有效层相同的材料不能产生压敏效应，造成了稀有贵重金属的浪费。因此，现有的技术存在着材料成本高，有效使用贵金属率低，浪费资源等不足。目前，国内外尚未发现有关利用纯ZnO瓷料或ZnO与其它氧化物组成的瓷体代替压敏陶瓷作为保护层从而降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器的专利报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产成本低及有利于防爬镀绝缘层的涂覆制备多层片式ZnO压敏电阻器的方法。为实现上述目的，本专利技术采择了保护层不用压敏瓷料，而使用与压敏陶瓷收缩相匹配的其它材料。由于ZnO在一般ZnO压敏瓷料中所占的比例90％(重量百分比)左右，因此ZnO为这种保护层材料的最佳选择。另外，由于添加Bi2O3、Sb2O3可降低纯ZnO瓷料的烧结温度，所以有时可在这种以ZnO为主体材料的保护层材料中添加Bi2O3或Sb2O3。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现。本专利技术的一种降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，一种按常规生产工艺制造的多层片式ZnO压敏电阻器，其特征在于所述的多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的保护层为纯ZnO瓷料或ZnO与其它氧化物组成的瓷体，所述的活跃层(有效层)为铋系ZnO压敏瓷料或镨系ZnO压敏瓷料。为了降低多层片式ZnO压敏电阻器的材料成本，所述的多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的保护层为ZnO与其它氧化物组成的瓷料，其它氧化物为Bi2O3、Sb2O3中的一种或两种组合。其中其它氧化物在保护层瓷料中所占比例(重量百分比)Bi2O30.01～2％、Sb2O30.01～3％。一种上述可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器的制造方法，它包括以下步骤(1)按压敏陶瓷配方配料；(2)将配好的物料添加溶剂(二甲苯或乙醇)、粘合剂、分散剂球磨混合，使其成为为流延浆料；(3)将流延浆料流延制得有效层用陶瓷膜带；(4)以纯ZnO粉体或ZnO粉体以一定比例与其它氧化物粉体组成的混合物为起始原料，重复步骤(2)和步骤(3)制备保护层用陶瓷膜带；对陶瓷膜带稍稍施压，制成陶瓷保护层；(5)在陶瓷保护层的内端面上印刷内电极；(6)在内电极上再覆盖一层有效层用陶瓷膜带，形成有效层；(7)在有效层上印刷与前次印刷的内电极错位的内电极；(8)重复步骤(6)和步骤(7)，直到有效层的数目达到设计要求的巴块，并在有效层的上面再覆盖至少一层陶瓷保护层，直到巴块的厚度达到设计要求；(9)将巴块等静压，切割巴块成为生坯片；(10)将生坯片加热排胶；(11)将排胶后的生坯在950～1150□的温度范围内烧成。(12)将烧成后的片式压敏电阻瓷片在球磨机中加磨料球磨，消除压敏电阻瓷片锐角，进行倒角工艺。(13)将倒角后的压敏电阻瓷片涂端电极(钯/银)。(14)将涂过端电极的压敏电阻瓷片进行烧银处理。所述的步骤(1)按压敏陶瓷配方配料，是在93-97％(摩尔百分比)的ZnO粉体中添加3-7％(摩尔百分比)铋系粉体添加剂(主要由Bi2O3、Sb2O3、MnCO3、SiO2、Cr2O3、Co3O4、Ni2O3中的任意五种或五种以上组合而成)或在93-98％(摩尔百分比)的ZnO粉体中添加2-7％(摩尔百分比)镨系粉体添加剂(主要由Pr6O11、Co3O4、Cr2O3等组成)。所述的铋系粉体添加剂在ZnO瓷料中所占比例为3-7％(摩尔百分比)，其中Bi2O30.01～5％、Sb2O30.5～5％、MnCO30.1～3％、SiO20.01～2％、Cr2O30.01～3％、Co3O40.01～2％、Ni2O30.01～2％(摩尔百分比)。所述的镨系粉体添加剂在ZnO瓷料中所占比例为2-8％(摩尔百分比)，其中Pr6O110.01～5％、Co3O40.1～5％、Cr2O30.01～3％(摩尔百分比)。所述的步骤(3)是消泡流延出5-50μm的厚度均匀的膜带。所述的步骤(4)以纯ZnO粉体或ZnO粉体中添加0.01～5％(重量百分比)的其它氧化物(主要由Bi2O3、Sb2O3中的一种或两种组合而成)为起始原料，所述的其它氧化物在保护层瓷料中所占比例为0.01～55％(重量百分比)，其中Bi2O30.01～2％、Sb2O30.01～3％(重量百分比)，重复步骤(2)和步骤(3)制备保护层用陶瓷膜带；对陶瓷膜带稍稍施压，制成保护层用陶瓷膜带，并将陶瓷膜带预压成3-20倍单层陶瓷膜带厚度的保护层。所述的步骤(6)是在步骤(5)中的钯/银内电极上覆盖一层有效层，并稍微加压而形成。本专利技术的优点是(1)一般ZnO压敏瓷料的材料成本为纯ZnO瓷料的2.5倍，一般保护层的总厚度为片式压敏电阻瓷体厚度(不含内电极厚度)的25％以上，因此可以降低至少15％的材料成本。用纯ZnO瓷料或ZnO与其它氧化物组成的瓷体作为保护层来制备多层片式ZnO压敏电阻器，是一种降低器件材料成本的有效途径。(2)由于压敏陶瓷为半导体陶瓷，所以在电镀过程中出现爬镀现象，纯氧化锌为绝缘体，所以在电镀过程中上下保护层为纯氧化锌的地方不会出现爬镀现象，所以只须在片式压敏瓷体侧面涂覆防爬镀的绝缘层即可，从而简化了生产工艺，而产品性能仍保持原有水平。此结构的多层片式ZnO压敏电阻器有利于防爬镀绝缘层的涂覆，从而简化了生产工艺。(3)制成的压敏电阻器的压敏电压在3-120V之间可任意调整，非线性系数大于20，漏电流小于2微安。该多层片式ZnO压敏电阻器具有体积小，温度特性好，非线性系数高，成本低，适用于表面安装等优点。附图说明图1是本专利技术的一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器的示意图；图2是本专利技术的制造方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例一按照配方表一，准确称取各种物料，将称好的物料放入搅拌球磨机里，1-2倍物料重量的去离子水和2-4倍物料重量的锆球，球磨6个小时。将球磨好的物料放在不锈钢盘里于120℃左右烘干10个小时后，加入40-60％物料重量比的二甲苯、20-30％物料重量比的粘合剂、0.1-1％物料重量比的分散剂和2-4倍物料重量的锆球，球磨24个小时制得均匀稳定的流延浆料，然后流延出厚度为25微米的有效层用陶瓷膜带。准确称取纯ZnO粉体，按以上工艺流延出厚度为50微米的保护层用陶瓷膜带。五层保护层用陶瓷膜带稍微加压制得厚度约为250微米的下保护层a，在保护层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降低材料成本的多层片式ＺｎＯ压敏电阻器，一种按常规多层片式元器件生产工艺制造的多层片式ＺｎＯ压敏电阻器，其中多层片式ＺｎＯ压敏电阻器内部结构中的活跃层为铋系ＺｎＯ压敏瓷料或镨系ＺｎＯ压敏瓷料，其特征是多层片式ＺｎＯ压敏电阻器内部结构中的保护层为纯ＺｎＯ瓷料。

【技术特征摘要】
1.一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，一种按常规多层片式元器件生产工艺制造的多层片式ZnO压敏电阻器，其中多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的活跃层为铋系ZnO压敏瓷料或镨系ZnO压敏瓷料，其特征是多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的保护层为纯ZnO瓷料。2.根据权利要求1所述的一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，其特征是所述的多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的保护层为ZnO与其它氧化物组成的瓷料。3.根据权利要求1或2所述的一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，其特征在于所述的多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的保护层为ZnO与其它氧化物组成的瓷料，这里的其它氧化物为Bi2O3、Sb2O3中的一种。4.根据权利要求1或2所述的一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，其特征在于所述的多层片式ZnO压敏电阻器内部结构中的保护层为ZnO与其它氧化物组成的瓷料，这里的其它氧化物为Bi2O3、Sb2O3两种组合。5.根据权利要求1或3所述的一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，其特征在于所述的其它氧化物在保护层瓷料中所占比例重量百分比为Bi2O30.01～5％。6.根据权利要求1或3所述的一种可降低材料成本的多层片式ZnO压敏电阻器，其特征在于所述的其它氧化物在保护层瓷料中所占比例重量百分比为Sb2O30.01～5％。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕呈祥，王兰义，杜辉，
申请(专利权)人：河南金冠王码信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[]