铜电极钛酸锶环形压敏电阻器及其制备方法技术

一种环形压敏电阻器，包括一个环形的电阻器陶瓷基片和三个或三个以上的电极，其特征在于，所述的环形电阻器陶瓷基片是由钛酸锶制成的，所述的电极为铜电极；所述的电极连接在所述的环形电阻器陶瓷基片上，且位于所述的环形电阻器陶瓷基片的上端面、下端面或者外侧面上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛酸锶环形压敏电阻器的制备方法及所得产品，更具体地讲，本专利技术涉及一种以铜作为电极的钛酸锶环形压敏电阻器的制备方法及所得产品。
技术介绍
钛酸锶环形压敏电阻器是一种主要用于微型直流电机上、起吸收火花和消除噪音作用的电子元件。现有的钛酸锶环形压敏电阻器主要是采用银作为电极，这种压敏电阻器的制作工艺是先用丝印刷第一层银浆，并在100℃～200℃的温度下烘干；再用丝网印刷第二层银浆，并在100℃～200℃的温度下烘干；最后将第一层银浆与第二层银浆在550℃～650℃的温度下进行还原。需要进行两次印刷银浆的其原因在于银浆是一种不具有欧姆特性的浆料，只印刷银浆的半导体承受了一定高度的脉冲电压冲击后，会表现出电阻值有较大幅度下降的现象。因此，在印刷银浆之前，需要先印刷一层具有欧姆特性的浆料(例如Ag-Zn浆)；而这种欧姆浆料本身几乎不具有可焊性，所以还需要再印刷一层银浆。可见，采用银作为电极时，存在着制备工艺繁琐、成本较高、可焊性较差的缺点。中国专利申请CN 02114902.x和中国专利CN 02225950.3公开了一种多电极环形压敏电阻器，其包括环形电阻体和连接在环形电阻体上的电极，其电极包括有两端面电极及侧面电极，而且两端面电极与侧面电极连接在一起。CN 02114902.x和CN 02225950.3同时公开了其环形电阻体由ZnO、SrTiO3、TiO2、SiC和SnO2材料中的一种或多种掺杂烧制而成，其电极由Ag、Cu、Au、Al、Ni、Pt、Sn、Zn、In-Ga、Pd和Cd中的一种或多种制成，但其并未专门指明使用SrTiO3作为环形电阻体，也未指明Cu电极比Ag电极的优点，更没有公开铜电极钛酸锶环形压敏电阻器的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铜电极钛酸锶环形压敏电阻器，该电阻器可以避免银电极环形压敏电阻器的“挥银”现象。本专利技术的环形压敏电阻器包括一个环形的电阻器陶瓷基片和三个或三个以上的电极；环形电阻器陶瓷基片是由钛酸锶制成的，电极为铜电极，而且铜电极连接在环形电阻器陶瓷基片上，且位于环形电阻器陶瓷基片的上端面、下端面或者外侧面上。本专利技术中采用铜电极的优点是铜浆制成的电极具有较好的可焊性，而且铜浆本身就是一种欧姆浆料，制备铜电极的方法相对简单，若使用铜浆来代替银浆，只印刷一层即可。在上述的环形压敏电阻器中，铜电极中铜的重量百分含量一般控制在70-95％之间。本专利技术中，铜电极还可以含有5-30％的、选自于玻璃粉、硅酸盐、石英粉、氧化硼、氧化铅和氧化铋中的一种物质或几种物质的混合物。上述的硅酸盐优选选自于硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁和硅酸钙中的一种物质或几种物质。另一方面，本专利技术还提供了一种制造钛酸锶环形压敏电阻器的方法，该方法包括以下步骤(1)钛酸锶瓷料制备钛酸锶环形压敏电阻器的瓷坯；(2)将步骤(1)中制备的瓷坯在高温下进行排胶；(3)将步骤(2)中制备的排胶后的瓷坯在还原性气氛中进行还原烧结，制成陶瓷基片；(4)将步骤(3)所制得的陶瓷基片在800℃-1000℃下氧化；(5)将铜浆料印刷到步骤(4)所得到的陶瓷基片上，并进行干燥，形成铜电极；(6)在氮气氛或氮氢混合气氛、700℃-900℃下，对步骤(5)中所得的铜电极进行还原，即制得钛酸锶环形压敏电阻器。上述方法中，步骤(2)的高温排胶通常是在500-800℃下进行的，优选在580-720℃下进行。本专利技术中，步骤(3)的还原性气氛通常为氢气氛或氮氢混合气氛，当然也可以是其它合适的还原性气氛。还原烧结的温度一般为800-1500℃，优选为1100-1450℃。步骤(5)中铜浆料的印刷可以使用丝网或者其他能起印刷作用的器具。丝网的网孔大小应根据浆料的性质来选择，使浆料能均匀地印刷到陶瓷基片表面。优选使用180～300目的丝网。印刷中使用的铜浆料是含铜量为60％-90％，优选为70％-85％，铜浆料中还可以含有其他能使铜电极印刷到陶瓷基片上的成分。例如，可以含有9％-20％的玻璃粉和1％-10％的溶剂。该步骤中的干燥方法为自然干燥、吹风干燥或烘干干燥，烘干干燥的温度一般为70-220℃，优选的温度范围为100-200℃。在步骤(6)中，应对铜电极进行充分地还原，还原的时间没有特别限制，但优选在数分钟至数小时内，更优选在10-30分钟内。本专利技术的铜电极钛酸锶环形压敏电阻器克服了银电极环形压敏电阻器由于焊接温度升高或焊接次数增多而出现的银层消耗现象，即所谓的“挥银”。同时，该铜电极钛酸锶环形压敏电阻器比银电极环形压敏电阻器具有更好的耐焊接性能，可以承受480℃烙铁10秒以上的焊接。附图说明图1为铜电极位于上端面的钛酸锶环形压敏电阻器。图2为铜电极位于侧端面的钛酸锶环形压敏电阻器。图中，l------上端面铜电极(阴影部分)2------侧端面铜电极(阴影部分)3------环形压敏电阻器本体 具体实施例方式实施例1将钛酸锶环形压敏电阻器专用瓷料采用挤模成型法制得环状坯片，并在650℃的温度下排胶后，在含氮氢混合气的气氛炉里用1350℃的温度烧结出半导体陶瓷后，经900℃氧化得到钛酸锶环形压敏电阻器陶瓷基片。将含Cu量为80％(重量百分含量)、玻璃粉含量为15％、溶剂含量为5％的铜浆，通过200目的丝网印刷到该基片上，(并在150℃下烘干)；并经过温度为800℃的含氮氢混合气的气氛炉还原后得到铜电极钛酸锶环形压敏电阻器，经测度可得，环形钛酸锶的可焊性较好。实施例2将钛酸锶环形压敏电阻器专用瓷料采用挤模成型法制得环状坯片，并在600℃的温度下排胶后，在氢气的气氛炉里用1200℃的温度烧结出半导体陶瓷后，经800℃氧化得到钛酸锶环形压敏电阻器陶瓷基片。将含Cu量为70％，玻璃粉含量为20％，溶剂含量为10％的铜浆，通过180目的丝网印刷到该基片上，(并在100℃的温度下烘干)；并经过温度为700℃的氮气的气氛炉还原后得到铜电极钛酸锶环形压敏电阻器，经测度可得，环形钛酸锶的可焊性较好。实施例3将钛酸锶环形压敏电阻器专用瓷料采用干压成型法制得环状坯片，并在750℃的温度下排胶后，在氢气的气氛炉里用1400℃的温度烧结出半导体陶瓷后，经1000℃氧化得到钛酸锶环形压敏电阻器陶瓷基片。将含Cu量为85％，玻璃粉含量为9％，溶剂含量为6％的铜浆，通过300目的丝网印刷到该基片上，(并在200℃的温度下烘干)；并经过温度为900℃的氮气的气氛炉还原后得到铜电极钛酸锶环形压敏电阻器，经测度可得，环形钛酸锶的可焊性较好。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形压敏电阻器，包括一个环形的电阻器陶瓷基片和三个或三个以上的电极，其特征在于，所述的环形电阻器陶瓷基片是由钛酸锶制成的，所述的电极为铜电极；所述的电极连接在所述的环形电阻器陶瓷基片上，且位于所述的环形电阻器陶瓷基片的上端面、下端面或者外侧面上。2.如权利要求1所述的环形压敏电阻器，其特征在于，所述的铜电极中铜的重量百分含量为60-95％。3.如权利要求2所述的环形压敏电阻器，其特征在于，所述的铜电极中含有5-30％的、选自于玻璃粉、硅酸盐、石英粉、氧化硼、氧化铅和氧化铋中的一种物质或几种物质的混合物。4.如权利要求2所述的环形压敏电阻器，其特征在于，所述的硅酸盐是选自于硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁和硅酸钙中的一种物质或几种物质。5.一种制造钛酸锶环形压敏电阻器的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤(1)由钛酸锶瓷料制备钛酸锶环形压敏电阻器的瓷坯；(2)将步骤(1)中制备的瓷坯在高温下进行排胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁戈仁，夏颖梅，张振勇，梁思强，
申请(专利权)人：广东风华高新科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：