压敏电阻材料及其制造方法、压敏电阻的制造方法技术

本申请公开了一种压敏电阻材料及其制造方法、压敏电阻的制造方法。该制造方法包括：提供包含晶界添加剂和掺杂离子的原粉，晶界添加剂包括Bi2O3、Sb2O3和Co2O3，掺杂离子包括Al

【技术实现步骤摘要】
压敏电阻材料及其制造方法、压敏电阻的制造方法


[0001]本申请涉及压敏电阻及其制造领域，具体涉及一种压敏电阻材料及其制造 方法、压敏电阻的制造方法。

技术介绍

[0002]压敏电阻是一种电阻值随着电压非线性改变的电子元器件，目前市售压敏 电阻主要以氧化锌为主要成分，通过添加其他金属氧化物成分通过高温烧结成 陶瓷体而成。这类压敏电阻有较高的非线性系数、较高的大电流吸收能力，因 而被广泛地应用于电子电路的保护领域当中。
[0003]目前市售的压敏电阻产品，其使用温度上限大约在85℃～125℃，当温度 进一步升高，产品漏电流急剧升高，不仅电路运行功耗上升，同时产品发热量 的增加也使得产品温度不断升高，产品面临烧毁风险。此外温度升高也会使压 敏电阻的压敏电压及非线性系数降低，产品失去压敏特性，失去对电路的保护 作用。而随着电子行业的快速发展，电子设备的使用场景不断被拓宽，作为电 路保护器件的压敏电阻需要适应更高温度的工作环境(如部分车载电子使用场 景中)，因此，需要开发出一种在高温下依然能够保持较高稳定性的压敏电阻。
[0004]另一方面，目前压敏电阻的烧结温度大都在1000℃左右，在制作贴片产 品时需要与耐高温烧结的银钯浆相匹配，由于钯价过高使得压敏电阻的成本处 于一个较高的水平。为了降低制作成本，使用纯银内浆代替银钯浆是一个不错 的选择，而银的熔点在950℃左右，需要将制备压敏电阻的陶瓷材料的烧结温 度降低至此温度以下才能与内电极的银层匹配烧结。因而需要一种在低温下烧 结能与纯银材料匹配共烧的压敏电阻材料。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种压敏电阻材料及其制造方法、压敏电阻的制造方 法，可以使得压敏电阻材料在较低温度下与内电极匹配烧结，以及在高温下仍 然可以保持较好压敏特性及较低漏电流。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种压敏电阻材料的制造方法，包括：
[0007]S1：提供包含晶界添加剂和掺杂离子的原粉，晶界添加剂包括Bi2O3、Sb2O3和Co2O3，掺杂离子包括Al
3+
、In
3+
、Ga
3+
、Nb
5+
、Ni
3+
、Mn
4+
中的至少一种； 并将原粉加入溶剂中进行第一次球磨处理，以得到第一浆料；
[0008]S2：向第一浆料中加入氧化锌，进行第二次球磨处理以得到第二浆料；
[0009]S3：向第二浆料中加入粘合剂和增塑剂，进行第三次球磨处理，以得到压 敏电阻材料。
[0010]可选地，氧化锌的粒径满足：D95为0.5μm～1.0μm。
[0011]可选地，在晶界添加剂中，Bi2O3与Sb2O3的摩尔比为3:1～4.5:1，Bi2O3与Co2O3的摩尔比为1:1～1.2:1。
[0012]可选地，晶界添加剂与氧化锌的摩尔比为1:100～1.4:100。
[0013]可选地，在S1步骤的原粉中，掺杂离子表现为包含掺杂离子的氧化物、 碳酸盐、硝酸盐中的至少一种。
[0014]可选地，掺杂离子与氧化锌的质量之比为2
‰
～5
‰
。
[0015]第二方面，本申请实施例提供一种压敏电阻的制造方法，包括如前述任一 项所述的方法，在S3步骤之后，还包括：
[0016]S4：流延形成预设尺寸的压敏电阻膜片；
[0017]S5：在压敏电阻膜片上形成内电极浆料，并以此形成多层压敏电阻膜片和 多层内电极浆料依次层叠的结构，进行烧结处理以得到半成品；
[0018]S6：在半成品的相对两端形成引出电极，引出电极与烧结形成的内电极连 接，以形成压敏电阻。
[0019]可选地，在S5步骤中，烧结处理的温度为A，且870℃≤A≤910℃。
[0020]可选地，内电极浆料包括银。
[0021]第三方面，本申请实施例提供一种压敏电阻材料，该压敏电阻材料通过采 用前述任一项所述的方法制得。
[0022]如上所述，本申请实施例通过晶界添加剂可以大大减少压敏电阻(材料) 中的晶界相(例如晶界富Bi相)占比和钉扎相占比，有利于仅保留促进氧化 锌晶粒生长及维持压敏特性的必要晶界成分，可以促进烧结，从而有利于在较 低温度(例如910℃及以下)下烧结，与例如银浆的内电极材料匹配烧结；并 且，由于晶界富Bi相是低场强下漏电流的主要通道，因而此举也有利于漏电 流的减小；另一方面通过调节晶界相中Bi、Co、Sb离子的比例，提高了晶界 势垒，提高产品的非线性系数，进一步降低了产品的漏电流；同时高价离子的 掺杂降低了晶粒电阻，提升了材料的通流密度。
附图说明
[0023]图1为本申请一实施例的压敏电阻材料的制造方法的流程示意图；
[0024]图2为本申请一实施例的压敏电阻的制造方法的流程示意图；
[0025]图3为本申请实施例的压敏电阻进行温度特性测试的电性参数示意图。
具体实施方式
[0026]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及 相应的附图，对本申请的技术方案进行清楚地描述。显然，下文所描述实施例 仅是本申请的一部分实施例，而非全部的实施例。在不冲突的情况下，下述各 个实施例及其技术特征可相互组合，且亦属于本申请的技术方案。
[0027]图1为本申请一实施例的压敏电阻材料的制造方法的流程示意图。请参阅 图1所示，该压敏电阻材料的制造方法包括如下步骤S1～S3。
[0028]S1：提供包含晶界添加剂和掺杂离子的原粉，晶界添加剂包括Bi2O3、Sb2O3和Co2O3，掺杂离子包括Al
3+
、In
3+
、Ga
3+
、Nb
5+
、Ni
3+
、Mn
4+
中的至少一种； 并将原粉加入溶剂中进行第一次球磨处理，以得到第一浆料。
[0029]S2：向第一浆料中加入氧化锌，进行第二次球磨处理以得到第二浆料。
[0030]S3：向第二浆料中加入粘合剂和增塑剂，进行第三次球磨处理，以得到压 敏电阻材料。
[0031]在S1步骤中，在一些场景中，按照预设配比将包含晶界添加剂、掺杂离 子、分散剂的添加剂混合于溶剂中进行第一次球磨处理，使得添加剂与溶剂充 分混合均匀。可选地，溶剂可以为质量比为7.5:2.5的醋酸丙酯和乙醇；进行 球磨的氧化锆球、添加剂以及溶剂的质量比可以为8:1:3；分散剂可以有利于 球磨过程中颗粒粉碎，并阻止已粉碎的颗粒凝聚而保持分散体稳定，分散剂的 添加量为本S1步骤设计的添加剂粉体总质量的0.8％～1.5％；第一次球磨处理 可以将添加剂磨至粒径D95为1.5μm～2.0μm。
[0032]在S2步骤中，在S1步骤所得的第一浆料中加入氧化锌，继续进行球磨处 理，即进行第二次球磨处理，使得粉料混合均匀。
[0033]在S3步骤中，在一些场景中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压敏电阻材料的制造方法，其特征在于，包括：S1：提供包含晶界添加剂和掺杂离子的原粉，所述晶界添加剂包括Bi2O3、Sb2O3和Co2O3，所述掺杂离子包括Al
3+
、In
3+
、Ga
3+
、Nb
5+
、Ni
3+
、Mn
4+
中的至少一种；将所述原粉加入溶剂中进行第一次球磨处理，以得到第一浆料；S2：向所述第一浆料中加入氧化锌，进行第二次球磨处理以得到第二浆料；S3：向所述第二浆料中加入粘合剂和增塑剂，进行第三次球磨处理，以得到压敏电阻材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化锌的粒径满足：D95为0.5μm～1.0μm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述晶界添加剂中，所述Bi2O3与Sb2O3的摩尔比为3:1～4.5:1，Bi2O3与Co2O3的摩尔比为1:1～1.2:1。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述晶界添加剂与所述氧化锌的摩尔比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛海波，郭海，贾广平，刘旭，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：