一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料及绝缘处理方法技术

本发明专利技术公开了一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料及绝缘处理方法。本发明专利技术的用于ZnO压敏电阻的绝缘材料的组成包括磷酸二氢锌、磷酸、钼酸钠、表面活性剂、乳化剂和酒石酸。本发明专利技术的用于ZnO压敏电阻的绝缘处理方法包括以下步骤：1)将ZnO压敏电阻清洗后用草酸溶液浸泡，再烘干；2)将绝缘材料加水分散制成处理液；3)将步骤1)处理过的ZnO压敏电阻用处理液浸泡，再烘干后进行热处理。本发明专利技术的绝缘材料的绝缘效果好，用其进行多层片式ZnO压敏电阻器的表面绝缘处理具有操作简单、成本低、能够进行批量处理、效率高等优点，形成的表面绝缘层均匀、外观良好、绝缘效果好，电阻元件处理前后的电性能变化小，适合进行实际生产。适合进行实际生产。适合进行实际生产。

【技术实现步骤摘要】
一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料及绝缘处理方法


[0001]本专利技术涉及表面绝缘化处理
，具体涉及一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料及绝缘处理方法。

技术介绍

[0002]多层片式ZnO压敏电阻器在结构上类似于独石电容器，是由多个分立压敏电阻器并联构成，压敏电阻器主要由内电极、氧化锌压敏电阻器基体、表面绝缘层和端电极组成，压敏电阻器基体结构可视为各个半导体陶瓷层并联在一起。多层片式ZnO压敏电阻器与传统单层圆片带引线的压敏电阻器相比，具有体积小、通流容量大、响应速度快、良好的限制电压特性、较好的温度特性、表面安装性好、可以实现低压化等优点，应用前景广阔。
[0003]元器件片式化后为了更好地进行表面贴装，便需要提高片式元器件的可焊性，而在Ag端电极上电镀Ni层和Sn层可以提高可焊性和耐焊性。然而，由于ZnO压敏电阻器中的瓷体属于半导体(组成包括94％～98％的ZnO和2％～6％的添加剂，添加剂为氧化铋、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化锑、氧化硼、氧化铬、氧化硅等氧化物中的一种或多种)，其表面电阻率低，电镀时容易出现金属Ni和Sn镀在整个瓷体表面，即产生“爬镀”现象，使两个端电极短路，变阻器成为导体。因此，为了避免“爬镀”现象的发生，就需要对瓷体的表面进行绝缘化处理。
[0004]目前，在实际生产中大多采用的是表面喷涂/印刷玻璃浆料的方法或者用高分子绝缘材料进行涂覆包裹的方法来进行瓷体的表面绝缘化处理。玻璃包封工艺大多是采用由玻璃粉、有机添加剂等制成的玻璃浆料在产品表面进行多面多次的喷涂，最终在电子元器件上包覆一层绝缘玻璃层，该方法不仅操作繁琐、需要特定的喷涂设备和装置，而且在喷涂浆料的过程中还容易出现浆料流挂、不均匀的现象，会导致后续电镀出现“爬镀”现象以及烧结后产品外观出现凹坑、粘片、脱落等问题，最终会导致产品失效。采用高分子绝缘材料进行涂覆包裹的方法也需要用到特定的夹具和设备，操作要求高，对于小型化产品不利于操作。由此可见，对于尺寸日益缩小的片式元器件，这两种表面绝缘处理工艺均不完全适用(多层片式压敏电阻器的最新发展动向，王兰义等，电子元件与材料，2006(12):8
‑
11)。
[0005]因此，开发一种绝缘效果好的绝缘材料以及一种操作简单、成本低、效率高的绝缘处理方法具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料及绝缘处理方法。
[0007]本专利技术所采取的技术方案是：
[0008]一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料包括以下质量份的组分：
[0009]磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2)：1份～7份；
[0010]磷酸(H3PO4)：1份～5份；
[0011]钼酸钠(Na2MoO4)：0.1份～3份；
[0012]表面活性剂：0.01份～0.5份；
[0013]乳化剂：0.1份～4份；
[0014]酒石酸：0.1份～3份。
[0015]优选的，一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料包括以下质量份的组分：
[0016]磷酸二氢锌：1份～5份；
[0017]磷酸：1份～3份；
[0018]钼酸钠：0.5份～1.5份；
[0019]表面活性剂：0.05份～0.15份；
[0020]乳化剂：0.5份～2份；
[0021]酒石酸：0.5份～1.5份。
[0022]优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、硬脂酸、二辛基琥珀酸璜酸钠中的至少一种。
[0023]优选的，所述乳化剂为十二烷基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚中的至少一种。
[0024]一种用于ZnO压敏电阻的绝缘处理方法包括以下步骤：
[0025]1)将ZnO压敏电阻清洗后用草酸溶液浸泡，烘干，得到预处理的ZnO压敏电阻；
[0026]2)将上述用于ZnO压敏电阻的绝缘材料加水分散制成处理液；
[0027]3)将预处理的ZnO压敏电阻浸入处理液中进行浸泡处理，烘干，再进行热处理，即在ZnO压敏电阻表面形成了绝缘层。
[0028]优选的，步骤1)所述清洗的具体操作为：将ZnO压敏电阻浸入水中超声清洗3min～5min。
[0029]优选的，步骤1)所述浸泡的时间为3min～10min。
[0030]优选的，所述草酸溶液和处理液的pH接近。
[0031]优选的，步骤3)所述浸泡处理在70℃～80℃下进行，浸泡处理时间为15min～35min。
[0032]优选的，步骤3)所述浸泡处理在搅拌状态下进行，搅拌器的转速为5r/min～15r/min。
[0033]优选的，步骤3)所述烘干在60℃～100℃下进行，烘干时间为15min～40min。
[0034]优选的，步骤3)所述热处理在650℃～800℃下进行，热处理时间为300min～400min。
[0035]本专利技术的有益效果是：本专利技术的绝缘材料的绝缘效果好，用其进行多层片式ZnO压敏电阻器的表面绝缘处理具有操作简单、成本低、能够进行批量处理、效率高等优点，形成的表面绝缘层均匀、外观良好、绝缘效果好，电阻元件处理前后的电性能变化小，适合进行实际生产。
[0036]具体来说：
[0037]1)本专利技术的用于ZnO压敏电阻的绝缘处理方法是通过溶液浸泡的方式对产品进行表面处理，可以一次性同时对电子元器件的多个面进行包封处理，操作简单、高效，且原材料易获得、不受产品尺寸大小限制、生产效率高，形成的表面绝缘层的耐腐蚀性能符合实际生产要求，在电镀处理前后电性能变化率低于1％，且电镀处理后两端的端电极形状完整良
好，没有延伸，中间的瓷体没有出现金属“爬镀”现象，且外观均匀平整；
[0038]2)本专利技术在ZnO压敏电阻的表面形成绝缘层的过程分为5个阶段：
[0039]a)处理液对瓷体表面的腐蚀阶段：当压敏电阻浸泡在处理液中，处理液中的H
+
与电阻瓷体表面发生反应，腐蚀瓷体表面区域，使瓷体表面更容易沉积物质；
[0040]b)形成绝缘表面层阶段：磷酸根与瓷体表面发生反应形成磷酸盐晶核沉积在瓷体表面；
[0041]c)表面层的形成与瓷体腐蚀的平衡阶段：随着绝缘化处理反应的进行，晶核不断生长、细化，并不断紧密堆积形成相对连续的表面层，同时表面层厚度逐渐增加，最终形成一定厚度的磷酸盐表面层，此时，表面层的形成与瓷体的腐蚀达到了平衡状态；
[0042]d)再结晶阶段：当处理液的酸度或锌离子浓度较高时，会加快磷酸盐的形成、沉积，在后期出现再次结晶的现象；
[0043]e)瓷体表面过腐蚀阶段：当处理液配比以及浸泡条件不佳时，处理液中的组分会继续与表面层反应甚至腐蚀瓷体表面，也就是过腐蚀阶段；
[0044]3)本专利技术的用于ZnO压敏电阻的绝缘处理方法中的表面调整(草酸溶液浸泡)处理可以使电阻样品表面形貌发生变化以及表面接触角大大降低，使样品表面更加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于ZnO压敏电阻的绝缘材料，其特征在于，包括以下质量份的组分：磷酸二氢锌：1份～7份；磷酸：1份～5份；钼酸钠：0.1份～3份；表面活性剂：0.01份～0.5份；乳化剂：0.1份～4份；酒石酸：0.1份～3份。2.根据权利要求1所述的用于ZnO压敏电阻的绝缘材料，其特征在于，包括以下质量份的组分：磷酸二氢锌：1份～5份；磷酸：1份～3份；钼酸钠：0.5份～1.5份；表面活性剂：0.05份～0.15份；乳化剂：0.5份～2份；酒石酸：0.5份～1.5份。3.根据权利要求1或2所述的用于ZnO压敏电阻的绝缘材料，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸、二辛基琥珀酸璜酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的用于ZnO压敏电阻的绝缘材料，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚中的至少一种。5.一种用于ZnO压敏电阻的绝缘处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将ZnO压敏电阻清洗后用草酸溶液浸泡，烘干，得到预处理的ZnO压敏电阻；2)将权利要求1～4中任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松娜，钟明峰，张志杰，李书玮，罗子昊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：