一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器制造技术

本发明专利技术公开了一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，包括具备非线性伏安特性的环形压敏电阻基片和烧结在基片端面上的等距离分布的至少3个独立电极，其中，任意两相邻电极间隙由电极边缘互相平行的直线和基片圆环上内外同心圆弧组成，且与圆环非正交，从现有技术的表面电极、电极间隙的对称性设置改为非对称性设置，不同导热系数的电极材质和基片材质在径向的电极间隙处有了互相间没有接触的交叉，焊接时的热量冲击通过非对称的电极在环形基片上非对称的传导，间接提高了压敏电阻整体导热分布的均匀性，基片焊接破裂的不良率得以下降，且环形压敏变阻器的非线性伏安特性电性能并没有改变，电容得以提高。电容得以提高。电容得以提高。

【技术实现步骤摘要】
一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器


[0001]本专利技术属于半导体电子陶瓷领域，尤其涉及一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器。

技术介绍

[0002]环形压敏电阻器是一种具有压敏性和电容性双重功能的半导体陶瓷电子元器件，已被广泛应用于微型直流有刷电机中以消除火花、抑制噪音： 利用其压敏特性吸收换向器上所产生的瞬态火花，保护电机电刷和绕组； 利用其电容特性抑制电磁干扰，延长微电机的工作寿命、提高微电机的工作质量。
[0003]随着电子技术发展的日新月异，电机装机焊接效率的提高，现有技术要求在更短的时间内、更高的温度下完成环形压敏电阻的焊接，甚至承受激光焊接，焊接导致环形压敏电阻基片破裂问题的解决与否，直接关系到环形压敏电阻能否装机使用。
[0004]授权公告号：CN102856027B， 该专利技术公开了一种环形压敏电阻器的制备方法，该专利技术环形压敏电阻器的制备方法中，环形电阻体未设置电极处丝网印刷玻璃浆料，玻璃浆料在烧结时融化润湿环形电阻体并穿透渗入环形电阻体内形成犬齿状的交合状态，形成一种机械内锁连接，可显著提高环形压敏电阻器的机械强度(抗折强度)。可见，该方法除有助于环形压敏电阻从生产、包装、运输、安装等诸多环节的压敏的破裂防护外，还能直接助力焊接导致的基片破裂的改善。
[0005]申请号CN2022103530678，钛酸锶环形压敏电阻器用底层欧姆银浆及制备方法和应用，通过改善电极底层欧姆银浆配方的方式，使电极部分可以耐更高的焊接温度和激光焊接等更为严苛的焊接条件，这个技术方案同样间接助力于压敏电阻片因焊接热冲击导致的基片的破裂的改善。
[0006]本技术方案提出另外一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器的技术方案。
[0007]本技术方案中相关描述的补充定义和说明：所述焊接是指环形压敏电阻在装机时直流电机电枢绕组上的导线在环形压敏电阻表面电极上的焊接。
[0008]所述通过圆心的直线是为了辅助描述任意两相邻电极间隙的无电极覆盖的基片的平面几何形状的虚拟辅助线；所述圆心、过圆心直线、同心圆弧、平行、轴对称等都在环形压敏电阻的同一平面上，上述概念和正太分布并非绝对数学定义上的概念，而是存在工业生产上可以接受的公差；所述正交是指与两相邻电极间隙边缘的互相平行的直线等距离的中间的直线同时与基片圆环内外圆弧相交形成的线段，或，把电极间隙视为与内外圆弧相交的线段时，正交条件下为该线段在基片圆环两弧线距离间最短，图3所示电极间隙即为正交的情况；所述交叉角度指与两相邻电极间隙边缘的互相平行的直线等距离的中间的直线同时与基片圆环的内外圆弧非正交，即内外圆弧间的线段非最短，如图1、2所示的电极间隙为非正交。
[0009]所述焊接破裂是指环形压敏电阻接受焊接时，电极局部的受到热量冲击导致环形压敏电阻在基片上出现的暗纹、裂纹、崩缺。
[0010]所述径向面积占比间接由电极间隙内任一过圆心直线在圆环上无电极覆盖的长度与两圆弧间的长度的比值来体现。
[0011]所述非线性压敏电阻特性可近似地由下公式表示：I=（U/C）
α
式中，I为流过环形压敏电阻器的相邻电极间的电流，U为环形压敏电阻器相邻电极两端的电压，C为材料常数，α为非线性系数且大于1，可由下述公式表示：α=1/lg（E10/E1）式中E1、E10值为流经钛酸锶环形压敏电阻器的电流为1mA、10mA时环形压敏电阻器相邻两电极之间的电压。
[0012]端面电极也叫平面电极。

技术实现思路

[0013]一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，包括具备非线性伏安特性的环形压敏电阻基片和烧结在基片端面上的等距离分布的至少3个电极，其特征为，任意两相邻电极间隙是由电极边缘互相平行的直线和基片圆环内外同心圆弧围成的无电极覆盖的基片，所述任意两相邻电极间隙的平面形状不以间隙平面内任何一条过环形压敏电阻器圆心的直线为对称轴；同样地，上述至少3个电极同样为不以过圆心的直线为对称轴，为圆环上的不对称结构；进一步，所述任意两相邻电极间隙的平面形状不以间隙平面与圆环非正交，且至少有一条过圆心的直线能和至少一电极的部分相交；进一步，所述任意两相邻电极间隙的基片的形状与所述基片圆环的交叉角度一致，在圆环上彼此等距离分布；进一步，所述任意两相邻电极间隙的外圆弧长度为1.2
±
0.8mm；进一步，所述电极为烧结在基片单面端面上单面平面电极或烧结在基片上下端面上的双面平面电极之一；进一步，所述电极为平面3极、平面5极、平面6极、平面12极之一；进一步，所述具备非线性伏安特性的环形压敏电阻基片为钛酸锶环形压敏电阻基片、氧化锌环形压敏电阻基片之一；进一步，所述电极为银电极、铜电极、铜合金电极之一；进一步，所述环形压敏电阻基片的尺寸规格为与直流微电机装机匹配的外径2.5mm到外径23.0mm的系列规格；再进一步，所述环形压敏电阻基片的尺寸规格为与直流微电机装机匹配的外径9.5mm到外径230mm的系列规格；进一步，所述环形压敏电阻器的压敏电压E10值为1.5~100V的一系列规格；进一步，所述环形压敏电阻的非线性伏系数α值为2.0~7.0；进一步，上述环形压敏电阻器的制备方法为：固相合成SrTiO3或SrTiO3复合系主材
料；先后添加半导化剂、去离子水、助剂、粘接剂后球磨成浆料，喷雾造粒后干压成型，制成胚片；排胶、还原烧结成半导化基片；空气中氧化热处理形成非线性伏安特性的钛酸锶环形压敏电阻基片；印刷非对称形状的电极底层、面层，烧结，制得钛酸锶环形压敏电阻器；进一步，上述浆料各组分混合均匀，呈中位粒度为1~4μm正态分布；再进一步，所述半导化剂为离子半径与Sr
2+
相近的高价离子，如La
3+
代Sr
2+
，或离子半径与Ti
4+
相近的五价离子，如Nb
5+
代Ti
4+
：SrTiO3+xLa
3+
Sr2+1
‑
xLa3+xTi4+1
‑
x(Ti
4+
·
e)
x
O2
‑
3+xSr
2+
SrTiO3+xNb
5+
Sr
2+
Ti4+1
‑
x(Ti
4+
·
e)
x
Nb5+xO2
‑
3+xTi
4+
由于以上掺杂，为保证整体电中性，在高温还原气氛的条件下，易变价的Ti
4+
容易形成弱束缚，成为导电载流子Ti
4+
·
e，胚片烧制成了n型半导化基片，同时半导化基片增加导热功能；再进一步，所述添加还包括低价受主掺杂Mn
2+
，Na
+1
离子，通过所述空气中氧化热处理的不同，重新在烧制成的n型半导化基片外壳制造了一个高阻层，生成了不同压敏电压阈值的敏感器件系列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，包括具备非线性伏安特性的环形压敏电阻基片和烧结在基片端面上的等距离分布的至少3个电极，其特征为，所述任意两相邻电极间隙是由两电极边缘互相平行的直线和基片圆环内外同心圆弧围成的无电极覆盖的基片，所述任意两相邻电极间隙的平面形状不以间隙平面内任何一条过环形压敏电阻器圆心的直线为对称轴。2.根据权利要求1所述的一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，其特征为，所述任意两相邻电极间隙的平面形状与基片圆环非正交，且至少有一条过圆心的直线能和至少一电极的部分相交。3.根据权利要求1所述的一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，其特征为，所述任意两相邻电极间隙的基片形状与基片圆环的交叉角度一致，在圆环上彼此等距离分布。4.根据权利要求1所述的一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，其特征为，所述任意两相邻电极间隙的外圆弧长度为1.2
±
0.8mm。5.根据权利要求1所述的一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，其特征为，所述电极为烧结在基片单面端面上单面平面电极或烧结在基片上下端面上的双面平面电极之一。6.根据权利要求1所述的一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，其特征为，所述电极为平面3极、平面5极、平面6极、平面12极之一。7.根据权利要求1所述的一种改善焊接破裂的直流微电机用环形压敏电阻器，其特征为，所述具备非线性伏安特性的环形压敏电阻基片为钛酸锶环形压敏电阻基片、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚凯，孙建平，何小静，王学钊，汪小明，
申请(专利权)人：广州新莱福新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：