一种压敏电阻器及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种压敏电阻器及制造方法。包括压敏电阻芯片、硅橡胶裹封层、绝缘裹封层、电极和电极引线，所述压敏电阻芯片封裹在硅橡胶裹封层内，所述硅橡胶裹封层封裹于绝缘裹封层内，所述压敏电阻芯片两侧分别设置一个电极，所述电极上分别设置一根电极引线穿过硅橡胶裹封层和绝缘裹封层延伸到绝缘裹封层外部。本发明专利技术的压敏电阻器，有效的避免了空气中水汽进入到压敏电阻器内部，有良好的防潮性能，提高了压敏电阻器在使用过程中，特别是在湿度大的环境中的使用的可靠性，并且具有良好的绝缘强度和机械强度；并且，降低了产品生产过程中的能耗，提高了生产设备的利用率和产品的生产效率，也降低了生产管理难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种压敏电阻器及制造方法。
技术介绍
压敏电阻器是ー种限压型保护器件，利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护，广泛应用于各种电子设备中。压敏电阻器的主要构成部份为压敏电阻芯片，是以氧化锌为主成份，添加氧化铋、氧化钴等金属氧化物，在约1100°c高温下烧结而成的半导体陶瓷，然后在陶瓷体上设置电极并焊接金属引线，最后在电阻芯片外部封装绝缘外壳制成。目前，压敏电阻器的绝缘外、壳主要是起绝缘和保护压敏电阻芯片的作用，由于电极上焊接的金属引线需要穿过绝缘外壳，会在金属引线与绝缘外壳间留下间隙；以及在设计时并未将密封效果作为主要的解决目的，所以目前的压敏电阻器产品中，外壳不能良好的将压敏电阻芯片密封在内，导致了在实际工作环境下，特别是在潮湿的工作环境下，空气中的水汽会通过绝缘外売上的间隙进入到压敏电阻器内部，附在压敏电阻芯片上。2003年《电子元件与材料》第7期，论文《ZnO压敏电阻器在稳态湿热试验中的性能变化与分析》文章编号1001-2028 (2003)07-0049-02中，对氧化锌压敏电阻器在高温、高湿和直流负荷作用下性能的稳定性和可靠性进行了试验，试验结论为氧化锌压敏电阻器在经过稳态湿热试验后，其性能參数均发生变化，表现形式是压敏电压的下降和漏电流的增大，甚至出现报废。为了解决该问题，文章提出两方面的建议优化压敏电阻芯片的材质和绝缘外壳的选择。对于绝缘外壳的选择，文章选用了优质的环氧包封材料，使得在压敏电阻芯片外形成结构致密的裹封层，有效的保护了压敏电阻器不受湿气的侵入。目前压敏电阻器中，选用的环氧包封材料通常为环氧树脂。通常为压敏电阻芯片外裹封ー层粉末状的环氧树脂，固化后形成环氧树脂裹封层，固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，并且介电性能良好、变定收缩率小、制品尺寸稳定性好、硬度高、对碱及大部分溶剂稳定等优点，所以采用环氧树脂作为压敏电阻器的包封外壳不仅能够阻断大气环境中水汽的渗入，而且还能起到电气绝缘作用和保护芯片在运输和使用过程中免受损伤。但是，在实际发现，粉末状环氧树脂固化后的裹封层并不完美，其内部还存在许多微孔构成的缺陷，如果微孔之间贯通就会形成潮气侵入的通道，从而影响产品的防潮性能。另外固化后的环氧树脂裹封层变定收缩率小、制品尺寸稳定性好、硬度高、与压敏陶瓷芯片之间没有粘接力，并且固化后的环氧树脂裹封层与压敏电阻芯片以及金属引线之间的热膨胀系数都不一致，所以当环境温度变化循环后，之间会形成微裂隙，大气中的水汽会在毛细作用下从金属引线根部或裹封层的缺陷通道进入裂隙并积聚在那里，使压敏电阻芯片受潮，严重的影响了产品的可靠性，特别是限制了压敏电阻器在潮湿环境中的使用。目前，采用粉末环氧树脂固化作为绝缘裹封层的压敏电阻生产方法是首先在压敏电阻芯片上焊接引线，然后用有机溶剂清洗焊接引线时涂在压敏电阻芯片和引线上的助焊剂，清洗完毕后放入120°C的温度下干燥2个小吋，降温后将压敏电阻芯片和引线根部涂裹粉末环氧树脂，最后在150°C的温度下固化I小时得到压敏电阻器。在该压敏电阻制造方法中，芯片在降温过程中容易重新吸附空气中的水汽，特别是在湿热的夏季，严重的影响了干燥步骤的效果，所以焊接了引线的压敏电阻芯片在120°C高温下干燥2小时后，需尽快涂裹粉末环氧树脂，否则，生产的压敏电阻器由于漏电流不合格而产生的不合格产品就会大幅増加，严重情况下的批次不合格产品率甚至超过10% (正常情况下的批次不合格产品率在1%以内)。为了避免这种损失，在生产中，特别是在湿热的夏季，必须将一批次的产品分成若干个小批次生产。采用这种小批次生产的方法虽然降低了产品的不合格率，但是，也导致了生产设备的利用率不高、产量下降、能耗增加、管理难度大等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有压敏电阻器由于防潮性能差而导致产品使用性能下降，以及生产过程中，为了保证压敏电阻芯片的干燥效果，需要设置单独的干燥步骤，并在干燥步 骤后需要及时进行下ー步骤，导致的生产设备利用率不高、产量低、能耗高、管理难度大等不足提供。本专利技术的压敏电阻器及制造方法，有效的避免了空气中水汽进入到压敏电阻器内部，有良好的防潮性能，提高了压敏电阻器在使用中，特别是在湿度大的环境中使用的可靠性，而且还具有良好的绝缘强度和机械强度；并且，降低了生产过程中的能耗，提高了生产设备的利用率和产品的生产效率，也降低了生产管理难度。为了达到上述目的，本专利技术提供了以下技术方案 ー种压敏电阻器，包括压敏电阻芯片、硅橡胶裹封层、绝缘裹封层、电极和电极引线，所述压敏电阻芯片封裹在硅橡胶裹封层内，所述硅橡胶裹封层封裹于绝缘裹封层内，所述压敏电阻芯片两侧分别设置一个电极，所述电极上分別设置ー根电极引线穿过硅橡胶裹封层和绝缘裹封层延伸到绝缘裹封层外部。本专利技术的压敏电阻器，先将压敏电阻芯片连同电极弓I线一起封裹在硅橡胶裹封层内，然后再连同硅橡胶裹封层一起封裹于绝缘裹封层内部。所述的硅橡胶裹封层优先采用常温固化单组分硅橡胶涂覆在压敏电阻芯片表面，经过固化后形成ー层具有良好的防潮和电气绝缘性能的裹封层，与粉末状环氧树脂固化形成的裹封层相比，其内部缺陷少，质地也更加致密；同时，由于硅橡胶裹封层能牢固地粘结在压敏电阻芯片和电极引线上，而自身又具有良好的塑性和韧性，所以，在内部压敏电阻芯片和外部绝缘裹封层因温度循环变化而体积发生改变时，硅橡胶裹封层都能够随同一起发生变化，进而不会在接触面之间产生微裂隙，不为水汽提供侵入和积聚的条件，有效地防止了压敏电阻芯片受潮劣化。本专利技术压敏电阻器的生产方法为 (1)在压敏电阻芯片两侧分别设置一块电极，并在所述电极上分別焊接ー根电极引线； (2)在所述压敏电阻芯片、电极和电极引线根部浸涂常温固化单组分硅橡胶； (3)室内自然放置4小时以上固化，固化时常温固化单组分硅橡胶吸收所述压敏电阻芯片、电极和电极引线根部上的水份，使得固化后得到内部干燥的硅橡胶裹封层； (4)在所述硅橡胶裹封层和电极引线4根部涂裹ー层粉末状的环氧树脂； (5)在150°C的温度下固化环氧树脂I小吋，固化后形成绝缘裹封层，得到压敏电阻成品O进ー步的，所述压敏电阻器的生产方法中，若所述步骤(I)中焊接电极与电极引线时采用的助焊剂不是免洗助焊剂，则在所述步骤(I)与步骤(2)之间设置用有机溶剂清洗焊接引线时涂在压敏电阻芯片和引线上的助焊剂的步骤； 由于硅橡胶本身的性质决定，在固化过程中要吸收水份来參与固化，因此在生产中不需要単独的设置压敏电阻芯片干燥步骤，即，在压敏电阻芯片涂覆硅橡胶和接下来的固化过程中，压敏电阻芯片表面吸附的水分子会被硅橡胶涂层夺走并參与到硅橡胶裹封层的固化反应中。所以，固化过程同时也是ー个干燥过程。固化过程结束后，压敏电阻芯片表面已经被致密的硅橡胶裹封层包裹，不再与空气接触，这种状态下的压敏电阻芯片长时间放置后再进行下道步骤也不会对产品质量有任何影响，实现了产品的大批量生产，特别是夏季湿热的环境条件下的大批量生产，提高了生产设备的利用率和产品的生产效率，也降低了生产管理难度。本专利技术的压敏电阻器中，所述硅橡胶裹封层厚度为O. 01 1_。 进ー步的，所述娃橡胶裹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炬，彭冬梅，
申请(专利权)人：成都铁达电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：