專利名稱：一種多層片式壓敏電阻及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓敏電阻，特別是涉及一種多層片式壓敏電阻及其制造方法。本申 請人的在先中國專利申請第CN1909122A號公開的內(nèi)容以引用的方式合并到本文。
背景技術(shù)：
公開號為CN1909122A的中國專利申請文獻“多層片式壓敏電阻及其制造方 法”公開了一種安全性高、使用方便、成本低廉的壓敏電阻及其制造方法。但是，隨著電子信息系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，片式壓敏電阻元件得到廣泛的應(yīng)用，越 來越多的元件實現(xiàn)了片式化、小型化。由于普通片式壓敏電阻在各類電路中用量的不 斷增多，尤其是在同一 PCB線路中出現(xiàn)多個壓敏電阻的應(yīng)用，上述專利的多層片式壓敏 電阻存在以下技術(shù)缺陷常常導致占用過多線路面積，使電路復雜化，由此帶來電路設(shè) 計、維護方面的隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是克服現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提供一種多層 片式壓敏電阻。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提供一種多層 片式壓敏電阻的制造方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的整體構(gòu)思是，在一個多層片式壓敏電阻基體中 集成多個壓敏電阻單元，各個壓敏電阻單元分別設(shè)有端電極用于對外連接，其具體技術(shù) 方案如下
一種多層片式壓敏電阻，整體形狀呈長方體的壓敏電阻基體，所述壓敏電阻基體包 括下基板、上基板以及設(shè)于所述上基板和下基板之間的由多層包括內(nèi)電極和壓敏電阻膜 的壓敏電阻單元層迭組成的壓敏電阻基片；其還包括至少兩對端電極，每對端電極相對 設(shè)置在所述壓敏電阻基體的兩個長-高側(cè)面；所述內(nèi)電極包括至少兩個內(nèi)電極單元，每 個所述內(nèi)電極單元分別連接一對端電極。優(yōu)選地，相對設(shè)置在所述壓敏電阻基體兩個寬_高側(cè)面的一對輔助端電極，所 述輔助端電極通過內(nèi)電極相連并與連接同一個內(nèi)電極單元的一對端電極形成回路。該輔 助端電極為地線連接端。進一步地，所述的多層片式壓敏電阻還包括多個位于所述上基板和/或下基板 上的電阻層或電感線圈層，每個所述電阻層或電感線圈層分別與連接同一個內(nèi)電極單元 的一對端電極連接。采用電阻層或電感線圈層連接同一內(nèi)電極單元兩端的端電極的目的 在于形成RC回路或LC回路，使多層片式壓敏電阻具備抗電磁干擾(EMI)的功能。優(yōu)選地，所述上基板和/或下基板與所述電阻層或電感線圈層之間還設(shè)有絕緣 層。為提高壓敏電阻在使用中的可焊接性及焊接的可靠性，所述端電極和/或所述輔助端電極表面鍍有鎳層和錫層。一種多層片式壓敏電阻的制造方法，包括以下步驟
1)形成整體形狀呈長方體的壓敏電阻基體，包括 用所述壓敏電阻膜漿料制成下基板層壓敏電阻膜；
用內(nèi)電極漿料在下基板層壓敏電阻膜上制成有設(shè)定圖案的內(nèi)電極，其包括至少兩個 內(nèi)電極單元；
用所述壓敏電阻膜漿料在內(nèi)電極表面制成中間層壓敏電阻膜； 重復交替層迭內(nèi)電極、中間層壓敏電阻膜至預定層數(shù)； 用壓敏電阻膜漿料在所得迭層的表面制成上基板層壓敏電阻膜；
2)將壓敏電阻基體燒結(jié)成瓷體；
3)在壓敏電阻基體長-高側(cè)面布置至少兩對端電極，使得每個所述內(nèi)電極單元分別 與相對側(cè)面的一對端電極連接，并在除端電極所在部位外的瓷體表面制造絕緣層。優(yōu)選地，所述步驟3)中，還包括在所述壓敏電阻基體寬-高側(cè)面形成一對輔助 端電極，所述輔助端電極通過內(nèi)電極連接并與連接同一個內(nèi)電極單元的一對端電極形成 回路。優(yōu)選地，所述步驟3)還包括分別在基板表面至少一對端電極間制造一個電 阻層；或分別在基板表面至少一對端電極間制造一個電感線圈層。進一步地，前述制造方法還包括步驟9)制造保護層在所述電阻層或電感 線圈層表面制造一層高分子保護層。所述高分子保護層的材料可以是環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂等具有絕緣、防水功能的 高分子材料。本發(fā)明的有益效果在于集成了多個獨立功能的壓敏電阻單元，減小了元件體 積，節(jié)省壓敏電阻的安裝空間。電阻層或電感線圈層的設(shè)置，使本發(fā)明的壓敏電阻具有抗電磁干擾的進一步效 果。
圖1是本發(fā)明實施例一的具有兩對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)解析示意圖3是本發(fā)明實施例一的具有三對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例一的具有四對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例二的具有兩對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明實施例二的具有三對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明實施例二的具有四對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明實施例三的具有兩對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是圖8的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)解析示意圖10是本發(fā)明實施例三的具有三對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是本發(fā)明實施例三的具有四對端電極的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12是圖11的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)解析示意圖；圖13是圖11的壓敏電阻的剖視圖<
具體實施例方式下面對照附圖并結(jié)合優(yōu)選具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的闡述。實施例一
如圖1-4所示，本實施例的多層片式壓敏電阻，包括整體形狀呈長方體的壓敏電阻 基體，該壓敏電阻基體包括下基板、上基板以及設(shè)于所述上基板和下基板之間的由多層 包括內(nèi)電極和壓敏電阻膜的壓敏電阻單元組成的壓敏電阻基片，壓敏電阻基體長-高側(cè)
6個或8個端電極形成排狀結(jié)構(gòu)，壓敏電阻基體寬-高側(cè)面 3個或4個相互獨立的內(nèi)電極單元，每個所述內(nèi)電 極單元與一對所述的端電極連接。本實施例的多層片式壓敏電阻的制造方法包括以下步驟 (一)配制漿料
(1)將壓敏電阻膜的材料組分及其重量百分比分別是
面兩端具有兩兩相對的4個 無輔助端電極；所述內(nèi)電極包括2個
氧化鋅(ZnO)70.00%-‘97.00% ；氧化鉍(Bi2O3)0.01% ‘20.00% ；氧化鈷(Co2O3)0.01%--18.00% ；碳酸錳(MnCO3)0.01%- 18.00% ；氧化鈮(Nb2O5)0.02% --16.00% ；氧化鈦(TiO2)0.01% 15.00% ；氧化鉻(Cr2O3)0.01%-,13.00% ；氧化鎳(Ni2O3)0.01%-,13.00% ；氧化銻(Sb2O3)0.01%-^ 13.00% ；氧化硼(B2O3)0.01% 10.00% ；氧化鋁(Al2O3)0.001%--5.000%混合、
(2)將內(nèi)電極的材料組分及其重量百分比分別是 銀(Ag) 50% 100% ；
鈀(Pd) 0% 50%混合制成漿料；
(3)將玻璃絕緣材料、有機高分子絕緣材料中的一種制成絕緣層漿料， 所述玻璃絕緣材料的材料組分及其重量百分比分別是
氧化硅(SiO2)40%-一 80% ；氧化鋁(Al2O3)10%- 35% ；氧化硼(B2O3)5% ‘20% ；氧化鈣(CaO)20% ；氧化鋅(ZnO)15% ；氧化鎂(MgO)1%--10%混合制成漿料
中 禾
所述有機高分子絕緣材料是環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂中的-
(二)迭層將壓敏電阻膜漿料采用包括流延、印刷方式制作基片下基板的單層壓敏電阻膜； 將內(nèi)電極銀鈀漿料采用印刷方式在下基板上制作設(shè)定圖案的內(nèi)電極； 將內(nèi)電極銀鈀漿料采用包括烘干、晾干方式干燥；
在有設(shè)定圖案的內(nèi)電極表面采用包括流延、印刷方式制作中間單層壓敏電阻膜； 根據(jù)壓敏電阻基片中內(nèi)電極圖案的個數(shù)重復以上步驟繼續(xù)制作內(nèi)電極、中間單層壓 敏電阻膜；
最后將壓敏電阻排的膜漿料采用包括流延、印刷方式在上述迭層的表面制作基體1 上基板的壓敏電阻基體1的坯體；
(三)切割
將所述壓敏電阻基體1的坯體切割成符合產(chǎn)品標準外形尺寸，制成單只壓敏電阻基
體；
(四)排膠
將切割后的壓敏電阻基體放置在排膠爐內(nèi)排除其中的有機成分，排膠溫度為100°c 500°C,排膠時間為12小時 36小時；
(五)燒結(jié)
將排膠后的壓敏電阻基體放置在燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)成瓷體，燒結(jié)溫度為1000°c 1200°C,燒結(jié)時間為0.5小時 5.0小時；
(六)基體表面涂敷處理 無機材料涂敷層
在燒結(jié)后的產(chǎn)品上均勻地涂敷一層玻璃絕緣材料漿料，壓敏電阻的端電極所在的位 置除外；并在400°C 1000°C下燒結(jié)IOmin 4h，使玻璃絕緣材料材料緊密地跟瓷體表
面結(jié)合。有機材料涂敷層
將有機高分子漿料涂覆在燒結(jié)成的瓷體表面，壓敏電阻端電極所在的位置除外；再 把有機高分子漿料采用包括烘干、晾干方式干燥；
最后將干燥后的表面有有機高分子漿料的迭層壓敏電阻基體放置在固化爐內(nèi)固化成 絕緣層3，固化溫度為30°C 300°C，固化時間為10分鐘 5.0小時；
(七)制作外表面端電極
將(六)產(chǎn)品在引出端處附著銀導電漿料，并在400°C 900°C下燒結(jié)IOmin 5h形 成端電極2。(A)電鍍
將制作的所有端電極依次電鍍鎳21、錫22，即制得成品。實施例二
如圖5-7所示，本實施例的多層片式壓敏電阻與實施例一的多層片式壓敏電阻相比 的區(qū)別在于本實施例的多層片式壓敏電阻還包括設(shè)置在基體的兩個寬高側(cè)面上的一對 輔助端電極，輔助端電極間通過內(nèi)電極連接，并與連接同一個內(nèi)電極單元的一對端電極 形成回路。該輔助端電極可作為地線連接端。本實施例的多層片式壓敏電阻的制作方法包括 (一)配置漿料與實施例一相同(二)疊層制作方法同實施例一，區(qū)別僅在于內(nèi)電極圖案結(jié)構(gòu)設(shè)計不同。(三)-(八)制作方法與實施例一相同，區(qū)別僅在于在基體的兩個寬_高側(cè)分 別設(shè)置了一個輔助端電極4，該輔助端電極4的制造方法與端電極2相同。實施例三
如圖8-12所示，本實施例的多層片式壓敏電阻與實施例二的多層片式壓敏電阻相比 的區(qū)別在于本實施例的多層片式壓敏電阻還包括多個位于所述上基板和/或下基板上 的電阻層6，每個所述電阻層6的兩端分別與連接同一個內(nèi)電極單元7的一對端電極2連 接；且所述電阻層上表面有一層有機材料保護層或無機材料保護層5覆蓋。電阻層6用于 在壓敏電阻內(nèi)形成R-C回路，使本實施例的多層片式壓敏電阻具有抗電磁干擾的功能， 保護層5具有絕緣、防水作用，用于保護電阻層，其材料優(yōu)選高分子材料，例如環(huán)氧樹 脂、酚醛樹脂等材料。本實施例的多層片式壓敏電阻的制作方法包括以下步驟 (一)“(七)同實施例二
(A)制作相對電極間的電阻層6 在(七)工序產(chǎn)品的長-寬表面，采用既定的方法使長-高側(cè)面兩兩相對的電極間覆 蓋一定電阻值及尺寸要求的電阻漿料，將其30°c 300°C下烘干IOmin 5.0h。(九)在電阻層表面制作保護層
在(八)工序產(chǎn)品的電阻層6表面，采用既定的方法覆蓋一層保護層5，將其30°C 300°C下烘干 IOmin 5.0h。(十)電鍍
將制作的所有外表面電極(包括端電極和輔助端電極)依次電鍍鎳21、錫22，即制 得成品。實施例四
本實施例的多層片式壓敏電阻與實施例三的多層片式壓敏電阻相比的區(qū)別在于本 實施例采用電感線圈層取代實施例三的電阻層6，以在壓敏電阻內(nèi)部形成L-C回路，使本 實施例的壓敏電阻獲得抗電磁干擾功能。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認 定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相 同，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種多層片式壓敏電阻，包括整體形狀呈長方體的壓敏電阻基體，所述壓敏電阻 基體包括下基板、上基板以及設(shè)于所述上基板和下基板之間的由多層包括內(nèi)電極和壓敏 電阻膜的壓敏電阻單元層迭組成的壓敏電阻基片；其特征在于還包括至少兩對端電極，每對端電極相對設(shè)置在所述壓敏電阻基體的兩個長-高側(cè)所述內(nèi)電極包括至少兩個內(nèi)電極單元，每個所述內(nèi)電極單元分別連接一對端電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層片式壓敏電阻，其特征在于還包括相對設(shè)置在所述 壓敏電阻基體兩個寬-高側(cè)面的一對輔助端電極，所述輔助端電極通過內(nèi)電極相連并與 連接同一個內(nèi)電極單元的一對端電極形成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層片式壓敏電阻，其特征在于還包括多個位于所述上 基板和/或下基板上的電阻層或電感線圈層，每個所述電阻層或電感線圈層分別與連接 同一個內(nèi)電極單元的一對端電極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層片式壓敏電阻，其特征在于所述上基板和/或下基板 與所述電阻層或電感線圈層之間還設(shè)有絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層片式壓敏電阻，其特征在于所述電阻層或電感線圈 層上還設(shè)有無機或有機材料保護層。
6.—種多層片式壓敏電阻的制造方法，包括以下步驟1)形成整體形狀呈長方體的壓敏電阻基體，包括用所述壓敏電阻膜漿料制成下基板層壓敏電阻膜；用內(nèi)電極漿料在下基板層壓敏電阻膜上制成有設(shè)定圖案的內(nèi)電極，其包括至少兩個 內(nèi)電極單元；用所述壓敏電阻膜漿料在內(nèi)電極表面制成中間層壓敏電阻膜；重復交替層迭內(nèi)電極、中間層壓敏電阻膜至預定層數(shù)；用壓敏電阻膜漿料在所得迭層的表面制成上基板層壓敏電阻膜；2)將壓敏電阻基體燒結(jié)成瓷體；3)在壓敏電阻基體長-高側(cè)面布置至少兩對端電極，使得每個所述內(nèi)電極單元分別 與相對側(cè)面的一對端電極連接，并在除端電極所在部位外的瓷體表面制造絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層片式壓敏電阻的制造方法，其特征在于步驟3)中， 還包括在所述壓敏電阻基體寬-高側(cè)面形成一對輔助端電極，所述輔助端電極通過內(nèi)電 極連接并與連接同一個內(nèi)電極單元的一對端電極形成回路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層片式壓敏電阻的制造方法，其特征在于，步驟3)還包 括分別在基板表面至少一對端電極間制造一個電阻層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層片式壓敏電阻的制造方法，其特征在于，步驟3)還包 括分別在基板表面至少一對端電極間制造一個電感線圈層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的多層片式壓敏電阻的制造方法，其特征在于，還包括在所述電阻層或電感線圈層表面形成一層無機或有機材料保護層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層片式壓敏電阻及其制造方法，該壓敏電阻包括整體形狀呈長方體的壓敏電阻基體，所述壓敏電阻基體包括下基板、上基板以及設(shè)于所述上基板和下基板之間的由多層包括內(nèi)電極和壓敏電阻膜的壓敏電阻單元層迭組成的壓敏電阻基片；還包括至少兩對端電極，每對端電極相對設(shè)置在所述壓敏電阻基體的兩個長-高側(cè)面；所述內(nèi)電極包括至少兩個內(nèi)電極單元，每個所述內(nèi)電極單元分別連接一對端電極。本發(fā)明的方法為制造上述壓敏電阻的方法。本發(fā)明的有益效果是集成了多個獨立功能的壓敏電阻單元，減小了元件體積，節(jié)省壓敏電阻的安裝空間。
文檔編號H01C1/06GK102024541SQ20101058093
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者馮志剛, 師習恩, 賈廣平 申請人:深圳順絡(luò)電子股份有限公司