電子元器件多層合金電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電子組件領(lǐng)域，尤其是一種電子元器件多層合金電極。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓敏電阻是由在電子級ZnO粉末基料中摻入少量的電子級Bi203、C〇203、Mn02、 Sb203、Ti02、Cr203、Ni203等多種添加劑，經(jīng)混合、成型、燒結(jié)等工藝過程制成的精細(xì)電子陶 瓷；它具有電阻值對外加電壓敏感變化的特性，主要用于感知、限制電路中可能出現(xiàn)的各種 瞬態(tài)過電壓、吸收浪涌能量。
[0003] 為了降低壓敏電阻的制造成本，申請?zhí)枮?01110140236. 1，發(fā)明名稱為"銅電極氧 化鋅壓敏電阻器及其制備方法"，公開了無氧氣氛下，采用隧道鏈?zhǔn)綘t，燒滲賤金屬電極的 工藝，此工藝制作的壓敏電阻銅電極在高溫使用條件下，純銅易發(fā)生氧化，對家用、工業(yè)電 子設(shè)備的長期使用可靠性帶來隱患，且工藝需消耗大量惰性氣體，壓敏陶瓷喜氧，批量化的 合格率難以保證，雖賤金屬材料成本下降，但輔助成本疊加，整體成本降低有限。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種新型電子組件多層合金電極，解決電 子元器件電極成本問題的同時(shí)，提升賤金屬銅電極在高溫使用條件下的可靠性。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電子元器件的多層合金電 極，包括依次覆蓋在陶瓷基體上的第一金屬層以及第二合金層；所述的第一金屬層為金屬 電極；所述的第二合金層為合金電極；第二合金層采用熱噴涂工藝覆蓋在第一金屬層上； 所述的第一金屬層為采用絲網(wǎng)印刷工藝制成的鋁漿層；所述的第二合金層為合金絲；所述 的第二合金層與引腳焊接；外部包裹有絕緣層。
[0006] 本實(shí)用新型所述的合金絲為磷青銅合金絲或硅青銅合金絲或鋁青銅合金絲或 銅磷錫合金絲。所述的磷青銅中磷的重量百分比為7. 5%~8. 5%，余量為銅；所述的硅 青銅中硅的重量百分比為2. 8%~4. 0%，余量為銅；所述的鋁青銅中鋁的重量百分比為 7. 5%~8. 5%，余量為銅；所述的銅磷錫的合金中磷的重量百分比為6. 80%~7. 50%，錫 的重量百分比為5. 0%~6. 0%，余量為銅。
[0007] 本實(shí)用新型所述的鋁漿中包含鋁金屬粉、玻璃粉以及粘結(jié)劑；所述的鋁金屬粉的 重量百分比為65%~70%;所述的玻璃粉包括Si02、Bi02以及B203;玻璃粉的重量百分比 為10 %~15%;所述的粘結(jié)劑的重量百分比為10 %~25%，成分為乙基纖維素與松油醇。
[0008] 電子元器件多層合金電極的制備方法，包括以下步驟：
[0009] 1)第一層金屬電極制作步驟：
[0010] a)對陶瓷基體表面進(jìn)行清潔處理；
[0011]b)純鋁金屬粉加入玻璃粉及粘結(jié)劑中調(diào)和制成金屬含量為75%的金屬膏；通過 絲網(wǎng)印刷方式將上述鋁金屬膏覆蓋于陶瓷基體上；
[0012]C)將已印刷金屬膏的瓷片放入l〇〇°C的烘箱進(jìn)行烘干60分鐘；將已烘干完成之瓷 片取下，反面進(jìn)行同樣的絲網(wǎng)印刷程序并放入l〇〇°C的烘箱進(jìn)行烘干60分鐘；
[0013] d)兩面已印刷完成的芯片放入溫度為600°C~750°C的隧道爐內(nèi)進(jìn)行燒附，完成 第一金屬層的制備；
[0014] 2)第二層合金電極層制作步驟：
[0015]a)將已燒附好第一金屬層材料的基片嵌入熱噴涂治具中；
[0016]b)噴涂絲材采用銅與磷、硅、鋁中任意一種組成的合金絲或銅與磷、錫組成的合金 絲，設(shè)定電弧或火焰熱噴涂的噴涂參數(shù)，噴涂電壓為20~35V，噴涂電流為100~200A，噴 涂氣壓為〇. 5~0. 6Mpa;送絲電壓為10~14V，噴涂厚度為20~30ym;
[0017]C)將合金電極與引腳焊接，焊接品經(jīng)環(huán)氧樹脂進(jìn)行絕緣包封，測試電氣特性。
[0018] 電極形狀根據(jù)陶瓷組件形狀，不局限于電極的任何形狀；電子組件形狀可方形，圓 形，橢圓型，管型，柱型，錐型等；電子元器件為壓敏，氣敏，PTC熱敏，NTC熱敏，壓電陶瓷，陶 瓷電容等電子組件。
[0019] 本實(shí)用新型的有益效果是：第二合金層選用銅合金噴涂絲噴涂相比銅漿印刷或純 紫銅絲噴涂而言，不僅替代了銅漿印刷工藝，還在解決電子元器件電極成本問題的同時(shí)，提 升賤金屬銅電極在高溫使用條件下的可靠性。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0021] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本實(shí)用新型的工藝總流程圖；
[0023] 圖3是真空磁控濺射工藝原理圖；
[0024] 圖4是電弧噴涂工藝原理圖；
[0025] 圖中：1、陶瓷基體；3、引腳；4、絕緣層；22、第二合金層；21、第一金屬層。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡 化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān) 的構(gòu)成。
[0027] 如圖1-4所示的一種電子元器件，以壓敏電阻為例，工藝流程如圖2,含有配料， 噴霧造粒，干壓成型，燒成陶瓷，陶瓷表面絲網(wǎng)印刷，電極電弧噴涂，焊接，絕緣材料包封、固 化。
[0028] 以下實(shí)施例均采用直徑14mm，厚度1. 8mm，型號為14471的壓敏電阻為例
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 第一層金屬電極制作步驟：
[0031]1)對陶瓷基體表面進(jìn)行清潔處理；
[0032] 2)純鋁金屬粉加入玻璃粉及黏結(jié)劑調(diào)和成金屬含量為75%之金屬膏。通過絲網(wǎng) 印刷方式將上述鋁金屬膏覆蓋于陶瓷芯片1上；
[0033] 3)將已印刷金屬膏的瓷片放入KKTC的烘箱進(jìn)行烘干60分鐘。將已烘干完成之 瓷片取下，反面進(jìn)行同樣的絲網(wǎng)印刷程序并放入l〇〇°C的烘箱進(jìn)行烘干60分鐘。
[0034] 4)兩面已印刷完成之芯片放入溫度為600°C~750°C的隧道爐內(nèi)進(jìn)行燒附，完成 第一金屬層21制備。
[0035] 第二層合金電極層制作步驟：
[0036] 將已燒附好第一金屬層材料的基片嵌入熱噴涂治具中；
[0037] 噴涂絲材采用鋁青銅絲，設(shè)定電弧熱噴涂的噴涂參數(shù)，噴涂電壓為20~35V，噴涂 電流為100~200A，噴涂氣壓為0. 5~0. 6Mpa;送絲電壓10~14V，噴涂厚度為20~30ym。
[0038] 將合金電極與引腳焊接，焊接品經(jīng)環(huán)氧樹脂進(jìn)行絕緣包封，測試電氣特性。
[0039] 實(shí)施例2-5是在實(shí)施例1基礎(chǔ)上將噴涂絲材分別更換為不同成分配比的硅青銅， 磷青銅，錫青銅，錫磷銅，工藝步驟在此不再熬述。
[0040] 比較各實(shí)施例在耐高溫環(huán)境下的老化特性，高溫老化測試條件為 125±2°C，1000±24小時(shí)，施加VDC= 385V，測試?yán)匣昂髩好綦妷鹤兓剩澳徒M合波 (6KV/3KA)能力次數(shù)比較。
[0041]
[0042] 從實(shí)施例對比表中可以得出結(jié)論，采用印刷鋁與合金銅絲噴涂的復(fù)合電極結(jié)構(gòu)比 傳統(tǒng)印刷銀電極結(jié)構(gòu)老化后電壓變化率更低，且耐組合波能力次數(shù)可以提升40%。
[0043] 以上說明書中描述的只是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說明不對本實(shí)用 新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所 述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子元器件的多層合金電極，其特征在于：包括依次覆蓋在陶瓷基體上的第一 金屬層以及第二合金層；所述的第一金屬層為金屬電極；所述的第二合金層為合金電極； 第二合金層采用熱噴涂工藝覆蓋在第一金屬層上；所述的第一金屬層為采用絲網(wǎng)印刷工藝 制成的鋁漿層；所述的第二合金層為合金絲；所述的第二合金層與引腳焊接；第二合金層 外部包裹有絕緣層。2. 如權(quán)利要求1所述的電子元器件的多層合金電極，其特征在于：所述的合金絲為磷 青銅合金絲或硅青銅合金絲或鋁青銅合金絲或銅磷錫合金絲。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電子元器件的多層合金電極，包括依次覆蓋在陶瓷基體上的第一金屬層以及第二合金層；所述的第一金屬層為金屬電極；所述的第二合金層為合金電極；第二合金層采用熱噴涂工藝覆蓋在第一金屬層上；所述的第一金屬層為采用絲網(wǎng)印刷工藝制成的鋁漿；所述的第二合金層為銅與磷、硅、鋁中任意一種組成的合金絲或銅與磷、錫組成的合金絲。本實(shí)用新型第二合金層選用銅合金噴涂絲噴涂相比銅漿印刷或純紫銅絲噴涂而言，不僅替代了銅漿印刷工藝，還在解決電子元器件電極成本問題的同時(shí)，提升賤金屬銅電極在高溫使用條件下的可靠性。
【IPC分類】H01C17/00, H01C1/14, H01C7/10, H01C17/28
【公開號】CN204668039
【申請?zhí)枴緾N201520202154
【發(fā)明人】徐勛, 賈志偉
【申請人】興勤（常州）電子有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月3日