[發明專利]一種可在高溫狀態下使用的氧化鋅突波吸收器有效

申請號：	201110006382.5	申請日：	2011-01-05
公開（公告）號：	CN102157256A	公開（公告）日：	2011-08-17
發明（設計）人：	連清宏;朱頡安;徐至賢;黃興祥;方廷毅	申請（專利權）人：	立昌先進科技股份有限公司
主分類號：	H01C7/12	分類號：	H01C7/12
代理公司：	北京金信立方知識產權代理有限公司 11225	代理人：	黃威;孫麗梅
地址：	中國臺灣桃園***	國省代碼：	中國臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種高溫狀態使用氧化鋅吸收
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種氧化鋅突波吸收器，特別是一種適用于工作溫度在125℃以上的氧化鋅突波吸收器。

背景技術

氧化鋅突波吸收器是一種電阻值隨電壓非線性改變的阻抗體，其主要成份是氧化鋅(ZnO)粉末，混合金屬氧化物添加劑，例如：Bi₂O₃、Sb₂O₃、CaO、Cr₂O₃、Co₂O₃、MnO等，經過高溫燒結成陶瓷燒結體制成。為了提高材料的燒結性能，可再均勻地添加少量SiO₂。

這種氧化鋅突波吸收器具有優異的非歐姆特性及優良的突波吸收能力，其電流—電壓特性曲線為優異的非線性，在低電壓時，電阻值很高，在高壓時，電阻值急速下降，因此又稱變阻器(varistor)。

氧化鋅突波吸收器通常用來保護電子電路，防止電子電路受到過大的瞬時電壓破壞或干擾。在正常工作環境下，氧化鋅突波吸收器處于預備狀態，相對于受保護的電子組件而言，具有數兆歐姆的阻抗，能阻止電流通過，故電流走原設計電路線路時，不會影響到原設計電路的特性。但當瞬間突波電壓出現，超過氧化鋅突波吸收器的崩潰電壓時，所述突波吸收器的阻抗會變低(僅有幾個歐姆)，以近于短路的狀態使大量突波電流通過，并且氧化鋅突波吸收器將電流分流到接地組件，以避免電子產品或昂貴電路組件受到突波而損壞。

氧化鋅突波吸收器應用于一般信息產品上作為電壓穩定與突波吸收裝置時，氧化鋅突波吸收器的工作溫度范圍上限大都在85℃左右。隨著電子產品和通訊產品的快速發展，氧化鋅突波吸收器的使用溫度不斷地提高。例如，突波吸收器應用于汽車的ABS(Antilock?Brake?System，防抱死系統)、安全氣囊或動力方向盤的電子電路上面時，工作溫度就需要達到125℃，甚至達到150℃以上。但是，在目前現有技術中，尚未見到使用溫度超過150℃的氧化鋅突波吸收器。

此外，現有技術的氧化鋅突波吸收器的陶瓷燒結體中，在氧化鋅晶粒與晶粒之間的晶界層成分，通常是負溫度系數(NTC)熱敏電阻材料，電阻值隨著溫度升高而降低，當使用溫度升高時，原添加于晶界層成分中的載流子遷移速度增大，在工作電壓作用下，會造成氧化鋅突波吸收器產生電阻降低、非歐姆指數值減小、漏電流增大及崩潰電壓降低等劣化現象，最后導致氧化鋅突波吸收器熱燒毀。

因此，需要一種適用于工作溫度在125℃以上的氧化鋅突波吸收器。

發明內容

為了解決上述問題，本發明旨在提供一種最高工作溫度高于125℃甚至高于150℃時仍然可以正常使用的一種在高溫狀態下使用的氧化鋅突波吸收器。

為了解決上述問題，本發明的技術方案如下：

本發明提供一種可在高溫狀態下使用的氧化鋅突波吸收器，包括一陶瓷燒結體，所述陶瓷燒結體包含氧化鋅晶粒及位于所述氧化鋅晶粒與晶粒間的晶界層，所述晶界層的成分中包含占所述晶界層總量的10～85mol％的正溫度系數熱敏電阻材料。

作為優選，所述陶瓷燒結體含有97mol/％的氧化鋅晶粒，所述氧化鋅晶粒與燒結成所述晶界層的燒結料或玻璃粉的重量配比為100∶2～100∶30。

作為優選，所述正溫度系數熱敏電阻材料為鈦酸鋇或鈦酸鋇摻雜鈦酸鍶。

作為進一步的優選，所述正溫度系數熱敏電阻材料為多晶態或玻璃態的正溫度系數熱敏電阻材料。

作為進一步的優選，所述鈦酸鋇中還摻雜有選自Li¹⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Sn⁴⁺、Mn⁴⁺、Si⁴⁺、Zr⁵⁺、Nb⁵⁺、Al³⁺、Sb³⁺、Bi³⁺、Ce³⁺或La³⁺離子的其中一種或者幾種。