[發明專利]一種電極電子組件及其制備方法

有效

• 申請號: 201410479427.4
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104299738B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 黃任亨
• 申請（專利權）人: 興勤（常州）電子有限公司
• 主分類號: H01C7/10
• 分類號: H01C7/10;H01C1/142;H01C17/28
• 代理公司: 常州知融專利代理事務所(普通合伙)32302
• 代理人: 路接洲

技術領域

本發明涉及壓敏電阻領域，尤其是一種電極工藝的電子組件及其制備工藝。

背景技術

壓敏電阻以氧化鋅粉末為主材，摻雜氧化鉍，氧化銻，氧化錳等晶界元素，經干壓成型后，排除有機粘結劑，再高溫燒成為帶有非線性特性的陶瓷電阻。

傳統的壓敏電阻導電電極一般采用絲網印刷工藝形成，在陶瓷芯片上附著含銀60～80％的有機銀漿，經過600～900℃高溫燒滲后，電極層一般要求在6～15um的厚度以保證焊接工藝以及產品信賴性。采用傳統絲網印刷銀漿工藝存在如下缺點和不足：

1、銀漿中含有大量有害物質，制造工藝會產生嚴重污染環境；

2、生產成本高，需要耗費大量貴重的銀。一般行業內為達到壓敏電阻承受較大突波電壓沖擊的能力，不得不采用加厚銀層的方式，銀層厚度一般都在15um以上！

傳統絲網印刷銀電極型壓敏電阻缺點：

1、結合力差，銀與陶瓷屬不匹配結合，主要靠銀漿中玻璃態物質滲透到陶瓷晶界來提高結合力；附著力不佳；

2、歐姆接觸電阻大；

3、膜層不耐無鉛焊料溶蝕---因為銀與錫的固相溶解能力大，高溫下焊錫極易溶蝕銀層。在目前環保壓力下，使用無鉛焊錫工藝焊接生產產品，為了防止電極發生虛焊、熔銀，故需要使用含銀較多的3Ag焊錫，阻礙產品成本降低；同時，由于Sn-Ag高溫互溶特性，造成產品長時間通電后，Ag電極被焊錫侵蝕以及電極附著力降低甚至脫離，為移動設備(如汽車)等使用此類壓敏電阻產生安全隱患。

為了降低壓敏電阻的制造成本，申請號為201310177249.5，發明名稱為“一種電子陶瓷組件的卑金屬復合電極及其制備方法”，公開了多層熱噴涂賤金屬的工藝，此工藝所制作壓敏電阻的電極缺點是，當高放電時，電流易在界面產生高熱量，在多次高電流沖擊后不同金屬電極界面容易分離，對產品的長期應用可靠性帶來風險。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種電極工藝的電子組件及其制備工藝，能夠使電極層與陶瓷組件能緊密結合又能保持良好的焊接性能。

本發明所采用的技術方案為：一種電極電子組件，包括陶瓷基體、陶瓷基體下端的引腳及包封整個陶瓷基體且與引腳組連接的絕緣層，所述的引腳與電極層相連接，所述的電極層為兩種或兩種以上賤金屬或合金的噴涂層；所述的噴涂層的濃度呈梯度分布。

進一步的說，本發明所述的噴涂層由鋅、銅、錫、鎳、鋁中的兩種或兩種以上元素合金的賤金屬組成；厚度為20～100μm。

本發明所述的噴涂層自陶瓷本體向外包括前段、中段以及后段；所述的前段為一種賤金屬或合金層；后段為另一種賤金屬或合金層；所述的中段為兩種或兩種以上賤金屬或合金的混合層。所述的前段的金屬濃度呈遞減分布，濃度由100％至0％；所述的后段的金屬濃度呈遞增分布，濃度由0％至100％。

同時，本發明還提供了一種電極電子組件的制備方法，包括以下步驟：

1)將已預處理過的陶瓷體置入連續式電弧或火焰噴涂機的工件架中；

2)噴涂機為隧道連續式，直接噴涂陶瓷體雙面，并設置多任務工位的噴頭，每個噴頭噴射所需材料的一種或合金，兩支噴頭為一組；

3)先由一支噴頭完成噴射過程；在該噴頭即將完成噴射之前，另一支噴頭開始進行噴射，形成噴涂層；

4)將已噴涂好電極層的陶瓷體與引腳采用焊錫焊接；

5)焊接品經環氧樹脂包封絕緣層，固化后測試電氣特性。

步驟3)中，先噴射的噴頭所噴射的金屬濃度呈遞減分布，濃度由100％至0％；后噴射的噴頭所噴射的金屬濃度呈遞增分布，濃度由0％至100％；兩支噴頭所噴射的金屬有交界面。

噴頭由程控送絲電壓在0-20V之間以控制噴涂出料量及噴涂時間來形成兩種金屬材料濃度梯度分布；涂電壓為20-35V，噴涂電流為100-200A，噴涂氣壓為0.5Mpa；噴涂時間為4-10秒。

本發明的有益效果是：本發明在保證原有產品電氣特性前提下，具有以下優點：1、有效降低了成本；2、避開傳統絲網印刷工藝的有機溶劑揮發和熱分解造成的環境污染；3、減少不同金屬間接合問題，降低大電流下剝離風險，.縮短了電極制做流程，但仍保有電極與陶瓷組件的結合性與金屬導線間的可焊性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的優選實施例的結構示意圖；

圖2是本發明的工藝總流程圖；

圖3是本發明的電極濃度梯度噴涂示意圖；