[發明專利]一種高穩定性氧化鋅壓敏電阻器制作方法

在審

• 申請號: 201710070179.1
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106747405A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 趙日進;周榮林;袁海兵
• 申請（專利權）人: 南京先正電子股份有限公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622;C04B41/88;H01C17/00;H01C7/112
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于電子元件制作工藝技術領域。涉及一種通用型氧化鋅壓敏電阻器高穩定性氧化鋅壓敏電阻器制作方法。

背景技術

經過三四十年的發展，壓敏電阻器已經是一種比較成熟的產品，廣泛應用于家用電器、電力儀表和設備、通訊、防雷設備、LED燈等領域，在經過長期使用、經受異常過電壓、高環境溫度等以后會有萬分之幾或幾十萬分之幾的失效，而其中因為穩定性不好而造成的產品失效是主要部分。雖然概率很小，但對某一臺設備而言也是不容許的。壓敏電阻器失效的現象是壓敏電阻短路、爆炸、火苗竄出、引起其他元器件甚至整個設備起火或燃燒。如何大幅度減小失效比例，是有待解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明需要解決的問題是在不改變原有工藝設備的條件下，提供一種能夠提高壓敏電阻器穩定性的方法。通過提高產品穩定性，減小產品劣化，從而大幅度減小失效比例。

常規的氧化鋅壓敏電阻器制作方法包括配料、球磨、造粒、成型、燒結、制電極和焊接包封的步驟，為了解決以上技術問題，本發明是通過如下技術方案實現的：一種高穩定性氧化鋅壓敏電阻器制作方法，包括配料、球磨、造粒、成型、燒結、制電極和焊接包封的步驟，其特征在于：配料步驟中，采用的氧化鋅的d50在0.4微米以下，其他摻雜料三氧化二鉍、三氧化二銻、四氧化三鈷、三氧化二鉻、三氧化二鎳、氧化錳采用d50在1.0微米以下及純度在99.7％以上的原料；球磨步驟的球磨時間為6小時。

本發明方法配料步驟中，配方中銀玻粉的含量為氧化鋅的0.1％；三氧化二鉻含量為氧化鋅的0.24％。

本發明方法球磨步驟中采用反絮凝劑A-15作分散劑。

本發明方法燒結步驟中采用預試燒后再調整燒結溫度的方式，控制壓敏電壓取中心值附近及以上(-2％至+10％。)。以實現是降低產品的荷電率，增加安全余量，從而提高產品的使用壽命。

本發明通過調整產品工藝配方改進制漿工藝(包括配料、球磨)。1、摻雜料(除主要材料氧化鋅以外的其它材料)采用超細，高純原料，間接法制得的氧化鋅得d50在0.4微米以下，本專利就是將d50通常在2.0微米以上及純度在98％左右的三氧化二鉍、三氧化二銻、四氧化三鈷、三氧化二鉻、三氧化二鎳、氧化錳等改為d50在1.0微米以下及純度在99.7％以上。2、增加制漿球磨時間，將高速球磨時間由原來的2小時增加到6小時，使漿料混合更均勻，漿料流動性更好，更便于造粒和粉料均勻。3、配方中增加能提高產品穩定性的物質：銀玻粉，氧化鉻，將一般配方中銀玻粉，氧化鉻(即三氧化二鉻)含量提高50％，提高后氧化鉻的含量達到氧化鋅的0.24％。氧化鉻能進入處于晶界的三氧化二銻與氧化鋅反應生成的鋅銻尖晶石中，并能使這種鋅銻尖晶石更穩定，在長期高溫通電的情況下，不易結構改變，從而使晶界穩定，產品性能穩定。4、常規方法一般采用國產分散劑，我們經過多次試驗采用使用英國工藝生產的反絮凝劑A-15作分散劑，使漿料中極性排序更好，(采用國產分散劑一般固含量只能做到55％-59％，而使用A-15，固含量正常做到63％-65％，這樣造粒時，水份蒸發時間短，離子遷移少)使漿料流動性更好，便于粉料的粉碎和混合。

為了檢測本發明方法所制提產品的性能，對壓敏電阻器設計等效模擬加嚴老化試驗。

壓敏電阻器有關穩定性的老化失效模式也是主要的失效模式是：劣化，壓敏電阻器在長

期高溫高濕通電的情況下，極少數，萬分之幾甚至幾十萬分之幾的產品會表現為漏電流

增大，壓敏電壓下降，長期以往直至為零；從而導致產品擊穿。

根據以上失效模式，我們制定了比標準苛刻的多的老化試驗，雙85試驗，即在溫度為85度，相對濕度為85％RH的條件下施加最大連續直流電壓1000小時。試驗后性能漏電流小于10微安。產品通過了該項試驗，其穩定性、可靠性大幅提高。

本發明對原材料改進、配方調整、增加球磨時間、增加產品安全余量，使產品穩定性大幅提高，由改進前的用戶使用一年有數起老化失效投訴，至改進后的用戶使用一年有無老化失效投訴；由改進前的直流上限溫度耐久性試驗1000小時后，漏電流普遍在10.0微安以上，至改進后的直流上限溫度耐久性試驗1000小時后，漏電流普遍在3.0微安以下。

在改進前，使用的是壓敏電阻器，每年有幾起，主要集中在夏天，因壓敏電阻器失效而造成投訴，一般燒毀電路板后設備停止工作，有時會引起火災。在工藝改進后后沒有出現過一起燒毀電路板的情況，更不用說引起火災。壓敏電阻器的穩定化改進大大提高了壓敏電阻器使用的可靠性。

具體實施方式