[发明专利]压敏电阻厚膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压敏电阻厚膜的制备方法，尤其涉及一种用于高压静电放电保护的压敏电阻厚膜的制备方法。

背景技术

随着微电子技术、计算机技术的高速发展，以集成电路器件为核心的各种测量、保护、监控电路及计算机网络、通讯系统已广泛应用于国防、航空、航天、金融、邮电、电力、气象、石油化工等行业以及现代生活的各个领域。这类电子设备的元器件集成度越来越高，信息存储量越来越大，速度和精度不断提高，因而对外界干扰特别敏感，对雷电和静电放电等过电压的耐受能力较低。当这类过电压超过某一阈值时，轻则引起系统误动作，重则导致设备或其它元器件永久性损坏。

静电放电在日常生活中极为常见，由于其现象微弱，发生时人们几乎没有觉察，但对于电子设备却可能是致命的。尽管我们日常接触到的电子产品其内部电路都安装有一定等级的片上静电放电保护措施(如典型的产品内部静电放电保护水平为1000～2000V)，但由于受片上空间的限制，这些保护电路不可能做的太大，因此对静电放电的保护能力十分有限。然而，电子产品在使用过程中产生的静电放电电压峰值能在很短的时间内上升到几千乃至上万伏，这远远超出了片上保护的范围。据日本有关方面统计，电子元件的损坏有50％是静电放电造成的；美国静电放电协会对电子产品损坏原因的评估表明，约27～33％的损坏是由静电放电引起的；我国通讯业每年由静电放电造成的损失高达几亿元人民币。由此可见，在电子产品中引入辅助的片外静电放电保护措施对减少高压静电放电危害造成的损失是十分必要的。

压敏电阻是一种半导体功能陶瓷材料，因其优良的电学非线性和较好的浪涌吸收能力广泛应用于电力电子系统中作为稳压元件和过压保护元件。由于静电放电也是一种瞬态过电压浪涌，压敏电阻理所当然成为静电放电保护元件的主要候选材料。随着电子产品日益向微型、轻量、多功能和高可靠方向发展，迫切要求压敏电阻由传统的大体积片式向新型的小体积膜式发展。用于高压静电放电保护的压敏电阻厚膜因其具有体积小、压敏电压高以及适合表面安装技术等优点受到人们越来越多的关注，成为新型电子产品高压静电放电保护的首选元件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压敏电阻厚膜的制备方法。

一种压敏电阻厚膜的制备方法，包括如下步骤：将包含三氧化二钇的微米原料混合后，采用高能球磨的方法湿磨，然后将球磨后的混合粉体烘干，再采用高能球磨的方法干磨，得到混合均匀的纳米级干燥粉体；将所述纳米级干燥粉体加入到有机载体中并调浆，得到压敏电阻浆料；在陶瓷片基底上采用丝网印刷的方式形成底电极，再采用丝网网板将所述压敏电阻浆料分步多次印刷于所述底电极上，每次印刷完成后烘干，形成厚膜压敏层，然后在所述厚膜压敏层上采用丝网印刷的方式形成顶电极；将具有所述底电极、所述厚膜压敏层和所述顶电极的基底放入电阻炉中，在700～800℃条件下进行低温烧结；在所述底电极和所述顶电极端面上形成电极引出线。

本发明优选的一种技术方案，所述微米原料为氧化锌、三氧化二铋、三氧化二锑、三氧化二铬、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二钇的混合物，所述氧化锌、三氧化二铋、三氧化二锑、三氧化二铬、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二钇的摩尔比为96.42∶0.7∶1.0∶0.5∶0.8∶0.5∶0.08。

本发明优选的一种技术方案，采用高能球磨方法湿磨时，加入15ml无水乙醇，湿磨5～10小时，其中，球料比的范围为10～40∶1，球磨转速范围为300～600rpm。

本发明优选的一种技术方案，采用高能球磨方法干磨时，干磨1～2小时，其中，球料比的范围为10～40∶1，球磨转速范围为300～600rpm。

本发明优选的一种技术方案，所述有机载体为将乙基纤维素溶于松油醇配制形成的浓度为2～10％的有机载体。

本发明优选的一种技术方案，将所述纳米级干燥粉体加入到所述有机载体中并调浆的步骤中，所述纳米级干燥粉体与所述有机载体的质量比为1∶(0.5～2)。

本发明优选的一种技术方案，所述基底为氧化铝陶瓷片基底，采用丝网印刷导电银浆并于100℃的温度下烘干的方式，形成所述底电极和所述顶电极。

本发明优选的一种技术方案，采用6～60μm的丝网网板，将所述压敏电阻浆料分2～10步，每步2～5次的方式印刷于所述底电极上，每次刷制完成后在100℃的温度下烘干，形成所述厚膜压敏层。

本发明优选的一种技术方案，在所述低温烧结的步骤中，将具有所述底电极、所述厚膜压敏层和所述顶电极的基底放入所述电阻炉中，逐渐升温至700～800℃，保温0.5～2小时后随炉降温至室温。