[发明专利]一种多层片式热敏陶瓷电阻用端电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无源器件技术领域，具体涉及一种多层片式热敏陶瓷电阻用端电极及其制备方法。

背景技术

随着表面贴装技术的进步，电子元器件的微型化和片式化等技术得到了飞速发展。其中，多层片式热敏陶瓷电阻是通过交替层叠由BaTiO₃基构成的半导体陶瓷生片和包含Ni导电粉末的导电性膜，然后将该叠层体在还原气氛下进行一体共烧，再将其在氧化气氛下热处理，得到多层片式热敏陶瓷素体，最后在多层片式热敏陶瓷素体的端面上烧结Ag端电极而制成。

由于多层片式热敏陶瓷电阻在表面安装时，需经过焊接才能牢固地贴装在电路板上，这就对电阻的耐焊接热和可焊性提出了很高的要求。由于Ag端电极抗高温焊料侵蚀性较差，在焊接过程中，常因Ag端电极遭破坏而使产品失效。因此，表面贴装用片式元件的端电极通常采用三层结构，即用烧结工艺先形成底层的Ag端电极再用电镀的方法在Ag端电极上形成Ni中间电极和Sn外部电极。其中的Ni中间电极是一个阻挡层，它把底层的Ag端电极包住起保护作用，使端电极可以承受高温焊料的侵蚀，外层的Sn层则是为了提高端电极的可焊性，使其适合于表面组装技术。由此可见，端电极的三层结构能很好地解决端电极的可焊性问题。

但电镀Ni中间电极和Sn外部电极时，电镀液往往会对片式元件的性能产生不利的影响，特别是在多层片式热敏陶瓷素体的烧结密度低的情况下，镀液浸入到多层片式热敏陶瓷素体的内部，导致多层片式热敏陶瓷电阻的特性劣化，比如元件的耐压下降。为解决该问题，有文献报道了通过在多层片式热敏陶瓷素体的表面上形成玻璃包覆层，可防止镀液浸入，抑制元件耐压的降低。但是，由于存在于多层片式热敏陶瓷素体和端电极之间的玻璃包覆层为绝缘层，影响Ag端电极与Ni內电极的接触，造成电阻器阻值的大幅度波动。该端电极的制造方法包括端电极浆料的制备、包覆体的制备、端电极的烧结等。

发明内容

本发明的目的是设计一种多层片式热敏陶瓷电阻用端电极及其制备方法，该端电极既有高的导电性，又可与前期形成的抗镀液侵蚀用的玻璃包覆层形成良好的融合，消除玻璃包覆层对于片式元件阻值的大幅度波动的不利影响。

一种多层片式热敏陶瓷电阻用端电极，其成分及质量百分比为：银粉40～70％、硼化镍5～35％、无机粘结剂2～5％、有机粘结剂25～28％，其中，

所述无机粘结剂的成分及质量百分比为：二氧化硅5～15％、氧化硼5～15％、氧化鉍30～60％、氧化钡1.5～15％、二氧化钛1.5～15％、氧化铝0～15％、氧化锌0～15％；

所述有机粘结剂的成分及质量百分比为：有机树脂10～30％、有机溶剂70～90％。

所述有机树脂选用松香、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或混合，所述有机溶剂选用松油醇、蓖麻油、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或混合。

一种多层片式热敏陶瓷电阻用端电极制备方法，包括：

(1)端电极浆料的制备步骤：

无机粘结剂的配制步骤：称料无机粘结剂组分，经研磨混合均匀后加热、保温、淬火得到玻璃颗粒，对玻璃颗粒进行球磨粉碎；所述无机粘结剂的成分及质量百分比为：二氧化硅5～15％、氧化硼5～15％、氧化鉍30～60％、氧化钡1.5～15％、二氧化钛1.5～15％、氧化铝0～15％、氧化锌0～15％；

有机粘结剂的配制步骤：称料有机粘结剂组分，经搅拌混合均匀进行加热、过滤；所述有机粘结剂的成分及质量百分比为：有机树脂10～30％、有机溶剂70～90％；

端电极浆料的配制步骤：称料银粉40～70％、硼化镍5～35％、无机粘结剂2～5％和有机粘结剂25～28％，将其球磨混合均匀；

(2)包覆体的制备步骤：在无机粘结剂中添加有机粘结剂制成悬浮液，将多层片式热敏陶瓷素体在悬浮液中浸渍后，经过干燥、烧结得到在其表面形成玻璃包覆层的包覆体；；

(3)端电极的烧结步骤：在包覆体的两端面上涂敷端电极浆料，对其烧结形成Ag端电极。

所述无机粘结剂的配制步骤中加热温度1100～1250℃，保温时间30～60min。

所述有机粘结剂的配制步骤中加热温度80～90℃，在400～800目的滤网上过滤。

所述包覆体的制备步骤中的烧结温度600～650℃，烧结时间30～60min。

所述端电极的烧结步骤的烧结温度650～800℃，烧结时间10～20min。