[发明专利]一种片式热敏电阻器及其制造方法

说明书

技术领域

 本发明涉及热敏电阻器技术领域，特别是一种片式热敏电阻器及其制造方法。

背景技术

目前，已有多种片式热敏电阻器的设计方案，最具代表的片式热敏电阻器，如图1所示，它包括：电阻体100、位于上下面两侧的侧面电极101、位于左右两侧内层的银电极102、位于左右两侧的内外层中间的镍电极103、位于左右两侧外层的锡电极104以及用于包封的保护层105。上述片式热敏电阻器制造方法包括如下步骤：A、制作电阻体100，材料为过渡金属Mn、Co、Cu、Ni、Fe的氧化物，先将它们按一定比例混合并研磨成需求的粒度；再加入有机溶剂和有机纤维，充分搅拌，形成浆糊状；通过流延工艺，将该浆糊状的热敏材料流延形成厚度为几十微米至几百微米的薄膜片，再经过叠层、压片、干燥，烧结等工序，并重复数次；然后，经过切割工序，裁切出相应阻值和尺寸大小的电阻体，再经过各种老化、敏化等步骤制得最终的电阻体。B：在已烧结成型的电阻体的上下两面，印刷烧结侧面电极101。C：在电阻体100的表面除左、右两侧和上下面电极位置以外部位，涂封上保护层105。C：在电阻体100的左、右两侧涂附上银电极102；将上下面电极连接导通。D：以电镀方式，在银电极形成端头镍电极103和锡电极104。

在上述片式热敏电阻器制程存在以下问题：

1．制造过程较复杂，时间较冗长。

上述热敏电阻器电阻体层由一层过度金属氧化物组成，在两端涂银制作电极通过电镀生成，但其电阻体材料制作复杂,难度高，必需的生产步骤多达二十几项，造成制程无法缩短，加上切割、老化、敏化等工序，操作复杂，耗时甚多，较难控制。

2．制造成本较高

由于上述制程包括多个流程，所用材料和人工成本都较多，产量低、造成制造成本较高。

3．体积大、重量重、物理强度较差、热敏特性较差。

上述热敏电阻器用流延工艺生产，其产品厚度通常是厚膜丝网印刷工艺产品的2到3倍。由于流延工艺生产的热敏电阻器是电阻体式，电阻器的物理强度取决于电阻体的强度，所以流延工艺生产的热敏电阻器抗物理冲击的能力较差。由于流延工艺生产的电阻器体积大，也造成其在热响应时间长，耗散系数大，自恢复性能差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种体积小、阻值精度高、工艺简单的片式热敏电阻及其制造方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种片式热敏电阻器，包括基片，基片的上端面设有底层电极，底层电极的上端面设有热敏电阻层，热敏电阻层的上端面的两侧分别设有上层电极，所述热敏电阻层的上端面的中部设有保护层，且保护层位于两侧的上层电极的中间。

其中，基片采用绝缘材料制作，如陶瓷，形成绝缘陶瓷基片；底层电极的材料可以是金、钯、铂、银中的一种或其中几种的合金，也可以是镍、铬中的一种金属或其合金。

热敏电阻层材料的材质可以为锰、钴、镍、铜、铁、银中的一种或几种的合金。

上层电极的材料可以是金、钯、铂、银中的一种或几种的合金。

保护层的材料可以是树脂体系，如环氧树脂或酚醛树；或硅的化合物体系，如氮化硅。

一种片式热敏电阻器的制造方法，包括以下步骤：

步骤1：在基片上设置横向划槽和纵向划槽，横向划槽和纵向划槽将基片分隔成形状相同大小的基片单体；

步骤2：运用厚膜成膜技术或薄膜成膜技术，在基片上形成底层电极；

步骤3：运用薄膜成膜技术，在底层电极的上面，形成热敏电阻层；使用薄膜沉积工艺，将锰、钴、镍、铜、铁、银中的一种或其中几种的合金，沉积在底层电极上，形成热敏电阻层半成品；再将该半成品放入300至500℃的热处理箱中进行热处理，以形成具有电阻功能的热敏电阻层；

步骤4：使用薄膜沉积工艺，将金、钯、铂、银中的一种或其中几种的合金，分别沉积在热敏电阻层上端面的两侧上，并形成上层电极；

步骤5：运用厚膜成膜技术或薄膜成膜技术，在热敏电阻层的上端面中间形成保护层，且保护层位于两侧的上层电极之间；其中保护层的材料是树脂体系，如环氧树脂或酚醛树；或硅的化合物体系，如氮化硅。

步骤6：沿着基片上的横向划槽和纵向划槽，将步骤5的产品分割成多个片式热敏电阻器单体。

其中，步骤6后还有：

步骤7：对片式热敏电阻器单体进行性能测试，分选，包装，入库。