[发明专利]铝电极浆料及其制法与陶瓷正温度系数热敏电阻

说明书

本发明提供一种铝电极浆料及其制法与陶瓷正温度系数热敏电阻。铝电极浆料包含40重量百分比至65重量百分比的铝粉、13重量百分比至27重量百分比的无机黏结剂以及20重量百分比至35重量百分比的有机黏结剂，其中无机黏结剂包含氧化锌和三氧化二锑。由本发明的铝电极浆料制得的铝电极可与陶瓷片形成良好的欧姆接触，并具有优异的抗老化性能及室温抗通断性能，故能适用于制作陶瓷正温度系数热敏电阻。

技术领域

本发明是关于一种铝电极浆料，特别是关于一种铝电极浆料及其制法与陶瓷正温度系数热敏电阻。

背景技术

热敏电阻是一种对热敏感的电阻器，其电阻值随着环境温度变化而改变。由于热敏电阻可侦测细微的温度变化，故其具有高灵敏度及高准确性。随着温度变化其电阻值下降或上升的差异，热敏电阻可分为负温度系数(negative temperature coefficient，NTC)热敏电阻及正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)热敏电阻。

正温度系数热敏电阻广泛应用于过电流保护组件。正温度系数热敏电阻的温度在到达某一温度之前，其电阻值保持在低水平，使电路正常运作；而一旦发生故障，电路的电流异常增加，过电流使正温度系数热敏电阻呈现高温，当超过居里温度时，正温度系数热敏电阻的电阻值随着温度上升而急剧升高，由此限制过电流以保护电路。当排除故障的原因之后，电流恢复正常，正温度系数热敏电阻在冷却之后其电阻值回复至低水平，使电路得以继续正常运作。

陶瓷正温度系数(ceramic positive temperature coefficient，CPTC)热敏电阻是正温度系数热敏电阻的一种，其是由掺杂金属氧化物的多晶陶瓷材料制成的半导体陶瓷组件。由于陶瓷正温度系数热敏电阻是一种半导体组件，故在制作过程当中需在陶瓷正温度系数热敏电阻的表面附上一层电极以展现各项电性能，方能正常地应用在电路中。

现今，制作陶瓷正温度系数热敏电阻的电极的方法主要有以下两种：(1)印刷法，于陶瓷片表面印刷贵金属(例如银)导电浆料，再通过高温烧结形成电极，然而，贵金属的价格居高不下，导致陶瓷正温度系数热敏电阻的制造成本增加；(2)溅射法，于陶瓷片表面喷溅贱金属材料(主要为铝、铜、镍等)以形成电极，虽然铝的制造成本较低，但在喷溅金属铝的过程中因铝粉尘爆炸而有安全上的疑虑。因此，现有技术正尝试开发一种利用铝电极浆料制备陶瓷正温度系数热敏电阻的电极的方法。

为了使电极与陶瓷片具有良好的附着性及电性能，现有技术已开发的铝电极浆料通常具有高含量的铅，但铅为有害物质且对环境造成污染，含铅产品是欧盟立法制定的《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of HazardousSubstances，RoHS)中限制使用的电子电器产品。

因此，目前业界仍设法开发一种可依不同需求而选择性省略铅作为必要成分的铝电极浆料，由此制备陶瓷正温度系数热敏电阻的电极。然而，现有技术中不含铅的铝电极浆料所制备的铝电极存在以下问题：(1)欧姆接触不良、(2)抗老化性能差、及(3)室温抗通断性能差，致使利用不含铅的铝电极浆料所制得的陶瓷正温度系数热敏电阻无法符合市场规格，难以商品化。

发明内容

有鉴于上述技术缺陷，本发明的目的在于开发一种不需使用贵金属的铝电极浆料，以期能降低制造成本。

本发明的另一目的在于开发一种安全的铝电极浆料，以期在制造铝电极的过程中不会因铝粉尘爆炸而造成任何人员伤亡。

为达成前述目的，本发明提供一种铝电极浆料，其包含：40重量百分比(wt％)至65wt％的铝粉、13wt％至27wt％的无机黏结剂以及20wt％至35wt％的有机黏结剂，其中无机黏结剂包含氧化锌(ZnO)和三氧化二锑(Sb₂O₃)。