[发明专利]高通流热敏元件及其制备方法

说明书

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其是一种具有高电流通过能力的热敏元件及其制备方法，克服现有热敏元件最大过流能力难以提高的问题，方案是，具有热敏瓷体和导电引脚，热敏瓷体两极极面上设有银电极层，银电极层的表面上还具有喷铜层，导电引脚经无铅焊锡焊接在喷铜层上，喷铜层可以阻隔焊锡对银电极层的侵蚀，喷铜层更可对热敏瓷体散热降低热敏瓷体本体温度；相应的制备方法具有过程：a.通过配料、制粒、成型和烧结制成热敏瓷体；b.对热敏瓷体两极极面上印烧银电极；c.在所印烧的银电极外喷涂喷铜层；d.在喷铜层上经无铅焊锡焊接导电引脚。银电极层中金属组成物为80～99.5wt％的银和0.5～20wt％的镍铬合金、镍钒合金、铬、钯和铂中的一种或一种以上的组合物。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其是一种具有高电流通过能力的热敏元件及其制备方法。

背景技术

突波电流抑制用功率型热敏电阻NTC广泛应用于开机保护电路中，其在完成抑制突波电流作用后，由于热敏电阻的自热效应，热敏电阻器本体温度升高，其电阻值将下降到非常小的程度，从降低功耗，此时NTC处于稳态，我们将稳态下NTC能够加载的最大电流称为Imax，目前，客户在NTC选型时，由于设计空间及PCB板工作温度的限制，一般对NTC有以下要求：小型化、高Imax加载能力和低本体温度。

在NTC产品的制备工艺中，依据焊锡种类(用于NTC芯片和引脚的连接)的不同，可分为两类：1.无铅品(焊锡熔点约217℃)，2.含铅品(焊接熔点约287℃)，因NTC稳态时的工作温度和加载的稳态电流呈正比，故在一定程度上，Imax能力会受限于焊锡的材质，因为稳态电流提升后，NTC本体温床升高，当温度超过焊锡的熔点时，焊锡会熔融，又因银和锡有很好的互溶性，会引起“锡蚀银”的现象，破坏电极层，导致导电引脚脱落，进而引起NTC失效。

如何降低稳态加载时的本体温升，成为Imax能力提升的关键，现有的技术手段和相应存在的缺点是：

a.增加本体尺寸，提升产品功率，增加散热面积，进而降低本体温度，提升Imax能力；相应的缺点是，元件在安装板上一般都有限定的安装空间，客户往往不能接受尺寸上的增加，且成本较高；

b.增加芯片的电极厚度(目前一般是Ag电极)，减缓高温下焊锡熔融侵蚀Ag电极的过程，短时间内在一定程度上提升Imax能力；相应的缺点是，增加电极厚度无法从根本上解决温升的问题，只能减缓，从长期稳定性看有失效风险，且电极为贵金属，成本较高；

c.焊接部位导线打弯成不规则形状，增加导线和电极的接触面积，借助导线散热，提升Imax能力；相应的缺点是，增加导线和电极的接触面积，改善程度有限，不能满足较高的设计要求；

d.采用高铅焊锡焊接，提升焊锡熔点，能承受更高的本体温度，增强Imax能力；相应的缺点是，高铅焊锡存在重金属污染，在今后不长的时间就会被禁止使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的问题，提出一种使用无铅焊锡、不改变本体尺寸和成本可控的具有较小本体温升的高通流热敏元件及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高通流热敏元件，具有热敏瓷体和导电引脚，所述热敏瓷体两极极面上设有银电极层，所述银电极层的表面还具有喷铜层，所述导电引脚焊接在喷铜层上。所述喷铜层可以阻隔焊锡对银电极层的侵蚀，喷铜层更可对热敏瓷体散热降低热敏瓷体本体温度。

具体的为了环保，避免重金属污染，所述导电引脚经无铅焊锡焊接在喷铜层上。