[发明专利]铜合金电极钛酸锶钡钙环形压敏电阻器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环形压敏电阻器制备领域，更具体的说，本发明涉及一种以铜合金作为电极的钛酸锶钡钙环形压敏电阻器及其制备方法。

背景技术

环形压敏电阻器主要用于微电机上，起到吸收火花和消除噪音的作用。通常，环形压敏电阻器包括环形电阻器陶瓷基片和连接于环形电阻器陶瓷基片上的三个或三个以上的电极，电极可以连接于环形电阻器陶瓷基体的上端面、下端面或侧面上。

目前，环形压敏电阻器上使用的电极主要为银电极，通常需要印刷两层银浆，其中，底层为欧姆浆料，以保证压敏性能的稳定性；表层为普通银浆，以增大银电极的可焊接性。

由于银浆的主要组分Ag价格高，给厂家带来了很大的成本压力，很大程度上限制了其大规模使用。因此，业界开始考虑用价格较低的金属电极，如纯铜电极来代替银电极。采用铜电极制备环形压敏电阻器不仅可以降低生产成本，而且由于铜浆料可以实现欧姆接触，在丝印浆料的过程中工艺相对简单。

上世纪90年代末，日本TDK公司已经批量生产铜电极钛酸锶环形压敏电阻器，其制备方法主要采用化学镀、电镀和热处理，但是，没有给出具体的制备参数且工艺复杂。此外，在实际的应用中发现：纯铜电极容易氧化，焊接性能较差，焊接时间较长，导致后续生产成本增加，对纯铜电极环形压敏电阻器的市场推广不利。

有鉴于此，确有必要提供一种新型的环形压敏电阻器，其电极具有良好的抗氧化性和可焊接性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有良好抗氧化性和可焊接性的电极的环形压敏电阻器及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种环形压敏电阻器，其包括一个环形压敏电阻器陶瓷基片和三个或者三个以上连接于环形压敏电阻器陶瓷基片的上端面、下端面或侧面上的电极，其中，环形压敏电阻器陶瓷基片由钛酸锶钡钙制成，电极为铜合金电极。

作为本发明环形压敏电阻器的一种改进，所述铜合金电极中含有铜合金和玻璃粉、硅酸盐、氧化硼、氧化铋中的一种或几种，其中，玻璃粉、硅酸盐、氧化硼、氧化铋中的一种或几种的质量百分含量为2~28%，铜合金的质量百分含量为72~98%，优选为85~95%。

作为本发明环形压敏电阻器的一种改进，所述铜合金为Cu与Sn、Ag、Au、黄铜、青铜、Zn、Be、Al、Ni中的一种或几种形成的合金，其中，Sn、Ag、Au、黄铜、青铜、Zn、Be、Al、Ni中的一种或几种的质量百分含量为0.1~40%，优选为0.5~30%。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种环形压敏电阻器的制备方法，其包括以下步骤：

(a)由钛酸锶钡钙瓷料制备钛酸锶钡钙环形压敏电阻器的瓷坯；

(b)将步骤(a)中制得的瓷坯在高温下排胶；

(c)将步骤(b)中制得的排胶后的瓷坯在还原性气氛中进行还原烧结，制成陶瓷基片；

(d)将步骤(c)中制得的陶瓷基片在在700~1000℃下氧化；

(e)将铜合金浆料印刷到步骤(d)所制得的陶瓷基片上并进燥，形成铜合金电极图案；

(f)将干燥后的陶瓷基片在氮气或氮氢混合气氛中烧渗铜合金电极，温度为600~900℃，制得铜合金电极钛酸锶钡钙环形压敏电阻器。

作为本发明环形压敏电阻器的制备方法的一种改进，所述步骤(b)中，高温排胶在1000~1300℃下进行。

作为本发明环形压敏电阻器的制备方法的一种改进，所述步骤(c)中，还原性气体为氢气或氮氢混合气氛，还原烧结温度为1050~1450℃。

作为本发明环形压敏电阻器的制备方法的一种改进，所述步骤(e)中，铜合金电极中含有铜合金和玻璃粉、硅酸盐、氧化硼、氧化铋中的一种或几种，其中，玻璃粉、硅酸盐、氧化硼、氧化铋中的一种或几种的质量百分含量为2~28%，铜合金的质量百分含量为72~98%，优选为85~95%。

作为本发明环形压敏电阻器的制备方法的一种改进，所述步骤(e)中，铜合金为Cu与Sn、Ag、Au、黄铜、青铜、Zn、Be、Al、Ni中的一种或几种形成的合金，其中，Sn、Ag、Au、黄铜、青铜、Zn、Be、Al、Ni中的一种或几种的质量百分含量为0.1~40%，优选为0.5~30%。

作为本发明环形压敏电阻器的制备方法的一种改进，所述步骤(e)中，铜合金浆料丝网印刷在陶瓷基片上，丝网目数为150~350，干燥温度为80~200℃，优选为100~150℃。