[发明专利]一种铝电极的氧化锌压敏电阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种铝电极的氧化锌压敏电阻器，包括ZnO陶瓷基体、电极及电极引出线，ZnO陶瓷基体为片状结构，在ZnO陶瓷基体的两面上都设有电极，电极与电极引出线连接；其特征在于：所述电极为铝电极；所述电极引线与电极应用焊接钎料，采用超声辅助焊接实现电气互连；所述焊接钎料为添加有活性Ti的多元Sn基合金；

所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器通过如下步骤制备：

a.表面预处理：将待喷涂的ZnO陶瓷基体进行表面预处理，清除表面的粉末；

b.热处理：将步骤a处理后的ZnO陶瓷基体进行回火处理，回火温度控制在540～660℃，回火时间控制在60～150min；

c.装片：将步骤b热处理后的ZnO陶瓷基体装载在预先加工成型好的治具掩膜中，固定上下两块掩膜板；

d.调试设备：将喷涂用铝线安装到喷涂机构中，控制喷涂电压为27-45V、送丝电压为9-18V、压缩空气压力为0.3MPa-0.65MPa、喷涂距离为70-160mm；

e.制电极：将步骤d中装载好的样品放置在喷涂设备的样品传送系统的入口处，启动喷枪进行铝电极制备，单面铝电极喷涂完成后，翻转治具，按同样方法在样品另外一面喷涂铝电极；或将ZnO陶瓷基体垂直悬挂，喷枪水平式喷涂作业，同时对ZnO陶瓷基体两表面进行电极制备；

f.除尘：将步骤e完成后的电极进行表面除尘处理，采用高压气枪吹扫装载有电极的治具两表面，以去除喷涂过程中吸附在电极表面的金属粉尘；得铝电极；

g.超声焊接：将所制备的铝电极装载在治具中，然后放置在超声辅助焊接样品台上；并将焊料放置在待焊接Al电极表面；将焊料预先加热到220-280℃，使其熔化成液态，保温；将电极引线放置在已熔化的钎料上；启动超声焊机，超声探头压在电极引线上，在超声波的辅助下实现Al电极与引线的互连；控制超声焊机参数：超声时间为2s～10s、超声功率为2000W～3500W、超声频率为20KHz、超声振幅为2～13um、预压力为0.2～0.5MPa。

2.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述的铝电极的覆盖面积等于或小于ZnO陶瓷基体上表面积或下表面积。

3.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述的ZnO陶瓷基体的形状为圆形、方形或环形；所述铝电极的形状与ZnO陶瓷基体的形状相同或不同。

4.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述的铝电极的材质为纯铝或铝合金；所述的铝电极的单边厚度为20-100μm。

5.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述的电极引出线为铜线、铝线或合金线。

6.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述铝电极是ZnO陶瓷基体进行回火处理后采用喷涂技术涂覆在所述ZnO陶瓷基体上下两表面；所述的ZnO陶瓷基体进行回火处理是将表面清理后的ZnO陶瓷基体进行回火处理，回火温度控制在540～660℃，回火时间控制在60～150min。

7.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述焊接钎料为添加有活性Ti、Zr、V和稀土元素中的一种或多种的多元Sn基合金。

8.根据权利要求1所述的铝电极的氧化锌压敏电阻器，其特征在于：所述的焊接钎料的形状为焊丝状或焊片状。

9.权利要求2-8任一项所述铝电极的氧化锌压敏电阻器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.表面预处理：将待喷涂的ZnO陶瓷基体进行表面预处理，清除表面的粉末；

b.热处理：将步骤a处理后的ZnO陶瓷基体进行回火处理，回火温度控制在540～660℃，回火时间控制在60～150min；

c.装片：将步骤b热处理后的ZnO陶瓷基体装载在预先加工成型好的治具掩膜中，固定上下两块掩膜板；

d.调试设备：将喷涂用铝线安装到喷涂机构中，控制喷涂电压为27-45V、送丝电压为9-18V、压缩空气压力为0.3MPa-0.65MPa、喷涂距离为70-160mm；

e.制电极：将步骤d中装载好的样品放置在喷涂设备的样品传送系统的入口处，启动喷枪进行铝电极制备，单面铝电极喷涂完成后，翻转治具，按同样方法在样品另外一面喷涂铝电极；或将ZnO陶瓷基体垂直悬挂，喷枪水平式喷涂作业，同时对ZnO陶瓷基体两表面进行电极制备；

f.除尘：将步骤e完成后的电极进行表面除尘处理，采用高压气枪吹扫装载有电极的治具两表面，以去除喷涂过程中吸附在电极表面的金属粉尘；得铝电极；

g.超声焊接：将所制备的铝电极装载在治具中，然后放置在超声辅助焊接样品台上；并将焊料放置在待焊接Al电极表面；将焊料预先加热到220-280℃，使其熔化成液态，保温；将电极引线放置在已熔化的钎料上；启动超声焊机，超声探头压在电极引线上，在超声波的辅助下实现Al电极与引线的互连；控制超声焊机参数：超声时间为2s～10s、超声功率为2000W～3500W、超声频率为20KHz、超声振幅为2～13um、预压力为0.2～0.5MPa。