一种片式陶瓷ptc热敏电阻表面保护层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及陶瓷电子元件制备技术领域，尤其涉及一种片式陶瓷PTC热敏电阻表 面保护层的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在电子科技迅猛发展的今天，整机向轻、薄、小、高可靠性的方向发展，因此电子元 器件小型化、微型化、片式化、高可靠性、高精度成为电子元器件技术发展的主流。高精度、 高可靠性的片式PTC成为国内外研宄的重点。目前为了保证片式电子元件的焊接性能，使 用了以下两种方法：一、端电极形成后在端电极上进行镀镍、镀锡处理，但是PTC属于半导 体材料，表面电阻较低，端电极上镀镍、镀锡的同时，镍、锡也会附着在PTC瓷体的表面，造 成电气短路，因此必须对PTC瓷体进行表面保护处理，传统的保护处理方法为表面涂敷玻 璃以达到绝缘的目的，但玻璃与PTC瓷体的匹配性差，且玻璃的保护层不耐电镀液的腐蚀， 因此电镀时镀液仍可侵蚀PTC瓷体，进而对产品电性能产生影响；二、使用免电镀端浆制备 端电极，因免电镀端浆具有焊接性，这种方法制备的端电极不用电镀，可直接进行焊接，但 焊接性能较差，焊接可靠性不高，且免电镀端浆因含有Pt、Pd等贵金属，成本非常昂贵，不 利于产业化。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于提出一种制备片式陶瓷PTC热敏电阻表面保护层的方法， 通过共烧的方式在片式陶瓷PTC热敏电阻表面形成保护层，以解决现有的PTC表面保护层 与PTC瓷体匹配性差且不耐电镀液腐蚀的技术问题。
[0004] 本发明提出的技术方案如下：
[0005] 一种片式陶瓷PTC热敏电阻表面保护层的制备方法，包括以下步骤：
[0006] S1、制备浆料前驱体：将无机粉料、有机溶剂和分散剂按照预定比例进行混合球 磨，得到用于制备所述表面保护层的浆料前驱体，所述预定比例以质量份计为：无机粉料 100份，有机溶剂60?100份，分散剂0. 6?1份；其中所述无机粉料包括如下质量百分比 的组分：
[0007] 钛酸钡 70.0-90.0%;
[0008] 二氧化硅 2.0-10.0%; 三氧化：：钔 2.0-10.0%： 氧化钙 2.0-5.0%; 碳酸锂 0.5-5,0%; 三氧化二铋 0.5-2.0%;
[0009] S2、制备浆料：在步骤Sl所得的浆料前驱体中加入粘结剂进行混合球磨得到保护 层浆料，其中，所述粘结剂与所述无机粉料的质量比例为（6?10) : 100 ;
[0010] S3、将步骤S2所得的保护层浆料敷在预烧过的片式陶瓷PTC热敏电阻坯体表面， 将已涂敷保护层浆料的片式陶瓷PTC热敏电阻坯体在1150?1250°C烧结，得到片式陶瓷 PTC热敏电阻的表面保护层。
[0011] 本发明提供的上述制备方法中，采用BaTiO3作为主体配方，未添加半导化元素，所 述的无机粉料组分与片式陶瓷PTC热敏电阻的瓷体组分非常相近，以获得保护层与PTC热 敏电阻胚体的良好结合性，保护层浆料与片式陶瓷PTC热敏电阻坯体可以实现共烧，从而 制得致密、绝缘电阻高、耐酸碱腐蚀、耐湿、适用于片式陶瓷PTC后续电镀处理的表面保护 层。该保护层在后续进行电镀时难以被腐蚀，提高了片式陶瓷PTC热敏电阻的环境可靠性， 从而提高了片式陶瓷PTC热敏电阻的焊接可靠性。
[0012] 更进一步地，所述无机粉料包括如下质量百分比的组分：
[0013] 钛酸钡 75-85%; 二氧化硅 4-8%; 三氧化二铝 4-8%; 氧化钙 3-4%; 碳酸锂 1-4%; 三氧化二铋 1-2%。
[0014] 更进一步地，所述无机粉料包括如下质量百分比的组分：
[0015] 钛酸钡 82,5%; 二氧化硅 5.5%; 三氧化二铝 5%; 氧化钙 3%;
[0016] 碳酸锂 2 5%; 三氧化二铋 1.5%。
[0017] 更进一步地，上述步骤S3中是通过包衣或喷涂的方式将步骤S2所得的保护层浆 料敷在预烧过的片式陶瓷PTC热敏电阻坯体表面。
[0018] 更进一步地，步骤S3中片式陶瓷PTC热敏电阻坯体预烧时的温度为500?900°C。 在敷浆料前对胚体进行预烧以增强强度，以更加利于后续包敷浆料。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
[0020] 本发明的【具体实施方式】提供一种制备片式陶瓷PTC热敏电阻表面保护层的方法， 该方法包括以下步骤：
[0021] S1、制备浆料前驱体：将无机粉料、有机溶剂和分散剂按照预定比例进行混合球 磨，得到用于制备所述表面保护层的浆料前驱体，所述预定比例以质量份计为：无机粉料 100份，有机溶剂60?100份，分散剂0. 6?1份，例如：100份无机粉料、60份有机溶剂和 〇. 6份分散剂，或者100份无机粉料、80份有机溶剂和0. 8份分散剂，或者100份无机粉料、 100份有机溶剂和1份分散剂。其中，所述无机粉料包括如下质量百分比的组分：
[0022] 钛酸钡 70.0-90.0%; 二氧化硅 2.0-10.0%; 三氧化二铝 2.0-10.0%; 氧化钙 2.0-5.0%; 碳酸锂 0.5-5.0%; 三氧化二铋 0.5-2.0%;
[0023] S2、制备浆料：在步骤Sl所得的浆料前驱体中加入粘结剂进行混合球磨得到保护 层浆料，其中，所述粘结剂与所述浆料前驱体的质量比例为（6?10) : 100 ;
[0024] S3、将步骤S2所得的保护层浆料敷在预烧过的片式陶瓷PTC热敏电阻坯体表面， 并进行1150?1250°C共烧，得到片式陶瓷PTC热敏电阻的表面保护层。
[0025] 实施例1
[0026] 本实施例提供依据上述方法制备片式陶瓷PTC热敏电阻表面保护层的一种具体 过程：
[0027] 1)按照质量份数：取无机粉料100份；有机溶剂90份，其中90份的有机溶剂包括 乙醇10份，异丁醇60份，松油醇20份；以及作为分散剂的三油酸甘油酯0. 8份。其中100 份的无机粉料包括钛酸钡82. 5份、二氧化硅5. 5份、三氧化二铝5份、氧化钙3份、碳酸锂 2. 5份、三氧化二铋1. 5份。将无机粉料、有机溶剂和分散剂混合球磨6小时左右，得到用于 制备片式陶瓷PTC热敏电阻保护层的浆料的前驱体。
[0028] 2)在上述1)制得的所述前驱体中加入8份的聚甲基丙烯酸甲酯作为粘结剂，再次 混合球磨8小时左右，得到制备片式陶瓷PTC热敏电阻保护层的浆料。
[0029] 3)使用包衣机将上述2)制得的保护层浆料均匀地包敷在片式陶瓷PTC热敏电 阻坯体的表面；需要说明，在敷浆料之前，片式陶瓷PTC热敏电阻坯体应当是经过排胶处理 的，优选地还进行预烧以增强胚体的强度，预烧的温度为500?900°C。
[0030] 4)按照片式陶瓷PTC热敏电阻的烧结曲线，对已涂敷了保护层浆料的片式陶瓷 PTC热敏电阻坯体在1150?1250°C进行烧结1小时左右，即获得所需要的表面保护层。
[0031] 实施例2
[0032] 1)按照质量份数：取无机粉料100份；有机溶剂60份，其中60份的有机溶剂包括 乙醇5份，异丙醇45份，乙二醇10份；以及作为分散剂的油酸0. 6份。其中100份的无机 粉料包括钛酸钡75份、二氧化硅8份、三氧化二铝8份、氧化钙4份、碳酸锂4份、三氧化二 铋1份。将无机粉料、有机溶剂和分散剂混合球磨5小时左右，得到用于制备片式陶瓷PTC 热敏电阻保护层的浆料的前驱体。
[0033] 2)在上述1)制得的所述前驱体中加入6份的乙基纤维素作为粘结剂，再次混合球 磨8. 5小时左右，得到制备片式陶瓷PTC热敏电阻