专利名称：一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法
技术领域：
本发明涉及电极领域，特别涉及一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法。
背景技术：
钛酸锶压敏电阻器是以SrTiO3为主材料，添加Nb2O5等多种金属氧化物和稀土化合物，经配料，球磨，喷雾造粒，干压成型，在还原气氛中高温烧结使晶粒半导化，在空气中低温热处理使晶界绝缘化，再印刷电极浆料，经烧渗银电极，测量等工艺而制成的，用于过电压保护的园片引线型压敏电阻器和用于微电机灭弧消噪的环形压敏电阻器。
SrTiO3压敏电阻器是一种新型的电容-压敏复合功能陶瓷，它不仅具有可与晶界层电容器相比拟的大的介电常数，又有与ZnO压敏电阻相比拟的良好的非线性特性，因此可广泛用于低压电子线路保护和高频噪声吸收。
SrTiO3压敏陶瓷由于其独特的配方系统和特殊的工艺过程，使其具有表面效应，导电机理完全不同与ZnO压敏电阻，其压敏电压与瓷体的厚度无关，对于环形压敏电阻来说，也即压敏电压与电极间的距离大小无关。由此，SrTiO3压敏陶瓷的电性能与其所使用的电极材料的性能有密切的关系。
国际上从八十年代起，首先由日本松下，TDK，太阳诱电公司和村田公司相继推出SrTiO3压敏电阻器，并商品化。国内从八十年代后期开始研究，于九十年代初期推出商品，但是由于电极材料一般采用的是非欧姆特性的银浆，产品的电性能不稳定，表现在产品的电压间差大，正反极性大，焊接和脉冲试验后电压变化率大，有时甚至表现在生产过程中或者在库存中产品的电压下降导致产品失效。在用户使用过程中也出现早期失效，波形不良，吸收噪音的效果差等，不能起到保护作用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种稳定、可靠的具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，该电极由底层电极和表层电极构成，表层电极主要成分是银，底层电极除了含有银外，还含有大量的锌及其它微量成分，经干燥、烧渗即得具有欧姆特性的压敏电阻器电极。
所述的表层电极银含量为50％重量～80％重量，该表层电极进行烧渗处理，增强电极的导电性。
所述的底层电极银含量为30％重量～60％重量，锌含量为10％重量～30％重量，锌是强还原金属，它会夺取陶瓷表面的化学吸附氧，中和空间电荷层，从而消除高阻层，形成欧姆接触。
所述的干燥温度为100℃～200℃。
所述的烧渗温度为500℃～600℃。
与现有技术相比，本发明的特点是是选择一种具有欧姆特性的电极浆料，从根本上改善产品的稳定性和可靠性，以满足市场需求。
图1为本发明侧面三电极SrTiO3环形压敏电阻器的示意图； 图2为本发明平面三电极SrTiO3环形压敏电阻器的示意图； 图3为本发明平面五电极SrTiO3环形压敏电阻器的示意图。
具体实施例方式 实施例1 选择国内外多种不同的电极浆料，其特性如表1所示 表1.不同电极浆料的特性(按照试验的先后顺序排序) 表1中欧姆性电极都是由底层电极和表层电极构成的，表层电极主要成分是银，底层电极除了含有银外，还含有大量的锌及其它微量成分。锌是强还原金属，它会夺取陶瓷表面的化学吸附氧，中和空间电荷层，从而消除高阻层，形成欧姆接触。同时为了增强电极的导电性，还必须烧渗银含量较高的表层电极，因此欧姆电极是由两层电极组成的。
非欧姆特性的电极只有单层电极，主要成分为银。由于银为稳定的金属元素，不能夺取陶瓷表面的氧和消除表层空间电荷区，相当于在银电极和瓷体之间存在电子势垒，形成非欧姆接触。
不同电极浆料的烧银温度不同，欧姆电极浆料的烧银温度较低，范围较窄，当温度高于600℃时欧姆接触会被破坏。非欧姆电极浆料的烧银温度较高，通常在600～800℃范围内烧银都可。当使用非欧姆电极时可通过提高烧银温度适当提高压敏电压。
样品的瓷体材料配方相同，工艺相同，采用不同的电极浆料，样品常规电性能测量数据如表2所示。
表2不同电极浆料样品常规电性能 表2显示欧姆电极的样品电压较低，α低，电容低，而非欧姆电极的样品电压高，α高，电容也高。这些结果是由于欧姆接触和非欧姆接触决定的。
实施例2 选择具有欧姆特性的Ag1和具有非欧姆特性的Ag2两种不同电极样品，样品瓷体配方组成及制备工艺完全相同，使用同一台测量仪表，由同一个操作人员测量，每只样品连续测量三次，每次间隔时间10秒，记录测量数据。不同电极样品的测量稳定性比较如表3所示。
表3不同电极样品的测量稳定性比较 表3的数据表明，欧姆电极的样品稳定性良好，测量时基本不会发生变化，而非欧姆电极样品在测量过程中变化比较大，稳定性明显差很多。因此在生产过程中常常会出现已经测量合格的产品，抽捡时由于电性能变化而不合格。非欧姆电极样品的不稳定性是由于电极和瓷体之间的非欧姆接触造成的。
实施例3 过去经常出现库存失效的问题，也即测量合格的成品在库存过程中发现产品性能变坏。
选择Ag1和Ag2两种不同电极样品，样品瓷体配方组成及制备工艺完全相同，使用同一台测量仪表，由同一个操作人员测量，试验不同样品的存放稳定性，每10天测量一次，数据如表4所示，欧姆电极样品性能基本不变，非欧姆电极样品变化明显。
表4不同电极样品存放性能比较 在表4中，欧姆电极样品组，电压变化最大的4号样品，电压变化率为+0.3％，而非欧姆电极样品组，电压变化最大的5号样品，电压变化率为-6.9％。
实施例4 选择Ag1和Ag2两种不同电极样品，样品瓷体配方组成及制备工艺完全相同，测量电压的间差和极性差，计算变化率如表5所示 表5不同电极样品的最大电压间差和最大电压极性差比较 实施例5 选择Ag1和Ag2两种不同电极样品，样品瓷体配方组成及制备工艺完全相同，测量焊接和脉冲前后的电压及α值，计算变化率如表5所示 表6不同电极样品的焊接脉冲性能 表5的数据显示，欧姆电极样品的试验后变化率很小，而非欧姆电极样品的试验后变化率明显大的多。
权利要求
1.一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，该电极由底层电极和表层电极构成，表层电极主要成分是银，底层电极除了含有银外，还含有大量的锌及其它微量成分，经干燥、烧渗即得具有欧姆特性的压敏电阻器电极。
2.根据权利要求1所述的一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，所述的表层电极银含量为50％重量～80％重量，该表层电极进行烧渗处理，增强电极的导电性。
3.根据权利要求1所述的一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，所述的底层电极银含量为30％重量～60％重量，锌含量为10％重量～30％重量，锌是强还原金属，它会夺取陶瓷表面的化学吸附氧，中和空间电荷层，从而消除高阻层，形成欧姆接触。
4.根据权利要求1所述的一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，所述的干燥温度为100℃～200℃。
5.根据权利要求1所述的一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，所述的烧渗温度为500℃～600℃。
全文摘要
本发明涉及一种具有欧姆特性的压敏电阻器电极的制备方法，该电极由底层电极和表层电极构成，表层电极主要成分是银，底层电极除了含有银外，还含有大量的锌及其它微量成分，经干燥、烧渗即得具有欧姆特性的压敏电阻器电极。与现有技术相比，本发明选择一种具有欧姆特性的电极浆料，从根本上改善产品的稳定性和可靠性，以满足市场需求。
文档编号H01C17/00GK101101810SQ20061002860
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者尧巍华, 李红耘, 熊西周, 张中太 申请人:上海易力禾电子有限公司, 李红耘