专利名称：一种便于制造的压敏电阻器及其制备方法
技术领域：
本发明涉及压敏电阻器技术，特别涉及一种便于制造的压敏电阻器及 其制备方法。
背景技术：
一般用于微型直流有刷电机上消噪的多电极压敏电阻器(金属电极数
论3)通常是由环形压敏电阻陶瓷基体1和金属电极2构成，其结构如图1 所示；这种环形的陶瓷基体是由主材质为ZnO (或者是SrTi03、 Ti02、 SiC、 Sn02的一种或多种)掺杂烧制而成，金属电极按其在基体表面的分布位置 可以区分为端面电极(或者称之为正面电极，下同)和侧面电极，可用于 制成金属电极的材质有Ag、 Cu、 Au、 Al、 Ni、 Pt、 Pd、 Sn、 Zn、 In-Ga 的一种或多种，或者是它们的合金。
现有压敏电阻器产品在金属电极之间的陶瓷基体上是没有槽口的，也 就是说现有产品的压敏电阻陶瓷基体的表面是平整光滑的，这种压敏电阻 的制作工艺流程如下瓷料制备—坯片成型(外观为平整光滑的圆环形) —排胶—烧结—氧化热处理(以SrTi03为主材质的压敏电阻有此工序， ZnO、 Ti02等为材质的压敏电阻则没有此工序)—电极制备—烧银—测试， 目前电极制备工序通常采用丝网印刷工艺，需要用到有特定图案(此图案 需要根据电极之间间隔的数量来设置，其作用原理是遮盖陶瓷基体表面使 浆料不能印刷在相应的位置，以形成电极之间的间隔)的印刷丝网，金属 电极通常需要印2 3层(如专利申请号为200310117432.2的中国发明专 利"铜电极钛酸锶环形压敏电阻器及其制备方法"公开的相关技术)，因 此在丝印时要进行严格的网位校对以确保金属电极的外观质量，避免各层 金属电极之间产生错位，所以这种生产工艺要求非常严格，存在工艺繁琐， 成品率低，原料耗废多，生产成本高，工期长等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构合理， 制造方便的压敏电阻器。
本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、合理，操作方便，次品率 低，制造成本低的压敏电阻器制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现 一种便于制造的压敏电阻器， 包括环形电阻基体、金属电极，其特征在于所述环形电阻基体的端面或 /和侧面设置有凹槽，所述金属电极设置于凹槽之间的环形电阻基体的端 面或/和侧面。
较常用的方案是所述环形电阻基体的外侧面沿轴向设置有凹槽，所述 金属电极设置于凹槽之间的环形电阻基体的外侧表面。
所述环形电阻基体上凹槽的数量可为3个或者3个以上。
所述环形电阻基体上凹槽可沿周向对称或非对称设置；优选沿周向对 称设置。
所述凹槽的截面形状可以是圆弧形、梯形、方形、三角形或者是其他 不规则的形状。
所述环形电阻基体由ZnO、 SrTi03、 Ti02、 SiC、 Sn02的一种或多种 掺杂烧制而成。
所述金属电极可由Ag、 Cu、 Au、 Al、 Ni、 Pt、 Pd、 Sn、 Zn、 In-Ga
的一种或多种，或者是它们的合金制成。
上述压敏电阻器的制备方法包括下述步骤
(1) 加工环形电阻基体。
(2) 在环形电阻基体的端面或/和侧面加工出凹槽。
(3) 在相邻凹槽之间的环形电阻基体的端面或/和侧面覆盖金属电极。
所述步骤(1)、 (2)可同时操作完成，即在形成环形电阻基体的同时 在环形电阻基体的端面或/和侧面加工出凹槽，具体操作可采用干粉压制 成型、挤膜冲压成型或者是注射成型工艺。
步骤(3)中，所述覆盖金属电极的操作方式可以采用丝网印刷、涂 覆、化学镀、电镀、溅射工艺中的一种或多种。
步骤(3)中，所述覆盖金属电极的操作可重复多次(一般为2 5次)， 以形成所需厚度的金属电极。
本发明的作用原理是由于本压敏电阻器的表面设置有凹槽，所以在
覆盖金属电极时可以很容易地直接对本压敏电阻器的表面(端面或/和侧 面)进行操作，利用凹槽自然即可形成分隔开的金属电极，而且即使进行 多次覆盖金属电极操作亦可保证各层金属电极完全精确对位。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果本发明压敏电阻器在 外观及结构上与现有产品有着明显的区别，其结构独特、新颖且更合理
(1) 由于基体上设置有凹槽，由凹槽可确定电极的间距，因此在覆 盖金属电极(如丝印电极)时不用花时间进行对位(如网位校对)，縮短 了工时，提高了工作效率；而且可大幅减少浆料和电阻陶瓷基体的浪费， 降低了物耗。
(2) 在多层印刷时，采用本发明可完全避免多层电极之间的错位， 提高产品的外观质量，生产稳定性较好。
(3) 基体上设置的凹槽可使外环形成不连续弧状，使得基体在烧结 时可大幅减少由烧结所产生的内应力，从而使基体的破损现象得到明显改 善。
(4) 由于凹槽的的存在，使得基体的表面积增大，从而使压敏电阻 的电容量在一定程度上得到增大。
(5) 基体上设置的凹槽使得金属电极在长度和宽度方面完全一致， 从而使压敏电阻产品的电性能一致性得到明显的提高。
(6) 基体上有凹槽的存在，可以有效避免金属电极之间相互连接而 造成的短路。
图1是现有压敏电阻器的结构示意图。
图2是本发明压敏电阻器的结构示意图。
图3是本发明压敏电阻器另一结构的示意图。
图4是本发明压敏电阻器又一结构的示意图。
图5是本发明压敏电阻器再一结构的示意图。
图6是本发明压敏电阻器第五种结构的示意图。
图7是本发明压敏电阻器第六种结构的示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实
施方式不限于此。 实施例1
图2示出了本发明的具体实施方式
，由图2可见，本压敏电阻器包括 环形电阻基体l、金属电极2，所述环形电阻基体l的外侧面沿轴向设置有 3个凹槽1-1， 3个凹槽1-1在周向对称设置，所述凹槽1-1的截面形状为方 形，所述金属电极设置于凹槽之间的环形电阻基体的外侧表面，其数量亦 为3个。所述环形电阻基体为ZnO材料；所述金属电极的材料为Ag。
本压敏电阻器的制备方法包括下述步骤
(1) 将ZnO进行预烧处理；
(2) 配料称量，通过球磨进行混合磨细，将磨好的料浆采用喷雾造 粒的方式制取合格的成型粉料，粉料经过40目和300目进行筛分
(3) 将步骤(2)所制得的瓷粉使用直冲机进行干压成型，采用方状 凸起模具，使坯片冲压成具有方状槽口的坯片；
(4) 将制备好的陶瓷生坯在65(TC下进行脱胶。
(5) 将脱胶好的坯片置于高温隧道炉中进行烧结，烧结温度为 1260°C，高温区恒温时间为3小时；
(6) 在所制得的陶瓷基体上印上银电极，所用的丝印网为简单的方 框形图案的丝网(无需预设有特定图案)，将印好的产品在15(TC的温度下 进行烘干；
(8) 在网带炉中进行烧银，烧银温度为760°C，保温时间为15分钟；
(9) 电性能的测试与分选。 采用本发明工艺进行生产比现有工艺在丝印时明显地缩短了工时，物
耗也得到有效降低，同时能使产品的质量得到显著的提高，如电容量有所 增大，电容损耗有较大改善，压敏电压的一致性较现有产品好。
实施例2
图3示出了本发明的另一具体实施方式
，由图3可见，本压敏电阻器 的结构除下述技术特征外同实施例1:所述凹槽1-1的截面形状为弧形。
本压敏电阻器的制备方法除下述技术特征外同实施例1:步骤(3)是 采用弧状凸起模具，使坯片冲压成具有弧形凹槽1-1的坯片。
实施例3 图4示出了本发明的又一具体实施方式
，由图4可见，本压敏电阻器 的结构除下述技术特征外同实施例1:所述凹槽1-1的截面形状为三角形。
本压敏电阻器的制备方法是采用挤膜冲压成型工艺，在冲压成型过程 中利用模具形成具有三角形凹槽1-1的环形电阻基体；其后通过电镀的工 艺在凹槽之间的环形电阻基体表面加工出铜电极。
实施例4
图5示出了本发明的再一具体实施方式
，由图5可见，本压敏电阻器 的结构除下述技术特征外同实施例1:所述凹槽1-1的截面形状为梯形。
本压敏电阻器的制备方法是采用注射成型工艺，在注射成型过程中利 用模具形成具有梯形凹槽1-1的环形电阻基体；其后通过溅射工艺在凹槽 1-1之间的环形电阻基体1表面加工出合金电极2。
实施例5
图6示出了本发明的第五种实施方式，由图6可见，本压敏电阻器包 括环形电阻基体1、金属电极2，所述环形电阻基体1的端面设置有3个 凹槽1-2， 3个凹槽1-2在端面轴对称设置，所述凹槽1-2的截面形状为弧 形，所述金属电极2设置于凹槽1-2之间的环形电阻基体1的端面上，其 数量亦为3个。所述环形电阻基体1为ZnO材料；所述金属电极2的材料 为Ag。
本压敏电阻器的制备方法同实施例1。 实施例6
图7示出了本发明的第六种实施方式，由图7可见，本压敏电阻器的 结构除下述技术特征外同实施例1:所述金属电极2为三层结构，包括外 层2-3、中层2-2、内层2-l，在生产过程中分为三次丝印制成。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上 述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改 变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种便于制造的压敏电阻器，包括环形电阻基体、金属电极，其特征在于所述环形电阻基体的端面或/和侧面设置有凹槽，所述金属电极设置于凹槽之间的环形电阻基体的端面或/和侧面。
2、 根据权利要求1所述的便于制造的压敏电阻器，其特征在于所 述环形电阻基体的外侧面沿轴向设置有凹槽，所述金属电极设置于凹槽之 间的环形电阻基体的外侧表面。
3、 根据权利要求1或2所述的便于制造的压敏电阻器，其特征在于: 所述环形电阻基体上凹槽的数量为3个或者3个以上。
4、 根据权利要求1或2所述的便于制造的压敏电阻器，其特征在于 所述环形电阻基体上凹槽沿周向对称或非对称设置。
5、 根据权利要求1或2所述的便于制造的压敏电阻器，其特征在于 所述凹槽的截面形状是圆弧形、梯形、方形、三角形或者不规则形状。
6、 一种压敏电阻器的制备方法，其特征在于包括下述步骤(1) 加工环形电阻基体；(2) 在环形电阻基体的端面或/和侧面加工出凹槽；(3 )在相邻凹槽之间的环形电阻基体的端面或/和侧面覆盖金属电极。
7、 根据权利要求6所述的压敏电阻器的制备方法，其特征在于步 骤(1)、 (2)同时操作完成，在形成环形电阻基体的同时在环形电阻基体 的端面或/和侧面加工出凹槽。
8、 根据权利要求6所述的压敏电阻器的制备方法，其特征在于步 骤(1)、 (2)采用干粉压制成型、挤膜冲压成型或者是注射成型工艺。
9、 根据权利要求6所述的压敏电阻器的制备方法，其特征在于步骤(3)中，所述覆盖金属电极的操作方式采用丝网印刷、涂覆、化学镀、电镀或溅射工艺中的一种或多种。
10、 根据权利要求6所述的压敏电阻器的制备方法，其特征在于步 骤(3)中，所述覆盖金属电极的操作重复多次，形成所需厚度的金属电 极。
全文摘要
本发明提供一种便于制造的压敏电阻器，包括环形电阻基体、金属电极，所述环形电阻基体的端面或/和侧面设置有凹槽，所述金属电极设置于凹槽之间的环形电阻基体的端面或/和侧面；还提供一种压敏电阻器的制备方法，包括下述步骤(1)加工环形电阻基体；(2)在环形电阻基体的端面或/和侧面加工出凹槽；(3)在相邻凹槽之间的环形电阻基体的端面或/和侧面覆盖金属电极。本发明产品结构合理，制造方便，电性能一致性好；本发明方法工艺简单，操作方便，易于控制，生产稳定性好，次品率低，制造成本相对较低。
文档编号H01C17/00GK101105992SQ200710029518
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者周水明, 峰 尹, 王学钊 申请人:广州新莱福磁电有限公司