专利名称：负温度系数热敏电阻及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种热敏电阻及其制备方法，特别是一种采用叠层工艺的用于SMT贴装片式功率型负温度系数热敏电阻及其制备方法。
背景技术：
随着电子产品向着轻薄型、便携型、节能型、高可靠性的发展，传统的插装负温度系数(Negative Temperature Coefficient,缩略词为NTC)热敏电阻，因受限于本身的尺寸较大，需要将引脚插入PCB板进行焊接，难以应用于新型的薄型开关电源、电子节能灯、LED电视、LED灯具等对功耗、占位面积、成本及可靠性有着严格而且苛刻要求的电子产品上，由于，目前在国内外的热敏电阻中尚未见能够满足该严格而且苛刻要求的热敏电阻，因此，如何能够满足对功耗、占位面积、成本及可靠性有着严格而且苛刻要求的电子产品上的热敏 电阻是目前急需解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种负温度系数热敏电阻及其制备方法，要解决的技术问题是满足对功耗、占位面积、成本及可靠性有着严格而且苛刻要求的电子产品。为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案一种负温度系数热敏电阻，所述负温度系数热敏电阻包括叠片坯体，所述叠片坯体包括生坯膜片，该生坯膜片为四周边缘印刷有切割尺寸线的生坯膜片，生坯膜片上叠放有芯片下基板，在芯片下基板的上端依次叠放有一组以上的内电极组，每组内电极组之间设有中间隔层，在最上层的内电极组的上端叠放有芯片上基板，所述叠片坯体通过等静压处理后切割成单个独立的产品生坯，产品生坯经排胶、烧结和倒角后，在该产品生坯外涂覆有保护层；产品生坯的两端表面设有端电极，产品生坯两端的端电极分别与内电极组的引出端相连接。本发明所述的内电极组由第一内电极层和第二内电极层组成，第一内电极层与第二内电极层交错叠放组成，在第一内电极层和第二内电极层之间设有中间隔层，第一内电极层和第二内电极层的引出端分别与产品生坯两端的端电极相连接。本发明所述的第一内电极层和第二内电极层设有内电极图形。本发明所述的内电极图形由两个内电极通过引出端相互连接和一个内电极与引出端连接组成，且分别阵列在第一内电极层与第二内电极层上。一种负温度系数热敏电阻的制备方法，包括以下步骤一、配制浆料，分别制备得到空白生坯膜片和生坯膜片、内电极膜片；(I)所述空白生坯膜片和生坯膜片采用以下方法制备得到，将二氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化钇和氧化钒放入滚筒式球磨机球磨混合，球磨完成后取出浆料；采用现有技术的流延的方式在PET膜上流延得到空白生坯膜片和生坯膜片；(2)所述内电极膜片采用以下方法制备得到，将银和钯放入行星式球磨罐中，球磨，出料并密封保存；将得到的银钯浆料采用现有技术的丝网印刷将内电极印刷在生坯膜片上制备成内电极I旲片；(3)所述绝缘玻璃材料采用以下方法制备得到，将二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、氧化钡、氧化锌、氧化铝和氧化锆放入滚筒式球磨罐中球磨，出料；球磨后烘箱烘干；用钼金炉烧结；用滚筒式球磨机球磨；最后用烘箱烘干，得到绝缘玻璃材料；二、迭层；(I)叠放一枚印刷有切割尺寸线的生坯膜片；(2)在生坯膜片上叠放空白生坯膜片作为芯片下基板，当叠放完芯片下基板后，在上方叠放一层印刷有正向内电极的膜片作为第一内电极层；(3)叠放完第一内电极层后，叠放由空白生坯膜片作为中间隔层，中间隔层的上方则叠放一层印刷有反向内电极膜片作为第二内电极层；
(4)再次叠放由空白生坯膜片作为中间隔层，在再次叠放的中间隔层上再叠放印刷有正向内电极膜片又作为一层第一内电极层；(5)重复步骤(3)和(4)，使第一内电极层和第二内电极层按顺序依次交错叠放；(6)叠放空白生坯膜片作为芯片上基板；三、在叠片坯体通过等静压处理，将等静压处理后的叠片坯体在进行叠层焙烧前采用轧刀或滚刀方式按照生坯膜片的切割尺寸线将叠片坯体切割成单个独立的产品生坯；四、将单个独立的产品生坯在排胶炉中，温度为300°C下，持续72小时，将单个独立的产品生坯中残留的有机胶体成份分解、挥发排除；五、在纳波热箱式炉中，温度110(ri300°C下，保温4小时；六、在行星式球磨机中，通过将产品生坯与氧化铝磨介相互研磨将烧结后的产品生坯的棱角变得圆滑；七、在产品生坯的两个导电端头上喷涂一层有机高分子材料，将喷涂有有机高分子材料的产品生坯在制备好的绝缘玻璃材料中浸泡5分钟；将浸泡过的产品生坯放入烘箱，在100°C温度下保温O. 5小时烘干；烘干后放入烧结炉中在600°C温度下保温O. 5小时烧结，使绝缘玻璃材料均匀的涂覆在产品生坯上，形成绝缘玻璃材料的保护层；八、将步骤七制备得到的产品生坯两个端头的表面采用沾银的方法制作端电极，在制作整体端电极后通过现有技术的电镀方法，在端电极的银表面先电镀一层镍，后电镀一层锡，得到负温度系数热敏电阻。本发明所述的空白生坯膜片和生坯膜片采用以下方法制备得到，一、将重量百分比为二氧化猛20% 60%、氧化钴16% 60%、氧化镍1% 10%、氧化乾O. 5% 5%和氧化钒O. 5% 5%放入滚筒式球磨机球磨混合，球磨时间为48±5小时，球磨颗粒度D50控制在1±0. 5um，球磨完成后取出浆料；二、采用现有技术的流延的方式在PET膜上流延得到空白生坯膜片和生坯膜片。本发明所述的内电极膜片采用以下方法制备得到，一、将重量百分比为银20% 99%和钯1% 80%放入行星式球磨罐中，高速球磨4小时，球磨速度为250r/min，球磨后粒度控制在O. 5um以下，出料并密封保存；二、将得到的银钯浆料采用现有技术的丝网印刷将内电极印刷在生坯膜片上制备成内电极膜片。本发明所述的绝缘玻璃材料采用以下方法制备得到，一、将重量百分比为二氧化硅10% 39%、氧化钙3% 11%、氧化镁O. 3% 3%、氧化钾2% 8%、氧化钠O. 2% 2%、氧化钡2% 8%、氧化锌O. 2% 4%、氧化招8% 38%和氧化错2% 10%放入滚筒式球磨罐中球磨，球磨时间为240 ± 10小时，球磨粒度控制在Ium以下，出料；二、球磨后用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间24小时；三、用钼金炉烧结，烧结温度I 700°C，保温时间2小时；四、用滚筒式球磨机球磨，球磨时间96小时，颗粒度控制在Ium以下；五、最后用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间48小时，得到绝缘玻璃材料。本发明所述的等静压处理采用现有技术的等静压处理方式，等静压压力80MPa，保压时间10分钟。本发明所述的有机高分子材料为环氧树脂。
本发明与现有技术相比，采用高材料常数(B值> 4000K)的热敏材料，正常通电之后残留电阻小，功耗低；利用叠层印刷工艺，内部印刷有控制阻值大小的由Ag/Pd浆印刷制成的电极；采用独创的内电极结构，解决了因电极印刷面积太大而造成的电极印刷不饱满、有空隙及烧结后产品开裂，并且降低了杂散电阻对产品电性的影响；在热敏电阻的外部涂覆的绝缘玻璃保护层保护产品在电镀时不受酸性镀液腐蚀瓷体，提高了产品可靠性及机械强度；通过外型尺寸及内部电极的变换，可以使得长期通电容许电流可达10A，抑制最大3000uf电解电容瞬间放电的电流。
图I是本发明的空白生坯膜片示意图。图2是本发明的印刷有反向内电极的生坯膜片示意图。图3是本发明的印刷有切割尺寸线的生坯膜片示意图。图4是本发明的印刷有正向内电极的生坯膜片示意图。图5是本发明的产品生坯的结构示意图。图6是本发明的端电极电镀后的单个独立产品的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。如图5所示，本发明的负温度系数热敏电阻，采用印制线路板工艺制成表面贴装型结构，该负温度系数热敏电阻包括叠片坯体，其中叠片坯体包括生坯膜片3，该生坯膜片3为四周边缘印刷有切割尺寸线的生坯膜片3 (如图3所示)，生坯膜片3上叠放有Ii1枚芯片下基板1，在芯片下基板I的上端依次叠放一组以上由第一内电极层4和第二内电极层2按顺序依次交错叠放组成的内电极组14，在第一内电极层4和第二内电极层2之间和每组内电极组14之间均设有中间隔层7，在最上层的第~■内电极层2的上端置放有n2枚芯片上基板11，芯片上基板11和芯片下基板I为空白生坯膜片(如图I所示)，第一内电极层4为印刷有正向内电极的膜片(如图4所示)，第二内电极层2为印刷有反向内电极的膜片(如图2所示)，中间隔层7为空白生坯膜片，所述叫、n2为大于且等于I的正整数，该叫、n2数值和内电极组14的设置数量由设定的电阻阻值决定；如图6所示，所述叠片坯体通过等静压处理后采用轧刀或滚刀将叠片坯体切割成单个独立的产品生坯10，产品生坯10经100-600°c温度下排胶，将单个独立的产品生坯中残留的有机胶体成份分解、挥发排除后，在温度1100-1300°C下烧结，将烧结后的产品生坯10进行倒角后，在该产品生坯10外，即芯片上、下基板表面涂覆保护层6，该保护层6为绝缘玻璃材料；所述产品生坯10的两端表面设有端电极5，产品生坯10两端的端电极5分别与第一内电极层4和第二内电极层2的引出端相连接；第一、第二内电极层的内电极图形在不同的零功率电阻值、不同的外型尺寸要求下由引出端12连接1-4个不同内电极的方式构成，在本发明中采用的是I个引出端12连接两个内电极131或一个内电极131的方式设置，内电极131为一个C字形，引出端12从内电极131的中部伸出并与另一个内电极131的的中部连接和引出端12从内电极131的中部伸出；第一内电极层4设有7行内电极图形13,第一、三、五、七行的内电极图形13的排列方式是由两组两个内电极131通过一个引出端12相互连接构成，且内电极131的开口方 向相反组成，第二、四和六行的内电极图形13的排列方式则是由左右两侧一个独立的开口相对的内电极131分别与引出端12连接、设置在两个独立的内电极131之间的则是由两个内电极131通过引出端12相互连接构成，与两侧的内电极131开口相对；第二内电极层2设置与第一内电极层4相同行数7行的内电极图形13，该第二内电极层2的第一、三、五、七行的内电极图形13的排列方式与第一内电极层4的第二、四和六行的内电极图形13的排列方式相同，是由两侧一个独立的开口相对的内电极131分别与引出端12连接，设置在两个独立的内电极131之间的则是由两个内电极131通过引出端12相互连接构成，与两侧的内电极131开口相对；而第二内电极层2的第二、四和六行则与第一内电极层4的第一、三、五和七行的内电极图形13的排列方式相同，是由两组两个内电极131的引出端12相互连接构成，且内电极131的开口方向相反组成；本发明的空白生坯膜片和生坯膜片由以下材料的重量百分比组分组成二氧化锰(MnO2>20% 60% ;氧化钴(Co3O4) 16% 60% ;氧化镍(Ni203)l% 10% ;氧化钇(Y2O3)O. 5% 5% ;氧化钒(V2O5) O. 5% 5%ο将上述原材料用滚筒式球磨机球磨混合，球磨时间为48±5小时，颗粒度D50控制在1±0. 5um,球磨完成后,从球磨iip取出，制备完成衆料,米用现有技术的流延的方式,在PET膜上制成空白生坯膜片。本发明的内电极膜片由以下材料的重量百分比组分组成银(Ag) 20% 99%;钮(Pd) 1% 80% ;将上述材料制备成浆料，在行星式球磨罐中按照比例加入银浆和钯浆，高速球磨4小时，球磨速度250r/min，出料并密封保存，将得到的电极浆料，用于内电极印刷，采用现有技术的丝网印刷方式将内电极印刷在生坯膜片上制备成内电极膜片。本发明的绝缘玻璃材料由以下材料的重量百分比组分组成二氧化硅(SiO2)10% 39% ;氧化钙(CaO) 3% 11% ;氧化镁(MgO) O. 3% 3% ;氧化钾(K2O) 2% 8% ;氧化钠(Na2O) O. 2% 2% ;氧化钡(BaO) 2% 8% ;氧化锌(ZnO) O. 2% 4% ;氧化铝(Al2O3) 8% 38% ;氧化锆(Zr02)2% 10% ;将上述材料放入滚筒式球磨罐中，球磨240±10小时，粒度控制在Ium以下，出料；用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间24小时；用钼金炉烧结，烧结温度1700°C，保温时间2小时，之后用滚筒式球磨机球磨，球磨时间96小时，颗粒度控制在Ium以下，再用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间48小时，得到绝缘玻璃材料。所述负温度系数热敏电阻按照尺寸大小形成了一个系列，其尺寸分别为 451616 (4. 5mmX I. 6mmX I. 6mm),453216 (4. 5mmX3. 2mmX I. 6mm),4 5 3 2 3 2 (4. 5mmX3. 2mmX3. 2mm), 565020 (5. 6mmX5. 0mmX2. 0mm),565040 ( 5. 6mm X 5. Omm X 4. 0mm),806 3 20 (8· OmmX6· 3mmX2· Omm),806340(8. OmmX6. 3mmX4. 0mm),1008020 ( 10· OmmX8· OmmX2· Omm)和 1008040(10. OmmX8. OmmX4. 0mm)。其零功率电阻值范围为5 500Ω，其220V电压下耐受电容冲击范围为22uf 470uf，IlOV电压下耐受电容冲击范围为88uf 1880uf。长期通电容许电流范围为O. 4A 10A，可抑制最大3000uf电解电容瞬间放电的电流。独创的内电极结构，采取了一个引出端连接多个内电极图形的形式，解决了工艺上存在的印刷面积太大，易形成孔隙及不饱满状况，影响其电性能及可靠性，烧结时易在内电极和瓷体的界面形成分层问题，并且达到了降低杂散电阻对其电阻值的影响。本发明的负温度系数热敏电阻的制备方法包括以下步骤 一、配制浆料(I)所述空白生坯膜片和生坯膜片采用以下方法制备得到将重量百分比为二氧化锰(MnO2) 20% 60%、氧化钴(Co3O4) 16% 60%、氧化镍(Ni2O3) 1% 10%、氧化钇(Y2O3)O. 5% 5%和氧化钒(V2O5)O. 5% 5%放入滚筒式球磨机球磨混合，球磨时间为48±5小时，球磨颗粒度D50控制在I ±0. 5um,球磨完成后取出浆料，采用现有技术的流延的方式在PET膜上流延得到空白生坯膜片和生坯膜片。(2)所述内电极膜片采用以下方法制备得到将重量百分比为银(Ag)20% 99%和钯(Pd)l% 80%放入行星式球磨罐中，高速球磨4小时，球磨速度为250r/min，球磨后粒度控制在O. 5um以下，出料并密封保存，将得到的银钯浆料采用现有技术的丝网印刷方式将内电极印刷在生坯膜片上制备成内电极膜片。(3)所述绝缘玻璃材料采用以下方法制备得到将重量百分比为二氧化硅(Si02)10% 39%、氧化钙(Ca0)3% 11%、氧化镁(MgO)O. 3% 3%、氧化钾(K2O) 2% 8%、氧化钠(Na2O) O. 2% 2%、氧化钡(BaO) 2% 8%、氧化锌(ZnO) O. 2% 4%、氧化铝(Al2O3) 8% 38%和氧化锆(ZrO2) 2% 10%放入滚筒式球磨罐中球磨，球磨时间为240±10小时，球磨粒度控制在Ium以下，出料；球磨后用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间24小时；烘干后用钼金炉烧结，烧结温度1700°C，保温时间2小时；用滚筒式球磨机球磨，球磨时间96小时，颗粒度控制在Ium以下；最后用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间48小时，得到绝缘玻璃材料。二、迭层所述负温度系数热敏电阻热敏的叠片坯体其自下而上依次叠片的步骤如下(I)叠放一枚印刷有切割尺寸线的生坯膜片3 ；(2)在生坯膜片3上叠放由Ii1枚空白生坯膜片作为芯片下基板1，其中，Ii1彡I的正整数，H1的数值由设定的负温度系数热敏电阻阻值决定，当叠放完芯片下基板I后，在上方叠放一层印刷有正向内电极的膜片作为第一内电极层4 ；(3)叠放完第一内电极层4后，叠放由空白生坯膜片作为中间隔层7，中间隔层7的上方则叠放一层印刷有反向内电极膜片作为第二内电极层2 ；
(4)再次叠放由空白生坯膜片作为中间隔层7，在再次叠放的中间隔层7上再叠放印刷有正向内电极膜片又作为一层第一内电极层4 ；(5 )重复步骤(3 )和(4 )，使第一内电极层4和第二内电极层2按顺序依次交错叠放；(6)叠放由n2枚空白生坯膜片作为芯片上基板11，n2彡I的正整数，n2的数值由设定的负温度系数热敏电阻阻值决定。三、切割在叠片坯体通过现有技术的等静压处理，等静压压力80MPa，保压时间10分钟，将等静压处理后的叠片坯体在进行叠层焙烧前采用轧刀或滚刀方式按照生坯膜片的切割尺寸线将叠片坯体切割成单个独立的产品生坯。 四、排胶在排胶炉中，温度为300°C下，持续72小时，将单个独立的产品生坯中残留的有机胶体成份分解、挥发排除。五、烧结在纳波热箱式炉中，温度110(Tl30(TC下，保温4小时，将排胶后的产品生坯中的磁粉或瓷粉相互熔合，使产品致密化形成独立结构。六、倒角在行星式球磨机中，通过将产品生坯与氧化铝磨介相互研磨将烧结后的产品生坯的棱角变得圆滑。七、涂布在产品生坯的两个导电断头上喷涂一层有机高分子材料，高分子材料用于保护两端导通，避免被绝缘玻璃材料隔绝，高分子材料为环氧树脂，将喷涂有有机高分子材料的产品生坯在制备好的绝缘玻璃材料中浸泡5分钟；使产品生坯的其余四个面上沾有绝缘玻璃材料，将浸泡过的产品生坯放入烘箱，在100°C温度下保温O. 5小时烘干；烘干后放入烧结炉中在600°C温度下保温O. 5小时烧结，使绝缘玻璃材料均匀的涂覆在产品生坯上，形成绝缘玻璃材料的保护层。八、制作端电极将产品生坯两个端头的表面采用沾银的方法制作端电极5，在制作整体端电极后通过现有技术的电镀方法，在端电极5的银表面先电镀一层镍，后电镀一层锡，以提高产品的可焊接性能，得到负温度系数热敏电阻。实施例I :本发明的负温度系数热敏电阻的制备方法中，本实施例I的空白生坯膜片和生还膜片采用以下重量百分比组分组成二氧化猛(MnO2) 27%、氧化钴(Co3O4) 62%、氧化镍(Ni2O3) 1%、氧化钇(Y2O3) 2%和氧化钒(V2O5) 8% ；内电极膜片采用以下重量百分比组分组成银(Ag) 20%和钯(Pd) 80% ；绝缘玻璃材料采用以下重量百分比组分组成二氧化硅(SiO2) 16%、氧化钙(CaO)11%、氧化镁(MgO) 3%、氧化钾(K2O) 8%、氧化钠(Na2O) 2%、氧化钡(BaO) 8%、氧化锌(ZnO) 4%、氧化招(Al2O3) 38%和氧化错(ZrO2) 10%。根据实施例I制备得到的负温度系数热敏电阻使得长期通电容许电流可达10A，抑制最大3000uf电解电容瞬间放电的电流。
实施例2 :本发明的负温度系数热敏电阻的制备方法中，本实施例2中的空白生坯膜片和生坯膜片采用以下重量百分比组分组成二氧化锰(MnO2) 74%、氧化钴(Co3O4) 18%、氧化镍(Ni2O3) 3%、氧化乾(Y2O3) 3%和氧化f凡(V2O5) 2% ；内电极膜片采用以下重量百分比组分组成银(Ag) 99%和钯(Pd) 1% ；绝缘玻璃材料采用以下重量百分比组分组成二氧化硅(SiO2) 39%、氧化钙(CaO)8%、氧化镁(MgO) O. 3%、氧化钾(K2O) 2%、氧化钠(Na2O) O. 2%、氧化钡(BaO) 8%、氧化锌(ZnO)O. 2%、氧化铝(Al2O3) 38% 和氧化锆(ZrO2) 4. 3%。根据实施例I制备得到的负温度系数热敏电阻使得长期通电容许电流可达10A，抑制最大3000uf电解电容瞬间放电的电流。实施例3 :本发明的负温度系数热敏电阻的制备方法中，本实施例3中的空白生坯膜片和生坯膜片采用以下重量百分比组分组成二氧化锰(MnO2) 46%、氧化钴(Co3O4) 42%、 氧化镍(Ni2O3) 5%、氧化乾(Y2O3) 4%和氧化f凡(V2O5) 3% ；内电极膜片采用以下重量百分比组分组成银(Ag) 50%和钯(Pd) 50% ；绝缘玻璃材料采用以下重量百分比组分组成二氧化硅(SiO2) 35%、氧化钙(CaO)7%、氧化镁(MgO) 2%、氧化钾(K2O) 5%、氧化钠(Na2O) 1%、氧化钡(BaO) 5%、氧化锌(ZnO) 2%、氧化铝(Al2O3) 37%和氧化锆(ZrO2) 6%。实施例3制备得到的配热敏材料电阻率为2. Imm. ΚΩ，B值高达4100。这种负温度系数热敏电阻的特征是一、采用高材料常数(B值> 4000K)的热敏材料，正常通电之后残留电阻小功耗低。二、采用叠层印刷工艺，内部印刷有控制阻值大小的电极，这种电极是由Ag/Pd浆印刷制成。三、采用独创的内电极结构，解决了因电极印刷面积太大而造成的电极印刷不饱满、有空隙及烧结后产品开裂，并且降低了杂散电阻对产品电性的影响。四、采用涂覆的绝缘玻璃保护层保护产品在电镀时不受酸性镀液腐蚀瓷体，提高了产品可靠性及机械强度。五、采用外型尺寸及内部电极的变换，可以使得长期通电容许电流达10A，抑制最大3000uf电解电容瞬间放电的电流。
权利要求
1.一种负温度系数热敏电阻，其特征在于所述负温度系数热敏电阻包括叠片坯体，所述叠片坯体包括生坯膜片(3)，该生坯膜片(3)为四周边缘印刷有切割尺寸线的生坯膜片(3),生还|吴片(3)上置放有芯片下基板(I )，在芯片下基板(I)的上端依次置放有一组以上的内电极组(14)，每组内电极组(14)之间设有中间隔层(7)，在最上层的内电极组(14)的上端叠放有芯片上基板(11)，所述叠片坯体通过等静压处理后切割成单个独立的产品生坯(10)，产品生坯(10)经排胶、烧结和倒角后，在该产品生坯(10)外涂覆有保护层(6);产品生坯(10)的两端表面设有端电极(5)，产品生坯(10)两端的端电极(5)分别与内电极组(14)的引出端相连接。
2.根据权利要求I所述的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述内电极组(14)由第一内电极层(4)和第二内电极层(2)组成，第一内电极层(4)与第二内电极层(2)交错叠放组成，在第一内电极层(4)和第二内电极层(2)之间设有中间隔层(7)，第一内电极层(4)和第二内电极层(2)的引出端分别与产品生坯(10)两端的端电极(5)相连接。
3.根据权利要求2所述的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述第一内电极层(4)和第二内电极层(2)设有内电极图形(13)。
4.根据权利要求3所述的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述内电极图形(13)由两个内电极(131)通过引出端(12)相互连接和一个内电极(131)与引出端(12)连接组成，且分别阵列在第一内电极层(4)与第二内电极层(2)上。
5.一种负温度系数热敏电阻的制备方法，包括以下步骤 一、配制浆料，分别制备得到空白生坯膜片和生坯膜片、内电极膜片； (1)所述空白生坯膜片和生坯膜片采用以下方法制备得到，将二氧化锰(Mn02)、氧化钴(Co3O4)、氧化镍(Ni2O3)、氧化钇(Y2O3)和氧化钒(V2O5)放入滚筒式球磨机球磨混合，球磨完成后取出浆料；采用现有技术的流延的方式在PET膜上流延得到空白生坯膜片和生坯膜片; (2)所述内电极膜片采用以下方法制备得到，将银(Ag)和钯(Pd)放入行星式球磨罐中，球磨，出料并密封保存；将得到的银钯浆料采用现有技术的丝网印刷将内电极印刷在生坯膜片上制备成内电极膜片； (3 )所述绝缘玻璃材料采用以下方法制备得到，将二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钾(K20)、氧化钠(Na20)、氧化钡(BaO)、氧化锌(ZnO)、氧化招(Al2O3)和氧化锆(ZrO2)放入滚筒式球磨罐中球磨，出料；球磨后烘箱烘干；用钼金炉烧结；用滚筒式球磨机球磨；最后用烘箱烘干，得到绝缘玻璃材料； 二、迭层； (1)叠放一枚印刷有切割尺寸线的生坯膜片； (2)在生坯膜片上叠放空白生坯膜片作为芯片下基板，当叠放完芯片下基板后，在上方叠放一层印刷有正向内电极的膜片作为第一内电极层； (3)叠放完第一内电极层后，叠放由空白生坯膜片作为中间隔层，中间隔层的上方则叠放一层印刷有反向内电极膜片作为第二内电极层； (4)再次叠放由空白生坯膜片作为中间隔层，在再次叠放的中间隔层上再叠放印刷有正向内电极膜片又作为一层第一内电极层； (5 )重复步骤(3 )和(4 )，使第一内电极层和第二内电极层按顺序依次交错叠放；(6)叠放空白生坯膜片作为芯片上基板； 三、在叠片坯体通过等静压处理，将等静压处理后的叠片坯体在进行叠层焙烧前采用轧刀或滚刀方式按照生坯膜片的切割尺寸线将叠片坯体切割成单个独立的产品生坯； 四、将单个独立的产品生坯在排胶炉中，温度为300°C下，持续72小时，将单个独立的产品生坯中残留的有机胶体成份分解、挥发排除； 五、在纳波热箱式炉中，温度110(Tl30(rC下，保温4小时； 六、在行星式球磨机中，通过将产品生坯与氧化铝磨介相互研磨将烧结后的产品生坯的棱角变得圆滑； 七、在产品生坯的两个导电端头上喷涂一层有机高分子材料，将喷涂有有机高分子材料的产品生坯在制备好的绝缘玻璃材料中浸泡5分钟；将浸泡过的产品生坯放入烘箱，在100°C温度下保温0. 5小时烘干；烘干后放入烧结炉中在600°C温度下保温0. 5小时烧结，使绝缘玻璃材料均匀的涂覆在产品生坯上，形成绝缘玻璃材料的保护层； 八、将步骤七制备得到的产品生坯两个端头的表面采用沾银的方法制作端电极，在制作整体端电极后通过现有技术的电镀方法，在端电极的银表面先电镀一层镍，后电镀一层锡，得到负温度系数热敏电阻。
6.根据权利要求5所述的负温度系数热敏电阻的制备方法，其特征在于所述空白生坯膜片和生坯膜片采用以下方法制备得到，一、将重量百分比为二氧化锰(Mn02)20% 60%、氧化钴(Co304)16% 60%、氧化镍(Ni203)l% 10%、氧化钇(Y2O3)O. 5% 5%和氧化钒(V2O5)0.5% 5%放入滚筒式球磨机球磨混合，球磨时间为48±5小时，球磨颗粒度D50控制在1±0. 5um，球磨完成后取出浆料；二、采用现有技术的流延的方式在PET膜上流延得到空白生坯膜片和生坯膜片。
7.根据权利要求6所述的负温度系数热敏电阻的制备方法，其特征在于所述内电极膜片采用以下方法制备得到，一、将重量百分比为银(Ag) 20% 99%和钯(Pd) 1% 80%放入行星式球磨罐中，高速球磨4小时，球磨速度为250r/min，球磨后粒度控制在0. 5um以下，出料并密封保存；二、将得到的银钯浆料采用现有技术的丝网印刷将内电极印刷在生坯膜片上制备成内电极膜片。
8.根据权利要求7所述的负温度系数热敏电阻的制备方法，其特征在于所述绝缘玻璃材料采用以下方法制备得到，一、将重量百分比为二氧化硅(SiO2) 10% 39%、氧化钙(CaO) 3% 11%、氧化镁(MgO) 0. 3% 3%、氧化钾(K2O) 2% 8%、氧化钠(Na2O) 0. 2% 2%、氧化钡(BaO) 2% 8%、氧化锌(ZnO) 0. 2% 4%、氧化铝(Al2O3) 8% 38%和氧化锆(ZrO2)2% 10%放入滚筒式球磨罐中球磨，球磨时间为240±10小时，球磨粒度控制在Ium以下，出料；二、球磨后用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间24小时；三、用钼金炉烧结，烧结温度1700°C，保温时间2小时；四、用滚筒式球磨机球磨，球磨时间96小时，颗粒度控制在Ium以下；五、最后用烘箱烘干，烘干温度120°C，烘干时间48小时，得到绝缘玻璃材料。
9.根据权利要求8所述的负温度系数热敏电阻的制备方法，其特征在于所述等静压处理采用现有技术的等静压处理方式，等静压压力80MPa，保压时间10分钟。
10.根据权利要求9所述的负温度系数热敏电阻的制备方法，其特征在于所述有机高分子材料为环氧树脂。
全文摘要
本发明公开了一种负温度系数热敏电阻及其制备方法，要解决的技术问题是满足对功耗、占位面积、成本及可靠性有着严格而且苛刻要求的电子产品。本发明包括叠片坯体，叠片坯体包括生坯膜片，生坯膜片为四周边缘印刷有切割尺寸线的生坯膜片，生坯膜片上叠放有芯片下基板，在芯片下基板的上端依次叠放有内电极组，内电极组之间设有中间隔层，在最上层的内电极组的上端叠放有芯片上基板；产品生坯两端的端电极分别与内电极组的引出端相连接；本发明的制备方法采用配制浆料、迭层、切割、排胶、烧结、倒角、涂布、制作端电极制作得到负温度系数热敏电阻。与现有技术相比，本发明使得长期通电容许电流可达10A，抑制最大3000uf电解电容瞬间放电的电流。
文档编号H01C7/04GK102810372SQ20121028434
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者康建宏, 包汉青, 王清华 申请人:深圳顺络电子股份有限公司