一种表面贴装式过压过流保护器件及其制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种表面贴装式过压过流保护器件及其制作方法，包括保护器件本体，所述保护器件本体的左右两端设有端部电极，前后两侧设有侧面电极，保护器件本体内设有至少一个熔体层电极、至少两个第一电极层、至少两个第二电极层，所述熔体层电极被灭弧材料涂层包覆，第一电极层和第二电极层之间有通孔并对其填充有压敏电阻功能相。通过LTCC陶瓷膜片成型—熔体层电极印刷—电极层电极印刷—灭弧材料涂层印刷—LTCC陶瓷堆叠膜片中形成通孔—通孔内填充压敏电阻功能相—按设计堆叠—切割成单颗产品—产品烧结—形成端部电极和侧面电极等步骤制成。其具有低电容量、低漏导电流、响应速度快、高可靠性和稳定性的优点。
【专利说明】一种表面贴装式过压过流保护器件及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种过压过流保护器件，尤其涉及一种可实现低温共烧且适合表面贴装的、集过电压与过电流保护功能于一体的保护装置，以及该器件的制作方法。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的迅猛发展和电子产品的更新换代，人们对产品可靠性和安全性的要求日益提高。在各种低压电器上，经常会受到由意外的电压瞬变引起的浪涌电流的冲击，从而导致电子产品性能恶化，容易发生误动作甚至损坏，并干扰到系统的正常运行，最终导致整机设备的可靠性能降低。因此瞬态过流、过压保护越来越受到人们的重视。
[0003]过流保护器件是熔断器，一般串联在电路中，要求其电阻要小，当电路正常工作时，它只相当于一根导线，能够长时间稳定的导通电路；由于电源或外部干扰而发生电流波动时，其也应能承受一定范围的过载；只有当电路中出现较大的过载电流(故障或短路)时，熔断器才会动作，通过断开电流来保护电路的安全，以避免产品有烧毁的危险。与过流保护器件所起的作用完全不同，过压保护器件用于保护后续电路免受瞬态高压的破坏，主要作用形式有防止雷击、浪涌电压、静电感应等的冲击，它一般并接在被保护电路或电器设备上，当电压瞬间高于某一数值时，过压保护器件通过击穿或阻值降低的形式，导通大电流，从而起到保护作用。压敏电阻器是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器迅速由高阻状态变为低阻状态，导通大电流，将电压钳制在被保护器件或电器设备所能承受的电压范围内，从而保护该器件或设备免受过电压的损害。当其两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。压敏电阻在导通时吸收能量，自身温度迅速升高，极容易导致压敏电阻的热击穿，从而引发事故。
[0004]中国专利申请号94243610.5提出将过电压保护元件和过电流保护元件紧密贴靠封装在一个外壳内，使过压保护元件所发出的热量迅速地传给过电流保护元件，从而使过电流保护元件快速动作，切断高电压，达到保护的目的。但这种带引脚结构的产品体积较大，不适合表面贴装的要求。中国专利申请号200410104274.1提出一种表面贴装式的对称结构过流过压保护器的制造方法，并使过流保护熔断元件被灭弧材料或屏蔽电弧的材料所包围，使产品可保护电路免于相对较高电压和较高电流造成的损害；另外中国专利申请号200810215909.3提供一种玻璃陶瓷ESD过压保护器件的制作方法，该类型过压保护器具有低容值(< 0.25pF)，精确嵌位(嵌位电压< 50V)，低漏导、快速响应、高稳定性和耐温特性等优点，但由于其中涉及的静电功能层为厚度在5?30μπι的表面涂覆层，该涂层印刷面积一般相对较大，厚度较薄，因此产品电容量不能做的太小，且其可承受的能量范围也是有限的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种适合表面贴装的、集过电压与过电流保护功能于一体的表面贴装式过压过流保护器件及其制作方法，同时用以改善现有产品的可承受能量范围和降低电容量，制作具有高响应速度和可靠性能的过压过流保护器件。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种表面贴装式过压过流保护器件，包括保护器件本体，所述保护器件本体的左右两端设有端部电极，前后两侧设有侧面电极，保护器件本体内设有至少一个熔体层电极、至少两个第一电极层、至少两个第二电极层，所述熔体层电极被灭弧材料涂层包覆，与两端部电极相连；两个第一电极层分别与端部电极不同端相连，两个第二电极层分别与侧面电极不同侧相连，第一电极层和第二电极层之间有通孔并对其填充有压敏电阻功能相。
[0007]所述保护器件本体包括由至少一层LTCC陶瓷膜片堆叠而成的LTCC陶瓷堆叠膜片，所述熔体层电极、第一电极层和第二电极层均印刷在LTCC陶瓷膜片上，熔体层电极的印刷材料为镀银铜粉、镀银镍粉、银/钯粉或银粉中的一种，第一电极层和第二电极层的印刷材料为银、铜的一种。
[0008]所述灭弧材料涂层为包覆在熔体层电极的上、下两面，材料为多孔陶瓷浆料，其中多孔陶瓷浆料为含有木炭粉、淀粉、纤维素、聚苯乙烯、聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲脂、尿素、锯末、聚氯乙烯、萘、石蜡中至少一种的石英砂基浆料或LTCC陶瓷浆料。
[0009]所述LTCC陶瓷膜片的LTCC陶瓷与压敏电阻功能相均采用相对介电常数小于10的材料，且能够在同一温度范围内烧成，其烧结温度范围为800?950°C。
[0010]所述LTCC陶瓷为微晶玻璃体系或玻璃/陶瓷复合体系的材料，压敏电阻功能相为具有典型非线性压敏特性的材料。
[0011]所述具有典型非线性压敏特性的材料为氧化锌、氧化锡、钛酸锶。
[0012]所述压敏电阻功能相中添加有O?10wt%的金属粉末。
[0013]所述通孔的形状为圆形、方形。
[0014]所述第一电极层与第二电极层重叠部分完全覆盖通孔的上、下表面。
[0015]一种表面贴装式过压过流保护器件的制作方法，包括以下步骤:
a、LTCC陶瓷膜片成型:将LTCC陶瓷粉料与压敏陶瓷材料分别配制成浆料，通过流延工艺得到LTCC陶瓷膜片；
b、熔体层电极印刷:在LTCC陶瓷膜片上通过丝网或钢网印刷工艺获得熔体层电极图形，该电极图形包括引出电极和熔断体电极两部分，最后将印刷后的膜片在12(T150°C下进行干燥；
C、电极层电极印刷:印刷第一电极层:在LTCC陶瓷膜片上通过丝网或钢网印刷工艺获得第一电极层图形，然后将印刷后的膜片在12(T150°C下进行干燥；印刷第二电极层:在LTCC陶瓷膜片上通过丝网或钢网印刷工艺获得第二电极层图形，然后将印刷后的膜片在12(Tl5(TC下进行干燥；
d、灭弧材料涂层印刷:将灭弧材料涂层通过厚膜印刷工艺形成于LTCC陶瓷膜片上，印刷图形尺寸为以熔体层电极图形中最宽处熔断体电极图形为宽，以熔断体电极直线长度为长组成的矩形；
e、LTCC陶瓷堆叠膜片中形成通孔:将至少一层LTCC陶瓷膜片堆叠至设计通孔需要的厚度，形成LTCC陶瓷堆叠膜片，然后在其上通过机械冲压或激光打孔技术形成通孔，通孔的上、下表面分别与第一电极层和第二电极层接触；
f、通孔内填充压敏电阻功能相:采用厚膜印刷工艺或掩模版印刷法在上述LTCC陶瓷堆叠膜片中的通孔内填充步骤a中由压敏陶瓷材料配成的浆料，通过多次印刷并经12(T150°C下干燥，以得到表面平整的通孔填充功能相；
g、按设计堆叠；
h、切割成单颗产品:将上述叠层完毕的生坯巴块切割成单颗过压过流保护器产品，并从承载板上剥离；
1、产品烧结:将上述生坯产品排胶去除粘合剂，再于800~950°C的烧结温度下制成保护器件产品，最后将烧结得到的产品倒角；
j、形成端部电极和侧面电极:采用离子溅射工艺形成产品的两个侧面电极，采用浸浆工艺或离子溅射工艺形成产品的两个铜端电极，所述侧面电极与铜端电极的电极材料为Cu，再经电镀工艺，对产品的侧面电极和端部电极表面进行镀镍、镀锡操作，以形成产品的镍端电极和锡端电极，从而得到成品。
[0016]本发明的有益效果是:本发明提供了一种表面贴装式、集过压过流保护功能于一体的装置，其具有低电容量、低漏导电流、响应速度快、高可靠性和稳定性的优点。生产工艺简单、成本低，适合工业化连续生产的要求。当电路中出现过大浪涌电压时，压敏电阻导通大电流，但由于熔断体电极的存在，该过载电流不需全部通过过压或过流保护装置，从而起到了分流的作用，防止了过压保护装置因温度过高而发生热击穿的危险；同时，电路中过大电流的通过也会导致过流保护装置的熔断，提高了保护装置分断时的可靠性。 【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明中表面贴装式过压过流保护器件的立体外观示意图；
图2是本发明中表面贴装式过压过流保护器件的侧面剖视图；
图3是本发明中采用流延工艺得到的陶瓷膜片的局部立体外观示意图；
图4是本发明采用印刷工艺得到的熔体层电极图形局部立体外观示意图；
图5是本发明采用印刷工艺得到的第一电极层图形局部立体外观示意图；
图6是本发明采用印刷工艺得到的第二电极层图形局部立体外观示意图；
图7是本发明中所述印刷第一层灭弧材料后的局部立体外观示意图；
图8是本发明中所述在陶瓷膜片上形成通孔后的局部立体外观示意图；
图9是本发明中所述压敏电阻功能相填充通孔后的局部立体外观示意图；
图10是本发明中实施例1中保护器件产品的侧面局部剖视图；
图11是本发明中实施例2中保护器件产品的侧面局部剖视图；
图12是本发明中实施例3中保护器件产品的侧面局部剖视图；
图13是本发明中实施例4中保护器件产品的侧面局部剖视图；
图中:
1---保护器件本体；2---端部电极；21---铜端电极；22---镍端电极；23---锡端
电极；3—侧面电极；41熔体层电极；411引出电极；412熔断体电极；42第一电极层；43-—第二电极层；5--LTCC陶瓷堆叠膜片；51-—通孔；52—-压敏电阻功能相；6堆叠基板；61LTCC陶瓷膜片；611下保护层；612上保护层；7灭弧材料涂层。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0019]如图1和图2，本发明的表面贴装式过压过流保护器件包括保护器件本体1，保护器件本体I的左右两端设有端部电极2，前后两侧设有侧面电极3，保护器件本体I内设有至少一个熔体层电极41、至少两个第一电极层42、至少两个第二电极层43，熔体层电极41被灭弧材料涂层7包覆，与两端部电极2相连，起到过流保护的作用；两个第一电极层42分别与端部电极2不同端相连，两个第二电极层43分别与侧面电极3不同侧相连，第一电极层42和第二电极层43之间有通孔51并对其填充压敏电阻功能相52，形成过压保护装置。
[0020]保护器件本体i包括由至少一层LTCC陶瓷膜片61堆叠而成的LTCC陶瓷堆叠膜片5，熔体层电极41、第一电极层42和第二电极层43均印刷在LTCC陶瓷膜片61上，熔体层电极41的印刷材料为镀银铜粉、镀银镍粉、银/钯粉或银粉中的一种，第一电极层42和第二电极层43的印刷材料为银、铜的一种。
[0021]灭弧材料涂层7为包覆在熔体层电极41的上、下两面，材料为多孔陶瓷浆料，其中多孔陶瓷浆料为含有木炭粉、淀粉、纤维素、聚苯乙烯、聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲脂、尿素、锯末、聚氯乙烯、萘、石蜡中至少一种的石英砂基浆料或LTCC陶瓷浆料。
[0022]LTCC陶瓷膜片的LTCC陶瓷与压敏电阻功能相均采用相对介电常数小于10的材料，且能够在同一温度范围内烧成，其烧结温度范围为800?950°C。
[0023]LTCC陶瓷为微晶玻璃体系或玻璃/陶瓷复合体系的材料，压敏电阻功能相为氧化锌、氧化锡、钛酸锶等具有典型非线性压敏特性的材料。
[0024]优选在压敏电阻功能相中添加有O?10wt%的金属粉末。
[0025]通孔51是通过机械冲压或激光打孔等技术在LTCC陶瓷堆叠膜片特定位置上形成的，通孔51的形状可采用圆形、方形等可实现的各种图形设计，通孔用LTCC陶瓷堆叠膜片的厚度可根据产品容量及安全范围设计，第一电极层与第二电极层的电极宽度主要取决于通孔51的尺寸，它们的重叠部分以能完全覆盖孔的上、下表面为宜。
[0026]为了得到上述结构的产品并实现需要的功能，该过压过流保护器件的制作方法包括以下步骤=LTCC陶瓷膜片61成型一> 熔体层电极41印刷一> 电极层电极印刷一> 灭弧材料涂层7印刷一>LTCC陶瓷堆叠膜片5中形成通孔51->通孔51内填充压敏电阻功能相52—>按设计堆叠一> 切割成单颗产品一> 产品烧结一> 形成端部电极2和侧面电极3。
[0027]下面结合附图以及具体实施例对本发明的具体实施工艺过程进行详细的描述: 实施例1
1、配料流延:选择符合要求的LTCC陶瓷粉料与压敏陶瓷材料分别配制成浆料，两种陶瓷材料的烧结温度应在同一温度范围内，且它们的介电常数要尽可能的小，一般选择介电常数小于10的陶瓷材料；LTCC陶瓷可采用常见的如微晶玻璃体系或玻璃/陶瓷复合体系的材料，通过球磨或砂磨工艺混合成合格的浆料，再通过流延工艺得到具有一定宽度及厚度的如图3所示的LTCC陶瓷膜片61 ;压敏电阻功能相52主要选用氧化锌、氧化锡、钛酸锶等具有非线性压敏特性的材料，通过球磨混合，将压敏陶瓷粉料、溶剂、粘合剂、分散剂配制成可填充浆料；优选在压敏电阻功能相52中还需要加入(TlOwt%的金属粉末，金属颗粒加入的作用，一方面由于金属粒子在与陶瓷基体低温共烧时未达到烧结温度而不能收缩，从而降低了填充浆料的收缩率，有利于压敏电阻功能相与LTCC陶瓷基体收缩的匹配性，以及缓冲由于填充厚度的增加而导致的过压保护装置触发电压的升高；另一方面，金属粒子与压敏陶瓷晶粒接触后，形成一定的接触势垒，降低了压敏陶瓷体内的漏电流，且当高压下压敏电阻值降低时，金属粒子又可以形成低电阻通道，提高了压敏电阻的响应速度。
[0028]2、印刷熔体层:如图4所示，在LTCC陶瓷膜片61上通过丝网或钢网印刷工艺获得需要的熔体层电极图形41，该电极图形包括引出电极411和熔断体电极412两部分；熔断体部分电极图形412的有效长度与宽度及电极形状可根据所设计产品的额定电流大小决定；最后将印刷后的膜片61在12(T150°C下进行干燥；熔断体图形印刷材料优选镀银铜粉、镀银镍粉、银/钯粉等的电子浆料，以提高过流保护时的抗脉冲能力。
[0029]3、印刷第一电极层:如图5所示，在LTCC陶瓷膜片61上通过丝网或钢网印刷工艺获得第一电极层图形42，该电极图形42的长度及宽度由LTCC陶瓷堆叠膜片5中通孔51的位置及孔尺寸的大小决定，电极层印刷用材料优选银、铜等的传统电子浆料，最后将印刷后的膜片61在12(T150°C下进行干燥。
[0030]4、印刷第二电极层:如图6所示，在LTCC陶瓷膜片61上通过丝网或钢网印刷工艺获得第二电极层图形43，该电极图形43的长度及宽度由LTCC陶瓷堆叠膜片5中通孔51的位置及孔尺寸的大小决定，电极层印刷用材料优选银、铜等的传统电子浆料，最后将印刷后的膜片61在12(T150°C下进行干燥。
[0031]5、印刷灭弧材料:如图7所示，将灭弧材料涂层7通过厚膜印刷工艺形成于LTCC陶瓷膜片61上，灭弧材料为可以通过材料本身的熔化、蒸发等质量的消耗来带走在熔断体熔融或气化时产生的高温冲击，熄灭电弧，切断电弧电流，防止被保护电路受损的一类烧蚀材料；也起到一种形成泄压空间的作用。灭弧材料涂层7优选为一种多孔陶瓷浆料，该多孔陶瓷浆料为含有有机填充材料，如木炭粉、淀粉、纤维素、聚苯乙烯、聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲脂、尿素、锯末、聚氯乙烯、萘、石蜡等至少一种的石英砂基浆料或LTCC陶瓷浆料；灭弧材料优选印刷图形尺寸为以熔体层电极图形41中最宽处熔断体电极图形为宽，以熔断体电极直线长度为长组成的矩形。
[0032]6、通孔:如图8所示，将至少一层LTCC陶瓷膜片61堆叠至设计通孔需要的厚度，形成LTCC陶瓷堆叠膜片5，然后在其上通过机械冲压或激光打孔等技术形成具有一定尺寸的通孔51，所述通孔51的形状可以为圆形、方形等常规图形，孔的上、下表面分别与第一电极层42和第二电极层43接触，以形成压敏电阻的有效正对面积，通孔51的表面积由所设计产品的电容量决定。
[0033]7、通孔填充:如图9所示，采用厚膜印刷工艺或掩模版印刷法在上述LTCC陶瓷堆叠膜片5中的通孔51内填充步骤I中由压敏电阻功能相52配成的浆料，可以通过多次印刷并经12(T150°C下干燥，以得到表面平整的通孔填充功能相52。
[0034]8、产品堆叠:a)首先将流延得到的所述LTCC陶瓷膜片61堆叠为要求厚度的陶瓷基板6，以形成产品的下保护层611 ；b)在所述下保护层611上堆叠一层印刷有第二电极层43的LTCC陶瓷膜片61 ；c)在所述堆叠完第二电极层43的陶瓷膜片61上继续堆叠具有通孔51且已填充压敏电阻功能相52的LTCC陶瓷堆叠膜片5，所述通孔51的下表面要完全被第二电极层43所覆盖；d)将印刷有第一电极层42的LTCC陶瓷膜片61堆叠至上述LTCC陶瓷堆叠膜片5上方，使印有第一电极层42的一面与压敏电阻功能相52直接接触，未印刷面的方向向上，并使第一电极层42完全覆盖通孔51的上表面；e)在第一电极层42上继续堆叠一层灭弧材料涂层7 ；f)在灭弧材料涂层7上方堆叠一层熔体层电极图形41，使熔断体电极412部分能完全位于灭弧材料涂层7正上方；g)在熔体层电极图形41上方按步骤e)再堆叠一层灭弧材料涂层7 ；h)将印刷有第一电极层42的陶瓷膜片61继续堆叠在上述灭弧材料涂层7膜片上方，按正常MLCC产品叠层要求进行一定的错位；i)按步骤c)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5 ;j)按步骤b)堆叠第二电极层43 ；k)按步骤a)堆叠陶瓷基板6，以形成产品的上保护层612。
[0035]9、生坯切割:如图10所示，将上述叠层完毕的生坯巴块切割成具有一定尺寸、一定数量的单颗过压过流保护器产品，并从承载板上剥离。
[0036]10、产品烧结:将上述生坯产品排胶去除粘合剂，再于80(T95(TC的烧结温度下制成保护器件产品，最后将烧结得到的产品在行星倒角机等相关设备上进行为业内所熟知的倒角操作。
[0037]11形成端部电极:采用离子溅射工艺形成产品的两个侧面电极3，采用浸浆工艺或离子溅射工艺形成产品的两个端部电极21，所述侧面电极3与铜端电极21的优选电极材料为Cu。再经业内熟知的电镀工艺，对产品的侧面电极3和铜端电极21表面进行镀镍、镀锡操作，以形成产品的镍端电极22和锡端电极23，从而得到具有表面贴装功能的过流过压保护器件。
[0038]实施例2
如图11所示，按实施例1中步骤8所述的堆叠顺序号，将堆叠方式更改为:a)堆叠下保护层611->b)堆叠第二电极层43->c)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->d)堆叠第一电极层42->e)堆叠灭弧材料涂层7->f)堆叠熔体层电极图形41->g)堆叠灭弧材料涂层7->f)堆叠熔体层电极图形41->g)堆叠灭弧材料涂层7->h)堆叠第一电极层42->i)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->j)堆叠第二电极层43->k)堆叠下保护层612，从而形成两层熔体层电极图形41并联的结构。
[0039]其他与实施例1制作方式相同。
[0040]实施例3
如图12所示，按实施例1中步骤8所述的堆叠顺序号，将堆叠方式更改为:a)堆叠下保护层611->d)堆叠第一电极层42->c)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->b)堆叠第二电极层43->c)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->d)堆叠第一电极层42->e)堆叠灭弧材料涂层7->f)堆叠熔体层电极图形41->g)堆叠灭弧材料涂层7->h)堆叠第一电极层42->i)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->j)堆叠第二电极层43->i)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片一>h)堆叠第一电极层42->k)堆叠下保护层612，从而形成一种过压过流保护装置。
[0041]其他与实施例1制作方式相同。
[0042]实施例4
如图13所示，按实施例1中步骤8所述的堆叠顺序号，将堆叠方式更改为:a)堆叠下保护层611->b)堆叠第二电极层43->c)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->b)堆叠第二电极层43->c)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5->d)堆叠第一电极层42->e)堆叠灭弧材料涂层7->f)堆叠熔体层电极图形41->g)堆叠灭弧材料涂层7->h)堆叠第一电极层42->i)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5—>j)堆叠第二电极层43—>i)堆叠LTCC陶瓷堆叠膜片5—>j)堆叠第二电极层43->k)堆叠下保护层612，从而形成一种过压过流保护装置。
[0043]其他与实施例1制作方式相同。
[0044]可以理解的是这里所描述的实施例的各种改变和变型对本领域技术人员来说是显而易见的，在不脱离本发明主题的精神和范围内做出其他改变但没有超出其预期优点时，可以认为这样的改变被附加的权利要求所覆盖。
【权利要求】
1.一种表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:包括保护器件本体(1)，所述保护器件本体(1)的左右两端设有端部电极(2 )，前后两侧设有侧面电极(3 )，保护器件本体(1)内设有至少一个熔体层电极(41)、至少两个第一电极层(42)、至少两个第二电极层(43)，所述熔体层电极(41)被灭弧材料涂层(7)包覆，与两端部电极(2)相连；两个第一电极层(42)分别与端部电极(2)不同端相连，两个第二电极层(43)分别与侧面电极(3)不同侧相连，第一电极层(42)和第二电极层(43)之间有通孔(51)并对其填充有压敏电阻功能相(52)。
2.如权利要求1所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述保护器件本体(1)包括由至少一层LTCC陶瓷膜片(61)堆叠而成的LTCC陶瓷堆叠膜片(5)，所述熔体层电极(41)、第一电极层(42)和第二电极层(43)均印刷在LTCC陶瓷膜片(61)上，熔体层电极(41)的印刷材料为镀银铜粉、镀银镍粉、银/钯粉或银粉中的一种，第一电极层(42)和第二电极层(43)的印刷材料为银、铜的一种。
3.如权利要求1所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述灭弧材料涂层(7)为包覆在熔体层电极(41)的上、下两面，材料为多孔陶瓷浆料，其中多孔陶瓷浆料为含有木炭粉、淀粉、纤维素、聚苯乙烯、聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲脂、尿素、锯末、聚氯乙烯、萘、石蜡中至少一种的石英砂基浆料或LTCC陶瓷浆料。
4.如权利要求2所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述LTCC陶瓷膜片(61)的LTCC陶瓷与压敏电阻功能相均采用相对介电常数小于10的材料，且能够在同一温度范围内烧成，其烧结温度范围为800~950°C。
5.如权利要求4所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述LTCC陶瓷为微晶玻璃体系或玻璃/陶瓷复合体系的材料，压敏电阻功能相为具有典型非线性压敏特性的材料。
6.如权利要求5所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述具有典型非线性压敏特性的材料为氧化锌、氧化锡、钛酸锶。
7.如权利要求6所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:压敏电阻功能相中添加有O~10wt%的金属粉末。
8.如权利要求1所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述通孔(51)的形状为圆形、方形。
9.如权利要求1所述的表面贴装式过压过流保护器件，其特征在于:所述第一电极层(42)与第二电极层(43)重叠部分完全覆盖通孔(51)的上、下表面。
10.一种如权利要求1-9任一所述的表面贴装式过压过流保护器件的制作方法，其特征在于:包括以下步骤: a、LTCC陶瓷膜片成型:将LTCC陶瓷粉料与压敏陶瓷材料分别配制成浆料，通过流延工艺得到LTCC陶瓷膜片(61)； b、熔体层电极印刷:在LTCC陶瓷膜片(61)上通过丝网或钢网印刷工艺获得熔体层电极图形，该电极图形包括引出电极(411)和熔断体电极(412)两部分，最后将印刷后的膜片(61)在12(Tl50°C下进行干燥； C、电极层电极印刷:印刷第一电极层(42):在LTCC陶瓷膜片(61)上通过丝网或钢网印刷工艺获得第一电极层图形，然后将印刷后的膜片(61)在12(T150°C下进行干燥；印刷第二电极层(43):在LTCC陶瓷膜片(61)上通过丝网或钢网印刷工艺获得第二电极层图形，然后将印刷后的膜片(61)在12(T150°C下进行干燥； d、灭弧材料涂层印刷:将灭弧材料涂层(7)通过厚膜印刷工艺形成于LTCC陶瓷膜片(61)上，印刷图形尺寸为以熔体层电极图形中最宽处熔断体电极图形为宽，以熔断体电极直线长度为长组成的矩形； e、LTCC陶瓷堆叠膜片中形成通孔:将至少一层LTCC陶瓷膜片(61)堆叠至设计通孔需要的厚度，形成LTCC陶瓷堆叠膜片(5)，然后在其上通过机械冲压或激光打孔技术形成通孔(51)，通孔(51)的上、下表面分别与第一电极层(42)和第二电极层(43)接触； f、通孔内填充压敏电阻功能相:采用厚膜印刷工艺或掩模版印刷法在上述LTCC陶瓷堆叠膜片(5)中的通孔(51)内填充步骤a中由压敏陶瓷材料配成的浆料，通过多次印刷并经12(T150°C下干燥，以得到表面平整的通孔填充功能相(52)； g、按设计堆叠； h、切割成单颗产品:将上述叠层完毕的生坯巴块切割成单颗过压过流保护器产品，并从承载板上剥离； `1、产品烧结:将上述生坯产品排胶去除粘合剂，再于800~950°C的烧结温度下制成保护器件产品，最后将烧结得到的产品倒角； j、形成端部电极和侧面电极:采用离子溅射工艺形成产品的两个侧面电极(3)，采用浸浆工艺或离子溅射工艺形成产品的两个铜端电极(21)，所述侧面电极(3)与铜端电极(21)的电极材料为Cu，再经电镀工艺，对产品的侧面电极(3)和端部电极(21)表面进行镀镍、镀锡操作，以形成产品的镍端电`极(22)和锡端电极(23)，从而得到成品。
【文档编号】H01H69/02GK103745898SQ201410011272
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】南式荣, 刘明龙 申请人:南京萨特科技发展有限公司