CN101022048A

CN101022048A - 一种新型片式ntc及其制造方法

Info

Publication number: CN101022048A
Application number: CN 200710038422
Authority: CN
Inventors: 苗明清; 周欣山; 沈十林
Original assignee: WEIAN THERMOELECTRICAL MATERIALS CO Ltd SHANGHAI
Current assignee: WEIAN THERMOELECTRICAL MATERIALS CO Ltd SHANGHAI
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2007-08-22

Abstract

本发明涉及一种新型片式NTC及制造方法涉，应用于线路防护领域，这种新型片式NTC，由玻璃－陶瓷材料层、NTC薄膜和两端覆盖的端电极构成，所述的玻璃－陶瓷材料层有三层或三层以上，其内表面附着有NTC薄膜，构成独石结构，在该独石结构内部平行排列的NTC薄膜与端电极导通。新型片式NTC的制造方法如下：制备玻璃－陶瓷材料层作为基层；在基层上附着一层NTC薄膜；再覆盖一层基材，并重复上述步骤直到得到设计的层数，得到独石结构生膜片；将生膜片切成单个的压敏电阻，烧结；两端封端电极、电镀。优点是：独石结构表面贴装NTC提高了额定电压和额定电流，提高机械性能，增强了耐热振性、耐焊接热和耐腐蚀性能，在线路防护领域更安全有效。

Description

一种新型片式NTC及其制造方法

技术领域

本发明一种新型片式NTC及其制造方法涉及一种应用于线路防护领域的陶瓷片式压敏电阻(下称片式NTC)，以及制造这种片式NTC的方法。

背景技术

表面贴装NTC广泛应用于过流防护领域，比如对元件小型化，集成化要求很高的线路板上面。比较引线状NTC，表面贴装型具有更小的焊脚，占用更小的空间。美国专利No.5,845,427阐释了一种这样的表面贴装NTC的制造方法，在一层绝缘层上涂刷NTC薄膜，然后在上面覆盖一层绝缘层，最后在上下绝缘层上覆盖另外一种成分的覆盖层，这样得到一种具有很好的机械性能的薄膜NTC。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻值一致性和耐溶剂性好的新型表面贴装片式NTC。

本发明的再一目的在于提供一种针对上述片式NTC的制造方法。

本发明解决上述技术问题的方案是：一种新型片式NTC，由玻璃-陶瓷材料层、压敏电阻薄膜和两端覆盖的端电极构成，其中，所述的玻璃-陶瓷材料层有三层或三层以上，其内表面附着有压敏电阻薄膜，构成独石结构，在该独石结构内部平行排列的压敏电阻薄膜与端电极导通。

所述的玻璃-陶瓷材料层为基层，其位于独石结构上、下表面的两层的厚度大于中间层的厚度。

所述的玻璃-陶瓷材料层为氮化铝、二氧化钛、硅铝酸钙盐、氧化铝、硼硅酸玻璃、硬硼酸钙石中的一种或一种以上的组合物。

所述的压敏电阻薄膜由两个端头和中间的连接桥构成，其中，连接桥的宽度小于端头，其中，端头与端电极导通。连接桥的作用是集中电流，产生效应，可以设计成为不同的尺寸，以对应不同的额定电流。例如，一个长度为0.12英寸，宽度为0.05英寸的连接桥，它的额定电流为0.2安培。

所述的压敏电阻薄膜的端头材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；所述的连接桥材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物。

所述的端电极包括三层：内部为银合金层、中间为镍层、外部为铅-锡合金层。

一种针对上述新型片式NTC的制造方法，依序包括下述步骤：第一步：采用氮化铝、二氧化钛、硅铝酸钙盐、氧化铝、硼硅酸玻璃、硬硼酸钙石中的一种或一种以上的组合物制备玻璃-陶瓷材料层作为基层；

第二步：在基层上附着一层压敏电阻薄膜，该压敏电阻薄膜的端头材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；所述的连接桥材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；

第三步：在压敏电阻薄膜上再覆盖一层基材，并重复上述步骤直到得到设计的层数，得到独石结构生膜片，其中，位于独石结构上、下表面的两层基层的厚度大于中间层基层的厚度；

第四步：将生膜片切成单个的NTC，烧结；

第五步：两端封端电极、电镀。

所述的基层通过钢带流延或湿法工艺制造，或其他成熟工艺，不限于上述两种。

在基层上附着NTC薄膜的方法为丝网印刷、石版印刷、湿法印刷、化学沉积中的一种，或其他成熟方法，不限于上述方法。

本发明的有益效果是：

本发明和传统结构比较，独石结构表面贴装NTC提高了额定电压和额定电流，具有阻值一致性和耐溶剂性好的特点，提高了机械性能，增强了热振性、耐焊接热和耐腐蚀性能，在线路防护领域更具安全性，更有效率。

附图说明

图1为本发明新型片式NTC的结构示意图。

图2为A向截面结构示意图。

图3为B向截面结构示意图。

图4为附着NTC薄膜的陶瓷-玻璃材料层的俯视结构示意图。

图5为本发明NTC薄膜的涂覆方式示意图。

图6为本发明切割方法示意图。

附图中标号说明

1-压敏电阻 2，2’-表层基层

3，3’-中间层基层 4，4’，4”-压敏电阻薄膜

41，42-端头 43-连接桥

5，5’-端电极 51，51’-银合金层

52，52’-镍层 53，53’-铅-锡合金层

6，7-标记线

具体实施方式

请参阅图1本发明新型片式NTC的结构示意图，图2为A向截面结构示意图，图3为B向截面结构示意图，图4为附着压敏电阻薄膜的陶瓷-玻璃材料层的俯视结构示意图，各部分的比例并非严格参照实物，而是为了阐述方便进行了放大。

一种新型片式NTC，由玻璃-陶瓷材料层、压敏电阻薄膜和两端覆盖的端电极构成，其中，所述的玻璃-陶瓷材料层共有四层，以其作为基层，分别为上、下表层基层2，2’及中间层基层3，3’，其内表面附着有压敏电阻薄膜4，4’，4”，各层粘结在一起构成独石结构，在该独石结构内部平行排列的压敏电阻薄膜4，4’，4”与两头的端电极5，5’导通。在实际应用中，中间层基并不仅限于两层。

上、下表层基层2，2’是一种厚度，中间层基层3，3’是另外一种厚度，其中，上、下表层基层2，2’的厚度大于中间层基层3，3’的厚度。均由氮化铝、二氧化钛、硅铝酸钙盐、氧化铝、硼硅酸玻璃、硬硼酸钙石中的一种或一种以上的组合物制成。

如图4所示，每个压敏电阻薄膜均由两个端头41，42和中间的连接桥43构成，其中，连接桥43的宽度小于端头41，42，其中，端头41，42与端电极5，5’导通。端头41，42材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；连接桥43材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物。

所述的端电极5，5’包括三层：内部为银合金层51，51’、中间为镍层52，52’、外部为铅-锡合金层53，53’。

表层基层2，2’和中间层基层3，3’的功能也不相同，表层基层2，2’主要保证压敏电阻的机械强度，中间层基层3，3’的作用在于调整压敏电阻的电学性能：当压敏电阻处于过流状态时，压敏电阻薄膜电极4，4’，4”产生的热量通过向临近的中间层基层3，3’传导，中间层基层3，3’越薄传导的热量就越多，当压敏电阻薄膜4，4’，4”吸收了足够的热量时，发生压敏电阻效应，使整个电路阻值减小。通过设计中间层基层3，3’的厚度，可以得到压敏电阻1的不同的动作时间。

通过设计中间层基层3，3’的厚度，可以得到压敏电阻1的不同的断开时间。

一种新型片式NTC的制造方法，请参阅图5为本发明压敏电阻薄膜的涂覆方式示意图和图6本发明切割方法示意图，依序包括下述步骤：

第一步：通过钢带流延，湿法工艺等成熟工艺制造玻璃-陶瓷材料层作为基层；

第二步：利用丝网印刷在下表层基层2上印刷一层压敏电阻薄膜4，如图5所示；

第三步：再覆盖一层厚度较薄的中间层基层3，在中间层基层3上以相同形式印刷一层压敏电阻薄膜4’，并重复上述步骤直到得到设计的层数，设计指标主要是额定电压，本实施例中为四层基层中间夹有三层压敏电阻薄膜，得到独石结构生膜片；

第四步：对上述操作得到的多层生膜片施加一定压力，使之附着在一起形成一个整体，按照事先做好的标记线6-1、6-2、6-…、6-N，及7-1、7-2、7-…、7-N切割成为单独的个体(如图6)，切割手段可以采用前述的很多工艺，在这个阶段切割是因为生膜片相对柔软，易于切割，将生膜片沿切割线切成单个的压敏电阻，再采用一般烧结工艺烧结成瓷体；

第五步：两端封端电极5，5’、电镀。封端、电镀的方法可以采用一般工艺，方法是用振动使压敏电阻的端头插进一块布满小孔的板上，保证所有露出的压敏电阻端头在同一水平平面，固定后浸到电镀液中，然后烘干，对另外一端重复此操作，直至得到两端完全电镀的压敏电阻。

上述内容仅限于对本发明原理和结构的一种基本阐述和声明，在此基础上可以有很多相近但未涉及的理论和调整工艺包括在本专利的基本范围之内。

Claims

1、一种新型片式NTC，由玻璃-陶瓷材料层、压敏电阻薄膜和两端覆盖的端电极构成，其中，所述的玻璃-陶瓷材料层有三层或三层以上，其内表面附着有压敏电阻薄膜，构成独石结构，在该独石结构内部平行排列的压敏电阻薄膜与端电极导通。

2、根据权利要求1所述的新型片式NTC，其特征在于：所述的玻璃-陶瓷材料层为基层，其位于独石结构上、下表面的两层的厚度大于中间层的厚度。

3、根据权利要求1或2所述的新型片式NTC，其特征在于：所述的玻璃-陶瓷材料层为氮化铝、二氧化钛、硅铝酸钙盐、氧化铝、硼硅酸玻璃、硬硼酸钙石中的一种或一种以上的组合物。

4、根据权利要求1所述的新型片式NTC，其特征在于：所述的压敏电阻薄膜由两个端头和中间的连接桥构成，其中，连接桥的宽度小于端头，其中，端头与端电极导通。

5、根据权利要求1或4所述的新型片式NTC，其特征在于：所述的压敏电阻薄膜的端头材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；所述的连接桥材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物。

6、根据权利要求1所述的新型片式NTC，其特征在于：所述的端电极包括三层：内部为银合金层、中间为镍层、外部为铅一锡合金层。

7、一种针对权利要求1到6之一所述的新型片式NTC的制造方法，依序包括下述步骤：

第一步：采用氮化铝、二氧化钛、硅铝酸钙盐、氧化铝、硼硅酸玻璃、硬硼酸钙石中的一种或一种以上的组合物制备玻璃-陶瓷材料层作为基层；

第二步：在基层上附着一层压敏电阻薄膜，该压敏电阻薄膜的端头材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；其连接桥材料为锰、钴、镍、铜中的一种或一种以上的组合物；

第三步：在压敏电阻薄膜再覆盖一层基层，并重复上述步骤直到得到设计的层数，得到独石结构生膜片，其中位于独石结构上、下表面的两层基层的厚度大于中间层基层的厚度；

第四步：将生膜片切成单个的压敏电阻，烧结；

第五步：两端封端电极、电镀。

8、根据权利要求7所述的新型片式NTC的制造方法，其特征在于：所述的基层通过钢带流延或湿法工艺制造。

9、根据权利要求7或8所述的新型片式NTC的制造方法，其特征在于：在基层上附着压敏电阻薄膜的方法为丝网印刷、石版印刷、湿法印刷、化学沉积中的一种。