CN101692360B - 一种片式热敏电阻器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种片式热敏电阻器，以基板为基础，在基板的一面上设有功能体，所述的功能体由内向外依次设有底层电极层、绝缘层、上层电极层、上层保护层以及基板两端的端电极层，所述功能体的底层电极层与上层电极层之间设有电导通的热敏电阻芯片。利用厚膜丝网印刷技术制备上述片式热敏电阻器，该方法工艺先进、成本低廉、绿色环保，所得的片式热敏电阻器阻值精度高、体积小、适用于高速贴片。

Description

一种片式热敏电阻器及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热敏电阻器及其制备方法，尤其涉及一种运用厚膜技术的片式热敏电阻器及其制备方法。

背景技术

现有的片式NTC热敏电阻，由芯片基材、基材表面釉料，以及在基材两端引出金属电极构成，通过印制电路板工艺制成表面贴装型结构。另一种常见NTC热敏电阻器主要由芯片和涂覆在芯片两面的金属电极、焊接在金属电极表面的引出线以及包覆在外面的绝缘层构成。这两种封装工艺产品存在有体积大、工艺复杂、较难适应于高速贴片等缺点。

中国专利CN101140820公开了一种片式热敏电阻器及其制造方法，它属于电子元器件领域，该电阻器的结构是在基板上的面电极被层状热敏电阻覆盖，该热敏电阻层上有上层电极，上层电极上有保护层，基板两端有端电极层、端电极层是指由内到外依次包附的端面电极层、中间电极层、外电极层，该热敏电阻器热敏特性好、阻值精度高、物理强度好，在该片式热敏电阻器的制造方法中，电极层、热敏电阻层及保护层均是用厚膜丝网印刷方法形成。但该发明的电阻层是印刷上去的，阻值不易控制。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种体积小、阻值精度高、工艺简单、适用于高速贴片的片式热敏电阻器及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种片式热敏电阻器，以基板为基础，在基板的一面上设有功能体，所述的功能体由内向外依次设有底层电极层、绝缘层、上层电极层、上层保护层以及基板两端的端电极层，所述功能体的底层电极层与上层电极层之间设有电导通的热敏电阻芯片。在所述的上层保护层上还设有印刷阻值标记。当然，为了方便引出电阻值，在基板的另一面且与功能体相反的面上还设有方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极，所述的引出电极与端电极层连接。

或者：一种片式热敏电阻器，以基板为基础，在基板的一面上设有功能体，所述的功能体由内向外依次设有底层电极层、绝缘层、上层电极层、上层保护层以及基板两端的端电极层，所述功能体的底层电极层与上层电极层之间设有电导通的热敏电阻芯片。在基板的另一面且与功能体相反的面上还设有方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极，所述的引出电极与端电极层连接。所述的引出电极之间印刷阻值标记。

在上述两种方案中，所述的热敏电阻芯片是正温度系数的电阻芯PTC或者负温度系数的电阻芯NTC。

本发明还提供了上述片式热敏电阻器的制备方法，在基板上设有阵列的划槽、在基板的一面形成功能体，沿划槽方向先将基板分裂成条后形成条状电阻排，再将条状电阻排折粒后镀金属层后形成单元粒状电阻，所述的功能体形成步骤为，A、在陶瓷基板设定面用丝网印刷的方法印上树脂导电浆，再在125～210℃的温度下固化；或在陶瓷基板设定面用丝网印刷的方法印上烧结导电浆料，再经600～850℃的高温烧结，根据不同的网框结构形成底层电极层；

B、将热敏电阻芯片用低温导电银浆粘接在底层电极层上，再在125～210℃的温度下固化；或将热敏电阻芯片用高温银浆粘接在底层电极层上，再在600～850℃的温度下烧结；

C、采用中空钢网印刷方法印刷环氧树脂浆，将热敏电阻芯片周围致密地包封起来，再在125～210℃温度下进行固化，形成绝缘层；

D、采用研磨、抛光方法使电阻芯片顶层的金属面显露；

E、采用丝网印刷方法在单元体的电阻芯片顶层的金属面上覆盖上一层树脂导电浆，再在125～210℃温度下固化形成上层电极层；

F、采用丝网印刷方法在上层电极层上覆盖一层环氧树脂浆，使之完整的覆盖上层电极层的图形，再在125～210℃温度下固化，形成上层保护层。

进一步：在上述制备方法中，所述步骤B，是通过导电银胶或高温银浆将热敏电阻芯片粘接在底层电极层上。它还包括步骤F后，在上层保护层的表面印刷阻值标记。

或者：它还包括步骤A前，在基板的另一面且与功能层相反的面上用丝网印刷的方法印刷导电浆料，再在600～850℃的高温烧结形成方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极。它还包括在步骤B前，在引出电极之间印刷阻值标记的步骤。

再进一步：所述基板的划槽形为Y形，且分为横向划槽和纵向划槽，沿横向划槽方向先将基板分裂成条后形成条状电阻排，采用真空溅射镀镍铬合金、铜金属方法或浸封银浆方法形成端电极层。再将条状电阻沿纵向划槽折粒、镀金属层后形成单元粒状电阻

与现有技术相比，上述的片式热敏电阻器的功能体中设有电阻芯片，它直接安装在上下电极层之间，通过端电极引出电阻值。这种电阻芯片，可以按照设定的电阻值大小，精确选择合适阻值的芯片，精度非常高，最终所得的电阻阻值精度也非常高。上述产品的制备方法是将片式电阻的丝网印刷厚膜技术作改进而制得片式热敏电阻器，方法简单，工艺先进、成本低廉、绿色环保，适用于高速贴片。

附图说明

图1是实施方式一的片式热敏电阻器纵部结构示意图，其中阻值标记印刷在上层保护层上；

图2是实施方式二的片式热敏电阻器纵部结构示意图，其中阻值标记印刷在引出电极之间；

其中，1基板、2底层电极层、3绝缘层、4上层电极层、5上层保护层、6端电极层、7热敏电阻芯片、8阻值标记、9引出电极。

具体实施方式

本发明的主旨是将电阻芯片直接安装在上下电极层之间，通过端电极引出电阻值。这种电阻芯片，可以按照设定的电阻值大小，精确选择合适阻值的芯片，精度非常高，最终所得的电阻阻值精度也非常高。且采用成熟的厚膜印刷工艺，封装出标准尺寸的矩形结构的厚膜片式NTC、PTC热敏电阻器。此封装形式产品不仅适用于高速贴片机的贴片，更符合元器件微、薄型化发展方向。下面结合附图对本发明的内容作进一步详述，实施方式中所提及的内容并非对本发明的限定，方法中工艺参数的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。

实施方式一：参照图1，一种片式热敏电阻器的制备方法，在基板1上设有阵列的划槽、在基板1的一面形成功能体，沿划槽方向先将基板1分裂成条、形成条状电阻排，再将条状电阻折粒、镀金属层后形成单元粒状电阻，其特征在于：所述的功能体形成步骤为，A、在陶瓷基板1设定面用丝网印刷的方法印上树脂导电浆，再在125～210℃的温度下固化；或在陶瓷基板1设定面用丝网印刷的方法印上烧结导电浆料，再经600～850℃的高温烧结，根据不同的网框结构形成底层电极层2；B、将热敏电阻芯片7用低温导电银浆粘接在底层电极层2上，再在125～210℃的温度下固化；或将热敏电阻芯片7用高温银浆粘接在底层电极层2上，再在600～850℃的温度下烧结；C、采用中空钢网印刷方法印刷环氧树脂浆，将热敏电阻芯片7周围致密地包封起来，再在125～210℃温度下进行固化，形成绝缘层3；D、采用研磨、抛光方法使电阻芯片7顶层的金属面显露；E、采用丝网印刷方法在单元体的电阻芯片7顶层的金属面上覆盖上一层树脂导电浆，再在125～210℃温度下固化形成上层电极层4；F、采用丝网印刷方法在上层电极层4上覆盖一层环氧树脂浆，使之完整的覆盖上层电极层4的图形，再在125～210℃温度下固化，形成上层保护层5。在上层保护层5的表面印刷阻值标记8。当然，为了方便引出电阻值，在基板1的另一面且与功能层相反的面上用丝网印刷的方法印刷导电浆料，再在600～850℃的高温烧结形成方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极9。

用上述方法所得的片式热敏电阻器如图1所示：一种片式热敏电阻器，以基板1为基础，在基板的一面上设有功能体，所述的功能体由内向外依次设有底层电极层2、绝缘层3、上层电极层4、上层保护层5以及基板两端的端电极层6，所述功能体的底层电极层2与上层电极层4之间设有与该两电极层能电导通的热敏电阻芯片7。在所述的上层保护层5上还设有印刷阻值标记8。在基板1的另一面且与功能体相反的面上还设有方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极9，所述的引出电极9与端电极层6连接。

或者：

实施方式二：参照图2，一种片式热敏电阻器的制备方法，在基板1上设有阵列的划槽、在基板1的一面形成功能体，沿划槽方向先将基板1分裂成条、形成条状电阻排，再将条状电阻折粒、镀金属层后形成单元粒状电阻，所述的功能体形成步骤为，A、在陶瓷基板1设定面用丝网印刷的方法印上树脂导电浆，再在125～210℃的温度下固化；或在陶瓷基板1设定面用丝网印刷的方法印上烧结导电浆料，再经600～850℃的高温烧结，根据不同的网框结构形成底层电极层2；B、将热敏电阻芯片7用低温导电银浆粘接在底层电极层2上，再在125～210℃的温度下固化；或将热敏电阻芯片7用高温银浆粘接在底层电极层上，再在600～850℃的温度下烧结；C、采用中空钢网印刷方法印刷环氧树脂浆，将热敏电阻芯片7周围致密地包封起来，再在125～210℃温度下进行固化，形成绝缘层3；D、采用研磨、抛光方法使电阻芯片7顶层的金属面显露；E、采用丝网印刷方法在单元体的电阻芯片7顶层的金属面上覆盖上一层树脂导电浆，再在125～210℃温度下固化形成上层电极层4；F、采用丝网印刷方法在上层电极层4上覆盖一层环氧树脂浆，使之完整的覆盖上层电极层4的图形，再在125～210℃温度下固化，形成上层保护层5。它还包括步骤A前，在基板的另一面且与功能层相反的面上用丝网印刷的方法印刷导电浆料，再在600～850℃的高温烧结形成方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极9。它还包括在步骤B前，在引出电极9之间印刷阻值标记8的步骤。

用上述方法所得的片式热敏电阻器如图2所示：一种片式热敏电阻器，以基板1为基础，在基板的一面上设有功能体，所述的功能体由内向外依次设有底层电极层2、绝缘层3、上层电极层4、上层保护层5以及基板两端的端电极层6，所述功能体的底层电极层2与上层电极层4之间设有与该两电极层能电导通的热敏电阻芯片7。在基板的另一面且与功能体相反的面上还设有方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极9，所述的引出电极9与端电极层6连接。所述的引出电极9之间印刷阻值标记8。

Claims (8)

1.一种片式热敏电阻器，以基板(1)为基础，在基板的一面上设有功能体，所述的功能体由内向外依次设有底层电极层(2)、绝缘层(3)、上层电极层(4)、上层保护层(5)以及基板两端的端电极层(6)，其特征在于：所述功能体的底层电极层(2)与上层电极层(4)之间设有与该两电极层能电导通的热敏电阻芯片(7)；在所述的上层保护层(5)上还设有印刷阻值标记(8)。

2.根据权利要求1所述的片式热敏电阻器，其特征在于：在基板的另一面且与功能体相反的面上还设有方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极(9)，所述的引出电极(9)与端电极层(6)连接。

3.根据权利要求2所述的片式热敏电阻器，其特征在于：所述的引出电极(9)之间印刷阻值标记(8)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的片式热敏电阻器，其特征在于：所述的热敏电阻芯片(7)是正温度系数的电阻芯PTC或者负温度系数的电阻芯NTC。

5.一种权利要求要求1-3中任意一项所述的片式热敏电阻器的制备方法，在基板(1)上设有阵列的划槽、在基板(1)的一面形成功能体，沿划槽方向先将基板(1)分裂成条、形成条状电阻排，再将条状电阻折粒、镀金属层后形成单元粒状电阻，其特征在于：所述的功能体形成步骤为，

A、在陶瓷基板(1)设定面用丝网印刷的方法印上树脂导电浆，再在125～210℃的温度下固化；或在陶瓷基板(1)设定面用丝网印刷的方法印上烧结导电浆料，再经600～850℃的高温烧结，根据不同的网框结构形成底层电极层(2)；

B、将热敏电阻芯片(7)用低温导电银浆粘接在底层电极层(2)上，再在125～210℃的温度下固化；或将热敏电阻芯片(7)用高温银浆粘接在底层电极层(2)上，再在600～850℃的温度下烧结；

C、采用中空钢网印刷方法印刷环氧树脂浆，将热敏电阻芯片(7)周围致密地包封起来，再在125～210℃温度下进行固化，形成绝缘层(3)；

D、采用研磨、抛光方法使电阻芯片(7)顶层的金属面显露；

E、采用丝网印刷方法在单元体的电阻芯片(7)顶层的金属面上覆盖上一层树脂导电浆，再在125～210℃温度下固化形成上层电极层(4)；

F、采用丝网印刷方法在上层电极层(4)上覆盖一层环氧树脂浆，使之完整的覆盖上层电极层(4)的图形，再在125～210℃温度下固化，形成上层保护层(5)。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：它还包括步骤F后，在上层保护层(5)的表面印刷阻值标记(8)。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：它还包括步骤A前，在基板的另一面且与功能层相反的面上用丝网印刷的方法印刷导电浆料，再在600～850℃的高温烧结形成方便将电阻贴装在PCB板上的引出电极(9)。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：它还包括在步骤B前，在引出电极(9)之间印刷阻值标记(8)的步骤。

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