CN105355429A - 一种压敏陶瓷粉体及所得的压敏电阻器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷介质材料及所得元器件技术领域,它具体公开了一种压敏陶瓷粉体及所得的压敏电阻器。压敏陶瓷粉体,将稀土氧化物掺入ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系混合而成,所述的稀土氧化物是Y2O3、Dy2O3、Ho2O3、La2O3中的至少一种,加入氧化物的重量占ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系总重量的(1~3)%;用压敏陶瓷粉体制作电敏电阻器时,实现压敏电压V1mA高达1000V的陶瓷压敏电阻器多层片式化,可替代相应的圆片高压压敏电阻器;用低钯含量的银钯合金电极为内电极,实现产品制造低成本化,可广泛应用于有低成本要求的民用电子产品中。

Description

一种压敏陶瓷粉体及所得的压敏电阻器
技术领域
本发明涉及压敏陶瓷粉体,尤其涉及一种压敏陶瓷粉体及所得的压敏电阻器。
背景技术
圆片陶瓷高压压敏电阻体积大,不适合表面贴装(SMT),不能满足模块轻小型化和生产装配高效率自动化的要求。多层片式陶瓷压敏电阻器目前主流是65V以下的低压产品,更高电压的产品需要新的技术支持。传统多层片式陶瓷压敏电阻器多使用Pd30%/Ag70%内电极浆料,成本较高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种抗还原钛酸钡陶瓷介质材料及所得的高压片式多层陶瓷介质电容器。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:一种压敏陶瓷粉体,将稀土氧化物掺入ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系混合而成,所述的稀土氧化物是Y2O3、Dy2O3、Ho2O3、La2O3等中的至少一种,加入氧化物的重量占ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系总重量的(1~3)%;ZnO重量占ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系总重量的(85~90)%。
本发明还提供了由上述压敏陶瓷粉体制得的片式多层陶瓷电容器。它由瓷浆制备、制作介质膜片、交替叠印内电极和介质层、坯块干燥、层压、切割成生胚、排胶、烧结、倒角、封端、烧端工序、电镀端电极制成,所述瓷浆制备是指在压敏陶瓷粉体中加入无水乙醇、甲苯、分散剂、塑化剂、消泡剂、粘合剂,球磨分散10-20小时。所述的排胶是指生坯在空气中250~350℃下排胶15~30h。所述的烧结是指温度在900~1000℃下,富氧气氛中烧结保温2~3h,得到致密的共烧体。所述内电极是Ag/Pd的合金元素,且合金元素比例为Ag/Pd>85/15,可实现较低的电极成本和900~1000℃烧结温度下较好的电极图形。内电极厚度为(1.0~2.0)μm。其他如瓷浆制备、制作介质膜片、坯块干燥、层压、切割成生胚、倒角、封端、烧端工序、电镀端电极等工序均是本领域技术人员常用的技术。
与现有技术相比,本发明压敏陶瓷粉体均一、粒度分布均匀、介质材料不含铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr+6)等不利于环保的有害元素、材料分散性高、成型工艺好。用压敏陶瓷粉体制作电敏电阻器时,实现压敏电压V1mA高达1000V的陶瓷压敏电阻器多层片式化,可替代相应的圆片高压压敏电阻器;用低钯含量的银钯合金电极为内电极,实现产品制造低成本化,可广泛应用于有低成本要求的民用电子产品中。
附图说明
图1是本发明压敏电阻器长轴纵部面示意图,
其中1电场屏蔽电极、2悬浮内电极、3端电极、4介质层。
具体实施方式
本发明的主旨是采用ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系,加入稀土氧化物,得到一种环保型、材料分散性高、成型工艺好的压敏陶瓷粉体,且在制作电敏电阻器时,实现压敏电压V1mA高达1000V的陶瓷压敏电阻器多层片式化,可替代相应的圆片高压压敏电阻器;用低钯含量的银钯合金电极为内电极,实现产品制造低成本化,可广泛应用于有低成本要求的民用电子产品中。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述,实施例中所提及的内容并非对本发明的限定,材料配方选择可因地制宜而对结果无实质性的影响。
实施例
一种压敏陶瓷粉体,将稀土氧化物掺入ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系混合而成,所述的稀土氧化物是Y2O3;按照表1的掺入条件进行配制,再加入无水乙醇、甲苯、分散剂、塑化剂、消泡剂、粘合剂等球磨分散,制浆并通过钢带流延制备生膜片;按照多层片式陶瓷元件工艺,印刷内电极,内电极厚度为(1.0~2.0)μm,将坯体切割成为1812尺寸规格的长方体,在空气中350℃排胶30小时;然后在富氧气氛中以950~1000℃保温2小时烧结;之后进行倒角、封端、烧端、电镀端电极,从而制成多层片式陶瓷压敏电阻器。将上述电容器进行常规性能(压敏电压V1mA、非线性系数a、漏电流IL、峰值电流Ip、能量耐量),测试结果如表2所示。制作的陶瓷压敏电阻器结构如图1所示。
表1ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷粉体中掺入Y2O3
代号 E1 E2 E3
Y2O3wt% 1.0 2.0 3.0
表2高压压敏电阻器测试结果
实施例1 实施例2 实施例3
Y2O3wt% 1.0 2.0 3.0
烧结温度(℃) 950 980 1000
压敏电压V1mA(V) 253 496 935
非线性系数a 34 42 46
漏电流IL(uA) 1.34 1.02 0.95
峰值电流Ip(A) 1350 1720 1760
能量耐量Et(J) 5.6 6.4 7.9
本发明压敏陶瓷粉体均一、粒度分布均匀、介质材料不含铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr+6)等不利于环保的有害元素、材料分散性高、成型工艺好。用压敏陶瓷粉体制作电敏电阻器时,实现压敏电压V1mA高达1000V的陶瓷压敏电阻器多层片式化,可替代相应的圆片高压压敏电阻器;用低钯含量的银钯合金电极为内电极,实现产品制造低成本化,广泛应用于有低成本要求的民用电子产品中。

Claims (6)

1.一种压敏陶瓷粉体,将稀土氧化物掺入ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系混合而成,其特征在于:所述的稀土氧化物是Y2O3、Dy2O3、Ho2O3、La2O3中的至少一种,加入稀土氧化物的重量占ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系总重量的(1~3)%;ZnO重量占ZnO-Bi2O3压敏陶瓷体系总重量的(85~90)%。
2.一种由权利要求1所述压敏陶瓷粉体所得的压敏电阻器,通过瓷浆制备、制作介质膜片、交替叠印内电极和介质层、坯块干燥、层压、切割成生胚、排胶、烧结、倒角、封端、烧端工序、电镀端电极制成,其特征在于:所述瓷浆制备是指在压敏陶瓷粉体中加入无水乙醇、甲苯、分散剂、塑化剂、消泡剂、粘合剂,球磨分散10-20小时。
3.根据权利要求2所述的压敏电阻器,其特征在于:所述的排胶是指生坯在空气中250~350℃下排胶15~30h。
4.根据权利要求3所述的压敏电阻器,其特征在于:所述的烧结是指温度在900~1000℃下,富氧气氛中烧结保温2~3h,得到致密的共烧体。
5.根据权利要求4所述的片式多层陶瓷电容器,其特征在于:所述内电极是Ag/Pd的合金元素,且合金元素比例为Ag/Pd>85/15。
6.根据权利要求5所述的片式多层陶瓷电容器,其特征在于:内电极厚度为(1.0~2.0)μm。
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