CN105427975A - 一种防硫化片式厚膜固定电阻器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防硫化片式厚膜固定电阻器及其制作方法。防硫化片式厚膜固定电阻器，包括陶瓷基片、面电极、背电极、端电极、电阻体、镀锡层、镀镍层、一次玻璃、二次玻璃、位于面电极上的镍铬隔离层。防硫化片式厚膜固定电阻器的制作方法，采用磁控溅射技术，在制作防硫化片式厚膜固定电阻器时，在印刷二次保护层之前，在面电极上溅射一层镍铬合金，以防止硫化气体从二次保护层与面电极之间缝隙进入后与面电极接触而产生硫化作用。本发明在银钯面电极上采用磁控溅射技术溅射上一层镍铬合金膜，从而达到片式厚膜固定电阻器防硫化的作用，提高了产品的性能、可靠性及使用寿命。本发明抗硫化能力强，面电极不容易硫化，制造成本低。

Description

一种防硫化片式厚膜固定电阻器及其制作方法

技术领域

本发明专利涉及电子元器件技术领域，尤其是一种新型可以防止面电极被空气中硫化气体硫化的片式厚膜固定电阻器及其制作方法。

背景技术

目前，随着电子技术及军用电子元器件的发展，以及现代武器装备小型化、轻型化和高性能化的需要，对电子元器件的性能及可靠性提出了更高的要求，片式厚膜固定电阻器作为重要的基础电子元件，广泛应用于移动通讯、笔记本电脑、掌上电脑、计算机、汽车电子等小型整机电子设备的表面贴装，同时也在航空、航天、卫星、导弹、海（地）缆、通信等军用电子整机的线路中广泛使用。

现有片式厚膜固定电阻器面电极一般是银钯合金的，普通片式厚膜电阻器面电极含钯量为0.5%左右，根据片式厚膜固定电阻器的结构，面电极是连接电阻体和焊接端头用的内部电极。由于二次保护层和焊接端头之间有微量的缝隙，当空气中含有大量硫化气体时，硫化气体会沿着缝隙与内电极接触，银被硫化反应成硫化银。由于硫化银不导电，所以随着电极被硫化，电阻值逐渐增大，直至最终成为开路，导致电阻器失效。在实际工作中，并非只有用在化工厂的电阻会被硫化，在矿业、火力发电厂中的电阻同样存在被硫化的危险，甚至在某些场合仅仅因为在封闭环境中使用了含硫的橡胶、油，也会导致在高温下释放的硫使电阻硫化，因此汽车电子中也逐渐开始重视电阻的防硫化。

防硫化电阻为了避免内电极硫化，一般情况下，片式厚膜电阻器防硫化是从两个方面进行的，一是通过改善二次保护层覆层设计，让底层电极覆盖上二次保护，并达到一定尺寸，在电镀时，Ni层和Sn-Pb层均能容易地覆盖上二次保护层，这样可以减少二次保护层和焊接端头之间有微量的缝隙，避免硫化气体的侵入，提高了产品的防硫化能力；二是从材料角度出发，提高面电极Ag/Pd浆料中钯的含量，把钯的含量从通常的0.5%提高到5%以上，由于浆料中钯含量的提高，钯的稳定性提高了电阻抗硫化能力。第一种方法仅仅是减少了二次保护层与面电极之间的缝隙，只是减慢了硫化的速度，不能完全做到防硫化；第二种方法由于在面电极浆料中增加了贵金属钯的含量，使片式电阻器的材料成本增加很多。

申请号为201510298665.X的中国发明申请公开了一种陶瓷热敏电阻器真空溅射电极，包括基片表面依次溅射的过渡层、阻挡层和导电层，所述过渡层为厚度4000～5000nm的镍铬合金，所述镍铬合金中按质量百分比计，镍为80～85％，所述阻挡层为厚度4000～5000nm的镍铜合金，所述镍铜合金中按质量百分比计，镍为25～30％，所述导电层为厚度2000～3000nm的银。本发明还公开了陶瓷热敏电阻器真空溅射电极的制造方法，采用真空溅射先分三次溅射形成镍铬合金过渡层，然后分三次溅射形成镍铜合金阻挡层，再分两次溅射形成银导电层。以上现有技术不能解决片式厚膜固定电阻器面电极容易硫化的难题。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有片式厚膜固定电阻器面电极容易硫化的难题，本发明提供一种抗硫化能力强、制造成本低的新型防硫化片式厚膜固定电阻器及其制作方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种防硫化片式厚膜固定电阻器，包括陶瓷基片、面电极、背电极、端电极、电阻体、镀锡层、镀镍层、一次玻璃、二次玻璃、位于面电极上的镍铬隔离层。

所述面电极为银钯面电极；镍铬隔离层为采用磁控溅射技术溅射在银钯面电极上的一层镍铬合金膜。

所述一次玻璃位于电阻体上面，二次玻璃位于一次玻璃上面，所述面电极、背电极、端电极、电阻体均位于陶瓷基片上，镀镍层位于面电极、背电极、端电极的外表面上，镀锡层位于镀镍层外表面上。

所述二次玻璃为二次保护层，所述镍铬隔离层位于面电极和镀镍层之间；镍铬隔离层的一部分填充于二次保护层与面电极之间。

一种防硫化片式厚膜固定电阻器的制作方法，采用磁控溅射技术，在制作防硫化片式厚膜固定电阻器时，在印刷二次保护层之前，在面电极上溅射一层镍铬合金，以防止硫化气体从二次保护层与面电极之间缝隙进入后与面电极接触而产生硫化作用。

所述防硫化片式厚膜固定电阻器的制作工艺包括：

a．前工序的制作：

进行防硫化片式厚膜固定电阻器的前工序制作，直至调阻工序完成；

b．掩膜印刷：

选用合适掩膜浆料，采用丝网印刷技术在已经调阻完成的半成品上印刷一层掩膜，将不需要溅射镍铬合金的部分掩盖住，只留出面电极；

c．镍铬合金的溅射：

将印刷好掩膜的半成品放进磁控溅射机中，进行镍铬合金的溅射，溅射后用超声波将掩膜清洗干净并烘干，在面电极表面形成镍铬合金膜，再进行老化，使镍铬合金膜稳定；

d.后工序制作：

将老化后的防硫化片式厚膜固定电阻器依次进行二次玻璃和标记印刷、烧结、一次分割、封端、二次分割、电镀工序。

本发明针对空气中的硫化气体容易对面电极中的银产生硫化的问题，在片式厚膜固定电阻器调阻之后，也就是在印刷二次保护层之前，在银钯面电极上采用磁控溅射技术溅射上一层镍铬合金膜，该膜主要成分为镍铬合金，不会与空气中的硫化气体发生反应，对银钯面电极起到保护的作用，从而达到片式厚膜固定电阻器防硫化的作用，提高了产品的性能、可靠性以及使用寿命。本发明防硫化片式厚膜固定电阻器抗硫化能力强，面电极不容易硫化，制造成本低。

附图说明

图1为本发明中的防硫化片式厚膜固定电阻器的剖面构造示意图。

图中：1、镍铬隔离层，2、面电极，3、陶瓷基片，4、背电极，5、端电极，6、镀锡层，7、镀镍层，8、二次玻璃，9、一次玻璃，10、电阻体。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1给出了本发明的一种基本结构示意图，一种防硫化片式厚膜固定电阻器，包括陶瓷基片3、面电极2、背电极4、端电极5、电阻体10、镀锡层6、镀镍层7、一次玻璃9、二次玻璃8、位于面电极上的镍铬隔离层1。一次玻璃位于电阻体上面，二次玻璃位于一次玻璃上面，所述面电极、背电极、端电极、电阻体均位于陶瓷基片上，镀镍层位于面电极、背电极、端电极的外表面上，镀锡层位于镀镍层外表面上，

本发明采用丝网印刷技术，在96%三氧化二铝陶瓷基板上依次印刷电极、电阻、一次玻璃、二次玻璃等功能层，然后进行一次分割、封端、二次分割，最后在电极表面镀上镍层和锡层。因为是防硫化产品，所以对面电极银层采取了新的保护工艺，具体如下：

1．进行防硫化片式厚膜固定电阻器的前工序制作，直至调阻工序完成；

2．掩膜印刷

选用合适掩膜浆料，采用丝网印刷技术在已经调阻完成的半成品上印刷一层掩膜，将不需要溅射的部分都掩盖住，只留出面电极；

3．镍铬合金的溅射

将印刷好掩膜的半成品放进磁控溅射机中，进行溅射，溅射后用超声波将掩膜清洗干净并烘干，在面电极表面形成镍铬合金膜，再进行老化，使镍铬合金膜稳定；

4.后工序制作

将老化后的产品继续按照原有的片式厚膜固定电阻器加工工艺，依次进行二次玻璃和标记印刷、烧结、一次分割、封端、二次分割、电镀等后工序的加工即可。

本发明防硫化片式厚膜固定电阻器及其制作方法，针对空气中的硫化气体对面电极中的银产生硫化的问题，在电阻器制作过程中的调阻工序之后，也就是在印刷二次保护层（二次玻璃）之前，在银钯面电极上采用磁控溅射技术溅射上一层镍铬合金膜，保护银钯面电极，使面电极得到了全面的防护，防止环境中的硫化气体与银钯面电极接触，从而起到防硫化作用，防止了硫化气体从二次保护层与面电极之间微量缝隙进入产生的硫化作用。该膜主要成分为镍铬合金，不会与空气中的硫化气体发生反应，对银钯面电极起到保护的作用，从而达到片式厚膜固定电阻器防硫化的作用，提高了产品的性能、可靠性以及使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防硫化片式厚膜固定电阻器，包括陶瓷基片、面电极、背电极、端电极、电阻体、镀锡层、镀镍层、一次玻璃、二次玻璃，其特征是，还包括位于面电极上的镍铬隔离层。

2.根据权利要求1所述的防硫化片式厚膜固定电阻器，其特征是，所述面电极为银钯面电极；镍铬隔离层为采用磁控溅射技术溅射在银钯面电极上的一层镍铬合金膜。

3.根据权利要求1所述的防硫化片式厚膜固定电阻器，其特征是，所述一次玻璃位于电阻体上面，二次玻璃位于一次玻璃上面，所述面电极、背电极、端电极、电阻体均位于陶瓷基片上，镀镍层位于面电极、背电极、端电极的外表面上，镀锡层位于镀镍层外表面上。

4.根据权利要求3所述的防硫化片式厚膜固定电阻器，其特征是，所述二次玻璃为二次保护层，所述镍铬隔离层位于面电极和镀镍层之间；镍铬隔离层的一部分填充于二次保护层与面电极之间。

5.一种防硫化片式厚膜固定电阻器的制作方法，其特征在于，采用磁控溅射技术，在制作防硫化片式厚膜固定电阻器时，在印刷二次保护层之前，在面电极上溅射一层镍铬合金，以防止硫化气体从二次保护层与面电极之间缝隙进入后与面电极接触而产生硫化作用。

6.根据权利要求5所述的防硫化片式厚膜固定电阻器的制作方法，其特征在于，所述防硫化片式厚膜固定电阻器的制作工艺包括：

a．前工序的制作：

进行防硫化片式厚膜固定电阻器的前工序制作，直至调阻工序完成；

b．掩膜印刷：

选用合适掩膜浆料，采用丝网印刷技术在已经调阻完成的半成品上印刷一层掩膜，将不需要溅射镍铬合金的部分掩盖住，只留出面电极；

c．镍铬合金的溅射：

将印刷好掩膜的半成品放进磁控溅射机中，进行镍铬合金的溅射，溅射后用超声波将掩膜清洗干净并烘干，在面电极表面形成镍铬合金膜，再进行老化，使镍铬合金膜稳定；

d.后工序制作：

将老化后的防硫化片式厚膜固定电阻器依次进行二次玻璃和标记印刷、烧结、一次分割、封端、二次分割、电镀工序。