CN107768053B - 一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法 - Google Patents

一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107768053B
CN107768053B CN201710876050.XA CN201710876050A CN107768053B CN 107768053 B CN107768053 B CN 107768053B CN 201710876050 A CN201710876050 A CN 201710876050A CN 107768053 B CN107768053 B CN 107768053B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive layer
drying
ceramic
ceramic matrix
sputtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710876050.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107768053A (zh
Inventor
汪洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Shi Heng Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Shi Heng Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Shi Heng Electronic Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Shi Heng Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201710876050.XA priority Critical patent/CN107768053B/zh
Publication of CN107768053A publication Critical patent/CN107768053A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107768053B publication Critical patent/CN107768053B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for applying terminals
    • H01C17/288—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for applying terminals by thin film techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H01C7/021—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient formed as one or more layers or coatings

Abstract

本发明属于热敏电阻器制备领域，具体涉及一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法；陶瓷热敏电阻器电极包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射在陶瓷基体正反两表面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层；制备方法为将陶瓷基体经过超声波清洗30‑40min后去离子水洗涤2‑3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为20‑30min，烘干处理温度为120‑150℃；烘干后待用；将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。本发明制备得到的一种陶瓷热敏电阻器电极导电性能好、稳定性高，可有效阻挡铜向陶瓷基体扩散。

Description

一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法
技术领域
本发明属于热敏电阻器制备领域，具体涉及一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法。
背景技术
近年来，陶瓷PTC热敏电阻器作为一种重要的自愈限流元件，越来越收到重视和发展，随着通讯保安单元中起二级保护作用的PTC热敏电阻器，关键电性能指标耐高压感应：650VAC，起始电流1.1A，通电1分钟，断电十分钟，重复10次，阻值变化率小于20％，及失效模式：650VAC，初始电流10A，通电时间10分钟，次数1次。整个失效模式实验时，允许PYC热敏电阻器处于开路或高阻状态，但整个实验过程中不得出现低阻或起明火、脱焊。往往由于欧姆电机层与陶瓷基体的结合原因出现性能波动的情况。
在制备PCT热敏电阻器的过程中，高性能的欧姆接触电阻是获得高性能元件的保证。过去制备电极时采用了银浆丝网印刷电极的工艺，次工艺陶瓷PTC电极稳定性差，成品电性能耐高温感应及失效模式不稳定。不仅能耗大，生产成本高，而且生产工艺存在污染。日本村田公司曾进行过用直流真空溅射法制备电极的试验，初次证明了溅射电极的可行性，并发现了诸如抗湿热环境老化及引线抗拉强度高的优越性，因此开发运用真空溅射技术，以实现它的高性能PTC热敏电阻器生产上，批量生产、降低成本、解决污染将获得较好的经济效益与社会责任，同事为其它产品的开发提供更好的技术基础，有着犹为重要的现实意义。
公开号为CN102503580A的中国专利公开了一种热敏陶瓷溅射膜电极的结构和制备方法。提出了采用结合层、阻挡层和导电层构成的三层膜系薄膜电极结构及采用磁控溅射金属靶或合金靶制备上述电极的方法。然而采用该专利公开的技术方案制备的溅射电极的电阻器在电性能指标测试时无法达到100％合格。
公开号为CN105006316A的中国专利公开了一种陶瓷热敏电阻器真空溅射电极及其制备方法，提出了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。得到陶瓷热敏电阻器真空溅射电极，然而该方法制备的电极电导率低，工艺复杂，Ag电极对环境有污染。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法，所得陶瓷热敏电阻器电极导电性能好、稳定性高，其中阻挡层和过渡层与陶瓷基体欧姆接触良好，可有效阻挡Cu原子向陶瓷基体扩散，取代成本高、环境污染大的Ag电极。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种陶瓷热敏电阻器电极，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层。
优选地，所述过渡层为厚度为1200-1600nm的钛铝合金；所述阻挡层为厚度为1000-1800nm的非晶态Mo-Si-N三元化合物；所述第一导电层为厚度1500-2500nm的铜，所述第二导电层为厚度为1200-2000nm的碳化硅。
优选地，所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗30-40min后去离子水洗涤2-3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为20-30min，烘干处理温度为120-150℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
优选地，所述步骤(2)中的真空度为5.5×10-3-6×10-3pa。
有益效果：1.非晶态Mo-Si-N三元化合物具有良好的热稳定性，能过抑制铜扩散。
2.第二导电层材质选用碳化硅，碳化硅具有优良的抗氧化性，可以阻挡第一导电层铜与空气中的氧气接触，防止被氧化。
3.铜导电层取代传统的成本高、环境污染大的银导电层，使得电极的导电性能更好。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种陶瓷热敏电阻器电极的结构示意图；
附附图标记说明：陶瓷基体1、过渡层2、阻挡层3、第一导电层4、第二导电层5。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。
实施例1
一种陶瓷热敏电阻器电极，如图1所示：包括陶瓷基体1，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体1正反两面的过渡层2、阻挡层3、第一导电层4和第二导电层5。
所述过渡层2为厚度为1200nm的钛铝合金；所述阻挡层3为厚度为1000nm的非晶态Mo-Si-N三元化合物；所述第一导电层4为厚度1500nm的铜，所述第二导电层5为厚度为1200nm的碳化硅。
所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体1经过超声波清洗30min后去离子水洗涤2次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为20min，烘干处理温度为120℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层2、阻挡层3、第一导电层4和第二导电层5，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
所述步骤(2)中的真空度为5.5×10-3pa。
实施例2
一种陶瓷热敏电阻器电极，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层。
所述过渡层为厚度为1600nm的钛铝合金；所述阻挡层为厚度为1800nm的非晶态Mo-Si-N三元化合物；所述第一导电层为厚度2500nm的铜，所述第二导电层为厚度为2000nm的碳化硅。
所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗40min后去离子水洗涤3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为30min，烘干处理温度为150℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
所述步骤(2)中的真空度为6×10-3pa。
实施例3
一种陶瓷热敏电阻器电极，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层。
所述过渡层为厚度为1400nm的钛铝合金；所述阻挡层为厚度为1600nm的非晶态Mo-Si-N三元化合物；所述第一导电层为厚度1900nm的铜，所述第二导电层为厚度为1800nm的碳化硅。
所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗38min后去离子水洗涤2次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为25min，烘干处理温度为140℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
所述步骤(2)中的真空度为5.7×10-3pa。
对比例1
步骤如实施例2，不同点在于阻挡层。
一种陶瓷热敏电阻器电极，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层。
所述过渡层为厚度为1600nm的钛铝合金；所述阻挡层为厚度为1800nm的Ti-N合金；所述第一导电层为厚度2500nm的铜，所述第二导电层为厚度为2000nm的碳化硅。
所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗40min后去离子水洗涤3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为30min，烘干处理温度为150℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
所述步骤(2)中的真空度为6×10-3pa。
对比例2
步骤如实施例2，不同点在于没有第二导电层。
一种陶瓷热敏电阻器电极，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层和第一导电层。
所述过渡层为厚度为1600nm的钛铝合金；所述阻挡层厚度为1800nm的非晶态Mo-Si-N三元化合物；所述第一导电层为厚度2500nm的铜。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗40min后去离子水洗涤3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为30min，烘干处理温度为150℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
所述步骤(2)中的真空度为6×10-3pa。
对比例3
步骤如实施例2，不同点在于第一导电层为银。
一种陶瓷热敏电阻器电极，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层。
所述过渡层为厚度为1600nm的钛铝合金；所述阻挡层为厚度为1800nm的Ti-N合金；所述第一导电层为厚度2500nm的银，所述第二导电层为厚度为2000nm的碳化硅。
所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗40min后去离子水洗涤3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为30min，烘干处理温度为150℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
所述步骤(2)中的真空度为6×10-3pa。
将实施例1-3和对比例1-3制备得到的成品各取样品100个，进行性能测试，所得结果如下表所示：
电阻(Ω) 电性能的失效率(％) 耐高压合格率(％)
实施例1 8.2 0 100
实施例2 8.1 0 100
实施例3 8.3 0 100
对比例1 9.2 3 96
对比例2 9.5 2 100
对比例3 11.5 0 97
由上表可知：本发明制备得到的陶瓷热敏电阻器电极导电性能好、稳定性高，制备出的阻挡层和过渡层与陶瓷基体欧姆接触良好，可有效阻挡Cu原子向陶瓷基体扩散。

Claims (4)

1.一种陶瓷热敏电阻器电极，其特征在于，包括陶瓷基体，和通过真空溅射方法依次溅射沉积在陶瓷基体正反两面的过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，所述过渡层为厚度为1200-1600nm的钛铝合金；所述阻挡层为厚度为1000-1800nm的非晶态Mo-Si-N三元化合物；所述第一导电层为厚度1500-2500nm的铜，所述第二导电层为厚度为1200-2000nm的碳化硅。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷热敏电阻器电极，其特征在于，所述碳化硅为参杂的p型或者n型的碳化硅。
3.权利要求1-2任一项所述的一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将陶瓷基体经过超声波清洗30-40min后去离子水洗涤2-3次，置于烘干机中烘干处理，烘干处理时间为20-30min，烘干处理温度为120-150℃；烘干后待用；
(2)将烘干后的陶瓷基体放入真空腔体内，抽真空，预热后真空溅射，依次溅射得到过渡层、阻挡层、第一导电层和第二导电层，溅射完成后分选、焊接、包装、制成成品。
4.根据权利要求3所述的一种陶瓷热敏电阻器电极的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的真空度为5.5×10-3-6×10-3pa。
CN201710876050.XA 2017-09-25 2017-09-25 一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法 Active CN107768053B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710876050.XA CN107768053B (zh) 2017-09-25 2017-09-25 一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710876050.XA CN107768053B (zh) 2017-09-25 2017-09-25 一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107768053A CN107768053A (zh) 2018-03-06
CN107768053B true CN107768053B (zh) 2019-04-19

Family

ID=61266470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710876050.XA Active CN107768053B (zh) 2017-09-25 2017-09-25 一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107768053B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108922701A (zh) * 2018-05-23 2018-11-30 江苏时瑞电子科技有限公司 一种热敏电阻双层电极及其制备方法
CN108878081A (zh) * 2018-05-24 2018-11-23 江苏时瑞电子科技有限公司 一种ptc热敏电阻铜电极阻挡层及其制备方法
CN112479681B (zh) * 2020-11-24 2022-06-21 青岛三元传感技术有限公司 一种负温度系数热敏电阻芯片及其制备方法
CN115024529A (zh) * 2022-06-06 2022-09-09 深圳市吉迩科技有限公司 一种发热体及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201355596Y (zh) * 2009-01-20 2009-12-02 杨宽让 节能型大电流低功耗ntc器件
CN103400675A (zh) * 2013-07-11 2013-11-20 苏州求是真空电子有限公司 氧化锌压敏电阻器及其制备方法
CN105006316A (zh) * 2015-06-03 2015-10-28 常熟市林芝电子有限责任公司 陶瓷热敏电阻器真空溅射电极及其制造方法
CN105913987A (zh) * 2016-05-30 2016-08-31 苏州米盟智能装备科技有限公司 氧化锌压敏电阻器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201355596Y (zh) * 2009-01-20 2009-12-02 杨宽让 节能型大电流低功耗ntc器件
CN103400675A (zh) * 2013-07-11 2013-11-20 苏州求是真空电子有限公司 氧化锌压敏电阻器及其制备方法
CN105006316A (zh) * 2015-06-03 2015-10-28 常熟市林芝电子有限责任公司 陶瓷热敏电阻器真空溅射电极及其制造方法
CN105913987A (zh) * 2016-05-30 2016-08-31 苏州米盟智能装备科技有限公司 氧化锌压敏电阻器

Also Published As

Publication number Publication date
CN107768053A (zh) 2018-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107768053B (zh) 一种陶瓷热敏电阻器电极及其制备方法
CN105006316B (zh) 陶瓷热敏电阻器真空溅射电极及其制造方法
CN102214729A (zh) 一种太阳电池正面电极结构及其制作方法
CN103646981A (zh) 用于背接触太阳能电池组件的压花焊带及组件的制备方法
CN102800449B (zh) 一种片式热敏电阻器及其制造方法
CN109768167A (zh) 无电流迟滞的钙钛矿太阳电池及其制备方法
CN102761994A (zh) 纳米陶瓷电热涂层装置及其制造方法
CN109246870B (zh) 一种全印制低压柔性的高性能图案化加热器件的制备方法
CN109461514A (zh) 一种导电相复合物、厚膜电阻浆料及其制备方法
CN104058796A (zh) Ptc陶瓷复合电极及其制备方法
CN108630958A (zh) 一种燃料电池双极板快速粘接装置
CN202160293U (zh) 纳米陶瓷电热涂层装置
CN206212311U (zh) 一种厚膜发热管防局部干烧结构
CN104992744A (zh) 一种用于不锈钢基板的厚膜电路电阻浆料及其制备方法
CN206116415U (zh) 一种太阳能电池串及其组件和系统
CN104766736B (zh) 一种三复合触点制造工艺
WO2017067049A1 (zh) 一种发热体的加工工艺
CN203387698U (zh) 一种带干烧保护的发热体
CN206759751U (zh) 一种新型直发器用陶瓷加热组件
CN201401860Y (zh) 基于陶瓷发热组件的电暖器
CN206620308U (zh) 一种直发器用陶瓷发热组件
CN204809241U (zh) 无基底紫外光敏传感器
CN109160813A (zh) 一种热敏电阻材料及其制备方法
CN107915482A (zh) 陶瓷电阻体用热敏电阻材料及其制备方法
CN107602158A (zh) 一种热敏电阻铜电极的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 212434 No. 8 Tangxi Road, New Airport District, Jurong City, Zhenjiang City, Jiangsu Province

Applicant after: Jiangsu Shi Heng Electronic Technology Co., Ltd.

Address before: 212434 No. 8 Tangxi Road, New Airport District, Jurong City, Zhenjiang City, Jiangsu Province

Applicant before: Jiangsu Shi Rui Electronic Science and Technology Co., Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant