CN113871118A - 用于金属氧化物压敏电阻器的基底金属电极 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于金属氧化物压敏电阻器的基底金属电极。一种MOV设备包括MOV芯片、设置在MOV芯片的第一侧上的第一基底金属电极、以及设置在与第一侧相对的MOV芯片的第二侧上的第二基底金属电极,第一基底金属电极和第二基底金属电极中的每一个包括第一基底金属电极层和第二基底金属电极层,第一基底金属电极层设置在MOV芯片的表面上并由银、铜和铝中的一种形成,第一基底金属电极层具有2‑200微米范围内的厚度,第二基底金属电极层设置在第一基底金属电极层的表面上并由银、铜和铝中的一种形成,第二基底金属电极层具有2‑200微米范围内的厚度。
Description
本分案申请是基于申请号为201780018411.5,申请日为2017年5月16日,发明名称为“用于金属氧化物压敏电阻器的基底金属电极”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开一般而言涉及电压抑制设备领域,并且更具体地涉及用于金属氧化物压敏电阻器的低成本电极及其制造方法。
背景技术
金属氧化物压敏电阻器(MOV)是电压相关的非线性设备,其通常在电子电路中采用以提供瞬态电压抑制。典型的MOV设备包括金属氧化物陶瓷芯片(MOV),其具有设置在其相对侧上的基底金属电极。电引线可以连接(例如,焊接)到基底金属电极,用于促进MOV设备在电路内的电连接。
MOV设备的基底金属电极传统上由印刷在金属氧化物陶瓷芯片的表面上的银浆形成。在印刷之后,烧制基底金属电极,由此使银浆硬化并牢固地粘附到金属氧化物压敏变阻器芯片上。由于银的高成本,因此基底金属电极层通常是MOV设备中最昂贵的部件,并且因此是对MOV设备的总生产成本贡献最大的部件。
MOV设备的市场是高成本驱动的。因此,MOV设备的制造商努力使生产成本最小化,以便以具有竞争力的价格提供产品。正是关于这些和其它考虑因素,本发明的改进会是有用的。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。
根据本公开的示例性实施例的MOV设备可以包括MOV芯片、设置在MOV芯片的第一侧上的第一基底金属电极、以及设置在与第一侧相对的MOV芯片的第二侧上的第二基底金属电极,第一基底金属电极和第二基底金属电极中的每一个包括第一基底金属电极层和第二基底金属电极层,第一基底金属电极层设置在MOV芯片的表面上并由银、铜和铝中的一种形成,第一基底金属电极层具有2-200微米范围内的厚度,并且第二基底金属电极层设置在第一基底金属电极层的表面上并由银、铜和铝中的一种形成,第二基底金属电极层具有2-200微米范围内的厚度。
根据本公开的示例性实施例的另一个MOV设备可以包括MOV芯片、设置在MOV芯片的第一侧上的第一基底金属电极、设置在与第一侧相对的MOV芯片的第二侧上的第二基底金属电极,第一基底金属电极和第二基底金属电极中的每一个由铝形成并且具有5-200微米范围内的厚度,并且第一引线和第二引线分别直接连接到第一基底金属电极和第二基底金属电极。
根据本公开的示例性实施例的形成MOV设备的方法可以包括提供MOV芯片、在MOV芯片的相对的第一表面和第二表面上形成第一基底金属电极层,第一基底金属电极层由银、铜和铝中的一种形成并且具有2-200微米范围内的厚度,并在第一基底金属电极层上形成第二基底金属电极层,第二基底金属电极层由银、铜和铝中的一种形成并且具有2-200微米范围内的厚度。
附图说明
图1a是图示根据本公开的示例性实施例的MOV设备的透视图;
图1b是图示制造图1a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图;
图2a是图示根据本公开的另一个示例性实施例的MOV设备的透视图;
图2b是图示制造图2a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图;
图2c和2d是用于执行图2b中阐述的方法的一部分的替代过程的示意图。
图3a是图示根据本公开的另一个示例性实施例的MOV设备的透视图;
图3b是图示制造图3a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图;
图3c和3d是用于执行图3b中阐述的方法的一部分的替代过程的示意图。
图4a是图示根据本公开的另一个示例性实施例的MOV设备的透视图;
图4b是图示制造图4a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图;
图5a是图示根据本公开的另一个示例性实施例的MOV设备的透视图;
图5b是图示制造图5a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图;
图6a是图示根据本公开的另一个示例性实施例的MOV设备的透视图;
图6b是图示制造图6a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图;
图7a是图示根据本公开的另一个示例性实施例的MOV设备的透视图;以及
图7b是图示制造图7a中所示的MOV设备的示例性方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述根据本公开的金属氧化物压敏变阻器(MOV)设备及其制造方法的实施例,附图中给出了本公开的优选实施例。但是,本公开的MOV设备和所附方法可以以许多不同的形式实施,并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。而是,提供这些实施例是为了使本公开将MOV设备的某些示例性方面和所附方法传达给本领域技术人员。在附图中,除非另有说明,否则类似的标号通篇表示类似的元件。
参考图1a,示出了根据本公开的MOV设备10的示例性实施例。MOV设备10可以包括MOV芯片11,MOV芯片11具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极12。在图1a中只能看到MOV芯片11的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片11的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极12基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极12的描述也适用于图1a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片11可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极12可以包括第一和第二基底金属电极层13,14。第一基底金属电极层13可以由使用常规的丝网印刷工艺丝网印刷到MOV芯片11的表面上的薄银浆层形成。在非限制性示例中,第一基底金属电极层13可以具有2-10微米范围内的厚度。因此,如本领域普通技术人员将认识到的,第一基底金属电极层13可以比传统MOV设备的银基底金属电极明显更薄。第二基底金属电极层14可以由铜层形成,该铜层可以使用常规的电弧喷涂工艺沉积在第一基底金属电极层13的表面上。在非限制性示例中,第二基底金属电极层14可以具有20-200微米范围内的厚度。
MOV芯片11以及第一和第二基底金属电极层13,14被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片11、第一基底金属电极层13和第二基底金属电极层14中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形等。另外,虽然第二基底金属电极层14被描绘为小于第一基底金属电极层13(即,面积小于第一基底金属电极层13),但是可以预期MOV设备10的替代实施例,其中第二基底金属电极层14的尺寸与第一基底金属电极层13的尺寸相同或者大于第一基底金属电极层13的尺寸。
MOV设备10还可以包括导电引线15,16,其可以连接到第二基底金属电极层14,用于促进MOV设备10在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线15,16可以经由钎焊(soldering)、焊接(welding)、导电粘合剂等电连接到第二基底金属电极层14。
如上所述,MOV设备10的第一基底金属电极层13明显更薄,因此比传统的MOV设备的银基底金属电极需要更少的银。因此,相对于传统的MOV设备,可以以较低的成本生产本公开的MOV设备10。
参考图1b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备10的示例性方法的流程图。现在将结合图1a中所示的MOV设备10的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框100处,可以提供MOV芯片11。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片11可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片11可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框110处,第一基底金属电极层13可以形成在MOV芯片11的相对侧上。这可以通过使用常规的丝网印刷工艺在MOV芯片11的相对侧上丝网印刷薄银浆层来实现。随后,在该方法的方框120处,可以烧制丝网印刷的银浆层,由此使银浆硬化并牢固地粘附到MOV芯片11的表面。在非限制性实例中,第一基底金属电极层13可以具有2-10微米范围内的厚度。
在示例性方法的方框130处,可以在第一基底金属电极层13上形成第二基底金属电极层14。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铜电弧喷涂到第一基底金属电极层13的表面上来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片11的相对侧上的第一和第二喷枪将第二基底金属电极层14施加到第一基底金属电极层13,从而允许同时(或几乎同时)施加第二基底金属电极层14并且不改变MOV芯片11的朝向。替代地,可以使用单个喷枪将第二基底金属电极层14施加到第一基底金属电极层13。在非限制性示例中,第二基底金属电极层14可以具有20-200微米范围内的厚度。
在示例性方法的方框140处,引线15,16可以电连接到第二基底金属电极层14。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
参考图2a,示出了根据本公开的MOV设备20的另一个示例性实施例。MOV设备20可以包括MOV芯片21,MOV芯片21具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极22。在图2a中只能看到MOV芯片21的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片21的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极22基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极22的描述也适用于图2a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片21可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极22可以包括第一和第二基底金属电极层23,24。第一基底金属电极层23可以由使用常规的电弧喷涂工艺沉积在MOV芯片21的表面上的铝层形成。
在非限制性示例中,第一基底金属电极层23可以具有20-200微米范围内的厚度。第二基底金属电极层24可以由铜层形成,该铜层可以使用常规的电弧喷涂工艺沉积在第一基底金属电极层23的表面上。
在非限制性示例中,第二基底金属电极层24可以具有20-200微米范围内的厚度。
MOV芯片21以及第一和第二基底金属电极层23,24被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片21、第一基底金属电极层23和第二基底金属电极层24中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形状等。另外,虽然第二基底金属电极层24被描绘为小于第一基底金属电极层23(即,面积小于第一基底金属电极层23),但是可以预期MOV设备20的替代实施例,其中第二基底金属电极层24的尺寸与第一基底金属电极层23的尺寸相同或者大于第一基底金属电极层23的尺寸。
MOV设备20还可以包括导电引线25,26,其可以连接到第二基底金属电极层24,用于促进MOV设备20在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线25,26可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等电连接到第二基底金属电极层24。
如上所述,MOV设备20的基底金属电极22由铝和铜形成并且不含银。因此,由于银比铝或铜明显更昂贵,因此相对于包括由银形成的基底金属电极的传统MOV设备,本公开的MOV设备20可以以更低的成本生产。
参考图2b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备20的示例性方法的流程图。现在将结合图2a中所示的MOV设备20的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框200处,可以提供MOV芯片21。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片21可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片21可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框210处,第一基底金属电极层23可以形成在MOV芯片21的相对侧上。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铝电弧喷涂到MOV芯片21的相对侧的表面上来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片21的相对侧上的第一和第二喷枪将第一基底金属电极层23施加到MOV芯片21的表面,从而允许第一基底金属电极层23同时(或几乎同时)施加到MOV芯片21的相对侧并且不改变MOV芯片21的朝向。在非限制性示例中,第一基底金属电极层23可以具有20-200微米的范围内的厚度。
在示例性方法的方框220处,可以重新定位和/或重新定向MOV芯片21以准备施加第二基底金属电极层24。下面将更详细地描述这种重新定位/重新定向。
在示例性方法的方框230处,可以在第一基底金属电极层23上形成第二基底金属电极层24。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铜电弧喷涂到第一基底金属电极层23的表面上来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片21的相对侧上的第三和第四喷枪将第二基底金属电极层24施加到第一基底金属电极层23,从而允许同时(或几乎同时)施加第二基底金属电极层24并且不改变MOV芯片21的朝向。在非限制性示例中,第二基底金属电极层24可以具有20-200微米范围内的厚度。
在上面的方框220中执行的MOV芯片21的重新定位/重新定向可以以促进第一和第二基底金属电极层23,24的有利和高效施加的至少两种不同的方式实现。在图2C中所示的一个示例中,MOV芯片21可以从其中施加第一基底金属电极层23(如上面的方框210中)的第一和第二喷枪SG1,SG2之间的位置线性移动到其中施加第二基底金属电极层24(如上面的方框230中)的第三和第四喷枪SG3,SG4之间的位置。在图2D中所示的另一个示例中,MOV芯片21可以从其中施加第一基底金属电极层23(如上面的方框210中)的与第一和第二喷枪SG1,SG2垂直的朝向旋转(例如,90度)到其中施加第二基底金属电极层24(如上面的方框230中)的与第三和第四喷枪SG3,SG4垂直的朝向。
在示例性方法的方框240处,引线25,26可以电连接到第二基底金属电极层24。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
参考图3a,示出了根据本公开的MOV设备30的另一个示例性实施例。MOV设备30可以包括MOV芯片31,MOV芯片31具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极32。在图3a中只能看到MOV芯片31的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片31的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极32基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极32的描述也适用于图3a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片31可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极32可以包括第一、第二和第三基底金属电极层33、34、35。第一基底金属电极层33可以由使用常规的丝网印刷工艺丝网印刷到MOV芯片31的表面上的薄铝浆层形成。在非限制性示例中,第一基底金属电极层33可以具有2-10微米范围内的厚度。
第二基底金属电极层34可以由铝层形成,该铝层可以使用常规的电弧喷涂工艺沉积在第一基底金属电极33的表面上。在非限制性示例中,第二基底金属电极层34可以具有20-200微米范围内的厚度。第三基底金属电极层35可以由铜层形成,该铜层可以使用常规的电弧喷涂工艺沉积在第二基底金属电极层34的表面上。在非限制性示例中,第三基底金属电极层35可以具有20-200微米范围内的厚度。
MOV芯片31以及第一、第二和第三基底金属电极层33、34、35被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片31、第一基底金属电极层33、第二基底金属电极层34和第三基底金属电极层35中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形状等。另外,虽然第二基底金属电极层34被描绘为小于第一基底金属电极层33(即,面积小于第一基底金属电极层33),但是可以预期MOV设备30的替代实施例,其中第二基底金属电极层34的尺寸与第一基底金属电极层33的尺寸相同或者大于第一基底金属电极层33的尺寸。类似地,虽然第三基底金属电极层35被描绘为小于第二基底金属电极层34(即,面积小于第二基底金属电极层34),但是可以预期MOV设备30的替代实施例,其中第三基底金属电极层35的尺寸与第二基底金属电极层34的尺寸相同或者大于第二基底金属电极层34的尺寸。
MOV设备30还可以包括导电引线36,37,其可以连接到第三基底金属电极层35,用于促进MOV设备30在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线36,37可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等电连接到第三基底金属电极层35。
如上所述,MOV设备30的基底金属电极32由铝和铜形成并且不含银。因此,由于银比铝或铜明显更昂贵,因此相对于包括由银形成的基底金属电极的传统MOV设备,本公开的MOV设备30可以以更低的成本生产。
参考图3b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备30的示例性方法的流程图。现在将结合图3a中所示的MOV设备30的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框300处,可以提供MOV芯片31。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片31可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片31可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框310处,第一基底金属电极层33可以形成在MOV芯片31的相对侧上。这可以通过使用常规的丝网印刷工艺在MOV芯片31的相对侧上丝网印刷薄铝浆层来实现。随后,在该方法的方框320处,可以烧制丝网印刷的铝浆层,由此使铝浆硬化并牢固地粘附到MOV芯片31的表面上。在非限制性实例中,第一基底金属电极层33可以具有2-10微米的范围内的厚度。
在示例性方法的方框330处,可以在第一基底金属电极层33上形成第二基底金属电极层34。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铝电弧喷涂到第一基底金属电极层33的表面上来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片31的相对侧上的第一和第二喷枪将第二基底金属电极层34施加到第一基底金属电极层33,从而允许同时(或几乎同时)施加第二基底金属电极层34并且不改变MOV芯片31的朝向。在非限制性示例中,第二基底金属电极层34可以具有20-200微米范围内的厚度。
在示例性方法的方框340处,可以重新定位和/或重新定向MOV芯片31以准备施加第三基底金属电极层35。下面将更详细地描述这种重新定位/重新定向。
在示例性方法的方框350处,可以在第二基底金属电极层34上形成第三基底金属电极层35。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铜电弧喷涂到第二基底金属电极层34的表面上来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片31的相对侧上的第三和第四喷枪将第三基底金属电极层35施加到第二基底金属电极层34,从而允许同时(或几乎同时)施加第三基底金属电极层35并且不改变MOV芯片31的朝向。在非限制性示例中,第三基底金属电极层35可以具有20-200微米范围内的厚度。
在上面的方框340中执行的MOV芯片31的重新定位/重新定向可以以促进第二和第三基底金属电极层34,35的有利和高效施加的至少两种不同的方式实现。在图3C中所示的一个示例中,MOV芯片31可以从其中施加第二基底金属电极层34(如上面的方框330中)的第一和第二喷枪SG1,SG2之间的位置线性移动到其中施加第三基底金属电极层35(如上面的方框350中)的第三和第四喷枪SG3,SG4之间的位置。在图3D中所示的另一个示例中,MOV芯片31可以从其中施加第二基底金属电极层34(如上面的方框330中)的与第一和第二喷枪SG1,SG2垂直的朝向旋转(例如,90度)到其中施加第三基底金属电极层35(如上面的方框350中)的与第三和第四喷枪SG3,SG4垂直的朝向。
在示例性方法的方框360处,引线36,37可以电连接到第三基底金属电极层35。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
参考图4a,示出了根据本公开的MOV设备40的另一个示例性实施例。MOV设备40可以包括MOV芯片41、MOV芯片41具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极42。在图4a中只能看到MOV芯片41的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片41的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极42基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极42的描述也适用于图4a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片41可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极42可以包括第一和第二基底金属电极层43,44。第一基底金属电极层43可以由使用常规的丝网印刷工艺丝网印刷到MOV芯片41的表面上的薄铝浆层形成。在非限制性示例中,第一基底金属电极层43可以具有5-30微米范围内的厚度。
第二基底金属电极层44可以由薄银浆层形成,该薄银浆层使用常规的丝网印刷工艺丝网印刷到第一基底金属电极层43的表面上。在非限制性示例中,第二基底金属电极层44可以具有2-10微米范围内的厚度。因此,如本领域普通技术人员将认识到的,第二基底金属电极层44可以比传统的MOV设备的银基底金属电极明显更薄。在非限制性示例中,MOV芯片41的一侧可以具有表面积A,第一基底金属电极层43可以具有在A的60-90%的范围内的表面积,并且第二基底金属电极层44的表面积可以小于第一基底金属电极层43的表面积的60%。
MOV芯片41以及第一和第二基底金属电极层43,44被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片41、第一基底金属电极层43和第二基底金属电极层44中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形等。
MOV设备40还可以包括导电引线45,46,其可以连接到第二基底金属电极层44,用于促进MOV设备40在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线45,46可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等电连接到第二基底金属电极层44。
如上所述,MOV设备40的第二基底金属电极层43明显更薄和更小,因此比传统的MOV设备的银基底金属电极需要更少的银。因此,相对于传统的MOV设备,可以以较低的成本生产本公开的MOV设备40。
参考图4b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备40的示例性方法的流程图。现在将结合图4a中所示的MOV设备40的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框400处,可以提供MOV芯片41。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片41可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片41可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框410处,第一基底金属电极层43可以形成在MOV芯片41的相对侧上。这可以通过使用常规的丝网印刷工艺在MOV芯片41的相对侧上丝网印刷薄铝浆层来实现。随后,在该方法的方框420处,可以烧制丝网印刷的铝浆层,由此使铝浆硬化并牢固地粘附到MOV芯片41的表面上。在非限制性示例中,每个第一个基底金属电极层43可以具有5-30微米范围内的厚度,以及在MOV芯片41的侧面的表面积A的60-90%的范围内的表面积。
在示例性方法的方框430处,可以在第一基底金属电极层43上形成第二基底金属电极层44。这可以通过使用常规的丝网印刷工艺将薄银浆层丝网印刷到第一基座金属电极层43的表面上来实现。随后,在该方法的方框440处,可以烧制丝网印刷的银浆层,由此使银浆硬化并牢固地粘附到第一基底金属电极层43的表面。在非限制性示例中,每个第二基底金属电极层44可以具有2-10微米的范围内的厚度,以及小于第一基底金属电极层43的表面积的60%的表面积。
在示例性方法的方框450处,引线45,46可以电连接到第二基底金属电极层44。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
参考图5a,示出了根据本公开的MOV设备50的另一个示例性实施例。MOV设备50可以包括MOV芯片51,MOV芯片51具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极52。在图5a中只能看到MOV芯片51的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片51的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极52基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极52的描述也适用于图5a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片51可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极52可以包括第一和第二基底金属电极层53,54。第一基底金属电极层53可以由使用常规的电弧喷涂工艺沉积在MOV芯片51的表面上的铝层形成。
在非限制性示例中,第一基底金属电极层53可以具有20-200微米范围内的厚度。
第二基底金属电极层54可以由薄银浆层形成,该薄银浆层使用常规的丝网印刷工艺丝网印刷到第一基底金属电极层53的表面上。
在非限制性示例中,第二基底金属电极层54可以具有2-10微米范围内的厚度。因此,如本领域普通技术人员将认识到的,第二基底金属电极层54可以比传统的MOV设备的银基底金属电极明显更薄。在非限制性示例中,MOV芯片51的一侧可以具有表面积A,第一基底金属电极层53可以具有在A的60-90%的范围内的表面积,并且第二基底金属电极层54的表面积可以小于第一基底金属电极层53的表面积的60%。
MOV芯片51以及第一和第二基底金属电极层53,54被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片51、第一基底金属电极层53和第二基底金属电极层54中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形等。
MOV设备50还可以包括导电引线55,56,其可以连接到第二基底金属电极层54,用于促进MOV设备50在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线55,56可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等电连接到第二基底金属电极层54。
如上所述,MOV设备50的第二基底金属电极层53明显更薄和更小,因此比传统的MOV设备的银基底金属电极需要更少的银。因此,相对于传统的MOV设备,可以以较低的成本生产本公开的MOV设备50。
参考图5b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备50的示例性方法的流程图。现在将结合图5a中所示的MOV设备50的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框500处,可以提供MOV芯片51。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片51可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片51可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框510处,第一基底金属电极层53可以形成在MOV芯片51的相对侧上。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铝电弧喷涂到MOV芯片51的相对侧的表面上来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片51的相对侧上的第一和第二喷枪将第一基底金属电极层53施加到MOV芯片51的表面,从而允许第一基底金属电极层53同时(或几乎同时)施加到MOV芯片51的相对侧并且不改变MOV芯片51的朝向。在非限制性示例中,每个第一基底金属电极层53可以具有20-200微米范围内的厚度,以及在MOV芯片51的侧面的表面积A的60-90%的范围内的表面积。
在示例性方法的方框520处,可以在第一基底金属电极层53上形成第二基底金属电极层54。这可以通过使用常规的丝网印刷工艺在第一基座金属电极层53的表面上丝网印刷薄银浆层来实现。随后,在该方法的方框530处,可以烧制丝网印刷的银浆层,由此使银浆硬化并牢固地粘附到第一基底金属电极层53的表面上。在非限制性示例中,每个第二基底金属电极层54可以具有2-10微米范围内的厚度以及小于第一基底金属电极层53的表面积的60%的表面积。
在示例性方法的方框540处,引线55,56可以电连接到第二基底金属电极层54。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
参考图6a,示出了根据本公开的MOV设备60的另一个示例性实施例。MOV设备60可以包括MOV芯片61,MOV芯片61具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极62。在图6a中只能看到MOV芯片61的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片61的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极62基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极62的描述也适用于图6a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片61可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极62可以由使用常规的丝网印刷工艺丝网印刷到MOV芯片61的表面上的铝浆层形成。在非限制性示例中,基底金属电极62可以具有5-30微米范围内的厚度。
MOV芯片61和基底金属电极62被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片61和基底金属电极62中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形等。
MOV设备60还可以包括导电引线65,66,其可以连接到基底金属电极62,用于促进MOV设备60在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线65,66可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等电连接到基底金属电极62。
如上所述,MOV设备60的基底金属电极62由铝形成并且不包含银。因此,由于银比铝明显更昂贵,因此相对于包括由银形成的基底金属电极的传统MOV设备,本公开的MOV设备60可以以更低的成本生产。
参考图6b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备60的示例性方法的流程图。现在将结合图6a中所示的MOV设备60的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框600处,可以提供MOV芯片61。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片61可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片61可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框610处,基底金属电极62可以形成在MOV芯片61的相对侧上。这可以通过使用常规的丝网印刷工艺将铝浆丝网印刷到MOV芯片61的相对侧上来实现。随后,在该方法的方框620处,可以烧制丝网印刷的铝浆层,由此使铝浆硬化并牢固地粘附到MOV芯片61的表面。在非限制性示例中,基底金属电极62可以具有5-30微米范围内的厚度。
在示例性方法的方框630处,引线65,66可以电连接到基底金属电极62。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
参考图7a,示出了根据本公开的MOV设备70的另一个示例性实施例。MOV设备70可以包括MOV芯片71,MOV芯片71具有设置在其相对侧上的第一和第二基底金属电极72。在图7a中只能看到MOV芯片71的一侧,但是应该理解的是,MOV芯片71的不在视图内的相对侧可以设置有与基底金属电极72基本上相同的基底金属电极。因此,下面提供的基底金属电极72的描述也适用于图7a中不在视图内的基底金属电极。
MOV芯片71可以由本领域已知的任何MOV组合物形成,包括但不限于嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒。基底金属电极72可以由使用常规的电弧喷涂工艺施加到MOV芯片71的表面的铝层形成。在非限制性示例中,基底金属电极72可以具有20-200微米范围内的厚度。
MOV芯片71和基底金属电极72被描绘为圆形形状,但这不是关键性的。可以预期的是,在不脱离本公开的范围的情况下,MOV芯片71和基底金属电极72中的一个或多个可以具有不同的形状,诸如矩形、三角形、不规则形等。
MOV设备70还可以包括导电引线75,76,其可以连接到基底金属电极72,用于促进MOV设备70在电路内的电连接。在各种非限制性实施例中,引线75,76可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等电连接到基底金属电极72。
如上所述,MOV设备70的基底金属电极72由铝形成并且不包含银。因此,由于银比铝明显更昂贵,因此相对于包括由银形成的基底金属电极的传统MOV设备,本公开的MOV设备70可以以更低的成本生产。
参考图7b,示出了图示根据本公开的用于制造上述MOV设备70的示例性方法的流程图。现在将结合图7a中所示的MOV设备70的图示来描述该方法。
在示例性方法的方框700处,可以提供MOV芯片71。如上所述,在一个非限制性示例中,MOV芯片71可以由嵌入在陶瓷中的氧化锌颗粒形成。在各种其它实施例中,MOV芯片71可以由本领域中已知的用于提供瞬态电压抑制的各种其它MOV组合物中的任何一种形成。
在示例性方法的方框710处,基底金属电极72可以形成在MOV芯片71的相对侧上。这可以通过使用常规的电弧喷涂工艺将铝层施加到MOV芯片71的相对侧来实现。在该方法的非限制性示例中,可以使用位于MOV芯片71的相对侧上的第一和第二喷枪将基底金属电极72施加到MOV芯片71的表面,从而允许同时(或几乎同时)施加基底金属电极72并且不改变MOV芯片71的朝向。在非限制性示例中,基底金属电极72可以具有20-200微米范围内的厚度。
在示例性方法的方框720处,引线75,76可以电连接到基底金属电极72。这可以经由钎焊、焊接、导电粘合剂等来实现。
如本文所使用的,以单数形式叙述和前面有词语“一”或“一个”的元件或步骤应当被理解为不排除多个元件或步骤,除非明确地叙述了这种排除。此外,对本公开的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也结合了所述特征的另外的实施例的存在。
虽然本公开参考某些实施例,但是在不脱离如所附权利要求中定义的本公开的范畴和范围的情况下,对所描述的实施例的许多修改、变更和改变都是可能的。因此,意图是本公开不限于所描述的实施例,而是具有由所附权利要求的语言及其等同物定义的全部范围。
Claims (5)
1.一种金属氧化物压敏变阻器MOV设备,包括:
MOV芯片;
第一基底金属电极,设置在所述MOV芯片的第一侧上;以及
第二基底金属电极,设置在所述MOV芯片的与所述第一侧相对的第二侧上;
所述第一基底金属电极和所述第二基底金属电极中的每一个包括:
第一基底金属电极层,设置在所述MOV芯片的表面上并且由铝形成,所述第一基底金属电极层具有2-10微米范围内的厚度;
第二基底金属电极层,设置在所述第一基底金属电极层的表面上并且由铝形成,所述第二基底金属电极层具有20-200微米范围内的厚度;以及
第三基底金属电极层,设置在所述第二基底金属电极层的表面上并且由铜形成,所述第三基底金属电极层具有20-200微米范围内的厚度。
2.一种形成金属氧化物压敏变阻器MOV设备的方法,包括:
提供MOV芯片;
在所述MOV芯片的相对的第一侧和第二侧上形成第一基底金属电极层,其中形成所述第一基底金属电极层包括:在所述MOV芯片的所述第一侧和第二侧上丝网印刷铝,所述第一基底金属电极层具有2-10微米范围内的厚度;
在所述第一基底金属电极层上形成第二基底金属电极层,其中形成所述第二基底金属电极层中的每一个包括:在所述第一基底金属电极层上电弧喷涂铝,所述第二基底金属电极层具有20-200微米范围内的厚度;以及
在所述第二基底金属电极层上形成第三基底金属电极层,其中形成所述第三基底金属电极层中的每一个包括:在所述第二基底金属电极层上电弧喷涂铜,所述第三基底金属电极层具有20-200微米范围内的厚度。
3.如权利要求2所述的方法,其中形成所述第二基底金属电极层包括:使用设置在所述MOV芯片的相对侧上的所述第一喷枪和第二喷枪在所述第一基底金属电极层上电弧喷涂所述第二基底金属电极层,并且其中形成所述第三基底金属电极层包括:使用设置在所述MOV芯片相对侧上的第三喷枪和第四喷枪在所述第二基底金属电极层上电弧喷涂所述第三基底金属电极层。
4.如权利要求3所述的方法,其中MOV芯片从其中施加第二基底金属电极层的与第一和第二喷枪垂直的朝向旋转到其中施加第三基底金属电极层的与第三和第四喷枪垂直的朝向。
5.如权利要求2所述的方法,还包括将引线连接到所述第三基底金属电极层。
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