CN210837331U - 一种压敏电阻器电极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压敏电阻器的电极结构，包括瓷体和电极，电极包括底电极和面电极，底电极位于瓷体表面，面电极印刷贴合在底电极表面，底电极面积小于瓷体面积，且底电极外边缘不超过瓷体外边缘；面电极还包括中心电极和若干触角，触角位于中心电极边缘。通过差异化设置印刷的面电极，保证压敏电阻器电极焊接区域及压敏电阻导通时电流密度最大区域的电极厚度，以扩散电流，从而保持压敏电阻产品耐受过流能力，同时可以减少电极材料的使用量，或者在相同材料消耗下，使得压敏电阻器的通流耐受性更优。

Description

一种压敏电阻器电极结构

技术领域

本实用新型涉及压敏电阻器技术领域，更具体的说是涉及一种压敏电阻器电极结构。

背景技术

目前，压敏电阻器是应用最为广泛的过电压保护元件，在压敏导通电压下，呈现高阻态，因电路干扰或雷击产生浪涌达到或超过压敏导通电压时，接在电路上的压敏电阻瓷片在数十微秒内呈低阻态，导通释放浪涌电流，以保护后端器件；为提升产品的通过电流能力和多次浪涌冲击的耐受性，需要制备一定厚度的电极层；考虑到电极的可焊性，工艺的成熟性，大部分电极材料使用贵金属银浆1次印刷，或者采用先印刷底电极导电浆料，如铝浆、锌浆、钼浆，以增加电极过流能力，再叠加印刷一次面电极银浆，以提供可焊性，但较厚或较大的银电极，导致材料成本高昂；实际上压敏电阻器的导电电极层厚度无需处处相同，比如10D压敏电阻，电极φ8.0，通流4000A，电流密度＝4000÷[π(8/2)2]＝79.5A/mm2，电极厚度≥5um即可。然而20D压敏电阻，电极φ16.0，通流12000A，虽然电极面积同步放大到4倍，电流密度＝12000÷[π(16/2)2]＝59.7A/mm2，小于10D产品，但焊点附近电极厚度要≥8um，否则会导致电极灼烧熔融，较厚的电极以扩散中心电流密度，远离焊点的边缘电极厚度可以按4um以上即可。

目前行业内对于电极厚度不一致的印刷方式多采用单次加厚印刷，或者采用多次印刷大小同心圆电极，局部加厚的方式。单次加厚印刷存在材料成本较高的问题，而采用多次印刷大小同心圆电极，局部加厚的方式，存在具有较小的面电极，导致导线焊锡接触面较小，容易虚焊，反而导致通流性能下降的问题。

因此，如何通过保证压敏电阻器电极焊接区域及压敏电阻导通时电流密度最大区域的电极厚度以保持压敏电阻耐受过流能力，同时降低材料消耗是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种压敏电阻器电极结构，通过差异化的电极图形，保证压敏电阻器电极焊接区域及压敏电阻导通时电流密度最大区域的电极厚度，以扩散电流，即可保持压敏电阻产品耐受过流能力，同时可以减少电极材料的使用量。或者在相同材料消耗下，产品通流耐受性更优。本实用新型的压敏电阻的面电极印刷以提供可焊性的印刷图形，采用较小的中心图形，边缘设置若干触角，触角长度大于0.6mm，但不超过底电极外边缘，以防止尖端放电；采用底电极和面电极的组合保证压敏电阻的电极厚度能够不一致，在底电极上单次印刷面电极，使得底电极和面电极构成的电极局部厚薄不同，印刷有面电极的位置电极较厚，仅有底电极的位置电极较薄；焊锡引线时，利用触角的可焊性、浸润性，焊锡沿触角扩散流动，可延长导线焊锡贴合面，提升焊锡可靠性和拉力，以扩散电极中心电流，降低瓷体中心电流密度，可显著改善产品过流能力。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种压敏电阻器的电极结构，包括：瓷体和电极，所述电极包括底电极和面电极；所述底电极位于所述瓷体表面；所述面电极印刷贴合在所述底电极表面；所述底电极面积小于所述瓷体面积，所述底电极外边缘不超过所述瓷体外边缘；所述面电极包括中心电极和若干触角；所述触角位于所述中心电极边缘。

优选的，所述触角数量至少为6个，长度大于0.6mm，但不超过所述底电极的外边缘，可以防止尖端放电。

优选的，所述触角尖端相互连通。

优选的，所述触角呈现为非对称设置。

优选的，同一所述面电极的所述触角形状相同或者不同。

优选的，所述瓷体和所述底电极表面为圆形或矩形，所述中心电极为圆形。

优选的，所述面电极为贵金属银。

优选的，焊接引线时通过焊锡焊接在所述触角上，利用所述触角的可焊性和浸润性，所述焊锡沿所述触角扩散流动，可延长导线焊锡贴合面，提升所述焊锡的可靠性和拉力，以扩散所述电极中心电流，降低所述瓷体中心电流密度，显著改善压敏电阻器的过流能力。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种压敏电阻器电极结构，包括瓷体和电极，电极包括底电极和面电极，通过在底电极上局部单次印刷面电极使得电极的整体厚度不同，并且通过差异化设置的面电极，即面电极的触角设置，保证压敏电阻器电极焊接区域及压敏电阻导通时电流密度最大区域的电极厚度，以扩散电流，从而保持压敏电阻产品耐受过流能力，同时可以减少电极材料的使用量，或者在相同材料消耗下，使得压敏电阻器的通流耐受性更优。面电极包括中心电极和触角，触角的设置可以延长导线焊锡贴合面，提升焊锡可靠性和拉力，可以扩散焊点中心电流，降低焊点附近电流密度，显著改善压敏电阻器耐电流冲击能力，并且结构简单，易于大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的实施例1结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的实施例2结构示意图；

图3附图为本实用新型提供的实施例3结构示意图；

图4附图为本实用新型提供的实施例4结构示意图。

1-瓷体，21-底电极，22-面电极，221-中心电极，222-触角。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种压敏电阻器的电极结构，包括：瓷体1和电极；电极包括底电极21和面电极22；底电极21位于瓷体1表面；面电极22印刷贴合在底电极21表面；底电极21面积小于瓷体1面积，底电极21外边缘不超过瓷体1外边缘；面电极22包括中心电极221和若干触角222；触角222位于中心电极221边缘。

为了进一步优化上述技术方案，触角222数量至少为6个，长度大于0.6mm，但不超过底电极21外边缘，可以防止尖端放电，较长的触角222可以增强压敏电阻过流能力，较多的触角则更有利于电流的扩散，但同时耗材也更多。

为了进一步优化上述技术方案，触角222尖端相互连通。

为了进一步优化上述技术方案，触角222呈现为非对称设置。

为了进一步优化上述技术方案，同一面电极22的触角222形状相同或者不同。

为了进一步优化上述技术方案，瓷体1和底电极21表面为圆形或矩形，中心电极221为圆形。

为了进一步优化上述技术方案，面电极22为贵金属银。

为了进一步优化上述技术方案，焊接引线时通过焊锡焊接在触角222上，利用触角222的可焊性和浸润性，焊锡沿触角222扩散流动，可延长导线焊锡贴合面，提升焊锡的可靠性和拉力，以扩散电极中心电流，降低瓷体1中心电流密度，显著改善压敏电阻器的过流能力。

实施例1

当压敏电阻的面电极触角设置满足过流能力后，增加面电极的厚度将不具有改变电极性能的效果。

压敏电阻具有两个引线，在瓷体的正反两面分别设置有电极，即瓷体的两侧分别贴覆有底电极，在底电极表面印刷有面电极，两个引线分别通过焊锡焊接在面电极上。

如图1所示为20D压敏电阻电极结构，底电极为φ16.0，厚度5um的铝电极，上置带有触角的面电极是厚度为4um的银电极，直径φ9.8，叠加触角面积为109.79mm²，电流扩散的有效面积可达圆形电极φ14.1的面积156.14mm²，贵金属银材料使用量为2次常规印刷方案的70％，109.79×0.04÷(156.14×0.04)＝70％；银材料使用量为1次印刷16.0银电极的27％，109.79×0.004÷(π(16/2)²*0.008)＝27％，可极大地降低贵金属银材料的消耗；其中面电极包含6个触角，触角长度为3.0mm，不超出底电极边缘，触角对称分布且形状形同。

实施例2

如图2所示为23D电极结构，面电极包含6个触角，触角对称分布且形状相同，触角尖端相互连通形成一个带状圆环，更有利于电流扩散，但是用料更多。

实施例3

如图3所示为25D电极结构，设置了17个触角，便于焊接导线的随机接触，触角形状各不相同，且呈现非对称设置，长度小于底电极边缘。

实施例4

如图4所示为方形15S电极结构，设置了15个触角，瓷体和底电极均为矩形设置，底电极外边缘小于瓷体外边缘，触角对称设置，利于电流扩散，触角长度小于底电极边缘，矩形设置的压敏电阻对于方形产品的适用性高于圆形设置的压敏电阻，便于安装使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，包括：瓷体(1)和电极；所述电极包括底电极(21)和面电极(22)；所述底电极(21)位于所述瓷体(1)表面；所述面电极(22)印刷贴合在所述底电极(21)表面；所述底电极(21)面积小于所述瓷体(1)面积；所述面电极(22)包括中心电极(221)和若干触角(222)；所述触角(222)位于所述中心电极(221)边缘。

2.根据权利要求1所述的一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，所述触角(222)数量至少为6个，长度大于0.6mm但不超过所述底电极(21)的外边缘。

3.根据权利要求1所述的一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，所述触角(222)尖端相互连通。

4.根据权利要求1所述的一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，所述触角(222)呈现为非对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，同一个所述面电极(22)的所述触角(222)形状相同或者不同。

6.根据权利要求1所述的一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，所述瓷体(1)和所述底电极(21)表面为圆形或矩形，所述中心电极(221)为圆形。

7.根据权利要求1所述的一种压敏电阻器的电极结构，其特征在于，焊接引线时通过焊锡焊接在所述触角(222)上。

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