铜电极氧化锌压敏电阻器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102324290A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102324290A(43)申请公布日2012.01.18(21)申请号201110140236.1(22)申请日2011.05.27(71)申请人广东风华高新科技股份有限公司地址526020广东省肇庆市风华路18号风华电子工业城1号楼7楼(72)发明人梁戈仁邓佩佳袁冬梅(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人华辉刘菁菁(51)Int.Cl.H01C7/10(2006.01)H01C1/142(2006.01)H01C17/00(2006.01)H01C17/28(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称铜电极氧化锌压敏电阻器及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种铜电极氧化锌压敏电阻器的制备方法，包括以下步骤：制作压敏陶瓷体、印刷铜电极浆料、铜电极烘干、铜电极烧渗，其中铜电极烧渗采用链带式隧道电炉作为生产设备，在无氧气氛环境下进行。本发明用贱金属铜替代贵金属银作为电极材料，使用特殊的电极烧渗工艺，制作出性能合格的铜电极氧化锌压敏电阻器，大大的节约了生产成本。本发明具有以下优点：1、该工艺技术适合铜电极氧化锌压敏电阻器的大批量生产。2、该工艺技术生产的产品，各项电性能(包括电压非线性系数、漏电流、通流容量、能量耐量等)均能达到与银电极产品相当的水平，满足客户需求。3、产品成本比相同规格的银电极产品低很多。CN102349ACCNN110232429002324302A权利要求书1/1页1.一种铜电极氧化锌压敏电阻器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：制作压敏陶瓷体、印刷铜电极浆料、铜电极烘干、铜电极烧渗，其中铜电极烧渗采用链带式隧道电炉作为生产设备，在无氧气氛环境下进行。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无氧气氛是通过向炉膛通入高纯氮气或含有极微量空气的高纯氮气来实现的。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述链带式隧道炉的进口和出口设置有密布的气孔，向所述气孔通入高纯氮气，形成气帘，隔绝外部空气的进入。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述气帘的气流量为10～200L/min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述链带式隧道电炉的炉膛依次设置有进口气帘区、若干段升温区、高温区、降温区及出口气帘区，在升温区内通入混有微量空气的高纯度氮气，其中氧气的混合比例控制在50～500ppm，温度越高的区间，氧的比例越小。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述高温段的温度为500～600℃，恒温时间为1～10分钟，该高温区通入99.999％纯度的高纯氮，氧含量控制在≤20ppm。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述降温区通入99.999％纯度的高纯氮，氧含量控制在≤20ppm，且采用水冷设备进行降温，出炉产品的温度低于60℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述印刷铜电极浆料是采用200～250目的尼龙丝网印刷电极，获得膜厚为5-10μm的铜电极层。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述铜电极烘干在普通大气环境下进行，烘干的温度为100-200℃，时间周期为5～15分钟。10.一种根据权利要求1～9所述的制备方法制得的铜电极氧化锌压敏电阻器。2CCNN110232429002324302A说明书1/5页铜电极氧化锌压敏电阻器及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及以铜作为电极的氧化锌压敏电阻器的技术领域。背景技术[0002]氧化锌压敏电阻器是一种以氧化锌为主材料，通过半导化掺杂后，在正常大气环境下高温烧结而成的半导体陶瓷元件。行业中广泛使用的氧化锌压敏器仍是银电极元件。该元件具有优异的电压非线性特性以及高能量冲击的承受能力，主要应用于家电、通讯、工业电源、照明、汽车等领域，起防雷和过压保护作用。由于银是一种贵金属材料，用它作为电极材料必然会增加产品的成本，因此考虑其它的金属材料替代银作为电极，例如铜。用银浆料制作压敏电阻器的电极，其烧渗的气氛环境是正常大气环境，与压敏陶瓷基体的烧结环境一样，因此银电极烧渗工艺对压敏电阻的电性能影响较小。而采用铜浆料制作压敏电阻器的电极，其烧渗的气氛环境不能采用正常大气环境，另一方面烧渗温度的控制也可关键，过高将会破坏压敏半导体元件的晶界势垒，从而导致压敏电阻器电性能的严重劣化。国内外对该技术处于研发状态，希望开发出可替代银电极的氧化锌压敏电阻器技术。[0003]申请号为200310117432.2，发明名称为“铜电极钛酸锶环形压敏电阻器及其制备方法”的中国发明专利申请公开了一种环形压敏电阻器及其制备方法。该环形压敏电阻器包括一个环形的电阻器陶瓷基片和