专利名称：表面贴装高精度大功率ntc热敏电阻及其制作方法
表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻及其制作方法技术领域
本发明属于电子元器件技术领域。具体公开表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻 及其制作方法。
背景技术：
功率型NTC热敏电阻由于具有冷态电阻大而随着温度的上升电阻逐步减小的特 性。在电路中利用其这一特性起到抑制浪涌电流的作用，有效的保护二级电路免受大电流 的破坏。
现有功率型NTC热敏电阻采用的是引线设计，如
图1所示，该种结构设计是将圆片 式NTC芯片10焊接上引线20后采用绝缘包封层30将圆片NTC芯片10包封在其中。该种 圆片型功率型NTC热敏电阻有三个较大的不足之处
(1)由于引线结构造成生产安装效率低、且可靠性不高；
(2)由于圆片式NTC芯片10置于较厚的绝缘包封层30的内部，绝缘包封层30 — 般是环氧树脂或酚醛树脂，其导热性差，散热效果不佳。而功率型NTC热敏电阻在工作中， 浪涌电流冲击下其瞬间耗散的功率非常大，这就产生了大量的热量需要在尽量短的时间内 发散出去，然而由于绝缘包封层30不可能太薄，这便造成了现有的引线型功率NTC热敏电 阻承受电流的能力大大降低；
(3)精度低。由于圆片个体受材料分散性、致密度及烧结气氛的均勻性、等因素的 影响，其电阻值R士 5 %的合格率一般只有50 %，从而使得NTC热敏电阻的精度低。
功率型NTC热敏电阻长期以来未能片式化的难点在于其承受的功率大、电流通流 量大，采用MLCC方式的内置式介质层设计无法解决介质的散热问题。发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种表面贴装高精度大功率NTC 热敏电阻及其制作方法，该NTC热敏电阻所承受的功率较大，精度高，阻值合格率高，散热 性好，电流通流能力强，可靠性好。
为了达到上述技术目的，本发明的技术方案是
本发明中，所述表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻，其包括片式结构的NTC热敏 陶瓷介质，所述NTC热敏陶瓷介质的上下两表面由内至外设有片式表面电极和薄的玻璃包 封层，所述NTC热敏陶瓷介质的前后侧面也设有玻璃包封层，所述片式结构的NTC热敏陶瓷 介质的两端面设有端电极。
在本发明中，所述表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其具体步骤 是
(1)基片制备进行NTC热敏陶瓷基片制作；
(2)印刷/烧渗表面电极在NTC热敏陶瓷基片的表面印刷电极并将电极烧渗至 表面；
(3)NTC热敏陶瓷基片的表面玻璃封装在印刷/烧渗电极后的NTC热敏陶瓷基片 上下表面涂覆玻璃，并进行玻璃烧结；
(4)宽长条划切对NTC热敏陶瓷介质进行宽长条划切，形成上下有错位电极的 NTC热敏电阻条；
(5)电阻率测试对划切后的涂覆有玻璃的NTC热敏电阻条进行电阻类别测试，计 算所需电阻值的芯片所需的划片尺寸大小；
(6)划片按照电阻率测试所计算的尺寸精确将宽长条的NTC热敏陶瓷基片划切 成片状，以获得单个具有上下交错电极的NTC热敏电阻片；
(7)NTC热敏电阻片的侧面玻璃涂覆对划片后的NTC热敏电阻片未涂覆玻璃包封 层的侧面涂覆玻璃浆料形成玻璃包封层，并将NTC热敏电阻片的侧面玻璃涂覆层进行玻璃烧结；
(8)上端电极采用封装设备在NTC热敏电阻片的两端涂覆上端电极浆料并进行 烧渗；
(9)测试对批量生产的产品进行逐个测试，将不符合要求的产品分选淘汰。
作为上述技术的进一步改进，上述步骤(I)NTC热敏陶瓷基片制作方法为方锭等 静压成型法其制作步骤是
A.将制备好的NTC热敏陶瓷粉料至于橡胶模具中，松装，振实；
B.置于等静压机中，采用300 400Mpa的压强压30分钟，释压，从模具中取出制 得陶瓷锭；
C.切片根据NTC热敏电阻器设计的需要，采用内圆切割机切割烧结后的压敏电 阻陶瓷锭至所需厚度的NTC热敏陶瓷基片。
当然，上述步骤(I)NTC热敏陶瓷基片制作方法还可以为流延烧结法具体是将制 备好的NTC热敏陶瓷粉料按瓷粉PVB黏合剂有机溶剂=100 40 60的重量配比配 置，并将混合后的混合物置于球磨罐中球磨20小时，将浆料采用干法流延制成50 μ m的膜 片，在叠压成500 5000 μ m所需厚度的生胚基片，通过排胶_烧结制成NTC热敏陶瓷基片， 所述PVB黏合剂为B-76PVB黏合剂，所述有机溶剂是丁酮。
作为上述技术的更进一步改进，上述步骤(3)中NTC热敏陶瓷基片上下表面涂覆 玻璃的过程具体是在NTC热敏陶瓷基片上下表面采用喷涂法或印刷法涂覆上一层10 50 μ m的玻璃，然后玻璃烧结，获得在上下两面涂敷上一层厚度为10 30微米的致密玻璃 包封层的功能NTC热敏陶瓷基片。
作为上述技术的更进一步改进，上述步骤(4)宽长条划切过程具体是采用外圆 切割机将基片切成条状，长条的宽度等于所需制备的片式元件的长度，这时NTC热敏电阻 条上下两表面玻璃包封层覆盖。
作为上述技术的更进一步改进，上述步骤(6)的划片过程是在测试宽长条的电 气性能后将宽长条划切成所需电气性能的片式元件方片，在将方片的两端对齐连接排列于 胶粘纸上，根据胶粘纸的尺寸多排排列。
作为上述技术的更进一步改进，上述步骤(7)中NTC热敏电阻片的侧面玻璃涂覆 及玻璃烧结的具体步骤是首先，将排列好整板片式元件的载板由一侧面向另一侧面方向 运动，将玻璃粉料、胶粘剂和溶剂材料配制后球磨好的玻璃浆料从喷枪均勻雾化喷出，控制喷枪的压力、浆料的黏度和载板的运动速度得到所需厚度玻璃涂敷层；喷涂完其中一侧面 后，将载板反转180度，载板由该侧面向另一侧面方向运动，同样控制喷枪的压力、浆料的 黏度和载板的运动速度可以在该侧面获得所需厚度玻璃涂敷层；将NTC热敏电阻片两个侧 面都完成玻璃涂敷后的整板片式元件在烘箱中再采取适当的温度和时间烘烤干燥，最后将 其全部取下；将涂敷好玻璃浆料的片式元件采用网带式烧结炉或箱式炉烧结玻璃，使侧面 玻璃层形成致密的玻璃保护层，玻璃包封层的厚度控制在10 30微米厚。
作为上述技术的更进一步改进，上述步骤(8)中上端电极的具体步骤是将多层 压敏电阻器芯片采用浸渍的方法，在芯片的两端均勻涂上端电极浆料并采用电极金属还原 工艺将端电极浆料烧结，再在端电极表面采用化学电镀的方法电镀上一层M及一层Sn。
与现有技术相比，本发明的有益效果
本发明所述的片式表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻(以10Ω芯片尺寸 12X 12mm为例)与现有引线型功率型NTC热敏电阻(以10 Ω圆片直径13mm为例)对比
表一
权利要求
1.表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻，其特征在于包括片式结构的NTC热敏陶瓷 介质，所述NTC热敏陶瓷介质的上下两表面由内至外设有片式表面电极和薄的玻璃包封 层，所述NTC热敏陶瓷介质的前后侧面也设有玻璃包封层，所述片式结构的NTC热敏陶瓷介 质的两端面设有端电极。
2.根据权利要求1所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其具体步 骤是(1)基片制备进行NTC热敏陶瓷基片制作；(2)印刷/烧渗表面电极在NTC热敏陶瓷基片的表面印刷电极并将电极烧渗至表面；(3)NTC热敏陶瓷基片的表面玻璃封装在印刷/烧渗电极后的NTC热敏陶瓷基片上下 表面涂覆玻璃，并进行玻璃烧结；(4)宽长条划切对NTC热敏陶瓷介质进行宽长条划切，形成上下有错位电极的NTC热 敏电阻条；(5)电阻率测试对划切后的涂覆有玻璃的NTC热敏电阻条进行电阻类别测试，计算所 需电阻值的芯片所需的划片尺寸大小；(6)划片按照电阻率测试所计算的尺寸精确将宽长条的NTC热敏陶瓷基片划切成片 状，以获得单个具有上下交错电极的NTC热敏电阻片；(7)NTC热敏电阻片的侧面玻璃涂覆对划片后的NTC热敏电阻片未涂覆玻璃包封层 的侧面涂覆玻璃浆料形成玻璃包封层，并将NTC热敏电阻片的侧面玻璃涂覆层进行玻璃烧 结；(8)上端电极采用封装设备在NTC热敏电阻片的两端涂覆上端电极浆料并进行烧渗；(9)测试对批量生产的产品进行逐个测试，将不符合要求的产品分选淘汰。
3.根据权利要求2所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在 于上述步骤(I)NTC热敏陶瓷基片制作方法为方锭等静压成型法其制作步骤是A.将制备好的NTC热敏陶瓷粉料至于橡胶模具中，松装，振实；B.置于等静压机中，采用300 400Mpa的压强压30分钟，释压，从模具中取出制得陶 瓷,定；C.切片根据NTC热敏电阻器设计的需要，采用内圆切割机切割烧结后的压敏电阻陶 瓷锭至所需厚度的NTC热敏陶瓷基片。
4.根据权利要求2所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在 于上述步骤(I)NTC热敏陶瓷基片制作方法为流延烧结法将制备好的NTC热敏陶瓷粉料 按瓷粉PVB黏合剂有机溶剂=100 40 60的重量配比配置，并将混合后的混合物置 于球磨罐中球磨20小时，将浆料采用干法流延制成50 μ m的膜片，在叠压成500 5000 μ m 所需厚度的生胚基片，通过排胶-烧结制成NTC热敏陶瓷基片，所述PVB黏合剂为B-76PVB 黏合剂，所述有机溶剂是丁酮。
5.根据权利要求2所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在 于上述步骤C3)中NTC热敏陶瓷基片上下表面涂覆玻璃的过程具体是在NTC热敏陶瓷基 片上下表面采用喷涂法或印刷法涂覆上一层10 50 μ m的玻璃，然后玻璃烧结，获得在上 下两面涂敷上一层厚度为10 30微米的致密玻璃包封层的功能NTC热敏陶瓷基片。
6.根据权利要求2的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在于 上述步骤(4)宽长条划切过程具体是采用外圆切割机将基片切成条状，长条的宽度等于所需制备的片式元件的长度，这时NTC热敏电阻条上下两表面玻璃包封层覆盖。
7.根据权利要求2所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在 于上述步骤(6)的划片过程是在测试宽长条的电气性能后将宽长条划切成所需电气性 能的片式元件方片，在将方片的两端对齐连接排列于胶粘纸上，根据胶粘纸的尺寸多排排 列。
8.根据权利要求2所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在 于上述步骤(7)中NTC热敏电阻片的侧面玻璃涂覆及玻璃烧结的具体步骤是首先，将排列好整板片式元件的载板由一侧面向另一侧面方向运动，将玻璃粉料、胶粘 剂和溶剂材料配制后球磨好的玻璃浆料从喷枪均勻雾化喷出，控制喷枪的压力、浆料的黏 度和载板的运动速度得到所需厚度玻璃涂敷层；喷涂完其中一侧面后，将载板反转180度，载板由该侧面向另一侧面方向运动，同样控 制喷枪的压力、浆料的黏度和载板的运动速度可以在该侧面获得所需厚度玻璃涂敷层；将NTC热敏电阻片两个侧面都完成玻璃涂敷后的整板片式元件在烘箱中再采取适当 的温度和时间烘烤干燥，最后将其全部取下；将涂敷好玻璃浆料的片式元件采用网带式烧结炉或箱式炉烧结玻璃，使侧面玻璃层形 成致密的玻璃保护层，玻璃包封层的厚度控制在10 30微米厚。
9.根据权利要求2所述的表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻的制作方法，其特征在 于上述步骤(8)中上端电极的具体步骤是将多层压敏电阻器芯片采用浸渍的方法，在芯 片的两端均勻涂上端电极浆料并采用电极金属还原工艺将端电极浆料烧结，再在端电极表 面采用化学电镀的方法电镀上一层Ni及一层Sn。
全文摘要
本发明属于电子元器件技术领域。具体公开表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻及其制作方法。该表面贴装高精度大功率NTC热敏电阻，包括片式结构的NTC热敏陶瓷介质，所述NTC热敏陶瓷介质的上下两表面由内至外设有片式表面电极和薄的玻璃包封层，所述NTC热敏陶瓷介质的前后侧面也设有玻璃包封层，所述片式结构的NTC热敏陶瓷介质的两端面设有端电极。该NTC热敏电阻所承受的功率较大，精度高，阻值合格率高，散热性好，电流通流能力强，可靠性好。
文档编号H01C1/142GK102034580SQ20101052962
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者叶建开, 唐黎明, 杨俊 , 柏琪星, 段兆祥, 黄亚桃 申请人:肇庆爱晟电子科技有限公司