專利名稱：一種新型片式ntc及其制造方法
技術領域：
本發明一種新型片式NTC及其制造方法涉及一種應用于線路防護領域的陶瓷片式壓敏電阻(下稱片式NTC)，以及制造這種片式NTC的方法。
背景技術：
表面貼裝NTC廣泛應用于過流防護領域，比如對元件小型化，集成化要求很高的線路板上面。比較引線狀NTC，表面貼裝型具有更小的焊腳，占用更小的空間。美國專利No.5,845,427闡釋了一種這樣的表面貼裝NTC的制造方法，在一層絕緣層上涂刷NTC薄膜，然后在上面覆蓋一層絕緣層，最后在上下絕緣層上覆蓋另外一種成分的覆蓋層，這樣得到一種具有很好的機械性能的薄膜NTC。
發明內容
本發明的目的在于提供一種阻值一致性和耐溶劑性好的新型表面貼裝片式NTC。
本發明的再一目的在于提供一種針對上述片式NTC的制造方法。
本發明解決上述技術問題的方案是一種新型片式NTC，由玻璃-陶瓷材料層、壓敏電阻薄膜和兩端覆蓋的端電極構成，其中，所述的玻璃-陶瓷材料層有三層或三層以上，其內表面附著有壓敏電阻薄膜，構成獨石結構，在該獨石結構內部平行排列的壓敏電阻薄膜與端電極導通。
所述的玻璃-陶瓷材料層為基層，其位于獨石結構上、下表面的兩層的厚度大于中間層的厚度。
所述的玻璃-陶瓷材料層為氮化鋁、二氧化鈦、硅鋁酸鈣鹽、氧化鋁、硼硅酸玻璃、硬硼酸鈣石中的一種或一種以上的組合物。
所述的壓敏電阻薄膜由兩個端頭和中間的連接橋構成，其中，連接橋的寬度小于端頭，其中，端頭與端電極導通。連接橋的作用是集中電流，產生效應，可以設計成為不同的尺寸，以對應不同的額定電流。例如，一個長度為0.12英寸，寬度為0.05英寸的連接橋，它的額定電流為0.2安培。
所述的壓敏電阻薄膜的端頭材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；所述的連接橋材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物。
所述的端電極包括三層內部為銀合金層、中間為鎳層、外部為鉛-錫合金層。
一種針對上述新型片式NTC的制造方法，依序包括下述步驟第一步采用氮化鋁、二氧化鈦、硅鋁酸鈣鹽、氧化鋁、硼硅酸玻璃、硬硼酸鈣石中的一種或一種以上的組合物制備玻璃-陶瓷材料層作為基層；第二步在基層上附著一層壓敏電阻薄膜，該壓敏電阻薄膜的端頭材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；所述的連接橋材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；第三步在壓敏電阻薄膜上再覆蓋一層基材，并重復上述步驟直到得到設計的層數，得到獨石結構生膜片，其中，位于獨石結構上、下表面的兩層基層的厚度大于中間層基層的厚度；
第四步將生膜片切成單個的NTC，燒結；第五步兩端封端電極、電鍍。
所述的基層通過鋼帶流延或濕法工藝制造，或其他成熟工藝，不限于上述兩種。
在基層上附著NTC薄膜的方法為絲網印刷、石版印刷、濕法印刷、化學沉積中的一種，或其他成熟方法，不限于上述方法。
本發明的有益效果是本發明和傳統結構比較，獨石結構表面貼裝NTC提高了額定電壓和額定電流，具有阻值一致性和耐溶劑性好的特點，提高了機械性能，增強了熱振性、耐焊接熱和耐腐蝕性能，在線路防護領域更具安全性，更有效率。
圖1為本發明新型片式NTC的結構示意圖。
圖2為A向截面結構示意圖。
圖3為B向截面結構示意圖。
圖4為附著NTC薄膜的陶瓷-玻璃材料層的俯視結構示意圖。
圖5為本發明NTC薄膜的涂覆方式示意圖。
圖6為本發明切割方法示意圖。
附圖中標號說明1-壓敏電阻 2，2’-表層基層3，3’-中間層基層4，4’，4”-壓敏電阻薄膜41，42-端頭 43-連接橋5，5’-端電極51，51’-銀合金層52，52’-鎳層53，53’-鉛-錫合金層
6，7-標記線具體實施方式
請參閱圖1本發明新型片式NTC的結構示意圖，圖2為A向截面結構示意圖，圖3為B向截面結構示意圖，圖4為附著壓敏電阻薄膜的陶瓷-玻璃材料層的俯視結構示意圖，各部分的比例并非嚴格參照實物，而是為了闡述方便進行了放大。
一種新型片式NTC，由玻璃-陶瓷材料層、壓敏電阻薄膜和兩端覆蓋的端電極構成，其中，所述的玻璃-陶瓷材料層共有四層，以其作為基層，分別為上、下表層基層2，2’及中間層基層3，3’，其內表面附著有壓敏電阻薄膜4，4’，4”，各層粘結在一起構成獨石結構，在該獨石結構內部平行排列的壓敏電阻薄膜4，4’，4”與兩頭的端電極5，5’導通。在實際應用中，中間層基并不僅限于兩層。
上、下表層基層2，2’是一種厚度，中間層基層3，3’是另外一種厚度，其中，上、下表層基層2，2’的厚度大于中間層基層3，3’的厚度。均由氮化鋁、二氧化鈦、硅鋁酸鈣鹽、氧化鋁、硼硅酸玻璃、硬硼酸鈣石中的一種或一種以上的組合物制成。
如圖4所示，每個壓敏電阻薄膜均由兩個端頭41，42和中間的連接橋43構成，其中，連接橋43的寬度小于端頭41，42，其中，端頭41，42與端電極5，5’導通。端頭41，42材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；連接橋43材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物。
所述的端電極5，5’包括三層內部為銀合金層51，51’、中間為鎳層52，52’、外部為鉛-錫合金層53，53’。
表層基層2，2’和中間層基層3，3’的功能也不相同，表層基層2，2’主要保證壓敏電阻的機械強度，中間層基層3，3’的作用在于調整壓敏電阻的電學性能當壓敏電阻處于過流狀態時，壓敏電阻薄膜電極4，4’，4”產生的熱量通過向臨近的中間層基層3，3’傳導，中間層基層3，3’越薄傳導的熱量就越多，當壓敏電阻薄膜4，4’，4”吸收了足夠的熱量時，發生壓敏電阻效應，使整個電路阻值減小。通過設計中間層基層3，3’的厚度，可以得到壓敏電阻1的不同的動作時間。
通過設計中間層基層3，3’的厚度，可以得到壓敏電阻1的不同的斷開時間。
一種新型片式NTC的制造方法，請參閱圖5為本發明壓敏電阻薄膜的涂覆方式示意圖和圖6本發明切割方法示意圖，依序包括下述步驟第一步通過鋼帶流延，濕法工藝等成熟工藝制造玻璃-陶瓷材料層作為基層；第二步利用絲網印刷在下表層基層2上印刷一層壓敏電阻薄膜4，如圖5所示；第三步再覆蓋一層厚度較薄的中間層基層3，在中間層基層3上以相同形式印刷一層壓敏電阻薄膜4’，并重復上述步驟直到得到設計的層數，設計指標主要是額定電壓，本實施例中為四層基層中間夾有三層壓敏電阻薄膜，得到獨石結構生膜片；第四步對上述操作得到的多層生膜片施加一定壓力，使之附著在一起形成一個整體，按照事先做好的標記線6-1、6-2、6-…、6-N，及7-1、7-2、7-…、7-N切割成為單獨的個體(如圖6)，切割手段可以采用前述的很多工藝，在這個階段切割是因為生膜片相對柔軟，易于切割，將生膜片沿切割線切成單個的壓敏電阻，再采用一般燒結工藝燒結成瓷體；第五步兩端封端電極5，5’、電鍍。封端、電鍍的方法可以采用一般工藝，方法是用振動使壓敏電阻的端頭插進一塊布滿小孔的板上，保證所有露出的壓敏電阻端頭在同一水平平面，固定后浸到電鍍液中，然后烘干，對另外一端重復此操作，直至得到兩端完全電鍍的壓敏電阻。
上述內容僅限于對本發明原理和結構的一種基本闡述和聲明，在此基礎上可以有很多相近但未涉及的理論和調整工藝包括在本專利的基本范圍之內。
權利要求
1.一種新型片式NTC，由玻璃-陶瓷材料層、壓敏電阻薄膜和兩端覆蓋的端電極構成，其中，所述的玻璃-陶瓷材料層有三層或三層以上，其內表面附著有壓敏電阻薄膜，構成獨石結構，在該獨石結構內部平行排列的壓敏電阻薄膜與端電極導通。
2.根據權利要求1所述的新型片式NTC，其特征在于所述的玻璃-陶瓷材料層為基層，其位于獨石結構上、下表面的兩層的厚度大于中間層的厚度。
3.根據權利要求1或2所述的新型片式NTC，其特征在于所述的玻璃-陶瓷材料層為氮化鋁、二氧化鈦、硅鋁酸鈣鹽、氧化鋁、硼硅酸玻璃、硬硼酸鈣石中的一種或一種以上的組合物。
4.根據權利要求1所述的新型片式NTC，其特征在于所述的壓敏電阻薄膜由兩個端頭和中間的連接橋構成，其中，連接橋的寬度小于端頭，其中，端頭與端電極導通。
5.根據權利要求1或4所述的新型片式NTC，其特征在于所述的壓敏電阻薄膜的端頭材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；所述的連接橋材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物。
6.根據權利要求1所述的新型片式NTC，其特征在于所述的端電極包括三層內部為銀合金層、中間為鎳層、外部為鉛一錫合金層。
7.一種針對權利要求1到6之一所述的新型片式NTC的制造方法，依序包括下述步驟第一步采用氮化鋁、二氧化鈦、硅鋁酸鈣鹽、氧化鋁、硼硅酸玻璃、硬硼酸鈣石中的一種或一種以上的組合物制備玻璃-陶瓷材料層作為基層；第二步在基層上附著一層壓敏電阻薄膜，該壓敏電阻薄膜的端頭材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；其連接橋材料為錳、鈷、鎳、銅中的一種或一種以上的組合物；第三步在壓敏電阻薄膜再覆蓋一層基層，并重復上述步驟直到得到設計的層數，得到獨石結構生膜片，其中位于獨石結構上、下表面的兩層基層的厚度大于中間層基層的厚度；第四步將生膜片切成單個的壓敏電阻，燒結；第五步兩端封端電極、電鍍。
8.根據權利要求7所述的新型片式NTC的制造方法，其特征在于所述的基層通過鋼帶流延或濕法工藝制造。
9.根據權利要求7或8所述的新型片式NTC的制造方法，其特征在于在基層上附著壓敏電阻薄膜的方法為絲網印刷、石版印刷、濕法印刷、化學沉積中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種新型片式NTC及制造方法涉，應用于線路防護領域，這種新型片式NTC，由玻璃－陶瓷材料層、NTC薄膜和兩端覆蓋的端電極構成，所述的玻璃－陶瓷材料層有三層或三層以上，其內表面附著有NTC薄膜，構成獨石結構，在該獨石結構內部平行排列的NTC薄膜與端電極導通。新型片式NTC的制造方法如下制備玻璃－陶瓷材料層作為基層；在基層上附著一層NTC薄膜；再覆蓋一層基材，并重復上述步驟直到得到設計的層數，得到獨石結構生膜片；將生膜片切成單個的壓敏電阻，燒結；兩端封端電極、電鍍。優點是獨石結構表面貼裝NTC提高了額定電壓和額定電流，提高機械性能，增強了耐熱振性、耐焊接熱和耐腐蝕性能，在線路防護領域更安全有效。
文檔編號H01C17/00GK101022048SQ20071003842
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月23日 優先權日2007年3月23日
發明者苗明清, 周欣山, 沈十林 申請人:上海維安熱電材料股份有限公司