專利名稱：：抗電壓沖擊ptc熱敏電阻及其制造方法
技術領域：
：本發明提供一種抗電壓沖擊PTC熱敏電阻及其制造方法，尤其是一種通過改變歐姆電極圖形來改善PTC熱敏電阻在發熱過程中元件內部的溫度分布，從而提高PTC熱敏電阻的抗電壓沖擊能力。
背景技術：
：由于PTC熱敏電阻具有在低溫阻值較小而溫度上升到一定溫度后阻值急劇增大的特性，所以它在許多領域有很廣泛的應用。隨著現代工業的發展，對PTC熱敏電阻的使用要求越來越高，在PTC熱敏電阻兩端施加一定電壓，PTC元件會發熱，由于元件體中心散熱條件遠較表面差，造成熱量積累導致中心溫度遠遠高于表面溫度，特別當瞬時的高電壓沖擊元件時，內部溫度分布不勻造成的應力極有可能使得PTC熱敏電阻形成層裂破壞，所以對很多種類PTC熱敏電阻來說抗電壓的沖擊性要求顯得特別突出。本發明通過改善發熱溫度分布提高了元件的抗電壓沖擊性能。
發明內容本發明所要解決的技術問題在于提供一種抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，通過改變電極圖形來改善PTC熱敏電阻在發熱過程中的元件內部的溫度分布，從而提高熱敏電阻的抗電壓沖擊能力。本發明所要解決的另一技術問題在于提供一種該抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的制造方法。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，以半導體陶瓷坯片為基體，其表面設有有金屬歐姆電極，歐姆電極表面再覆蓋一層金屬表面電極，其中，所述的歐姆電極設在基體表面的周圍部分，基體表面中部的空白區域與表面電極無歐姆接觸。本發明的原理是PTC熱敏電阻通電發熱時，中心溫度高于表面溫度，本發明利用PTC元件電極中間部位不能形成歐姆接觸來改變電流流過路徑，使得元件中心部位溫度和外緣及表面溫度差距縮小，從而提供了元件的抗電壓沖擊性能。在上述方案的基礎上，所述的空白區域處為無歐姆電極。所述的空白區域處為由非歐姆電極填充物填充，該填充物將基體與表面電極隔開。所述空白區域與歐姆電極的面積之比0.050.5:1。所述歐姆電極的空白區域形狀為圓形、方形、長方形、三角形、菱形、多邊形、橄欖形、水滴形或花朵形，且本發明不限于上述形狀，只要是基體周圍有電極、中間留有空白區域無電極均為本發明保護范圍之內。所述的半導體陶瓷坯片基體包含鋇和鈦元素。在上述方案的基礎上，所述的半導體陶瓷坯片基體主晶相為BaTi03固溶體。所述的半導體陶瓷坯片基體還包含鍶、鉛、鈣、硅、錳、釔元素中的一種或其組合。針對上述抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的制造方法，包括下述步驟第一步制備基體將含鋇和鈦元素的原料，摻加含鍶、鉛、鈣、硅、錳、釔元素中的一種或其組合的原料經陶瓷工藝制成半導體陶瓷坯片；第二步在該陶瓷坯片表面的周圍部分沉積歐姆電極，中部留有空白區域；第三步然后在歐姆電極表面上覆蓋另一層金屬層為表面電極，并使基體空白區域與該表面電極無歐姆接觸。本發明的有益效果是本發明通過改變基體表面沉積的歐姆電極的形狀，使基體中部位置形成空白區域，使內部溫度分布均勻而在應力作用下PTC熱面電阻不會層裂破壞，尤其在高電壓沖擊元件時的抗沖效果優異。圖1為本發明抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的側視結構示意圖。圖2為本發明抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的加工流程示意圖。附圖中標號說明1一PTC熱敏電阻2—基體21—空白區域3—歐姆電極4一表面電極具體實施方式實施例l請參閱圖1為本發明抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的側視結構示意圖所示，一種抗電壓沖擊PTC熱敏電阻1，以半導體陶瓷坯片為基體2，其表面沉積有金屬歐姆電極3，歐姆電極3表面再覆蓋一層金屬表面電極4，其中，所述的歐姆電極3設在基體2表面的周圍部分，基體2表面中部圓形空白區域21與表面電極4無歐姆接觸。空白區域也可以由非歐姆電極填充物填充，該填充物將基體與表面電極隔開。請參閱圖2為本發明抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的加工示意圖所示，將0.75molBaC03、0.lmolSrC03、1.01molTi02、0.15molCaC03、0.0022molY203、0.02molSi02、0.0011molMn(N03)2經球磨、預燒、二次球磨、造粒、壓制后，在134(TC燒結2小時，制成半導體陶瓷坯片基體2，在基體2的兩個表面沉積Ag-Zn合金歐姆電極3，歐姆電極3的形狀為圓環形，基體2中部留有空白區域21,環形外徑為8mm，空白區域21的內徑分別為0mra、lmm、2mm、3mm、4mm、5ram，然后在歐姆電極3表面上覆蓋另一層Ag為表面電極4，焊接包封，制成PTC熱敏電阻l。取樣品16號，在-20。C作沖擊測試，沖擊電壓1000V,電流O.5A，通電1分鐘，斷電5分鐘，測試結果見表l。表一環形歐姆電極內徑尺寸與沖擊性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表中可見，基體表面留有空白區域的PTC熱敏電阻的抗電壓沖擊性能顯著提高,而且空白區域與歐姆電極面積之比不宜超過0.6:。權利要求1、一種抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，以半導體陶瓷坯片為基體，其表面設有金屬歐姆電極，歐姆電極表面再覆蓋一層金屬表面電極，其特征在于所述的歐姆電極設在基體表面的周圍部分，基體表面中部的空白區域與表面電極無歐姆接觸。2、根據權利要求1所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述的空白區域處為無歐姆電極。3、根據權利要求1所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述的空白區域處為由非歐姆電極填充物填充，該填充物將基體與表面電極隔開。4、根據權利要求1或2或3所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述空白區域與歐姆電極的面積之比0.050.5:1。5、根據權利要求4所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述歐姆電極的空白區域形狀為圓形、方形、長方形、三角形、菱形、多邊形、橄欖形、水滴形或花朵形。6、根據權利要求1所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述的半導體陶瓷坯片基體包含鋇和鈦元素。7、根據權利要求6所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述的半導體陶瓷坯片基體主晶相為BaTi03固溶體。8、根據權利要求6或7所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，其特征在于所述的半導體陶瓷坯片基體還包含鍶、鉛、鈣、硅、錳、釔元素中的一種或其組合。9、針對權利要求8所述的抗電壓沖擊PTC熱敏電阻的制造方法，包含下述步驟第一步制備基體將含鋇和鈦元素的原料，摻加含鍶、鉛、鈣、硅、錳、釔元素中的一種或其組合的原料經陶瓷工藝制成半導體陶瓷坯片；第二步在該陶瓷坯片表面的周圍部分沉積歐姆電極，中部留有空白區域；第三步然后在歐姆電極表面上覆蓋另一層表面電極，并使基體空白區域與該表面電極無歐姆接觸。全文摘要一種抗電壓沖擊PTC熱敏電阻，以半導體陶瓷坯片為基體，其表面沉積有金屬層為歐姆電極，歐姆電極層表面再覆蓋一層金屬層為表面電極，其中，所述的歐姆電極設在基體表面的周圍部分，基體表面中部的空白區域與表面電極無歐姆接觸。本發明的有益效果是本發明通過改變基體表面沉積的歐姆電極的形狀，使基體中部位置形成空白區域，使內部溫度分布均勻而在應力作用下PTC熱面電阻不會層裂破壞，尤其在高電壓沖擊元件時的抗沖效果優異。文檔編號H01C7/02GK101183577SQ200710172259公開日2008年5月21日申請日期2007年12月13日優先權日2007年12月13日發明者余勤民,彬楊,沈十林,錢朝勇申請人:上海維安熱電材料股份有限公司