正温度系数热敏电阻器及其制造方法技术

一种正温度系数（ＰＴＣ）热敏电阻器，能保证其主体与电极间的欧姆接触，并防止外表变劣以提高成品量。该热敏电阻器包括一主体、０．２到０．７微米的镀镍膜构成的第一电极，及在该电极上的主要由低接触电阻的金属构成的第二电极。在主体上形成第一电极的过程中，潮气或水分如镍电解溶液进入主体中。在烧结形成第二电极过程中，水分因膨胀喷出，会在其表面产生凹坑。使第一电极的厚度小到０．２－０．７微米，以利于水分排放，从而可减少凹坑出现。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种正温度系数热敏电阻器(下文简称为“PTC”)，更具体地涉及PTC热敏电阻器的电极结构。按照常规，为了在PTC热敏电阻器的主体上形成欧姆电极，一般采用镍无极电镀工艺。为了形成满意的欧姆接触，通过镍无极电镀所形成的镍膜厚度，一般大到1微米或以上，更具体地说达到1.0到5.0微米。此外，通过镍无极电镀所形成的镍膜，当其仅用作形成欧姆电极时，由于氧化随着时间的推移，会使PTC热敏电阻器的接触电阻增加，并且使欧姆电阻变质。为了避免这种缺点，将一种具有低接触电阻的金属-银涂料施加到电镀的镍膜上，从而形成一种多电极结构。更具体地说，PTC热敏电阻器的常规多电极结构，是将银涂料施加到电极的镍膜上，在大约500℃温度下烧结而成。遗憾的是，这种烧结使得在热敏电阻器中，来源于电镀溶液或其它类似物的水分膨胀和喷出，导致在已镀的镍膜中形成一些微坑。这就导致在PTC热敏电阻器的外表变劣从而降低成品率。此外，在常规的PTC热敏电阻器中，由镍无极电镀所形成的镍膜所具有的厚度大于1微米或以上，使得电镀所需的时间长度不利地增加了。还有这就需要使用的电镀设备增加，电镀容量和所使用的电镀材料的数量增加，导致PTC热敏电阻的制造成本增加。况且，当镀镍的薄膜厚度为2微米或以上时，由于镀镍薄膜中的微坑的存在，常规的PTC热敏电阻器往往造成不能通过在镍与银之间测定抗剥离的剥离实验。镍剥离实验一般是将一个粘性带敷到一个镍膜的试样上，然后从试样上剥下该带，可能在试样上形成凹坑，从而鉴定或测定该凹坑。由于考虑到先有技术的上述缺点，而提出本专利技术。因此，本专利技术的一个目的提供一种PTC热敏电阻器，其能够在PTC热敏电阻器主体和电极之间产生良好的欧姆接触。本专利技术的另一个目的是提供一种具有良好的外观，又能提高PTC热敏电阻器的成品率。按照本专利技术的一个方面，提供了一种PTC热敏电阻器。该PTC热敏电阻器包括PTC热敏电阻器主体，一个第一电极，其配置在PTC热敏电阻器主体上，并通过电镀工艺形成厚度为0.2到0.7微米的镍膜，以及一个第2电极，其配置在第一电极上，并由具有低接触电阻的金属所构成。这种低接触电阻的金属主要由银组成。在本专利技术上述构成PTC热敏电阻器中，PTC热敏电阻器主体上的第一电极的形成，使得来源于镍电镀溶液或其它类似物的水分，进入PTC热敏电阻器。因此，当形成在第一电极上的第二电极被烧结时，在PTC热敏电阻器主体中水分，由于膨胀而喷出，从而在第一电极的表面上形成喷出痕迹或凹坑。厚度小至0.2到0.7微米的第一电极的形成限制了作为第一电极的镍膜的密封作用。更具体地说，这种厚度使得PTC热敏电阻器中的水分易于通过镍膜排放，以此减少凹坑的形成。这就使得在PTC热敏电阻器主体和电极之间产生良好的欧姆接触，以此，在保证良好的外观的同时，提高了PTC热敏电阻器的成品率。在本专利技术的一个最佳实施例中，第二电极的形成是在500℃或以下温度下进行烧结。在这样温度下进行烧结，进一步改进了PTC热敏电阻器成品率。在本专利技术的一个最佳实施例中，第二电极是由银粉和由硼硅酸铅玻璃和钠钙玻璃所构成的组合物中，所选择的玻璃料复合物所构成。根据本专利技术的另一方面，提供一种制作PTC热敏电阻器的方法。该方法包括的步骤是，提供一个PTC热敏电阻器主体，通过电镀在PTC热敏电阻器主体上，沉积厚度为0.2到0.7微米的镍，以使在其上形成第一电极，以及在第一电极上，沉积低接触电阻的金属，以便在第一电极上形成第二电极。结合附图，参照如下详细介绍，本专利技术的这些和其它目的以及许多附带的优点，将很容易评价同样也将变得更好理解。其中附图说明图1表示本专利技术的PTC热敏电阻器一个实施例的截面图;图2表示在本专利技术的PTC热敏电阻器中，在PTC热敏电阻器主体上形成各电极的流程图;图3到图5，每一个都是表示作为第一电极的镍膜的密封作用的示意图;以及图6表示抗裂实验结果的图解。下面，将参照附图介绍本专利技术的PTC热敏电阻器及其制作方法。首先参照图1，介绍本专利技术的PTC热敏电阻器的一个实施例。一般而言，所介绍实施例的PTC热敏电阻器，包括一个PTC热敏电阻器主体1和在热敏电阻器主体1的上、下表面上形成的电极PTC热敏电阻器1主要是由BaTiO3(钛酸钡)组成的并具有正电子-温度特性的半导体陶瓷材料构成。PTC热敏电阻器主体1可以作成例如，圆片形、直径18毫米、厚为2.5毫米。电极2构成为一种多电极结构。更具体地说，电极2包括形成在PTC热敏电阻器1的每一个上、下表面上的第一电极2a，和在第一电极2a上形成的第二电极2b。第一电极2a利用无极电镀工艺，生成在PTC热敏电阻器主体1的上、下表面的每一个之上，并且包含厚度小到0.2到0.7微米，最好为0.4到0.6微米的电镀镍膜。在所介绍的实施例中，镍电镀的进行是利用镍-磷合金材料，该材料提供包含大约90%的镍，以及大约5-12%的磷的镀膜。厚度小于0.2微米会引起电镀不平整的出现机会增加，而厚度大于0.7微米会导致在镍膜中产生凹坑，如下所述。第二电极2b可以包含作为具有低接触电阻金属银的薄膜或薄层。该层可形成厚度3-7微米。可以使用银涂料材料形成第二电极2的银膜。用于此目的银涂料可以具有表1所示的成分。表1银涂料的成分银粉末按重量100份球状粉粒67.9份按重量(颗粒大小0.1微米或以下)球状粉粒＊3份按重量(颗粒大小2到3微米)片状粉末29.1份按重量玻璃原料(硼硅酸铅玻璃)5份按重量(或钠钙玻璃)粘接媒体47份按重量粘合剂(乙基纤维素醇酸树脂)溶剂(二甘醇二乙醚)＊该球状粉粒提供通过烧结形成光滑的电极表面。银涂料包含精细分度的球状粉粒(颗粒大小为0.1微米或其以下)和低熔点玻璃，因而形成具有良好致密度和粘接特性的银膜。下面参照图2介绍在PTC热敏电阻器主体上电极的形成。首先，对PTC热敏电阻器主体1，进行表面去油脂处理(步骤1)。更具体地说，将电阻器主体浸入可由商业上得到的表面去脂剂中，然后用水清洗。而后再将PTC热敏电阻器主体1浸入到氯化亚锡溶液中，并且在其后再用水清洗。接着向PTC热敏电阻器主体1供给催化剂(步骤2)。关于这一目的，它被浸入在氯化钯溶液中，而后用水清洗。然后，对PTC热敏电阻器主体1进行镍无极电镀(步骤3)。在步骤3，通过无极电镀，使镍-磷合金的镀层，或薄膜沉积在PTC热敏电阻器主体的整个表面上，从而使第一电极2a形成在PTC热敏电阻器主体1之上。在电阻器主体1上形成有第一电极2a的PTC热敏电阻器主体1，然后在270℃下进行热处理持续1小时(步骤4)。然后在PTC热敏电阻器主体1的一个侧面上的镍镀膜，通过磨光而把其除去(步骤5)。在此之后，利用印刷工艺。通过将银涂料施敷在第一电极2a上，在第一电极2a上形成厚度为3到7微米的第二电极。此外，在第一电极2a的中间部分定位，将第一电极2a的外端露出1到2毫米的距离或长度，以此实现如图1所示具有暴露的或未复盖的端部G的第一电极2a(步骤6)。最后，使银涂料在500℃下烧结10分钟(步骤7)，结果，就完成了电极2的制作。专利技术人根据通过参考图2介绍的上述程序，在预制的PTC热敏电阻器上，进行了各种实验。这些实验涉及PTC热敏电阻器的欧姆特性，凹坑鉴定，剥离强度鉴定以及电压特性的鉴定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正温度系数（ＰＴＣ）热敏电阻器，其特征在于包括：ＰＴＣ热敏电阻器主体，第一电极，其配置在所述ＰＴＣ热敏电阻器主体上并通过电镀由厚度为０．２～０．７微米的镍膜构成，以及第二电极，其配置在所述第一电极上并由具有低接触电阻的金属构成，所述具有低接触电阻的金属主要由银组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1992-6-11 152184/921.一种正温度系数(PTC)热敏电阻器，其特征在于包括PTC热敏电阻器主体，第一电极，其配置在所述PTC热敏电阻器主体上并通过电镀由厚度为0.2～0.7微米的镍膜构成，以及第二电极，其配置在所述第一电极上并由具有低接触电阻的金属构成，所述具有低接触电阻的金属主要由银组成。2.如权利要求1所述的PTC热敏电阻器，其特征在于所述的第二电极是在500℃或其以下温度下烧结而成。3.如权利要求2所述的PTC热敏电阻器，其特征在于所述的第二电极是由银粉末和从由硼硅酸铅玻璃和钠钙玻璃所构成的组合物中，所选择的玻璃料的复合物所构成。4.一种制造PTC热敏电阻器的方法，其特征在于包括如下步骤提供PTC热敏电阻器主体，在所述PTC热敏电阻器主体的表面上，利用电镀沉积0.2-0.7微米的镍形成第一电极，以及在所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口雅朗，野原启继，海原信男，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]