一種內(nèi)電極的電弧噴涂工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子元器件的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及陶瓷電子元器件內(nèi)電極的新工藝。該工藝包括以下步驟：制備壓敏電阻、熱敏電阻瓷片；瓷片表面處理，進行清洗和烘干；采用電弧噴涂的方法在瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至形成涂層且達到厚度要求，具備可焊性。本發(fā)明采用電弧噴涂的方法在基材表面噴涂霧化的金屬粒子至形成涂層，均用賤金屬材料，制造成本低；當(dāng)噴涂層數(shù)為兩層時，第一次噴涂的涂層附著力好，第二次噴涂的涂層滿足可焊性，兩次噴涂加起來時間不到3分鐘，噴涂厚度可達5μm以上；當(dāng)噴涂層數(shù)為一層時，同樣能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，而且噴涂時間進一步縮短。本發(fā)明不用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷工藝，不用高溫還原，不傷害瓷體性能，簡化了工藝。
【專利說明】—種內(nèi)電極的電弧噴涂工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元器件的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及陶瓷電子元器件內(nèi)電極的新制造工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]電子陶瓷的電子性能要通過與其瓷體緊密附貼的金屬電極才能顯現(xiàn)出來，一般稱為內(nèi)電極。目前業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)做法是使用銀粉制成銀漿，再用絲網(wǎng)印刷在瓷體表面，然后通過高溫還原(500°C以上)成內(nèi)電極。該方法存在以下缺點:一是銀材料成本高，二是高溫還原對瓷體性能造成不良影響，溫度不同性能不同，難以穩(wěn)定。三是由于銀漿含有多種有機溶劑，印刷和還原過程中揮發(fā)、燃燒，氣味很重，對環(huán)境造成污染。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中也存在使用真空濺射的方法對基材表面進行鍍膜，但是這種方法鍍膜很慢，難以達到此發(fā)明制成內(nèi)電極的厚度。比如壓敏電阻由于要經(jīng)受瞬間幾百、幾千、甚至幾萬安培的電流沖擊，鍍膜達到一定厚度要求后才能滿足大電流沖擊的要求，用真空濺射鍍膜若要達到此厚度要求，耗時久效率低，幾乎難以完成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種噴涂速度快，附著力高的一種內(nèi)電極的電弧噴涂工藝。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:該工藝包括以下步驟:
(1)制備壓敏電阻、熱敏電阻瓷片；
(2)瓷片表面處理，進行清洗和烘干；
(3)采用電弧噴涂的方法在瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至形成第一層與瓷體緊密接觸的涂層；
(4)采用電弧噴涂的方法在瓷片表面第二次噴涂霧化的金屬粒子，并使其具備可焊性。
[0006]所述的步驟3和步驟4相加瓷片單邊涂層厚度為5-250 μ m,步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的20-50%。
[0007]作為優(yōu)選地,所述的步驟3和步驟4相加瓷片單邊涂層厚度8-200 μ m,步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的20-50%。
[0008]作為優(yōu)選地，所述的步驟3和步驟4相加瓷片單邊涂層厚度12-150 μ m,步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的20-50%。
[0009]作為優(yōu)選地,所述的步驟3和步驟4相加瓷片單邊涂層厚度15-100 μ m,步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的20-50%。
[0010]所述的步驟3或4的噴涂的金屬粒子為Al、T1、Cr、Zn、Sn、Cu、N1、Nb、Mo、W、Zr、Mn、Fe中的任意一種或者其合金。
[0011]完成以上工序的基材，可以直接與導(dǎo)線焊接，經(jīng)過包封、固化后制成品，應(yīng)用于電子設(shè)備。
[0012]本發(fā)明的另外一種技術(shù)方案包括以下步驟:
(1)制備壓敏電阻、熱敏電阻瓷片；
(2)瓷片表面處理，進行清洗和烘干；
(3)采用電弧噴涂的方法在瓷片表面噴涂一次霧化的金屬粒子至形成一層涂層，達到厚度要求并且具有可焊性，即一次噴涂可完成電極制作。
[0013]當(dāng)噴涂層數(shù)只有一層時，所述的步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度為5-250 μ m ； 當(dāng)噴涂層數(shù)只有一層時，作為優(yōu)選地，步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度8-200 μ m ；
當(dāng)噴涂層數(shù)只有一層時，作為優(yōu)選地，步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度12-150 μ m ； 當(dāng)噴涂層數(shù)只有一層時，作為優(yōu)選地，步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度15-100 μ m。
[0014]所述的步驟3的噴涂的金屬粒子為Al、T1、Cr、Zn、Sn、Cu、N1、Nb、Mo、W、Zr、Mn、Fe中的任意一種或者其合金。
[0015]完成以上工序的基材，可以直接與導(dǎo)線焊接，經(jīng)過包封、固化后制成品，應(yīng)用于電子設(shè)備。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、采用電弧噴涂的方法在基材表面噴涂霧化的金屬粒子至形成涂層，均用賤金屬材料，制造成本低。
[0017]2、當(dāng)噴涂層數(shù)為兩層時，第一次噴涂的涂層附著力好，第二次噴涂的涂層滿足可焊性。兩次噴涂加起來時間不到3分鐘，噴涂厚度可達5μπι以上。不用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷工藝，不用高溫還原(500°C以上)，不傷害瓷體性能，簡化了工藝，而且沒有使用印刷漿料，就沒有有機物的揮發(fā)、燃燒，不污染空氣。
[0018]3、當(dāng)噴涂層數(shù)為一層時，同樣能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，而且噴涂時間進一步縮短。
[0019]【具體實施方式】:
實施一:
制備直徑14 mm,厚2.8 mm，型號為14D561的壓敏電阻瓷片(基材)后，放入滾筒中旋轉(zhuǎn)約10分鐘，取出用自來水對瓷片表面進行清洗，然后烘干，再裝進專用的模板中，放進電弧噴涂設(shè)備中，在基材壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至瓷片單邊涂層厚度為55 μ m,噴涂材料為鋁絲，純度99% ;接著第二次采用電弧噴涂的方法在壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至總厚度達瓷片單邊涂層厚度為60 μ m,電弧噴涂耗時每次不足2分鐘。噴涂的金屬粒子為Zn和Sn的合金，其成分如下:Zn 10%_90%和Snl0%_90%。內(nèi)電極制作完成后，經(jīng)焊接、包封、固化后的成品，浪涌沖擊能力測試各項指標(biāo)如下:
8/20 μ S浪涌沖擊:
1次沖擊7500Α:合格；
21次沖擊3000Α合格；
組合波6KV/3KA，施加350V交流電壓，在0 °、90 °、180°、270°每個相位角正反兩個方向各沖擊5次，共計40次沖擊后合格。
[0020]2mS能量沖擊達106焦耳。
[0021]其它各項指標(biāo)均符合GB/T10193、GB/T10194,也就是 IEC61051-1、IEC61051-2 的要求。同時也滿足 GB/T18802.UGB/T18802.331 也就是 IEC61643_1、IEC61643_331 的標(biāo)準要求，達到了國際較高水平。
[0022]實施二:
制備直徑34mmX 34mm方片，厚4.5 mm,型號為34S681的壓敏電阻瓷片后，放入滾筒中旋轉(zhuǎn)約5分鐘，取出用自來水對瓷片表面進行清洗，然后烘干，再裝進專用的模板中，放進電弧噴涂設(shè)備中，在基材壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至瓷片單邊涂層厚度為30 μ m,噴涂材料為鋁絲，純度99% ;接著第二次采用電弧噴涂的方法在壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至總厚度達70 μ m (席總，此處兩個70得對第一個70修改。)，電弧噴涂耗時每次不足2分鐘。噴涂的金屬粒子為Zn和Sn的合金，其成分如下:Zn 10%_90%和Snl0%-90%。內(nèi)電極制作完成后，經(jīng)焊接、包封、固化后的成品，浪涌沖擊能力測試各項指標(biāo)如下:
8/20 μ S浪涌沖擊:1max次沖擊40KA:合格；
In次沖擊20KA合格；
其它各項指標(biāo)滿足國家標(biāo)準GB/T18802.1、GB/T18802.331也就是IEC61643-1、IEC61643-331的國際標(biāo)準要求。
[0023]實施三:
制備直徑9_，厚1.8 mm,型號為10D-9的熱敏電阻瓷片后,用放入滾筒中旋轉(zhuǎn)約15分鐘，取出用自來水對瓷片表面進行清洗，然后烘干，再裝進專用的模板中，放進電弧噴涂設(shè)備中，在基材壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至瓷片單邊涂層厚度為25 μ m,噴涂材料為鋁絲，純度99% ;接著第二次采用電弧噴涂的方法在壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至瓷片單邊涂層厚度為60 μ m (同上)，電弧噴涂耗時每次不足1分鐘。噴涂的金屬粒子為Zn和Sn的合金，其成分如下:Zn 10%-90%和Snl0%_90%。內(nèi)電極制作完成后，經(jīng)焊接、包封、固化后的成品，測試各項指標(biāo)符合JB/T9476《熱敏電阻通用技術(shù)條件》標(biāo)準要求。
[0024]實施四:
制備直徑14 mm,厚2.8 mm，型號為14D561的壓敏電阻瓷片(基材)后，放入滾筒中旋轉(zhuǎn)約10分鐘，取出用自來水對瓷片表面進行清洗，然后烘干，再裝進專用的模板中，放進電弧噴涂設(shè)備中，在基材壓敏電阻瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至瓷片單邊涂層厚度為65 μ m，噴涂層數(shù)為一層，噴涂材料為Zn和Sn的合金，其成分如下:Zn 10%_90%和Snl0%-90%。內(nèi)電極制作完成后，經(jīng)焊接、包封、固化后的成品，浪涌沖擊能力測試各項指標(biāo)如下:
8/20 μ S浪涌沖擊:
1次沖擊7500Α:合格；
21次沖擊3000Α合格；
組合波6KV/3KA，施加350V交流電壓，在0 °、90 °、180°、270°每個相位角正反兩個方向各沖擊5次，共計40次沖擊后合格。
[0025]2mS能量沖擊達106焦耳。
[0026]其它各項指標(biāo)均符合GB/T10193、GB/T10194,也就是 IEC61051-1、IEC61051-2 的要求。同時也滿足 GB/T18802.UGB/T18802.331 也就是 IEC61643_1、IEC61643_331 的標(biāo)準要求，達到了國際較高水平。
[0027]當(dāng)然，以上僅為本發(fā)明較佳實施方式，并非以此限定本發(fā)明的使用范圍，故，凡是在本發(fā)明原理上做等效改變均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)電極的電弧噴涂工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)制備壓敏電阻、熱敏電阻瓷片； (2)瓷片表面處理，進行清洗和烘干； (3)采用電弧噴涂的方法在瓷片表面噴涂霧化的金屬粒子至形成第一層與瓷體緊密接觸的涂層； (4)采用電弧噴涂的方法在瓷片表面第二次噴涂霧化的金屬粒子至涂層達到厚度要求，并具備可焊性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂工藝，其特征在于:步驟3和步驟4完成后瓷片單邊涂層厚度為5-250 μ m，步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的20_50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂工藝，其特征在于:步驟3和步驟4完成后瓷片單邊涂層厚度8-200 μπι，步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的20-50% ； 或者步驟3和步驟4完成后瓷片單邊涂層厚度12-150 μ m，步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的 20-50% ； 或者步驟3和步驟4完成后瓷片單邊涂層厚度15-100 μ m，步驟3噴涂厚度占兩次總厚度的 20-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂工藝，其特征在于:步驟3或4的噴涂的金屬粒子為Al、T1、Cr、Zn、Sn、Cu、N1、Nb、Mo、W、Zr、Mn、Fe 中的任意一種或者其合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂工藝，其特征在于:完成以上工序的內(nèi)電極，可以直接與導(dǎo)線焊接，在經(jīng)過包封、固化后制成品，應(yīng)用于電子設(shè)備。
6.一種內(nèi)電極的電弧噴涂工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)制備壓敏電阻、熱敏電阻瓷片； (2)瓷片表面處理，進行清洗和烘干； (3)采用電弧噴涂的方法在瓷片表面噴涂一次霧化的金屬粒子至形成一層涂層，達到厚度要求并且具有可焊性，即一次噴涂可完成電極制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴涂工藝，其特征在于:步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度為5-250 μ mD
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴涂工藝，其特征在于:步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度8-200 μm ； 或者步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度12-150 μ m ； 或者步驟3完成后瓷片單邊涂層厚度15-100 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴涂工藝，其特征在于:步驟3的噴涂的金屬粒子為Al、T1、Cr、Zn、Sn、Cu、N1、Nb、Mo、W、Zr、Mn、Fe 中的任意一種或者其合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴涂工藝，其特征在于:完成以上工序的壓敏電阻瓷片、熱敏電阻瓷片，可以直接與導(dǎo)線焊接，在經(jīng)過包封、固化后制成品，應(yīng)用于電子設(shè)備。
【文檔編號】H01C17/06GK104392816SQ201410781066
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】林生, 席萬選 申請人:汕頭市鴻志電子有限公司