[发明专利]一种低温烧结片式氧化锌压敏电阻及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温烧结片式氧化锌压敏电阻及其制备方法，属于电子材料技术领域。 

背景技术

随着电子工业的飞速发展，电子产品均呈现短、小、轻、薄、多功能、数字化、智能化、低消耗的发展趋势，如片式压敏电阻器已经被广泛应用于手机、USB接口、计算机、LCD、蓝牙、PDA、硬盘、汽车电子、集成电路芯片等领域。产品的组装技术也在持续进步，已经从手工插装、自动插装阶段发展到表面贴装阶段，表面贴装技术的应用加速了电子元件向小型化、集成化、高频化、低能耗方向发展。在未来5年内，移动通讯、数字化消费电子产品、PC机、个人娱乐电子产品及汽车电子等电子产品的持续强劲增长，以及全球主要工业国对整机产品EMC以及ESD的强制要求，为片式压敏电阻器带来巨大的市场。目前国内高端市场基本依靠进口，全球主要压敏电阻器厂商集中在日本、德国、韩国，因此开发具有自主知识产权的片式压敏电阻已成为必然趋势。目前很多片式压敏电阻材料含有铬元素和铅元素，这两种元素在生产过程中会对环境造成污染，在生产以及使用过程中也会对人体健康造成不良影响。欧盟的《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》（简称RoHS）已经对含有铅、镉、汞、六价铬、多溴二苯醚和多溴联苯等有害重金属的产品禁止进口。因此对压敏电阻的研发应该将重点放在制备材料方面。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低温烧结片式氧化锌压敏电阻及其制备方法，该压敏电阻不含铅、铬元素，使用添加BaCu（B₂O₅）低温烧结助剂实现瓷体与内银电极低温共烧，克服了以往氧化锌压敏电阻含有铅、铬元素的缺点。 

上述技术问题采用了以下技术措施解决：一种低温烧结片式氧化锌压敏电阻，主要由下述摩尔百分比的原料制备而成： 

ZnO∶Bi₂O₃∶Co₃O₄∶Sb₂O₃∶MnCO₃∶Ni₂O₃∶ZrO₂∶SiO₂∶SnO₂∶MgO∶Al(NO₃)₃·9H₂O∶AgNO₃∶KNO₃∶BaCu(B₂O₅)等于96.0%-97.1%∶0.55%-0.75%∶0.35%-0.5%∶0.8%-1.2%∶0.45%-0.7%∶0.35%-0.42%∶0.01%-0.06%∶0.06%-0.12%∶0.06%-0.12%∶0.06%-0.24%∶0.003%-0.01%∶0.01%-0.015%∶0.005%-0.012%∶ 0.12-0.25%，各组分含量之和为100%。

本发明还披露了一种低温烧结片式氧化锌压敏电阻的制备方法，所述制备方法主要包括下述具体步骤： 

（1）首先将纯度大于99%的分析纯原料BaCO₃、B₂O₃、CuO按摩尔比1:1:1称量配制成主粉体；

（2）将步骤（1）中主粉体用湿式高能球磨混合4-8小时,溶剂为去离子水，球磨介质为锆球，主粉体、锆球、去离子水质量比为1∶3.75∶2，将混合后的粉料120℃-150℃下快速烘干，用研钵碾碎后，放入匣钵中，在电阻炉内加热至700℃煅烧，升温速率5℃/分钟，保温2小时，即可得到BaCu(B₂O₅)低温烧结助剂块体；

（3）将步骤（2）中BaCu(B₂O₅)低温烧结助剂块体用高能球磨粉碎6小时，溶剂为无水乙醇，球磨介质为锆球，块体、锆球、无水乙醇质量比为1:3.75:3，将球磨出的粉料烘干，使其完全过325目筛网，即可得到BaCu(B₂O₅)低温烧结助剂粉料备用。