[发明专利]电子元器件多层复合金属电极及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电子组件领域，尤其是一种电子元器件多层复合金属电极及其制备工艺。

背景技术

压敏电阻是由在电子级ZnO粉末基料中掺入少量的电子级Bi₂O₃、Co₂O₃、MnO₂、Sb₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃、Ni₂O₃等多种添加剂，经混合、成型、烧结等工艺过程制成的精细电子陶瓷；它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性，主要用于感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量。

为了降低压敏电阻的制造成本，提升压敏电阻制造工艺水准，目前在电极制造工艺方面一直投入较多的人、财、物进行技术创新，取得了一系列创新成果，相关的过往成果列举如下：

1.申请号为201110140236.1，发明名称为“铜电极氧化锌压敏电阻器及其制备方法”,公开了无氧气氛下，采用隧道链式炉，烧渗贱金属电极的工艺；

2.申请号为2015101584847，发明名称为“电子元器件多层合金电极及其制备方法”，公开了采用双层复合电极制作电子元器件电极的一种制备方法，其中第一层采用贱金属粉末制浆，印刷工艺涂覆，第二层采用热喷涂工艺直接喷涂Cu合金材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种电子元器件多层复合金属电极及其制备工艺，替代传统银浆印刷工艺，解决电子元器件电极成本问题。

本发明所采用的技术方案为：一种电子元器件多层复合金属电极，包括第一复合金属电极层和第二复合金属电极层，所述的第一复合金属电极层覆盖在陶瓷基体表面；第一复合金属电极层采用铝浆通过丝网印刷制作；所述的第二复合金属电极层覆盖于第一复合金属电极层上；所述的第二复合金属电极层采用纯铜通过热喷涂工艺覆盖于第一复合金属电极层上或第二复合金属电极层采用磁控溅射工艺制作Cu或Ag为表层的多层复合电极覆盖于第一复合金属电极层上。

进一步的说，本发明所述的第二复合金属电极层采用磁控溅射工艺制作的多层复合电极包括表层的可焊层和底层的连接层；所述的可焊层为Cu或Ag层；所述的连接层为Ni、Cr、Cu、Zn、V中至少两种金属构成的复合层。

再进一步的说，本发明所述的第二复合金属电极层采用纯铜制作时也可使用表面镀有保护层(如Sn)的纯铜来制作。

同时，本发明还提供了一种制备工艺，包括制备第一复合金属电极层和制备第二复合金属电极层；所述的第二复合金属电极层覆盖于第一复合金属电极层上；

所述的第一复合金属电极层的制备方法包括以下步骤：

1)对陶瓷基体表面进行清洁处理；

2)采用铝浆通过丝网印刷方式覆盖于陶瓷基体表面；

3)放入烧结炉内进行烧渗，依据玻璃粉软化点状况，完成第一复合金属电极层的制备；

所述的第二复合金属电极层的制备方法包括以下步骤：

A)、采用热喷涂工艺：将已烧附好的第一复合金属层电极层嵌入热喷涂治具中；采用Cu金属丝作为热喷涂丝，设定采用电弧或火焰热喷涂的喷涂参数在第一复合金属层电极层上喷涂厚度为20μm以上的第二层复合金属电极层；

或，

B)、采用磁控溅射工艺：

i)使用Ni、Cr、Cu、Zn、V金属中的至少两种金属构成的合金制作的靶材，在第一复合金属层电极层上采用磁控溅射工艺制备连接层；

ii)在连接层表面采用Cu和磁控溅射工艺制备可焊层；第二复合金属电极层的膜厚为0.3～4μm。

所述的步骤A)中，Cu金属丝可以使用纯Cu金属丝也可以使用表面镀锡的Cu金属丝。

电极形状根据陶瓷组件形状，不局限于电极的任何形状；电子组件形状可方形，圆形，椭圆型等；电子元器件为压敏，气敏，PTC热敏，NTC热敏，压电陶瓷，陶瓷电容等电子组件。

本发明的有益效果是：与传统Ag电极工艺相比，主要是可以通过增加电极膜层厚度，来改变电极导电、导热性能，从而可以提升电子元器件耐大浪涌电流或多次大浪涌电流冲击的能力；通过以Cu或Ag复合电极层来作为可焊层来增强电子元件对焊锡的抗熔蚀特性，从而可使用价格便宜的低Ag或无Ag焊锡；在保证产品电性能前提下，通过使用复合金属电极替代Ag电极工艺从而降低电极制作成本。

附图说明