[发明专利]一种化学镀制备铜电极负温度系数热敏电阻的方法

说明书

技术领域

本发明属于热敏电阻技术领域，具体涉及一种化学镀制备铜电极负温度系数热敏电阻的方法。

背景技术

负温度系数(NTC)热敏电阻是指在温度下降时电阻值会升高的一类温度传感器，在工业自动化、仪器仪表、医疗电子、家用电器、航空航天等领域都得到广泛应用。

NTC热敏电阻一般采用银电极或者金电极，主要采用印刷或涂覆后再烧结的方法制备。有学者研究还研究了银浆电极在NTC热敏电阻中的应用，重点研究银浆电极的膜厚，烧结温度以及时间对电阻性能的影响[谭伟，电子科技大学，2012]。但是银和金都属于贵金属，生产成本较高，因此众多厂商和研究学者试图通过电极的贱化，来实现规模化生产。

申请号CN2012100624701的中国专利申请用AgO代替Ag制作银浆，但是AgO全部代替Ag粉，会造成浆料中实际银含量降低，银层功能厚度达不到要求。

发明内容

针对现有问题的不足，本发明的目的是提供一种化学镀制备铜电极负温度系数热敏电阻的方法，本发明提供的热敏电阻制作方法简单，易于实现，便于企业规模化生产，且成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种化学镀制备铜电极负温度系数热敏电阻的方法，包括如下步骤：

(1)对热敏电阻陶瓷基体表面打磨，再对陶瓷基体表面进行清洗，清洗后干燥；

(2)对热敏电阻陶瓷基体表面进行敏化-活化处理，以氯化亚锡为敏化剂，以氯化钯为活化剂，在30-50℃的氯化亚锡溶液中敏化3-5min；在40-60℃的氯化钯溶液中活化3-5min；

(3)将步骤(2)中经敏化活化的热敏电阻陶瓷基体，置于化学镀镍液中，在65-80℃条件下沉积Ni-P过渡层，化学镀镍液中以硫酸镍和醋酸镍为镍盐，二者质量比4：1，以次亚磷酸酸钠为还原剂，以柠檬酸钠为络合剂，其中镍盐、次亚磷酸钠和柠檬酸钠的质量比为20-25：15-21：30-40；

(4)将步骤(3)的热敏电阻迅速转移到化学镀铜液中，于60-70℃的条件下沉积形成一层铜电极；

(5)将步骤(4)中热敏电阻冲洗干净，经丙酮脱水后，；

(6)在步骤(5)表面电极干燥后，在电极表面通过丝网印刷的方式在铜电极表面形成一层玻璃浆料，烧结形成致密的玻璃保护层。

作为本申请的一种优选技术方案，所述步骤(1)中，清洗方式是先用丙酮清洗3-5遍，接着用酒精冲洗2-4遍，再用去离子水冲洗干净。

作为本申请的一种优选技术方案，所述步骤(4)的化学镀铜工艺，镀铜液包括如下组分：硫酸铜、酒石酸钾钠、肼、稳定剂和粘结剂，所述硫酸铜、酒石酸钾钠、肼、稳定剂和粘结剂质量比为6-16：8-28：15-28：0.05-1.5：0.05-0.8。

优选的，稳定剂为邻菲罗啉、亚铁氰化钾或硫代硫酸钠的任意一种或多种。

优选的，粘结剂为纤维素醚、纤维素醚衍生物的任意一种或多种。

有益效果

本发明提供的热敏电阻传热速度快，材料轻盈；同时制作方法简单，易于实现，便于企业规模化生产，成本低廉。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。所用试剂或者仪器设备未注明生产厂商的，均视为可以通过市场购买的常规产品。

一种化学镀制备铜电极负温度系数热敏电阻的方法，包括如下步骤：

(1)对热敏电阻陶瓷基体表面打磨，再对陶瓷基体表面进行清洗，清洗后干燥；所述步骤(1)中，清洗方式是先用丙酮清洗3-5遍，接着用酒精冲洗2-4遍，再用去离子水冲洗干净；

(2)对热敏电阻陶瓷基体表面进行敏化-活化处理，以氯化亚锡(SnCl₂)为敏化剂，以氯化钯(PdCl₂)为活化剂，在30-50℃的氯化亚锡溶液中敏化3-5min；在40-60℃的氯化钯溶液中活化3-5min；

(3)将步骤(2)中经敏化活化的热敏电阻陶瓷基体，置于化学镀镍液中，在65-80℃条件下沉积Ni-P过渡层，化学镀镍液中以硫酸镍和醋酸镍为镍盐，二者质量比4：1，以次亚磷酸酸钠为还原剂，以柠檬酸钠为络合剂，其中镍盐、次亚磷酸钠和柠檬酸钠的质量比为20-25：15-21：30-40；

(4)将步骤(3)的热敏电阻迅速转移到化学镀铜液中，于60-70℃的条件下沉积形成一层铜电极；