[实用新型]一种高通流的片式压敏电阻

说明书

本实用新型公开了一种高通流的片式压敏电阻，在现有片式压敏电阻结构的基础上，将下盖板、上盖板和和内电极留边区上通过印刷功能浆料形成功能浆料层；其中，功能浆料层的电位梯度大于陶瓷主体的电位梯度，下盖板的厚度不大于中间膜的厚度，上盖板的厚度不大于中间膜的厚度，内电极留边区的厚度不大于中间膜的厚度。本实用新型将片式压敏电阻的上盖板、下盖板、内电极留边区使用高电位梯度的压敏材料制作，从而提高了片式压敏电阻器在上盖板、下盖板、内电极留边区的爬电距离；使片式压敏电阻在相同外部尺寸的前提下，尽可能的增加单层通流面积以及增加内电极层数；从而提升片式压敏电阻通流性能和浪涌防护性能。

技术领域

本实用新型涉及压敏电阻技术领域，具体涉及一种高通流的片式压敏电阻。

背景技术

氧化锌压敏电阻作为阻值对外加电压敏感的可变电阻，因其良好的非线性伏安特性被广泛应用在电力系统中作为过电压保护装置，以保护电子设备免受瞬间过电压的危害而失效。随着终端设备小型化、集成化的发展，氧化锌压敏电阻逐渐向多层片式方向发展。

如图1和图2所示，现有的片式氧化锌压敏电阻的结构，包含陶瓷主体1；其内部设置的交错对位的内电极2；陶瓷主体1两端头各设置一个端电极3，且该端电极3与内部设置的交错对位的内电极2相连接。其中，以内电极2以下的下层陶瓷(下盖板1-1)，内电极2以内的内层陶瓷(中间膜1-2)以及内电极2以上的上层陶瓷(上盖板1-3)共同叠合而成。

现有的片式氧化锌压敏电阻的制作工艺，包含以下步骤：

1.调制以氧化锌为主体，各种微量金属氧化物添加剂的陶瓷浆料(以下简称氧化锌陶瓷浆料)。

2.采用流延成型的方式，将配制好的氧化锌陶瓷浆料流延成10～50um的生坯带。

3.堆叠数张生坯带至预定厚度(T)，作为上盖板1-3或下盖板1-1。

4.在生坯带上通过网版印刷内电极2，如图1和图2所示，内电极2只有一端连接到生坯带的一端，内电极2的两边与生坯带的其余三边预留宽度W；内电极2的材料可为银、钯、铂、铜、镍中的一种金属或多种合金。相邻两内电极2垂直方向面积重复区域即为单层内电极2允许的因瞬间过电压产生的脉冲电流面积(S)。

5.堆叠内电极2在预制的下盖板1-1上，再堆叠生坯带至预设定厚度，以上步骤反复至内电极2堆叠至预设定数量。内电极垂直方向形成交错对位结构，分别连接生坯带的左右端。

6.将预制上盖板1-3堆叠在最上方，经过温水压压合形成整体。将压合后的生坯切割成最小生坯单元。将最小生坯单元放入烧结炉中烧结，烧结温度范围：600℃～1000℃，烧结后制得熟坯。

7.将熟坯两端沾上端电极3，放入网带烧结炉中烧结，烧结温度：600℃～900℃。烧结后制成的片式压敏电阻10.端电极40的材料可为银、铂、金、铜中的一种金属或多种金属合金。

上述片式压敏电阻中陶瓷主体1的上盖板1-3、下盖板1-1、中间膜1-2的材质相同，因此相同材料体积情况下阻抗相同。片式压敏电阻需满足以下条件才能在大浪涌电流冲击时，瓷体表面不因击穿而损毁：

a.中间膜厚度(D)＜内电极留边宽度(W)；

b.中间膜厚度(D)＜上盖板厚度(T)；

c.中间膜厚度(D)＜下盖板厚度(T)；

其原理概括为：当片式压敏电阻的端电极3之间有瞬间过电压时，由于片式压敏电阻具有良好的非线性特性，当外加电压大于中间膜处耐受电压时，中间膜处瞬间由高阻态转变为低阻态，从而泄放电流，并将电压钳制到一定值(下简称限位电压Ur)。而当限位电压(Ur)高于内电极留边宽度(W)处，或者上/下盖板处可耐受电压时，电流便从这些“捷径”处击穿而将压敏电阻损坏。