[发明专利]变阻器钝化层及其制造方法

说明书

总体上公开了包含钝化层的变阻器和形成这样的变阻器的方法。变阻器包括陶瓷主体，该陶瓷主体包括多个交替的介电层和电极层。变阻器还包括在第一端表面上的第一外部端子和在与第一端表面相对的第二端表面上的第二外部端子，其中至少两个侧表面在第一端表面和第二端表面之间延伸。变阻器还包括在陶瓷主体的至少一个侧表面上的在第一外部端子与第二外部端子之间的钝化层。钝化层包括磷酸盐和金属添加剂，该金属添加剂包括碱金属、碱土金属或其混合物。钝化层的平均厚度为0.1微米至30微米。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交日为2018年7月18日的美国临时专利申请No.62/699,893的提交优先权，并且将其整体通过引用并入本文中。

发明背景

变阻器是电压相关的非线性电阻器，并且已经用作电涌吸收电极、避雷器和稳压器。变阻器典型地由多个堆叠的介电—电极层构成。在制造期间，通常可以将这些层按压且形成垂直堆叠的结构。之后，可以在端面以及侧面的末端上形成外部端子和镀层，以用于电接触和表面安装。典型地，使用镀覆溶液形成镀层。然而，这样的镀覆溶液具有与变阻器的暴露的陶瓷反应的倾向。尽管已经采用钝化技术来保护陶瓷免受镀覆，但是这些技术典型地已经导致内电极与端子镀覆之间的电路径的质量下降。

因此，需要提供改进的方法，以用于在镀覆外部端子之前钝化变阻器的任何暴露的陶瓷，并用于提供根据这样的过程制造的变阻器。

发明内容

根据本发明的一个实施例，公开了变阻器。变阻器包括陶瓷主体，该陶瓷主体包括多个交替的介电层和电极层。变阻器还包括在第一端表面上的第一外部端子和在与第一端表面相对的第二端表面上的第二外部端子，其中至少两个侧表面在第一端表面与第二端表面之间延伸。变阻器还包括钝化层，在第一外部端子与第二外部端子之间的陶瓷主体的至少一个侧表面上。钝化层包含磷酸盐和金属添加剂，该金属添加剂包含碱金属、碱土金属或其混合物。钝化层的平均厚度为从0.1微米至30微米。

根据本发明的另一个实施例，公开了形成变阻器的方法。该方法包括将含有磷酸以及包含碱金属、碱土金属或其混合物的金属添加剂的溶液施加到包含以下的部件：包括多个交替的介电层和电极层的陶瓷主体，在第一端表面上的第一外部端子，在与第一端表面相对的第二端表面上的第二外部端子，以及在第一端表面与第二端表面之间延伸的至少两个侧表面。变阻器还包括在第一外部端子与第二外部端子之间的陶瓷主体的至少一个侧表面上的钝化层。钝化层的平均厚度为从0.1微米至30微米。

附图说明

本说明书中阐述了本主题的完整且可行的公开，包含针对本领域普通技术人员的本主题的最佳模式，其参考附图，附图中：

图1图示了根据本公开的方面的包含钝化层的变阻器；

图2a-2c图示了根据本公开的方面的制造包含钝化层的变阻器的方法；

图3图示了根据本公开的示例的暴露的陶瓷主体和各种钝化层的表面形态；

图4图示了根据本公开的示例的在烧结后的各种钝化层的表面形态；以及

图5和6图示了根据本公开的示例的寿命测试和温度湿度偏置测试的结果。

贯穿本说明书和附图中重复使用附图标记旨在表示本主题的相同或类似的特征、电极或步骤。

具体实施方式

本领域普通技术人员要理解，本公开仅是对示例性实施例的描述，而不旨在作为限制本主题的更宽泛的方面，将该更宽泛的方面实施在示例性构造中。

总体上，本公开针对具有钝化层的变阻器及其制造方法。总体地，钝化层是电绝缘层，特别是无机电绝缘层，其可以在镀覆外部端子之前用于保护或钝化任何暴露的陶瓷。根据本发明，这样的钝化层由改性磷酸溶液形成。本发明人已经发现，如本文进一步描述的改性磷酸溶液可以增强钝化层和对应的变阻器的性质。