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抗硫化电阻器及其制备方法[发明专利]

2022-08-13 来源:步旅网
(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 107331486 A(43)申请公布日 2017.11.07

(21)申请号 201710508430.8(22)申请日 2017.06.28

(71)申请人 中国振华集团云科电子有限公司

地址 550000 贵州省贵阳市乌当区新添大

道北段268-1号附1号(72)发明人 畅玢 韩玉成 张铎 郭娜 

苟廷刚 朱威禹 廖东 刘艳 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理

事务所(普通合伙) 11371

代理人 吴开磊(51)Int.Cl.

H01C 1/032(2006.01)H01C 17/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书8页 附图3页

(54)发明名称

抗硫化电阻器及其制备方法

(57)摘要

本发明提供了抗硫化电阻器及其制备方法。本发明所述方法包括以下几个步骤:在绝缘陶瓷基板上形成一层具有抗硫化能力的导体电极层;在导体电极层背面形成一层焊接电极层;在导体电极层两端中间形成一层搭接的电阻体;在电阻体上面重叠形成一层保护玻璃;使用激光切割的方式切穿电阻体和保护玻璃,达到修调阻值的目的;对激光修正后的电阻体以及保护玻璃上形成一层包封材料;在电阻体侧面形成一层溅射金属层;使用电沉积的方式在外露的金属上沉积一层金属阻挡层和一层金属焊接层。本发明抗硫化电阻器能够在高硫化物环境中长时间正常使用,可以满足恶劣环境中的应用。

CN 107331486 ACN 107331486 A

权 利 要 求 书

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1.一种抗硫化电阻器,其特征在于,所述抗硫化电阻器包括基片、电极、电阻体以及保护涂层;

其中,所述电极包括依次设置的内部电极、中间电极以及外部电极;所述内部电极包括设置于基片表面两端的表面电极、设置于基片背面的背面电极,以及设置于基片侧面用于连接表面电极和背面电极的侧面电极;

所述电阻体设置于基片表面,其两端与表面电极相连接;所述保护涂层设置于电阻体表面;其中,所述表面电极为金电极。

2.根据权利要求1所述的抗硫化电阻器,其特征在于,所述保护涂层包括直接设置于电阻体上表面的玻璃保护涂层,以及设置于玻璃保护涂层外的包封层或保护玻璃涂层;

优选的,所述包封层为环氧树脂包封层;优选的,所述玻璃保护涂层为耐酸性玻璃保护层。3.根据权利要求1所述的抗硫化电阻器,其特征在于,所述中间电极为镍电极;和/或,所述外部电极为锡电极。

4.根据权利要求1所述的抗硫化电阻器,其特征在于,所述背面电极为银电极;和/或,所述侧面电极为镍铬合金电极。5.根据权利要求1所述的抗硫化电阻器,其特征在于,所述抗硫化电阻器通过表面贴装与电路进行电气连接。

6.权利要求1-5中任一项所述抗硫化电阻器的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

在基板的上表面沿长度方向的两端印刷表面电极,在基板的下表面印刷背面电极;通过丝网印刷或磁控溅射形成电阻体,并覆盖表面电极间的区域;在电阻体表面通过印刷形成保护涂层;

将基板沿宽度方向折裂,在折裂分离后的陶瓷基板的侧面,通过磁控溅射形成侧面电极,以连通表面电极和背面电极;

在内部电极外表面通过沉积依次形成中间电极以及外部电极。7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述基板为陶瓷基板,并设置有折裂刻槽;

优选的,所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板。8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述电阻体表面通过印刷形成保护涂层包括如下步骤:

首先,通过印刷在电阻体外表面形成玻璃保护层;然后,对电阻体的阻值进行修正;再在修正后的电阻体表面通过印刷形成包封层或保护玻璃层;

优选的,所述对电阻体的阻值进行修正为采用激光切割的方式对电阻体的阻值进行修正,以达到目标值。

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括将形成侧面电极的基板二次折裂,并得到单只电阻器半成品的步骤。

10.包含权利要求1-5中任一项所述抗硫化电阻器的电子器件。

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说 明 书

抗硫化电阻器及其制备方法

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技术领域

[0001]本发明涉及电子元器件领域,具体而言,涉及一种在高浓度硫化物环境中能够长期、稳定使用的具有抗硫化能力的抗硫化电阻器及其制备方法。更具体的,本发明涉及一种以Au作电极、在96%氧化铝绝缘陶瓷基板上形成一层电阻膜层、位于其两端的侧面金属电极,以及覆盖在电阻膜层上的外涂层的具有抗硫化性能的片式固定电阻器,通过表面贴装的方式焊接在电路板上,导通电路,起到分压、限流作用。背景技术

[0002]片式电阻器亦称表面贴装电阻器,与其它片式元器件(SMC及SMD)类似,是一种适用于表面贴装技术(SMT)的新一代无引线或短引线微型电子元件,其引出端的焊接面在同一平面上。片式膜电阻器是片式电子元器件的一种,其由氧化铝陶瓷材料作为载体,并在载体上通过丝网印刷的方式使导体电子浆料、氧化钌等体系电阻浆料在陶瓷基板上成型,然后以高温烧结的方式最终牢固粘接在陶瓷基板上,或者采用磁控溅射的方式将电阻体材料镍铬合金等以物理态在陶瓷基板上沉积,所形成的片式膜电阻器。

[0003]普通片式膜固定电阻器的表面电极和背面电极均采用贵金属银电子浆料,并通过丝网印刷的方式在陶瓷基片上形成导电膜层,连通电阻膜层和外部电路。虽然普通电阻器在表面包封保护膜层以隔绝空气,并通过金属化形成电镀膜层的方式以保护电阻体不受到外部环境的影响。但是,随着片式膜固定电阻器使用环境的恶化,硫化氢气体会通过包封材料上存在的空洞、缝隙、保护镀层间隙等逐渐进入电阻器内部,对银表面电极造成腐蚀,形成不导电、结构疏松的硫化银。片式电阻器电极部分逐渐被腐蚀,造成电阻器阻值漂移或者开路的问题。

[0004]有鉴于此,特提出本发明。发明内容

[0005]本发明的第一目的在于提供一种抗硫化电阻器,本发明抗硫化电阻器以难以硫化的金为导电电极材料,因而具有良好的导电性和稳定的化学性质,从而能够有效的防止环境中硫化物对于电极材料的腐蚀,并从根本上解决现有电阻器由于银质电极硫化而造成的片式电阻器断路的情况。

[0006]本发明的第二目的在于提供一种所述的抗硫化电阻器的制备方法,本发明方法中,通过丝网印刷的方法在基板非刻槽面上印制电极结构,能够避免传统电极印刷方法所导致的电极连通以及电阻体短路等现象。

[0007]本发明的第三个目的在于提供一种包含本发明抗硫化电阻器的电子元器件。[0008]为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:[0009]一种抗硫化电阻器,所述抗硫化片式厚膜固定电阻器包括基片、电极、电阻体以及保护涂层;其中,所述电极包括依次设置的内部电极、中间电极以及外部电极;所述内部电极包括设置于基片表面两端的表面电极、设置于基片背面的背面电极,以及设置于基片侧

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说 明 书

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面用于连接表面电极和背面电极的侧面电极;所述电阻体设置于基片表面,其两端与表面电极相连接;所述保护涂层设置于电阻体表面;其中,所述表面电极为金电极。[0010]可选的,本发明中,所述保护涂层包括直接设置于电阻体上表面的玻璃保护涂层,以及设置于玻璃保护涂层外的包封层或保护玻璃涂层;优选的,所述包封层为环氧树脂包封层;优选的,所述玻璃保护涂层为耐酸性玻璃保护层。[0011]可选的,本发明中,所述中间电极为镍电极;和/或,所述外部电极为锡电极。[0012]可选的,本发明中,所述背面电极为银电极;和/或,所述侧面电极为镍铬合金电极。

[0013]可选的,本发明中,所述抗硫化电阻器通过表面贴装与电路进行电气连接。[0014]同时,本发明还提供了所述抗硫化电阻器的制备方法,所述方法包括如下步骤:在基板的上表面沿长度方向的两端印刷表面电极,在基板的下表面印刷背面电极;通过丝网印刷或磁控溅射形成电阻体,并覆盖表面电极间的区域;在电阻体表面通过印刷形成保护涂层;将基板沿宽度方向折裂,在折裂分离后的陶瓷基板的侧面,通过磁控溅射形成侧面电极,以连通表面电极和背面电极;在内部电极外表面通过沉积依次形成中间电极以及外部电极。

[0015]可选的,本发明中,所述基板为陶瓷基板,并设置有折裂刻槽;优选的,所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板。[0016]可选的,本发明中,所述电阻体表面通过印刷形成保护涂层包括如下步骤:首先,通过印刷在电阻体外表面形成玻璃保护层;然后,对电阻体的阻值进行修正;再在修正后的电阻体表面通过印刷形成包封层或保护玻璃层;优选的,所述对电阻体的阻值进行修正为采用激光切割的方式对电阻体的阻值进行修正,以达到目标值。[0017]可选的,本发明中,所述方法还包括将形成侧面电极的基板二次折裂,并得到单只电阻器半成品的步骤。[0018]进一步的,本发明还提供了包含所述抗硫化电阻器的电子器件。[0019]与现有技术相比,本发明的有益效果为:[0020](1)本发明抗硫化片式膜电阻器以金为内部电极材料,从而能够提高电阻器电极材料耐硫化物腐蚀的性能;[0021](2)本发明中通过加宽二次包封,从而能够提高保护涂层对于电阻体及电极部分的保护面积,并提高保护作用;[0022](3)本发明中,通过设置中间电极和外部电极,并对其材料以及沉积工艺的调整和优化,从而增强了对电极部分的保护作用;[0023](4)通过采用溅射镀膜的方式在基板侧面沉积侧面镍铬电极,从而提高了侧面电极的耐腐蚀性能,并降低侧面电极的生产成本,保证产品批次性质量一致性。附图说明

[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

[0025]图1为实施例1所提供的抗硫化电阻器结构图;

[0026]图2为试样在硫化钠溶液中浸泡47天后产品外观形貌;

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CN 107331486 A[0027][0028][0029][0030][0031]

说 明 书

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图3为抗硫化电阻器硫化环境储存47天样品扫描电极检测图;图4为抗硫化电阻器硫化环境储存47天样品能谱检测图;

图5为普通片式厚膜电阻器硫化环境储存47天样品扫描电极检测图;图6为普通片式厚膜电阻器硫化环境储存47天样品能谱检测图;其中,图1中,1-基片、2-电阻体、3-保护涂层、4-内部电极、5-中间电极、6-外部电

极。

具体实施方式

[0032]下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

[0033]鉴于目前银质电极材料电阻器存在着易于被硫化物硫化腐蚀,从而导致片式电阻器发生断路的现象,本发明从材料、工艺等方面对现有的电阻器进行改进,具体的,本发明抗硫化电阻器包括基片、电极、电阻体以及保护涂层;[0034]在本发明一个优选的方案中,电极分为内部电极、中间电极、外部电极的三层结构;进一步的,内部电极还包括表面电极、背面电极以及侧面电极;[0035]表面电极作为电阻体部分与外部电路板导电相连部分,可以起到导通电路的作用。普通的片式电阻器以金属银作为电极材料,从而利用银所具有的良好的导电性能、和其在生产过程中相较于铜而言所具有的更优良的抗氧气腐蚀能力,以及生产成本相较其他贵金属更低廉的特性。但是,银易与硫化物发生反应,在电阻器使用过程中,硫化物通过外部保护层进入电阻体电极部分与银发生反应生成硫化银,会导致片式电阻器发生断路。本发明中采用贵金属金作为表面电极材料,金化学性质稳定,在氧气及硫化物环境中都非常稳定,即使在高温下都不会发生反应,所以克服了传统银电极的缺陷,达到了抗硫化的目的;[0036]内部电极的背面电极部分在电阻器结构中主要起到焊接的作用,所以本发明依然使用银作为背面电极材料;[0037]侧面电极材料通常有两种方式形成,一种是端面涂银,另一种是磁控溅射。由于银的抗硫化性能不强,所以本发明侧面电极层使用磁控溅射技术沉积镍铬层,连通表面金电极和背面银电极。

[0038]中间电极是采用电化学沉积的方式在内部电极材料上所沉积的一层金属镍层结构。镍层在三层电极结构中属于阻挡层,减少片式电阻器在焊接过程中热对电阻体的损害。另外镍层不与外层电镀锡层互融,能够在焊接过程中保护内部电极不与熔融的锡层发生互融现象,阻挡锡对贵金属的侵蚀。

[0039]外层电极是采用电化学沉积的方式在中间电极上所沉积的一层金属锡层结构,该层在三层电极结构中属于焊接层,可以将电阻器与电路通过焊接连接。[0040]在本发明一个优选的方案中,电阻体采用氧化钌体系或银钯体系的电阻浆料通过丝网印刷沉积形成,或者采用磁控溅射的方式沉积镍铬层形成;电阻体设置在基片的表面,并连接表面电极之间的区域;

[0041]在本发明一个优选的方案中,电阻体的外表面还设置有保护涂层,所述保护层包

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说 明 书

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括直接覆盖于电阻体外表面的玻璃保护涂层,以及覆盖于该层之上的保护玻璃涂层。[0042]进一步的,本发明中,从材料以及装置结构和工艺等方面提高抗硫化电阻器的抗硫化性能;具体的:

[0043]抗硫化设计的第一步骤是对保护包封层尺寸进行修改,根据产品整体尺寸以及后续裂片工艺可执行的最佳尺寸进行调整。相比传统片式电阻器,本发明采用增大二次包封的方法,因而保护包封层尺寸较大,有更多的面积保护电阻体和电极部分;[0044]第二步骤是抗硫化片式电阻器侧面电极采用端面溅射成膜,溅射时使用堆叠设备和夹具。经过一次裂条处理的电阻器半成品叠放在夹具中,每层产品中间不留空隙。由于端面溅射过程中金属离子在所有物体表面上均匀成膜,在外裸露的物体表面均会形成一层金属膜,所以在增大的二次保护玻璃侧面裸露部分也形成了镍铬膜层;[0045]第三步骤是抗硫化电阻器电极部分采用电镀的方式形成中间保护层和外部锡焊层。电镀工艺仅能够在金属材料表面上沉积,所以在溅射层上均能形成电镀层。保护玻璃上的镍铬合金上也能够电沉积上致密的保护镍层和锡层。

[0046]经过以上三个步骤抗硫化电阻器的抗硫化设计部分完成,这一设计能够更好的保护电阻体与电极搭接部分。与传统片式电阻器相比,包封材料上的镀层部分保护包封材料更多,而且两种材料之间的结合不仅仅是依靠电镀过程中镀层生长的延伸作用,更是通过在镍铬层上的电沉积过程形成了更加牢固的结合键,从而提高了电阻器的保护作用。[0047]抗硫化电阻器电阻体部分由于电极材料的更换,电阻浆料的配制以及薄膜电阻体的成膜不同于传统片式电阻器,需要对电阻浆料与电极材料的匹配性进行研究。同时对不同浆料的配比系数进行系统调整与整理。经过大量实验和后期鉴定试验,本发明系列产品达到使用要求。

[0048]本发明硫化电阻器的制备方法包括如下步骤:[0049]首先,在基板的上表面沿长度方向的两端印刷表面电极,在基板的下表面印刷背面电极,然后,优选的在850℃条件下进行烧结;

[0050]本发明所用基板优选的为96%氧化铝陶瓷基板,具有良好的热传导性能;同时,陶瓷基板根据产品尺寸的需求加工折裂刻槽,纵横交错的刻槽将基板分为多个大小一致、且相互连接的基片;

[0051]表面电极的印刷即在沿基板长度方向上,对每个基片的上表面的两端(即靠近端部刻槽面的相对两侧的边缘处)印刷表面电极,并使得表面电极不会延伸至刻槽面(不与刻槽面直接接触),即表面电极仅设置于非刻槽面;同时,在每个基片的背面印刷背面电极,同时,背面电极也不延伸至刻槽面,即背面电极也设置于非刻槽面;[0052]进一步的,本发明中是采用丝网印刷的方式印刷电极,由于金本身具有良好的流动性,若采用传统印刷方式印刷在陶瓷载体的刻槽面,会造成金流动到刻槽中,导致电阻体短路,造成阻值不能进行测量,影响后续电阻膜层的制备以及激光调阻工序不能进行。所以本发明印刷金作为电极材料时,印刷在陶瓷载体的非刻槽面。消除重力和金浆本身流动性对印刷后的电极造成连通的现象。[0053]然后,通过丝网印刷或磁控溅射形成电阻体,并覆盖表面电极间的区域;电阻体的两端分别与表面电极相连接,并覆盖表面电极之前的区域,然后,优选的在850℃条件下烧成;

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说 明 书

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接着,在电阻体表面通过印刷形成保护涂层,具体步骤可参考如下:首先,通过印

刷在电阻体外表面形成玻璃保护层,然后优选的在600±10℃条件下烧成;接着,对电阻体的阻值进行修正,清洗;最后,在修正后的电阻体表面通过印刷形成包封层或保护玻璃层,接着印刷产品标称阻值,再在200±10℃或者600±10℃条件下烧成;[0055]通过加宽二次包封,增大了包封结构对对电阻器电阻体以及电极部分的保护面积。另外通过包封材料成分的调整减少烧成过程中的气泡、孔洞等缺陷的存在,以达到更佳的保护效果,杜绝硫化物对电极部分的腐蚀。[0056]然后,采用堆叠设备,将基板沿宽度方向折裂,使得在沿基板宽度方向上的相邻基片分离(一次分离),并得到多列基片两侧面露出的基板;[0057]在折裂分离后的陶瓷基板的侧面,通过磁控溅射形成侧面电极,以连通表面电极和背面电极,同时,由于端面溅射过程中金属离子在所有物体表面上均匀成膜,在外裸露的物体表面均会形成一层金属膜,所以在增大的二次保护玻璃侧面裸露部分也形成了镍铬膜层;

[0058]溅射是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子(或分子)从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。用于轰击靶的荷能粒子可以是电子、离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速并获得所需动能,因此大多采用离子作为轰击粒子。该粒子又称入射离子,轰击靶材后对靶材材料金属离子增加动能,最终沉积到所需金属膜层表面,形成导电层。[0059]最后,将侧面形成导电层的基板再次进行折裂,使得各半成品基片彻底分离(二次分离);

[0060]然后,在各半成品基片内部电极外表面通过沉积(优选的是通过电沉积)依次形成中间电极以及外部电极,即采用电化学沉积的方法,在电阻器裸漏的金属部分(即内部电极外表面和二次保护玻璃侧面裸露部分所覆盖的镍铬膜层),沉积一层阻挡层金属镍和焊接层锡;

[0061]电镀镍层作为电阻器电极部分的中间层,起到阻挡电阻器焊接过程中热对电阻体的损害,另外保护内电极材料贵金属不与熔融的焊锡发生相融的现象,保护电阻器的导电性以及整体性;[0062]同时,电阻器电沉积过程通过电镀过程参数优化以及陪镀物工艺优化,提高镀层的致密度和批次性电阻器镀层的均匀性。

[0063]本发明抗硫化电阻器的制备工艺流程可参考如下:[0064]方案一:印刷表面电极(金)→印刷背面电极(银)→850℃烧成→印刷电阻体(氧化钌/贵金属)→850℃烧成→印刷一次包封玻璃→600℃烧成→激光调阻→清洗→印刷二次保护玻璃→印刷产品标称阻值→600℃烧成→一次裂片→端面溅射→二次裂片→电镀镍层→电镀锡铅层;[0065]方案二:印刷表面电极(金)→印刷背面电极(银)→850℃烧成→印刷电阻体(氧化钌/贵金属)→850℃烧成→印刷一次包封玻璃→600℃烧成→激光调阻→清洗→印刷二次保护玻璃→印刷产品标称阻值→200℃烧成→一次裂片→端面溅射→二次裂片→电镀镍层→电镀锡层;

[0066]方案一和方案二仅在烧成温度上略有区别,这一区别的主要原因在于方法一和方

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法二所针对的包封材料以及最外层电镀焊接层材料成分不同,具体的,方案一中,二次保护玻璃为高温玻璃材料,其主要成分为二氧化硅等玻璃成分,其固化温度为600℃,对应的焊接材料为锡铅镀层;能够避免纯锡镀层易出现锡须的氧化问题以及可以降低焊接温度,锡铅镀层可焊性更加优良。而方案二中,二次保护剥离为环氧树脂材料,其固化温度为200℃,焊接材料为纯锡镀层;纯锡镀层中不含有重金属铅,达到ROSH环保体系要求,广泛应用于民用电子产品的表面贴装工艺。

[0067]由于不同系列的抗硫化电阻器的应用范围不同,所以产品材料使用不同,进而导致加工工艺也略有区别。[0068]进一步的,除了按照方案一和方案二所所述方法制备抗硫化片式厚膜固定电阻器外,还可以按照如下方案三的方法制备抗硫化片式薄膜固定电阻器,具体方法可参考如下:[0069]方案三:印刷表面电极(金)→印刷背面电极(银)→850℃烧成→印刷阻挡层→溅射电阻体→溅射保护层→400℃热处理→激光调阻→清洗→印刷二次保护玻璃→印刷产品标称阻值→200℃烧成→一次裂片→端面溅射→二次裂片→电镀镍层→电镀锡层。[0070]以上三种方案涵盖了目前所有的片式膜固定电阻器生产技术与产品类型,可以满足目前片式电阻器生产过程中所有需求,并且能够在高硫环境中长期、稳定的使用,具有高可靠性。

[0071]同时,本发明方法可以使用不同已经确定的型号、尺寸的陶瓷基板进行生产,并且通过后期一次裂片和二次裂片达到电阻器规定的尺寸要求。[0072]进一步的,本发明抗硫化电阻器可以通过表面贴装技术与电路进行电器连接,广泛应用于航空、航天、海洋、化工、汽车电子等环境中,不仅能够完全取代传统片式膜电阻器,同时其在高硫化物环境中的高可靠性、高稳定性使其能够在恶劣的环境中稳定使用,且可靠性更加优良。[0073]实施例1

[0074]在基板的上表面沿长度方向的两端通过丝网印刷表面金电极,在基板的下表面印刷背面银电极,然后在850℃下烧成;

[0075]通过丝网印刷形成氧化钌体系电阻体,并覆盖表面电极间的区域,然后在850℃条件下烧成;

[0076]在电阻体外表面印刷玻璃保护层,然后在600℃下烧成;接着,采用激光切割的方式对电阻体的阻值进行修正,以达到目标值;最后,在修正后的电阻体表面通过丝网印刷形成高温玻璃包封层,然后印刷产品标称阻值,并在600℃条件下烧成[0077]将基板沿宽度方向折裂,在折裂分离后的陶瓷基板的侧面,通过磁控溅射形成侧面镍铬电极,以连通表面电极和背面电极;

[0078]将侧面形成导电层的基板再次进行折裂,使得各半成品基片彻底分离;在各半成品基片内部电极外表面通过电沉积依次形成中间电极镍层以及外部电极锡层,即为实施例1的抗硫化电阻器(抗硫化片式厚膜固定电阻器)。[0079]实施例1的抗硫化电阻器结构如图1所示,包括:基片1、电阻体2、保护涂层3、内部电极4、中间电极5,以及外部电极6;[0080]其中,电阻体2与内部电极4的表面电极相连接,并连接表面电极间的区域;保护涂层3为由内至外依次设置的玻璃保护层以及高温玻璃包封层所组成;中间电极5覆盖内部电

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极4,外部电极6覆盖中间电极5。[0081]实施例2

[0082]在基板的上表面沿长度方向的两端通过丝网印刷表面金电极,在基板的下表面印刷背面银电极,然后在850℃下烧成;

[0083]通过磁控溅射的方法形成镍铬电阻体,并覆盖表面电极间的区域,然后在850℃条件下烧成;

[0084]在电阻体外表面印刷玻璃保护层,然后在600℃下烧成;接着,采用激光切割的方式对电阻体的阻值进行修正,以达到目标值;最后,在修正后的电阻体表面通过丝网印刷形成耐酸性玻璃保护层,然后印刷产品标称阻值,并在200℃条件下烧成[0085]将基板沿宽度方向折裂,在折裂分离后的陶瓷基板的侧面,通过磁控溅射形成侧面镍铬电极,以连通表面电极和背面电极;

[0086]将侧面形成导电层的基板再次进行折裂,使得各半成品基片彻底分离;在各半成品基片内部电极外表面通过电沉积依次形成中间电极镍层以及外部电极锡层,即为实施例2的抗硫化电阻器(抗硫化片式厚膜固定电阻器)。

[0087]实验例1抗硫化电阻器在高硫化物环境中抗硫化能力实验

[0088]按照实施例1所述方法制备多个510和472两种规格的抗硫化电阻器,作为实验组(表1中序号1-8);同时,以市售规格为135的常规电阻(普通片式厚膜电阻器)为对照组(表1中序号9);

[0089]配置浓度为5%的硫化钠溶液,实验产品放置在密封的容器中长期储存,为了加快硫对产品的腐蚀速度,硫化钠溶液浸没在产品底部,片式电阻器直接接触腐蚀性溶液,加速腐蚀;

[0090]然后,分阶段抽样,抽样时间如表1所示,制作DPA试样,使用扫描电镜和能谱检测电极中是否含有硫元素。

[0091]表1电阻器抽样时间表

[0092]

型号规格产品名称取样时间(天)取样状态1608510抗硫化电阻5镀层光亮1608472抗硫化电阻5镀层光亮1608510抗硫化电阻15镀层发黑1608472抗硫化电阻15镀层发黑1608510抗硫化电阻20镀层发黑1608472抗硫化电阻20镀层发黑1608510抗硫化电阻47镀层发黑1608472抗硫化电阻47镀层发黑1608135常规电阻47镀层发黑

[0093]由表1可以可知,由于硫化钠溶液的腐蚀,镀锡层浸泡15天后均出现了镀锡层发黑的现象,浸泡47天后发黑现象严重。[0094]表1中7、8、9三个试样浸泡47天后产品外观形貌如图2所示,由图2可以看到三批产品均出现较为严重的发黑现象,镀锡层已经部分被腐蚀,加速硫化试验目的达到。

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说 明 书

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进一步对1608/472抗硫化电阻器硫化环境储存47天(表1中7号试样)样品进行扫

描电极及能谱检测,实验结果分别如图3、图4所示;[0096]由图3、图4检测结果可知,分别对抽样产品逐个进行元素检测,未发现抗硫化电阻器出现硫元素的现象,可以保证片式电阻器不出现因电极硫化出现的开路失效问题。[0097]同时,对常规片式电阻器(表1中9号试样)进行扫描电极及能谱检测,实验结果分别如图5、图6所示;[0098]由图5、图6结果可知,普通片式厚膜电阻器相同实验条件下,其电极中出现硫元素。

[0099]由上述实验对比可知,本发明抗硫化电阻器能够在高硫化物环境中长时间正常使用,可以满足恶劣环境中的应用。

[0100]尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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图1

图2

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说 明 书 附 图

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图3

图4

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说 明 书 附 图

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图5

图6

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