一种大通流容量耐潮湿电表压敏电阻器及其制备方法与流程

1.本发明涉及电子元器件领域，尤其涉及一种大通流容量耐潮湿电表压敏电阻器及其制备方法。


背景技术：

2.压敏电阻器广泛应用于家用电器、电力仪表和设备、通讯、防雷设备、led灯等领域。对于三相、单相电能表、电源柜、楼宇总电源箱和大型设备的保护用防雷压敏电阻器而言，其经受异常过电压、雷击、操作过电压更多、更大，这就需要大通流容量(8/20μs、2ms、10/1000μs电流波)的压敏电阻器起过压保护作用，对于电表而言，电表的小型化和高可靠性要求，需要将产品做成小型化的，即提高产品的大电流冲击能力和耐潮湿能力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器及其制备方法，在不改变压敏电阻器正常保护水平指标不下降的条件下，减小体积、节约成本。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
5.作为本发明公开的一方面，提出了一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器的制备方法，包括如下步骤：
6.步骤一，氧化锌压敏电阻芯片焊接清洗后浸涂水状环氧树脂，浸涂高度以不超过后续环氧包封的高度为限，常温固化8-24小时；
7.步骤二，将氧化锌压敏电阻芯片上架进行环氧粉末包封，从包封机中取出后冷透前进行升温固化，即可得到压敏电阻器。
8.作为本发明公开的另一方面，提出了一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器，在氧化锌压敏电阻芯片浸涂水状环氧树脂后经环氧粉末包封而成。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
10.本发明由于氧化压敏电阻器芯片在微观条件下为多孔陶瓷，在浸入水状环氧树脂时，流动性好的环氧树脂会渗入陶瓷表层0.2-0.5毫米，固化后形成厚度为0.1-0.3毫米的保护膜层，同时排出空间隙的气体；相同的银片，经过此工艺加工后产品，耐雷电流8/20μs冲击能力和耐潮湿能力大幅度提高；
11.浸涂水状环氧树脂的硬度低于环氧粉末包封层，能够消除部分大电流冲击时的应力，使包封层不易破损；内涂环氧树脂，隔绝银层附近的空气，使银层无法烧灼损坏。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。其中：
13.图1是本发明大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器的结构示意图；
14.图中，1、水状环氧树脂，2、环氧粉末包封层。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
16.一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器的制备方法，包括如下步骤：
17.步骤一，氧化压敏电阻器芯片在整框焊接冷却后，清洗后晾干，再将整框产品全部芯片浸入水状环氧树脂一次，浸涂高度以不超过后续环氧包封的高度为限，在海绵上沥去多余的液滴，上车凉置，常温固化8-24小时即可进行下一道工序的工作；
18.步骤二，检测固化后的水状环氧树脂的固化程度和厚度，通常厚度为0.1-0.3毫米，剔除瓷片上没有完全覆盖树脂的氧化压敏电阻器芯片，没有浸涂完全的重新浸涂一次；
19.步骤三，进行环氧粉末包封；
20.步骤四，在将框架从包封机中取出后，冷透前(一般5分钟以内)放入初始温度在100℃以上的烘房固化；
21.步骤五，每批固化后产品需做温循试验，10(0,1)，全部合格后该批产品方可流入下道工序。
22.用极限品种xz25kac510芯片，采用不同型号的环氧树脂内涂，然后环氧包封，固化，做温循试验，由通过的温循次数选择较好的内涂树脂。
23.取同一个批次的焊接清洗后的芯片若干，其中一部分浸涂水状环氧树脂，固化，环氧包封，标为a；另一部分直接环氧包封，标为b。
24.将a、b料，各取10只，做极限耐雷电流8/20μs冲击能力，结果发现a批次的耐大电流能力比b料高20-30％，
25.将a、b料，各取20只，做耐高压蒸煮试验：121℃,2个大气压，高压蒸煮8小时，结果发现a批次试验后漏电流均为5微安以下，而b批次试验后漏电流均在20微安以上。
26.一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器，在氧化锌压敏电阻芯片上浸涂水状环氧树脂1，固化后经环氧粉末包封，形成环氧粉末包封层2。其中，氧化锌压敏电阻芯片由氧化锌、三氧化二铋、三氧化二锑、四氧化三钴、三氧化二铬、三氧化二镍、氧化锰、氧化硼等组成，经高温烧结并制作电极而成。
27.以制作型号为xz25kac510s大通流容量耐潮湿电表压敏电阻为例：
28.s1，选择xz25kac510s银片，用直径为1.3毫米，跨距为10.0的镀锡铜线，插片焊接(助焊剂用mnf120，锡锅温度275度，3.2秒)；
29.s2，彻底冷却后在酒精中超声清洗3分钟，取出晾干；
30.s3，将水状环氧树脂搅匀，倒在瓷盘中，再将产品在其中浸涂一下，取出，固化8-24小时；
31.s4，选用pk621环氧粉末包封；
32.s5，包封后每架立即放入100度以上的烘箱，再集中升温固化。
33.表1为xz25kac510s标准产品与浸涂水状环氧树脂产品的对比表：
[0034][0035]
在大电流冲击下，压敏电阻器首先损坏的不是芯片，而是包封层和银层。根源是在大电流冲击的瞬间，电极银层变得具有相对较大的阻抗，发热升温，在芯片微孔处的气体或芯片与环氧包封层之间的间隙气体，会使银层氧化烧灼，从而引起包封层破损。环氧包封前浸涂水状环氧树脂能排掉瓷片中的微孔气体，并填充芯片与环氧包封层之间的间隙空提高银层烧灼温度，这样就能大幅度提高产品的耐大电流冲击性能。
[0036]
另一方面，环氧包封层在微观的镜像下也是多孔的，芯片附近的空气，由于环境温度的变化，存在透过包封层发生呼吸现象，同样环境中的水汽也会进入包封层，使压敏电阻器较快劣化失效。浸涂水状树脂，排掉了产品内部气体，阻断了呼吸现象的发生，从而也提高了产品的长期防潮性能。
[0037]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，氧化锌压敏电阻芯片焊接清洗后浸涂水状环氧树脂，浸涂高度以不超过后续环氧包封的高度为限，常温固化8-24小时；步骤二，将氧化锌压敏电阻芯片上架进行环氧粉末包封，从包封机中取出后冷透前进行升温固化，即可得到压敏电阻器。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在完成步骤一后，检测固化后的水状环氧树脂的固化程度和厚度，剔除瓷片上没有完全覆盖环氧树脂的芯片，重新浸涂一次。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，水状环氧树脂固化厚度为0.1-0.3毫米。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水状环氧树脂固化后为v0级阻燃。5.一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器，其特征在于，在氧化锌压敏电阻芯片浸涂水状环氧树脂后经环氧粉末包封而成。6.根据权利要求5所述的压敏电阻器，其特征在于，所述氧化锌压敏电阻芯片的原料包括氧化锌、三氧化二铋、三氧化二锑、四氧化三钴、三氧化二铬、三氧化二镍、氧化锰、氧化硼，经高温烧结并制作电极而成。7.根据权利要求5或6所述的压敏电阻器，其特征在于，所述水状环氧树脂固化厚度为0.1-0.3毫米，固化后为v0级阻燃。

技术总结
本发明涉及一种大通流容量耐长期潮湿电表压敏电阻器及其制备方法，其中制备方法包括：步骤一，氧化锌压敏电阻芯片焊接清洗后浸涂水状环氧树脂，浸涂高度以不超过后续环氧包封的高度为限，常温固化8-24小时；步骤二，将氧化锌压敏电阻芯片上架进行环氧粉末包封，从包封机中取出后冷透前进行升温固化，即可得到压敏电阻器。本发明由于氧化压敏电阻器芯片在微观条件下为多孔陶瓷，在浸入水状环氧树脂时，流动性好的环氧树脂会渗入氧化锌压敏电阻芯片表层0.2-0.5毫米，排出空间隙的气体，固化后形成厚度为0.1-0.3毫米的保护膜层；相同的银片，经过此工艺加工后产品，耐雷电流8/20μs冲击能力和耐潮湿能力大幅度提高。击能力和耐潮湿能力大幅度提高。击能力和耐潮湿能力大幅度提高。


技术研发人员：赵日进 周荣林 袁海兵
受保护的技术使用者：南京先正电子股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/4/15