Спосіб виготовлення багатошарових нелінійних резисторів

Спосіб виготовлення багатошарових нелінійних резисторів, який включає приготування шихти змішуванням оксиду цинку з оксидами кобальту і бору, отримання з шихти шлікера на органічному зв'язуючому, формування плівок сирої кераміки, нанесення електродної пасти на плівки сирої кераміки, пресування заготовок нелінійних резисторів з плівок сирої кераміки, і випал заготовок в окислювальній атмосфері, який відрізняється тим, що при приготуванні шихти до неї додають оксид свинцю у КІЛЬКОСТІ 1,7-4-8 мол %, а як електродну пасту використовують срібну пасту і випал проводять у діапазоні температур 850-950°С Винахід відноситься до електронної техніки, конкректно до технології виготовлення резисторів, які мають один або декілька шарів і які реагують на прикладену напругу (варисторів) Найбільш близьким до винаходу є спосіб виготовлення монолітних варисторів (Z ZIVIC A multilayer-chip vanstor the future in the low voltage transient suppression// Informacije MIDEM 24 (1994) З, Р 161-171), до якого входить приготування шихти складу ZnO-Bi2O3-Co3O4-Sb2O3-Cr2O3-MnO2S1O2, отримання з цієї шихти шлікера на органічному звязуючому, формування плівок сирої кераміки на які наносять пасту для внутрішніх палладієвих (Pd) електродів методом трафаретного друку, потім плівки пресують, розрізають на заготовки, які випалюють при температурі 950-1100°С в окислювальній атмосфері Застосування в даному способі оксиду вісмута (ВігОз), необхідного для досягнення високого коефіцієнта нелінійності, потребує більш високої температури випалу і відповідно-паст для внутрішніх електродів які містять у собі паладій та міки, нанесення електродної пасти для внутрішніх електродів на плівки сирої кераміки, пресування заготовок нелінійних резисторів з плівок сирої кераміки, і випал заготовок в окислювальній атмосфері, новим є те, що у шихту додають оксид свинця у КІЛЬКОСТІ 1,7-4,8 мол %, використовують срібну пасту для нанесення внутрішніх електродів, і випал проводять у діапазоні температур 850950°С Спосіб, відрізняється від відомого способу введенням оксиду свинця, використанням срібної пасти і режимом випалу заготовок Нелінійні резистори, які виготовлено за способом, одержують таким шляхом Висушені до постійної ваги оксиди важать у заданому співвідношенні Шихта попередньо змішувалась з додаванням дистильованої води Потім протягом 20 годин шихта механічно змішується у барабані з органічним зв'язуючий Потім способом лиття крізь фільєру відливають плівку з якої одержують плівки сирої кераміки На ці плівки наносять трафаретним друком срібну пасту для внутрішніх електродів Потім ПЛІВКИ збирають, спресовують і нарізають на заготовки На заготовки наносять Ад пасту для ЗОВНІШНІХ електродів і потім заготовки випалюють при температурі у даному діапазоні 850-950°С ІНШІ коштовні компоненти В основу винаходу поставлено задачу розробки нового способу, який забезпечує зниження енергомісткості процесу за рахунок зниження температури випалу, а також забезпечує здешевлення виробу за рахунок заміни електродних паст на основі Pd або Pd-Ag на менш коштовні пасти на основі срібла Ад Вказана мета досягається тим, що у способі виготовлення багатошарових нелінійних резисторів, який включає приготування шихти змішуванням оксиду цинка з домішкою оксидів кобальта і бора, отримання з цієї шихти шлікера на органічному звязуючому, формування плівок сирої кера Результати експериментального дослідження нелінійних резисторів, отриманих за даним способом і способом прототипом, представлено в таблиці Знімалась вольт-амперна характеристика зразка і по ній знаходились класифікаційна напруга Ui приструмі 1 мА і коефіцієнт не ЛІНІЙНОСТІ р за формулою P=1/(lg(U1/Uoi))l (О 42176 де Uor напруга при струмі 0,1 мА і Ur напруга при струмі 1 мА Як видно з таблиці, коефіцієнт нелінійності кераміки, виготовленої за способом - прототипом, виявляється невисоким він знаходиться в межах 12-15, що дещо нижче, ніж максимальні значення коефіцієнта нелінійності кераміки (18-21), яка отримана за даним способом Такий результат пояснюється тим, що в діапазоні температур випалу 850-950°С (згідно З способом) в системі з домішкою оксиду вісмуту В12О3 не вдається створити достатньо високих потенціальних бар'єрів на багатьох межах зерен оксиду цинку Тому деякі високі потенціальні бар'єри виявляються шунтованими ділянками зразка з достатньо високою провідніс тю І навпаки, при використанні оксиду свинцю (РЬО), як домішки, навіть при низьких температурах випалу (850-950°С) досить високі потенціальні бар'єри створюються на більшості меж зерен Тому коефіцієнт нелінійності зразка получається досить значним При варіації концентрації оксиду свинця в діапазоні, коефіцієнт нелінійності досягає досить великих значень (таблиця) При виборі концентрації РЬО нижче 1,7 мол % його вмісту не вистачає для утворення електричне активних меж зерен на більшості зерен оксиду цинку і тому коефіцієнт нелінійності виявляється меншим При виборі концентрації РЬО вище 4,8 Таблиця Електричні параметри нелінійних резисторів отриманих за даним способом і способом прототипом № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19* 20* 21* 22* 23* Вміст ДОМІШКИ РЬО, мол % 0 0,55 1 1,7 2,5 3 3,53 4 4,8 5 6,1 3 3 3 3 3 3,53 3,53 2 2 2 2,5 2,5 Температура випалу, С 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 750 800 850 900 950 750 900 800 900 1100 800 900 Мол % на межах зерен утворюються окремі включення фаз на основі РЬО Ці області шунтують потенціальні бар'єри, що призводить до зниження величини коефіцієнта нелінійності всього зразка Таким чином, даний спосіб, відрізняється від способа-прототипа вибором в якості домішки оксиду свинця в межах 1,7-4,8 мол % При виборі температури випалу нижче 850 С не вдається досягнути достатньо однорідного розподілу оксиду свинцю Тому висота потенціальних бар'єрів на межах зерен досить сильно варірується і коефіцієнт нелінійності зразка є невисоким При використанні температури випалу вище 950 °С суттєвим є процес випаровування Коефіцієнт нелінійності р 1 5,6 8 13,1 15 18 21 17,1 11,9 5,3 3 2,8 7,5 12,3 18 18,2 2,4 21 5,2 15 20 3,5 12 Примітки Приклад Пропонується Кращий Пропонується Приклад Пропонується Приклад Кращий Прототип оксиду свинцю, за рахунок чого зменшуються висоти всіх потенціальних бар'єрів на межах зерен Тому коефіцієнт нелінійності ВАХ зразка не досягає високих значень Таким чином, для досягнення високих значень коефіцієнта нелінійності температуру випалу згідно з даним способом, вибирають у межах 850-950°С Підкреслимо, що вибір температури випалу в межах 850-950 °С дозволяє використовувати для електродів срібло (температура плавлення якого складає 962 С) замість паладію, який є більш коштовним, хоча і використовується при більших (за 950 °С) температурах випалу 42176 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку 2002 р Формат 60x84 1/8 Обсяг обл -вид арк Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22