高性能非Bi系叠层片式氧化锌压敏电阻器研究

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1、电子科技大学硕士学位论文高性能非Bi系叠层片式氧化锌压敏电阻器研究姓名：吴通涛申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：张树人20030201电子科技大学硕士论文摘要本论文概述了ZnO压敏电阻特别是叠层J十式压敏电阻(MultiLayerVaristors，简称MLV)在现代电子技术领域的发展现状与广阔市场前景，剥MLV用的瓷料配方、电极浆料相容性及配套的制备工艺进行了系统的实验研究，并对相关实验现象和规律进行了理论探讨。对瓷料而言，系统研究了非Bi系ZnO．玻璃料配方体系中PbO、B203、C0203、Mn02、Cr203、Sb203等添加剂对压敏

2、电阻电性能的影响规律，其中，PbO、B203在烧结过程中形成的玻璃相，可降低烧结温度，促进晶粒均匀生长，抑制晶粒二次长大，C0203、Mn02、Cr203做为非线性添加剂，适量添加可提高样品的非线性，Sb203做为改性添加剂，在烧结过程形成的尖晶石相可细化晶粒，抑制晶粒二次生长，改善样品的综合电性能。确定了瓷料的配方体系为：0．99ZnO+DPbO+卢B203+ySb203+x(C0203’aMn02’bCr20s)+y(Ti02‘Zr02)其中：0．01≤O／≤0．1O≤p≤O．040≤}，≤O．020≤x≤O．040≤y≤0．01O≤口≤lD≤6≤1通

3、过大量实验和科学分析，得到了优化的瓷料Ⅱa方：O．98ZnO+&OSPbO+口叩B203+0O／Sb203十n012(C0203。0．6IVln02’08Cr203)+0005(Ti02‘Zr02)对于制备工艺而言，通过优化烧结温度、保温时间和烧成气氛，选用合适的粘合剂和银端电极，制得了V．。=400V、O／>50、五<1掣A以及烧结温度低于1i00℃的中iommXlmm的圆片式压敏电阻。利用流延工艺，采用优化了的瓷料配方，制作出光滑、致密、柔韧、平整且与Pd30／AgTO内电极浆料相容的厚度在30～90um的氧化锌压敏电阻膜材。利用MLCC制备工艺，成功

4、地将该膜材制作成外形尺寸为1206的MLV器件，其电性能为V。。．<30V、d>30、IL40A、T娆鲒<1050℃，可广泛用于集成电路过压保护、电子设备浪涌吸收、负荷开关的瞬间脉冲抑制等领域。关键词：氧化锌；压敏电阻器；非Bi系；低温烧结：叠层片式ABSTRACTInthispaper，wideapplicationofZincOxideVaristoresp．MultiLayerVaristors(MLV)inadvancedelectronicstechnologyfieldwasdiscussed．Theceramicmateria

5、lsusedforMⅨinnerelectrodeandpreparingprocesswerepresen_fandsystematicresearchedthroughabundantexperiments．Theoryanalyseswerealsoexploredtoexplainthe曲enomenonandlawoftherelativeexperiments．Fortheceramicmaterials，theeffectsofadditivessuchasPbO，B203，C020s，Mn02，Cr203，Sb203ontheelectri

6、calpropertiesofBismuth—fleeZnO—glassvaristorwerestudied．TheglassphaseformedmainlybyPbOandB203dm‘ingsinteringprocesscoulddecreasethesinteringtemperature，improvegrainuniformgrowthandinhibitgrainsecondgrowth．NonlinearpropertycouldbeimprovedbyproperlyaddingC0203，Mn02，andCr203。Syntheti

7、cpropertiescouldbeimprovedbythespinelphaseformedbyZnO，8b203inthecalcinationsprocess．Thebasiccompositionofthiskindofceramicmaterialscouldbeexpressedasthefollowingformula0．98ZnO+cePbO+flB203+rSb203+x(C0203‘aMn02‘bCr203)+y(Ti02·Zr02、Where0，01≤d≤0．104p≤0．04O≤r≤0．02O≤x≤0．04O≤J，≤O．OlO≤d

8、≤l0≤6≤1Theoptimumcompositionexpre