專利名稱：：新型ntc熱敏電阻燒結(jié)墊塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及敏感元件制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于制造功率型NTC熱敏電阻的新型燒結(jié)墊塊。
背景技術(shù)：
：功率型NTC熱敏電阻(系指圓片型熱敏電阻)通常是將過度金屬氧化粉料裝入成型模具中壓制成圓形坯體，然后將坯體盛入高溫陶瓷匣缽中放進高溫電爐中燒成具有尖晶石結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體陶瓷芯片。目前使用的匣缽為平底形的方形或圓形匣缽。實踐表明，用這種匣缽燒結(jié)的芯片靠著缽底部份與缽上面部分晶粒大小，光亮度有很大差異，甚至出現(xiàn)靠近匣缽邊沿部分的芯片過燒，而缽中心部位的芯片卻未成瓷。電阻值和B值測量表明匣缽不同部位的芯片的電參數(shù)差異很大，致使產(chǎn)品的一致變差。導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是匣缽內(nèi)空氣不流通，熱量不均衡，升溫時匣缽邊沿的坯體升溫快，中心部位降溫慢，使得匣缽內(nèi)不同部位的芯片中的雜質(zhì)分布，熱應(yīng)力狀態(tài)不完全相同，使得材料的電阻率呈現(xiàn)極大差異；同時由于芯片中的內(nèi)能不等，所以材料中的電子狀態(tài)不同(即電子處的能級位置不同)形成不同的B值。提高產(chǎn)品的對號率，提高良品率是制造者追求的目標(biāo)。研究表明NTC熱敏電阻的電阻率與燒結(jié)時氧氣濃度的關(guān)系可寫成P=P。e_fc—")t，式中P。為C二Co時材料的電阻率Co為材料中氧化物的氧含量，C為燒結(jié)氣氛中的氧含量，T為燒結(jié)的時間.上式表明氣氛中的氧含量越高，持續(xù)時間越長，電阻率越低。芯片電阻率與燒結(jié)溫度的關(guān)系可寫成P=P。eAU/T。式中P。為燒結(jié)溫度時，材料電阻(可以認(rèn)為是金屬電阻率)。AU為氧化物材料的內(nèi)能，T為燒結(jié)溫度。可以看出燒結(jié)溫度越高，芯片的電阻值越低，因此如何保持坯片燒結(jié)氣氛的恒定和溫度的均勻性是燒結(jié)工藝的關(guān)鍵，也是NTC熱敏電阻目前面臨的難題。目前，功率型NTC熱敏電阻坯片均采用陶瓷匣缽燒結(jié)，如上所述，遇到氣氛不恒定，溫度均勻的困難，故燒結(jié)的芯片的阻值偏差±7%_±10%，8值的一致性為±2_±3%。盡管人們采用鼓風(fēng)和提高燒結(jié)爐溫度的均勻性，其效果并不理想。最近，又有人將裝入匣缽用鋯粉埋燒，也未得到滿意的結(jié)果。為此，本實用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足提出了一種新的解決方案。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是，如何提供一種新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，該新型的NTC燒結(jié)墊塊具有結(jié)構(gòu)簡單合理、使用方便、制作成本低等優(yōu)點，使用該墊塊不僅能使匣缽各處的氣氛達(dá)到相同的濃度，以便坯體在高溫成瓷過程在恒定氣氛和均勻溫場中進行，使芯片達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻，雜質(zhì)分布均勻和缺陷濃度分布均勻，實現(xiàn)高一致性的芯片，而且可將NTC熱敏電阻芯片的阻值分散性降到士5X以下，B值的一致性優(yōu)于±1%。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為提供一種新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，用于墊設(shè)在高溫陶瓷匣缽內(nèi)，其特征在于，所述高溫陶瓷匣缽的側(cè)壁下方開有通氣孔；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊為由高溫陶瓷做成的瓦棱結(jié)構(gòu)；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的高度為12mm，每條棱的寬度為10mm，每條棱的厚度為5mm;所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的相鄰棱邊間的角度為60。。按照本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，所述高溫陶瓷匣缽為圓形或方形結(jié)構(gòu)。按照本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的長度和寬度小于高溫陶瓷匣缽的內(nèi)部的長度和寬度。按照本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，在所述高溫陶瓷匣缽距底面10mm處的側(cè)面上開有均勻分布的8個通氣孔。按照本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，所述通氣孔的直徑為2mm-3mm。由上述的技術(shù)方案可知，本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊由高溫陶瓷(與匣缽?fù)|(zhì)材料)做成瓦棱結(jié)構(gòu)，其大小與匣缽的內(nèi)底稍小，可以自由放入匣缽內(nèi)，也可以用多塊并成，燒結(jié)的坯體直接豎排在墊塊上，坯片下面有瓦棱槽進行空氣流通；瓦棱塊的背面與匣缽底構(gòu)空氣流動通道，同時也便于熱量的對流和輻射；匣缽的側(cè)面下方開有通氣孔，使?fàn)t體內(nèi)的空氣流進匣缽內(nèi)，使匣缽各處的氣氛達(dá)到相同的濃度，以便坯體在高溫成瓷過程在恒定氣氛和均勻溫場中進行，使芯片達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻，雜質(zhì)分布均勻和缺陷濃度分布均勻，實現(xiàn)高一致性的芯片。使用這墊塊可將NTC熱敏電阻芯片的阻值分散性降到士5X以下，B值的一致性優(yōu)于±1%，而且這種墊片的價格僅有鋯板價格的1/10。圖1為墊設(shè)有新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的高溫陶瓷匣缽的結(jié)構(gòu)圖；圖2為新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的剖視圖。其中，1、通風(fēng)孔；2、高溫陶瓷匣缽；3、新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細(xì)的描述。如圖所示，該新型的NTC燒結(jié)墊塊用于墊設(shè)在高溫陶瓷匣缽2內(nèi)；所述高溫陶瓷匣缽2的側(cè)壁下方開有通氣孔1;所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊3為由高溫陶瓷做成的瓦棱結(jié)構(gòu)；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊3的高度為12mm，每條棱的寬度為10mm，每條棱的厚度為5mm;所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊3的相鄰棱邊間的角度為60°。所述高溫陶瓷匣缽2為圓形或方形結(jié)構(gòu)。所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊3的長度和寬度小于高溫陶瓷匣缽2的內(nèi)部的長度和寬度。在所述高溫陶瓷匣缽2距底面10mm處的側(cè)面上開有均勻分布的8個通氣孔1。所述通氣孔1的直徑為2mm-3mm。本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊由高溫陶瓷(與匣缽?fù)|(zhì)材料)做成瓦棱結(jié)構(gòu)，其大小與匣缽的內(nèi)底稍小，可以自由放入匣缽內(nèi)，也可以用多塊并成，燒結(jié)的坯體直接豎排在墊塊上，坯片下面有瓦棱槽進行空氣流通；瓦棱塊的背面與匣缽底構(gòu)空氣流動通道，同時也便于熱量的對流和輻射；匣缽的側(cè)面下方開有通氣孔，使?fàn)t體內(nèi)的空氣流進匣缽內(nèi)，使匣缽各處的氣氛達(dá)到相同的濃度，以便坯體在高溫成瓷過程在恒定氣氛和均勻溫場中進行，使芯片達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻，雜質(zhì)分布均勻和缺陷濃度分布均勻，實現(xiàn)高一致性的芯片。使用這墊塊可將NTC熱敏電阻芯片的阻值分散性降到士5X以下，B值的一致性優(yōu)于±1%，而且這種墊片的價格僅有鋯板價格的1/10。下面對采用本實用新型所提供的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的具體實施例做詳細(xì)描述實施例I采用200mmX200mmX45mm的方形高溫陶瓷匣缽，在高溫陶瓷匣缽的側(cè)面距底面之10mm處打直徑為3mm的通氣孔8個，均勻分布。用與高溫陶瓷匣缽相同材料的高溫陶瓷粉體做成85mmX85mm的瓦棱墊塊；瓦棱墊塊的厚度為5mm，瓦棱的寬度為10mm，高度為12mm，瓦棱的角度為6(TC，將四塊墊塊平鋪在匣中，然后在墊塊直接豎排5D-9產(chǎn)品的坯片1200片，在116(TC下燒結(jié)，燒成后芯片兩面印Ag電極(還原溫度85(TC，30min)，在25t:的恒溫槽和5(TC的恒溫槽中測R25和R5。其結(jié)果(100支芯片平均值)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>[0024]上述結(jié)果表明，用本實用新型的瓦棱墊塊燒結(jié)的芯片阻值偏離為±3%，B值偏離為±0.8%，比常規(guī)鋯板墊塊燒結(jié)阻值的一致性提高了57.14%，B值的一致性由原來的±2%提高到±0.8%。實施例II按實施例I的方法對8D-11(①11X1.8)產(chǎn)品進行燒結(jié)，其結(jié)果(IOO支芯片的平均值)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>[0028]上述結(jié)果表明，用本實用新型的瓦棱墊塊燒結(jié)8D-11產(chǎn)品，阻值誤差士5X以內(nèi)，B值誤差為±1.0%，與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比阻值均勻性提高50%，B值一致性提高一倍。實施例III采用實施例I的方法對產(chǎn)品220(O5X1.3)進行燒結(jié)，測量其燒結(jié)參數(shù)和電參數(shù)，其結(jié)果(100支芯片平均值)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述結(jié)果表明，瓦棱墊塊燒的一致性隨材料電阻率長高而下降，這主要是電阻率升高，芯片尺寸精度對產(chǎn)品一致性產(chǎn)生影響造成的。實施例IV采用實施例I的方法，對高電阻率材料配方XH-93的產(chǎn)品，47D-15進行燒結(jié)，其結(jié)果如下表(IOO支芯片平均值)[0035]<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述結(jié)果表明，對于XH-93(高電阻配方材料)采用瓦棱墊塊燒結(jié)電阻值的分散性小士5.0X，B值的一致性優(yōu)于±1.0%。實施例1、實施例11、實施例III和實施例IV的結(jié)果說明，采用本實用新型的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊制造的NTC熱敏電阻產(chǎn)品的阻值一致性和B值一致性大幅度提高，且對不同直徑和電阻率材料的燒結(jié)均勻有同樣的效果。雖然結(jié)合附圖對本專利的具體實施方式進行了詳細(xì)的描述，在本專利所附權(quán)利要求所描述的保護范圍內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要創(chuàng)造性勞動即可進行的各種修改或變形仍屬本專利的保護范圍。權(quán)利要求一種新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，用于墊設(shè)在高溫陶瓷匣缽(2)內(nèi)，其特征在于，所述高溫陶瓷匣缽(2)的側(cè)壁下方開有通氣孔(1)；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊(3)為由高溫陶瓷做成的瓦棱結(jié)構(gòu)；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊(3)的高度為12mm，每條棱的寬度為10mm，每條棱的厚度為5mm；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊(3)的相鄰棱邊間的角度為60°。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊i央，其特征在于，所述高溫陶瓷匣缽(2)為圓形或方形結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊(3)的長度和寬度小于高溫陶瓷匣缽(2)的內(nèi)部的長度和寬度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，在所述高溫陶瓷匣缽(2)距底面10mm處的側(cè)面上開有均勻分布的8個通氣孔(1)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，其特征在于，所述通氣孔(1)的直徑為2mm_3mm。專利摘要本實用新型公開了一種新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊，用于墊設(shè)在高溫陶瓷匣缽內(nèi)，其特征在于，所述高溫陶瓷匣缽的側(cè)壁下方開有通氣孔；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊為由高溫陶瓷做成的瓦棱結(jié)構(gòu)；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的高度為12mm，每條棱的寬度為10mm，每條棱的厚度為5mm；所述新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊的相鄰棱邊間的角度為60°。該新型NTC熱敏電阻燒結(jié)墊塊有利于增強在燒結(jié)過程中空氣的流動和熱量的傳遞，使NTC熱敏芯片的成瓷均勻，改善芯片阻值和B值的一致性。這種墊塊的價格僅為常用鋯板的1/10，而且可以雙面使用，是功率型NTC熱敏電阻芯片燒結(jié)理想墊塊。文檔編號H01C7/04GK201549297SQ20092024335公開日2010年8月11日申請日期2009年11月19日優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日發(fā)明者周軍有,唐本棟,陶明德申請人:四川西漢電子科技有限責(zé)任公司