本發(fā)明涉及電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法及裝置。

背景技術(shù)：

由NTC熱敏芯片作為核心部件，采取不同的封裝形式構(gòu)成的熱敏電阻和溫度傳感器廣泛應用于各種溫度探測、溫度補償、溫度控制電路，其在電路中起到將溫度的變量轉(zhuǎn)換成所需的電子信號的核心作用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種電子器件進一步多功能化和智能化，NTC熱敏芯片在各種需要對溫度進行探測、控制、補償?shù)葓龊系膽萌找嬖黾樱瑫r要求NTC熱敏芯片具有高精度、高靈敏性、高可靠性，廣泛應用于醫(yī)療、打印機、復印機等測試檢測和溫度控制。

請參閱圖1，其是現(xiàn)有技術(shù)中熱敏芯片調(diào)阻的流程示意圖。目前NTC熱敏電阻芯片的調(diào)阻方法是：將NTC熱敏芯片與引線焊接制得紙排支架11，然后將紙排支架11裁剪成單個產(chǎn)品12，將單個產(chǎn)品12連接測試儀13，置于高精度恒溫油槽15內(nèi)，邊測試邊通過打磨裝置14進行調(diào)阻，反復測試和調(diào)阻直至獲得符合要求的阻值，從而完成一個產(chǎn)品的調(diào)阻加工。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)阻加工方法具有以下缺陷：(1)效率低：單個產(chǎn)品需要反復測試調(diào)阻加工；(2)合格率低：在反復測試調(diào)阻加工過程中稍有控制不好就會使產(chǎn)品阻值超出范圍，阻值在±0.3％范圍內(nèi)的合格率只有50％～60％；(3)NTC熱敏電阻芯片可靠性、穩(wěn)定性差，在打磨過程中芯片加工面很容易產(chǎn)生微裂紋，裂紋往往引起應力集中，使裂紋末端應力更大，當應力超過裂紋擴展臨界值時，裂紋便擴展引起芯片的破壞，芯片的性能變壞過程可能是產(chǎn)品后續(xù)加工，也可能是芯片做成產(chǎn)品后客戶使用過程中微裂紋在環(huán)境溫度的變化中微裂紋擴大，從而引起產(chǎn)品的性能變壞；(4)人工成本高，由于芯片在加工過程中效率低、合格率低、產(chǎn)能低，使用工量大，使人工成本高；(5)人工操作，自動化程度低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點和不足，提供一種熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法及裝置，能夠提高熱敏電阻的阻值精度，抑制裂紋的產(chǎn)生，提高熱敏電阻的可靠性和合格率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品制作的自動化。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法，包括以下步驟：

S1：將熱敏芯片與引線焊接制得紙排支架；

S2：測試制成紙排支架的熱敏芯片的電阻R₁；

S3：根據(jù)調(diào)阻計算公式計算需沿垂直熱敏芯片底面的方向切割除去的熱敏芯片的面積S₀，然后對熱敏芯片進行切割，完成調(diào)阻過程；其中，所述S₁為切割前熱敏芯片底面面積，所述R₁為熱敏芯片切割前的實測電阻，所述R為熱敏芯片的標稱值。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法，通過調(diào)整熱敏芯片的底面積大小來調(diào)整其電阻值；根據(jù)導體的電阻公式可知，導體電阻值的大小與導體的電阻率、底面積和高度有關(guān)，因此在已知導體的電阻率和高度不變的情況下，可以通過調(diào)整導體的底面積大小來調(diào)整其電阻值，方便提高產(chǎn)品制作的自動化，提高熱敏芯片的阻值精度，抑制裂紋的產(chǎn)生，提高可靠性和合格率，降低生產(chǎn)成本。

進一步，所述S3中切割除去的熱敏芯片底面為等腰直角三角形，以熱敏芯片底面一頂點作為等腰直角三角形的直角頂點，根據(jù)計算公式所述等腰直角三角形的直角邊長為對熱敏芯片進行切割。

或者，所述S3中切割除去的熱敏芯片底面為長方形，以熱敏芯片底面一邊為長方形的邊，根據(jù)計算公式所述長方形的一邊長為對熱敏芯片進行切割；其中，b為已知的熱敏芯片底面的另一邊長。

進一步，所述步驟S2包括：S21：將制成紙排支架的熱敏芯片的引線連接電阻測試儀后，將紙排支架置于恒溫油槽中，通過電阻測試儀測試得到熱敏芯片的阻值R₁并保存；S22：取出測試后的紙排支架，置于清洗槽中，使熱敏芯片的端部浸入清洗槽中進行清洗，然后晾干。

進一步，所述步驟S3包括：S31：將紙排支架固定，通過雙CCD對準檢測儀對熱敏芯片的底面一頂點進行精確定位；S32：建立以熱敏芯片該頂點為原點、熱敏芯片底面的兩邊及熱敏芯片高度方向分別為X、Y、Z軸的三維坐標系，根據(jù)得到切割線在X、Y軸上的坐標；S33：通過激光器對熱敏芯片進行切割。

或者，所述步驟S3包括：S31：將紙排支架固定，通過雙CCD對準檢測儀對熱敏芯片的底面一頂點進行精確定位；S32：建立以熱敏芯片該頂點為原點、熱敏芯片底面的兩邊及熱敏芯片高度方向分別為X、Y、Z軸的三維坐標系，根據(jù)得到切割線在Y軸上的坐標；S33：通過激光器對熱敏芯片進行切割。

本發(fā)明還提供了熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻裝置，包括電阻測試儀、雙CCD對準檢測儀、固定單元、激光器和控制單元；所述固定單元用于固定熱敏芯片，所述電阻測試儀連接于熱敏芯片，用于測試并保存熱敏芯片的阻值，所述雙CCD對準檢測儀豎直設(shè)置于固定單元上方，對熱敏芯片定位，所述激光器豎直設(shè)置于所述固定單元上方，對熱敏芯片進行切割；所述控制單元分別與電阻測試儀、雙CCD對準檢測儀和激光器電連接；所述控制單元控制雙CCD對準檢測儀定位熱敏芯片，并獲取電阻測試儀測得的熱敏芯片的阻值，根據(jù)計算得到切割除去的熱敏芯片的面積S₀，然后控制激光器在切割線相應位置對熱敏芯片進行切割。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻裝置通過雙CCD對準檢測儀對熱敏芯片進行定位，且通過控制單元控制激光器對熱敏芯片按計算公式進行切割，提高熱敏芯片調(diào)阻的自動化，從而提高熱敏芯片阻值的可靠性、精度的一致性。

進一步，所述控制單元包括阻值獲取模塊、計算模塊、定位模塊、切割控制模塊；所述計算模塊分別與阻值獲取模塊和定位模塊電連接，所述定位模塊與切割控制模塊電連接；所述阻值獲取模塊與電阻測試儀電連接；所述定位模塊與雙CCD對準檢測儀和激光器電連接；所述切割控制模塊與激光器電連接。

進一步，所述切割控制模塊控制激光器進行等腰直角三角形切割，計算模塊根據(jù)，計算得到等腰直角三角形的直角邊長為定位模塊獲得計算結(jié)果，控制雙CCD對準檢測儀進行定位，切割控制模塊控制激光器進行切割。

或者，所述切割控制模塊控制激光器進行長方形切割，計算模塊根據(jù)，計算得到長方邊長為定位模塊獲得計算結(jié)果，控制雙CCD對準檢測儀進行定位，切割控制模塊控制激光器進行切割。

為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中熱敏芯片調(diào)阻的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法的示意圖。

圖3是圖2中C處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的兩種切割方式，其中(a)是本發(fā)明的第一種切割方式；(b)是本發(fā)明的第二種切割方式。

圖5是本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的調(diào)阻裝置的控制單元各模塊的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法，請同時參閱圖2和圖3，圖2是本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法的示意圖，包括以下步驟：

S1：將熱敏芯片21與引線22焊接制得紙排支架2；

S2：測試制成紙排支架2的熱敏芯片21的電阻R₁；

S3：根據(jù)調(diào)阻計算公式計算需沿垂直熱敏芯片21底面的方向切割除去的熱敏芯片的面積S₀，然后對熱敏芯片21進行切割，完成調(diào)阻過程；其中，所述S₁為切割前熱敏芯片21的底面面積，所述R₁為熱敏芯片21切割前的實測電阻，所述R為熱敏芯片21的標稱值。

在本實施例中，所述步驟S1，具體的為：通過自動成形、上熱敏芯片、上助焊液、焊接，裁切制得每排有25個熱敏芯片21的紙排支架2。所述熱敏芯片的數(shù)量不局限于此，可根據(jù)需要設(shè)置包含不同數(shù)量熱敏芯片21的紙排支架2。

步驟S2包括以下步驟：

S21：將制成紙排支架2的熱敏芯片21的引線22連接電阻測試儀23后，將紙排支架2置于恒溫油槽24中，通過電阻測試儀23測試得到熱敏芯片21的阻值R₁并保存。由于熱敏芯片是由半導體電子材料在配制、混合、燒結(jié)等制作過程中，各種材料的純度和相互之間混合均勻性通常無法達到絕對一致、均勻，從而使制成的同一底面積高度相等的熱敏芯片的電導率值也不一致，造成用同一底面積和同一高度的熱敏芯片的電阻值有較大的差異，滿足不了產(chǎn)品制作精度的要求。因而，需要對熱敏芯片進行調(diào)阻前的阻值測試確定阻值后，再進行調(diào)阻。

S22：取出測試后的紙排支架2，置于含有醫(yī)用酒精的超聲波清洗槽25中，使熱敏芯片21的端部浸入清洗槽25中進行清洗，然后晾干。

當紙排支架晾干后，進行步驟S3的操作，所述步驟S3包括以下步驟：

S31：將紙排支架2固定，通過雙CCD對準檢測儀26對熱敏芯片21的底面一頂點進行精確定位。

S32：建立以熱敏芯片該頂點為原點、熱敏芯片底面的兩邊及熱敏芯片高度方向分別為X、Y、Z軸的三維坐標系，根據(jù)得到切割線在X、Y軸上的坐標；或者根據(jù)得到切割線在Y軸上的坐標。請參閱圖3，其是本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法中三維坐標系的建立示意圖。本發(fā)明提供了兩種切割方式，圖4(a)中，(X₀，0)和(0，Y₀)分別是切割線在X軸和Y軸上對應的點X₀和Y₀的坐標，所述切割線為X₀Y₀。切割除去的熱敏芯片對應的底面為等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的直角邊為即X₀和Y₀兩點的坐標分別為和圖4(b)中，(0，Y₀)為切割線在Y軸上對應的點Y₀的坐標，所述切割線與X軸平行。切割除去的熱敏芯片對應的底面為長方形，所述長方形的一邊為已知的熱敏芯片底面的一邊，另一邊即Y₀的坐標為所述計算方法及原理如下：熱敏芯片長方體的底面積為S₁，且通常同批次的熱敏芯片的底面積是相同的；S₀為沿垂直熱敏芯片底面的方向切割除去的熱敏芯片的面積；R₁為實測電阻；R為標稱值。所述導體電阻公式為：實測電阻標稱值則又S₀＝S-S₁，則當切割除去的熱敏芯片對應的底面為等腰直角三角形，則當切割除去的熱敏芯片對應的底面為長方形，S₀＝Y(jié)₀b，則其中b為熱敏芯片已知底面的一邊長。

S33：通過激光器對熱敏芯片進行切割。根據(jù)上述的計算，通過雙CCD對準檢測儀對熱敏芯片進行定位，在相應的切割線位置進行切割。

基于以上的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻方法，本發(fā)明提供了一種用于熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻的裝置，請參閱圖5，其是本發(fā)明的熱敏電阻芯片高精度激光調(diào)阻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述裝置包括電阻測試儀23、雙CCD對準檢測儀26、固定單元28、激光器27和控制單元。所述固定單元28用于固定熱敏芯片21。所述電阻測試儀23連接于熱敏芯片21，用于測試并保存熱敏芯片21的阻值。所述雙CCD對準檢測儀26豎直設(shè)置于固定單元28上方，對熱敏芯片21定位。所述激光器27豎直設(shè)置于所述固定單元28上方，通過雙CCD對準檢測儀26定位熱敏芯片21后控制激光器27到達相應位置對熱敏芯片21進行切割。所述控制單元分別與電阻測試儀23、雙CCD對準檢測儀26和激光器27電連接；所述控制單元控制雙CCD對準檢測儀26定位熱敏芯片21，并獲取電阻測試儀23測得的熱敏芯片21的阻值，根據(jù)計算得到切割除去的熱敏芯片的面積S₀，然后控制激光器27在切割線相應位置對熱敏芯片進行切割。

所述控制單元包括阻值獲取模塊291、計算模塊292、定位模塊293、切割控制模塊294；所述計算模塊292分別與阻值獲取模塊291和定位模塊293電連接，所述定位模塊293與切割控制模塊294電連接；所述阻值獲取模塊291與電阻測試儀23電連接；所述定位模塊293與雙CCD對準檢測儀26和激光器27電連接；所述切割控制模塊294與激光器27電連接。

所述切割控制模塊控制激光器進行等腰直角三角形切割，計算模塊根據(jù)，計算得到等腰直角三角形的直角邊長為定位模塊獲得計算結(jié)果，控制雙CCD對準檢測儀進行定位，切割控制模塊控制激光器進行切割。或者，所述切割控制模塊控制激光器進行長方形切割，計算模塊根據(jù)，計算得到長方邊長為定位模塊獲得計算結(jié)果，控制雙CCD對準檢測儀進行定位，切割控制模塊控制激光器進行切割。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。