熱敏電阻芯片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及熱敏電阻生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種熱敏電阻忍片及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱敏電阻是一種電阻阻值會隨溫度升高而變化的電阻，通常用電阻溫度系數(shù)來表 示溫度改變1度時電阻值的相對變化率。由于制造方法和燒結(jié)溫度的不同，每個熱敏電阻有 且只有一個材料常數(shù)B值，且B值與電阻溫度系數(shù)正相關(guān)，即B值越大，其電阻溫度系數(shù)越大， 電阻阻值受到溫度變化的影響越大，熱敏電阻本身的靈敏性就越好。熱敏電阻被廣泛應(yīng)用 于電力電信、家用電器、汽車及醫(yī)療等領(lǐng)域，尤其是在溫度控制、溫度檢測及集成電路保護(hù) 上起到重要作用。其生產(chǎn)原理是將儀、儘、鉆等金屬氧化物混合共熱并在高溫下般燒，得到 組分均一的亞微米級超細(xì)粉體，即粒徑在IOO-1000 nm范圍內(nèi)的高活性粉體顆粒，再對其進(jìn) 行深加工，由于金屬氧化物是固體且在混合時難W避免出現(xiàn)混合不均、粒度差異大的問題， 會對生產(chǎn)出的熱敏電阻的精度和可靠性產(chǎn)生影響，目前可通過溶膠-凝膠法和液相共沉淀 法對該問題進(jìn)行改善。
[0003] 專利CN200310108060公開了一種多層片式負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻及其制備方法，是 由硝酸儀、乙酸儘、乙酸鉆、硝酸儀、硝酸侶、硝酸銘為原料，W巧樣酸為絡(luò)合劑，將原料與絡(luò) 合劑分別溶解于去離子水中并相互混合，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值并在60-90°C下得到干凝膠， 使各組分混合均勻且粒徑一致，再在180-220°C下得到淺黃色粉末，研磨后在600-900°C下 般燒分解得到黑色精細(xì)粉體，然后通過濕法流延、疊片、熱壓、切割、排膠、燒結(jié)、倒角、涂銀、 劃片等工藝得到成品熱敏電阻。該熱敏電阻的B值為3500-4500K，具有精度高、靈敏性好的 特點，但凝膠過程通常需要3-5天的時間，大大延長了生產(chǎn)時間，降低了生產(chǎn)效率，加之該過 程中還需要不斷加熱使其保持一個較高的溫度，能耗很大，致使生產(chǎn)成本也被提高。
[0004] 專利CN200910113607公開了一種S元系忍片型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，是由硝酸 儘、硝酸儀、硝酸鉆為原料，W碳酸氨錠為沉淀劑，將原料與沉淀劑分別溶解于去離子水中 并將二者緩慢混合，采用液相共沉淀法并通過調(diào)節(jié)混合溶液中硝酸鹽與沉淀劑的摩爾比及 pH值得到混合沉淀，對其多次洗涂W除去雜質(zhì)，干燥后得到微細(xì)、均勻的粉末，充分研磨后 在700-900°C下般燒分解得到熱敏電阻納米粉體，然后通過壓塊成型、冷等靜壓、高溫?zé)Y(jié)、 半導(dǎo)體切割、涂燒電極、劃片等工藝得到熱敏電阻忍片，最后經(jīng)環(huán)氧樹脂封裝得到成品熱敏 電阻器。該熱敏電阻器具有一致性好、穩(wěn)定高、可重復(fù)的特點，但其B值僅為3880-3960K，靈 敏性不高，同時由于沉淀劑的加入速度非常緩慢且沉淀產(chǎn)生后需靜置1-2天，同樣延長了生 產(chǎn)時間，降低了生產(chǎn)效率，加之該過程中還需要對其不斷加熱乃至于烘干，能耗很大，致使 生產(chǎn)成本也被提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)效率低、能耗大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種 靈敏性好、能耗少、生產(chǎn)周期短的熱敏電阻忍片及其制備方法。
[0006] 一種熱敏電阻忍片，其原料包括如下質(zhì)量百分含量的組分:硝酸儘40-60%、硝酸 鉆20-35%、硝酸儀10-20%、硝酸侶5-10%，且所述原料均為化學(xué)純晶體，將上述晶體溶解 于去離子水中并攬拌均勻，配制成混合溶液，將混合溶液進(jìn)行熱分解得到混合粉體，將粉體 與溶劑、粘合劑、分散劑及增塑劑混合配制成漿料，并將漿料通過濕法流延成膜及其后處理 工藝后，即可得到所述熱敏電阻忍片。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明所述熱敏電阻忍片的制備方法，具體按如下步驟進(jìn)行：
[0008] 1)按質(zhì)量比稱取硝酸儘、硝酸鉆、硝酸儀和硝酸侶的晶體，將上述晶體充分溶解于 去離子水中并配制成混合溶液，攬拌均勻；
[0009] 2)將混合溶液導(dǎo)入熱分解塔中，在600-900°C下進(jìn)行高溫分解，得到亞微米級的尖 晶石結(jié)構(gòu)粉體；
[0010] 3)將粉體與溶劑、粘合劑、分散劑及增塑劑混合配制成漿料，并用球磨機(jī)對漿料進(jìn) 行充分研磨；
[0011] 4)漿料在流延機(jī)上流延成膜，可根據(jù)產(chǎn)品所需厚度重復(fù)成膜，且每次成膜后都要 對其進(jìn)行2-10分鐘的快速烘干，最終得到成型的己塊；
[0012] 5)將成型的己塊在45-75C的環(huán)境下烘干，并對其進(jìn)行切割、排膠、燒結(jié)、拋磨、倒 角、涂銀、劃片工藝，得到所述熱敏電阻忍片。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述步驟1)中的混合晶體與去離子 水的質(zhì)量比為1:0.4-0.7。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述步驟3)中的漿料組分的質(zhì)量比 為:粉體:溶劑:粘合劑:分散劑:增塑劑=1:0.4-0.7:0.5-0.8:0.005-0.02:0.0 l-0.04。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述溶劑為醋酸正丙醋和異下醇的 混合溶液。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述溶劑中醋酸正丙醋的含量高于 異下醇的含量。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述粘合劑為丙締酸樹脂，所述分 散劑為聚乙二醇辛基苯基酸，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二下醋。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述步驟4)中每一次成膜的厚度為 20-60皿，成膜后的烘干溫度為70-120°C。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述步驟5)中對己塊進(jìn)行烘干操作 時，使其在45-55 °C、56-65 °C及66-75 °C的環(huán)境下各烘干24小時。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明所述制備方法的一個優(yōu)選實施例，所述步驟5)中的燒結(jié)溫度為1150-1250°C，燒結(jié)時間為3-6小時
[0021 ]本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：
[0022] 1、所述熱敏電阻忍片的電阻率范圍為20-30KQ ? mm，B值范圍為4100-4700K，其電 阻精度高、材料穩(wěn)定性及靈敏性好，能夠被廣泛應(yīng)用于高精度測溫及控溫領(lǐng)域。
[0023] 2、所述熱敏電阻忍片的制備方法簡單，無需沉淀靜置或凝膠過程，不僅大大縮短 了生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率，還減少了上述過程中因加熱步驟帶來的巨大能耗，降低了生 產(chǎn)成本，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。
【具體實施方式】
[0024] 下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0025] 一種熱敏電阻忍片，其原料包括如下質(zhì)量百分含量的組分:硝酸儘40-60%、硝酸 鉆20-35%、硝酸儀10-20%、硝酸侶5-10%，且所述原料均為化學(xué)純晶體，將上述晶體溶解 于去離子水中并攬拌均勻，配制成混合溶液，將混合溶液進(jìn)行熱分解得到混合粉體，將粉體 與溶劑、粘合劑、分散劑及增塑劑混合配制成漿料，并將漿料通過濕法流延成膜得到己塊， 成型的己塊經(jīng)過烘干、切割、排膠、燒結(jié)、拋磨、涂銀、劃片工藝后，即可得到所述熱敏電阻忍 片。
[0026] 在上述配制漿料的過程中，使用的溶劑為醋酸正丙醋和異下醇的混合溶液，此二 者極性較大，可使粉體溶解地更加充分、均勻，且相對于甲苯及下酬等有毒溶劑來說更加環(huán) 保。
[0027] 實施例1
[002引 1)按照50 %、27 %、15%和8%的比例稱取775g硝酸儘、418.5g硝酸鉆、232.5g硝酸 儀和124g硝酸侶，將上述物質(zhì)按照1:0.65的質(zhì)量比充分溶解于IL去離子水中，攬拌均勻，配 制成混合溶液；
[0029] 2)將混合溶液導(dǎo)入熱分解塔中，在900°C下進(jìn)行高溫分解，得到亞微米級的尖晶石 結(jié)構(gòu)粉體1460g;
[0030] 3)按照1:0.6:0.55:0.01:0.03的質(zhì)量比，將粉體與876g溶劑、80：3g粘合劑、14.6g 分散劑及43.地增塑劑混合配制成漿料，并將漿料放入球磨機(jī)中充分研磨24小時，其中，溶 劑中醋酸正丙醋與異下醇的質(zhì)量比為3:1，粘合劑為丙締酸樹脂，分散劑為聚乙二醇辛基苯 基酸，增塑劑為鄰苯二甲酸二下醋；
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