专利名称：高精度温度传感器用ntc热敏芯片制作方法
技术领域：
本发明属于电子元器件技术领域。具体公开高精度温度传感器用NTC热敏芯片制 作方法。
背景技术：
由NTC热敏芯片作为核心采取不同封装形式构成的热敏电阻和温度传感器广泛 应用于各种温度探测、温度补偿、温度控制电路，其在电路中起到将温度的变量转化成所需 的电子信号的核心作用。随着电子技术的发展，各种电子进一步多功能化和智能化，NTC热敏芯片在各种需 要对温度进行探测、控制、补偿等场合的应用日益增加。同时由于电子设备高精度温度探 测、温度控制的需要，对NTC热敏电阻器的R电阻值、B值(热敏电阻器的材料常数)的精 度和稳定性提出了越来越高的要求。在高精度测温应用场合中要求温度精度可以控制在 0. 1%°C，这就要求R电阻值及B值的精度控制在0.3%内，且在应用电路中使用后的电性能 (R电阻值及B值)年漂移率小于0. 1 %。如
图1、图2所示，现有的NTC热敏电阻一般采用以下工艺流程热敏半导体陶瓷 粉末制备-单个成型-烧结-烧渗电极-电阻率测试，该工艺过程是直接由热敏半导体陶 瓷粉末10直接制成单个的NTC热敏芯片20，并在热敏电阻的两端部烧渗端电极30。该种工艺技术在陶瓷粉料配方已经确定的情况下，单个NTC热敏芯片20的电性能 取决于产品的几何尺寸和烧结工艺对电性能影响。由于半导体陶瓷材料受烧结工艺参数的 烧结温度、炉腔气氛等条件影响较大，使得现有的NTC热敏芯片20制造工艺技术存在了两 个明显的不足一、阻值精度低现有技术制成的产品电气性能定型于烧结工艺，烧结、烧渗电极 后的阻值分散且不能调节，批量生产中R25阻值精度一般在士5%内、B值(热敏电阻器的 材料常数)在士3%内，无法满足高精度要求。二、稳定性差制成后的NTC热敏芯片的两电极间的半导体陶瓷体裸露，在潮气、 盐雾、空气氧化、腐蚀性气体等恶劣环境中很容易造成半导体陶瓷和金属电极间的老化，从 而形成电气性能的漂移。电性能在高温老化1000小时后漂移量达到3%，这远远超出高精 度测温应用场合中要求的R电阻值及B值0. 3%的精度要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种高精度温度传感器用NTC热 敏芯片制作方法，该制作方法制作的NTC热敏芯片能较好地实现高精度调阻，可靠性好， 在高精度测温应用场合中R电阻值及B值的精度控制在0. 3%内，即温度精度可以控制在 0. 1%°C，且在应用电路中使用后的电性能(R电阻值及B值)年漂移率小于0. 1%，因此其 能较好地实现高精度调阻，稳定性好。为了达到上述技术目的，本发明的技术方案是
本发明所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其制作步骤(I)NTC热敏半导体陶瓷粉体制备；(2)条状成型/烧结；(3)玻璃封装；(4)阻率测试；(5)尺寸划切；(6)上端电极。上述步骤(1)中热敏半导体陶瓷粉体制备可以是物理法或是化学法A.物理法(球磨法)热敏半导体陶瓷粉体其过程是配料(按特定定配方)_球 磨-出料-烘干-过筛_预烧_研磨_烘干_过筛_粉体备用。B.化学法(溶胶_凝胶法)热敏半导体陶瓷粉体其过程是溶胶的制备——凝胶 化——凝胶的干燥——煅烧_粉体备用。上述步骤(2)条状成型/烧结为等静压成型法或挤压成型法，然后进行高温烧结 成NTC热敏半导体陶瓷条。A. NTC热敏陶瓷条等静压成型法将制备好的NTC热敏陶瓷粉料至于橡胶模具中， 松装，振实；置于等静压机中，采用300 400Mpa的压强压30分钟，释压，从模具中取出制 得陶瓷锭；切片根据NTC热敏电阻器设计的需要，采用内圆切割机切割烧结后的压敏电阻 陶瓷锭至所需厚度为200 2000 μ m的NTC热敏陶瓷基片。然后进行高温烧结成NTC热敏 半导体陶瓷条。B.挤压成型将制备好的NTC热敏陶瓷粉料按重量配比为瓷粉PVA黏合剂= 100 40配置置于搅拌罐内搅拌均勻；经过炼泥、陈腐后采用挤压机挤出所需尺寸的条 (棒)状陶瓷。高温烧结将压好的生胚陶瓷锭采用高温烧结炉缓慢(l°C/min)升温至 1200士50°C，保温5 10 小时，然后缓慢(1°C /min)降温至100°C。上述步骤(3)中表面玻璃防护层涂覆包括a.玻璃浆料的配置；玻璃浆料的组成按重量配比是玻璃粉料30 60% ；PVB 树脂10 30 % ；增塑剂0. 5 5 % ；分散剂0. 1 3 %，溶剂30 50 %，此处PVB树脂是 B-76PVB树脂；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP ；所述分散剂为AK-3501分散剂；溶剂 为醋酸正丙酯。b.将NTC热敏半导体陶瓷条排列于托架上；c.在托架的上下通过上下两喷枪将玻璃浆料对陶瓷条进行喷涂，托架可连续向前 或旋转运动，完成批量产品的玻璃浆料涂覆；d.将涂敷上玻璃浆料的NTC热敏半导体陶瓷条/棒连同托架置于烘箱中80 150°C烘干1 3个小时。e.取下陶瓷条，置于承烧板上进炉烧结(800 900) V /0. 5小时，冷却出炉后便 在陶瓷条的表面形成一层均勻致密的玻璃保护层，调节喷涂层的厚度将烧结后的玻璃封装 层控制在20 30微米的厚度。所述步骤(6)中上端电极是芯片的两端均勻涂上端电极浆料并采用电阻炉将银 电极和NTC热敏瓷体介质紧密烧渗。
与现有技术相比，本发明的有益效果本发明所述的温度传感器用NTC热敏芯片的制作方法与采用传统工艺方法相比， 具体如下表所示表一
权利要求
高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其制作步骤(1)NTC热敏半导体陶瓷粉体制备；(2)条状成型/烧结；(3)玻璃封装；(4)电阻率测试；(5)尺寸划切；(6)上端电极。
2.根据权利要求1所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 上述步骤(1)中NTC热敏半导体陶瓷粉体制备方法是物理法或者化学法。
3.根据权利要求2所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 所述NTC热敏半导体陶瓷粉体物理的制备方法是球磨法，配料_球磨-出料-烘干_粗过 筛_预烧_研磨_烘干_精过筛_粉体备用。
4.根据权利要求2所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 所述NTC热敏半导体陶瓷粉体化学的制备方法是溶胶_凝胶法溶胶的制备_凝胶化_凝 胶的干燥-煅烧-粉体备用。
5.根据权利要求1所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 上述步骤(2)条状成型/烧结为等静压成型或挤压成型，然后进行高温烧结成NTC热敏半 导体陶瓷条。
6.根据权利要求1所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 上述步骤(3)中表面玻璃防护层涂覆包括a.玻璃浆料的配置；b.将NTC热敏半导体陶瓷条排列于托架上；c.在托架的上下通过上下两喷枪将玻璃浆料对陶瓷条进行喷涂，完成批量产品的玻璃 浆料涂覆；d.将涂敷上玻璃浆料的NTC热敏半导体陶瓷条/棒连同托架置于烘箱中80 150°C 烘干1 3个小时；e.取下陶瓷条，置于承烧板上进炉烧结(800 900)°C/0.5小时，冷却出炉后便在陶 瓷条的表面形成一层均勻致密的玻璃保护层，调节喷涂层的厚度将烧结后的玻璃封装层控 制在20 30微米的厚度。
7.根据权利要求6所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 上述步骤a中玻璃浆料的组成按重量配比是玻璃粉料30 60% ;PVB树脂10 30% ；增 塑剂0. 5 5% ；分散剂0. 1 3%，溶剂30 50%。
8.根据权利要求7所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在 于所述PVB树脂是B-76PVB树脂；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP ；所述分散剂为 AK-3501分散剂；溶剂为醋酸正丙酯。
9.根据权利要求1所述的高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其特征在于 所述步骤(6)上端电极是NTC热敏芯片的两端均勻涂上端电极浆料并采用电阻炉将银电 极和NTC热敏瓷体介质紧密烧渗。
全文摘要
本发明属于电子元器件技术领域。具体公开一种高精度温度传感器用NTC热敏芯片制作方法，其制作步骤(1)NTC热敏半导体陶瓷粉体制备；(2)条状成型/烧结；(3)玻璃封装；(4)电阻率测试；(5)尺寸划切；(6)上端电极。该制作方法制作的NTC热敏芯片在高精度测温应用场合中R电阻值及B值(材料常数)的精度控制在0.3％内，即温度精度可以控制在0.1％℃，且在应用电路中使用后的电性能(R电阻值及B值)年漂移率小于0.1％，因此其能较好地实现高精度调阻，稳定性好。
文档编号G01K7/22GK101995306SQ20101052961
公开日2011年3月30日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者叶建开, 唐黎明, 杨俊 , 柏琪星, 段兆祥, 黄亚桃 申请人:肇庆爱晟电子科技有限公司