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如何制作耐高温ntc热敏电阻
返回列表 来源: 发布日期: 2022.01.15

常见的热敏电阻(ntc)通过流延或干压成型方式,将过渡金属氧化物如氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铁、氧化铜及氧化铝两种及两种以上的过渡金属氧化物掺杂,制成浆料或粉料,采用成型、烧结、制电极,制成ntc热敏电阻芯片,再采用焊接、包封或玻璃封装等工艺制成ntc热敏电阻器,在-50-350℃温度范围内,ntc热敏电阻器得到了广泛的应用,但超过350℃此一类型的ntc热敏电阻就无法可靠的使用了。

有鉴于现有技术中热敏电阻元件的缺陷,南京时恒电子科技有限公司研发了一种新型的具有防爆、防水、耐腐蚀和耐高温性能的热敏电阻时恒电子研发的负温度系数热敏电阻在结构上,采用芯片与引线直接接触的结构,外裹高温陶瓷套,并且陶瓷套外以耐高温的釉水密封层加以完全密封。结构中没有采用影响高温条件下的可靠性的成分和结构,从而提高了元件在高温下的可靠性。在制造时,引线通过灌注芯片浆料的方式在引线前端形成芯片与芯片浆料的整体,使得制成的引线包埋在芯片中,并且保证了两者的充分结合并提高了结合强度。这样的结构,由于不再需要焊接银浆,使用环境将不受限于银浆的自身性能,使得获得的元件能够适应更高的使用温度。

此种负温度系数热敏电阻是通过插入的方式使引线与陶瓷材料直接接触,考虑到芯片性能,要求插入深度保持一致。其特点为整体负温度系数热敏电阻是通过1000-1400℃高温烧结而成,可在温度达900℃的环境下使用,解决了负温度系数热敏电阻不能在高温环境下使用的难题,时恒电子采用以下方法:

一、芯片浆料制备

芯片浆料是通过将金属氧化物(锰、钴、镍、铁、铜、铝、钇、锆等)按一定比例配好,经过一次研磨、烘干、预烧,二次研磨并加入一定比例的粘合剂制成浆料,具体过程包括:

1、配料:将原材料按一定摩尔比配好;

2、一次研磨:将上述配好的金属氧化物粉料按照一定的料球比在行星球磨机中研磨,得到一次研磨料;

3、烘干:将一次研磨料倒入不锈钢盘内放置在烘箱中烘干;

4、预烧:将烘干的粉料过20目不锈钢筛子粉碎后倒入耐高温瓷皿中放入预烧炉中预烧,预烧温度为850℃±15℃,保温2小时,降温方式为随炉自然冷却;

5、二次研磨:预烧后的粉料以与第一次研磨相同的方式研磨;

6、加入粘合剂和分散剂:根据需要在二次研磨出料前向磨机中加入聚乙烯醇粘合剂和聚丙烯酰胺分散剂,再研磨30分钟后出料。

二、制备预烧体

1、引线准备:将引线在工装板上排列好,每两根引线为一组,两根引线间隔1-3毫米,引线一端整理整齐以保证插入的一致性;

2、胶带粘贴:在工装板上粘贴胶带,将引线固定在工装板上,同时保证引线一端露出足够长度;

3、准备陶瓷套:将高温陶瓷套按所需间距排列好,在其中灌入芯片浆料,将准备好的引线在其中插入所需要的深度,或者先将引线在陶瓷套中插入合适的深度,然后灌入所需量的浆料。

三、烧结

将获得的预烧体转移到烧结工装上,在烧结炉中进行烧结,烧结温度1000-1400℃,烧结时间2±0.2小时,获得坯体。

四、制作釉水密封层

将烧结好的坯体浸入耐高温釉水中使得高温陶瓷套及芯片陶瓷料被整体密封,然后在600-900℃下烧结形成釉水密封层,制得耐高温负温度系数热敏电阻。

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