專利名稱：多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻廣泛地應(yīng)用于溫度控制、溫度檢測、溫度補償、集成電路保護等場合，其中片式NTC熱敏電阻可用于電信、家用電器、汽車及醫(yī)療等領(lǐng)域的溫度控制、溫度檢測、溫度補償、集成電路保護。近年來由于這些領(lǐng)域特別是移動通信及汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，對用于這些產(chǎn)業(yè)特別是作為溫度補償晶體振蕩器上的片式NTC熱敏電阻的要求顯著增長，而因為片式NTC熱敏電阻的生產(chǎn)，尤其是其中多層片式NTC熱敏電阻的生產(chǎn)，所需投入過大而且還存在許多技術(shù)工藝因素的制約，片式NTC熱敏電阻的性能，如體積較大、精度較低，已經(jīng)不能滿足這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小、精度高的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻及其制造方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用超細粉體技術(shù)合成NTC熱敏精細粉體，并采用流延工藝(薄帶澆注)、燒結(jié)工藝及涂敷金屬電極工藝技術(shù)得到多片層負溫度系數(shù)熱敏電阻。該多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻，其特點是以硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鉻、檸檬酸(分析純AR)原料組成，所述熱敏電阻中各金屬元素含量分別為鎳0-40mol％、錳5-70mol％、鈷0-50mol％、鎂0-10mol％、鋁0-10mol％、鉻0-5mol％。
所述的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特點是包括以下步驟①、按化學(xué)計量比稱量硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鉻，用去離子水溶解，制成溶液A；②、稱量等摩爾量的檸檬酸，用去離子水溶解，制成溶液B；③、將所制備的A溶液加入到B溶液中攪拌30-60分鐘，用氨水調(diào)節(jié)PH值到5-7，在60℃-90℃下脫水得到干凝膠，180℃-220℃下得到淺黃色粉末，研磨30-60分鐘，置于箱式爐中600℃-900℃熱分解2-6小時，得到黑色的負溫度系數(shù)熱敏精細粉體；④、采用與所得熱敏精細粉體材料相匹配的流延劑，按粉體流延劑重量比50-70∶50-30，將所得熱敏精細粉體與流延劑在瑪瑙罐中研磨混合24-80小時，得到負溫度系數(shù)熱敏流延槳料；⑤、將所得負溫度系數(shù)熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜，其中單層膜片厚度為20um±2um，多層膜片厚度500um±20um，疊片、熱壓、線切割、高溫排粘，放入燒結(jié)爐進行高溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃-1300℃，燒結(jié)時間為1-8小時；⑥、對所得負溫度系數(shù)熱敏燒結(jié)體制備外電極后，進行三層電鍍，經(jīng)125℃熱老化1000小時即得到成品。
所述的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法中對所得負溫度系數(shù)熱敏燒結(jié)體制備外電極是將負溫度系數(shù)熱敏燒結(jié)體在倒角機進行倒角，并在其端頭經(jīng)涂敷機涂敷外電極，在隧道窯爐中燒滲電極。
所述的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于所述步驟5中將所得負溫度系數(shù)熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜后，先經(jīng)印刷機印刷內(nèi)電極再疊片，印刷的內(nèi)電極為賤金屬內(nèi)電極。
本發(fā)明采用超細粉體技術(shù)合成NTC熱敏精細粉體，并采用流延工藝(薄帶澆注)、燒結(jié)工藝及涂敷金屬電極工藝技術(shù)得到多片層負溫度系數(shù)熱敏電阻，所得多片層負溫度系數(shù)熱敏電阻體積小其元件尺寸為1.0mm×0.5mm×0.5mm；精度高，其材料常數(shù)B值為3500～4500K，B值允許偏差±1％。該多片層負溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻值R25℃＝220Ω～470KΩ，可調(diào)。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例1(含量以摩爾百分比為單位)多層片式負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻以硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鉻、檸檬酸(分析純AR)為原料；其中金屬元素含量為鎳40mol％，錳5mol％、鈷50mol％、鉻5mol％。
按化學(xué)計量比稱量硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鉻，用去離子水溶解，得到溶液A；稱量等摩爾量的檸檬酸，用去離子水溶解，得到溶液B；將所制備的A溶液加入到B溶液中攪拌60分鐘，用氨水調(diào)節(jié)PH值到5，在80℃下脫水得到干凝膠，200℃下得到淺黃色粉末，研磨60分鐘，置于箱式爐中600℃熱分解6小時，得到NTC熱敏精細粉體材料。
采用與所得NTC熱敏精細粉體材料相匹配的流延劑，按粉體∶流延劑＝60∶40(重量比)將NTC熱敏精細粉體與流延劑在瑪瑙罐中研磨混合24小時，得到NTC熱敏流延槳料；將NTC熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜，其中單層膜片厚度為20um±2um，多層膜片厚度500um±20um，采用賤金屬內(nèi)電極，經(jīng)印刷機印刷內(nèi)電極，疊片，用熱壓機進行熱壓，精密切割機進行線切割，在高溫干燥箱中(500℃)進行排粘，放入燒結(jié)爐進行高溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃，燒結(jié)時間8小時；將NTC熱敏燒結(jié)體在倒角機進行倒角，并在其端頭經(jīng)涂敷機涂敷外電極，在隧道窯爐中燒滲電極，然后進行三層電鍍，經(jīng)125C熱老化1000小時，進行性能參數(shù)測試，篩選成品，得到元件尺寸為1.0mm×0.5mm×0.5mm(0402)的多層片式NTC熱敏電阻元件。這種多層結(jié)構(gòu)所制作的NTC熱敏電阻具有高精度材料常數(shù)B＝3500，B值允許偏差±1％。電阻值R25℃＝220Ω。
實施例2(含量以摩爾百分比為單位)多層片式負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻以硝酸鎳、乙酸錳、硝酸鎂、檸檬酸(分析純AR)為原料；其中金屬元素含量為鎳20mol％，錳70mol％、鎂10mol％。
按化學(xué)計量比稱量硝酸鎳、乙酸錳、硝酸鎂，用去離子水溶解，得到溶液A；稱量等摩爾量的檸檬酸，用去離子水溶解，得到溶液B；將所制備的A溶液加入到B溶液中攪拌60分鐘，用氨水調(diào)節(jié)PH值到7，在60℃下脫水得到干凝膠，180℃下得到淺黃色粉末，研磨30分鐘，置于箱式爐中700℃熱分解2小時，得到NTC熱敏精細粉體材料。
采用與所得NTC熱敏精細粉體材料相匹配的流延劑，按粉體∶流延劑＝50∶50(重量比)將NTC熱敏精細粉體與流延劑在瑪瑙罐中研磨混合24小時，得到NTC熱敏流延槳料；將NTC熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜，其中單層膜片厚度為20um±2um，多層膜片厚度500um±20um，疊片，用熱壓機進行熱壓，精密切割機進行線切割，在高溫干燥箱中(500℃)進行排粘，放入燒結(jié)爐進行高溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200℃，燒結(jié)時間為4小時；將NTC熱敏燒結(jié)體在倒角機進行倒角，并在其端頭經(jīng)涂敷機涂敷外電極，在隧道窯爐中燒滲電極，然后進行三層電鍍，經(jīng)125℃熱老化1000小時，進行性能參數(shù)測試，篩選成品，得到元件尺寸為1.0mm×0.5mm×0.5mm(0402)的多層片式NTC熱敏電阻元件。這種多層結(jié)構(gòu)所制作的NTC熱敏電阻具有高精度材料常數(shù)B＝4050，B值允許偏差±1％。電阻值R25℃＝47KΩ。
實施例3(含量以摩爾百分比為單位)多層片式負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻以乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鎂、硝酸鋁、檸檬酸(分析純AR)為原料；其中金屬元素含量為錳50mol％、鈷35mol％，鎂5mol％、鋁10mol％。
按化學(xué)計量比稱量乙酸鈷、乙酸錳、硝酸鎂，硝酸鋁，用去離子水溶解，得到溶液A；稱量等摩爾量的檸檬酸，用去離子水溶解，得到溶液B；將所制備的A溶液加入到B溶液中攪拌40分鐘，用氨水調(diào)節(jié)PH值到6，在90℃下脫水得到干凝膠，220℃下得到淺黃色粉末，研磨60分鐘，置于箱式爐中900℃熱分解2小時，得到NTC熱敏精細粉體材料。
采用與NTC熱敏精細粉體材料相匹配的流延劑，按粉體∶流延劑＝70∶30(重量比)將NTC熱敏精細粉體與流延劑在瑪瑙罐中研磨混合80小時，得到NTC熱敏流延槳料；將NTC熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜，其中單層膜片厚度為20um±2um，多層膜片厚度500um±20um，疊片，用熱壓機進行熱壓，精密切割機進行線切割，在高溫干燥箱中(500℃)進行排粘，放入燒結(jié)爐進行高溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300℃，燒結(jié)時間為2小時；將NTC熱敏燒結(jié)體在倒角機進行倒角，并在其端頭經(jīng)涂敷機涂敷外電極，在隧道窯爐中燒滲電極，然后進行三層電鍍，經(jīng)125℃熱老化1000小時，進行性能參數(shù)測試，篩選成品，得到元件尺寸為1.0mm×0.5mm×0.5mm(0402)的多層片式NTC熱敏電阻元件。這種多層結(jié)構(gòu)所制作的NTC熱敏電阻具有高精度材料常數(shù)B＝4500，B值允許偏差±1％。電阻值R25℃＝470KΩ。
權(quán)利要求
1.一種多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻，其特征在于以硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鉻、檸檬酸(分析純AR)原料組成，所述熱敏電阻中各金屬元素含量分別為鎳0-40mol％、錳5-70mol％、鈷0-50mol％、鎂0-10mol％、鋁0-10mol％、鉻0-5mol％。
2.權(quán)利要求1所述的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于包括以下步驟①、按化學(xué)計量比稱量硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鉻，用去離子水溶解，制成溶液A；②、稱量等摩爾量的檸檬酸，用去離子水溶解，制成溶液B；③、將所制備的A溶液加入到B溶液中攪拌30-60分鐘，用氨水調(diào)節(jié)PH值到5-7，在60℃-90℃下脫水得到干凝膠，180℃-220℃下得到淺黃色粉末，研磨30-60分鐘，置于箱式爐中600℃-900℃熱分解2-6小時，得到黑色的負溫度系數(shù)熱敏精細粉體；④、采用與所得熱敏精細粉體材料相匹配的流延劑，按粉體流延劑重量比50-70∶50-30，將所得熱敏精細粉體與流延劑在瑪瑙罐中研磨混合24-80小時，得到負溫度系數(shù)熱敏流延槳料；⑤、將所得負溫度系數(shù)熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜，其中單層膜片厚度為20um±2um，多層膜片厚度500um±20um，疊片、熱壓、線切割、高溫排粘，放入燒結(jié)爐進行高溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃-1300℃，燒結(jié)時間為1-8小時；⑥、對所得負溫度系數(shù)熱敏燒結(jié)體制備外電極后，進行三層電鍍，經(jīng)125℃熱老化1000小時即得到成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于對所得負溫度系數(shù)熱敏燒結(jié)體制備外電極是將負溫度系數(shù)熱敏燒結(jié)體在倒角機進行倒角，并在其端頭經(jīng)涂敷機涂敷外電極，在隧道窯爐中燒滲電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于所述步驟5中將所得負溫度系數(shù)熱敏流延槳料在流延薄帶澆注機上成膜后，先經(jīng)印刷機印刷內(nèi)電極再疊片，印刷的內(nèi)電極為賤金屬內(nèi)電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻及其制造方法。該多層片式負溫度系數(shù)熱敏電阻以硝酸鎳、乙酸錳、乙酸鈷、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鉻、檸檬酸(分析純AR)原料組成。將所述材料采用超細粉體技術(shù)合成負溫度系數(shù)熱敏精細粉體，并采用流延工藝(薄帶澆注)、燒結(jié)工藝及涂敷金屬電極工藝技術(shù)得到多片層負溫度系數(shù)熱敏電阻，所得多片層負溫度系數(shù)熱敏電阻體積小、高精度，其材料常數(shù)B值為3500～4500K，電阻值R
文檔編號H01C7/04GK1610017SQ200310108069
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者陳圣造, 高燕玲, 王疆瑛 申請人:上海春葉實業(yè)有限公司