[發明專利]高精度溫度傳感器用NTC熱敏芯片制作方法

有效

• 申請號: 201010529612.1
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN101995306A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 段兆祥;楊俊;柏琪星;唐黎明;葉建開;黃亞桃
• 申請（專利權）人: 肇慶愛晟電子科技有限公司
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 華輝;曹愛紅

技術領域

本發明屬于電子元器件技術領域。具體公開高精度溫度傳感器用NTC熱敏芯片制作方法。?

背景技術

由NTC熱敏芯片作為核心采取不同封裝形式構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化成所需的電子信號的核心作用。?

隨著電子技術的發展，各種電子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、補償等場合的應用日益增加。同時由于電子設備高精度溫度探測、溫度控制的需要，對NTC熱敏電阻器的R電阻值、B值(熱敏電阻器的材料常數)的精度和穩定性提出了越來越高的要求。在高精度測溫應用場合中要求溫度精度可以控制在0.1％℃，這就要求R電阻值及B值的精度控制在0.3％內，且在應用電路中使用后的電性能(R電阻值及B值)年漂移率小于0.1％。?

如圖1、圖2所示，現有的NTC熱敏電阻一般采用以下工藝流程：熱敏半導體陶瓷粉末制備-單個成型-燒結-燒滲電極-電阻率測試，該工藝過程是直接由熱敏半導體陶瓷粉末10直接制成單個的NTC熱敏芯片20，并在熱敏電阻的兩端部燒滲端電極30。?

該種工藝技術在陶瓷粉料配方已經確定的情況下，單個NTC熱敏芯片20的電性能取決于產品的幾何尺寸和燒結工藝對電性能影響。由于半導體陶瓷材料受燒結工藝參數的燒結溫度、爐腔氣氛等條件影響較大，使得現有的NTC熱敏芯片20制造工藝技術存在了兩個明顯的不足：?

一、阻值精度低：現有技術制成的產品電氣性能定型于燒結工藝，燒結、燒滲電極后的阻值分散且不能調節，批量生產中R25阻值精度一般在±5％內、B值(熱敏電阻器的材料常數)在±3％內，無法滿足高精度要求。?

二、穩定性差：制成后的NTC熱敏芯片的兩電極間的半導體陶瓷體裸露，在潮氣、鹽霧、空氣氧化、腐蝕性氣體等惡劣環境中很容易造成半導體陶瓷和金屬電極間的老化，從而形成電氣性能的漂移。電性能在高溫老化1000小時后漂移量達到3％，這遠遠超出高精度測溫應用場合中要求的R電阻值及B值0.3％的精度要求。?

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種高精度溫度傳感器用NTC熱敏芯片制作方法，該制作方法制作的NTC熱敏芯片能較好地實現高精度調阻，可靠性好，在高精度測溫應用場合中R電阻值及B值的精度控制在0.3％內，即溫度精度可以控制在0.1％℃，且在應用電路中使用后的電性能(R電阻值及B值)年漂移率小于0.1％，因此其能較好地實現高精度調阻，穩定性好。?

為了達到上述技術目的，本發明的技術方案是：?

本發明所述的高精度溫度傳感器用NTC熱敏芯片制作方法，其制作步驟：?

(1)NTC熱敏半導體陶瓷粉體制備；?

(2)條狀成型/燒結；?

(3)玻璃封裝；?

(4)阻率測試；?

(5)尺寸劃切；?

(6)上端電極。?

上述步驟(1)中熱敏半導體陶瓷粉體制備可以是物理法或是化學法：?

A.物理法(球磨法)熱敏半導體陶瓷粉體其過程是：配料(按特定定配方)-球磨-出料-烘干-過篩-預燒-研磨-烘干-過篩-粉體備用。?

B.化學法(溶膠-凝膠法)熱敏半導體陶瓷粉體其過程是：溶膠的制備——凝膠化——凝膠的干燥——煅燒-粉體備用。?

上述步驟(2)條狀成型/燒結為等靜壓成型法或擠壓成型法，然后進行高溫燒結成NTC熱敏半導體陶瓷條。?

A.NTC熱敏陶瓷條等靜壓成型法：將制備好的NTC熱敏陶瓷粉料至于橡膠模具中，松裝，振實；置于等靜壓機中，采用300～400Mpa的壓強壓30分鐘，釋壓，從模具中取出制得陶瓷錠；切片：根據NTC熱敏電阻器設計的需要，采用內圓切割機切割燒結后的壓敏電阻陶瓷錠至所需厚度為200～2000μm的NTC熱敏陶瓷基片。然后進行高溫燒結成NTC熱敏半導體陶瓷條。?

B.擠壓成型將制備好的NTC熱敏陶瓷粉料按重量配比為瓷粉∶PVA黏合劑＝100∶40配置置于攪拌罐內攪拌均勻；經過煉泥、陳腐后采用擠壓機擠出所需尺寸的條(棒)狀陶瓷。?

高溫燒結：將壓好的生胚陶瓷錠采用高溫燒結爐緩慢(1℃/min)升溫至1200±50℃，保溫5～10～小時，然后緩慢(1℃/min)降溫至100℃。?

上述步驟(3)中表面玻璃防護層涂覆包括：?