[發(fā)明專利]基于金屬片的NTC熱敏電阻溫度傳感器及其制作方法

有效

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• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102288320A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 段兆祥;楊俊;柏琪星;唐黎民
• 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(fā)明屬于溫度傳感器技術領域，特別涉及一種基于金屬片的NTC熱敏電阻溫度傳感器及其制作方法。

背景技術

由NTC熱敏芯片作為核心部件，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(fā)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?shù)葓龊系膽萌找嬖黾印?/p>

由于探測溫度的靈敏性要求，對NTC溫度傳感器的反應速度提出了越來越快的要求，這便要求NTC溫度傳感器的熱時間常數(shù)盡量小，響應速度要快。

目前NTC溫度傳感器一般采取由NTC熱敏芯片1’、引線2’和外層絕緣包封層3’組成，其制作方法是：

(1)制備NTC熱敏芯片1’；

(2)在NTC熱敏芯片上引線2’；

(3)將NTC熱敏芯片由外層絕緣層包封形成NTC熱敏電阻；

(4)對NTC熱敏電阻進行電氣性能測試。

制成后的NTC溫度傳感器的內(nèi)部NTC熱敏芯片為圓片型和方片型。現(xiàn)有技術制造的NTC溫度傳感器由于芯片厚度較厚(0.3-3mm)，且外層絕緣包封物質(zhì)(一般為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅樹脂)厚度也較厚且導熱性差。即該NTC溫度傳感器在感溫過程中熱量要經(jīng)過幾層傳遞，在感溫過程中熱量首先傳遞到絕緣包封層，再逐步傳遞到NTC熱敏芯片，到NTC熱敏芯片的核心也完全達到外界溫度時需要較長的時間，熱時間常數(shù)一般為5-15-秒。這種反應速度不能滿足對溫度探測的高靈敏度的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種基于金屬片的NTC熱敏電阻溫度傳感器，該溫度傳感器高導熱性能高，其在測溫過程中熱傳導所需的時間非常短，熱時間常數(shù)一般為0.5-3-秒，能滿足對溫度探測的高靈敏度的要求，是傳統(tǒng)技術的十分之一。

為了克服上述技術目的，本發(fā)明是按以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的一種基于金屬片的NTC熱敏電阻溫度傳感器，包括金屬基片，所述金屬基片上通過玻璃絕緣介質(zhì)層貼覆至少一個NTC熱敏電阻芯片，所述NTC熱敏電阻芯片的金屬電極對應連接有引線，所述NTC熱敏電阻芯片與引線的連接處以及NTC熱敏電阻芯片外圍包覆有玻璃封裝層。

作為上述技術的進一步改進，所述金屬基片的厚度范圍是0.05-0.2mm。

作為上述技術的更進一步改進，所述NTC熱敏電阻芯片的厚度范圍是0.2-2毫米。

此外，本發(fā)明還公開了基于金屬片的NTC熱敏電阻溫度傳感器的制作方法，其制作步驟是：

(1)制備NTC熱敏電阻芯片；

(2)將金屬基片通過玻璃絕緣介質(zhì)層與NTC熱敏電阻芯片結合；

(3)在NTC熱敏電阻芯片上上引線；

(4)采用玻璃封裝層封裝并燒結。

具體來說：上述步驟(1)NTC熱敏電阻芯片制備過程包括：

a.成型：熱敏半導體陶瓷粉體制備并制成NTC熱敏陶瓷錠；

b.高溫燒結：將上述制成的NTC熱敏陶瓷錠高溫燒結；

c.劃切：將燒結后的NTC熱敏陶瓷錠劃切成NTC熱敏陶瓷基片；

d.在NTC熱敏陶瓷基片的表面印刷燒滲電極；

e.劃片：按照電阻率所計算的尺寸將NTC熱敏陶瓷基片劃切成片狀的NTC熱敏電阻芯片。

上述步驟(2)的玻璃絕緣介質(zhì)層與NTC熱敏電阻芯片結合過程包括：

a.在金屬基片表面印刷玻璃玻璃絕緣介質(zhì)漿料；

b.貼敷NTC熱敏電阻芯片；

c.燒結：在600-880℃將金屬基片表面、玻璃玻璃絕緣介質(zhì)漿料及NTC熱敏電阻芯片一起燒結。

上述步驟(3)的上引線的過程具體包括：

a.將金屬導線采用銀漿粘結于NTC熱敏電阻芯片上；

b.燒結：在銀漿燒結溫度下燒結。

上述步驟(4)具體包括：

a.采用和金屬基片與NTC陶瓷匹配的玻璃材料制備成漿料，采用點膠機將漿料點于NTC熱敏電阻芯片上，完全覆蓋NTC熱敏電阻芯片和引線的根部。

b.燒結：在封裝玻璃燒結溫度下進行燒結。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：