[發明專利]一種高精度高可靠快速響應熱敏芯片及其制作方法

在審

• 申請號: 201410371079.9
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104198079A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陳文廷;段兆祥;楊俊;柏琪星;唐黎民;葉建開
• 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

本發明屬于熱敏芯片產品技術領域，特別涉及一種高精度高可靠快速響應熱敏芯片及其制作方法。

背景技術

隨著電子技術的發展，電子元器件將會向著高精度、高可靠、快速響應、微型化的方向發展。SMT技術日益要求電子元器件的表面貼裝化。熱敏芯片作為電子元器件具有不可比擬的優越性：安裝方便效率極高、無引線－無寄生電感、電極在環氧或玻璃封裝層內－可靠性更高。

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。

由于熱敏芯片的廣泛應用，為滿足人們對電子技術快速體驗的需求，這就要求熱敏芯片高精度、高可靠、快速響應。

現有技術中，熱敏芯片的制作方法是：熱敏半導體陶瓷基片制備―印刷金屬電極層―劃片―熱敏芯片，該方法制作而成的熱敏芯片存在如下不足之處：

(1)工作時響應不夠快：現有可焊接CP線和漆包線的熱敏芯片或可測試阻值的熱敏芯片其響應時間2秒以上，響應所需時間長；

(2)阻值精度難以控制：用半導體劃切工藝劃切熱敏芯片，劃切尺寸越小時，阻值誤差越大，即阻值精度難以控制，而且尺寸越小越難以測試熱敏芯片阻值。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，具體公開一種高精度高可靠快速響應熱敏芯片，該熱敏芯片能實現快速響應，阻值精度能精確控制，精度高，同時其玻璃保護層的保護性，使得熱敏芯片具有高可靠性。

為了克服上述技術目的，本發明是按以下技術方案實現的：

本發明所述的一種高精度高可靠快速響應熱敏芯片，包括熱敏半導體陶瓷基片，所述熱敏半導體陶瓷基片的兩表面上間隔的噴涂并燒結有玻璃保護層，在該帶有玻璃保護層的半導體陶瓷基片的兩表面印刷有金屬電極層。

作為上述技術的進一步改進，所述玻璃保護層間隔設置，所述熱敏半導體陶瓷基片兩表面的玻璃保護層對應設置。

在本發明中，所述金屬電極層為金電極或銀電極。

本發明還公開了一種高精度高可靠快速響應熱敏芯片的制作方法，其具體步驟是：

(1)制作熱敏半導體陶瓷基片；

(2)噴涂玻璃保護層：在上述熱敏半導體陶瓷基片的兩表面對應的噴涂玻璃粉液以形成玻璃保護層，所述玻璃保護層在熱敏半導體陶瓷基片的每一表面均為間隔設置；

(3)燒結玻璃保護層：將上述噴涂有玻璃保護層的熱敏半導體陶瓷基片進行燒結：

(4)印刷金屬電極層：在上述有玻璃保護層的熱敏半導體陶瓷基片的兩表面印刷金屬漿料并燒結成金屬電極層；

(5)劃片：按照規定的尺寸規格將上述帶有玻璃保護層和金屬電極層的熱敏半導體陶瓷基片劃切成方片狀；

(6)制得熱敏芯片。

作為上述制作方法的進一步改進，上述步驟(2)噴涂玻璃保護層包括：

(2a)裝配：將熱敏半導體陶瓷基片裝配到隔板上，使不需要噴涂玻璃的區域通過隔板隔離開；

(2b)噴涂玻璃：用噴頭將調配好的玻璃粉液均勻噴涂在裝配好的熱敏半導體陶瓷基片上下兩表面。

作為上述制作方法的更進一步改進，上述步驟(3)所述的燒結玻璃保護層具體是：取下隔板，將噴涂好的熱敏半導體陶瓷基片在一定的溫度下進行燒結，使玻璃粉融化，使得玻璃與熱敏半導體陶瓷基片緊密結合，具體來說，所述玻璃保護層的燒結溫度范圍是600～650℃。

作為上述制作方法的更進一步改進，上述步驟(4)所述的印刷金屬電極層包括以下步驟：

(4a)印刷金屬漿料：采用印刷設備將金屬漿料均勻印刷在帶有玻璃保護層的熱敏半導體陶瓷基片上下兩表面；

(4b)燒結金屬電極層：在一定的溫度下進行燒結，使金屬電極層與玻璃保護層、熱敏半導體陶瓷層緊密結合，所述金屬電極層的燒結溫度是950～1100℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)快速響應：本發明由于在熱敏半導體陶瓷基片的表面設有間隔的玻璃保護層，間隔設置的玻璃保護層將熱敏基片表面分隔成有玻璃保護層的非導電區和沒有玻璃保護層的導電區，從而使得熱敏芯片工作時，當熱敏芯片通電時，電流快速流通導電區，減少流通非導電區(即減少電流流通整個芯片)，同時只要熱敏芯片的導電區感應到環境溫度，熱敏芯片就快速體現阻值了；

(2)高精度：本發明的熱敏芯片可以有效避免熱敏芯片尺寸劃切越小時其阻值誤差越大，增加熱敏芯片尺寸，也便于采用設備測試阻值，從而有效提高阻值精度；