[發明專利]熱敏陶瓷粉體、NTC熱敏芯片、溫度傳感器及制備方法

有效

• 申請號: 201810990546.4
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109053158B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 劉斌;王田軍;杜野;吳菲;徐邦耿;黃小華
• 申請（專利權）人: 深圳市匯北川電子技術有限公司
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22;C04B35/01;C04B35/622;C04B35/626;C03C8/04;C03C12/00;C04B41/85
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

1.一種熱敏陶瓷漿料制備的NTC熱敏芯片，其特征在于，所述NTC熱敏芯片采用熱敏陶瓷粉體和銀包鈀電極制備而成，所述熱敏陶瓷粉體包括二氧化錳粉末18~38%、三氧化二鈷粉末12~20%、氧化鐵粉末4~14%、氧化鎳粉末21~41%和稀土氧化物粉末2~10%所述銀包鈀電極的組成包括銀包鈀粉末、氧化鐵粉末和二氧化錳粉末，所述銀包鈀粉末的粒徑為3~6um，銀包裹鈀的厚度為15~20nm；所述NTC熱敏芯片為所述熱敏陶瓷粉體和所述銀包鈀電極在900～1200℃下一體化燒結形成的一體化結構。

2.根據權利要求1所述的NTC熱敏芯片，其特征在于：采用熱敏陶瓷漿料制備而成，所述熱敏陶瓷漿料包括所述熱敏陶瓷粉體。

3.根據權利要求2所述的NTC熱敏芯片，其特征在于：所述熱敏陶瓷漿料還包括粘接劑、增塑劑、表面助劑和有機溶劑；所述熱敏陶瓷粉體占熱敏陶瓷漿料重量的55~88%，所述粘接劑占熱敏陶瓷漿料重量的3~16%，所述增塑劑占熱敏陶瓷漿料重量的1.2~5.6%，所述表面助劑占熱敏陶瓷漿料重量的0.3~1.5%，所述有機溶劑占熱敏陶瓷漿料重量的7~25%；

所述粘接劑選自聚乙烯醇縮丁醛、丁酯纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯和聚烷基甲基丙烯酸酯中的至少一種；所述增塑劑選自檸檬酸甘油酯、硝酸甘油酯、甘油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯和癸二酸二丁酯中的至少一種；所述表面助劑選自聚醚改性硅油類表面助劑、礦物油類表面助劑、混合硅油類表面助劑、苯基硅油類表面助劑、二甲基硅油類表面助劑中的至少一種；所述有機溶劑選自無水乙醇、松油醇、DBE、乙二醇、丁基卡必醇、丁酮、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、碳酸甲酯、碳酸乙酯和N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種。

4.一種NTC熱敏芯片的制備方法，其特征在于：包括采用流延機將權利要求2或3所述的熱敏陶瓷漿料流延成陶瓷生坯薄片，然后對陶瓷生坯薄片進行溫等靜壓，獲得堅實的生坯薄片，對溫等靜壓的生坯薄片進行電極和保護玻璃釉料印刷，然后將印刷的電極、保護玻璃釉料和生坯薄片在惰性氣氛下一起燒結，形成一體化結構的NTC熱敏芯片；所述燒結的溫度為900～1200℃；

所述電極為銀包鈀電極，所述銀包鈀電極的組成包括銀包鈀粉末、氧化鐵粉末和二氧化錳粉末，所述銀包鈀粉末的粒徑為3~6um，銀包裹鈀的厚度為15~20nm。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述溫等靜壓的條件為，溫度60～80℃、壓力40~60MPa、溫壓時間80~150秒。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：還包括將燒結的產物切割成所需尺寸，然后進行中熱處理，以消除NTC熱敏芯片中的應力；所述中熱處理的條件為以5～15℃/min的速率升溫至450～650℃，保溫1～24h，然后自然冷卻至室溫。

7.根據權利要求4-6任一項所述的制備方法制備的NTC熱敏芯片。

8.一種采用權利要求1-3或權利要求7任一項所述的NTC熱敏芯片的溫度傳感器。

9.根據權利要求8所述的溫度傳感器，其特征在于：所述NTC熱敏芯片由內到外依序包裹有高導熱硅膠、有機硅改性環氧樹脂、高導熱環氧樹脂。

10.根據權利要求9所述的溫度傳感器，其特征在于：所述高導熱硅膠為普通硅膠添加高導熱硅膠總重量的30%-60%重量的氮化硼粉末混合而成。

11.根據權利要求9所述的溫度傳感器，其特征在于：所述有機硅改性環氧樹脂為普通有機硅氧烷環氧樹脂添加有機硅改性環氧樹脂總重量的30%-60%重量的氮化鋁粉末混合而成。

12.根據權利要求9所述的溫度傳感器，其特征在于：所述高導熱環氧樹脂為普通雙酚F環氧樹脂添加高導熱環氧樹脂總重量的30%-60%重量的氮化鋁粉末混合而成。