[發明專利]Lu2

在審

• 申請號: 201911364169.4
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110931191A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 黃俊維;段兆祥;楊俊;唐黎民;柏琪星
• 申請（專利權）人: 廣東愛晟電子科技有限公司
• 主分類號: H01C7/04
• 分類號: H01C7/04;H01C17/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

本發明涉及Lu₂O₃稀土元素改性耐高溫高可靠NTC半導體陶瓷熱敏芯片材料。本發明提供的材料由NTC熱敏電阻材料與三氧化二镥組成，所述三氧化二镥與所述NTC熱敏電阻材料的質量比為1～5:100。本發明在NTC熱敏電阻材料中添加三氧化二镥改性，以提升熱敏電阻芯片的耐高溫性能和可靠性。本發明還涉及采用所述材料制得的熱敏電阻芯片及其制備方法。

技術領域

本發明涉及電阻材料的技術領域，特別是涉及一種Lu₂O₃改性的NTC熱敏芯片材料。

背景技術

熱敏電阻芯片具有阻值隨著溫度變化而變化的特征，通過熱敏電阻芯片的阻值可以確定其所處位置的溫度，從而實現溫度探測的功能。現有的熱敏電阻芯片由高溫燒結的金屬氧化物形成陶瓷結構，再通過印刷電極、劃切等工序制成。

現有半導體陶瓷材料制成的NTC熱敏電阻芯片，經過玻璃封裝和燒結之后，正常使用溫度范圍大概在-40℃～250℃之間，其穩定性最高只能維持到250℃。然而，目前的加熱類型的電子產品，例如電子煙，膠囊咖啡機、高溫烤箱等的瞬間高溫可以達到330℃～350℃，現有熱敏電阻芯片在此高溫下難以維持穩定和正常工作，而且，其阻值會隨著使用時間發生嚴重漂移，通常會超出10％以上，這造成測得的溫度誤差較大，嚴重時會導致誤判，使加熱器在實際溫度達到預設溫度后還繼續加熱，或在實際溫度未達到預設溫度前就停止加熱。因此，有必要對熱敏電阻材料進行改進，以提高熱敏電阻芯片在高溫環境下的穩定性。

發明內容

基于此，本發明提出一種Lu₂O₃稀土元素改性耐高溫高可靠NTC半導體陶瓷熱敏芯片材料。

本發明采取的技術方案是：

一種Lu₂O₃改性的NTC熱敏芯片材料，由NTC熱敏電阻材料與三氧化二镥組成，所述三氧化二镥與所述NTC熱敏電阻材料的質量比為1～5:100。

相對于現有技術，本發明在NTC熱敏電阻材料中添加三氧化二镥(Lu₂O₃)改性，得到新型的NTC熱敏芯片材料，以提升熱敏電阻芯片的耐高溫性能和可靠性，使熱敏電阻芯片的阻值和B值更加穩定，在高溫350℃的環境長期工作時也能保持在合格范圍，并保證阻值的年漂移率小于0.3％。

本發明將三氧化二镥的添加量范圍控制為NTC熱敏電阻材料的質量的1～5％，能夠有效增強熱敏陶瓷結構，否則，三氧化二镥的添加量過少會起不到改性作用，添加量過多可能會導致熱敏陶瓷結構變得疏松，反而會降低其結構強度。

進一步，所述三氧化二镥與所述NTC熱敏電阻材料的質量比為1:20。經試驗，在此條件下，利用所述材料制得的熱敏電阻芯片的阻值和B值更加穩定，耐高溫性能好，可靠性高。

具體地，所述NTC熱敏電阻材料按質量百分的組成為：二氧化錳(MnO₂)25％，三氧化二鐵(Fe₂O₃)30％，四氧化三鈷(Co₃O₄)35％，二氧化硅(SiO₂)5％，鋅(Zn)5％。

具體地，所述NTC熱敏電阻材料按質量百分的組成為：二氧化錳60％，四氧化三鈷35％，三氧化二鎳(Ni₂O₃)3％，三氧化二鋁(Al₂O₃)2％。

具體地，所述NTC熱敏電阻材料按質量百分的組成為：二氧化錳65％，四氧化三鈷10％，三氧化二鎳25％。

具體地，所述NTC熱敏電阻材料按質量百分的組成為：二氧化錳20％，三氧化二鐵45％，四氧化三鈷30％，三氧化二鎳5％。