[發明專利]一種耐高溫負溫度系數熱敏電阻及其制造方法

有效

• 申請號: 201911396320.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN110970185B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 汪雪婷
• 申請（專利權）人: 南京時恒電子科技有限公司
• 主分類號: H01C1/02
• 分類號: H01C1/02;H01C7/04;H01C17/00;H01C17/02;C03C8/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 黃智明

本發明公開一種耐高溫負溫度系數熱敏電阻及其制造方法，本發明的耐高溫負溫度系數熱敏電阻包括芯片、高溫陶瓷套、釉水密封層及引線，芯片填充于高溫陶瓷套中，引線直接包埋于芯片中，引線與芯片材料之間直接接觸，陶瓷套、芯片外部整體以釉水密封層進行密封。本發明的高溫耐久性熱敏電阻元件具有防爆、防水、耐腐蝕等作用，可在溫度達900℃的環境下使用。

技術領域

本發明屬于電子元件制作領域，具體來說涉及一種耐高溫負溫度系數熱敏電阻及其制造方法。

背景技術

常規的負溫度系數熱敏電阻（NTC）通過流延或干壓成型方式，將過渡金屬氧化物如氧化鈷、氧化錳、氧化鎳、氧化鐵、氧化銅及氧化鋁兩種及兩種以上的過渡金屬氧化物摻雜，制成漿料或粉料，采用成型、燒結、制電極，制成NTC熱敏電阻芯片，再采用焊接、包封或玻璃封裝等工藝制成NTC熱敏電阻器，在-50-350℃溫度范圍內，NTC熱敏電阻器得到了廣泛的應用，但超過350℃此一類型的NTC熱敏電阻就無法可靠的使用了。

發明內容

有鑒于現有技術中熱敏電阻元件的缺陷，本發明開發了一種新型的具有防爆、防水、耐腐蝕和耐高溫性能的熱敏電阻。本發明的熱敏電阻采用了新型的結構，其引線部分與芯片部分直接接觸，芯片外部包裹高溫陶瓷套，陶瓷套外部進一步包裹釉水密封層，沒有其他不耐腐蝕不耐熱部分，因此極大地增強了在高溫條件下的可靠性。

具體來說，本發明采用了以下技術方案：

一種耐高溫負溫度系數熱敏電阻，包括芯片、高溫陶瓷套、釉水密封層及引線，其特征在于，芯片填充于高溫陶瓷套中，引線直接包埋于芯片中，引線與芯片材料之間直接接觸，陶瓷套、芯片外部整體以釉水密封層進行密封，引線為耐高溫金屬引線。在本發明的元件中，釉水密封層為耐高溫釉水密封后經過燒制形成，芯片由金屬氧化物混合物與粘結劑制成的芯片漿料填充到高溫陶瓷套中并插入引線后經燒制而成，其中金屬氧化物由錳、鈷、鎳、鐵、銅、鋁、釔、鋯等金屬的氧化物或礦物按一定比例配好，例如包含SiO₂、CuO、Mn₃O₄、NiO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Co₃O₄中任意多種的組合。在芯片漿料中，包含或者不包含粘結劑，在一個優選方案中，粘結劑為水溶性粘合劑，例如聚乙烯醇、淀粉、糊精、羧甲基纖維素等等。粘合劑可以干粉或者水溶液形式添加到漿料中，例如以干粉或水溶液形式添加到漿料中的聚乙烯醇。在優選方案中，還包含分散劑，例如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等等，在更優選的方案中，分散劑為聚丙烯酰胺。作為一個優選的方案，引線為鉑金引線。

本發明還公開了上述耐高溫負溫度系數熱敏電阻的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：1）制備芯片漿料：按比例稱取金屬氧化物，研磨到所需細度，制備成含水量為30-50%的漿料；2）制備預燒體：將引線以兩個為一組按所需間距排列好，在高溫陶瓷套中灌入芯片漿料并插入排列好的引線，或者預先在高溫陶瓷套中排列好引線然后灌入芯片漿料，其中引線在漿料中插入所需的深度；3）燒結：將制作好的預燒體送入燒結爐中在1000-1400℃高溫下進行燒結，得到坯體；4）制作釉水密封層：將燒結好的坯體浸入耐高溫釉水中使得高溫陶瓷套及芯片陶瓷料被整體密封，然后在600-900℃下燒結形成釉水密封層，制得耐高溫負溫度系數熱敏電阻。

在本發明的方法中，所述芯片漿料由金屬氧化物和研磨液的混合物在磨機中研磨而成，其中金屬氧化物與研磨液的比例為1:0.7-1.0。其中，研磨液為水或者濃度為5-20%的乙醇水溶液。

優選地，在一次研磨后獲得的漿料經過干燥，再加研磨液進行二次研磨至所需細度。進一步優選地，在干燥后二次研磨前，還包括將干燥后獲得的粉料在預燒爐中進行預燒，然后才進行二次研磨。在進行預燒的情況下，優選預燒溫度為850℃±15℃，預燒時間2±0.2小時。