[發明專利]一種高溫用負溫度系數熱敏電阻材料及其制造方法

在審

• 申請號: 202110008090.9
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112811905A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 曾招停
• 申請（專利權）人: 深圳市特普生科技有限公司
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/50;C04B35/622;H01C7/04;H01C17/00
• 代理公司: 北京中財易清專利代理有限公司 11518
• 代理人: 陳桂蘭

本發明公開了一種高溫用負溫度系數熱敏電阻材料，包括氧化錳、氧化鉻、氧化鋁、氧化釔、氧化鈣，經過研磨、預燒、球磨、預成型、等靜壓成型，而后高溫固相燒結成熱敏電阻陶瓷，再經半導體工藝切片、電極化、劃片成熱敏電阻小方片，將小方片封裝成單端玻封熱敏電阻制備而成。通過本發明設計的配方，可以重復性制得B25/50＝2100?2850K，R25＝5?200K的單端熱敏電阻，耐溫可以達到：?50～+900度；在600度空氣環境中老化1000小時，變化率小于5％，使得熱敏電阻在使用中，能隨著周圍溫度的變化，做出相應的變化，使得熱敏電阻能實時對周圍溫度做出相應改變，減小相應的溫度丟失，增加熱敏電阻的靈敏性，同時通過氧化鋁或氧化鈣，提高熱敏電阻在燒結時的質量，增加熱敏電阻的密度。

技術領域

本發明涉及半導體熱敏電阻技術領域，具體為一種高溫用負溫度系數熱敏電阻材料及其制造方法。

背景技術

負溫度系數熱敏電阻材料(NTC)是一種半導體電子陶瓷，是最被廣泛應用到測溫領域的一種敏感材料，它的特性是溫度變化其阻抗隨之發生變化，這種一一對應關系確定了材料的溫度系數、微觀晶體結構；反之，每一顆熱敏電阻的溫度曲線特性受制于其晶體結構、組成、大小、材料成分等一系列的微觀因素，所以材料結構的可控性、材料成分的均勻性對于熱敏電阻芯片生產的可重復性、一致型具有至關重要的作用。

常用的負溫度系數熱敏電阻材料一般由Mn-Co-Ni-Fe-Al-Zn-Cu等元素的氧化物組成，經高溫形成尖晶石結構，這種結構具有B值高、高阻值的特點，非線性度大。對使用者來說很不方便，往往需要采用串并聯結構來線性化處理。在宏觀上，將一顆熱敏電阻串并聯固定電阻后，曲線會明顯拉平，根據此思路，如果在微觀中，如果無數個導電的晶體和無數個固溶體相串并聯后，曲線也會被拉平，造成熱敏電阻在使用時，無法對實時溫度進行準確測量，導致顯示出的測試結果出現誤差，測試精準度較差，無法對設備進行修正，不利于問題的解決。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高溫用負溫度系數熱敏電阻材料及其制造方法，解決了耐久度、變化率大的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高溫用負溫度系數熱敏電阻材料，包括氧化錳、氧化鉻、氧化鋁、氧化釔、氧化鈣，經過研磨、預燒、球磨、預成型、等靜壓成型，而后高溫固相燒結成熱敏電阻陶瓷，再經半導體工藝切片、電極化、劃片成熱敏電阻小方片，將小方片封裝成單端玻封熱敏電阻制備而成，所述各組分的摩爾配方比例為：釔：錳：鉻：鋁：鈣＝50～95：5～25：5～25：0～3：1.5～10。

一種高溫用負溫度系數熱敏電阻材料制造方法，按以下步驟制備而成：

(1)、按比例稱量氧化錳、氧化鉻、氧化鋁、氧化釔、氧化鈣高純粉體；

(2)、將粉體放入球磨罐內，添加少量助磨劑，按料球水重量比1：1：8球磨后，經1000-1350度預燒2-4小時；

(3)、預燒后，再經球磨成顆粒粒徑在1-3微米的粉體；

(4)、然后球磨后的粉體經預壓成型為一定形狀的胚體，然后等靜壓成型，壓強為2-3MPa/cm2；

(5)、等靜壓后經1450-1600度燒結2-4小時，制得熱敏電阻瓷錠；

(6)、將瓷錠經半導體切割成0.3～0.6mm厚的瓷片；

(7)、然后瓷片清洗后涂燒電極；

(8)、燒滲后，經外圓切割機劃成0.45*0.45～0.8*0.8mm小芯片；

(9)、再將小芯片用金屬引線經電極漿料高溫焊接后用玻璃或陶瓷膠包封，即可得到熱敏電阻材料。

優選的，所述氧化釔也可以是氧化鑭、氧化鈰。

優選的，所述電極材料為鉑金漿料、銀漿、金漿、鈀銀漿料中的一種。