专利名称:医用高精度ntc热敏电阻器的生产方法
技术领域:
本发明涉及热敏电阻领域,具体说是ー种医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法。
背景技术:
目前NTC (Negative Temperature Coeff icient 的缩写,意思是负的温度系数)热敏电阻,他是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷エ艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似鍺、硅等半导体材料。温度低吋,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着 温度的升高,载流子数目増加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10 Ω ^1000000 Ω,温度系数-29Γ-6. 5%,目前NTC热敏电阻被广泛用于温度测量与控制、温 度补偿、突破电流抑制、环境检测等。近几年来,我国的NTC生产厂家在NTC热敏电阻的品种及生产规模等方面都取得了新的进展,等静压エ艺技术,厚膜エ艺技术,在NTC元件生产应用得到完善和推广,这些成果改造推出的NTC热敏电阻器及温度传感。但是现有的生产方法中控温精度普遍达到O. 3°C I. 5°C,有些产品控温精度虽能控制在O. 2°C内,但只局限于单点或较窄的温度范围内。
发明内容
发明目的为了克服现有技术的不足,本发明的目的是提供ー种能生产出高精度、测量范围广、能实现多点测量精度达到± O. 2 °C以内的医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法。技术方案为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为ー种医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,该方法包括如下步骤I)粉料配制根据目标B值,按一定比例配制粉料,粉料的主要成分是CoO、NiO,MnO、CuO、ZnO、MgO、Fe2O3' Cr2O3 > ZrO2、TiO2 等;2)球磨将配制好的粉料装入滚料罐加入锆球,并分两次加入一定配比的溶剂;溶剂主要包括こ醇、甲苯、分散剂、CK24、塑化剂;球磨的主要目的是使粉料混合均匀并研磨成纳米粉体;3)薄带均压成型将球磨好的衆料通过流延法制成薄带,薄带厚度为70 μ m±2 μ m ;再将成型的薄带通过剥带、叠层、切片,最后用热水均压成生胚陶瓷;4)生胚烧结将压好的生胚陶瓷采用高温烧结炉以1°C /min速率缓慢升至112(Tl350°C,保温2 3小时;再以1°C/min速率缓慢降至100°C后自然冷却;经过高温烧结以后得到尖晶石结构的半导体材料,即NTC瓷片;5)瓷片被银将调配好的银浆通过印银设备在NTC瓷片两端印刷银层,在NTC瓷片的两端形成电极层;即得到NTC银片;6)烧银将印银好的NTC银片通过烧银炉烧结,使银层与瓷片充分粘合,形成固定结构;7)划片根据目标阻值将烧银好的NTC银片通过划片机精密划片,便可得到长方体或正方体的NTC芯片;测量范围可在O 70°C范围内每点测量精度可控制在±0. 2°C以内,确保每个测温点之准确性;8)焊接再将导线和NTC芯片根据产品特性焊接成ニ线电阻或者三线电阻;9)包封ニ线电阻和三线电阻均可采用环保胶包封;10)固化、老练通过高温恒温烘箱固化使包封胶固定成型,再通过高温恒温烘箱老练以得到稳定的阻值;11)测试分选采用热敏电阻测试仪分选,最終得到所述医用高精度NTC热敏电阻 器。为了进一步提高本发明电阻器的测试精度,步骤3)中,叠层的厚度为O. 2mnT2. 2mm。将叠层后的薄片切成43mm*43mm的生胚片。为了能使银层与瓷片充分粘合,形成固定结构,步骤6)中,烧结分成八个温度依次进行,具体为以 100mm/min 速度经过 360 V — 500 V — 700 V — 796 V — 796 V — 796 0C^ 720で一620°C八个温度段。为了能得到更稳定的阻值,步骤10)中,固化老练的温度为100°C,时间为100h。有益效果与现有技术相比,本发明的优点是(I)可广泛用于医疗行业测温控温用,其一致性、重复性、稳定性优良,測量范围可在O +70°C范围内每点测量精度可控制在±0. 2°C以内,确保每个测温点之准确性,同时具有体积小、响应快、耐振动、使用寿命长等优点外,还有阻值高、温度特性曲线的斜率大等特点。在很多高精密电子设备中,采用温控高精度NTC热敏电阻器,可以更准确、更有效的起到测温、控温之效果,使电子设备更加稳定,测温更加精准,以减少测试误差;(2)薄带均压成型エ艺采用微处理系统控制,操作简单,单层薄带厚度可控制在
O.02mm O. 08mm范围内,厚度公差可控制在±0. 002mm范围内,较传统的切片エ艺精度还要高,其中传统切片エ艺精度是±0. 005mm,且效率是传统エ艺的2 3倍;(3)划片设备采用全自动微划片机切割加工芯片,其精度可以控制在±0. 002mm范围内,能有效保证芯片质量。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进ー步的详细说明。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。实施例I :ー种医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,该方法包括如下步骤I)粉料配制根据目标B值,按ー定比例配制粉料;其中电阻率P为10 20(kQ.mm),材料常数 B 为 2800 2900K,粉料的配方为=Mn2O3 20%,Ni2O3 50%,Fe2O3 10%,CuO 15%、Al2O3 I. 5%, MgO 3. 5% ;以上均为重量百分数。2)球磨将配制好的粉料装入滚料罐加入锆球,并分两次加入一定配比的溶剂配成浆料;溶剂为こ醇、粘合剂CK24、分散剂,其中粉料こ醇粘合剂分散剂的重量比=1
O.35 :0. 57 :0. 06 ;粘合剂CK24为市售产品;分散剂是市售的型号为BYKllO分散剂,球磨的主要目的是使粉料混合均匀并研磨成纳米粉体;3)薄带均压成型将球磨好的衆料通过流延法制成薄带,薄带厚度为70 μ m±2 μ m ;再将成型的薄带通过剥带、叠层、切片,最后用热水均压成生胚陶瓷;其中叠层的厚度为O. 2mnT2. 2mm ;将叠层后的薄片切成43mm*43mm的生胚片的还片;4)生胚烧结将压好的生胚陶瓷采用高温烧结炉以1°C /min速率缓慢升至112(Tl350°C,保温2 3小时;再以1°C/min速率缓慢降至100°C后自然冷却;经过高温烧结以后得到尖晶石结构的半导体材料,即NTC瓷片;5)瓷片被银将调配好的银浆通过印银设备在NTC瓷片两端印刷银层,在NTC瓷片的两端形成电极层;即得到NTC银片;6)烧银将印银好的NTC银片通过烧银炉在八个温度段 进行烧结,使银层与瓷片充分粘合,形成固定结构;八个温度段具体为以100mm/min速度经过360°C— 500°C- 700で—796で—796で—796で—720で—620で八个温度段。7)划片根据目标阻值将烧银好的NTC银片通过全自动微切割划片机精密划片,便可得到长方体或正方体的NTC芯片;测量范围可在O 70°C范围内每点测量精度可控制在±0. 2°C以内,确保每个测温点之准确性;8)焊接再将导线和NTC芯片根据产品特性焊接成ニ线电阻或者三线电阻;9)包封ニ线电阻和三线电阻均可采用环保胶包封;10)固化老练通过高温恒温烘箱固化老练使包封胶固定成型和得到稳定的阻值;固化老练的温度为100°C,时间为IOOh ;11)测试分选采用热敏电阻测试仪分选,最終得到医用高精度NTC热敏电阻器。经检测,本发明能在较宽的温度0°C、70°C范围进行測量,控温精度在±0.2°C以内,这样极大满足了医疗、高精密电子产品、军エ产品等的技术要求。具体检测数据如下表所示
权利要求
1.ー种医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,其特征在于,该方法包括如下步骤 1)粉料配制根据目标B值,按一定比例配制粉料,粉料的主要成分是CoO、NiO,MnO、CuO、ZnO、MgO、Fe2O3、Cr2O3、ZrO2、TiO2 等; 2)球磨将配制好的粉料装入滚料罐加入锆球,并分两次加入一定配比的溶剂;溶剂主要包括こ醇、甲苯、分散剂、CK24、塑化剂;球磨的主要目的是使粉料混合均匀并研磨成纳米粉体; 3)薄带均压成型将球磨好的衆料通过流延法制成薄带,薄带厚度为70μηι±2μηι;再将成型的薄带通过剥带、叠层、切片,最后用热水均压成生胚陶瓷; 4)生胚烧结将压好的生胚陶瓷采用高温烧结炉以1°C/min速率缓慢升至112(Tl350°C,保温2 3小时;再以1°C/min速率缓慢降至100°C后自然冷却;经过高温烧结以后得到尖晶石结构的半导体材料,即NTC瓷片; 5)瓷片被银将调配好的银浆通过印银设备在NTC瓷片两端印刷银层,在NTC瓷片的两端形成电极层;即得到NTC银片; 6)烧银将印银好的NTC银片通过烧银炉烧结,使银层与瓷片充分粘合,形成固定结构; 7)划片根据目标阻值将烧银好的NTC银片通过划片机精密划片,便可得到长方体或正方体的NTC芯片;測量范围可在O 70°C范围内每点测量精度可控制在±O. 2°C以内,确保每个测温点之准确性; 8)焊接再将导线和NTC芯片根据产品特性焊接成ニ线电阻或者三线电阻; 9)包封ニ线电阻和三线电阻均可采用环保胶包封; 10)固化、老练通过高温恒温烘箱固化老练使包封胶固定成型和得到稳定的阻值; 11)测试分选采用热敏电阻测试仪分选,最終得到所述医用高精度NTC热敏电阻器。
2.根据权利要求I所述的医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,其特征在于,步骤3)中,叠层的厚度为O. 2mnT2. 2mm。
3.根据权利要求I所述的医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,其特征在于,步骤3)中,将叠层后的薄片切成43mm*43mm的生胚片。
4.根据权利要求I所述的医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,其特征在于,步骤6)中,烧结分成八个温度依次进行,具体为以100mm/min速度经过360°C— 500°C- 700°C—796°C^ 796°C^ 796°C^ 720°C^ 620°C八个温度段。
5.根据权利要求I所述的医用高精度NTC热敏电阻器的生产方法,其特征在干,步骤10)中,固化老练的温度为100°C,时间为IOOh。
全文摘要
本发明公开了一种医疗高精度NTC热敏电阻的生产方法,该方法按照下列顺序依次制备而成配料、球磨、薄带均压成型、生胚烧结、瓷片被银、烧银、划片、焊接、包封、固化、老练、测试分选。本发明可广泛用于医疗行业测温控温用,其一致性、重复性、稳定性优良,测量范围可在0~+70℃范围内每点测量精度可控制在±0.2℃以内,确保每个测温点之准确性,同时具有体积小、响应快、耐振动、使用寿命长等优点外,还有阻值高、温度特性曲线的斜率大等特点。在很多高精密电子设备中,采用温控高精度NTC热敏电阻器,可以更准确、更有效的起到测温、控温之效果,使电子设备更加稳定,测温更加精准,以减少测试误差。
文档编号H01C7/04GK102682943SQ20121018146
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者王梅凤 申请人:句容市博远电子有限公司