热敏电阻芯片及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及热敏电阻生产技术领域，具体地，设及一种热敏电阻忍片及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 热敏电阻是一种电阻阻值会随溫度升高而变化的电阻，通常用电阻溫度系数来表 示溫度改变1度时电阻值的相对变化率。由于制造方法和烧结溫度的不同，每个热敏电阻有 且只有一个材料常数B值，且B值与电阻溫度系数正相关，即B值越大，其电阻溫度系数越大， 电阻阻值受到溫度变化的影响越大，热敏电阻本身的灵敏性就越好。热敏电阻被广泛应用 于电力电信、家用电器、汽车及医疗等领域，尤其是在溫度控制、溫度检测及集成电路保护 上起到重要作用。其生产原理是将儀、儘、钻等金属氧化物混合共热并在高溫下般烧，得到 组分均一的亚微米级超细粉体，即粒径在IOO-1000 nm范围内的高活性粉体颗粒，再对其进 行深加工，由于金属氧化物是固体且在混合时难W避免出现混合不均、粒度差异大的问题， 会对生产出的热敏电阻的精度和可靠性产生影响，目前可通过溶胶-凝胶法和液相共沉淀 法对该问题进行改善。
[0003] 专利CN200310108060公开了一种多层片式负溫度系数热敏电阻及其制备方法，是 由硝酸儀、乙酸儘、乙酸钻、硝酸儀、硝酸侣、硝酸铭为原料，W巧樣酸为络合剂，将原料与络 合剂分别溶解于去离子水中并相互混合，调节混合溶液的pH值并在60-90°C下得到干凝胶， 使各组分混合均匀且粒径一致，再在180-220°C下得到浅黄色粉末，研磨后在600-900°C下 般烧分解得到黑色精细粉体，然后通过湿法流延、叠片、热压、切割、排胶、烧结、倒角、涂银、 划片等工艺得到成品热敏电阻。该热敏电阻的B值为3500-4500K，具有精度高、灵敏性好的 特点，但凝胶过程通常需要3-5天的时间，大大延长了生产时间，降低了生产效率，加之该过 程中还需要不断加热使其保持一个较高的溫度，能耗很大，致使生产成本也被提高。
[0004] 专利CN200910113607公开了一种S元系忍片型负溫度系数热敏电阻器，是由硝酸 儘、硝酸儀、硝酸钻为原料，W碳酸氨锭为沉淀剂，将原料与沉淀剂分别溶解于去离子水中 并将二者缓慢混合，采用液相共沉淀法并通过调节混合溶液中硝酸盐与沉淀剂的摩尔比及 pH值得到混合沉淀，对其多次洗涂W除去杂质，干燥后得到微细、均匀的粉末，充分研磨后 在700-900°C下般烧分解得到热敏电阻纳米粉体，然后通过压块成型、冷等静压、高溫烧结、 半导体切割、涂烧电极、划片等工艺得到热敏电阻忍片，最后经环氧树脂封装得到成品热敏 电阻器。该热敏电阻器具有一致性好、稳定高、可重复的特点，但其B值仅为3880-3960K，灵 敏性不高，同时由于沉淀剂的加入速度非常缓慢且沉淀产生后需静置1-2天，同样延长了生 产时间，降低了生产效率，加之该过程中还需要对其不断加热乃至于烘干，能耗很大，致使 生产成本也被提高。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术中生产周期长、生产效率低、能耗大的技术问题，本发明提供一种 灵敏性好、能耗少、生产周期短的热敏电阻忍片及其制备方法。
[0006] 一种热敏电阻忍片，其原料包括如下质量百分含量的组分:硝酸儘40-60%、硝酸 钻20-35%、硝酸儀10-20%、硝酸侣5-10%，且所述原料均为化学纯晶体，将上述晶体溶解 于去离子水中并揽拌均匀，配制成混合溶液，将混合溶液进行热分解得到混合粉体，将粉体 与溶剂、粘合剂、分散剂及增塑剂混合配制成浆料，并将浆料通过湿法流延成膜及其后处理 工艺后，即可得到所述热敏电阻忍片。
[0007] 根据本发明所述热敏电阻忍片的制备方法，具体按如下步骤进行：
[0008] 1)按质量比称取硝酸儘、硝酸钻、硝酸儀和硝酸侣的晶体，将上述晶体充分溶解于 去离子水中并配制成混合溶液，揽拌均匀；
[0009] 2)将混合溶液导入热分解塔中，在600-900°C下进行高溫分解，得到亚微米级的尖 晶石结构粉体；
[0010] 3)将粉体与溶剂、粘合剂、分散剂及增塑剂混合配制成浆料，并用球磨机对浆料进 行充分研磨；
[0011] 4)浆料在流延机上流延成膜，可根据产品所需厚度重复成膜，且每次成膜后都要 对其进行2-10分钟的快速烘干，最终得到成型的己块；
[0012] 5)将成型的己块在45-75C的环境下烘干，并对其进行切割、排胶、烧结、抛磨、倒 角、涂银、划片工艺，得到所述热敏电阻忍片。
[0013] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述步骤1)中的混合晶体与去离子 水的质量比为1:0.4-0.7。
[0014] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述步骤3)中的浆料组分的质量比 为:粉体:溶剂:粘合剂:分散剂:增塑剂=1:0.4-0.7:0.5-0.8:0.005-0.02:0.0 l-0.04。
[0015] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述溶剂为醋酸正丙醋和异下醇的 混合溶液。
[0016] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述溶剂中醋酸正丙醋的含量高于 异下醇的含量。
[0017] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述粘合剂为丙締酸树脂，所述分 散剂为聚乙二醇辛基苯基酸，所述增塑剂为邻苯二甲酸二下醋。
[0018] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述步骤4)中每一次成膜的厚度为 20-60皿，成膜后的烘干溫度为70-120°C。
[0019] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述步骤5)中对己块进行烘干操作 时，使其在45-55 °C、56-65 °C及66-75 °C的环境下各烘干24小时。
[0020] 根据本发明所述制备方法的一个优选实施例，所述步骤5)中的烧结溫度为1150-1250°C，烧结时间为3-6小时
[0021 ]本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
[0022] 1、所述热敏电阻忍片的电阻率范围为20-30KQ ? mm，B值范围为4100-4700K，其电 阻精度高、材料稳定性及灵敏性好，能够被广泛应用于高精度测溫及控溫领域。
[0023] 2、所述热敏电阻忍片的制备方法简单，无需沉淀静置或凝胶过程，不仅大大缩短 了生产时间，提高了生产效率，还减少了上述过程中因加热步骤带来的巨大能耗，降低了生 产成本，达到节能环保的效果。
【具体实施方式】
[0024] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0025] 一种热敏电阻忍片，其原料包括如下质量百分含量的组分:硝酸儘40-60%、硝酸 钻20-35%、硝酸儀10-20%、硝酸侣5-10%，且所述原料均为化学纯晶体，将上述晶体溶解 于去离子水中并揽拌均匀，配制成混合溶液，将混合溶液进行热分解得到混合粉体，将粉体 与溶剂、粘合剂、分散剂及增塑剂混合配制成浆料，并将浆料通过湿法流延成膜得到己块， 成型的己块经过烘干、切割、排胶、烧结、抛磨、涂银、划片工艺后，即可得到所述热敏电阻忍 片。
[0026] 在上述配制浆料的过程中，使用的溶剂为醋酸正丙醋和异下醇的混合溶液，此二 者极性较大，可使粉体溶解地更加充分、均匀，且相对于甲苯及下酬等有毒溶剂来说更加环 保。
[0027] 实施例1
[002引 1)按照50 %、27 %、15%和8%的比例称取775g硝酸儘、418.5g硝酸钻、232.5g硝酸 儀和124g硝酸侣，将上述物质按照1:0.65的质量比充分溶解于IL去离子水中，揽拌均匀，配 制成混合溶液；
[0029] 2)将混合溶液导入热分解塔中，在900°C下进行高溫分解，得到亚微米级的尖晶石 结构粉体1460g;
[0030] 3)按照1:0.6:0.55:0.01:0.03的质量比，将粉体与876g溶剂、80：3g粘合剂、14.6g 分散剂及43.地增塑剂混合配制成浆料，并将浆料放入球磨机中充分研磨24小时，其中，溶 剂中醋酸正丙醋与异下醇的质量比为3:1，粘合剂为丙締酸树脂，分散剂为聚乙二醇辛基苯 基酸，增塑剂为邻苯二甲酸二下醋；
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