[发明专利]一种高温用负温度系数热敏电阻材料及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高温用负温度系数热敏电阻材料，包括氧化锰、氧化铬、氧化铝、氧化钇、氧化钙，经过研磨、预烧、球磨、预成型、等静压成型，而后高温固相烧结成热敏电阻陶瓷，再经半导体工艺切片、电极化、划片成热敏电阻小方片，将小方片封装成单端玻封热敏电阻制备而成。通过本发明设计的配方，可以重复性制得B25/50＝2100‑2850K，R25＝5‑200K的单端热敏电阻，耐温可以达到：‑50～+900度；在600度空气环境中老化1000小时，变化率小于5％，使得热敏电阻在使用中，能随着周围温度的变化，做出相应的变化，使得热敏电阻能实时对周围温度做出相应改变，减小相应的温度丢失，增加热敏电阻的灵敏性，同时通过氧化铝或氧化钙，提高热敏电阻在烧结时的质量，增加热敏电阻的密度。

技术领域

本发明涉及半导体热敏电阻技术领域，具体为一种高温用负温度系数热敏电阻材料及其制造方法。

背景技术

负温度系数热敏电阻材料(NTC)是一种半导体电子陶瓷，是最被广泛应用到测温领域的一种敏感材料，它的特性是温度变化其阻抗随之发生变化，这种一一对应关系确定了材料的温度系数、微观晶体结构；反之，每一颗热敏电阻的温度曲线特性受制于其晶体结构、组成、大小、材料成分等一系列的微观因素，所以材料结构的可控性、材料成分的均匀性对于热敏电阻芯片生产的可重复性、一致型具有至关重要的作用。

常用的负温度系数热敏电阻材料一般由Mn-Co-Ni-Fe-Al-Zn-Cu等元素的氧化物组成，经高温形成尖晶石结构，这种结构具有B值高、高阻值的特点，非线性度大。对使用者来说很不方便，往往需要采用串并联结构来线性化处理。在宏观上，将一颗热敏电阻串并联固定电阻后，曲线会明显拉平，根据此思路，如果在微观中，如果无数个导电的晶体和无数个固溶体相串并联后，曲线也会被拉平，造成热敏电阻在使用时，无法对实时温度进行准确测量，导致显示出的测试结果出现误差，测试精准度较差，无法对设备进行修正，不利于问题的解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高温用负温度系数热敏电阻材料及其制造方法，解决了耐久度、变化率大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温用负温度系数热敏电阻材料，包括氧化锰、氧化铬、氧化铝、氧化钇、氧化钙，经过研磨、预烧、球磨、预成型、等静压成型，而后高温固相烧结成热敏电阻陶瓷，再经半导体工艺切片、电极化、划片成热敏电阻小方片，将小方片封装成单端玻封热敏电阻制备而成，所述各组分的摩尔配方比例为：钇：锰：铬：铝：钙＝50～95：5～25：5～25：0～3：1.5～10。

一种高温用负温度系数热敏电阻材料制造方法，按以下步骤制备而成：

(1)、按比例称量氧化锰、氧化铬、氧化铝、氧化钇、氧化钙高纯粉体；

(2)、将粉体放入球磨罐内，添加少量助磨剂，按料球水重量比1：1：8球磨后，经1000-1350度预烧2-4小时；

(3)、预烧后，再经球磨成颗粒粒径在1-3微米的粉体；

(4)、然后球磨后的粉体经预压成型为一定形状的胚体，然后等静压成型，压强为2-3MPa/cm2；

(5)、等静压后经1450-1600度烧结2-4小时，制得热敏电阻瓷锭；

(6)、将瓷锭经半导体切割成0.3～0.6mm厚的瓷片；

(7)、然后瓷片清洗后涂烧电极；

(8)、烧渗后，经外圆切割机划成0.45*0.45～0.8*0.8mm小芯片；

(9)、再将小芯片用金属引线经电极浆料高温焊接后用玻璃或陶瓷胶包封，即可得到热敏电阻材料。

优选的，所述氧化钇也可以是氧化镧、氧化铈。

优选的，所述电极材料为铂金浆料、银浆、金浆、钯银浆料中的一种。