温度传感器
自恢复贴片保险丝
单端玻封热敏电阻
玻封热敏电阻
温度开关(日本小松温控开关)
NTC热敏电阻
SMD贴片热敏电阻
薄膜热敏电阻
温度保险丝
PTC过流保护片
NTC热敏电阻的应用
 
当前位置:三分PK拾 >

热敏电阻器及其制造方法

 热敏电阻,其具有至少在一部分半导体本体周围的多个金属层。热敏电阻器包括第一厚膜电极层、活性金属层、阻挡金属层和能促进与电触点的附着的可选的一层。此外还描述了制造这种热敏电阻的方法。

1 、一种热敏电阻,包括:
(a) 半导体本体,它包括两个对置的表面:
(b)第一电极层,它淀积在所述半导体本体对置表面的外面,所述第一层由第一电极材料构成,该材料包括一种导电金属并且厚度大约不少于5 微米:
(c) 第二电极层,它淀积在所述第一层的外面,所述第二层由包括一种活性金属的第二电极材料构成,所述第二电极层厚度大约不超过5 微米:
(d) 第三电极层,它淀积在所述第二层的外面,所述第三层由包括一种阻挡层金属的第三电极材料构成,所述第三电极层的厚度大约不超过5微米:以及
(e) 可远地,第四电极层,它淀积在所述第三层的外面,所述第四层由第四电极材料制成,所述第四层厚度大约不超过5 微米。
2 、根据权利要求l 所述的热敏电阻,其中,半导体本体是由包括一种或多种金属氧化物的陶瓷材料制成的。
3 、根据权利要求1 所述的热敏电阻,其中,第一电极层的厚度大约从10 微米到40 微米。
4、根据权利要求3 所述的热敏电阻,其中,第一电极层的厚度大约为25 微米。
5 、根据权利要求l 所述的热敏电阻,其中,第一电极材料的导电金属从Ag 、町、Pd 、Au 以及它们的组合和合金组成的组中获得。
6 、根据权利要求5 所述的热敏电阻,其中,第一电极材料包括带有玻璃熔块或不熔粘接剂的Ag 。
7 、根据权利要求1 所述的热敏电阻,其中,第二电极材料的活性金属从Ti 、V 、Cr 、Zr 、Nb 、Tc 以及它们的组合和合金组成的组中获取。
8 、根据权利要求l 所述的热敏电阻,其中,第三电极材料的阻挡层金属从Pt 、Pd 、Re 、W 、Ni 、Mo 以及它们的组合和合金组成的组中获取。
9、根据权利要求1 所述的热敏电阻,其中,当使用第四电极层时,该电极层的电极材料包括一种能与要被粘接的电触点金属匹配的金属。
10 、一种热敏电阻,包括:
(a) 由一种包含一种或多种金属氧化物的陶瓷材料构成的半导体本体,该本体具有两个相对表面:
(b) 第一电极层,其至少淀积在所述半导体本体相对表面的一部分上,所述第一电极层包括句,该电极层厚度约为10 到40 微米:
(c)第二电极层,其淀积在所述第一电极层上,所述第二电极层包括Ti. 电极层厚度约为0.05 到1. 0 微米:
(d) 第三电极层,其淀积在所述第二电极层上,所述第三电极层包括Pt. 电极层厚度约为O. 1 到1. 0 微米:
(e) 第四电极层,其淀积在所述第二电极层上,所述第四电极层包括Au. 电极层厚度约为1. 0 到3.0 微米:
11 、一种制造热敏电阻的方法,其包括以下步骤z
(a) 形成具有相对面的半导体本体;
(b) 在所述半导体本体每一个相对面的至少一部分上淀积第一电极层,所述第一电极层包括一种导电金属,厚度约为10 到40 微米:
(c) 在所述第一电极层上淀积第二电极层,所述第二电极层包括一种活性金属,厚度约为0.05 到1. 0 微米:
(d) 在所述第二电极层上淀积第三电极层,所述第三!电极层包括一种阻挡层金属,厚度约为0.05 到2.0 微米:
(e) 可选地,在所述第三电极层上淀积第四电极层,所述第四电极层厚度约为0.3 到5.0 微米。
12 、根据权利要求11 所述的方法,其进一步包括将电触点连接到每个所述相对面的外部电极层上的步骤。
13、根据权利要求12 所述的方法,其中,通过焊接、熔焊、导电胶粘接或引线结合方式将电触点连接到外部层上。
14 、根据权利要求11 所述的方法,其中,通过由喷涂、丝网印刷、刷涂或旋涂覆盖组成的组中的一种方法将第一层淀积到半导体本体上。
15 、根据权利要求14 所述的方法,其中通过喷涂淀积第一层。
16、根据权利要求11 所述的方法,其中第二层、第三层和可选的第四层是通过气相积淀或电镀方法淀积的。
17 、根据权利要求11 所述的方法,进一步包括根据要被连接的电触点的组合物来选择外部层的步骤。
热敏电阻器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于温度测量、控制和/或温度补偿的热敏电阻以及
该热敏电阻的制造方法。更具体地说,本发明涉及一种具有多层电极金属的热敏电阻。
背景技术
热敏电阻(
热敏感电阻)是随着温度变化电阻表现出相应巨大变化的陶瓷半导体。由于热敏电阻的灵敏性、精确性和稳定性,通常热敏电阻在许多应用中都作为最有优势的传感器,这些应用包括温度测量、补偿和控制。热敏电阻更广泛地用于商业消费电子产品、汽车、工业、医疗电子应用、食品处理与加工、通讯和仪器、计算机、军事和航空航天以及研究和发展领域。热敏电阻的一些实际应用包括液位测量、摄像术、温度计、静脉导管、血液分析、心肌针形探头、自动气候控制、油位/温度、诸如空调、咖啡壶这些家用电器的温度传感器以及例如空气、土壤、液体温度探测器的数据记录器应用。它们在手提电话、车载电话、石英振荡器和无线电收发机中的应用还在继续扩展。
热敏电阻的最重要特性是具有极高的电阻温度系数和相对温度特性的极为精确的电阻。在操作温度范围内,这种对温度变化的敏感性能导致热敏电阻的电阻值产生从一千万到一的变化。现有技术片状热敏电阻是小尺寸、方形结构,在有引线或没有引线的实施例中它可以被涂覆,也可以不被涂覆,其操作温度范围为-80 至300'C ,电阻范围为0.5 欧姆到40 兆欧。
正温度系数(PTC) 热敏电阻的电阻系数随着温度的增加而增加。PTC热敏电阻在特定温度下从低电阻转换到高电阻状态。它们广泛用作-80 到300.C 、0.5 欧姆到40 兆欧的限流器。相反的是,负温度系数(NTC) 热敏电阻的电阻系数随温度的增加而减小。NτC 热敏电阻可用于传感-80 至300.C 的温度, 25.C 时的标称电阻是0.5 欧姆到40 兆欧。所以,它们具有很大的电阻温度系数和宽泛的电阻值范围。为适应各种各样的机械环境,它们具有适当的形状和尺寸,其在从3mm 到22mm 的宽直径范围内都是可以的。NTC 热敏电阻的典型应用包括鼓风机控制、温度传感、电路保护和温度控制。当需要遥感、希望小尺寸或需要测量小温差时,就选择NTC 热敏电距。
用于温度测量和补偿的NTC 热敏电阻通常由各种组合物制成,所述组合物包括锺、镰、钻、锅、铁和其他金属的氧化物,由它们形成陶瓷半导体材料。热敏电阻可以做成珠状、盘状、棒状、片或薄片结构的各种形状。薄片形式的热敏电阻仅是尺寸小得多的
片状热敏电阻的变型。圆片热敏电阻是通过形成薄片材料制造的,这些材料包括粘接剂中混合的锤、镇的氧化物和其他氧化物的粉末。这种材料在高温下烧结,覆盖上一层导电金属成分,然后切割成所需的尺寸。通过焊接连接上导线。为了最后的防护和稳定,最后为这个部件涂覆一层环氧或其它的电绝缘材料。如图l所示,现有技术中典型的热敏电阻元件表示片状型的热敏电阻,该热敏电阻由烧结的金属氧化物粉末(1)构成,在该金属氧化物上淀积了电极(2)和(3)。
具体地说,当采用高温焊料利用200-380.C 的操作过程在5 秒到3分的停延时间内将具有由Ag.PdAg 或Au 制成的厚膜电极的现有技术热敏电阻连接到基板(表面安装结构,图1)或连接到引线(部件分离的结构,图2) 上时,热敏电阻的电阻会偏移到所允许的指定电阻公差范围(通常为2-5%) 以外。这导致热敏电阻装配成的最终产品或部件有缺陷或有欠缺。
已经发现,现有技术热敏电阻的这种电阻偏移是由一种称为浸析的现象引起的,该现象发生在焊接过程中。因为电极中的金属与熔融焊料的亲和力比它与玻璃熔块或电极的不熔粘接剂的亲和力大,所以会发生浸析现象。随着热敏电阻的电极被焊接,金属会从该金属与玻璃熔块的粘接状态中或与电极的不熔粘接剂的粘接状态中释放出来,它被吸收到熔化的焊料中。结果,热敏电阻的电阻值从焊接过程以前的原始值开始升高。换句话说,形成外部电极的金属元素由于焊料浸析作用而受到损害。

热敏电阻的厚膜电极的浸析速度取决于电极材料的类型、温度和热敏电阻所经受的焊接过程的持续时间。通常在现有技术中,厚膜电极制造商不推荐在高于200.C 的温度下将热敏电阻暴露给熔融焊料达到延长时间(超过5 秒钟) ,因为高于该温度和超过这个时间会更迅速地加快电极的退化。除了电阻值偏移以外,浸析引起焊料一电极和电极一半导体的粘接的退化。减弱的粘接会导致热敏电阻的稳定性和可靠性大大降低。
已经发现,与其它电极材料相比,厚膜Pt 电极有抗浸析作用。然而,厚膜Pt 电极的高成本使现有技术的热敏电阻不能以经济的成本被制造出来。另外,更困难的是采用热一声波或等效引线球焊方法将金线焊到厚膜Pt 电极上。
另外,因为外径为0.001 "的金钱(或等效)与厚膜Ag 或PdAg 电极的焊接在时间长了以后会变得不可靠,因此现有技术中具有厚膜Ag 或PdAg 电极的热敏电阻通常不能用到要求利用热一声波或等效引线球焊方法焊接这些金钱的混合微型电路应用中。
在现有技术(U.8.4, 712,085)中己描述了采用两层薄膜电极的热敏电阻元件。另一个现有技术CU.S.6,008 , 71 7>描述了一种热敏电阻,该热敏电阻具有由较短的内部电极和较长的内部电极组成的一对电极,这些电极彼此相对并间隔开一个问隙。然而,这种现有技术不能解决所述的浸析问题。

发明内容
基于上述问题,本发明的一个目的是提供一种成本经济的热敏电阻,其电极具有很高等级的抗焊料漫析作用,通常能在200.C 至380.C 的温度下承受持续5 秒至3 分钟停延时间的焊接过程操作。
本发明的另一个目的是提供一种制造具有抗浸析电极的热敏电阻的方法, 所述电极能允许使用较高温度的焊料或低热传导C low fireconductive) 的组合物来连接引线,所以能在现有技术所达到的基础上提高最大操作温度能力。
这些和其它目的能通过涉及热敏电阻的本发明实现,其热敏电阻具有一个半导体本体,半导体本体具有淀积在半导体本体的相对表面外部的第一电极层。厚度不俄于约5 微米的第一层由一种电极材料形成,该材料是任何适当的导电金属。第一层外面淀积了第二层,第二层的厚度不超过约5 微米。第二层由可以是任何"活性金属"的电极材料制成。第三电极层淀积在所述第二电极层的外部,其厚度最好不超过约5 微米。第三电极层由一种可以是任何"阻挡层(barrier) "金属的电极材料制成。第四层是可选的,其取决于要与其接合的电触点,第四层由能与电触点和/或粘接它的装置相匹配的电极材料制成,其淀积在第三层外面,厚度优选不超过约5 微米。每一层都与其它层和半导体本体电接触。
其中,半导体本体可以由包括一种或多种金属氧化物的陶瓷材料制成的。
其中,第一电极层的厚度可以大约从10 微米到40 微米。
其中,第一电极层的厚度可以大约为25 微米。
其中,第一电极材料的导电金属可以从由Ag 、Pt 、Pd 、Au 以及它们的组合和合金组成的组中获得。
其中,第一电极材料可以包括带有玻璃熔块或不熔粘接剂的Ag。
其中,第二电极材料的活性金属可以从由Ti 、V 、Cr 、Zr 、Nb 、Tc以及它们的组合和合金组成的组中获得。
其中,第二电极材料的阻挡层金属可以从由Pt 、Pd 、Re 、W 、Ni 、Mo 以及它们的组合和合金组成的组中获得。
其中,当使用第四电极层时,该电极层的电极材料可以包括一种能与要被粘接的电触点金属匹配的金属。
本发明提供一种热敏电阻,包括:
由一种包含一种或多种金属氧化物的陶瓷材料构成的半导体本体,该本体具有两个相对表面:
(a)第一电极层,其至少淀积在所述半导体本体相对表面的一部分上,所述第一电极层包括Ag ,该电极层厚度约为10 到40 微米:
(b)第二电极层,其淀积在所述第一电极层上,所述第二电极层包括Ti ,电极层厚度约为0.05 到1. 0 微米:
(c)第三电极层,其淀积在所述第二电极层上,所述第三电极层包括Pt,电极层厚度约为0.1 到1.0 微米:
(d)第四电极层,其淀积在所述第三电极层上,所述第四电极层包括Au ,电极层厚度约为1.0 到3.0 微米:本发明提供一种制造热敏电阻的方法,其包括以下步骤:
(a)形成具有相对面的半导体本体:
(b)在所述半导体本体每一个相对面的至少一部分上淀积第一电极层,所述第一电极层包括一种导电金属,厚度约为10 到40 微米:
(c)在所述第一电极层上淀积第二电极层,所述第二电极层包括一种活性金属,厚度约为0.05 到1. 0 微米;
(d)在所述第二电极层上淀积第三电极层,所述第三电极层包括一种阻挡层金属,厚度约为0.05 到2.0 微米:
(e)可选地,在所述第三电极层上淀积第四电极层,所述第四电极层厚度约为0.3 到5.0 微米。
所述的方法其可进一步包括将电触点连接到每个所述相对面的外部电极层上的步骤。
其中,可以通过焊接、熔焊、导电胶粘接或引线结合方式将电触点连接到外部层上。
其中,可以通过由喷涂、丝网印刷、刷涂或旋涂覆盖组成的组中的一种方法将第一层淀积到半导体本体上。
其中可以通过喷涂淀积第一层。
其中第二层、第二层和可选的第四层可以通过气相积淀或电镀方法淀积的。
所述的方法,可以进一步包括根据要被连接的电触点的组合物来选择外部层的步骤。
为了该公开的目的,金属可以认为是任何金属,金属的组合物或金属合金。"活性"金属可以认为是包括任何组合物或合金的金属,它们以一定水平与相邻金属反应以实现改善的结合。"阻挡层"金属可以认为是包括任何组合物或合金的金属,它们能抗浸析,即,高温条件下金属迁移到焊料中,这使它们适合于高温焊接过程, 由此防止了下面层的退化。
本发明能用于通过本领域所公知的任何适当方法获得的任何类型半导体,这些半导体包括但不限于盘状、棒状、片状和薄片状半导体。本发明适用于PTC 或NTC 半导体。
本发明的热敏电阻的制造方法包括通过任何己知的方法将第一层施加到半导体本体上。然后将后面的层淀积到第一层的外面,以便使活性层位于第一层外面,阻挡层位于活性层外面。如果电触点能与阻挡层结合,就能想象出没有附加层。然而,如果这种电触点不能与阻挡层金属匹配,
则要在阻挡层上涂覆任选的第四层。金属的选择取决于电路小片类型和/或用于连接热敏电阻的引线焊接材料类型。
由于本发明所赋予的这种浸析性能,在用于将所述热敏电阻连接到基板上的结合过程中或在这之后,热敏电阻展示出比现有技术所达到的性能高得多的稳定性和可靠性。例如,在同样条件下,利用同样的电路小片。U-A( die) 和/或引线焊接技术以及前面所述的现有技术的方法,焊接到电触点上的热敏电阻元件表现为电阻值偏移小于1% ,而与之相比,现有技术中具有厚膜Au 电极的热敏电阻的电阻偏移6% 到20% 。
附图说明
附圈仅意欲表示本发明的一个或多个优选实施例,而不是以无论什么的任何方式**本发明,其中,类似符号表示类似部件。
图la 是现有技术热敏电阻元件的平面图。
图lb 是图la 所示的热敏电随元件的横截面正视图。
图2a 是现有技术中具有第二结构的热敏电阻元件的横截面平面图。
图2b 是圈2a 的热敏电阻元件的横截面正视图。
图3a 是本发明优选实施例的热敏电阻元件的平面图。
图3b 是图3a 所示热敏电阻元件的横截面正视图。
图3c 是图3b 所示热敏电阻元件的局部放大横截面视图。
图知是利用图3a-c 所示热敏电阻元件的优选实施倒的热敏电阻的横截面平面图。
图4b 是图4a 所示热敏电阻的横截面正视图。
图但是图4b 所示热敏电阻元件的局部放大横截面视圈。
图5a 是按照本发明的可能的热敏电阻的透视图,其表示热敏电阻元件的底部电极与电路基板接触焊点之间的焊接接点。
图5b 是图5a 所示热敏电阻顶角的局部放大横截面视圈。
图5c 是图5b 所示热敏电阻元件的局部放大横截面视图。
图5d 是图5a 所示热敏电阻的右侧透视图。
图5e 是图5d 所示热敏电阻元件的局部放大横截面视圈。

具体实施方式
正如附图所示,特别是如图3a-c 所示,本发明的优选实施例由陶瓷半导体本体( 1 1)构成,所述本体包含对置的面(42 和43) ,其包括一种或多种金属氧化物。包含厚度不超过5 微米的导电金属的金属电极材料的第一层C12a 和13a) 淀积在所述对置的面(42 和43) 的每一面上。在第一层C1 2a 和13a) 上淀积了金属电极材料的第二层(12b 和13b) ,随后在第二层C1 2b 和13b) 上淀积了金属电极材料的第三层C1 2c 和13 c)。
可边的是,在第三层C1 2c 和13c) 上淀积了金属电极材料的第四层C1 2d和13d) 。
为了应用本发明的热敏电阻,将电触点连接到半导体本体的外电极层上。该电触点以及用于结合外部热敏电阻电极层的方式决定了是否使用第四层(12d 和13d) 和第四层的组合物。
本发明的热敏电阻(1 00) 可由任何适合的半导体材料制成,优选为陶瓷半导体。
有许多不同方法制造热敏电阻的半导体本体。只要使用了适当的陶瓷处理技术,本发明能用于通过任何公知方法制造的半导体本体,这些方法例如带式( tape) 铸造、冲压、挤出、喷射成型或其他合适的方法。半导体本体(11)可以是薄片状、盘状、棒状、片状或任何合适的类型或形状。
金属电极材料的第一层(12a) (1 3a) 可以是任何适当的导电金属或合金。优选地,与玻璃熔块或不熔粘接剂组合的Ag , Pt 、Pd 、Au 或它们的任意组合可用作第一层材料。优选通过喷涂方式将第一层(1 2a 和13a)涂覆在薄片(}1)上。当然也可以通过丝网印刷、涂覆、涂刷、旋转涂覆、浸渍以及其它公知或新近开发的方式。第一层的厚度不能低于约10 微米(1微米=10-6 米) .优选约10 至40 微米,最优选是25 微米。因此认为这是"厚"膜层。
最优边的是,通过任何合适的技术将第二电极层(l 2b 和13b) 淀积到第一厚膜层(l 2a 和13a) 上,所述技术例如电镀或气相淀积,物理气相淀积法是最优选的。第二电极材料可以是任何活性金属,例如Ti、V 、Cr、Zr、Nb 或Tc. 上述金属不会与厚膜基电极形成脆弱的金属间接合体。
第二层Cl 2b 和13b) 以及第三层(l 2c 和13c)和可选的第四层(1 2d 和13d) 都大于0.01 微米而小于约5 微米。由此,优选的附加层认为是薄膜层。
对于本发明,优选的第二层金属是Ti 。由于Ti 的成本效益和"活性"特点,即与厚膜Ag 和几种其它金属粘接的适宣性. Ti 可淀积在厚膜Ag层(l 2a 和12b) 上。该第二层(t 2a 和13a) 的厚度优选为约0.05 到约1微米。
通过PVD 方法在第二层(t 2b 和13b) 上淀积任意一种阻挡金属,例如Pt 、Pd 、Re 、W、Ni 或Mo ,以形成第二电极层(t 2c 和13c) 。对于本发明. Pt 是优选的第三层,因为它在高温条件下不易发生氧化,适于高温焊接操作。第三层C1 2c 和13c)是关键的"阻挡"金属,它能防止它下面的电极层的浸析。第三层C1 2c 和13C)厚度优选为约0 .1微米到约1. 5 微米。
通过PVD 方法在第三层Cl 2c 和13 c)上淀积可选的第四电极层Cl 2d和13d) ,第四电极层由第四电极材料组成,所述第四电极材料可以是任意一种与要被连接到上面的电触电的金属相容的金属。金属的选择取决于电路小片结合(图5a-e 所示)和/或用于连接热敏电阻的引线结合(图4a-c 所示〉部件中所用的材料种类。对于本发明最优选的实施例, Au是优选的第四薄膜层材料。因为设计这种热敏电阻元件的应用要求一种不能氧化的Au 表面,这样焊料和金钱能以高度的可靠性与该表面结合,所以Au 是优选的。第四层C1 2d 和13d) 的厚度优选为约从0.5 微米到2.5微米。
图4a-c 和5a-e 分别包含图3a-c 中所示的同样的热敏电阻元件Cl OO ),
它们具有分离的部件和表面引线结合/小片结合部件结构。参照、圈旬-c ,
电触点是引线(24 和25) 形式,它由适合于最大操作温度的材料制成,
所述最大操作温度是由用到热敏电姐的应用限定的。例如,这样的引线材
料可以是镀Cu 的Ag 、镀Ni 的Ag 、镀Cu/Ni 合金的Ag ,或镀Dumet (覆铜的铁镰芯〉的AU 。焊料(26) 覆盖在可以是SNIO 、SN95 或SN96 的引线上。为在更高温度下的应用,也可以使用诸如微火(通常500.C) 导电组合物的其他焊接材料。
一种绝缘涂覆材料(27)可用于涂覆热敏电阻表面,所述涂覆材料可以是高温环氧或微火〈通常为500.C) 玻璃,这取决于焊接材料或引线的选择。例如,本发明所使用的组合是与SN96 焊料接合并涂覆了一层高温环氧的镀Cu 的Ag 线。另一种组合是与SNI0 焊料接合且涂覆了一层高温环氧的镀Ni 的Ag 线。类似的,另一种组合可以是与微火导电组合物接合且涂覆了一层微火玻璃的镀Dumet 的Au 线。所有这些组合以及任何公知或新近开发的其它组合都试图为本发明所覆盖。
图5a-e 表示用于安装到混合微电子电路基板上的结构。通过使用焊接操作和前面所述的焊料可将热敏电阻(100) 安装到基板触点或垫片上。利用热?声波压铸或等效的引线球焊法将外径为0.001"的金线(3) 焊接到热敏电阻(100) 的顶部电极的外面层(12d) 和另一个基板的垫片(34)上。
本发明热敏电阻(100) 的制造始于根据所希望的应用提供适当的半导体。任何半导体本体都可以用到本发明中,该半导体本体通常是由本领域公知的烧结陶瓷热敏电阻材料构成的一个或一组薄片制成。这些薄片优选为盘状(外径通常为30mm 到50mmOD ,厚为0.08 到O .4mm) 或方形(通常为50 平方mmXO.08 到O .4mm 厚)。根据用于电极应用的操作,这些薄片的表面可大或可小,和/或厚度可以大一些。可以使用薄一些的薄片,但是贯穿过程其余部分的处理变得更加困难。
发现适合于本发明的薄片由Mn , Ni 和Fe 的氧化物组成,该薄片大约50 平方mm。根据制造三种不同尺寸和/或不同电阻值的热敏电阻元件,可以选择三种厚度一一约0.08mm、0.2mm 和0.3mmo NTC 或PTC半导体可用于本发明。
测量数据最多的薄片类型是0.08mm 厚的薄片,它可用于制造在2520 ℃下标称电阻为10000 欧姆的较小热敏电阻元件(大约0.40 到0 .44 平方mm) ,其设计用来满足混合微电路应用的需要。这些混合微电路需要范围从例如MIL-STD-883 和MIL-G-45204 的MIL 规格延伸到由微电路制造商和/或包装商以及两者之间的任何地方限定的简单商业规格。
目前对处理那些薄于0.08mm 的薄片和比0.44 平方mm 小得多的小片存在着实践上的物理酿制。但是,如果技术发展到能适应源自较薄薄片的小尺寸,则本发明仍然适用。此外,只要元件中间由半导体材料制成并且在相对的面上设置了电极,最终热敏电阻元件的形状或结构(例如方型、长方型或盘型〉不会对本发明产生影响。
一旦提供了用于制造半导体本体(11)的薄片,就通过将包含本领域所公知的、用于与半导体材料粘接的适当玻璃熔块或不熔粘接剂的Ag 导电组合物喷射到薄片两侧并干燥,从而涂覆了厚膜Ag 。当然也可以使用被公认为合适的或本领域以后开发的其它方法来涂覆厚膜Ag 层,这些方法包括并不限于丝网印刷、涂刷、旋转涂覆、浸渍或其它等效方法。
然后在熔炉中倍烧具有第一金属层C1 2a 和12b) 的薄片,以便将厚膜Ag 材料(圈3b、图4b 和图5- C1 2a) 和(13a) )粘接到半导体薄片上。经蜡烧的厚膜Ag 层C1 2a 和12b) 每侧的厚度优选约为25 微米,但是10 微米到40 微米的厚度也是可以接受的。
从熔炉中取出后,立即将具有第一电极层的薄片小心地用铝街包裹好并放到干燥器中,将所述干燥器抽真空,使其真空度大约达20" Hg , 以防止生成硫酸盐或生成来自空气的污染物,这些污染物包括位于厚膜Ag层表面上的灰尘颗粒。厚膜Ag 电极(12a 和13a) 上的这些表面污染物会引起后面沉积的薄膜层的弱附着力和表面缺陷。因此,具有倍烧厚膜Ag 电极的薄片存放在干燥器中,直到启动被称为物理气相淀积(PVD)的下一个工序。
将具有第一层的薄片从干燥器中取出,放到PVD 装置中,该装置将金属薄膜淀积到两侧。任何PVD 方法或本领域中适合薄膜淀积的其它公知方法都可以采用。对于该示例,可通过PVD 方法按照以下顺序依次涂覆以下金属,并使其达到它们各自的厚度Ti-0.15 微米Pt-0.5 微米:Au-l.50 微米。对于每个淀积层, PVD 设备能够保证标称厚度的公差为士10%。
下面是通常可接受的可选择金属和它们相应的大致厚度的列表,这些金属可通过PVD 方法按以下颇序淀积到薄片上:
第二( "活性" )金属层C1 2b 和13b) 一Ti、V 、Cr 、Zr、Nb 、Tc或它们的组合以及合金一0.05 到1. 0. 优选为0.1 到0.3 微米,这取决于金属。
第三( "阻挡" )金属层Cl 2c 和13c) -Pt 、Pd 、Re 、W 、Ni 、Mo或它们的组合以及合金一0.05 到2.0. 优选为0.3 到0.7 微米,这取决于金属。
第四可选金属层C1 2d 和13d) 一适当的粘结金属一0.3 到5.0. 优~10 为1.0 到3.0 微米,这取决于金属和电触点。
利用为固定要被机械加工的陶瓷材料而设计的无负荷装配胶将0.08mm 烧结厚度的薄片以片状形式装配到4" X4" 的瓷砖上,所述薄片具有厚膜Ag 层(12a 和13a) 、薄膜Ti 层C1 2b 和13b) 和Au 层Cl 2d和13d) 。
利用带有金刚石刀片的锯切割依照本发明的装配热敏电阻片,以制造出25 0C 下电阻值(R 值〉为10. 000 欧姆的热敏电阻,其中所述的锯是为将热敏电阻薄片切割成约0 .44 平方mm 的小片(如图3 所示)而设计的o 切割锯台的进给速度大约是每分钟40 英尺。进给速度可以更慢一些,但是为了最大限度地减少热敏电阻元件(100) 的边缘毛刺,因此进给速度不应当太快。
在本技术领域中,将具有所述电极层的薄片切割成热敏电阻元件(100) 的可选择适当方法是公知的,可以采用包括但并不局限于激光切割法和带有超声波研磨技术的冲压法。热敏电阻元件(100) 能制成其它形状,例如长方形或盘形。热敏电阻元件(100) 可以制成其它尺寸,对于盘形元件,外径范围是O .4mm 到2mm 或更大一些、对于方形或长方形元件,尺寸范围是O .4mm 到2 平方mm 或更大一些,这取决于设计的元件的最终希望产品。
当然,对于本领域的技术人员来说,根据上述内容对本发明进行改变、变化和修改可使本发明更加清楚。例如,在薄片与第一电极层之间、第一与第二电极层之间等等可以使用附加导电层,只要整个导电层保持导通就可以。然而,所有这些变化都应当认为落入了本发明的精神和范围,该精神和范围仅由所附加的权利要求来限定。


上一篇:纳米级金属氧化物半导体热敏电阻的制造方法
下一篇:温度保险丝的原理和替换

三分PK拾  |  公司简介  |  产品展示  |  技术论坛  |  联络我们
ntc热敏电阻 © 深圳市全威热敏电阻三分PK拾平台 版权所有

申明:本站除部分作品系原创外,其余均来自网络或其它渠道,热敏电阻保留其原作者的著作权!如有侵权,请与本站联系!

友情链接:         热敏电阻论坛   
澳洲幸运8 极速3D彩票 奔驰彩票开奖 湖北快3 一分时时彩 山东群英会走势图表 欢乐生肖 欢乐生肖 飞速赛车平台 山东群英会