[发明专利]基于金属片的NTC热敏电阻温度传感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于温度传感器技术领域，特别涉及一种基于金属片的NTC热敏电阻温度传感器及其制作方法。

背景技术

由NTC热敏芯片作为核心部件，采取不同封装形式构成的热敏电阻和温度传感器广泛应用于各种温度探测、温度补偿、温度控制电路，其在电路中起到将温度的变量转化成所需的电子信号的核心作用。

随着电子技术的发展，各种电子进一步多功能化和智能化，NTC热敏芯片在各种需要对温度进行探测、控制、补偿等场合的应用日益增加。

由于探测温度的灵敏性要求，对NTC温度传感器的反应速度提出了越来越快的要求，这便要求NTC温度传感器的热时间常数尽量小，响应速度要快。

目前NTC温度传感器一般采取由NTC热敏芯片1’、引线2’和外层绝缘包封层3’组成，其制作方法是：

(1)制备NTC热敏芯片1’；

(2)在NTC热敏芯片上引线2’；

(3)将NTC热敏芯片由外层绝缘层包封形成NTC热敏电阻；

(4)对NTC热敏电阻进行电气性能测试。

制成后的NTC温度传感器的内部NTC热敏芯片为圆片型和方片型。现有技术制造的NTC温度传感器由于芯片厚度较厚(0.3-3mm)，且外层绝缘包封物质(一般为环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂)厚度也较厚且导热性差。即该NTC温度传感器在感温过程中热量要经过几层传递，在感温过程中热量首先传递到绝缘包封层，再逐步传递到NTC热敏芯片，到NTC热敏芯片的核心也完全达到外界温度时需要较长的时间，热时间常数一般为5-15-秒。这种反应速度不能满足对温度探测的高灵敏度的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种基于金属片的NTC热敏电阻温度传感器，该温度传感器高导热性能高，其在测温过程中热传导所需的时间非常短，热时间常数一般为0.5-3-秒，能满足对温度探测的高灵敏度的要求，是传统技术的十分之一。

为了克服上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种基于金属片的NTC热敏电阻温度传感器，包括金属基片，所述金属基片上通过玻璃绝缘介质层贴覆至少一个NTC热敏电阻芯片，所述NTC热敏电阻芯片的金属电极对应连接有引线，所述NTC热敏电阻芯片与引线的连接处以及NTC热敏电阻芯片外围包覆有玻璃封装层。

作为上述技术的进一步改进，所述金属基片的厚度范围是0.05-0.2mm。

作为上述技术的更进一步改进，所述NTC热敏电阻芯片的厚度范围是0.2-2毫米。

此外，本发明还公开了基于金属片的NTC热敏电阻温度传感器的制作方法，其制作步骤是：

(1)制备NTC热敏电阻芯片；

(2)将金属基片通过玻璃绝缘介质层与NTC热敏电阻芯片结合；

(3)在NTC热敏电阻芯片上上引线；

(4)采用玻璃封装层封装并烧结。

具体来说：上述步骤(1)NTC热敏电阻芯片制备过程包括：

a.成型：热敏半导体陶瓷粉体制备并制成NTC热敏陶瓷锭；

b.高温烧结：将上述制成的NTC热敏陶瓷锭高温烧结；

c.划切：将烧结后的NTC热敏陶瓷锭划切成NTC热敏陶瓷基片；

d.在NTC热敏陶瓷基片的表面印刷烧渗电极；

e.划片：按照电阻率所计算的尺寸将NTC热敏陶瓷基片划切成片状的NTC热敏电阻芯片。

上述步骤(2)的玻璃绝缘介质层与NTC热敏电阻芯片结合过程包括：

a.在金属基片表面印刷玻璃玻璃绝缘介质浆料；

b.贴敷NTC热敏电阻芯片；

c.烧结：在600-880℃将金属基片表面、玻璃玻璃绝缘介质浆料及NTC热敏电阻芯片一起烧结。

上述步骤(3)的上引线的过程具体包括：

a.将金属导线采用银浆粘结于NTC热敏电阻芯片上；

b.烧结：在银浆烧结温度下烧结。

上述步骤(4)具体包括：

a.采用和金属基片与NTC陶瓷匹配的玻璃材料制备成浆料，采用点胶机将浆料点于NTC热敏电阻芯片上，完全覆盖NTC热敏电阻芯片和引线的根部。

b.烧结：在封装玻璃烧结温度下进行烧结。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：