[发明专利]钛酸钡系正温度系数热敏电阻调阻方法

说明书

技术领域

本发明属于物理技术领域，更进一步涉及电子元器件技术领域的一种钛酸钡系正温度系数热敏电阻调阻方法。本发明在钛酸钡系正温度系数热敏电阻元件对电阻值分选后，将电阻值高于额定电阻值的元件选为待处理元件，通过将自行研制的降阻试剂与待处理元件共同热处理调节元件电阻值，使其达到额定电阻值。

背景技术

正温度系数热敏电阻(positive temperature coefficient resistance，简称PTCR)，也即电阻值随温度上升能在某一个较窄的温度范围内大幅升高的电阻器，已经广泛应用于电子通讯、汽车工业、医用仪器、家用电器等各个领域。其中，钛酸钡(BaTiO3)系正温度系数热敏电阻是在钛酸钡中添加钇、铌等元素形成的半导体元件，在目前市场中占有很大的比例。

现有的钛酸钡系正温度系数热敏电阻一般是采用如下的工艺流程制作：原料球磨-烘干-预烧-二次添料球磨-烘干-成型-烧结-涂覆电极-分选-焊接引线-包封-测试，由于工艺参数控制等因素的影响，元件按照电阻值分选后，电阻值具有相当大的分散性，会生产出大量电阻值高于额定电阻值的元件。由于以往没有合适的处理方式，这些元件只能作为不合格产品被丢弃，而制造这些元件耗费的原料、水和能源都随之被浪费。

南通鸿飞电子有限公司申请的专利“提高PTC热敏电阻电性能指标的方法”(申请号200910184082.9，公开号CN 101673603 A)公开了提高钛酸钡系热敏电阻电性能的制造方法。该发明提供了一种提高钛酸钡基PTC热敏电阻电性能指标的方法，包括称量原料、球磨、预烧结、造粒、成型、烧结、上电极、阻值分选、焊接、封装装配、打标志、耐压检测、阻值检测、最终检测、包装这些步骤；该方法的特点是在预烧结步骤后，再球磨0.5～1.5小时后加入重量百分比占0.03～0.05％的贵金属材料，继续球磨4～8小时，提高了元件的电学性能。该专利申请存在的不足是，该工艺流程不能对电阻值分选后的元件电阻值进行调整，生产中电阻值高于额定电阻值的元件只能作为不合格产品，这些废品造成了对生产原料和能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种钛酸钡系正温度系数热敏电阻调阻方法。通过在制造流程中加入这一新工艺环节，电阻分选中电阻值大于额定电阻值的元件电阻首次实现了大幅度降低，生产过程中可以获得更多的合格产品。本发明适用的元件电极类型包括铝电极和铝电极上再涂覆银电极两种。

本发明的具体思路是，针对待处理元件电阻值大于7KΩ和小于7KΩ两种情况，设计了两种相应的调阻方法。其中分选电阻元件时选取的待处理元件电阻值以及配制降阻试剂的配方这两个步骤不同。而在降阻试剂制备、热处理和测量元件电阻值三个步骤中的工艺是完全相同的。其具体实现分为以下两种技术方案：

一.对电阻值大于7KΩ的待处理元件进行调阻的步骤如下：

(1)分选电阻元件

分选仪器对待分选的元件按照电阻值的大小进行分类，从电阻值大于7KΩ的类别中取出电阻值大于电阻值额定值的元件作为待处理元件；

(2)称量降阻试剂的原料

用电子天平分别按照摩尔比例配制降阻试剂，其中，碳酸钙0.500～0.700、碳酸锰0.010～0.020、碳酸钠0.070～0.090、碳酸氢铵0.210～0.220、无水醋酸钙0.001～0.003、碳酸钡0.001～0.003、碳酸锶0.001～0.003、草酸氧钛锶0.001～0.003、石墨粉0.001～0.003、碳粉0.002～0.004；

(3)降阻试剂制备

将称量原料通过球磨、烘干工艺，得到降阻试剂；

(4)热处理

(4a)按照待处理元件与降阻试剂3∶1的质量比例，对待处理元件和降阻试剂用电子天平分别进行称量；

(4b)将称量后的待处理元件和降阻试剂放入有盖坩埚中；

(4c)将坩埚放入马弗炉中热处理；

(5)测量元件电阻值

(5a)将热处理后的元件取出，用去离子水清洗，烘干；

(5b)将烘箱中元件取出，用万用表测量元件的电阻值。

二.对电阻值小于7KΩ的待处理元件进行调阻的步骤如下：

1)分选电阻元件

分选仪器对待分选的元件按照电阻值的大小进行分类，从电阻值小于7KΩ的类别中取出电阻值大于电阻值额定值的元件作为待处理元件；

2)称量降阻试剂的原料