[发明专利]一种薄膜型负温度系数传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种薄膜型负温度系数传感器及其制备方法。本发明公开了一种薄膜型负温度系数传感器，包括：陶瓷基片、薄膜热敏电阻和第一电极和第二电极；所述第一电极和所述第二电极设置在所述陶瓷基片的表面；所述薄膜热敏电阻设置在所述陶瓷基片的表面，且位于所述第一电极与所述第二电极之间。薄膜型负温度系数传感器温度响应时间快，灵敏度高，从而可以更快的反应出温度的变化，本发明薄膜型负温度系数传感器的响应时间仅为0.5～1秒。而且该传感器可靠性和稳定性有了较大的提升，从而提升了其R值和B值，本发明薄膜型负温度系数传感器的R精度在±1％，B值的精度在±1％。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种薄膜型负温度系数传感器及其制备方法。

背景技术

负温度系数传感器是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的传感器。反应电阻温度特性的公式为：

R_T：在温度T(K)时的NTC热敏电阻阻值。

R₀：在温度T₀(K)时的NTC热敏电阻阻值。

T：规定温度(K)。

B：NTC热敏电阻的材料常数。

该器件是利用锰、铜、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，其电阻率和负温度系数根据材料成分、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。传感器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等。

随着电子设备的小型化，集成化，例如在打印机的硒鼓中的温度传感器、电池中温度传感器、穿戴设备中，要求负温度系数传感器具备更好的测量精度，尺寸更小，灵敏度高，自热现象小。

然而传统的负温度系数传感器为片式，多应用于各种需要控温的家用电器空调、冰箱、热水器等。块状片式传感器，因为加工工艺的局限性，传感器的响应时间、自热现象、灵敏度、测量精度等性能都收到了一定影响。

发明内容

本发明提供了一种薄膜型负温度系数传感器，解决了现有的负温度系数传感器响应时间长、灵敏度和测量精度不够高的问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种薄膜型负温度系数传感器，包括：陶瓷基片、薄膜热敏电阻和第一电极和第二电极；

所述第一电极和所述第二电极均设置在所述陶瓷基片的表面；

所述薄膜热敏电阻设置在所述陶瓷基片的表面，且位于所述第一电极与所述第二电极之间。

优选地，所述薄膜热敏电阻由锰、钴、镍、铜和铁中一种或多种氧化物制备而成；

所述薄膜热敏电阻厚度为1μm-2μm。

优选地，所述第一电极和所述第二电极均为金电极；

所述第一电极与所述第二电极之间的间距为10μm-100μm。

优选地，还包括保护层；

所述保护层设置在所述薄膜热敏电阻表面；

所述保护层的材料为二氧化硅；

所述保护层的厚度为5μm-20μm。

优选地，所述薄膜热敏电阻材料的分子式为Mn_1.5CoNi_0.5O₄。