金电极片式NTC热敏电阻的烧结、电极制备工艺研究

发布时间：2020-04-06 20:25

【摘要】：随着航空航天领域的快速发展,人们对高质量的Negative Temperature Coefficient(NTC)热敏电阻元器件需求是与日俱增,对其在高测温精度及高可靠性方面也提出了更多的要求。在当前国际关系不太稳定的大环境下,我国元器件产品如何突出重围,提供替代国外同类元器件产品,更多更好的运用到越来越广阔的领域中去。为达到这一目标,有必要对NTC热敏电阻生产制造过程中关键工艺的过程参数,操作细节等这些可能对元件的电学性能和可靠性造成影响的重点过程进行研究,得到不同工艺条件下对产品性能影响的变化趋势,从而确定出最佳的生产工艺,为制备出高精度、高可靠的NTC热敏电阻元器件打下基础。在工厂的实际生产中,如何通过工艺保证,来制备出高精度、高可靠的NTC热敏电阻的研究等,还存在一些科学问题尚未解决。本文对金电极片式NTC热敏电阻的烧结、电极制备工艺的研究现状等方面的情况进行了综述。目前烧结工艺存在的电参数一致性差,样品稳定性不佳等问题。针对这些问题,本文提出改进措施并进行改进前后的对比试验。研究了不同烧结过程对实验样品的影响;观察和测试不同过程中的实验样品;分析陶瓷生坯摆放方式和烧结曲线的升降温速度对陶瓷基体的影响,研究出最佳的烧结工艺。本文采用金浆料作为片式NTC热敏电阻的电极材料。对这一材料研究较少,目前没有运用到实际的工厂批量生产上来。电极制备工艺普遍存在的电极附着力不良,电极膜厚一致性差等问题。本文通过三种不同的电极制备方案对比,研究更适合工厂的电极制备工艺;对金浆料中不同材料组份的研究,分析其对实验样品性能的影响,确定更适合生产的电子浆料;分析研究实验样品不同电极厚度,影响电极厚度一致性的主要因素,金层厚度、金浆的烧渗曲线(烧金温度、时间等)等对实验样品的电极性能影响,研究出最佳的电极制备工艺。最后通过批产验证,烧结工艺和电极制备工艺设计合理,能够生产出高质量的产品,并满足工厂的生产要求。
【图文】：

结构图,结构图,样品,热敏电阻

第二章片式 NTC 热敏电阻的工艺研究设计二章片式 NTC 热敏电阻的工艺研究设对 NTC 热敏电阻的研究已经成为一个热点。NTC Co、Ni 等过渡金属元素为主的 Mn 系尖晶石半导体性能影响非常大[28]，因此工艺研究非常重要。本的制备方法和制备过程。C 热敏电阻的制备样品结构

电镜图,制样,电镜

(a) (b)图 3-1 1 组、2 组 DPA 制样图与电镜图(a)1 组、2 组 DPA 制样图；(b) 950℃～980℃下样品电镜图通过图 3-1(a)和图 3-1(b)，可以明显看到，当烧结温度在 950℃～980℃时，DPA制样图片中 2#、3#、4#、5#不同程度出现了中间深，四周浅，俗称D夹心层的特征。电镜图中出现大量气孔，这是由于样品没有充分烧结，陶瓷基体内部还存在大量堆积的气体，出现的气孔。这是样品的陶瓷基体没有烧透，欠烧的明显特征。出现这个问题，往往是烧结温度过低，，或者烧结时间过短，引起烧结不充分导致的。结合表 3-1 中的研究数据，外观、吸水性差。可以断定，烧结温度在 950℃～980℃的实验样品属于欠烧结。将 3 组、4 组、5 组样品随即抽取 5 只进行 DPA 制样，在放大 60 倍的高倍放大镜下观察 6#～10#的实验样品，照片如图 3-2(a)和图 3-2(b)所示。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN37

【参考文献】