熱門(mén)關(guān)鍵詞: 溫濕度傳感器廠(chǎng)家 熱敏電阻器品牌 空調溫度傳感器 功率型ntc熱敏電阻器
作為精密測溫的高精度NTC 熱敏電阻器,測溫精度高于0.05℃,與0.05 ℃對應的電阻阻值精度是0.15%~0.25%。因些對產(chǎn)品的阻值一致性就有很高的要求。
NTC熱敏電阻器的一致性的影響因素有:
1、阻值一致性的影響;
2、B值一致性的影響;
3、電阻芯片尺寸一致性的影響。
一、阻值的影響
如果阻值分布性較寬,合格產(chǎn)品數量少,可以采用分選的方法,篩選出阻值一致性好的產(chǎn)品。但如果批量化生產(chǎn),會(huì )有很大的問(wèn)題。因為阻值精度0.15%~0.25%的范圍很窄,所以產(chǎn)品本身的阻值一致性和集中度很重要,一個(gè)批次的NTC熱敏電阻的阻值的正態(tài)分布,要盡可能的窄,生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品才會(huì )多。
二、B值的影響
在NTC熱敏電阻器的一致性影響因素中,B值的影響也非常大。NTC熱敏電阻器的阻值和B值的高一致性,可以保證在使用NTC熱敏電阻器時(shí)不再需要單獨校準,每一個(gè)產(chǎn)品都可以滿(mǎn)足高精度要求。
當一批NTC熱敏電阻產(chǎn)品生產(chǎn)好后,其B值也就確定了,并且很難通過(guò)測量來(lái)進(jìn)行分選。如果一批電阻的B值偏差比較大,則會(huì )使溫度測量產(chǎn)生較大的誤差。
B值是指NTC熱敏電阻器的材料常數(也叫熱敏指數),可以通過(guò)測量NTC熱敏電阻在25℃和50℃(或85℃)時(shí)的電阻值后計算得出。B值是與電阻溫度系數成正比的,也就是說(shuō)B值越大,其電阻溫度系數也就越大。
B值被定義為:
式中,RT1 :溫度 T1 ( K )時(shí)的零功率電阻值;
RT2 :溫度 T2 ( K )時(shí)的零功率電阻值;
T1、T2 :兩個(gè)被指定的溫度( K )
不同B值熱敏電阻器阻值對比圖
在下圖中反映的是在NTC熱敏電阻的整個(gè)工作范圍內,測溫精度除受阻值精度影響外,還會(huì )受B值精度的影響。并且隨著(zhù)溫度點(diǎn)遠離25℃,測溫的誤差也越大。
在阻值精度1%不變的情況下,B值精度分別為1%和0.5%時(shí),明顯看出,B值精度對整個(gè)測溫區間,測溫精度的影響也是非常大的!
在寬溫區的高精度測量中,B值的影響尤為明顯。
在下面的案例里,如果B值精度是0.1%,要在0℃-70℃溫度區間,保證0.03℃的測溫精度,要對NTC熱敏電阻進(jìn)行2個(gè)溫度點(diǎn)篩選;
如果B值精度降低到0.2%,要保證同樣的0.03℃的測溫精度,要進(jìn)行4 個(gè)溫度點(diǎn)篩選;這樣不僅費工費時(shí),而且合格率也大幅下降!
三、芯片尺寸的影響
NTC熱敏電阻器的阻值與電阻體的結構和體積是相關(guān)的,同一配方生產(chǎn)出的NTC熱敏電阻器芯片,如果尺寸不一致,其阻值也會(huì )不同。同樣也影響到了NTC熱敏電阻器的一致性。
為了提高NTC熱敏電阻器的一致性,南京時(shí)恒電子采取了以下方法:
1、NTC熱敏電阻器芯片瓷料粉體制備技術(shù)。南京時(shí)恒電子采取了特殊的粉料制備技術(shù),可以有效防止材料之間由于比重不同而發(fā)生的不均勻沉降、絮凝、聚并現象,最終導致配方體系失衡。雖然在制作普通的NTC熱敏電阻時(shí)可以不考慮此差異,但高度一致性的NTC熱敏電阻的制作必須要進(jìn)行控制,才可以保證制作好的NTC熱敏電阻阻值、B值等參數達到高度一致。
2、NTC熱敏電阻器芯片瓷片壓制技術(shù)。電阻芯片粉料必須經(jīng)壓制才能成型,傳統工藝是將粉體裝入模具直接經(jīng)過(guò)液壓機壓制成型。因此傳統壓制方法的壓力和工藝,只能使壓制的胚體密度維持在2500kg/m3左右且有明顯的壓力差。經(jīng)過(guò)燒結后,由于瓷片的密度和均勻度不夠,造成晶粒和氣孔的分布也不均勻,對燒結體的一致性、重復性產(chǎn)生重大影響。南京時(shí)恒電子經(jīng)過(guò)不斷實(shí)驗,粉體一次壓制成型后,再將胚體采用等靜壓工藝二次壓制,在大于2噸/cm2以上的壓力作用下,使胚體的密度達到理論密度的98%,大大降低了胚體的氣孔率,改善了晶粒的均勻性,胚體薄片光滑度、平整度、合格率等有了顯著(zhù)改善,電極的附著(zhù)力增強,芯片B值及阻值穩定性等綜合性能進(jìn)一步得到提高。
3、NTC熱敏電阻器芯片瓷片燒結技術(shù)。南京時(shí)恒電子通過(guò)大量實(shí)驗數據的積累,研究出一套可以制成致密陶瓷又能有效地消除各種因素造成的非平衡卻顯得燒結工藝,使燒結體顯微結構呈現晶粒細小,均勻,達到陶瓷體理論密度的98%以上,從而制備出一致性良好的NTC熱敏陶瓷。
4、高精度切割技術(shù)。在芯片尺寸控制方面,南京時(shí)恒電子對制作好的陶瓷基體,采用微米級切割工藝,使每一個(gè)電阻體的邊長(cháng)、厚度的尺寸高度一致。燒結好的電阻胚體和燒好電極的電阻薄片都要運用到切割技術(shù)。南京時(shí)恒電子在進(jìn)行了大量試驗和研究之后,確定了移植半導體后加工切割工藝,對本項目產(chǎn)品核心芯片進(jìn)行切割的技術(shù)方案。通過(guò)技術(shù)攻關(guān),用分離視場(chǎng)顯微鏡做定位系統,將切割芯片的精度大幅提高。
通過(guò)采用以上4個(gè)方面的工藝方法,南京時(shí)恒電子最終生產(chǎn)出了阻值精度和B值精度高度一致的NTC熱敏電阻器。
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