一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)制备NTC热敏陶瓷巴块；(2)在步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块的两面分别制备一层金属电极；(3)将步骤(2)得到的NTC热敏陶瓷巴块划切成长方体形的半成品芯片；(4)将步骤(3)得到半成品芯片套入圆筒状的玻壳中，并使半成品芯片两端面的金属电极露出，然后烧结玻壳；(5)对步骤(4)烧玻后的半成品芯片两端面进行封端、烧端和电镀而制成端电极，得到热敏电阻芯片成品。本发明专利技术所述制作方法制得的热敏电阻芯片中陶瓷体上的金属电极与端电极接触牢固，且机械强度高、不易碎，防潮性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片及其制作方法
本专利技术涉及电子元件
，特别是涉及一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片及其制作方法。
技术介绍
以NTC热敏电阻芯片作为核心部件采取不同封装形式构成的温度传感器，广泛应用于各种温度探测、温度补偿、温度控制电路中，其在电路中起到将温度的变量转化为所需电子信号的核心作用。目前，随着电子消费类产品的快速发展，对NTC热敏电阻芯片的贴片应用要求越来越高。现有的贴片式玻璃封装NTC热敏电阻采用机械接触设计，如图1所示，其包括NTC热敏电阻芯片1’、封装于该NTC热敏电阻芯片1’外的玻壳2’和敷设于该NTC热敏电阻芯片两端的端电极3’。所述热敏电阻的制作工艺为：NTC热敏电阻芯片制备→端电极、芯片、玻壳入模→进炉烧玻→电镀→测试分选→包装。具体地，从所述两个电极3’引出的两条电极引线30’，分别通过物理接触的方式与NTC热敏电阻芯片1’两极实现电连接，而玻壳2’烧结后将发生收缩，从而固定电极引线30’与NTC热敏电阻芯片1’之间的接触，形成电导通。由于目前大量应用的贴片玻璃封装技术是将NTC热敏电阻芯片与端电极物理接触，并用玻壳烧结的方式结合在一起的，因此这种生产工艺出来的产品可靠性差、机械强度低、电极接触不牢固，难以适应目前市场对产品日益提升的品质要求。另外，目前的玻璃喷涂工艺不适用于此类产品的生产，喷涂制得的玻璃层容易出现孔洞、厚度不均匀的缺陷，无法对芯片形成强有力的保护。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，其制得的热敏电阻芯片中陶瓷体上的金属电极与端电极接触牢固，且机械强度高、不易碎，防潮性能好。本专利技术采取的技术方案如下：一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，包括如下步骤：(1)制备NTC热敏陶瓷巴块；(2)在步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块的两面分别制备一层金属电极；(3)将步骤(2)得到的NTC热敏陶瓷巴块划切成长方体形的半成品芯片；(4)将步骤(3)得到半成品芯片套入圆筒状的玻壳中，并使半成品芯片两端面的金属电极露出，然后烧结玻壳；(5)对步骤(4)烧玻后的半成品芯片两端面进行封端、烧端和电镀而制成端电极，得到热敏电阻芯片成品。本专利技术的制作方法将半成品芯片做成长方体，用玻璃封装半成品芯片中露出陶瓷的侧面，对芯片形成强有力的保护，再对其两端面的金属电极进行封端、烧端、电镀做成端电极，使金属电极与端电极牢固结合，可以解决现有玻封热敏电阻易潮、易碎、芯片与端电极接触不牢固等问题，采用玻璃直接封装陶瓷的方式大大地提高了产品的可靠性，能够形成致密的玻璃层，提高芯片的机械强度。进一步地，步骤(1)中采用等静压成型法制备NTC热敏陶瓷巴块。进一步地，步骤(2)制得的NTC热敏陶瓷巴块的厚度为200-2000微米。进一步地，步骤(2)为：先采用丝网印刷法在步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块的两面分别印刷一层金属浆料，然后进行烧结得到金属电极。进一步地，步骤(2)中烧结的温度为800℃。本专利技术还提供上述任一项所述的制作方法制得的高可靠玻璃封装热敏电阻芯片。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。附图说明图1为贴片式玻璃封装NTC热敏电阻的结构示意图；图2为本专利技术的制作步骤(1)的示意图；图3为本专利技术的制作步骤(2)印刷电极的示意图；图4为本专利技术的制作步骤(3)所得半成品芯片的示意图；图5为本专利技术的制作步骤(4)套玻壳的示意图；图6为本专利技术的制作步骤(5)封端、烧端、电镀的示意图；图7为本专利技术的高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的结构示意图。具体实施方式请参阅图2-7，本专利技术的高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，包括如下步骤：(1)制备NTC热敏陶瓷巴块；具体地，如图1所示，将制备好的NTC热敏陶瓷粉料至于橡胶模具中，松装，振实，再置于等静压机中，采用300-400Mpa的压强压30分钟，然后释压，再从模具中取出制得的陶瓷锭，烧结，接着根据热敏电阻芯片的设计需要，采用内圆切割机切割烧结后的陶瓷锭，得到所需厚度的NTC热敏陶瓷巴块，其厚度为200-2000μm。(2)在步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块的两面分别制备一层金属电极1；具体地，如图2所示，采用丝网印刷法，先将步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块放在印刷平台上，然后精密调整好刮刀的角度，在NTC热敏陶瓷巴块的两面分别印刷一层金属浆料，使得印刷后的每一片巴块上的金属浆料平整一致、重量一致，再放入隧道炉中烧结。所述金属浆料具体为金浆料，烧结温度为800℃。(3)将步骤(2)得到的NTC热敏陶瓷巴块划切成长方体形的半成品芯片；具体地，将已烧结好的金属电极1的NTC热敏陶瓷巴块放入高精度恒温油槽中进行选片，然后根据所需阻值计算出划切的尺寸并输入划片机的电脑中，将选好的NTC热敏陶瓷巴块装入划片机中进行划片，得到长方体形的半成品芯片，如图4所示。(4)将步骤(3)得到半成品芯片套入圆筒状的玻壳2中，并使半成品芯片两端面的金属电极1露出，然后烧结玻壳2；具体地，如图5所示，将步骤(3)得到半成品芯片套入圆筒状的玻壳2中，并使半成品芯片两端面的金属电极1露出，然后送入隧道炉中烧玻，玻壳2即烧结在半成品芯片侧面的陶瓷上(根据半成品芯片的尺寸和玻壳2高温烧结后的收缩率，选定形状尺寸符合此次烧结工艺的玻壳2，使得烧玻后玻璃收缩完全附着并包裹在在半成品芯片侧面的陶瓷上)。(5)对步骤(4)烧玻后的半成品芯片两端面进行封端、烧端和电镀而制成端电极3，如图6所示，得到热敏电阻芯片成品，如图7所示。实施例1按照本专利技术的制作方法制作阻值为10KΩ的热敏电阻芯片。其中，步骤(1)中，采取烧结曲线：RT---10h--1200℃/保温3-18h--自然降温，将陶瓷锭烧结，切片得到长30mm、宽30mm、厚0.6mm的NTC热敏陶瓷巴块；步骤(2)中，首先将调制好的金浆料定量放入网框内，然后将巴块平整的放在印刷平台上，将刮刀角度调整为斜45度，进行浆料印刷。然后将印完一面的巴块放在高精度电子计量秤进行标准称重，保证印刷后的每一片巴块的金电极，平整一致、重量一致，然后将印完一面的巴块放入烘炉中(RT---10min--125℃)烘干后再印刷第二面；将印刷有金浆料的巴块放入高温隧道炉(800℃)中进行烧结渗透，使得金电极与巴块的结合更加紧密；步骤(3)中，将已烧结好的金电极的巴块放入高精度恒温油槽中进行选片，然后计算出10KΩ电阻值所需划切的长方体尺寸输入划片机的电脑中，将选好的巴块装入划片机进行划片，得到长方体形的半成品芯片。分别对本实施例制得的10KΩ的热敏电阻芯片与10KΩ的现有贴片式玻璃封装NTC热敏电阻进行可靠性测试，包括测试20个样品在25℃下的阻值R25(单位：KΩ)，测试20个样品经过500次冷热冲击试验后的阻值R25(单位：KΩ)并计算出变化率，及测试20个样品经过250℃/1000小时的耐高温老化试验之后的阻值R25(单位：KΩ)并计算出变化率。测试对比结果如下表：由上表可见，本专利技术制作方法制得的芯片抗冷热冲击性更好、耐老化性能更高，说明其可靠性更高。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备NTC热敏陶瓷巴块；(2)在步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块的两面分别制备一层金属电极；(3)将步骤(2)得到的NTC热敏陶瓷巴块划切成长方体形的半成品芯片；(4)将步骤(3)得到半成品芯片套入圆筒状的玻壳中，并使半成品芯片两端面的金属电极露出，然后烧结玻壳；(5)对步骤(4)烧玻后的半成品芯片两端面进行封端、烧端和电镀而制成端电极，得到热敏电阻芯片成品。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备NTC热敏陶瓷巴块；(2)在步骤(1)得到的NTC热敏陶瓷巴块的两面分别制备一层金属电极；(3)将步骤(2)得到的NTC热敏陶瓷巴块划切成长方体形的半成品芯片；(4)将步骤(3)得到半成品芯片套入圆筒状的玻壳中，并使半成品芯片两端面的金属电极露出，然后烧结玻壳；(5)对步骤(4)烧玻后的半成品芯片两端面进行封端、烧端和电镀而制成端电极，得到热敏电阻芯片成品。2.根据权利要求1所述的高可靠玻璃封装热敏电阻芯片的制作方法，其特征在于：步骤(1)中采用等静压成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧敏，杨梦恬，唐黎民，柏琪星，杨俊，段兆祥，
申请(专利权)人：广东爱晟电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44