一种热敏芯片、一种制造装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热敏芯片、一种制造装置及其制造方法，包括：一混合器；一搅拌器；一烘箱；一马弗炉；一油压机和一内圆切片机，其中所述油压机连接所述马弗炉以将粉体进行压制成型，随后进行烧结，通过所述内圆切片机进行切片；以及一恒温硅油槽和一热敏电阻分选仪，所述恒温硅油槽连接所述内圆切片机以将切好的芯片进行放置处理，同时所述热敏电阻分选仪设置在所述恒温硅油槽中进行阻值分选，最后重新置入所述烘箱中进行烘烤以完成制备。能够制备纳米级氧化物半导体热敏芯片，并且电极和芯片之间结合程度高，质量稳定。

A Thermosensitive Chip, a Manufacturing Device and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种热敏芯片、一种制造装置及其制造方法
本专利技术涉及热敏芯片领域，尤其涉及用于温度测量、温度控制和/或温度补偿等的纳米级的一种热敏芯片、一种制造装置及其制造方法。
技术介绍
热敏芯片是随着温度变化其电阻表现出相应巨大变化的陶瓷半导体，具有极高的电阻温度系数和相对温度特性的极为精确的电阻，是热敏电阻类温度传感器的核心部件。由于热敏芯片灵敏度高、测温精确、稳定且成本优势突出，是目前性价比最高、应用最广泛的测、控温器件。热敏芯片类温度传感器主要的应用领域包括：商业消费电子产品、交通工具、医疗电子、食品处理与加工、农业生产、军事及航空航天等。热敏芯片的一些实际应用包括液位测量、温度计、血液分析、静脉导管、心肌针形探头、汽车电池、电机、高铁空调等交通工具，空调与冰箱、洗衣机等家用电器、智能家居以及可穿戴设备等。金属氧化物半导体热敏芯片，具有稳定性好、可靠性高、体积小、成本低的特点，适用于汽车、智能家居等对器件有小型化要求的场所。我国自主的热敏芯片由于陶瓷致密度低、电极与芯片之间结合程度不足，热敏芯片与电线夹持焊接后容易出现热敏芯片开裂、电极脱落等问题，无法满足使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种热敏芯片、一种制造装置及其制造方法，能够制备纳米级氧化物半导体热敏芯片，并且电极和芯片之间结合程度高，质量稳定。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种制造装置，包括：一混合器；一搅拌器，所述搅拌器设置在所述混合器中以搅拌所述混合器中的溶液；一烘箱，所述烘箱设置在所述混合器之后以烘干所述溶液并形成粉体；一马弗炉，所述烘箱连接所述马弗炉以将粉体进行预烧，粉体制备完成；一油压机和一内圆切片机，其中所述油压机连接所述马弗炉以将粉体进行压制成型，随后进行烧结，通过所述内圆切片机进行切片；以及一恒温硅油槽和一热敏电阻分选仪，所述恒温硅油槽连接所述内圆切片机以将切好的芯片进行放置处理，同时所述热敏电阻分选仪设置在所述恒温硅油槽中进行阻值分选，最后重新置入所述烘箱中进行烘烤以完成制备。优选地，其中所述烘箱的温度为75℃，所述马弗炉的温度范围为870℃±5℃。优选地，所述恒温硅油槽的温度范围为25℃±0.005℃。4、一种热敏芯片，其特征在于，包括：优选地，所述热敏芯片的尺寸为1.01mm*1.01mm*0.49mm。优选地，所述热敏芯片的尺寸为1.02mm*1.02mm*0.50mm。本专利技术还提供了一种制造方法，包括以下步骤：（a）混合硝酸铁、硝酸铝、乙酸锰、乙酸镍为原料所形成的水溶液，（b）加入柠檬酸铵的水溶液继续搅拌一小时，形成溶胶；（c）置于75℃烘箱中脱水，直到形成干凝胶；（d）置于真空烘箱中先在250℃±5℃预分解10小时，然后在450℃±5℃分解12小时，分解完成后，将粉体置于870℃±5℃的马弗炉中预烧5小时，即得纳米金属氧化物粉体材料;（e）将粉体压制成型成直径为Φ58mm～62mm的柱体，用保鲜袋包好后进行等静压，保压时间10分钟，然后在以1.5℃/分钟的升降温速度升至1200±5℃，并在此温度下烧结3小时，烧成陶瓷块体；（f）切片并蒸镀电极，将芯片置于25℃±0.005℃恒温硅油槽内放置3min，使用热敏电阻分选仪对芯片进行阻值分选，完成制备。优选地，其中步骤（a）的水溶液的成分是按照硝酸铁22mol%，硝酸铝8mol%，乙酸锰38mol%，乙酸镍32mol%的比例称取2摩尔金属盐加入蒸馏水制成近似饱和的水溶液。优选地，其中步骤（a）的水溶液的成分是按照硝酸铁18mol%，硝酸铝6mol%，乙酸锰35mol%，乙酸镍41mol%的比例称取2摩尔金属盐加入蒸馏水制成近似饱和的水溶液。优选地，其中步骤（e）中的静压压强范围为310-350兆帕斯卡。采用上述技术方案，使得本专利技术的有益效果在于：（1）采用溶胶-凝胶法制备纳米级金属氧化物粉体，在加工过程中的各成分的均匀性得到了保证，同时因没有涉及元素的的损失，达到了严格控制元素成分比例的目的，保证了原始配方的一贯性，避免了在生产过程中工艺重复性差的特点，从而保证了批量生产的重复性。（2）采用溶胶－凝胶法制备金属氧化物粉体，粉体颗粒尺寸均匀，均为纳米级，如图1所示，元素成分也均匀，保证了热敏电阻生产的成品率和一致性。（3）本专利技术采用了等静压工艺，保证了纳米粉体烧结后陶瓷体的致密度；采用电极真空蒸镀工艺，电极厚度均一，电极与芯片陶瓷本体结合能力大幅提升，使热敏芯片的生产成品率及产品的长期稳定性有大幅提高。附图说明图1为本专利技术制造装置的结构框图；图2为本专利技术制备方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术提了一种金属氧化物半导体热敏芯片制造装置，其中所述制造装置包括一混合器10和一搅拌器20，所述混合器10用于混合硝酸铁、硝酸铝、乙酸锰、乙酸镍为原料，按照硝酸铁，硝酸铝，乙酸锰，乙酸镍等，所述搅拌器20能够用于搅拌所述混合器10中的混合溶液。所述制造装置还包括一烘箱30和一马弗炉40，所述烘箱30用于脱水，所述马弗炉40用于燃烧。还包括一油压机50和一内圆切片机60，其中所述油压机50用于完成压制成型，用所述内圆切片机60将陶瓷块体切为厚度一定厚度的瓷片。所述制造装置还包括一热敏电阻分选仪70和一恒温硅油槽80，当芯片置于25℃±0.005℃所述恒温硅油槽80内放置3min，使用所述热敏电阻分选仪70对芯片进行阻值分选。具体地，按照上述制造装置，本专利技术提供了以下多个实施例。在第一实施例中，包括以下步骤：第一步、在所述混合器10中以市售分析纯（AR级），硝酸铁、硝酸铝、乙酸锰、乙酸镍为原料，按照硝酸铁18mol%，硝酸铝6mol%，乙酸锰35mol%，乙酸镍41mol%的比例称取2摩尔金属盐加入蒸馏水制成近似饱和的水溶液；第二步、称取市售分析纯（AR级）柠檬酸铵2摩尔制成2摩尔/升的水溶液，通过搅拌器20在搅拌的情况下将柠檬酸铵的水溶液加入金属盐溶液中继续搅拌一小时，形成溶胶；第三步、将溶胶置于75℃烘箱中脱水，直到形成干凝胶；第四步、将干凝胶粉碎后，置于所述真空烘箱30中先在250℃±5℃预分解10小时，然后在450℃±5℃分解12小时，分解完成后，将粉体置于870℃±5℃的所述马弗炉40中预烧5小时，即得纳米金属氧化物粉体材料，至此粉体制备完成；第五步、将粉体在所述油压机50上成型成直径为Φ58mm～62mm的柱体，用保鲜袋包好后进行等静压，压强为310MPa，保压时间10分钟，然后在以1℃/分钟的升降温速度升至1200±5℃，并在此温度下烧结3小时，烧成陶瓷块体；第六步、用所述内圆切片机60将陶瓷块体切为厚度一定厚度的瓷片，本实施例中瓷片厚度为0.480mm±0.005mm，对瓷片采用高温真空蒸镀Ag-Pd（Pd含量25wt％）电极，真空度控制在10-5pa~10-6pa，时间为30分钟，按所需尺寸划片；本实施例中芯片尺寸为：长*宽*厚＝1.01mm*1.01mm*0.49mm；第七步、将划片后芯片置于25℃±0.00本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造装置，其特征在于，包括：一混合器；一搅拌器，所述搅拌器设置在所述混合器中以搅拌所述混合器中的溶液；一烘箱，所述烘箱设置在所述混合器之后以烘干所述溶液并形成粉体；一马弗炉，所述烘箱连接所述马弗炉以将粉体进行预烧，粉体制备完成；一油压机和一内圆切片机，其中所述油压机连接所述马弗炉以将粉体进行压制成型，随后进行烧结，通过所述内圆切片机进行切片；以及一恒温硅油槽和一热敏电阻分选仪，所述恒温硅油槽连接所述内圆切片机以将切好的芯片进行放置处理，同时所述热敏电阻分选仪设置在所述恒温硅油槽中进行阻值分选，最后重新置入所述烘箱中进行烘烤以完成制备。

【技术特征摘要】
1.一种制造装置，其特征在于，包括：一混合器；一搅拌器，所述搅拌器设置在所述混合器中以搅拌所述混合器中的溶液；一烘箱，所述烘箱设置在所述混合器之后以烘干所述溶液并形成粉体；一马弗炉，所述烘箱连接所述马弗炉以将粉体进行预烧，粉体制备完成；一油压机和一内圆切片机，其中所述油压机连接所述马弗炉以将粉体进行压制成型，随后进行烧结，通过所述内圆切片机进行切片；以及一恒温硅油槽和一热敏电阻分选仪，所述恒温硅油槽连接所述内圆切片机以将切好的芯片进行放置处理，同时所述热敏电阻分选仪设置在所述恒温硅油槽中进行阻值分选，最后重新置入所述烘箱中进行烘烤以完成制备。2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体热敏芯片制造装置，其特征在于，其中所述烘箱的温度为75℃，所述马弗炉的温度范围为870℃±5℃。3.根据权利要求2所述的金属氧化物半导体热敏芯片制造装置，其特征在于，所述恒温硅油槽的温度范围为25℃±0.005℃。4.一种热敏芯片，其特征在于，包括：所述热敏芯片应用权利要求1-3所述的制造装置制备而成，所述热敏芯片的尺寸为1.01mm*1.01mm*0.49mm。5.根据权利要求4所述的热敏芯片，其特征在于，所述热敏芯片的尺寸为1.02mm*1.02mm*0.50mm。6.一种制造方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）混合硝酸铁、硝酸铝、乙酸锰、乙酸镍为原料所形成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄伟，贾燕，吴关炎，
申请(专利权)人：宁波科联电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33