CN105261431A - 一种径向玻璃封装热敏电阻的制作方法及热敏电阻 - Google Patents

Abstract

一种径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，包括以下步骤：(1)打纸排裁线，形成引线支架；(2)粘电极：将裁好的引线的一端整齐粘上金属电极浆料；(3)上芯片：使用上芯片夹具在粘有金属电极浆料的一端的每两根引线之间推入一芯片；(4)烘干固化，使芯片与引线牢固结合；(5)将玻壳套在芯片上；(6)将步骤(5)得到的半成品放入烧结炉中烧结，使烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层；(7)清洗测试。本发明所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，工艺简单，且制得的热敏电阻电阻值的一致性好、合格率高、外观一致，大幅提高了生产效率，降低生产成本。

Description

一种径向玻璃封装热敏电阻的制作方法及热敏电阻

技术领域

本发明涉及一种电子元器件的制作方法，尤其涉及一种热敏电阻的制作方法及其制得的热敏电阻。

背景技术

热敏电阻是指对温度敏感的电阻元件，在不同的温度下表现出不同的电阻值，进而作为温度传感器的常用组成部件。热敏电阻按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻在温度越高时电阻值越低。按照引线的设置方式不同，电阻可以分为轴向引线热敏电阻，和径向引线热敏电阻，另外还有无引线的片状电阻器。

请参阅图1，其为现有技术中的径向NTC热敏电阻的示意图，该NTC热敏电阻包括玻璃头01、热敏电阻芯片02、电极03和引线04。该热敏电阻芯片02的两端设置电极03，引线04通过电极03与热敏电阻芯片02的两端固定连接，玻璃头01套设在热敏电阻芯片02、电极03和引线04与热敏电阻芯片02固接的端部所形成的整体结构外，起保护作用。

传统的径向玻封NTC热敏电阻多采用手工生产，不仅生产效率低，且质量波动大、一致性差、合格率低，难以实现大规模生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制作方法简单、生产效率高、成本低、易于实现大批量生产的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，包括以下步骤：

(1)打纸排裁线：采用自动裁线机将引线拉直，并按设定线长尺寸裁剪长度一致的引线，等距整齐地排列在纸排上，通过高温胶带固定，形成引线支架；

(2)粘电极：将裁好的引线的一端整齐粘上金属电极浆料；

(3)上芯片：使用上芯片夹具在粘有金属电极浆料的一端的每两根引线之间推入一芯片；

(4)烘干固化：将步骤(3)得到的半成品放入网带烘箱中烘干固化，使芯片与引线牢固结合；

(5)将玻壳套在芯片上；

(6)将步骤(5)得到的半成品放入烧结炉中烧结，使烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层；

(7)清洗测试：将烧结后氧化的引线使用去氧化液去氧清洗，然后进行电气性能测试。

相比于现有技术，本发明所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，制作工艺流程大大缩短，且制得的热敏电阻电阻值的一致性好、合格率高、外观一致，大幅提高了生产效率，降低生产成本。此外，上述制作方法简单，易于实现大批量生产。

进一步地，所述引线选用直径为0.1-0.3mm的杜镁丝线。杜镁丝线具有与玻璃一致的膨胀系数，且封装时杜镁丝线中氧化亚铜在玻璃中的扩散有利于提高其与玻璃封装的强度。

进一步地，步骤(2)中，所述金属电极浆料为烧结温度为500℃左右的低温银浆；先将银浆倒入银浆槽中并将其刮平，再将所述引线的一端浸入所述银浆中，使引线的端部粘上银浆。优选地，银浆槽中银浆的深度为0.1～0.2mm，有利于在引线一端粘上适量的银浆。

进一步地，步骤(3)中，先将芯片放入上芯片夹具的定位槽内，再启动夹具上升顶针将粘有金属电极浆料的一端的每两根引线从中间撑开，然后移动推板将排列好的芯片推入到撑开的引线中间，最后下降顶针使引线合拢，从而使芯片的电极两边各粘有一根引线。使用该专用于上芯片的夹具将芯片推入撑开的两根杜引线中间再使引线合拢从而在芯片电极两边粘上引线，相比较传统的人工操作，不仅生产效率大幅提高，而且成品率、合格率、电阻阻值的一致性、外观的一致性均大幅提升，适用于大批量生产高质量的径向玻璃封装热敏电阻。

进一步地，步骤(4)中，将步骤(3)得到的一排排半成品放入网带烘箱中，在150℃下烘干一小时。经过网带烘箱的烘干，芯片与引线牢牢结合在一起。

进一步地，步骤(5)中，先在烧玻陶瓷夹具底面垫上一块氧化铝基片，再将步骤(4)得到的半成品等距插入烧玻陶瓷夹具中，然后通过模板将玻壳套入芯片上，并使玻壳顶端与芯片顶端的距离约为玻壳高度的1/3。步骤(1)中裁线时需根据烧玻陶瓷夹具的高度设计引线的尺寸，便于该步骤(5)的进行。步骤(6)中，采用网带烧结炉烧结，先将炉膛充入氮气，再将整个烧玻陶瓷夹具和步骤(5)得到的半成品一起放在网带上烧结，并将烧结炉温度设为500～600℃，频率设为25±5Hz，经过烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层。烧结后形成的致密玻璃包裹层能够有效地保护芯片。

进一步地，作为另一玻璃封装方式，步骤(5)中，使用定位夹具将玻壳定位，使纸排与定位夹具台面平行，再将步骤(4)得到的半成品带有芯片一端对准玻壳，平移纸排将芯片套入玻壳内，并使玻壳顶端与芯片顶端的距离约为玻壳高度的1/3。步骤(6)中，采用C型烧结炉烧结，先将炉膛充入氮气，再将步骤(5)得到的半成品整齐放在网带上，并使套有玻壳的一端伸入C型烧结炉内烧结，将烧结炉温度设为500～600℃，频率设为25±5Hz，经过烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层。烧结后形成的致密玻璃包裹层能够有效地保护芯片。

本发明还提供一种径向玻璃封装热敏电阻，其根据上述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法制作而成。

相比于现有技术，本发明所述的径向玻璃封装热敏电阻，制作工艺简单，且其电阻值的一致性好、合格率高、外观一致，便于实现大批量生产，提高生产效率、降低生产成本。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是现有技术中的NTC热敏电阻的结构示意图；

图2是本发明中用于制作引线的杜镁丝线的示意图；

图3是本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(1)的示意图；

图4是本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(2)的示意图；

图5是本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(3)的示意图；

图6是本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(4)的示意图；

图7是实施例1的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(5)的示意图；

图8是实施例1的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(6)的示意图；

图9是实施例2的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(5)的示意图；

图10是实施例2的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法的步骤(6)的示意图；

图11是本发明的径向玻璃封装热敏电阻的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，包括以下步骤：

(1)打纸排裁线：采用自动裁线机将引线4拉直，并按设定线长尺寸裁剪长度一致的引线4，等距整齐地排列在纸排5上，通过高温胶带固定，形成引线支架；

请参阅图2，其为本发明中用于制作引线的杜镁丝线的结构示意图。本实施例中，选用直径为0.1-0.3mm的杜镁丝线作为引线4，杜镁丝又称覆铜铁合金丝，是以Fe-Ni合金为芯丝，18％-28％(重量比)的铜包覆，将铜包覆表层氧化处理后形成氧化亚铜致密层。其具有有以下优点：一，杜镁丝线具有与玻璃一致的膨胀系数，当玻璃浆料烧结后形成玻璃包裹层紧密包裹在杜镁丝线上时，杜镁丝线和玻璃包裹层在外界温度下的膨胀程度一致，防止两者分裂脱离；二，杜镁丝表面的氧化亚铜在玻璃中发生扩散，有利于提高其与玻璃包裹层的强度。

请参阅图3，其为本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(1)的示意图。用自动裁线机将杜镁丝线拉直，按预设长度裁剪出长度一致的杜镁丝线作为引线4，并使每两根引线4作为一对引线，该两根引线4间相隔一定距离排列，该距离与热敏电阻芯片2的宽度相当。多对引线4等距整齐排列在长条形的纸排5上，用高温胶带将引线4固定在支架5上，从而形成引线支架。

(2)粘电极：将裁好的引线4的一端整齐粘上金属电极浆料；

请参阅图4，其为本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(2)的示意图。选用贵金属浆料作为电极金属浆料，如银浆或铂浆，本实施例中优选烧结温度为500℃左右的低温银浆30，加入适当的粘合剂，调配好粘度后倒入银浆槽61中并刮平，形成高度为0.1-0.2mm的银浆层。然后将引线4的一端浸入该银浆30中，然后取出，使引线4的一端部粘上银浆30。其中，该粘结剂的成分包括溶剂、粘合剂、玻璃粉料等，制成后的银浆粘度优选120-140Kcps(cps为布氏粘度单位)。

(3)上芯片：使用上芯片夹具在粘有金属电极浆料的一端的每两根引线之间推入一芯片；

请参阅图5，其为本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(3)的示意图。先将划切好的芯片2放入上芯片夹具62的定位槽621内，再启动夹具上升顶针622将粘有金属电极浆料的一端的每两根引线4从中间撑开，然后移动推板623将排列好的芯片2推入到撑开的引线4中间，最后下降顶针622使引线4合拢，从而使芯片2的电极两边各粘有一根引线4。

(4)烘干固化：将步骤(3)得到的半成品放入网带烘箱63中烘干固化，使芯片2与引线4牢固结合；

请参阅图6，其为本发明的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(4)的示意图。将插有热敏电阻芯片2的纸排5放入网带烘箱63中，在150℃的温度下烘干固化1小时，使银浆30固化形成电极3，产生粘结力，使热敏电阻芯片2即通过银浆30与引线4固定连接并导通。

(5)将玻壳套在芯片上；

请参阅图7，其为本实施例的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(5)的示意图。本实施例中，先在烧玻陶瓷夹具64底面垫上一块氧化铝基片65，再将步骤(4)得到的半成品等距插入烧玻陶瓷夹具64中，然后通过模板将玻壳10套入芯片2上，并使玻壳10顶端与芯片2顶端的距离约为玻壳10高度的1/3。需要注意的是，在步骤(1)中裁线时需根据烧玻陶瓷夹具64的高度设计引线4的尺寸，便于该步骤(5)的进行。

(6)将步骤(5)得到的半成品放入烧结炉中烧结，使烧结后的玻壳10融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层1；

请参阅图8，其为本实施例的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(6)的示意图。本实施例中，采用网带烧结炉66烧结步骤(5)得到的半成品，先将炉膛充入氮气，防止烧结时引线4氧化；再将整个烧玻陶瓷夹具64和步骤(5)得到的半成品一起放在网带661上烧结，并将烧结炉温度设为500～600℃，频率设为25±5Hz，经过烧结后的玻壳10融合并在芯片2与引线4外形成致密的玻璃包裹层1。

(7)清洗测试：将烧结后氧化的引线使用去氧化液去氧清洗，然后进行电气性能测试。

相比于现有技术，本发明所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，制作工艺流程大大缩短，且制得的热敏电阻电阻值的一致性好、合格率高、外观一致，大幅提高了生产效率，降低生产成本。此外，上述制作方法简单，易于实现大批量生产。

本发明还提供一种根据上述径向玻璃封装热敏电阻的制作方法制作而成的热敏电阻。请参阅图11，其为本发明的径向玻璃封装热敏电阻的结构示意图。本发明的径向玻璃封装热敏电阻包括玻璃包裹层1、热敏电阻芯片2、电极3和引线4。该热敏电阻芯片2的两端设置电极3，引线04通过电极3与热敏电阻芯片2的两端固定连接，玻璃包裹层1覆盖在热敏电阻芯片02、电极03和引线04与热敏电阻芯片02固接的端部所形成的整体结构外，起保护作用。

相比于现有技术，本发明所述的径向玻璃封装热敏电阻，制作工艺简单，且其电阻值的一致性好、合格率高、外观一致，便于实现大批量生产，提高生产效率、降低生产成本。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)与步骤(6)与实施例1有所不同，具体地，本实施例的上述两个步骤为：

(5)将玻壳套在芯片上；

请参阅图9，其为本实施例的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(5)的示意图。本实施例中，使用定位夹具将玻壳10定位，定位夹具上各玻壳孔位间距与纸排5上的各对引线4之间间距一致，同时使纸排5与定位夹具台面平行，再将步骤(4)得到的半成品带有芯片2一端对准玻壳10，平移纸排5将芯片套入对应的玻壳10内，并使玻壳10顶端与芯片2顶端的距离约为玻壳10高度的1/3。

(6)将步骤(5)得到的半成品放入烧结炉中烧结，使烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层1；

请参阅图10，其为本实施例的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法步骤(6)的示意图。本实施例中，采用C型烧结炉67烧结步骤(5)得到的半成品，先将炉膛充入氮气，再将步骤(5)得到的半成品整齐放在网带上，并使套有玻壳10的一端伸入C型烧结炉内烧结，将烧结炉温度设为500～600℃，频率设为25±5Hz，经过烧结后的玻壳10融合并在芯片2与引线4外形成致密的玻璃包裹层1。

除了上述步骤外，本实施例的其他步骤与实施例1相同，此处不作赘述。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)打纸排裁线：采用自动裁线机将引线拉直，并按设定线长尺寸裁剪长度一致的引线，等距整齐地排列在纸排上，通过高温胶带固定，形成引线支架；

(2)粘电极：将裁好的引线的一端整齐粘上金属电极浆料；

(3)上芯片：使用上芯片夹具在粘有金属电极浆料的一端的每两根引线之间推入一芯片；

(4)烘干固化：将步骤(3)得到的半成品放入网带烘箱中烘干固化，使芯片与引线牢固结合；

(5)将玻壳套在芯片上；

(6)将步骤(5)得到的半成品放入烧结炉中烧结，使烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层；

(7)清洗测试：将烧结后氧化的引线使用去氧化液去氧清洗，然后进行电气性能测试。

2.根据权利要求1所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：所述引线选用直径为0.1-0.3mm的杜镁丝线。

3.根据权利要求1所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(2)中，所述金属电极浆料为烧结温度为500℃左右的低温银浆；先将银浆倒入银浆槽中并将其刮平，再将所述引线的一端浸入所述银浆中，使引线的端部粘上银浆。

4.根据权利要求1所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(3)中，先将芯片放入上芯片夹具的定位槽内，再启动夹具上升顶针将粘有金属电极浆料的一端的每两根引线从中间撑开，然后移动推板将排列好的芯片推入到撑开的引线中间，最后下降顶针使引线合拢，从而使芯片的电极两边各粘有一根引线。

5.根据权利要求1所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(4)中，将步骤(3)得到的一排排半成品放入网带烘箱中，在150℃下烘干一小时。

6.根据权利要求1所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(5)中，先在烧玻陶瓷夹具底面垫上一块氧化铝基片，再将步骤(4)得到的半成品等距插入烧玻陶瓷夹具中，然后通过模板将玻壳套入芯片上，并使玻壳顶端与芯片顶端的距离约为玻壳高度的1/3。

7.根据权利要求1所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(5)中，使用定位夹具将玻壳定位，使纸排与定位夹具台面平行，再将步骤(4)得到的半成品带有芯片一端对准玻壳，平移纸排将芯片套入玻壳内，并使玻壳顶端与芯片顶端的距离约为玻壳高度的1/3。

8.根据权利要求6所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(6)中，采用网带烧结炉烧结，先将炉膛充入氮气，再将整个烧玻陶瓷夹具和步骤(5)得到的半成品一起放在网带上烧结，并将烧结炉温度设为500～600℃，频率设为25±5Hz，经过烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层。

9.根据权利要求7所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法，其特征在于：步骤(6)中，采用C型烧结炉烧结，先将炉膛充入氮气，再将步骤(5)得到的半成品整齐放在网带上，并使套有玻壳的一端伸入C型烧结炉内烧结，将烧结炉温度设为500～600℃，频率设为25±5Hz，经过烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的玻璃包裹层。

10.一种径向玻璃封装热敏电阻，其特征在于：根据权利要求1～9任一项所述的径向玻璃封装热敏电阻的制作方法制作而成。