CN109786058A - 一种印刷制备热敏电阻的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷制备热敏电阻的方法，属于电子技术领域，获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；印刷好后，放入烧结炉进行烧结；烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，对烧结成型的热敏电阻进行修正通过根据需要的阻值进行设计相应的印刷热敏电阻的长度和宽度，从而可以设计一个根据不同还用户的需求来设计的印刷制备方法，使得精度更高，效果更好，同时印刷的热敏电阻的厚度只有0.1‑0.2mm，而传统的贴片电阻的厚度大于1mm，因此在厚度取得创新性的进步，更好的符合现代微电子的需求。

Description

一种印刷制备热敏电阻的方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种印刷制备热敏电阻的方法。

背景技术

热敏电阻器是敏感元件的一类，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)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

现有的负温度系数热敏电阻器基本都是使用贴片负温度系数热敏电阻器，由于负温度系数热敏电阻器的厚度比较厚，因此占用的面积比较大，已经不能很好的满足用户的需求，因此需要设计出一种厚度更小的负温度系数热敏电阻器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印刷制备热敏电阻的方法，解决负温度系数热敏电阻器的厚度大，占用的体积大的技术问题。

一种印刷制备热敏电阻的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；

步骤2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；

步骤3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结；

步骤4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正。

进一步地，所述步骤1中设计热敏电阻体积大小的过程为：

所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：

R＝R1*L/D

其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，

得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：

L/D＝R/R1

其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；

W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定。

进一步地，所述电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料。

进一步地，所述步骤2中在印刷电阻材料前需要在印刷电阻材料区域的两边印刷电极，所述电极的材料为银。

进一步地，所述印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离。

进一步地，所述步骤3中烧结的温度为800-900摄氏度，烧结的时间为9-11分钟。

进一步地，所述步骤4中热敏电阻修正的具体过程为：

测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：

L/D＝R2/R1

热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到

L/D2＝R/R1

其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，

根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；

当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。

进一步地，所述激光雕刻的激光束的光斑的直径大小为0.1mm-0.2mm。

进一步地，所述热敏电阻的长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度长0.7-0.9mm，且均匀分布在热敏电阻的长度的两端。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明通过根据需要的阻值进行设计相应的印刷热敏电阻的长度和宽度，从而可以设计一个根据不同还用户的需求来设计的印刷制备方法，使得精度更高，效果更好，同时印刷的热敏电阻的厚度只有0.1-0.2mm，而传统的贴片电阻的厚度大于1mm，因此在厚度取得创新性的进步，更好的符合现代微电子的需求。

附图说明

图1是本发明的热敏电阻结构示意图。

图2是本发明的贴片型的热敏电阻结构示意图。

图中标号：1-保护层；2-印刷热敏电阻；3-电极。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1所示，包括保护层1、印刷热敏电阻2和电极3。根据本发明的一种印刷制备热敏电阻的方法结构示意图，所述方法包括如下步骤：

步骤1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小。

所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：

R＝R1*L/D

其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，

得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：

L/D＝R/R1

其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；

W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定。L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，它们两个的单位一般是使用毫米作为单位。电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料。ESL NTC-2115具有灵敏度高，同时可以多次烧结的效果，从而使得制备的过程中次品更加少，更好的提高企业的经济效益。

步骤2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上。印刷电阻材料前需要在印刷电阻材料区域的两边印刷电极，所述电极的材料为银。除尘使用的是静电除尘器进行除处理，其中，印刷的环境使用的是恒温环境，温度为250摄氏度，同时印刷环境为无尘车间。通过使用恒温的环境进行印刷，从而使得印刷出来的热敏电阻的精度更高，同时稳定性更好。印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离。

热敏电阻的长度为1.8mm，宽度为1.8mm，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度长2.5mm，且均匀分布在热敏电阻的长度的两端，此时的R1为100KΩ。当R1为200KΩ时，热敏电阻的长度为2.5mm，宽度为2.2mm，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度长3.3mm。

步骤3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结。烧结的温度为800-900摄氏度，烧结的时间为10分钟。

步骤4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正。

测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：

L/D＝R2/R1

热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到

L/D2＝R/R1

其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，

根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；

当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。通过根据大小进行选择不同的修正步骤，直到达到需要的阻值。使得废品率非常低，也是解决了本领域的一个废品率高的重大技术问题。

激光雕刻的激光束的光斑的直径大小为0.1mm-0.2mm。激光雕刻时，电阻材料因为激光高温而挥发，使得雕刻的干净度非常长，因此电阻的精度更好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；

步骤2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；

步骤3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结；

步骤4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述步骤1中设计热敏电阻体积大小的过程为：

所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：

R＝R1*L/D

其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，

得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：

L/D＝R/R1

其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；

W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定。

3.根据权利要求2所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料。

4.根据权利要求2所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述步骤2中在印刷电阻材料前需要在印刷电阻材料区域的两边印刷电极，所述电极的材料为银。

5.根据权利要求4所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述步骤3中烧结的温度为800-900摄氏度，烧结的时间为9-11分钟。

7.根据权利要求1所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述步骤4中热敏电阻修正的具体过程为：

测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：

L/D＝R2/R1

热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到L/D2＝R/R1

其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，

根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；

当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。

8.根据权利要求7所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述激光雕刻的激光束的光斑的直径大小为0.1mm-0.2mm。

9.根据权利要求5所述的一种印刷制备热敏电阻的方法，其特征在于：所述热敏电阻的长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度长0.7-0.9mm，且均匀分布在热敏电阻的长度的两端。