CN116313339A

CN116313339A - 一种ntc贴片玻封热敏电阻及生产工艺

Info

Publication number: CN116313339A
Application number: CN202310351132.8A
Authority: CN
Inventors: 刘炯
Original assignee: Dongguan Kepengda Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Dongguan Kepengda Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2023-04-01
Filing date: 2023-04-01
Publication date: 2023-06-23

Abstract

本申请涉及电阻的领域，尤其是涉及一种NTC贴片玻封热敏电阻及生产工艺。包括热敏件和包覆所述热敏件的玻封包覆件，所述热敏件包括芯片和两个端子，所述芯片固定于两个所述端子之间，所述玻封包覆件将所述芯片、两个端子进行固定包覆，通过玻封包覆件进行包覆，提高芯片与两个端子的连接稳定性，进而使得NTC贴片玻封热敏电阻的结构稳定，使NTC贴片玻封热敏电阻获得较好的热感应灵敏性。

Description

一种NTC贴片玻封热敏电阻及生产工艺

技术领域

本申请涉及电阻的领域，尤其是涉及一种NTC贴片玻封热敏电阻及生产工艺。

背景技术

NTC是负的温度系数，常指负温度系数很大的半导体材料或元器件，而NTC热敏电阻器也称之为负温度系数热敏电阻器。通常采用是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。

NTC(负温度系数)热敏电阻的电阻值随着温度的升高而下降，NTC热敏电阻器电阻值的变化可以由外部环境温度的变化引起，也可以因有电流流过，自身发热而造成。他的各种用途都是基于这种特性。

而NTC贴片玻封热敏电阻通常是将NTC热敏电阻和电子线焊接在一起，通过树脂包封或套管绝缘，然后再固定在金属外壳上，电子线另一端铆接端子连接器。而采用树脂包覆的电阻，长时间的使用，树脂老化，导致NTC贴片玻封热敏电阻的结构松动，降低NTC贴片玻封热敏电阻的耐久性和热感应灵敏性。

发明内容

为了减少NTC贴片玻封热敏电阻结构出现松动，提高其耐久性和热感应灵敏性，本申请提供一种NTC贴片玻封热敏电阻及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种NTC贴片玻封热敏电阻，包括热敏件和包覆所述热敏件的玻封包覆件，所述热敏件包括芯片和两个端子，所述芯片固定于两个所述端子之间，所述玻封包覆件将所述芯片、两个端子进行固定包覆。

芯片是具有一种NTC热敏电阻芯片，具有较好的热感应灵敏性，且而端子是用于连接电子线，玻封包覆件是具有绝缘性的玻璃材质，通过其进行包覆芯片和端子，使其稳定连接，同时玻璃材质耐稳定性较好，不易出现老化的现象，提高使用寿命。通过包覆方式，使得NTC贴片玻封热敏电阻的结构紧密，使其热感应灵敏性较佳。

优选的，一个所述端子朝远离所述玻封包覆件的一端延伸设置有第一固定部，所述第一固定部贴靠所述玻封包覆件的边缘，另一个所述端子朝远离所述玻封包覆件的一端设置有连接部，所述连接部延伸设置第二固定部。

通过以上技术方案，设置第一固定部和第二固定部，便于与电子线焊接连接，提高其实用性，而设置连接部，便于电子线缠绕固定。

优选的，所述第一固定部、第二固定部、连接部的表面设置有镀锡层。

通过设置镀锡层，便于NTC贴片玻封热敏电阻进行焊接，提高NTC贴片玻封热敏电阻的实用性。

优选的，所述第一固定部、第二固定部均为Ф1.2-1.6mm圆柱，圆柱的高度为0.1-0.6mm；所述玻封包覆件为Ф1.0-1.5mm的玻壳；封热敏电阻的总长度为3.0-3.7mm；所述连接部的长度为0.1-0.3mm。

采用以上参数限定，得到的NTC贴片玻封热敏电阻具有体积小，且结构稳定。

第二方面，一种NTC贴片玻封热敏电阻的生产工艺，包括以下步骤：

1)依次将一根引线、芯片、另一根引线嵌设于玻璃管，得到组装件；

2)将组装件放入模具中，并进行烧结，降温，取出，老化，得到玻封件；

3)将玻封件依次进行抛光、清洗、酸处理的过程，得到预处理件；再将预处理件至于镀锡液中进行电镀，烘干，得到NTC贴片玻封热敏电阻。

上述生产具有操作简单、生产效率高的优点，其中，1)中通过芯片位于两个引线中间，并嵌设于玻璃管中，使芯片、引线被玻璃管进行包覆，得到组装件。2)中，在烧结过程中，玻璃管微融，使其形成的玻壳紧密将端子和芯片进行紧密包覆，形成第一固定部、第二固定部、连接部，使得到的玻封件结构稳定。而老化处理，使其随着老化时间的增加，电阻阻值会变化，最后趋于稳定，提高玻封件的稳定性。

3)中进一步将玻封件进行镀锡，不仅能够提高玻封件的可焊性，而且提高玻封件的抗氧化性，使制得的NTC贴片玻封热敏电阻兼备较好的可焊性和抗氧化性，进而当其用于电子产品时，能够容易与电子线进行焊接，同时使用过程成也减少出现氧化的现象，提高其耐久性。

优选的，所述2)烧结温度为620-640℃，烧结时间为0.8-1.5h。

上述烧结条件选择为本申请较佳选择，在该温度范围内能够使引线熔融，便于形成第一固定部、第二固定部、连接部，同时，熔融的引线固化后与芯片固定连接，实现焊接；另外玻璃管在该温度下发生微溶，并且将端子、芯片进行紧密包覆，从而得到的NTC贴片玻封热敏电阻结构稳定。

优选的，所述2)中的老化温度为100-150℃，老化时间为40-50h。

优选的，所述2)中的降温温度为150-180℃。

通过以上降温温度的选择范围，能够NTC贴片玻封热敏电阻结构紧密。

优选的，所述3)中的电镀电压为1.8-4.5V，电流为18-47A，电镀时间为5.5-7min。

选用以上电压、电流以及电镀时间的选择，能够使其第一固定部、第二固定部、连接部的表面均镀上一层镀锡层。

优选的，镀锡液由包括以下重量份原料组成：

质量分数60-70％为硫酸溶液160-170份

硫酸亚锡20-30份

镀锡开缸剂20-30份

镀锡光亮剂0.5-1.5份。

上述原料中，硫酸亚锡提供锡离子，硫酸溶液为镀锡液提供酸性环境，而镀锡开缸剂起到提高光亮的作用，同时也能使镀锡层具有良好的延展性及可焊接性能。而镀锡光亮剂能够提高玻封件的亮度，使制得NTC贴片玻封热敏电阻的镀锡层较为光亮，且表面均一。

其中，镀锡光亮剂是镀锡层的光亮程度的添加剂。其作用原理是在电镀层表面高电位处吸附、使得金属离子析出时产生一定的阻力，低电位析出容易，从而使镀层变得平整光滑，从而达到表面光亮的目的。因此，加入镀膜镀锡光亮剂能够使更光亮，形成的镀膜层更均匀。

优选的，镀锡光亮剂由以下重量百分比的原料组成：

1-氨基-2-萘酚-4-磺酸1-3％

十二烷基二苯醚二磺酸钠3-8％

十二烷基二甲基胺乙内酯4-10％

巯基化壳聚糖1-2％

苄叉丙酮10-20％

余量为水。

该镀锡光亮剂由以下方法得到：按照重量百分比计，称取1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基二甲基胺乙内酯、巯基化壳聚糖、苄叉丙酮以及水，混合均匀，得到镀锡光亮剂。

通过1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基二甲基胺乙内酯、巯基化壳聚糖、苄叉丙酮以及水复配得到的镀锡光亮剂，用于电镀液中，能够进一步提高镀锡层的光亮程度，同时，使得玻封件的镀层更均一。进而提高NTC贴片玻封热敏电阻的抗氧化性。

优选的，镀锡开缸剂由以下重量百分比的原料组成：

苄叉丙酮20-30％

聚二硫二丙烷磺酸钠3-8％

壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠5-15％

钼酸钠2-5％

2-丙烯-1-磺酸钠0.5-1％

余量为水。

该镀锡开缸剂由以下方法制得：按照重量分百分比计：称取苄叉丙酮、聚二硫二丙烷磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠、钼酸钠、2-丙烯-1-磺酸钠以及水混合，加热至45-55℃，搅拌20-30min，得到镀锡开缸剂。

通过苄叉丙酮、聚二硫二丙烷磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠、钼酸钠、2-丙烯-1-磺酸钠以及水复配得到的镀锡开缸剂能够起到加强分散、提高亮度，使形成的镀锡层均一。进一步提高玻封件的表面平整度，进而提高NTC贴片玻封热敏电阻抗氧化效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过玻封包覆件对端子和芯片进行包覆，使得到的NTC贴片玻封热敏电阻结构结合紧密，且NTC贴片玻封热敏电阻的抗老化性好，进而使NTC贴片玻封热敏电阻具有较好的热感应灵敏性，提高其耐久性和实用性；

2.通过设置镀锡层，便于NTC贴片玻封热敏电阻进行焊接，提高NTC贴片玻封热敏电阻的实用性；

3.通过设置第一固定部、第二固定部、接连接，便于NTC贴片玻封热敏电阻与电子线连接，提高其实用性。

4.依次通过使制得的NTC贴片玻封热敏电阻兼备较好的可焊性和抗氧化性，进而当其用于电子产品时，能够容易与电子线进行焊接，同时使用过程成也减少出现氧化的现象，提高其实用性。

附图说明

图1是本申请一种NTC贴片玻封热敏电阻结构示意图。

附图标记说明：1、玻封包覆件；2、芯片；3、端子；4、第一固定部；5、第二固定部；6、连接部。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供一种NTC贴片玻封热敏电阻，参见图1，包括热敏件和固定包覆于热敏件外表面的玻封包覆件，热敏件包括芯片和分别连接于芯片两侧面的两个端子，玻封包覆件为玻壳，该玻壳将芯片、两个端子进行固定包覆，使其固定形成结构稳定的NTC贴片玻封热敏电阻。

一个端子朝远离玻壳一端水平延伸形成第一固定部，第一固定部贴靠玻靠的边缘，另一个端子朝远离玻壳的一端水平延伸形成连接部，连接部朝远离玻壳的一端水平延伸形成第二固定部。通过设置第一固定部、第二固定部以及连接部，便于NTC贴片玻封热敏电阻与外接电子线，便于NTC贴片玻封热敏电阻进行安装。再者由于是直接延伸，所以使用时，通过热量快速、精准传输至芯片，提高NTC贴片玻封热敏电阻的温度感应灵敏性。

进一步，第一固定部、第二固定部、连接部的外表面均设置有镀锡层，通过形成镀锡层，增加第一固定部、第二固定部、连接部的可焊性和抗氧化性，便于将NTC贴片玻封热敏电阻在电子产品中，提高其安装便捷性。

另外，第一固定部、第二固定部均为圆柱，圆柱的高度为H，该H可以为0.6mm；其圆柱的直径为D，该D为1.6mm；玻壳的直径为d，该d为1.5mm，封热敏电阻的总长度为L，该L为3.7mm；连接部的长度为h，该h为0.3mm。以上高度、直径、长度的尺寸选择，得到NTC贴片玻封热敏电阻的具有体积小、轻便、容易安装等优点。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，第一固定部、第二固定部均为圆柱，圆柱的高度为H，该H可以为0.3mm；其圆柱的直径为D，该D为1.4mm；玻壳的直径为d，该d为1.3mm，封热敏电阻的总长度为L，该L为3.5mm；连接部的长度为h，该h为0.2mm(其余的与实施例1相同)。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于，第一固定部、第二固定部均为圆柱，圆柱的高度为H，该H可以为0.1mm；其圆柱的直径为D，该D为1.2mm；玻壳的直径为d，该d为1.0mm，封热敏电阻的总长度为L，该L为3.0mm；连接部的长度为h，该h为0.1mm(其余的与实施例1相同)

实施例4

实施例1与实施例4的不同之处在于，该NTC贴片玻封热敏电阻通过以下生产工艺制得：

1)将一根引线的一端插入玻璃管的空腔中心、再将芯片放入玻璃管的空腔中心，使芯片的一面与引线抵接，再将另一根引线插的一端插入玻璃管的空腔中，使其抵接芯片的另一面抵接，得到组装件。

2)将炉膛的氮气打开，使氮气调整阀门使出气压为0.4Mpa，炉膛进气压为2.5kg/cm2，再将组装件放入模具中，再将模具水平放入炉膛中进行烧结，再降温，取出，放入老化箱中进行老化，得到玻封件。

3)将玻封件依次进行抛光、清洗、酸处理的过程，得到预处理件；再将预处理件至于镀锡液中进行电镀，用吹风机将其表面的水分吹干，得到玻封热敏电阻。

其中，2)中的烧结温度为620℃，烧结时间为1.5h；老化温度为100℃，老化时间为50h；降温温度为150℃；3)中的电镀电压为1.8V，电流为18A，电镀时间为5.5mim。

镀锡液由以下方法得到：称取质量分数为60％硫酸溶液16kg、硫酸亚锡2.0kg、镀锡开缸剂2.0kg、镀锡光亮剂0.15kg混合均匀，得到镀锡液。

该镀锡光亮剂生产厂家深圳市锋帆表面技术有限公司，型号：OK169镀锡光亮剂；镀锡开缸剂的生产厂家为深圳市锋帆表面技术有限公司，型号：OK169镀锡开缸剂。

实施例5

实施例5与实施例4的不同之处在于，其中，2)中的烧结温度为630℃，烧结时间为1h；老化温度为120℃，老化时间为48h；降温温度为180℃；3)中的电镀电压为3.6V，电流为32A，电镀时间为6.5mim。

镀锡液由以下方法得到：称取质量分数为65％硫酸溶液16.5kg、硫酸亚锡2.0kg、镀锡开缸剂2.5kg、镀锡光亮剂0.1kg混合均匀，得到镀锡液。

实施例6

实施例6与实施例4的不同之处在于，其中，2)中的烧结温度为640℃，烧结时间为0.8h；老化温度为150℃，老化时间为40h；降温温度为180℃；3)中的电镀电压为4.5V，电流为47A，电镀时间为7min。

镀锡液由以下方法得到：质量分数为70％硫酸溶液17kg、硫酸亚锡3.0kg、镀锡开缸剂3.0kg、镀锡光亮剂0.15kg混合均匀，得到镀锡液。

对比例

对比例1

对比例1与实施例4的不同之处在于：采用树脂进行包覆，其具体工艺如下：

1)将一根引线的一端插入空心树脂柱的空腔中心、再将芯片放入空心树脂柱的空腔中心，使芯片的一面与引线抵接，再将另一根引线插的一端插入玻璃管的空腔中，使其抵接芯片的另一面抵接，得到组装件。

2)将组装件，放入模具中，加热至160℃，使树脂熔融并对引线和芯片进行包覆，树脂包覆件，再讲树脂包覆件进行焊接，使端子形成第一固定部、第二固定部以及连接部，得到树脂封件。

对比例2

对比例2与实施例4的不同之处在于：未经老化处理。

对比例3

对比例3与实施例4的不同之处在于：烧结温度为300℃。

对比例4

对比例4与实施例4的不同之处在于：电镀时的电压为1V。

检测方法及实验分析

将实施例4-5和对比例1-4得到的NTC贴片玻封热敏电阻，进行以下性能检测，测试方法和标准如表1所示；

表1测试方法和标准

表2实施例4-6和对比例1-4的实验数据

测试项	干热测试	湿热测试	寒冷测试	B值
					实施例4	无可见损伤	无可见损伤	无可见损伤	3982.3
实施例5	无可见损伤	无可见损伤	无可见损伤	3989.5
					实施例6	无可见损伤	无可见损伤	无可见损伤	3988.9
对比例1	有损伤	有损伤	有损伤	3751.2
					对比例2	无可见损伤	无可见损伤	无可见损伤	3841.1
对比例3	无可见损伤	无可见损伤	无可见损伤	3921.5
					对比例4	无可见损伤	无可见损伤	无可见损伤	3952.8

对比实施例4与对比例1-3，可以看出，对比例1湿热测试、干热测试的均出现损伤，且B值均比实施例4的低，说明采用本申请制备方法得到的NTC贴片玻封热敏电阻温度灵敏性较好。而对比例2-3比实施例4的B值低，说明采用本申请制备方法得到的NTC贴片玻封热敏电阻温度灵敏性较好。

实施例7

实施例7与实施例4的不同之处在于，采用的镀锡光亮剂由以下步骤得到：

称取1％1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、3％十二烷基二苯醚二磺酸钠、10％十二烷基二甲基胺乙内酯、2％巯基化壳聚糖、50％苄叉丙酮以及34％水，混合均匀，加热至45℃，搅拌30min，得到镀锡光亮剂

镀锡开缸剂，由以下步骤得到：

称取20％苄叉丙酮、3％聚二硫二丙烷磺酸钠、15％壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠、2％钼酸钠、0.5％2-丙烯-1-磺酸钠以及59.5％水混合，加热至50℃，搅拌28min，得到镀锡开缸剂。

实施例8-9

实施例8-9与实施例7的不同之处在于，镀锡光亮剂和镀锡开缸剂的原料用量不同，具体如表2所示；

表2实施例7-9的镀锡光亮剂和镀锡开缸剂的原料用量(％)

对比例

对比例5

对比例5与实施例7的不同之处在于：巯基化壳聚糖等量替换成水。

实验方法以及性能检测

将实施例4、实施例7-9以及对比例5得到的NTC贴片玻封热敏电阻进行以下性能检查。

可焊性

测试标准参GB/T6663.1-4.15/IEC60068-2-20/GBT2423-28,其中，引出端沾助焊剂浸入260±5℃锡槽中,持续2±0.5S，性能要求引出端焊料自由流动和浸润良好,上锡面积95％以上，为合格，否者为不合格。

盐雾测试

NTC贴片玻封热敏电阻放置于盐雾测试机内部(每个应用例的测试样品取5个)，盐雾测试机的温度为37℃，盐雾机内的氯化钠溶液的质量分数为10％，每隔2h观察一次，至铝材表面出现白斑或变色时，记录每个测试盐雾相应的时间，利用排除法，将测试时间较长和较短的排除，取剩余三个测试样的取平均值，具体数据，如表3所示。

表3实施例4、实施例7-9以及对比例4-5的实验数据

对比实施例4与实施例7-9，可以看出，实施例7-9的盐雾时间均比实施例4的长，说明采用本申请得到镀锡光亮剂和镀锡开缸剂具有较好的缓蚀效果和增加光亮效果，使电镀后，形成的镀锡层更均一，进一步提高NTC贴片玻封热敏电阻抗氧化性和可焊性，使得NTC贴片玻封热敏电阻的耐久性更佳。

对比对比例5和实施例7可以看出，对比例5的盐雾时间均比实施例7的短，说明采用本申请的原料组成的镀锡光亮剂的光亮效果更好，其抗氧化性的效果也更好。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申的保护范围之内。

Claims

1.一种NTC贴片玻封热敏电阻，包括热敏件和包覆所述热敏件的玻封包覆件，其特征在于：所述热敏件包括芯片和两个端子，所述芯片固定于两个所述端子之间，所述玻封包覆件将所述芯片、两个端子进行固定包覆。

2.根据权利要求1所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：一个所述端子朝远离所述玻封包覆件的一端延伸设置有第一固定部，所述第一固定部贴靠所述玻封包覆件的边缘，另一个所述端子朝远离所述玻封包覆件的一端设置有连接部，所述连接部延伸设置第二固定部。

3.根据权利要求2所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：所述第一固定部、第二固定部、连接部的表面设置有镀锡层。

4.根据权利要求3所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：所述第一固定部、第二固定部均为Ф1.2-1.6mm圆柱，圆柱的高度为0.1-0.6mm；所述玻封包覆件为Ф1.0-1.5mm的玻壳；封热敏电阻的总长度为3.0-3.7mm；所述连接部的长度为0.1-0.3mm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的NTC贴片玻封热敏电阻的生产工艺，包括以下步骤：

1）依次将一根引线、芯片、另一根引线嵌设于玻璃管，得到组装件；

2）将组装件放入模具中，并进行烧结，降温，取出，老化，得到玻封件；

3）将玻封件依次进行抛光、清洗、酸处理的过程，得到预处理件；再将预处理件至于镀锡液中进行电镀，烘干，得到NTC贴片玻封热敏电阻。

6.根据权利要求5所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：所述2）烧结温度为620-640℃，烧结时间为0.8-1.5h。

7.根据权利要求5所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：所述2）中的老化温度为100-150℃，老化时间为40-50h。

8.根据权利要求5所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：所述2）中的降温温度为150-180℃。

9.根据权利要求5所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于，所述3）中的电镀电压为1.8-4.5V，电流为18-47A，电镀时间为5.5-7min。

10.根据权利要5所述的一种NTC贴片玻封热敏电阻，其特征在于：镀锡液由包括以下重量份原料组成：

质量分数60-70%为硫酸溶液160-170份

硫酸亚锡20-30份

镀锡开缸剂20-30份

镀锡光亮剂0.5-1.5份。