实用新型内容
本实用新型的目的,就是克服现有技术的不足,提供一种具有研磨区的可供研磨调整其电阻值的NTC热敏芯片电阻及其精确调阻装置。
为了达到上述目的,采用如下技术方案:
一种医疗温度传感器用NTC热敏芯片电阻,包括NTC热敏芯片和引脚,所述NTC热敏芯片两端面分别烧渗一银导电层作为电极,所述电极划分为两个区,一个区域焊接引脚,另一个区为研磨区。
进一步地,所述研磨区设有一根以上的条形研磨槽。
进一步地,相邻的两根所述条形研磨槽的间距相等或不等。
进一步地,所述NTC热敏芯片为圆片型或长方体。
进一步地,还包括覆盖NTC热敏芯片的绝缘层,其由两层薄膜胶结而成。
进一步地,所述NTC热敏芯片的R37℃=5.044kΩ,B25/50=3936。
进一步地,所述NTC热敏芯片的R37℃=18kΩ,B25/50=3936。
进一步地,所述NTC热敏芯片的R25℃=10kΩ,B25/50=3935。
进一步地,所述NTC热敏芯片的R25℃=2.252kΩ,B25/50=3935。
一种包括上述医疗温度传感器用NTC热敏芯片电阻的精确调阻装置,还包括装有绝缘油 的油槽,设置在油槽内绝缘油中的机械驱动的磨盘,以及连接NTC热敏芯片电阻的两引脚的电阻值测试仪表。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
本实用新型通过设立研磨区,可以令使用者使用研磨装置将研磨区的热敏芯片磨去,以改变其阻值满足客户的不同需求。同时,引脚焊接在电极的中下部,在研磨的过程中并不需要研磨掉电极,从而令研磨过程更快,节省研磨时间。
另外,在研磨区上刻有条状线槽,通过线槽可以粗略地估计电阻值,令用户研磨可以用更少的时间获得需求的电阻值。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本实用新型做进一步说明:
如图1所示,其为本实施例所述的NTC热敏芯片电阻1,其包括NTC热敏芯片11和引脚13。在NTC热敏芯片11两端面分别烧渗一银导电层12作为电极,所述电极划分为两个区,一个区域焊接引脚,另一个区为研磨区。在研磨区设有一根以上的条形研磨槽14。通过条形研磨槽14可以设定每磨掉一根条形研磨槽的大概电阻值。例如从上到下,第一根条形研磨槽代表100Ω,第二根代表200Ω。从上到下磨掉第二根就代表剩下的电阻值已经比原来的已经增加了200Ω。或者第一根条形研磨槽代表100Ω,第二根代表300Ω,第三根代表600Ω。即,磨掉第一根条形研磨槽,电阻值比初始的电阻值增加了100Ω;当磨掉第二根时,此时NTC热敏芯片的电阻值比初始的电阻值增加了300Ω;当磨掉第三根条形研磨槽时,此时NTC热敏芯片的电阻值比初始的电阻值增加了600Ω。从上到下磨掉的研磨槽数量越多,剩下的NTC热敏芯片的电阻值就越大。为了便于划分不同的电阻值,相邻的两根条形研磨槽的间距相等或不等。
如图1和图2所示,本实施例的NTC热敏芯片的形状可以为多种形状,优选为圆柱体和长方体。
经过研磨后的NTC热敏芯片通过覆盖NTC热敏芯片的绝缘层密封。绝缘层其由两层薄膜胶结而成。
如图3所示,其为本实施例所述的NTC热敏芯片电阻精确调阻装置,其包括装有绝缘油3的油槽2,设置在油槽2内绝缘油3中的机械驱动的磨盘4,以及连接NTC热敏芯片电阻1两引脚的电阻值测试仪表5。
通过磨盘研磨NTC热敏芯片,调整磨盘的转速可以实现不同研磨速度。在初始研磨过程中,磨盘的转速可以快一些,根据条形研磨槽来设定快速研磨的大概研磨范围,然后进行精细打磨。在精细打磨的过程中其阻值不断缓慢变大,通过精密控制打磨,NTC热敏芯片电阻的阻值可以控制在1‰,在大批量生产过程中±3‰的阻值精度可获得90%的合格率,有效地实现NTC热敏芯片电阻芯片精确调阻过程,NTC热敏芯片电阻的精度高,能广泛地应用于体温探测、温度补偿、温度控制电路等。因此,配合生产工艺可以实现医疗体温探头所用R25℃=2.252kΩ±0.3%,B25/50=3935±0.3%和R25℃=10kΩ±0.3%,B25/50=3935±0.3%的高精度NTC热敏芯片。也可以实现医疗体温探头所用R37℃=5.044kΩ,B25/50=3936和R37℃=18kΩ,B25/50=3936的高精度NTC热敏芯片。
通过以下步骤可以获得需要材料常数和阻值的NTC热敏芯片:
(1)热敏半导体陶瓷粉体制备过程,该过程可以采用物理法或是化学法,具体如下述:
A.物理法(球磨法)热敏半导体陶瓷粉体其过程是:配料(按特定配方)-球磨-出料-烘干-过筛-预烧-研磨-烘干-过筛-NTC热敏陶瓷粉体
B.化学法(溶胶–凝胶法)热敏半导体陶瓷粉体其过程是:溶胶的制备――凝胶化―凝胶的干燥―煅烧-NTC热敏陶瓷粉体
(2)成型、烧结
A、对于方片型NTC热敏陶瓷芯片制作方法一般是等静压成型:将制备好的NTC热敏陶瓷粉料至于橡胶模具中,松装,振实。置于等静压机中,采用300~400MPa的压强压30分钟,释压,从模具中取出制得陶瓷锭。
B、对于圆片型NTC热敏陶瓷芯片制作方法一般是干压成型法:将制备好的NTC热敏陶瓷粉料按NTC热敏芯片电阻瓷粉:PVA黏合剂=100:20~40的重量配比配置置于搅拌罐内搅拌均匀,造粒。在采用所需大小的模具将造粒好的热敏陶瓷粉料颗粒用油压机压制成所需的圆片。然后进行高温烧结:将压好的生胚陶瓷锭采用高温烧结炉以1℃/min速率缓慢升温至1200±50℃,并保温5~50小时,然后以1℃/min速率缓慢降温至100℃,即可得圆片型NTC热敏陶瓷芯片。
(3)切割
内圆切割机使用金钢石刀片切割:将高温烧结后的陶瓷锭用A.B胶固定在石墨条上进行切片,根据NTC热敏芯片电阻器设计的需要,采用内圆切割机切割烧结后的压敏电阻陶瓷锭至所需厚度为200~2000μm的NTC热敏陶瓷基片。
(4)上端电极
将上述制得的圆片型NTC热敏陶瓷芯片采用印刷法;或将方片型NTC热敏陶瓷芯片采用浸渍的方法,分别在圆片型NTC热敏陶瓷芯片和方片型NTC热敏陶瓷芯片的两端均匀涂上端电极浆料并采用电阻炉将银电极和半导体陶瓷的NTC热敏陶瓷芯片紧密烧渗,从而使NTC热敏陶瓷芯片的两端面均设有端电极。
通常,为了制作的方便,对于方片型NTC热敏陶瓷芯片也可以是由等静压成型法制得NTC热敏陶瓷基片后上端电极,然后再进行划片成合适尺寸规格的带有端电极NTC热敏陶瓷芯片。
(4)引线焊接:在高温锡炉中将引线焊锡,并将引线固定在方片型NTC热敏陶瓷芯片和圆片型NTC热敏陶瓷芯片上,从而制得NTC热敏芯片电阻。
(5)老化:
为消除焊接过程由剧烈热冲击对芯片的影响、衰减NTC热敏陶瓷芯片中残存的应力同时增加NTC热敏芯片的可靠性和稳定性,焊接好的NTC热敏芯片电阻全部在烘箱中根据不同的材料特性以90~150℃温度进行烘烤,并保温50~1000小时。
小时烘烤。经过老化后的产品其稳定性可达到在连续正常电路中工作一年后其阻值漂移率控制在千分之一(1‰)以内。
(6)调阻:
将焊接上引线的NTC热敏芯片电阻的两端引线连接上电阻测试仪表,使端部的NTC热敏陶瓷芯片缓慢轻微的接触所需温度的油槽中高速旋转的磨盘,所述磨盘是精细打磨砂轮,读取电阻测试仪表上的电阻值,不断精细打磨热敏芯片,直到所需调整到所需要的电阻值。
(7)测试分选过程:
将精密调阻后的NTC热敏芯片电阻的芯片部位所需深度浸入环氧树脂包封料中,阴干后,100℃的温度烘干,然后保温1~2小时后进行固化,固化后的热敏芯片具备了一定的机械强度、绝缘强度、耐潮湿性。然后再将固化好的热敏电阻在所需温度下进行测试分选。
本实用新型能较好地实现,精度高NTC热敏芯片,能广泛地应用于医疗体温探测、温度补偿、温度控制电路等。
下表一是一组常规工艺方法生产和通过精密调阻所获得的R25℃=2.252kΩ(B25/50=3935)NTC热敏芯片阻值:
表一:
下表二是一组常规工艺方法生产和通过精密调阻所获得的R25℃=10kΩ(B25/50=3935)NTC热敏芯片阻值:
表二:
由上表可见,采用本实用新型所述的方法生产出的NTC热敏芯片电阻的精度远远高于传统工艺。因此,本实用新型能有效地实现医疗体温探头所用R25℃=2.252kΩ(B25/50=3935)和R25℃=10kΩ(B25/50=3935)高精度NTC热敏芯片。分别所获得的数据如下表三、表四所示:
表三是R25℃=2.252kΩ(B25/50=3935)的NTC热敏芯片的温度阻值对应RT表:
表三:
温 |
阻值 |
温 |
阻值 |
温 |
阻值 |
温 |
阻值 |
温 |
阻值 |
-40 |
75.790 |
-11 |
13.160 |
18 |
3.081 |
47 |
0.9102 |
76 |
0.3223 |
-39 |
70.930 |
-10 |
12.460 |
19 |
2.944 |
48 |
0.8758 |
77 |
0.3118 |
-38 |
66.410 |
-9 |
11.810 |
20 |
2.814 |
49 |
0.8428 |
78 |
0.3017 |
-37 |
62.210 |
-8 |
11.190 |
21 |
2.690 |
50 |
0.8113 |
79 |
0.292 |
-36 |
58.300 |
-7 |
10.600 |
22 |
2.572 |
51 |
0.7811 |
80 |
0.2827 |
-35 |
54.660 |
-6 |
10.050 |
23 |
2.460 |
52 |
0.7522 |
81 |
0.2737 |
-34 |
51.270 |
-5 |
9.534 |
24 |
2.354 |
53 |
0.7245 |
82 |
0.265 |
-33 |
48.110 |
-4 |
9.046 |
25 |
2.252 |
54 |
0.6979 |
83 |
0.2567 |
-32 |
45.170 |
-3 |
8.586 |
26 |
2.156 |
55 |
0.6725 |
84 |
0.2486 |
-31 |
42.420 |
-2 |
8.151 |
27 |
2.064 |
56 |
0.6481 |
85 |
0.2409 |
-30 |
39.860 |
-1 |
7.741 |
28 |
1.977 |
57 |
0.6248 |
86 |
0.2334 |
-29 |
37.470 |
0 |
7.355 |
29 |
1.894 |
58 |
0.6024 |
87 |
0.2262 |
-28 |
35.240 |
1 |
6.989 |
30 |
1.815 |
59 |
0.5809 |
88 |
0.2193 |
-27 |
33.150 |
2 |
6.644 |
31 |
1.739 |
60 |
0.5603 |
89 |
0.2126 |
-26 |
31.200 |
3 |
6.319 |
32 |
1.667 |
61 |
0.5405 |
90 |
0.2061 |
-25 |
29.380 |
4 |
6.011 |
33 |
1.599 |
62 |
0.5215 |
91 |
0.1999 |
-24 |
27.670 |
5 |
5.719 |
34 |
1.533 |
63 |
0.5033 |
92 |
0.1939 |
-23 |
26.070 |
6 |
5.444 |
35 |
1.471 |
64 |
0.4858 |
93 |
0.1881 |
-22 |
24.580 |
7 |
5.183 |
36 |
1.412 |
65 |
0.469 |
94 |
0.1825 |
-21 |
23.180 |
8 |
4.937 |
37 |
1.355 |
66 |
0.4529 |
95 |
0.1771 |
-20 |
21.870 |
9 |
4.703 |
38 |
1.301 |
67 |
0.4374 |
96 |
0.1719 |
-19 |
20.640 |
10 |
4.482 |
39 |
1.249 |
68 |
0.4225 |
97 |
0.1669 |
-18 |
19.480 |
11 |
4.273 |
40 |
1.200 |
69 |
0.4082 |
98 |
0.162 |
-17 |
18.400 |
12 |
4.074 |
41 |
1.152 |
70 |
0.3945 |
99 |
0.1573 |
-16 |
17.390 |
13 |
3.886 |
42 |
1.107 |
71 |
0.3812 |
100 |
0.1528 |
-15 |
16.430 |
14 |
3.708 |
43 |
1.064 |
72 |
0.3685 |
|
|
-14 |
15.540 |
15 |
3.539 |
44 |
1.023 |
73 |
0.3562 |
|
|
-13 |
14.700 |
16 |
3.378 |
45 |
0.9838 |
74 |
0.3445 |
|
|
-12 |
13.910 |
17 |
3.226 |
46 |
0.9462 |
75 |
0.3331 |
|
|
表四是R25℃=10kΩ(B25/50=3935)的NTC热敏芯片的温度阻值对应RT表:
表四:
NTC热敏芯片要求:R37℃=5.44kΩ±3‰、(B25/50=3936A±5‰)
下表五是通过精密调阻所获得的R37℃=5.44kΩ±3‰(B25/50=3936A±5‰)的NTC热敏芯片的阻值温度对应列表:
表五:
NTC热敏芯片要求:R37℃=18kΩ±3‰、(B25/50=3936A±5‰)
下表六是通过精密调阻所获得的R37℃=5.44kΩ±3‰(B25/50=3936A±5‰)的NTC热敏芯片阻值:
表六:
以上所述仅为解释本实用新型之较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上之限制。凡在相同之实用新型精神下所作有关本实用新型之任何修饰或变更,皆仍应包括在本实用新型意图保护之范畴。