PL44476B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 29 maja 1961 r.HOic l(oH BIBLIOTBK ftsLamr*1 POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44476 KL 21 a4, 77 Instytut Tele - i Radiotechniczny*) Warszawa, Polska Termistor do stabilizacji punktu pracy ukladów tranzystorowych Patent trwa od dnia 8 sierpnia 1960 r.Niepozadane zaklócenia w pracy ukladów tranzystorowych, spowodowane zmianami tem¬ peratury otoczenia, usuwa sie za pomoca oporni¬ ków o ujemnym temperaturowym wspólczynniku opornosci, czyli termistorów.Wymagane parametry dla tego typu termisto¬ rów sa nastepujace: opornosc w temperaturze okolo 25° C jest rzedu kilkuset Q , zmiany opor¬ nosci ze zmiana temperatury, okreslone wspól¬ czynnikiem a sa rzedu od —2 do —3%/0 C, czas powrotu do polowy opornosci poczatkowej jest rzedu kilkudziesieciu sekund, maksymalny prad jest rzedu od 100 do 200 mA, maksymalna moc jest rzedu 0,5 do 1 W. Istotne sa równiez male wymiary dostosowane do ukladu miniaturowego.Termistory tego typu sa wykonywane w róz¬ nych postaciach z materialów tlenkowych, mie¬ dzy innymi z ferrytów, posiadajacych budowe spinel owa. Zasadniczym skladnikiem jest wów¬ czas ferryt zelazawy o wzorze ogólnym FeO.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr Janina Siweoka.Fe203, który mozna przedstawic równiez jako FiiFe2in04, z domieszka innych ferrytów metali dwuwartosciowych, np. miedziawego lub zwiaz¬ ków o podobnej budowie, npL spinelu tytano¬ wego.Przedmiotem wynalazku jest termistor, wyko¬ nany z materialu o duzej stabilnosci paramet¬ rów elektrycznych, stanowiacego roztwór staly ferrytów niklu i cynku (NiO-Fe203 i ZnOFe203) w stosunku 1 : 1 i zawierajacego krysztaly mie¬ szane tych zwiazków.Material termistora przyjmuje swa ostateczna forme w procesach spiekania, podczas których zachodzi reakcja w fazie stalej miedzy odpowied¬ nimi tlenkami lub zwiazkami przechodzacymi w tlenki po ogrzaniu. Zasadniczymi parametra¬ mi, umozliwiajacymi ilosciowy- przebieg reakcji, jest stopien rozdrobnienia skladników do ziarni¬ stosci o srednicy rzedu kilku u. i dobór warun¬ ków spiekania.Jako surowce do wyrobu termistora tego typu stosowane sa: tlenek zelaza o wzorze Fe203, tle¬ nek cynku o wzorze ZnO, weglan niklawy o wzo-rze N1CO3, w miejsce którego równiez mozna stosowac zasadowy weglan nikla wy o wzorze NiC03 (Ni[OH]2/n.Techiyl©gia wyrobu..obejmuje kilka zasadni¬ czych grup czynnosci, a mianowicie: przygoto¬ wanie masy ferrytowej, formowanie ksztaltek, krystalizacje i koncówkowanie.Przygotowanie masy ferrytowej polega w pierwszym rzedzie na odwazeniu skladników we¬ dlug ustalonego skladu: zawartosc Fe203 w gra¬ nicy 50 do 52% molowych, NiO lub NiC03 25% molowych i ZnO.w granicy 23 do 25% molowych.Zgodnie z tym skladem odwaza sie ilosci sklad¬ ników, stanowiace wielokrotnosci odpowiednich ulamków molowych z uwzglednieniem poprawek analitycznych. Przykladowy sklad jest nastepuja¬ cy: Mi • 1,01-n gramów Fe203; M2 * 0,5 • n gra¬ mów NiC03 i M3 • 0,49 • n gramów ZnO, gdzie Mi, M2", M3 — masy czasteczkowe, a n — dowolny mnoznik. Wobec tego, ze surowce wyjsciowe nie maja teoretycznego skladu, konieczne jest sto¬ sowanie poprawek, obliczonych na podstawie analiz chemicznych. Odwazone ilosci skladników miesza sie nastepnie w obecnosci wody w kulo¬ wych mlynach stalowych przez 24 godziny, odsa¬ cza, suszy i wypraza wstepnie w temperaturze 950CC w czasie 2 godzin. W ostatnim procesie za¬ chodzi w znacznym stopniu reakcja miedy sklad¬ nikami i tworza sie ferryty.Formowanie przeprowadza sie stosujac praso¬ wanie masy zmieszanej z plastyfikatorem pod okreslonym cisnieniem. Przebieg formowania opisano ponizej. Wysuszona mase przesiewa sie przez sito o przeswicie okolo 0.4 mm i miesza sie z 10% roztworem wodnym alkoholu poliwi¬ nylowego w ilosci 1,5% wagowego w przelicze¬ niu na suche masy. Nastepnie przeciera sie mase przez sito o przeswicie okolo 0,5 mm i prasuje pastylki pod cisnieniem okolo 30 kG/mm2 stosu¬ jac matryce o srednicy 6 mm. Grubosc pastylek, ' uzalezniona od wymaganej opornosci poczatko¬ wej, wylicza sie w oparciu o wyznaczone para¬ metry: opornosc wlasciwa materialu wynoszaca 250 ± 70 £2 cm i skurcz po krystalizacji wyno¬ szacy okolo 16%.Krystalizacje przeprowadza sie w temperaturze okolo 1300° C w ciagu 3 godzin, ogrzewajac pa¬ stylki ferrytowe w piecu silitowym. Studzenie przeprowadza sie powoli wraz z piecem w wa¬ runkach naturalnej konwekcji cieplnej. Wielkosc ..ziarna, uzyskana w tym procesie krystalizacji, wynosi okolo 40 u.Koncówkowanie wypalonych ksztaltek sklada sie z trzech procesów: szlifowania powierzchni czolowych, srebrzenia, ceramicznego oraz przylu- towywania wyprowadzen. Szlifowanie przepro¬ wadza sie na szlifierce planetarnej stosujac, pro¬ szek scierny nr 220 (liczba oczek na cal). Oszlifo¬ wane powierzchnie oczyszcza sie mechanicznie z proszku a nastepnie przemywa acetonem.Nastepnie srebrzy sie je dwukrotnie pasta srebrna, zawierajaca zawiesine weglanu srebra w roztworze kalafonii w terpentynie, o skla¬ dzie: 60% wagowych weglanu srebra, 39% wago¬ wych 25% roztworu kalafonii w terpentynie i 1% wagowy bezwodnika kwasu borowego. Wypala¬ nie pasty srebrnej przeprowadza sie kazdorazo¬ wo przez oprzewanie plomieniem gazowym lub w piecu elektrycznym w temperaturze okolo 500°C i atmosferze lekko redukujacej.Wyprowadzenia w postaci drutów miedzianych ocynowanych o grubosci 0,2 mm przylutowuje sie lutem cynowym o zawartosci 60% wagowych cy¬ ny i 40% wagowych olowiu, dodajac do niego okolo 2% wagowych srebra.Uzyskany w ten sposób termistor, wykonywa¬ ny w dwóch wariantach, o skladzie stanowiacym przedmiot wynalazku, odznacza sie nastepujacy¬ mi parametrami: opornosc poczatkowa przy 25°C wynosi 150S ± 20% lub 470 Q ± 20% (zaleznie od grubosci termistora i wielkosci powierzchni srebrzonej), wspólczynnik temperaturowy opor¬ nosci waha sie od —2,7 do —2,8%/°C, czas po¬ wrotu do polowy opornosci przy 25°C wynosi 20 i 30 sek, maksymalny prad wynosi 100 i 140 mA, maksymalna moc zas 0,6 W.Postac i wymiary termistora, wykonywanego w dwóch wariantach, sa nastepujace: krazki o srednicy 5 mm, grubosci okolo 1 mm i po¬ wierzchni srebrzonej o srednicy 5 mm oraz kraz¬ ki o srednicy 5 mm, grubosci okolo 1,5 mm i po¬ wierzchni srebrzonej o srednicy okolo 3 mm.Termistor o parametrach podanych wyzej na¬ daje sie do stabilizacji termicznej ukladów tran¬ zystorowych, w szczególnosci przeciwsobnego wzmacniacza mocy malej czestotliwosci na tran¬ zystorach OC72 lub podobnych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Termistor do stabilizacji punktu pracy ukla¬ dów tranzystorowych, znamienny tym, ze jest wykonany z roztworu stalego zawierajacego krysztaly mieszane ferrytów niklu i cynku w stosunku 1 :1, z bardzo nieznacznym od¬ chyleniem stechiometrycznym, przy czym za- - 2 -stosowano taki dobór skladu ilosciowego, iz po prasowaniu i obróbce cieplnej uzyskuje sie elektryczna opornosc wlasciwa materialu 250 ± 10Q cm, skurczu okolo 16% i wielkosci ziarna okolo 40 u,.

2. Termistor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze koncówki pokryte sa pasta srebrna, której glównym skladnikiem jest weglan srebra z bardzo malym dodatkiem topnika. Instytut Tele- i Radiotechniczny 517. RSW „Prasa", Kielce PL