[发明专利]一种锰钴铜体系非线性负温度系数厚膜电子浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于非线性负温度系数(NTC)热敏电阻的应用领域，特别是涉及低方阻非线性NTC电阻浆料的制备方法。

背景技术

热敏电阻是一类开发时间早、发展相对成熟的温度敏感电子元器件。热敏电阻由大都由半导体陶瓷材料组成，利用的工作原理是温度引起电阻降低，其中非线性NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻，泛指负温度系数很大的电阻器，其电阻温度系数一般是-2％～-6％/K，是金属电阻的10倍，是硅温度传感器的5倍左右，由于它的这个突出的特点而广泛应用于各种电子器件设备中。NTC热敏电阻是由Mn、Co、Ni、Cu、Fe等过渡金属氧化物烧结而成，可广泛应用于需要温度补偿、温度控制、温度测量等高密度组装的电子电路中[1]Macklen E D.Thermistors，Electrochemical Publications.Scotlad：Ltd.，Ayr，1979.。

传统的片式NTC热敏电阻生产时大多采用压片、轧膜及流延法等方成型后烧结，其中烧结温度大多在1000℃以上、烧结时间较长、工艺较为复杂，相比之下，采用厚膜工艺制备的片式热敏电阻器具有以下优点：一是厚膜烧结温度较固相烧结低，热敏功能相之间可通过低熔点的玻璃连结，烧结温度一般在850℃以下；二是厚膜工艺印刷的膜厚在微米级，热容量小，有利于提高热响应速度和测温精度；三是工艺简单，便于生产，提高效益；四是采用厚膜工艺平台材料用量少，可大大降低成本，五是易于调整室温阻值与材料常数(B值)，在实现参数多样化的同时保证其精度。

现阶段，文献已报道的材料组成主要有Mn-Ni-O体系[2]ASHCROFT G，TERRY I，GOVER R.Study of the preparation conditions for NiMn₂O₄grown from hydroxide precursors[J].J Eur Ceram Soc，2006，26(6)：901-908.；Mn-Co-O体系[3]HELENE B，GUILLEMET FRITSCH S，ROUS SET A，et al.Structure and electrical properties of single-phase cobalt manganese oxide spinel Mn_3-xCo_xO₄sintered classically and by spark plasma sintering(SPS)[J].J Solid State Chem，2009，182(2)：396-401.；Mn-Ni-Co-O体系[4]HOSSEINI M.The effect of cation composition on the electrical properties and aging of Mn-Co-Ni thermistors[J].Ceram Int，2000，26(3)：245-249.；Mn-Ni-Fe-O体系[5]JUSTIN M V，SEEMA A，DAYAS K R.Microstructural，electrical and reliability aspects of chromium doped Ni-Mn-Fe-O NTC thermistor materials[J].Mater Sci Eng B，2008，149(1)：47-52.；Mn-Ni-Cu-O体系[6]ZHAO C H，WANG B Y，YANG P H，et al.Effects of Cu and Zn co-doping on the electrical properties of Ni_0.5Mn_2.5O₄NTC ceramics[J].J Eur Ceram Soc，2008，28(1)：35-40.；Mn-Ni-Zn-O体系[7]TAKAHASHI J，MIURA A，ITOH H，et al.Phase change and electrical resistivity of Zn-Mn-Ni-O-based NTC thermistors produced using IZC powder recycled from used dry batteries[J].Ceram Int，2008，34(4)：853-857.等二元、三元体系及多元体系，其中大多科学研究表明，Cu掺杂能有效大幅度地降低方阻，但同时也降低了NTC材料的B值。