[发明专利]一种高精度高可靠复合薄膜电极热敏芯片

说明书

本发明涉及一种高精度高可靠复合薄膜电极热敏芯片，所述热敏芯片包括热敏陶瓷基片以及两个分别设于所述热敏陶瓷基片的两表面上的复合薄膜电极，所述复合薄膜电极是由不锈钢层、铜层和金层从内向外依次在所述热敏陶瓷基片表面上层叠而成。本发明还涉及所述热敏芯片的制备方法。本发明的热敏芯片具有稳定性好、可靠性高、不易老化、耐冷热冲击等优点。

技术领域

本发明涉及热敏电阻技术领域，特别是涉及一种高精度高可靠复合薄膜电极热敏芯片。

背景技术

热敏电阻芯片，简称热敏芯片，广泛应用于各种温度探测、温度补偿、温度控制电路中，其在电路中起到将温度的变量转化成所需的电子信号的核心作用。

如图1所示，现有的热敏芯片包括热敏陶瓷基片1’以及两个分别设于所述热敏陶瓷基片1’两表面上的金属电极2’，所述金属电极2’通常为银电极。现有的热敏芯片的制备工艺为：热敏陶瓷粉料配料→球磨→等静压成型→烧结陶瓷锭→切片→丝网印刷法印刷银浆→烘干→烧银→划切。

然而，使用银电极和采用丝网印刷法存在以下几个问题：

1)银浆在丝网印刷和烘干过程中容易受到污染，且得到的银电极本身也容易氧化、发黄发黑，造成产品的稳定性和可靠性较差；

2)前期制备银浆和后期烘干银浆、烧结银电极的工序较为繁琐；

3)印刷制得的银电极层厚度较大且在热敏陶瓷基片的表面上覆盖不均匀，在划切过程中容易起皮和产生毛刺，银浆材料损耗较多；

4)银层在高温烧结时会重新结晶，晶型改变从而性能发生改变，造成产品电气性能下降；

5)在高温烧银过程中排放的气体对环境造成污染。

发明内容

基于此，本发明提供一种高精度高可靠复合薄膜电极热敏芯片，其具有稳定性好、可靠性高、不易老化、耐冷热冲击等优点。

本发明采取的技术方案是：

一种高精度高可靠复合薄膜电极热敏芯片，包括热敏陶瓷基片以及两个分别设于所述热敏陶瓷基片的两表面上的复合薄膜电极，所述复合薄膜电极是由不锈钢层、铜层和金层从内向外依次在所述热敏陶瓷基片表面上层叠而成。

本发明的热敏芯片采用不锈钢-Cu-Au复合薄膜电极，其中不锈钢层作为底层电极，主要起过渡作用，既能与热敏陶瓷基片和铜层很好地结合，又起到一定的阻挡作用，并且可耐受较高的温度，化学稳定性高，在高稳定性和良好耐热性的要求下，不锈钢在成本上的优势是其他相似金属无法媲美的，不锈钢作为底层结合材料有非常好的市场前景；铜层(Cu)作为阻挡层，用于阻挡外界对过渡层的破坏，并具有焊接作用；金层(Au)既是焊接层，也是保护层，其稳定性高，能防止氧化、抗腐蚀、防破坏、耐高温。

本发明将不锈钢层、铜层和金层从内向外层叠制成热敏陶瓷基片表面上的复合薄膜电极，能够有效提升热敏芯片的稳定性、耐温性、抗腐蚀性、抗破坏性，明显提高可靠性，还能控制芯片的电极材料成本，所述热敏芯片具有稳定性好、可靠性高、不易老化、耐冷热冲击的优点。

具体地，所述不锈钢层的厚度为0.01～2微米。

具体地，所述铜层的厚度为0.01～2微米。

具体地，所述金层的厚度为0.01～1微米。

所述复合薄膜电极中，各金属层的厚度太厚则成本增加，作为过渡层的不锈钢层太薄则影响复合薄膜电极与热敏陶瓷基片的结合，作为阻挡层的铜层太薄就起不了阻挡作用，作为焊接层和保护层的金层太薄则外界容易对阻挡层造成破坏，影响产品的可靠性。

进一步，所述不锈钢层的厚度为0.4微米，所述铜层的厚度为0.4微米，所述金层的厚度为0.25微米。此厚度设置较为适宜。