热敏电极是什么意思？

NTC热敏电阻电极材料研究

1 引 言

我们知道热敏电阻器是一种敏感元件，敏感元件的基本结构是：敏感基体材料（电子陶瓷）、电极、电极外引线（部分型号的元件不需要外引线，如片式元件）、密封保护层。它的最大特点是电阻值随温度的变化而显著变化，因而能够通过其电阻值的变化感知周围环境温度的变化。显然，如果只有电子陶瓷制作的基片，而无法将陶瓷基片随温度变化的而引起的电学量的变化转换成便于测试的量时，那么这种基片将无法使用。热敏电阻器是用在传感电路中电子元件，只有为基片加上电极，才能正常地用在电路中，通过热敏电阻器阻值的变化测量环境温度的变化。可见，在热敏电阻器中，电极起着极为重要的作用。

电子器件对电极的共同要求是具有良好的导电性能、欧姆接触性能、易焊接性能、附着牢固性、耐环境性（包括耐腐蚀、耐氧化等）、易操作性、成本低。

电子陶瓷电极制作的方法有浆料法、化学法和电化学法。比如用银浆、银钯浆制备电子陶瓷电极；用镍酸盐为基片镀镍，作为电子陶瓷的电极；电化学法因为工艺相对复杂，很少采用。

2 国内外NTC热敏电阻电极的研究现状

目前，制备NTC热敏电阻电极的材料多为贵金属材料如Ag、Ag-Pa、Au、Pt等(工作温度很高，如1000ºC左右可考虑采用铂浆)；在制备NTC热敏电阻的电极时，国内的生产厂家普遍采用银浆制备电极，有时也用Ag-Pa浆；国外有些公司的产品使用金浆作为电极材料，见表1。

3 目前电极材料存在的主要问题

银浆作为国内外NTC热敏电阻的生产厂家普遍采用的电极材料，它的最大缺陷就是银离子容易在基体材料中迁移，对基体元件的性能产生影响；并且不是所有的材料都适用银浆来作电极，有的材料用银浆也会产生附着强度不好、容易脱落的现象；而且银也属贵金属、生产成本高。最近有资料（如表2）显示在PTC热敏电阻和压电陶瓷电极制备方面，已经有人使用铝浆和镍浆，而NTC热敏电阻电极的制备依然是所有的材料、配方都采用Ag浆或Ag-Pa浆。

表1 日本、德国、美国、南韩以及我国大陆NTC热敏电阻电极研究现状

日本 美国 德国 南韩 中国大陆

电极材料 银电极、金属铂丝 银电极 银电极 Au-Ti电极 Ag-Pd电极 Ag、Ag-Pd、Pd、Pt浆

生产工艺 机器人、自动化 自动印制 自动印制 溅 射 法 自动印制 手工涂敷/丝网印刷

表2 PTC/NTC热敏电阻电极材料应用情况对比

In-Ga电极 Ag-Zn电极 Al电极 真空蒸镀与真空溅射镍-银电极 化学镀镍或

铜电极 Ag电极

PTC 已使用 已使用 已使用 已使用 已使用 已使用

NTC 未使用 未使用 未使用 未使用 未使用 已使用(手工涂敷/丝网印刷)

In-Ga电极、Ag-Zn电极、铝电极、真空蒸镀与真空溅射电极以及化学镀镍或铜电极在PTC热敏电阻电极上的应用已相对成熟，而在NTC热敏电阻电极上的应用还有待研究。

4 本课题组在NTC热敏电阻电极方面的研究进展

目前已经发现用银浆来制备电极存在有几个缺陷：①对某些陶瓷材料，银电极层的附着强度不好、易脱落，器件的废品率较高；②银离子迁移将可能影响热敏电阻性能的长期稳定性，难以制造高稳定性的热敏电阻元件；③虽然银的价格没有金、铂高,但银也在贵金属材料之列，生产成本还是比较高。

针对以上问题，我们课题组对Co-Mn, Mn-Ni、Co-Mn-Ni、Co-Ni-Cu、Co-Ni-Fe、Mn-Ni-Cu、Mn-Ni-Fe、Co-Mn-Ni-Cu、Co-Mn-Ni-Fe、Co-Mn-Cu-Fe、Co-Ni-Cu-Fe、Mn-Ni-Cu-Fe、Co-Mn-Ni-Cu-Fe等十几种NTC热敏电阻的电极制备展开了研究。研究采用浆料法制备NTC热敏电阻的电极，以Ag、Ag-Pa、Ni浆为主。研究电极浆料的组分、各组分的作用，与基体材料的作用及电极的形成机制。

在电极制备成样品后，对样品电极的性能进行以下各种试验和测试：

①附着强度试验；

②电学特性试验，如电导率、电接触特性（欧姆性）；

③温度老化特性试验：在较高温度环境下，电极老化特性及对元件特性的影响；

④电极接触的显微观察分析；

⑤分析银浆、镍浆的浆料成分，确定浆料的具体成分及其各组分的作用；

⑥用SEM扫描、测定NTC热敏电阻陶瓷基片的表面粗糙度、材料的粒度以及形貌；

⑦通过XRD测试分析电极的导电功能相以及NTC热敏电阻陶瓷基片的结构；

⑧测定、分析电极结构、电导率、导电类型、颗粒、形貌。

5 小结及展望

针对NTC热敏电阻电极材料及制备技术进行研究是很有必要的。它将有利于改变目前NTC热敏电阻电极制备方法单一、某些材料的银电极不可靠以及材料成本高的状况。NTC热敏电阻电极材料及制备技术的发展方向主要有两个：第一，电极材料的贱金属化。电极材料的贱金属化不仅有利于降低元件的生产成本，而且能够促进NTC热敏电阻的规模化生产，而规模化生产有始终离不开生产工艺的自动化；第二，生产工艺的自动化。现在不仅是日本、美国的生产厂家选用自动化生产工艺，韩国和我国台湾也已采用自动化生产设备生产NTC热敏电阻，我国部分生产单位也已不同程度地采用了自动化生产工艺流程以提高产品的质量和生产效率。

随着社会工业化步伐的不断加快，工业生产对NTC热敏电阻的需求将会越来越大，NTC热敏电阻的大规模生产已成为必然。NTC热敏电阻电极材料的贱金属化以及生产工艺的自动化正是顺应这种趋势，加快NTC热敏电阻的规模化生产的进程。

LED产品制作过程中所用的银胶，其作用是:1.固定性2.导电性3.传导性。银胶性能对LED的影响也主要体现在1.散热性2.光反射性3.VF电性,如果性能不好可能会影响成品率，因为沾合性不强，焊接品质不高。一般来说，银胶的品质和LED封装后的气泡没多大关系。但银胶不良会造成：

VF不良：

1、胶中银片氧化造成固化后银片与银片的结合层有一定阻值，众多的银片累积阻值会造成VF的上升。

2、银胶固化失效，吸水过多，造成银片结合不良，造成虚焊，VF不良等等

导电银胶是非常关键的物料，它的好坏直接影响下一步的固晶和焊线，以及成品的品质和寿命。在LED中，银胶有三个值得参考的项目：.粘著力 2.导电性 3.散热性（导热性）。 这三个专案分别决定了其中在操作中要考虑的拉力、推力、导电、寿命。采用银胶的目的是利用了导电银胶来散热增强产品的寿命和亮度，目前导电银胶有很多种，其本身品质也有著一些差异，主要看自己的制程技术了。

一般来说银胶固化的时间和温度对体积电阻会有很大的影响：

1.正常情况是固化温度越高体积电阻越小，如果是高温固化的银胶比如130度固化的，在85度以下固化，可能不会导电。这是因为固化温度与固化时间成反比，而固化时间的越长银胶颗粒的湿润作用就会越明显（银胶的成分75－85％的银颗粒，另外还有环氧树脂、催化剂等），湿润作用是指於银胶颗粒被环氧树脂包覆现象，而环氧树脂是不导电的。在正常保存下，银颗粒是不会被环氧树脂完全湿润的，但是加温的条件下，会加速湿润。

2.固化的温度越高，产生的应力越大。所以固化的温度应该选择在一个适当的区间。

一般来说，蓝宝石基材的晶片用绝缘胶的用户比较多，尽管银胶和绝缘胶一样也有导热性（主要是银颗粒导热），但是银颗粒也会产生导热阻隔现象，这也就是一般银胶的导热系数比绝缘胶高，但是实际的导热效果并不好的一个原因。同时实际的导热效果并不完全由胶的导热系数决定，还与其他很多方面有关系，比如胶层的厚度，一般来说胶层厚度越薄，晶片与基材结合越紧密（胶的导热系数远低於基材）导热效果越好。同时晶片与基材接触面积越大，导热效果也越好，这就是美国流明的大功率LED构造的一个原因。

被粘接物质和环氧树脂的比例

先汗一个……

被粘物，你要粘铁板，铁板就是被粘物，你说被粘物和环氧树脂的比例怎么算……

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具体比例还要看你铜粉的目数，一般来说目数越低加入量就越少，否则强度会很低，如果目数高，比例可以提高一点；所以具体的比例只能自己实验了

另外，44本身粘度就很大，要想保证一定的低粘度，还是用稀释剂吧

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