抑制浪涌电流用负温度系数热敏电阻器的研究

摘要

抑制浪涌电流用NTC（Negative Temperature Coefficient）热敏电阻器适用于转换电源、开关电源、UPS电源、各类电加热器、电子节能灯、电子镇流器、各种电子装置电源电路的保护以及各类显像管、显示器、白炽灯及其它照明灯具的灯丝保护。随着现代工业及电子行业的快速发展，对电子元器件也相应地提出了更高的要求。
　　本课题是以提高该类产品的稳定性和可靠性为目的开展的工艺基础研究。主要研究在 Mn-Ni-Cu-O配方体系中添加 Co3O4或 ZrO2、SiO2等杂质以改变抑制浪涌电流用 NTC热敏电阻器的表面形貌，通过优化传统 NTC热敏电阻器产品的工艺，缩短产品的加工周期从而降低产品的生产成本，提高该产品的市场竞争力。本课题研究在NTC配方体系添加杂质后该产品的导电性、产品表面形貌、晶粒尺寸、稳定性及可靠性等方面进行了深入分析与探讨，开展的工艺基础研究主要工作为：
　　1、采用高温固相法通过对不同的 NTC热敏电阻配方进行试验，比较在各配方体系中产品的稳定性、可靠性及工艺性等各方面的优缺点，最终得出各配方体系所适用的不同场合。
　　2、通过对传统 NTC热敏电阻工艺的改进，在改进产品配方的前提下取消原工艺过程中的敏化及老练工序，这样既节约了能源，也缩短的了产品周期，减少了产品的资金占用率，从而提高了产品的市场竞争力。
　　3、对实验产品进行性能试验（包括最大稳态工作电流、最大容许电容量、温度冲击、常温储存、高温储存等项目），比较各种配方及工艺条件下加工的产品的各项性能。
　　4、讨论各实验项目对产品性能产生的影响的原理及产品性能表征。
　　5、在Mn-Ni-Cu-O配方体系中添加一定比例的Co3O4能提高产品的最大稳态电流的耐久性，通过1000h后其R25值变化率在±15％以内。原始配方该项实验的R25值变化率在±（20~30）%。
　　6、在 Mn-Ni-Cu-O配方中添加一定比例的 ZrO2或 SiO2，能降低产品（10~15）%的电阻率，高低温存储性能有明显的改变。
　　本课题通过对NTC产品的配方体系优选和工艺技术改进等进行研究，提高了产品的稳定性和可靠性，通过取消芯片的热处理工序等改进降低了产品的生产成本。改进后现已经进行批量连续生产，各项技术指标均达到设计要求，产品质量处于国内领先水平。

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第一章 绪论

1.1 NTC热敏电阻器的发展历史及研究热点

1.2 NTC抑制浪涌电流用热敏电阻器的名词术语

1.3 课题来源及意义

1.4 课题的主要研究内容及目标

第二章 NTC产品掺杂体系配方设计

2.1配方的性价比设计

2.2 配方体系设计的合理性

2.3本课题样品配方的设计

2.4本章小结

第三章 NTC掺杂工艺研究

3.1试制方法

3.2 样品试制工艺流程及其影响

3.3样品测试条件及方法

3.4 本章小结

第四章 NTC掺杂体系的实现与测试结果讨论

4.1球磨完成后浆料的D50

4.2样品的成型密度与烧结后产品的外形尺寸的关系

4.3样品的烧结后外观晶相结果及分析

4.4 零功率电阻值R25及B值

4.5 阻温特性曲线测试

4.6 伏安特性曲线测试

4.7最大容许电容量Cmax

4.8 高温储存Tmax

4.9 常温储存

4.10 温度快速变化

4 . 11 取消热处理工序后对性能的影响

4.12 本章小结

第五章 研究结论及展望

5.1 研究结论

5.2 今后工作展望

致谢

参考文献