热敏电阻器学习.pptx

1、热敏电阻分类、用途2、生产流程3、技术参数4、名词术语5、失效模式、机理6、选型主要内容主要内容第1页/共36页热敏产品分类热敏产品分类vMF71功率型负温度系数热敏电阻器vMF57汽车测温负温度系数热敏电阻器v片式NTC热敏电阻器v片式PTC热敏电阻器第2页/共36页热敏产品分类热敏产品分类MF52负温度系数热敏电阻器vMF59负温度系数热敏传感器第3页/共36页产品用途产品用途 MF52用于温度补偿、温度测量线路。MF71用于开关电源、集成电路、可控硅以及电子线路的抑制浪涌电流、过电压保护等。MF59用于空调、冰箱（冰柜）、冷藏室、暖房、汽车、热水器、干燥机、电磁炉、电加热器、电源、CPU主板及可控硅等表面测温、遥控器、电子台历、电子体温计用作测温、控温的感温元件。MF57汽车、内燃机车、大型电机、油浸变压器水温、油温测量第4页/共36页产品用途产品用途 片式NTC半 导 体 集 成 电 路、液 晶 显 示、晶 体 管 及 移 动 通 讯 设 备 的 温 度 补 偿 充电电池温度检测 计算机CPU的温度检测 移动电话、汽车电话等通讯设备 打印机、传真机、文字处理机等办公设备录像机、DVD、CD等消费类电子设备片式PTC功率型晶体管过热响应 功率型二极管过热保护 混合型电路中的功率半导体器件过热保护 计算机、电视、照明、汽车音响、开关电源、空调、冰箱、打印机、复印机等领域做过热保护第5页/共36页产品命名 命名和标注命名和标注v MF71 5 D-10 功率型热敏电阻器 零功率电阻值 芯片直径 第6页/共36页制造流程图制造流程图 配料、球磨、制浆喷雾造粒成型烧结制电极初分烧银、调阻、敏化制引线插片焊接包封标志包装电老练复测第7页/共36页目的：按配方、工艺要求，制成适合于喷雾造粒的一定规格的NTC浆料。材料：各种过渡金属氧化物粉料、聚乙烯醇、去离子水、分散剂、酒精、增塑剂设备：搅拌球磨机 完工品：NTC浆料 生产工序生产工序1、配料、球磨、制浆 第8页/共36页目的：将所需浆料经过喷雾干燥机进行干燥，形成直径呈正态分布的流动性好的球形颗粒。材料：NTC浆料设备：DZ-6低压造粒喷雾机完工品：造粒料 生产工序生产工序2、喷雾造粒 第9页/共36页目的：使粉粒变成具有一定密度和形状的生坯，便于烧结。材料：造粒料设备：成型机 完工品：电阻坯 生产工序生产工序3、成型 第10页/共36页目的：使电阻生坯成为结构致密、机械强度高的半导体陶瓷体。材料：电阻坯设备：立式炉 完工品：烧成瓷片 生产工序4、烧结 第11页/共36页目的：在瓷片两面印刷和烧渗银电极。材料：烧成瓷片、银浆设备：丝网印刷机、烘银窑 完工品：制电极瓷片 生产工序5、制电极 第12页/共36页目的：使瓷片与电极结合牢固，并把阻值调整在合格范围；敏化是为了增加电阻稳定性。材料：制电极瓷片设备：烧银炉、茂福炉 完工品：烧银瓷片 生产工序6、烧银、调阻、敏化 第13页/共36页目的：对烧银后电阻阻值进行筛选，以提高复测合格率。材料：烧银瓷片设备：数字表、温度计、分选机完工品：初分后瓷片 生产工序7、初分 第14页/共36页目的：将引线加工成规定的形状，并用胶带固定在纸带上；将被银电阻片插入引线纸带，将阻体焊上引出线。材料：初分后瓷片、镀锡铜丝、纸带、胶带设备：三合一生产线完工品：焊接后电阻器 生产工序8、制引线插片焊接 第15页/共36页目的：涂覆电阻器外保护层，对电阻器起到绝缘、防潮、防霉、防机械损伤等保护作用，提高电阻器对环境的适应性。材料：电阻器、酚醛树脂、丙酮、无水乙醇、还氧粉末包封料设备：烘箱、切割机、ECM-3型自动粉末包封机完工品：包封后电阻器 生产工序9、包封 第16页/共36页目的：以便于辨认、追溯和入库保存。材料：包封后电阻器、油墨、无水乙醇、电阻器设备：标志机、烘箱 完工品：标志后电阻器 生产工序10、标志 第17页/共36页目的：剔除内部有缺陷的电阻。材料：标志后电阻器设备：老练台、表笔 完工品：电老练后电阻器 生产工序11、电老练 第18页/共36页目的：剔除阻值不合格品。材料：电老练后电阻器设备：数字表、温度计、铜盘、复测机、电阻箱。完工品：复测后电阻器 生产工序12、复测 第19页/共36页目的：以便于入库保存及运输。材料：电阻器、浆糊、塑料袋、标签、包装盒设备：托盘天平、热合机完工品：包装后电阻器 生产工序13、包装 第20页/共36页MF71技术参数技术参数规格规格零功率电阻零功率电阻值值（）2020%最大稳态最大稳态电流电流Imax(A)Imax(A)240V240V载载电容电容 (uF)(uF)耗散系数耗散系数H H(mW/)(mW/)热时间热时间常数常数（s s）工作温度工作温度()()B B值值10%10%MF71-5D-10542201745-40+1702900MF71-5D-13552201870-40+2003000MF71-5D-15564702065-40+2003050MF71-5D-2057.5130028120-40+2003000MF71-5D-25512150045150-40+2003100MF71-5D-30514220045200-40+2003200第21页/共36页技术参数技术参数R-T特性曲线第22页/共36页技术参数技术参数V-I特性曲线第23页/共36页名词术语名词术语标称阻值R25环境温度为25时，采用规定的外加测量电源所测得的实际阻值称为标称阻值。材料常数B热敏电阻器材料常数表示热敏电阻嚣材料物理性能的一个主要技术指标。B=2.303(lgR2-lgR1)/(1/T2-1/T1).耗散系数它是指热敏电阻器功率耗散的变化P与电阻嚣温度变化T的比值，即：H=P/T(mw/)它是描热敏电阻器工作时，阻体与外界环境进行热量交换的一个量。第24页/共36页名词术语名词术语时间常数在不加功率的状态下，当环境温度从一个特定温度向另一个温度突变时，电阻体的温度变化恰好是这两个特定温度差的63.2%时所需要的时间叫做时间常数或热时时间，单位是秒。最大稳态电流将热敏电阻器连接恒流源中，在252不断施加直流电流，用点温度计测量电阻表面温度，当其温度上升达到最高工作温度时，记录此时通过电阻器的电流Imax,即为最大稳态电流。第25页/共36页可靠性试验可靠性试验可靠性试验项目耐电压、绝缘电阻、可焊性、引出端强度、耐焊接热、温度快速变化、振动、碰撞、室温时最大电流耐久性、稳态湿热、上限类别温度下零耗散时的耐久性、电流冲击第26页/共36页MF71失效模式失效模式 NTCR热敏电阻器在上机调试和使用过程中会出现热敏电阻器在上机调试和使用过程中会出现2 2种种情况：情况：开机瞬间打火炸裂开机瞬间打火炸裂；包封层局部烧毁，开路包封层局部烧毁，开路第27页/共36页失效机理失效机理开机瞬间打火、炸裂：客户开机时。开机瞬间打火、炸裂：客户开机时。原因：原因：烧结温度偏低，瓷体未烧熟，内部晶粒未发育完全，晶粒大小不烧结温度偏低，瓷体未烧熟，内部晶粒未发育完全，晶粒大小不匀，匀，NTC半导体瓷的微观结构由晶粒和晶界组成，半导体瓷的微观结构由晶粒和晶界组成，其宏观电阻由无其宏观电阻由无数个晶粒电阻和晶界电阻串联而成数个晶粒电阻和晶界电阻串联而成，存在局部存在局部“高阻区高阻区”，瞬间大，瞬间大电流冲击，引起局部温度迅速上升电流冲击，引起局部温度迅速上升，致使高阻处发生熔融碎裂造成致使高阻处发生熔融碎裂造成炸裂或击穿炸裂或击穿。电极与瓷体之间的留边量不够。由于加工原因，瓷体边缘总是缺电极与瓷体之间的留边量不够。由于加工原因，瓷体边缘总是缺陷较多的区域，如气孔率高、致密度不够、边缘破损等，若电极离陷较多的区域，如气孔率高、致密度不够、边缘破损等，若电极离瓷体边缘很近，瞬间大电流冲击，则会因边缘击穿引起打火瓷体边缘很近，瞬间大电流冲击，则会因边缘击穿引起打火。线路中出现异常大电流，超过电阻本身承受的浪涌电流。线路中出现异常大电流，超过电阻本身承受的浪涌电流。原材料的纯度、细度不够原材料的纯度、细度不够第28页/共36页失效机理失效机理对策：对策：合理的烧结温度，瓷体内部晶粒充分发育，晶粒大小均匀，瞬间合理的烧结温度，瓷体内部晶粒充分发育，晶粒大小均匀，瞬间大电流冲击，电流均匀分布大电流冲击，电流均匀分布，致使高阻处发生熔融碎裂造成炸裂或致使高阻处发生熔融碎裂造成炸裂或击穿提高抗浪涌能力击穿提高抗浪涌能力。增加电极与瓷体之间的留边量，减少边缘缺陷。增加电极与瓷体之间的留边量，减少边缘缺陷。客户使用时避免客户使用时避免线路中出现异常大电流。线路中出现异常大电流。使用纯度高、粒度小及分布均匀的原材料使用纯度高、粒度小及分布均匀的原材料第29页/共36页失效机理失效机理包封层局部烧毁，开路：多发在客户长期使用过程。包封层局部烧毁，开路：多发在客户长期使用过程。原因：原因：电极与瓷体接触不良，如银层厚度偏薄、焊接飞银，引出导线与电极接触电极与瓷体接触不良，如银层厚度偏薄、焊接飞银，引出导线与电极接触不良，客户在长期使用过程中，随着银的迁移，银层变得更薄，导线与银不良，客户在长期使用过程中，随着银的迁移，银层变得更薄，导线与银层、瓷体脱落产生较大的接触电阻。工作中当一定电流施加在电阻体上层、瓷体脱落产生较大的接触电阻。工作中当一定电流施加在电阻体上，瞬间发热功率远远超过其额定功率瞬间发热功率远远超过其额定功率。另外由于接触不良而导致火花放电另外由于接触不良而导致火花放电，使得引线与电阻体接触部位温度达使得引线与电阻体接触部位温度达400600（用点温计测得用点温计测得）致使锡层熔化致使锡层熔化，包封层烧毁包封层烧毁；客户选型不当。设计时选择靠近厂商提供的最大稳态电流，未留有余地。客户选型不当。设计时选择靠近厂商提供的最大稳态电流，未留有余地。第30页/共36页失效机理失效机理对策：对策：选择含银量及玻璃相较高的电极，合适的印刷电极工艺，增加银层厚度及选择含银量及玻璃相较高的电极，合适的印刷电极工艺，增加银层厚度及与瓷体之间的结合力；防止焊接温度偏高出现飞银，保证导线与电极的接与瓷体之间的结合力；防止焊接温度偏高出现飞银，保证导线与电极的接触良好。触良好。客户选型时，正常工作时的稳态电流要低于厂商提供的最大稳态电流，一客户选型时，正常工作时的稳态电流要低于厂商提供的最大稳态电流，一般选择不超过般选择不超过0.5Imax第31页/共36页选型选型在包含有电容，电灯泡灯丝，荧光灯换流器和加热器等的电子电路中，在开关在包含有电容，电灯泡灯丝，荧光灯换流器和加热器等的电子电路中，在开关闭合的瞬间会产生一个比正常工作电流高出百倍的突波电流，利用闭合的瞬间会产生一个比正常工作电流高出百倍的突波电流，利用 NTC 热敏热敏电阻器的零功率电阻值来抑制开机瞬间的突波电流可以使开机瞬间的突波电流电阻器的零功率电阻值来抑制开机瞬间的突波电流可以使开机瞬间的突波电流不致过大，并且在完成抑制突波电流作用以后，由于通过其电流的持续作用，不致过大，并且在完成抑制突波电流作用以后，由于通过其电流的持续作用，随着热敏电阻器本体温度升高，其电阻值将下降到非常小的程度，消耗的功率随着热敏电阻器本体温度升高，其电阻值将下降到非常小的程度，消耗的功率可以忽略不计，电压几乎均加到后面设备从而保证线路的正常工作。可以忽略不计，电压几乎均加到后面设备从而保证线路的正常工作。第32页/共36页选型选型第33页/共36页选型选型1.电阻器的最大工作电流电阻器的最大工作电流 实际电源回路的工作电流实际电源回路的工作电流 2.功率型电阻器的标称电阻值功率型电阻器的标称电阻值 R1.414*E/Im 式中式中 E为线路电压为线路电压 Im为浪涌电流为浪涌电流 对于转换电源，逆变电源，开关电源，对于转换电源，逆变电源，开关电源，UPS电源，电源，Im=100倍工作电流倍工作电流 对于灯丝，加热器等回路对于灯丝，加热器等回路 Im=30倍工作电倍工作电流流 3.B值越大，残余电阻越小，工作时温升越小值越大，残余电阻越小，工作时温升越小 4.一般说，时间常数与耗散系数的乘积越大，则表示电阻器的热容量一般说，时间常数与耗散系数的乘积越大，则表示电阻器的热容量越大，电阻器抑制浪涌电流的能力也越强。越大，电阻器抑制浪涌电流的能力也越强。第34页/共36页 谢 谢！第35页/共36页感谢您的观看！第36页/共36页