失效機(jī)理
發(fā)布時間:2015/7/5 17:36:49 訪問次數(shù):722
如前所述,PTC熱敏電阻器以鈦酸鋇(BaTi03)為主原料,再添加微量稀土元素(如鍶、鑭等),DAC7632VFT采用半導(dǎo)體陶瓷工藝制成。NTC熱敏電阻器是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì),在導(dǎo)電方式上類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時,這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低。
它們的失效模式主要是產(chǎn)品性能的長期穩(wěn)定性及一致性差,特別是在長期儲存時引起電阻值的各種不可逆變化。產(chǎn)生這種變化的原因是由于電阻體中產(chǎn)生了各種物理和化學(xué)變化,這一變化除與本身有關(guān)外,還與外界影響有關(guān)。
(1)材料的組分與純度的影響
材料的組分決定氧化物熱敏電阻器生成相的晶格結(jié)構(gòu),對性能的穩(wěn)定性有很大影響。凡熱穩(wěn)定性不好的材料,其晶點(diǎn)缺陷易受熱振動而電離成為載流子(電子或空穴),使電導(dǎo)率和材料常數(shù)發(fā)生明顯變化,從而使電阻值發(fā)生變化。材料的純度不僅對其特性產(chǎn)生影響,而且對電阻值的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。因此,除選擇高純度的氧化物外,在球磨和攪拌時要嚴(yán)防其他雜質(zhì)混入,在燒結(jié)時要注意燒結(jié)氣氛的純度,避免高溫?zé)Y(jié)引進(jìn)其他雜質(zhì)。
(2)燒結(jié)溫度的影響
氧化物熱敏電阻器,在常溫和燒結(jié)溫度之間存在突變點(diǎn),如果有高溫結(jié)晶狀態(tài)殘留,則電阻值會發(fā)生較大變化。因為最高燒成溫度是決定材料組分晶相結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素之一,所以升溫過程就是材料組分發(fā)生固相反應(yīng)“成核”的過程;在燒成溫度下,晶核長大,晶粒間界減。唤禍剡^程中陽離子在品界處趨于平衡位置。每一階段都影響穩(wěn)定性的好壞,否則其內(nèi)部會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
如前所述,PTC熱敏電阻器以鈦酸鋇(BaTi03)為主原料,再添加微量稀土元素(如鍶、鑭等),DAC7632VFT采用半導(dǎo)體陶瓷工藝制成。NTC熱敏電阻器是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì),在導(dǎo)電方式上類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時,這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低。
它們的失效模式主要是產(chǎn)品性能的長期穩(wěn)定性及一致性差,特別是在長期儲存時引起電阻值的各種不可逆變化。產(chǎn)生這種變化的原因是由于電阻體中產(chǎn)生了各種物理和化學(xué)變化,這一變化除與本身有關(guān)外,還與外界影響有關(guān)。
(1)材料的組分與純度的影響
材料的組分決定氧化物熱敏電阻器生成相的晶格結(jié)構(gòu),對性能的穩(wěn)定性有很大影響。凡熱穩(wěn)定性不好的材料,其晶點(diǎn)缺陷易受熱振動而電離成為載流子(電子或空穴),使電導(dǎo)率和材料常數(shù)發(fā)生明顯變化,從而使電阻值發(fā)生變化。材料的純度不僅對其特性產(chǎn)生影響,而且對電阻值的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。因此,除選擇高純度的氧化物外,在球磨和攪拌時要嚴(yán)防其他雜質(zhì)混入,在燒結(jié)時要注意燒結(jié)氣氛的純度,避免高溫?zé)Y(jié)引進(jìn)其他雜質(zhì)。
(2)燒結(jié)溫度的影響
氧化物熱敏電阻器,在常溫和燒結(jié)溫度之間存在突變點(diǎn),如果有高溫結(jié)晶狀態(tài)殘留,則電阻值會發(fā)生較大變化。因為最高燒成溫度是決定材料組分晶相結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素之一,所以升溫過程就是材料組分發(fā)生固相反應(yīng)“成核”的過程;在燒成溫度下,晶核長大,晶粒間界減;降溫過程中陽離子在品界處趨于平衡位置。每一階段都影響穩(wěn)定性的好壞,否則其內(nèi)部會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
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