2. Нанесение и вжигание слоев терморезистивных паст.

Полученные пасты (Таблица 4) используют для формирования терморезистивных слоев. На станке трафаретной печати через сетчатый трафарет наносят требуемой тол­щины слой терморезистивной пасты. Слой пасты высушивают в сушильном шкафу в режиме, аналогичном режиму сушки слоя проводниковой пасты, и вжигают в печи при определенной температуре (650 С, 750 С, 850 С, 950 С) в течение 20 мин.

3. Исследование свойств чип-терморезисторов и анализ полученных результатов.

Исследовались толщины терморезистивной пленки, сопротивление при комнатной температуре, температурная зависимость сопротивления. Из полученных результатов измерений R=f(T) были рассчитаны температурный коэффициент сопротивления (ТКС) и коэффициент температурной чувствительности. ТКС для комнатной температуры рассчитывали по формуле:

где В– коэффициент температурной чувствительности, К;

Т– температура, при которой вычисляется ТКС.

Коэффициент температурной чувствительности (В) рассчитывали по формуле:

,

где R₁, R₂– сопротивления чип-терморезистора соответственно при Ткомн. (Т₁) и Траб. (Т₂).

Результаты расчетов приведены ниже (Таблица 5).

Таблица 5. Значения коэффициентов В и ТКС чип-терморезисторов.

№ пасты	Характери­стика	Температура вжигания слоев, С (в течение 20 мин.)
		650	750	850	950
1	В, К	3008	4014	4336	3527
	ТКС, %/град	–3,4	–3,4	–4,9	–4,0
2	В, К	3374	4155	4811	3489
	ТКС, %/град	–3,8	–4,7	–5,4	–3,9
3	В, К	3728	4165	4026	3777
	ТКС, %/град	–4,2	–4,7	–4,5	–4,2
4	В, К	1908	2296	2544	–
	ТКС, %/град	–2,1	–2,6	–2,9	–

На Рис. 2.6– 2.9 приведены зависимости натурального логарифма сопротивления (ln R) от обратной абсолютной температуры (1/Т) для чип-терморезисторов, полученных вжи­ганием при различных температурах слоев пасты состава № 1 и №2 в окислительной атмосфере.

С увеличением температуры вжигания от 650 С до 950 С сопротивление при ком­натной температуре (R₂₀) резисторов снижается, однако коэффициент В изменяется не­линейно: он возрастает от 3007 К до 4335 К при увеличении температуры вжигания ре­зистивного слоя от от 650 С до 950 С. Чип-терморезисторы, резистивный слой кото­рых вожжен при 950 С, имели коэффициент В, равный 3526 К.

В связи с тем, что R₂₀ чип-терморезисторов, изготовленных на основе терморези­стивных материалов №1 значительно превосходил требуемую величину (R₂₀ со­ставлял 10⁸…10⁹ Ом), в дальнейшем исследовательские работы проводились с термо­резистивным материалом состава №2.

Были исследованы: влияние степени помола исходного порошка терморезистив­ного материала, температуры вжигания терморезистивных слоев на R₂₀, R=f(T), ТКС и В.

Результаты исследования зависимости коэффициента температурной чувствительности (В) от времени помола приведены на Рис.2.10.

Результаты исследования зависимости коэффициента температурной чувствительности (В) от степени помола приведены на Рис.2.11– 2.14.

Большое значение имеет стабильность во времени электрофизических характери­стик чип-терморезисторов. Стабильность электрофизических характеристик чип–терморезисторов определялась многократными измерениями R₂₀, R=f(T) через различные промежутки времени чип-терморезисторов, хранящихся в нормальных условиях.

Результаты исследований чип-терморезисторов на временную и температурную стабильность их свойств показали (см соответствующий рисунок), что у незащищенных чип-терморезисторов с течением времени изменяются R₂₀ и R=f(T): R₂₀ изменяется в сторону уменьшения; R₂₅₀– в сторону возрастания. Поэтому была введена дополнительная технологическая операция по защите поверхности чип-терморезисторов пленкой легкоплавкого стекла.

Результаты исследований позволили сделать выводы:

• Терморезистивный материал, наиболее полно удовлетворяющий предъявлен­ным к нему требованиям– состав №4(б) ,паста №3;

• Толщина терморезистивного слоя должна составлять 50…70 мкм;

• Длительность помола исходного порошка около 70 мин;

• Оптимальная температура спекания терморезистивного слоя составляет 750 С, при длительности вжигания 20 мин.

• Необходима дополнительная технологическая операция по защите поверхности чип-терморезисторов пленкой легкоплавкого стекла.