95%工程师都想了解的NTC贴片热敏电阻结构分析 (95后工程师)

{本文由家电维修技术小编收集整理资料}NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写，NTC热敏电阻就是指具有负温度系数的热敏电阻，它的阻值会随着温度的升高而降低。阻值随温度变化曲线如下图：

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NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成，被广泛应用于温度检测，温度补偿等电路中。为了实现对某一特定目标的温度检测和监控，NTC热敏电阻的封装结构非常丰富，其中贴片型NTC热敏电阻以它的小体积、无引脚、反应速度快、满足SMT生产工艺等特点，在电子电路设计中经常被工程师选用。随着晶体管技术的不断发展，自年NTC热敏电阻被发明以来，贴片型NTC热敏电阻产品在结构、性能和成本上也经历了不断地发展和改善，本文主要介绍贴片型NTC热敏电阻的几种不同结构和它们的性能比较，完善你对热敏电阻选型的认知。目前市场上贴片类NTC热敏电阻主流的结构有三种，如按出现的时间排列，也可以表述为三代产品。第一代产品称为块状陶瓷NTC热敏电阻，结构如下图：

第一代产品为块状陶瓷结构，采用古老的陶瓷制造工艺先制成砖块大小的NTC陶瓷，然后再采用精密线切割工艺把陶瓷砖块切割成所需要的封装尺寸。第一代产品比较适合用于制造带引脚和有组装结构的NTC产品，不太适合用于做贴片类NTC产品，原因主要有如下几点：1、产品比较厚，温度反应时间比较长。2、*的热冲击对它的阻值和B值影响较大，会造成阻值漂移，进而影响温度测量精度。3、对贴片NTC，阻值修正工艺无法进行，精度完全依靠切割工艺保证，1%高精度的NTC产品良率低，成本高。4、产品的机械应力较差，电路板弯曲时，容易造成产品的失效。5、当热崩溃发生时，NTC不能安全的断开，过热的NTC有可能会对电路板及周边器件造成损害。6、对于贴片NTC，封装尺寸基本被限定，又不能进行调阻，所以能提供的阻值不够灵活。7.正常情况下，通过电流能力和抗静电能力比较强。目前采用这种工艺的制造商有EPCOS,Semitech,Mistsubishi,Vishay等厂家。第二代产品称为多层陶瓷积层型NTC热敏电阻，结构如下图：

第二代产品结构基于MLCC的制造工艺，这种产品为多层陶瓷结构，有内电极，与MLCC的结构非常类似，也是采用先制备陶瓷薄片，然后将它们堆叠起来压制成板胚再进行烧结，最后将烧结好的NTC陶瓷板进行精密切割。这种产品的特点如下：1、产品也较厚，温度反应时间较长。2、受*的热冲击影响也十分明显。3、通常靠调整内电极来调整阻值和精度。4、同样热崩溃时，过热的NTC有可能造成电路板和周边器件的损害。5、同MLCC类似，机械应力差，热冲击和电路板弯曲很可能造成产品裂开并失效。目前采用这种工艺的制造商主要有MURATA，TDK。第三代产品陶瓷厚膜型NTC热敏电阻，结构如下图：

第三代NTC热敏电阻产品在结构和制造工艺上做了大幅改变，这种产品为厚膜结构，它采用了成熟的厚膜制造工艺，在陶瓷基板上印刷一层较厚（uM）的NTC陶瓷材料，再配以特殊的电极结构，然后进行烧结而成。这种产品的特点如下：1、产品整体厚度只有第一代、第二代产品的一半，对温度的反应时间极快。2、由于是厚膜结构，*造成的热冲击十分小，适合用于对稳定性和可靠性要求高的应用。3、可以进行阻值修正，全温度范围温度检测精度可以做到&plu*n;0.1℃。4、产品的阻值和B值调整受尺寸影响小，比较灵活。5、特殊的端部电极结构，可以很好的释放热冲击和电路板弯曲造成的机械应力，弯曲测试对产品的性能影响很小。6、安全工作模式，当热崩溃发生时，会安全断开，产品不会有过热情况发生。7、产品在双、高温、低温以及热冲击等恶劣环境的可靠性测试下，表现出非常好的稳定性和可靠性。8、厚膜NTC产品的性价比很高，很可能成为未来主流的NTC贴片热敏电阻产品。目前采用这种工艺的制造商主要有Tateyama，KOA，开步电子（ResistorToday）。值得一提的是，开步电子自主研发的TCTR系列热敏电阻是在陶瓷膜的结构基础上，采用了第三代贴片NTC工艺技术，它的热反应时间最小可以做到1s，比同样尺寸的其他类型产品快一倍。如下图所示：

其他类型产品热反应时间

TCTR系列热反应时间另外，由于特殊的端部电极结构，开步电子的TCTR系列产品对PCB板弯曲应力的抵抗能力很强，与其它类型相比，弯曲测试后，阻值不会受到很大的影响。

开步电子TCTR产品是通过了AEC-Q测试的汽车级产品，可以支持PPAP认证文件，由于它优异的可靠性稳定性以及超高的性价比，TCTR系列NTC热敏电阻正在被广泛应用于消费电子，汽车电子，工业控制，测试设备，医疗电子等对产品的可靠性稳定性有较高要求的行业中。纵观现代电子产品的设计，电子产品的功率密度越来越高，对电路所处的环境以及核心零部件的温度检测就显得越来越重要，如电源模块*率器件温度的监控和补偿，动力电池包中电池单元的温度监控，LED车灯中LED灯珠的温度补偿等应用，温度的快速而准确的反馈会使得产品更加安全、可靠、耐用，这些应用中NTC热敏电阻正确的选择就非常关键。TCTR贴片热敏电阻

●氧化铝基板上的热敏电阻膜层由绝缘玻璃保护，使得该系列拥有很好的机械强度和可靠性；●无论阻值大小，电阻厚度不变；●三层结构电极保证了电阻具有良好的*能力和耐热性；●符合AEC-Q车规认证；部分型号符合UL标准；●部分型号工作温度可高达℃。推荐阅读：电阻使用的注意事项——散热篇如何选择数字隔离器新型超级电容器在可穿戴电子产品领域的应用如何发现电源故障？知道你设计在执行功能时消耗的功率就能解决碳化硅肖特基二极管的设计与优化要采购*么，点这里了解一下*!上一篇：电阻使用的注意事项——散热篇下一篇：深入了解电阻的“功率”特别推荐MP：电表PMIC界新来的“五好学生”氮化镓器件在D类音频功放中的应用及优势如何通过使用外部电路扩展低边电流检测并提高DRV的检测精度SiCMOSFET的设计挑战——如何平衡性能与可靠性集成式光学*如何满足床旁检测仪器的未来需求技术文章更多>>“解剖”便携式医疗设备，看看里面都有啥？如何满足各种环境下汽车USB充电端口要求？电感饱和与开关电源之间的密切关系，这篇文章讲透了！（下）使用UWB技术的卓越汽车中科融合刘欣：从MEMS微振镜芯片入手，全栈式解决3D机器视觉挑战

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