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Ni电极浆料性能的研究及在叠层片式PTCR中的应用

作　者: 祝蓉
导　师: 刘欢；郑志平
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 叠层片式PTCR Ni内电极 Ni粉粒度抗氧化性收缩匹配
分类号: TN04
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
引　用: 1次
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内容摘要

为了满足电子设备小型化、轻量化、高性能、低功耗的发展需求,叠层片式PTCR应运而生。作为“当今世界上最难实现的叠层片式元件之一”,在叠层片式PTCR的制备中需要解决许多技术难题。本文对采用还原-再氧化共烧工艺制备的钛酸钡（BaTiO₃）基叠层PTCR用Ni内电极浆料展开了研究工作。采用不同粒度的Ni粉,分别为0.2μm、0.6μm、1μm,用于制备Ni电极浆料。首先对不同粒度的Ni粉的相关属性进行了研究,在此基础之上,研究了Ni粉粒度对所制备Ni电极浆料性能的影响,主要包括电极的烧渗特性、欧姆接触性能、抗氧化性、导电性、收缩性等,以及对叠层PTCR性能的影响。本文将上述Ni电极浆料作为叠层片式PTCR的内电极,研究了Ni内电极氧化对PTCR陶瓷性能的影响。结果表明,当热处理温度高于800℃时,Ni电极被氧化,与瓷体的欧姆接触被破坏,叠层PTCR的室温电阻率上升,升阻比下降。为了改善金属内电极与陶瓷层的界面匹配,在Ni电极浆料中加入5% BaTiO₃。发现经过调整之后,Ni电极的烧结起始温度提高,烧结收缩率下降,叠层PTCR的室温电阻下降,升阻比没有受到影响。本文首次对叠层片式PTCR用内电极Ni粉粒度对元件电性能的影响进行了研究,并且采用加入BaTiO₃的Ni浆作为内电极时,制备的叠层片式PTCR的室温电阻为4.5?,升阻比为3.7个数量级。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-16
  1.1 引言  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-13
  1.3 课题研究的目的和意义  13-14
  1.4 课题研究的主要内容  14-16
2 Ni电极浆料的制备工艺研究  16-23
  2.1 电极浆料组成及制备  16-18
  2.2 叠层片式PTCR的制备  18-20
  2.3 Ni内电极叠层片式PTCR的烧结机制  20-23
3 Ni粉粒度对电极性能及PTCR瓷片性能的影响  23-36
  3.1 Ni粉性能研究  23-25
  3.2 Ni粉粒度与电极的烧渗  25-27
  3.3 Ni粉粒度与电极的导电性  27-29
  3.4 Ni粉粒度与欧姆接触性能  29-33
  3.5 Ni粉粒度对叠层片式PTCR元件性能的影响  33-36
4 Ni电极抗氧化性及扩散行为的研究  36-43
  4.1 Ni电极的氧化行为  36-37
  4.2 Ni电极氧化对叠层片式PTCR元件性能的影响  37-39
  4.3 Ni电极氧化对叠层片式PTCR欧姆接触性能的影响  39-40
  4.4 电极扩散对PTCR瓷片性能的影响  40-43
5 Ni电极与瓷体收缩匹配研究  43-49
  5.1 Ni电极与PTCR收缩匹配理论研究  43-44
  5.2 加入BaTiO_3 对电极烧结特性的影响  44-46
  5.3 加入BaTiO_3 对叠层片式PTCR性能的影响  46-49
6 结论与展望  49-51
  6.1 结论  49
  6.2 展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-56
附录攻读硕士学位期间发表论文目录  56

Ni电极浆料性能的研究及在叠层片式PTCR中的应用

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