关于NTC热敏芯片的银迁移现象

关于NTC热敏芯片的银迁移现象

目前，市面上常用的NTC热敏芯片为银电极NTC热敏芯片，其银电极层所使用到的导电银浆，因其性价比高成为最早被使用的导电浆料之一。导电银浆其作为一种功能性导电材料被广泛应用于电子产品中，与导电碳浆、导电铜浆相比，因其具有更良好的导电性能而备受关注及青睐。

因导电银浆的应用广泛，迄今为止其仍然是用量最大的导电浆料。而当发现导电银浆在使用过程中会发生银迁移现象后，银迁移的原因以及如何预防等就一直是人们十分关注的问题。银迁移是指存在直流电压梯度的潮湿环境中，水分子渗入含银导体表面电解形成氢离子和氢氧根离子。在电场的作用下，银离子从高电位向低电位迁移，并形成絮状或枝蔓状扩展，在高低电位相连的边界上形成黑色氧化银。银迁移现象可以通过水滴试验更清楚地被观察到，而且其操作十分简单。在相距很近的含银导体间滴上水滴，同时加上直流偏置电压就可以观察到银离子迁移现象。

简单举例说明，银电极NTC热敏芯片在出厂检验时往往性能良好，各项参数指标完全合格，但客户在使用一段时间后可能会发现部分银电极热敏芯片电阻值变小，甚至出现短路的自通现象。究其原因，这就是银迁移作祟。EXSENSE为了更好地把控银电极NTC热敏芯片的质量，做了一个关于银电极NTC热敏芯片银迁移的试验。现报告如下：

试验条件

取试验样品银电极NTC热敏芯片，施加5V电压、1mA电流；试验温度为65±2℃，试验湿度为93±3%RH。

试验时间

10天

试验备注

银电极NTC热敏芯片规格为DT104G3964F，经过240小时试验时间后，将样品取出进行检测。

检测结果如下：

从以上检测结果可得出以下分析：

1.样品经试验后阻值发生明显下降，阻值变化率为-40%~-97%；

2.通过晶相显微镜可观察到陶瓷体侧面有银白色物质；

3.通过扫描电子显微镜可观察到银电极NTC热敏芯片出现银电极边缘部分向陶瓷体方向迁移现象；

4.对陶瓷体侧面进行成份分析，得出陶瓷体侧面含有银元素20%~40%，由此得出陶瓷体侧面的银白色物质是银元素。

从银迁移试验可得出，银电极NTC热敏芯片在通电流、高温高湿的条件下短时间内会发生剧烈的银迁移现象。银离子在陶瓷体侧面迁移，导致热敏芯片的电阻值有明显的下降。应对方案有二个：

一、客户在使用的过程中必须做好防水防潮的措施，避免因水气而产生银迁移；

二、寻找替代产品。如EXSENSE金电极NTC热敏芯片。

EXSENSE金电极NTC热敏芯片是表面经过镀金处理的耐高温、高精度NTC，其使用温度范围为-50℃~200℃，其体积小（可达0.21×0.21mm）。金电极热敏芯片适用的焊接方式有邦定打线、非邦定的锡焊和通用型焊接（可邦定及锡焊使用）。

相对于银电极热敏芯片，EXSENSE金电极NTC热敏芯片还具有以下特点：

1、高可靠性：在潮湿的工作环境中，金电极不易产生离子迁移。相比之下，银电极长时间在潮湿的工作环境中工作会容易出现银迁移的自然现象。（可对应以上试验）

2、高稳定性：金电极NTC热敏芯片金漂移率低，长时间工作阻值离散性也能保持在规定范围内，适合应用于需要长期稳定进行温度监测的场景。

3、适用于各种混合设计多功能模块：光模块、红外热电堆、IGBT模块、热敏打印头、集成模块、半导体模块、电源模块等等。

4、多种包装方式：蓝膜包装，托盘包装，散包装等。

审核编辑 黄宇