热敏电阻陶瓷材料与器件国内外现状和发展战略研究

．仍 ・ １
衰４ 今致名称
消磁 Ｐ Ｃ主要今数 Ｔ 单位
ｎ ．ｍ Ｃ ℃
现状
４ － ０ ０ ７ ４ －印 ０ ２０ ７
１１ ２ 一 ４
发展方 向
１ － ０ ０ ３ ６ － ０ ０ ８ ２０ ７
零功率电阻率
居里点
试验电压
ＶＣ Ａ
承受电流
上
单位
ｎ ．ｍ Ｃ ℃ 脚
３ － ３ １ ７
表 ５ 马达启动、过流保护用离电压、大电流 Ｐ Ｃ主要参数 Ｔ
参数名称 现状
３ ５一 ４ ０ ０ １ ０ － １ ０ ２－ ３ ＞ ３ ３ ． １ ００ ００
发展方向
３一 ４ ０ ５一 ０ １ ０ 一 １０ １一 ２ ＜２ ．７ ５００ ００ ０
零功率电阻率
居里点
低功耗
开关试验
次
ＮＣ 阻器在温度控制、 Ｔ 热敏电 温度补偿中 应用十分广泛， 如在光纤通信路由 器中作温度补 偿， 无线电话机，笔记本电脑。 个人数字助理 （Ｄ ） ＰＡ 等的电源管理， 汽车工业中水温传感器， 婴儿取暖器，自 动空调系统，自 动调温浴盆， 心脏热敏电阻探针等等， 其市场有超过 ＰＣ Ｔ 热敏 电阻的 趋势。 Ｔ 正向高 ＮＣ 稳定 （ 阻值年飘移率＜． ， ＜ ５） 高精度（ ０％ 阻值、Ｂ 值误差 １ ，宽温区使 ％ ） 用（ 最高使用温度达 ５０ ）方向发展。 ０１ Ｃ
－０ － １２
我国目 前热敏电阻器生产厂家约有 ４ 余家， ０ 固定资产和销售收入均超过２０ 万元的企业 ００ 只有几家，开展热敏陶瓷材料及热敏电阻器研究开发的院 校有 １余所。 ０ 现我国每年仍需从国外引进上亿支热敏电阻器。 汽车用超低电阻系列几乎为空白， 马达启 动器用热敏电阻器大部分从日 本村田 进口， 通信用限流 ＰＴ 大部分从美国泰克公司进口。热 ＰＣ 敏电 阻在片式化、商精度、多功能化、 规模化等方面与发达国家的差距更大。
护等。
５ 绿色化 及现代制 、 造工艺 技术 无 水基成型 铅材料、 等无公害工艺技术： 低温烧成技 术等。 ６ 设备及工 艺的信息 造 、 化改 重点课题、关健设备与技术 １ 新型高 超低阻、 性能 、 高耐压Ｐ 热敏材料研究 Ｔ Ｃ ２ 高可靠、高 、 精度温度传 感器 ３ 异型、 大功率 、 热敏电阻器 ４ 表面贴装用片式热敏元 、 件 ５ 、先进绿色成型工艺 ６ 流延等先进成型设备 、 ７ 叠片、 刷、 ． 印 切片等先进 蜡 设 带 备 ８ 虚拟仪器系统 ． 等测试设 备等
发展现状与趋势分析随着信息汽车家电等产业的不断发展热敏功能陶瓷器件正朝着超低阻高耐压高可靠高精度大功率片式化发展主要包括汽车直流电机等低压电器过载保护用超低阻ptc热敏电阻器通信及网络系统用高抗电强度ptc热敏电阻器低电阻大电流消磁用热敏电阻器抑制浪涌大功率热敏电阻器高精度温度传感热敏电阻器表面贴装用片式热敏电阻器等
５０ ０ ０万 只 ２ 只 亿
移动通信
Ｓ Ｄ ＮＣ Ｍ型 Ｔ
注：上表未包刮加热器用ｐＣ 丁 和节能黄光灯延时启动用 ｐ 等。 兀
我国敏感元件及传感器未来市场需求很大。 中国加入ＷＯ国 Ｔ， 外大公司采购国际化， 为我国 新型元件产业带来了巨 大市场。 世界上主要元器件厂商为了降低成本， 纷纷到中国 投资、 合资 办厂，这给我国成为世界热敏电阻生产大国带来了机遇。 “ 期间新型热敏电阻器件国内年需求量估计可达 １ 亿只左右，主要用于信息、 十一五” ０ 军工、 汽车、 家电等领域， 应用前景十分广阔。 热敏电 国内 阻陶瓷材料及元件需求量预测如表
ｔｅｍ ｓｏ ｓ ｄ ｎｏ ｓ Ｒ ｓａｃ ａｄ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ＰＣ ｄ Ｃ ｎ ｉａ ｄ ｈ ｒ ｉｔｒ ａ ｓ ｓｒ ． ｅｒｈ ｐ ｄｃ ｉｎ Ｉ ａ Ｎ ｉ Ｃ ｎ ａ ｎ ｅ ｅ ｎ ｒ ｆ ｎ Ｔ ｈ ｎ ｔ ｅ ｌｔｏ ｓ ｅ ｇ ｅ ｔ ｄ ｈ ｓ ｕ ｉｎ ａ ｓ ｇ ｓ ｅ ． ｏ ｒ ｕ Ｋ ｙ ｒ ｓ ｔ ｅｍ ｓ ｏ ；ｅ ｓｒ Ｐ Ｃ ｒ ｍ ｃ ；Ｔ ； Ｄ ｅ ｗ ｄ ： ｒ ｉｔ ｒ ｎ ｏ ； ｃ ａ ｉｓ Ｃ Ｓ ｏ ｈ ｓ Ｔ ｅ Ｎ Ｍ
表 ６ 高毯定、高精度 Ｎ Ｃ热敏电阻主要．数 Ｔ 参 数 名 称
Ｂ值精度 ．橄特性
‘１ 名
‘１ 笼
Ｐ值精度 Ａ
德定度
阻位年爪移率＜． ０％ ５
一 ５ 一 ＋ ０化 ５ ５０
工作温度
原材料的纯度、 粒度、 活性及粒度分布等对所制备的敏感元件性能影响至关重要。 纳米 热敏电阻材料研究开发也是今后相当长的时期内的研究课题。
４我国 ． 新型热敏电阻材料与器件发展思路
通过对新型热敏陶瓷材料的开发研究和产业化， 推动敏感元器件、 信息功能陶瓷 产业的发 展． 尽快使国内热敏功能陶瓷元器件生产跨入国际先进行列， 不仅可以 提高我国 在敏感元器件 领域的地位， 而且对拉动整个国民 经济的 增长、 增强综合国力都有重要意义。 没有高品质的 材料， 就不可能制造出高品质、高可靠的新型元器件；没有先进的设备、仪 器， 也不可能制造出高性能、高精度、小体积的新型元器件。要加强新型材料的 研究开发， 要 加强大规模生产的设备、 仪器和工艺的研究， 加大片式元件的开发力度． 加大国内外市场的开拓
－ ０卜 １，
力度。
“ 十一五”发展方向
１ 新型高 超低阻、 性能 、 高耐压ＰＣ Ｔ 热敏材 料研究 主要用于： 通信及网络系统过电 流保护、 系统防雷、 大屏幕大电 流自 动消磁、 汽车用直流 电 机、低压电器、变压器及家用电器等过热过载保护等。 ２ 高 高精度温度传感器 ． 可靠、 主要用于：家用电 器、工业设备、仪器仪表及军用装备温度检测及控制等。 ３ 大功率热敏电阻器 、 主要用于：抑制浪涌、定温加热、汽车及军用设备快速启动等。 ４ 表面贴装用片式热敏元件 、 主要用于：电 子仪器温度补偿、 Ｃ Ｉ 及功率电子器件过热保护、 铿电 池及各种开关电 源过载保
我国 “ 十一 五．发展战略提出了建议。 关钮词 ；热敏电阻器 ；温度 传感器：ｐ Ｃ陶瓷；Ｎ１ ａ 丁 Ｔ －ｈ ； ｍ
Ｄｖ ｌｐ ｅｔ Ｔ ｅｍ ｓｏ ｓ ｅ ｉｌ ａ Ｉ Ａ ｌｃ ｔｏ ｓ ｉｔｒ Ｍ ｔｒａ ｓ ｄ ｓ ｐ ｉａ ｉｎ ｅｅｏｍｎ ｏ ｈ ｒ ｆ ａ ｎ ｔ ｐ Ａ ｓｒ ｃ ： ｅ ｅ ｔｄ ｅ ｒ ｄ ｒ ｅ ， ｃｎ ｓｔａ ｉｎ ｄ ｖ ｌｐｅ ｔ ｂ ｔａｔ Ｐ ｓｎ ｅ ａ ｗ ｌ ｍ ｋ ｔ ｒ ｅｔ ｕｔｏ ａ ｄ ｅｏｍ ｎ ｏ ｒ ｒ ｏ ａ ｅ ｉ ｎ ｅ ｆ
５
昆山中科传感有限贵任公司
侧沮 ＮＣ ０ Ｔ １ ０万文 ０
６
常熟林芝电子有限公司
过电流保护ＰＣ ５０ Ｔ ６０ 万丈
７
广东风华高断科技集团有恨公司
片式盯Ｃ ０万文， ５０ ０ ＮＣ Ｔ 传感基５１ ０ 万文 ）
Ｈ
深圳顺络电子有限公司
片式ＮＣ ０万文 Ｔ ２０ ５
当前， 视机显示器正向 彩色电 纯平、 大屏幕、 清晰方向 商 发展， 制造商为了既降低成 彩电 本， 又提高 彩色电 视机的消陇效果， 纷纷采用低阻值热敏电阻器。 马达启动类产品为提高启动 电 流，也正向低电 阻发展。同时， 消磁、马达启动类产品为降低特机功率，向 “ 绿色家电”发 展，对平衡功率的要求也越来越严格。
一０１ １ －
流抑制 ＮＣ Ｔ ．日本石缘年产近 ２ 亿只。
裹 Ｉ 目前国内主要市场 程控交换机
过流保护ＰＣ Ｔ
消磁 ＰＣ Ｔ
１亿只
６０ ０ ０万 只
彩电、彩显
大功率 ＮＣ 下
１２亿 只 ．
２ ０） 只 ０ １万
冰箱、空调、汽车
马达启动ＰＣ Ｔ
ＮＣ Ｔ 传感器
２国内 ． 外市场需求
自９ 年代中期以 ０ 来，热敏电阻器的需求量迅速增长， 每年的增长速度均超过 ２％ 前 ０。目 全世界热敏电阻器的 年销售量已 ３ 亿支。 达 ５ 需热敏电 阻瓷料 ５０ 吨。 ０２ ９０ ２０ 年全球热敏电阻 器市场销售额为７７ ． 亿美元， 其中ＮＣ ４３，陶瓷ＰＣ ８６ 其余为有机ＰＣ Ｔ 占４．％ Ｔ 占３．％， Ｉ， 国外热敏电阻器正在向离性能、高可靠、商精度、 片式化和规模化方向 发展。 如消磁电 路用ＰＣ Ｔ 适应高 亮度、大屏幕彩电、 彩显需要，正向高电 压、低电阻 （．０） ２２ 方向 发展；马 达启动用ＰＣ 长寿命（ Ｔ 正向 开关５００ 万次） ０００ 方向发展， 主要生产厂有日 本村田、 德国ＥＣＳ ＰＯ， 美国ＶＳＡ 等；高精度ＮＣ １ ８ Ｃ Ｉ Ｙ Ｈ Ｔ， ９ 年Ｂ 工厂月产量己 ５０ ９ 达 ０ 万支规模。片式热敏电阻器日 本村田 本三菱等已 和日 规模生产， 片式ＮＣ 和 片式ＰＣ 最小尺寸己 ４２ ００。 ＴＲ ＴＲ 达。０， １ 浪涌电 ２
１前 言 ．
在当今信息社会中， 子信息产业己 电 成为国民经济的 主导产业。信息处理靠电 脑， 信息传 递靠通信，而信息获取靠敏感元件和传感器。 热敏电阻是一种对温度或电 流敏感的元件。 按特性可分为正 温度系数ＰＣ（ Ｔ 按材料分为陶 瓷ＰＣ 有机ＰＣ 和负温度系数ＮＣ（ Ｔ、 Ｉ） Ｔ 陶瓷） 两类。 按功能或用途分， Ｔ 有消磁电 ＰＣ 路用、马 达启动用、 过电 流保护用和加热器用等四种， Ｔ 有浪涌电 ＮＣ 流抑制用、 温度补偿用和温度感知 用等三种。 热敏电阻己 广泛应用于移动电 话、 通信设备、笔记本电 脑、自 动化办公设备、汽 车电子、电源产品、照明、家电、国防和节能设备等。
２０ 年中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集 ０４
热敏电阻陶瓷材料与器件
国内外现状和发展战略研究
侯崇 ’ 周东 膺 祥’ 梁勇‘ 章锦泰 ’
１ ， 成都宏明电子股份有限公司 成都 ６０５ １ ８ ０
（ Ａ 扒
２华 中理 工夫学 －
式汉
４０ ７ ３０ ４
摘要： 细 了 敏 阻 料 器 国 外 状 市 僻 和 术 展 势 对 述 热 电 材 与 件 内 现 、 场 求 技 发 趋 ， 妙论
２
华工科技股份有限公司 高理分公司 常州兴场电子有限公司 （ 台资）
过电 流保护ＰＣ ２０ Ｔ １０ 万支，
ＮＣ Ｔ １５ 万支 ００
３
ＮＣ Ｔ 传感基芯片 １０ 万支 ０（ 】 浪浦抑制 ＮＣ ２００万支 Ｔ 停 ００
（０ 出口） ７％
４
江苏兴顺电子有限公司
（ 兴化与日 本石策合资）
２ 所示。
软 ２ 国内热敏电阻陶瓷材料及元件份求．预侧 产品名称
年 份
２０ ０５ ６
元件需求ｆ〔 亿支）
２１ ００ １ ０ ２２ ００
１ ５
瓷料僻求ｔ（ 吨）
２０ ０５ １０ ００ ２１ ００ １０ ５０ ２２ ００ ２） ０）
热敏 电阻器
３发展现状与趋势分析 ．
随着信息、 汽车、 家电等产业的 不断发展， 热敏功能陶瓷器件正朝着超低阻、 压、 高耐 高 可靠、 精度、 高 大功率、 化发 主要包括汽车直流电 片式 展， 机等低压电 器过载保护用超低阻ＰＣ Ｔ 热敏电阻器、 通信及网 络系统用高抗电 强度ＰＣ Ｔ 热敏电阻器、 阻大电流消磁用热敏电 低电 阻器、 抑制浪涌大功率热敏电阻器、 高精度温度传感热敏电阻器、 表面贴装用片式热敏电 阻器等。 与 常规热敏电 阻相比， 上这些新型热敏电阻具有技术含量高、 以 性能指标要求严、 可靠性要求高、 生产难度大等特点， 在产业化生产方面我国与世界发达国 家相比 差距还比较大， 致使国内 一些 急需产品仍然主要依赖进口。 国 上， Ｉ Ａ， 际 美国ＶＳ Ｙ德国Ｅ Ｏ、 本村田 ＴＫＨＫ北陆）Ｉ Ｉ Ｋ（ Ｈ Ｐ Ｓ日 Ｃ 、Ｄ， Ｄ ，Ｓ Ｚ Ａ石家）ＳＩ ＵＡ芝 ＨＵ ，ＨＢ Ｒ（ Ａ 浦） ＭＴＵＩ Ｉ（ 、 Ｉ ＢＳ 三菱） Ｓ Ｈ 等公司的新型 热敏功能陶瓷材料及器件的年总产值约占世界总量的 ６－０， ０８％ 其产品虽然质量好， 但价格太高。由 于该项目 产品技术含量高。国外在此技术领域一 直对我们严守秘密。国内 该项目 产品的研究一直被列入国 “ 家 攻关” 项目 “６” 和 ８３ 项目。 经 过十余年的研究取得了重要进展， 一些项目 如彩电消磁ＦＣ Ｔ 热敏电阻， 程控交换机用限流ＰＣ Ｔ 热位电阻等已 经实现了 产业化，取得了良 好的经济和社会效益。
农３
序 号Βιβλιοθήκη 国内主要一资热敏电阻生产厂 ２０ 年产．、品种估茸 ０３
生 产 厂 名 称
年 产 ．、品 种 消磁 ＰＣ ０ 丁 ６０ 万支． ０
马达启动 ＰＣ ２ 万支． Ｔ １０
１
成都宏明电子股份有限公司
浪涌抑制ＮＣ１０ 万支， 丁 ０（ 】 片式ＰＣＷ Ｃ １０ ＴＲ ＴＲ ０ 万支， ＰＣ Ｔ 资料３０ ０ 吨， 高精皮遥度传感尽 １０ ２ 万文 消磁 ＰＣ ０ Ｔ ３０ 万文， ６