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？跓崦綦娮璩霈F(xiàn)溫度響應(yīng)遲緩原因是什么

？文章出處：新時恒動態(tài) 責任編輯：深圳新時恒電子科技有限公司發(fā)表時間：2025-06-04

　　?玻封熱敏電阻出現(xiàn)溫度響應(yīng)遲緩的原因可從材料特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計

、制造工藝及使用環(huán)境等多維度分析

，以下是具體原因及對應(yīng)影響機制：

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一

、材料特性限制
熱敏材料本身的熱響應(yīng)性能
玻封熱敏電阻常用陶瓷材料（如錳

、鈷、鎳等金屬氧化物）

，其熱傳導率較低（陶瓷材料熱傳導率通常為 1-2 W/m?K）

，導致溫度變化時內(nèi)部熱量傳遞速度慢，電阻值無法快速響應(yīng)

。
若材料配方中添加了過多低導熱性成分（如玻璃相或粘結(jié)劑）

，會進一步降低內(nèi)部熱傳導效率，延緩溫度信號傳遞

。
玻璃封裝層的熱阻效應(yīng)
玻璃封裝層雖能保護元件

，但玻璃本身是熱的不良導體（熱傳導率約 0.8-1.1 W/m?K），形成額外的熱阻屏障

。封裝層越厚

，熱量從外部傳遞到熱敏電阻芯體的時間越長，響應(yīng)延遲越明顯

。
二

、結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷
芯體與封裝層的接觸面積不足
若熱敏電阻芯體與玻璃封裝層之間存在空氣間隙或粘結(jié)不緊密，會因空氣的低導熱性（熱傳導率約 0.026 W/m?K）形成熱阻界面

，阻礙熱量傳遞

。
封裝結(jié)構(gòu)的熱容量過大
較大體積的玻璃封裝會增加整體熱容量（C=mc），需要吸收更多熱量才能引起溫度變化

。例如

，厚壁玻璃封裝或大尺寸元件的熱慣性更大

，響應(yīng)速度 slower。
引腳設(shè)計的熱傳導效率低
引腳作為外部熱量傳遞的通道

，若材質(zhì)為低導熱金屬（如鐵鎳合金）或引腳截面積過小

、長度過長，會導致熱量沿引腳傳導的速度受限

，影響芯體溫度變化

。
三、制造工藝問題
封裝過程中的氣泡或雜質(zhì)
玻璃封裝時若內(nèi)部殘留氣泡或雜質(zhì)

，會形成熱傳導的 “斷路” 或散射中心

，降低熱傳導效率。例如

，氣泡內(nèi)的空氣會顯著增加熱阻

。
燒結(jié)工藝不良
陶瓷芯體燒結(jié)溫度不足或時間不夠，會導致內(nèi)部晶粒結(jié)合不緊密

，存在多孔結(jié)構(gòu)

，孔隙中的空氣或氣體降低熱傳導率。反之

，過度燒結(jié)可能使材料致密化但晶界增多

，也會影響熱傳導。
玻璃與芯體的熱膨脹系數(shù)失配
若玻璃封裝材料與陶瓷芯體的熱膨脹系數(shù)（CTE）差異較大

，長期使用中可能因熱應(yīng)力導致界面微裂紋或分離

，形成額外熱阻，逐漸加劇響應(yīng)遲緩問題

。
四

、使用環(huán)境影響
環(huán)境介質(zhì)的熱傳導效率
若元件工作在低導熱環(huán)境（如空氣或絕緣介質(zhì)中），外部熱量傳遞到封裝表面的速度本身較慢

，導致整體響應(yīng)延遲

。相比之下，浸沒在液體（如水或油）中時響應(yīng)更快

。
溫度變化速率與幅值
當環(huán)境溫度緩慢變化或幅值較小時

，芯體通過玻璃層吸收熱量的速率不足以觸發(fā)快速響應(yīng)。例如

，微小溫度波動可能被玻璃層的熱慣性 “緩沖”

，導致電阻值變化滯后。
表面結(jié)垢或污染
長期使用后

，玻璃封裝表面可能積累灰塵

、油污或腐蝕性物質(zhì)，形成隔熱層

，進一步阻礙熱量傳遞

。
五

、改進方向
針對上述原因，可通過以下措施提升響應(yīng)速度：
材料優(yōu)化：選擇高導熱陶瓷配方（如添加少量金屬氧化物提高熱傳導率）或薄型玻璃封裝層

。
結(jié)構(gòu)設(shè)計：減小封裝體積

、優(yōu)化芯體與玻璃的接觸面積，或采用金屬引腳直接導熱設(shè)計

。
工藝改進：真空封裝消除氣泡

、精確控制燒結(jié)參數(shù)以提高芯體致密度，或采用熱膨脹系數(shù)匹配的玻璃材料

。
使用場景適配：在低導熱環(huán)境中增加散熱結(jié)構(gòu)（如金屬導熱片）

，或選擇表面貼裝（SMD）型玻封元件以減少熱阻。

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