關于NTC熱敏芯片的銀遷移現象

目前，市面上常用的NTC熱敏芯片為銀電極NTC熱敏芯片，其銀電極層所使用到的導電銀漿，因其性價比高成為最早被使用的導電漿料之一。導電銀漿其作為一種功能性導電材料被廣泛應用于電子產品中，與導電碳漿、導電銅漿相比，因其具有更良好的導電性能而備受關注及青睞。

因導電銀漿的應用廣泛，迄今為止其仍然是用量最大的導電漿料。而當發現導電銀漿在使用過程中會發生銀遷移現象后，銀遷移的原因以及如何預防等就一直是人們十分關注的問題。銀遷移是指存在直流電壓梯度的潮濕環境中，水分子滲入含銀導體表面電解形成氫離子和氫氧根離子。在電場的作用下，銀離子從高電位向低電位遷移，并形成絮狀或枝蔓狀擴展，在高低電位相連的邊界上形成黑色氧化銀。銀遷移現象可以通過水滴試驗更清楚地被觀察到，而且其操作十分簡單。在相距很近的含銀導體間滴上水滴，同時加上直流偏置電壓就可以觀察到銀離子遷移現象。

簡單舉例說明，銀電極NTC熱敏芯片在出廠檢驗時往往性能良好，各項參數指標完全合格，但客戶在使用一段時間后可能會發現部分銀電極熱敏芯片電阻值變小，甚至出現短路的自通現象。究其原因，這就是銀遷移作祟。EXSENSE為了更好地把控銀電極NTC熱敏芯片的質量，做了一個關于銀電極NTC熱敏芯片銀遷移的試驗。現報告如下：

試驗條件

取試驗樣品銀電極NTC熱敏芯片，施加5V電壓、1mA電流；試驗溫度為65±2℃，試驗濕度為93±3%RH。

試驗時間

10天

試驗備注

銀電極NTC熱敏芯片規格為DT104G3964F，經過240小時試驗時間后，將樣品取出進行檢測。

檢測結果如下：

從以上檢測結果可得出以下分析：

1.樣品經試驗后阻值發生明顯下降，阻值變化率為-40%~-97%；

2.通過晶相顯微鏡可觀察到陶瓷體側面有銀白色物質；

3.通過掃描電子顯微鏡可觀察到銀電極NTC熱敏芯片出現銀電極邊緣部分向陶瓷體方向遷移現象；

4.對陶瓷體側面進行成份分析，得出陶瓷體側面含有銀元素20%~40%，由此得出陶瓷體側面的銀白色物質是銀元素。

從銀遷移試驗可得出，銀電極NTC熱敏芯片在通電流、高溫高濕的條件下短時間內會發生劇烈的銀遷移現象。銀離子在陶瓷體側面遷移，導致熱敏芯片的電阻值有明顯的下降。應對方案有二個：

一、客戶在使用的過程中必須做好防水防潮的措施，避免因水氣而產生銀遷移；

二、尋找替代產品。如EXSENSE金電極NTC熱敏芯片。

EXSENSE金電極NTC熱敏芯片是表面經過鍍金處理的耐高溫、高精度NTC，其使用溫度范圍為-50℃~200℃，其體積小（可達0.21×0.21mm）。金電極熱敏芯片適用的焊接方式有邦定打線、非邦定的錫焊和通用型焊接（可邦定及錫焊使用）。

相對于銀電極熱敏芯片，EXSENSE金電極NTC熱敏芯片還具有以下特點：

1、高可靠性：在潮濕的工作環境中，金電極不易產生離子遷移。相比之下，銀電極長時間在潮濕的工作環境中工作會容易出現銀遷移的自然現象。（可對應以上試驗）

2、高穩定性：金電極NTC熱敏芯片金漂移率低，長時間工作阻值離散性也能保持在規定范圍內，適合應用于需要長期穩定進行溫度監測的場景。

3、適用于各種混合設計多功能模塊：光模塊、紅外熱電堆、IGBT模塊、熱敏打印頭、集成模塊、半導體模塊、電源模塊等等。

4、多種包裝方式：藍膜包裝，托盤包裝，散包裝等。

審核編輯 黃宇