在此背景下，高温退火炉的主要功能是通过精确的热处理，将原始金浆转化为固体、高导电性的电极薄膜。通过达到约 900°C 的温度，炉子可以去除有机杂质并将金颗粒熔合在一起。这确保了电极永久附着在陶瓷基板上，为可靠的传感器性能奠定了基础。
退火过程是一个关键的相变过程，松散的金颗粒烧结成连续的金属层，同时去除有机粘合剂，并将电极与其基座在结构上结合，以实现最大的耐用性。
转变机制
炉子不仅仅是干燥浆料；它通过两种特定机制从根本上改变了材料的化学和物理结构。
有机成分的挥发
金浆包含有机粘合剂和载体，使其能够印刷。这些成分不导电，必须去除。
炉子的高温会导致这些有机材料挥发。它们被完全烧掉，只留下电极功能所需的纯导电材料。
金颗粒的烧结
去除有机物后，剩余的金颗粒会受到强烈热量（约 900°C）的作用。
在此温度下，颗粒会发生烧结。它们在不完全熔化的状态下熔合在一起，形成连续、致密的薄膜。从单个颗粒到固体薄膜的这种转变对于电流的流动至关重要。
对传感器性能的影响
退火炉引起的物理变化直接转化为最终传感器的运行质量。
最大化电导率
烧结过程为电子创建了连续的路径。
通过消除单个金颗粒之间的间隙，炉子确保形成的薄膜具有高导电性。这对于传感器的灵敏度和准确性至关重要。
增强基板附着力
炉子促进了金电极与陶瓷基板之间的牢固结合。
如果没有这种高温处理，金层将仅仅停留在陶瓷表面。热量确保它们牢固附着，防止在使用过程中分层。
确保长期稳定性
传感器必须提供随时间推移的稳定读数。
炉子产生的固化结构确保信号采集保持稳定。这可以防止由电极物理退化引起的信号漂移或故障。
理解工艺依赖性
虽然炉子能够实现高性能，但该过程在很大程度上依赖于维持特定的环境参数。
高温的必要性
该过程明确要求温度达到约 900°C。
较低的温度可能无法完全烧结金或烧掉所有有机物。这将导致“浑浊”的电极，导电性差且结构完整性弱。
固化不完全的风险
如果炉子的稳定环境受到损害，固化过程将变得不一致。
固化不完全会导致金和陶瓷之间的粘合力减弱。这会产生一个故障点，在应力下电极可能会脱落或破裂。
为您的目标做出正确的选择
在评估用于传感器制造的退火过程时，请关注您的应用所需的具体结果。
- 如果您的主要重点是信号完整性：优先考虑烧结阶段的完整性，以消除颗粒间隙并最大化电导率。
- 如果您的主要重点是机械耐用性：确保炉子维持稳定的 900°C 环境，以保证与陶瓷基板的最强粘合力。
退火炉是将临时浆料应用转化为永久性、高性能传感元件的关键工具。
总结表：
| 工艺阶段 | 采取的措施 | 产生的好处 |
|---|---|---|
| 挥发 | 热去除有机粘合剂 | 消除非导电杂质 |
| 烧结 | 在约 900°C 下熔合金颗粒 | 形成连续、高导电性的薄膜 |
| 附着 | 与陶瓷基板的热粘合 | 防止分层并确保耐用性 |
| 稳定化 | 形成固化的金属结构 | 确保长期的信号准确性和稳定性 |
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