تم تكرار تقنيات التعبئة والتغليف للمحاور الحرارية NTC باستمرار بهدف ثابت لتحسين أداء الختم ومقاومة درجات الحرارة والموثوقية على المدى الطويل.أجهزة استشعار درجة الحرارة المبكرة اعتمدت في الغالب المكونات المعبأة بالبوكسيفي حين أن هذه الحلول تتميز بتكلفة منخفضة وعمليات بسيطة، فإنها تظهر عيبين متأصلين في ظل ظروف تشغيل نطاق درجة حرارة واسعة وعمر خدمة طويل في أنظمة الطاقة الجديدة.

أولاً، عدم تطابق التوسع الحراري: الراتنج الإيبوكسي لديه عدم تطابق كبير في معامل التوسع الحراري مع رقائق السيراميك والمواد المعدنية.عادة ما تحدث تشق الشريحة وقطع الأقطاب الكهربائية الفضيةمما يسبب ارتفاع المقاومة بشكل مستمر حتى الفشل الكامل.

ثانيا، الضعف الحماية الهرمية: المواد البوقسي نفسه يفتقر إلى تكثيف كاف، مما يسمح للرطوبة للاختراق بسهولة في المكونات. تحت تحيز DC هذا يؤدي إلى هجرة أيونات الفضة،مما يؤدي إلى انخفاض غير طبيعي في المقاومة وفشل العزللا يمكن لهذه العيوب المميتة الوفاء بمتطلبات الموثوقية طويلة الأجل من 8-10 سنوات.

لمعالجة نقاط الألم الأساسية للتغليف الايبوكسي، انتقلت الصناعة تدريجياً إلى حلول التغليف الزجاجي.الزجاج غير العضوي يوفر مطابقة أفضل لمؤشرات التوسع الحراري مع رقائق السيراميك وقضبان Dumet، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الواجهة الداخلية بعد الختم عالي درجة الحرارة وتخفيف التشقق الناجم عن اختلاف درجة الحرارة.الذي يحجب الرطوبة بفعالية، ملوثات النفط والغازات الآكل. يتم تحسين حد مقاومة درجة الحرارة العلوية وقدرتها المضادة للشيخوخة بأوامر من الكمية مقارنة مع عبوات الايبوكسي،حل العيوب المزمنة للحلول الايبوكسي من جذر التعبئة.

تندرج المكونات المعبأة بالزجاج في بنيتين رئيسيتين. الأول هو بنية الرصاص المحوري ، حيث تمتد خطتان عكسياً من كلا الطرفين من الزجاج. أثناء التجميع ، يتم تثبيت المكونات من الزجاج.يجب أن تكون إحدى السلاسل منحنية بنحو 180 درجة، والذي لا يسبب فقط بسهولة تلف ميكانيكي في المفاصل بين الغطاء الزجاجي والأسلاك، ولكن أيضا يمنع الشريحة من التركيب عن كثب في غطاء جهاز الاستشعار،يقلل كثيرا من سرعة استجابة درجة الحرارة.

الهيكل الثاني هو تصميم الرصاص الإشعاعي ذو الطرف الواحد (المعروف أيضًا باسم الهيكل المختوم الزجاجي ذو الطرف الواحد). لا يتطلب الروابط ثنيًا ؛ في ظل مواصفات متطابقة ،يمكن وضع الشريحة مباشرة في الطرف الأمامي من حجرة المستشعر، توفير أقصر مسار توصيل الحرارة وأسرع سرعة استجابة.جعل هذه الهيكل تدريجيا تصبح المكون الرئيسي للجهاز الرئيسي لمستشعرات درجة حرارة الطاقة الجديدة.

ومع ذلك، فإن هذا الترمستور الشعاعي ذو الطرف الواحد المختوم بالزجاج، الذي يحل نقاط الألم في عبوات الايبوكسي، لا يزال يحمل نقاط ضعف هيكلية متأصلة لا مفر منها.خطان يمتدان بالتوازي من نفس الجانب من ذيل الزجاج، مع مسافة تعادل فقط سمك شريحة الحرارة. لتجميع أجهزة استشعار درجة الحرارة،يجب تمديد الأسلاك بقوة لتوسيع الفجوة هذا هو الدافع الأساسي لتشكيل التشققات الدقيقة في المفصل الزجاجي الرصاصيسواء كانت المنتجات المعبأة بالزجاج تستخدم خطوط محورية أو شعاعية ، بمجرد كسر الغطاء الزجاجي ، قد تدخل الرطوبة. تحت تأثير المجال الكهربائي ، قد يحدث هجرة أيونات المعادن ،مقاومة القيادة للإنخفاض تدريجيا حتى فشل كامل.

استهداف هذه النقطة العصيبة، تم تطوير طريقتين لتحسينات ناضجة في الداخل لدعم التطبيق الصناعي على نطاق واسع.كلا النهجين يعملان على افتراض أن "الزجاج سيشق، تليها تدابير تصحيحية" ولا يمكنها القضاء على مخاطر الفشل في المصدر.

معظم أجهزة استشعار درجة الحرارة NTC المستخدمة في مركبات الطاقة الجديدة ومعدات تخزين الطاقة في الصين تستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة NTC التقليدية ذات الطرف الواحد المختوم بالزجاج كمواد أساسية.تعمل الصناعة بشكل عام على تحسين موثوقية المنتج النهائي من خلال تدابير الطرفية بما في ذلك عمليات التعبئة الثانوية المثلى، وتثبيت عدة طبقات من الراتنج وعلب معدنية.

هذا النهج يمكن أن يبطئ دخول الرطوبة ويعزل الاهتزاز الخارجي لتلبية متطلبات التشغيل في ظل ظروف العمل التقليدية،ومع ذلك فإنه ينتمي بالكامل إلى "التحسين الطرفي النمط الملصق" مع ثلاثة قيود لا يمكن تجاوزها:لا يمكن إزالة الشقوق الدقيقة الداخلية التي تولد أثناء التجميع؛ يتم تشكيل العيوب قبل التعبئة.- مواد العبوة العضوية تتقدم في العمر باستمرار تحت درجة حرارة عالية طويلة الأمد ، مع ارتفاع قابلية المرور للرطوبة من عام إلى آخر ، مما يجعلها غير قادرة على توفير حماية طويلة الأمد لمدة 8-10 سنوات.- يبقى الهيكل الجوهري الذي يحتوي على تركيز الإجهاد في واجهة الختم بين القيود والزجاج، وفي المفاصل الزجاجية-الرصاصية دون تغيير،وكذلك الخصائص الفيزيائية التي تمكن من اختراق جزيئات الماء بسهولةمثل هذه التدابير يمكن أن تؤخر فقط وقت الفشل بدلا من القضاء على المخاطر.

للتعامل مع نقطتي الألم "الصدع على امتداد خطوط متباعدة ضيقة والهجرة الأيونية اللاحقة"صناعة تطورت حل محسّن من "خفض الحمل الهيكلي + الدعم المادي": التوصيل المتقاطع يحل محل التوصيل المتوازي لتوسيع المسافة بين الرصاص قبل التسليم وتقليل قوة الشد أثناء التجميع.كما يتم اعتماد الأقطاب الكهربائية الذهبية والأسلاك المطلية بالذهب لقمع هجرة أيونات الفضة حتى لو حدث تشق الزجاج.

على الرغم من أن هذا المخطط يقلل من احتمال تشكيل الشقوق أثناء التجميع ، إلا أنه لا يزال يتبع منطق التعديل السلبي مع أوجه القصور الأساسية الواضحة:- يقلل فقط من احتمال الشقوق بدلا من وقف انتشار الشقوق وفشل مفصل اللحام. المسافة الأوسع تقلل فقط من إجهاد الشقوق في التجميع.الصدمة الحرارية لحام والاهتزاز على المدى الطويل ودورة درجة الحرارة لا يزال يمكن أن تبدأ microcracksالزجاج صلب و هش بطبيعته بدون صلابة ، والشقوق الأولية تستمر في التوسع تحت الضغط الدوري ، تنتشر إلى مفاصل الرصاص المغلقةإشارات قياس درجة الحرارة المتقلبة، وفي نهاية المطاف فشل المنتج.يمنع هجرة الأيونات ولكنه لا يمكن أن يمنع تآكل الرطوبة للشرائح. لا توفر الأقطاب الكهربائية الذهبية والأسلاك المطلية بالذهب أي قدرة مغلقة. بمجرد أن تخترق الشقوق الغطاء، continuous moisture intrusion corrodes the thermistor ceramic chip over time and triggers gradual resistance drift — a latent fault difficult to screen before delivery and progressively deteriorating during service.- تزيد عمليات المعادن الثمينة من التكاليف بشكل كبير.تنظيف وتفتيش زيادة كبيرة في تكاليف تصنيع الوحدة، مما يخلق ضغطًا كبيرًا على التكلفة للتطابق على نطاق واسع في سيناريوهات المركبات وتخزين الطاقة.

الحلول بما في ذلك تعزيز التغليف الطرفي، وتصميم المسافات الواسعة مع الأقطاب الكهربائية الذهبية والأسلاك المطلية بالذهب كلها تحسينات معالجة سلبية.فهي لا تتمكن من القضاء على تركيز الإجهاد على المستوى الهيكلي ولا يمكن أن تحل بشكل أساسي المسألة الأساسية لتشقق الزجاجبالنسبة لمعدات الطاقة الجديدة المصممة مع عمر خدمة 8-10 سنوات، لا تزال هناك مخاطر خفية كبيرة فيما يتعلق بفرشة الموثوقية أثناء التشغيل الطويل الأجل.

في قطاعات قياس درجة حرارة تخزين الطاقة في السيارات والصناعات العالمية الراقية ، تعتبر محطات الحرارة NTC المغلقة الزجاجية مع قواعد السيراميك مكونات أساسية عالية الموثوقية ،ويمثل حلًا هيكليًا أساسيًا للتخفيف من التشقق في المفصل الزجاجي الرصاص من المكونات المغلقة الزجاجية.

هذا الهيكل يتضمن قاعدة سيراميكية في المفصل الزجاجي الرصاص من المكونات الشعاعية الزجاجية المغلقةمرحلة الزجاج ترطّب الركيزة السيراميكية وتحفّز الانتشار العضوي بين الواجهات لتشكيل طبقة انتقالية كثيفة مع ربط كيميائيهذا يُحسن من محمل القوة النمطية الأصلية والخاتم للخط إلى محمل القوة السطحية الحلقة والخاتم السطحي ، وتشتيت الإجهاد من المصدر وتوسيع مسار الختم الهرم