本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種具有過流和ＥＳＤ雙重防護(hù)的插件型熱敏元件及其制造方法，所述的插件型熱敏元件包括高分子ＰＴＣ芯材或經(jīng)層壓構(gòu)成的多層高分子ＰＴＣ芯材，芯材兩表面復(fù)合金屬箔片電極，外側(cè)焊接引腳構(gòu)成，所述的插件型熱敏元件，依次復(fù)合有單面電極、ＰＴＣ芯材、雙面電極、ＥＳＤ芯材和單面電極，電極上焊接有引腳。制造方法為：制成ＰＴＣ芯材；兩表面分別復(fù)合單面電極和雙面電極，制成ＰＴＣ復(fù)合片材；輻照交聯(lián)；切片，焊接引腳；ＥＳＤ芯材漿料印刷，固化；ＥＳＤ芯材表面復(fù)合單面電極，外側(cè)焊接引腳；包封。本發(fā)明專利技術(shù)在同一元件上實(shí)現(xiàn)具有過流和ＥＳＤ雙重防護(hù)功能，成本低；工藝更為簡便。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種以導(dǎo)電高分子聚合物復(fù)合材料為主要原料的 電子元器件的制造，尤其是一種具有過流和ESD雙重防護(hù)的插件 型熱敏元件及其制造方法。
技術(shù)介紹
基于高分子芯材的正溫度系數(shù)過流防護(hù)元件(PTC)已廣泛地 應(yīng)用到通信、計(jì)算機(jī)、汽車、工業(yè)控制、家用電器等眾多領(lǐng)域中， 應(yīng)用于電路的過流保護(hù)設(shè)置。在通常狀態(tài)下，電路中的電流相對 較小，熱敏電阻器溫度較低，而當(dāng)由電路故障引起的大電流通過 此自復(fù)性保險絲時，其溫度會突然升高到"關(guān)斷"溫度，導(dǎo)致其 電阻值變得很大，這樣就使電路處于一種近似"開路"的狀態(tài)， 從而保護(hù)了電路中其他元件。而當(dāng)故障排除后，熱敏電阻器的溫 度下降，其電阻值又可恢復(fù)到低阻值狀態(tài)。基于高分子基的ESD元件由于其低電容的特點(diǎn)正在越來越多 的領(lǐng)域普及應(yīng)用。電子產(chǎn)品正在朝多功能、小型化的方向發(fā)展。在很多時候體 積和面積的減小起到的作用比其他的方面大的多。本專利技術(shù)的申請人在其申請?zhí)?00610148186.0中公開了一種具有過流和ESD雙重防護(hù)的表面貼裝器件及其制造方法，在制成PTC 復(fù)合片材后，通過印刷線路板工藝制成表面貼裝型元件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有過流和ESD雙 重防護(hù)的插件型熱敏元件，能在同一元件上實(shí)現(xiàn)兩種功能，為電 子電路節(jié)約很大的面積和體積，且成本比兩種元件相加要低的多。本專利技術(shù)所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種上述具有過流 和ESD雙重防護(hù)的插件型熱敏元件的制造方法。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種具有過 流和ESD雙重防護(hù)的插件型熱敏元件，包括高分子PTC芯材或經(jīng) 層壓構(gòu)成的多層高分子PTC芯材，芯材兩表面復(fù)合金屬箔片電極， 外側(cè)焊接引腳構(gòu)成，所述的插件型熱敏元件，依次復(fù)合有單面電 極、PTC芯材、雙面電極、ESD芯材和單面電極，其中，單、雙面 電極為金屬箔片電極，電極上焊接有引腳。具體的，所述的單、 雙面電極分別為其單、雙面經(jīng)表面粗化黑化的金屬箔片電極。在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的單面電極，其經(jīng)表面處理的一 面與PTC芯材、ESD芯材復(fù)合；雙面電極兩面均經(jīng)過了表面處理， 其一面與PTC芯材復(fù)合，另一面與ESD芯材復(fù)合。單面電極外側(cè)焊接有引腳，雙面電極在ESD芯材的一面焊接 有引腳。所述的插件型熱敏元件，外包封有固化的環(huán)氧樹脂層。 所述的PTC芯材由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、納米填料、其 他填料和加工助劑制得，其中高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、 聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯中的一種或其共混物；導(dǎo)電填料為碳 黑、石墨、碳纖維、金屬粉末、金屬氧化物粉末中的一種或其組 合；納米填料為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、二氧化碳、碳酸鈣 中的一種或其組合；所述的其他填料為陶土、氫氧化鎂、氫氧化 鋁、滑石粉中的一種或其組合；所述的加工助劑包括抗氧劑、交聯(lián)促進(jìn)劑和偶聯(lián)劑。所述的抗氧劑為酚類或胺類化合物，包括酚類抗氧劑AN0X70， 交聯(lián)促進(jìn)劑為多官能團(tuán)不飽和化合物，包括三烯丙基異氰尿酸酯， 偶聯(lián)劑為硅垸或鈦酸酯類有機(jī)化合物，包括鈦偶聯(lián)劑TCF。所述ESD芯材由高分子粘結(jié)劑、導(dǎo)電粒子、半導(dǎo)體粒子和絕 緣粒子制得，其中高分子粘結(jié)劑為有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、橡膠 中的一種或其組合；導(dǎo)電粒子為鎳粉、羥基鎳、鋁粉中的一種或 其組合；半導(dǎo)體粒子為氧化鋅、鈦酸鋇、碳化硅中的一種或其組 合；絕緣粒子為二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂中的一種或其組合。針對上述的具有過流和ESD雙重防護(hù)的插件型熱敏元件的制 造方法，包括下述步驟-第一步將高分子聚合物、導(dǎo)電填料、納米填料、其他填料和加工助劑混合，制成PTC芯材； 第二步PTC芯材兩表面分別復(fù)合單面電極和雙面電極，制成PTC復(fù)合片材，其中，單面電極經(jīng)表面處理的一面與PTC芯材復(fù)合；第三步用Y射線(Co6°)或電子束輻照交聯(lián)，劑量為5 100Mrad;第四步切片，在單面電極、雙面電極外側(cè)焊接引腳，制成插件型PTC元件基體； 第五步將ESD芯材漿料印刷在元件基體的雙面電極上，固化制成ESD芯材；第六步ESD芯材表面復(fù)合單面電極，其中，單面電極經(jīng)表面處理的一面與ESD芯材復(fù)合，電極外側(cè)焊接引腳；第七步用環(huán)氧樹脂層包封，固化包封層。具體的，將芯材組分高分子聚合物、導(dǎo)電填料、納米填料和其他填料及加工助劑在高速混合機(jī)內(nèi)混合，然后將混合物在ioo 20(TC溫度下混煉，然后用模壓或擠出的方法制成面積為100 1000cm2，厚0.1 3.0mm的芯材；再用熱壓的方法在熱壓機(jī)上分別 將單雙面金屬箔片復(fù)合于上述片材的兩個表面，制成復(fù)合片材， 然后再將此復(fù)合片材用Y射線(Co6°)或電子束輻照交聯(lián)，劑量為 5 100Mrad。用沖床將PTC芯材沖成0>6. 5mm的小圓片，再采用 插片焊接工藝制成插件式的元器件基體，然后將預(yù)先制備的ESD 芯材印刷在元器件基體的雙面電極片端，固化芯材后，在ESD芯 材上復(fù)合上①6.5mm的單面電極片，并焊接引腳、環(huán)氧包封、固 化包封層。在上述方案的基礎(chǔ)上，第二步中所述的PTC芯材為將多數(shù)片 PTC芯材經(jīng)層壓制成的多層PTC芯材。在上述方案的基礎(chǔ)上，所述ESD芯材漿料的制備，包括先將 高分子粘結(jié)劑攪拌均勻，然后依次加入導(dǎo)電粒子、半導(dǎo)體粒子和 絕緣粒子。本專利技術(shù)的有益效果是本專利技術(shù)的熱敏元件在在同一元件上實(shí) 現(xiàn)具有過流和ESD雙重防護(hù)功能，為電子電路節(jié)約很大的面積和 體積，且成本比兩種元件相加要低的多；另外，相比通過印刷線 路板工藝制成的表面貼裝型熱敏元件，工藝更為簡便。附圖說明圖1為電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用本專利技術(shù)的原理圖。圖2為本專利技術(shù)PTC芯材復(fù)合電極的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)插件型熱敏元件的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本專利技術(shù)插件型熱敏元件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本專利技術(shù)具有多層PTC芯材的插件型熱敏元件的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)號說明l一雙面電極 2—PTC芯材 3， 4一單面電極 5 — ESD芯材6， 7， 8 —引腳具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。請參閱圖1為電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用本專利技術(shù)的原理圖所示，其中， 虛線內(nèi)部分為本專利技術(shù)具有過流和ESD雙重防護(hù)的插件型熱敏元件。實(shí)施例1請參閱圖2為本專利技術(shù)PTC芯材復(fù)合電極的層狀結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3為本專利技術(shù)插件型熱敏元件的層狀結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本專利技術(shù) 插件型熱敏元件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖所示， 一種具有過流和ESD雙 重防護(hù)的插件型熱敏元件，包括高分子PTC芯材，芯材兩表面復(fù) 合金屬箔片電極，外側(cè)焊接引腳構(gòu)成，其中，所述的插件型熱敏 元件，自下而上依次復(fù)合有單面電極3、 PTC芯材2、雙面電極l、 ESD芯材5和單面電極4，其中，所述的單面電極3， 4為單面經(jīng) 表面粗化黑化的金屬箔片電極，而雙面電極1為雙面均經(jīng)表面粗 化黑話的金屬箔片電極。單面電極3， 4外側(cè)分別焊接有引腳6， 8，雙面電極1在ESD 芯材5的一面焊接有引腳7。所述的插件型熱敏元件，外包封有固化的環(huán)氧樹脂層。針對上述的具有過流和ESD雙重防護(hù)的插件型熱敏元件的制 造方法，包括下述步驟第一步將高密度聚乙烯、碳黑、納米碳酸鈣、氫氧化鎂和抗氧 劑按一定比例在高速混合器中混合10min。然后將混合物 組分在18(TC溫度下于密煉機(jī)中混煉均勻，經(jīng)冷卻，粉碎后將其放在壓模中，壓力5Mpa，溫度18(TC條件下壓制成面積200cm2，厚O. 2本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有過流和ＥＳＤ雙重防護(hù)的插件型熱敏元件，包括高分子ＰＴＣ芯材或經(jīng)層壓構(gòu)成的多層高分子ＰＴＣ芯材，芯材兩表面復(fù)合金屬箔片電極，外側(cè)焊接引腳構(gòu)成，其特征在于：所述的插件型熱敏元件，依次復(fù)合有單面電極、ＰＴＣ芯材、雙面電極、ＥＳＤ芯材和單面電極，其中，單、雙面電極為金屬箔片電極，電極上焊接有引腳。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉玉堂，吳國臣，劉正平，王軍，劉偉，
申請(專利權(quán))人：上海維安熱電材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：31[中國|上海]
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