个导电胶层3分别粘结在PTC芯片2的上下表面并与电极相连，每个导电胶层3还与一条引线4相连，引线穿过玻璃管4与外界相通，通过密封的玻璃管使PTC芯片与外界保持良好的隔绝，保证产品的耐用性。
[0027]在本实施例中，选用玻璃管作为封装材料而不选用环氧树脂灌封，是因为无外封装者和环氧树脂灌封品在150°C高温试验，PCT试验的阻值变化大，而玻璃封装品显示了非常稳定的数值，分析认为树脂不能密封，于是透过的水分使阻值增大。
[0028]玻璃封装完了后下降至室温，但从在玻璃开始固化的温度即玻璃的畸变点温度到达室温之间，如果各种材料和玻璃的热膨胀系数有差则会引起热应力的产生，所以各结构材料在其他性能允许的范围内应尽量选热膨胀系数相互接近的材料，即玻璃管1、PTC芯片2和引线4的材料为热膨胀系数相互接近的材料。
[0029]本发明还提供一种玻璃封装PTC热敏电阻的制作方法，用于制作上述玻璃封装PTC热敏电阻，包括以下步骤:
[0030]步骤一、用导电胶将引线4粘结在PTC芯片2的上下表面并对导电胶进行固化；
[0031]步骤二、将粘结了引线4的PTC芯片2封入玻璃管I ;
[0032]步骤三、通过玻璃封装喷灯完成玻璃管I的封装，并下降至室温。
[0033]由于对PTC热敏电阻采用焊接工艺进行加工时，焊接时所产生的热的影响会使PTC芯片变坏，故本实施例中采用了导电胶粘接的方法以及导电胶层的结构。
[0034]在步骤三中，玻璃封装温度再低也要几百度，为防止加温过程中气氛对PTC芯片影响和引线的氧化，和对玻璃密封性的不良影响，热敏电阻各个材料系封装时要改变其氧的浓度，按照各个封装条件封入玻璃。试验调查了引线的氧化状况，全密封性，封装前后的阻值变化及高温放量的阻值变化，NTC热敏电阻Mn-N1-Co-Cu系热敏电阻工序变化约为-10%。高温放置实验中的高温耐久性随着氧浓度减少而显示阻值稳定性增加的趋势，但氧浓度小到0.001%后密封性将不良，反而使耐久性变坏。所以玻璃封装氧浓度以0.1%为最合适，具体的这种氧浓度下虽然有引线表面氧化现象，而这种表面氧化却有助于玻璃的封装，同时在外部露出的部分的氧化层可以除去的，并能再镀保护层。
[0035]具体的，步骤三中，玻璃管封装过程是在氩气中混入0.1 %的氧的气氛中完成，但如果这比例变为0.01%则阻值变化变大。这是因为引线上所生成的为确保与玻璃的密封的氧化膜不充分，而造成玻璃封装时密封性能不好。同时，也会由于某种原因玻璃产生裂口时造成密封不良，也有玻璃封装时漏入空气而造成阻值变化变大的现象。
[0036]对本实施例的玻璃封装PTC热敏电阻作进一步的分析:
[0037]PTC热敏电阻是玻璃密封中空结构，其热应力可以忽略，但其反面则是引线的接连部加有外力。芯片重量在芯片最小型号(8.2kQ)时为0.0049g，芯片最大型号(220 Ω)时为0.0641g，冲击实验中加1500g外力后引线连接部每处荷重分别为约3.79g和48g，而引线的粘结强度分别为约280g和约1400g。可知其水平可确保无问题。
[0038]本发明还为了保证PTC热敏电阻10年寿命而进行了各种可靠性评价试验，长期寿命试验主要做高温搁置，另外还要做常温负荷，热冲击试验。机械试验做随机振动，高频震动，冲击试验。航天环境试验做耐放射，热真空试验等。
[0039]试验结果示出PTC热敏电阻的在各种试验中高温搁置(4000小时)下的阻值变化为5%，其次是热冲击(1000周期)下的阻值变化为4%，负荷寿命(4000小时)下的阻值变化为1.8%左右；机械的应力试验下的阻值变化为1%以内，宇宙环境的耐放射试验下的阻值变化为1%以内，热真空下的阻值变化为1.5%左右。这些试验结果表明所制产品已达到开发目标值，保证了稳定的质量水平。
[0040]热敏电阻的长期寿命由代表基本性能的阻值稳定来评价，往来的经验都是着眼于阻值变化在高温变大，而在高温下改变温度水准进行试验。对于PTC热敏电阻也用同样方法进行研究，结果表明所制产品具有10年的可靠性，与传统产品的3?5年寿命相比有了明显进步。
[0041]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种玻璃封装PTC热敏电阻，其特征在于:包括密封的玻璃管(I)以及设于该玻璃管(I)内的PTC芯片(2)，所述PTC芯片⑵上下表面均有设有导电胶层(3)，导电胶层(3)与PTC芯片⑵上下表面分布的电极相连，每个导电胶层(3)还与一条引线⑷相连，所述引线穿过玻璃管(4)与外界相通。2.根据权利要求1所述的玻璃封装PTC热敏电阻，其特征在于:所述PTC芯片的材料为(BafxSrx) T13，其中X的值大于或等于0.5。3.根据权利要求1或2所述的玻璃封装PTC热敏电阻，其特征在于:所述玻璃管(I)、PTC芯片(2)和引线(4)的材料为热膨胀系数相互接近的材料。4.一种玻璃封装PTC热敏电阻的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、用导电胶将引线(4)粘结在PTC芯片(2)的上下表面并对导电胶进行固化； 步骤二、将粘结了引线⑷的PTC芯片⑵封入玻璃管⑴； 步骤三、完成玻璃管(I)的封装，并下降至室温。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于:在步骤三中，玻璃管封装过程是在氩气中混入0.1 %的氧的气氛中完成。6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于:在步骤三中，通过玻璃封装喷灯完成玻璃管(I)的封装。
【专利摘要】本发明公开了一种玻璃封装PTC热敏电阻及其制作方法，该PTC热敏电阻包括密封的玻璃管以及设于该玻璃管内的PTC芯片，所述PTC芯片上下表面均有设有导电胶层，导电胶层与PTC芯片上下表面分布的电极相连，每个导电胶层还与一条引线相连，所述引线穿过玻璃管与外界相通。本发明所提供的PTC热敏电阻及其制作方法，用导电胶将引线粘结在PTC芯片的上下表面，避免了焊接高温对PTC芯片产生的不良影响；通过密封的玻璃管使PTC芯片与外界保持良好的隔绝，保证产品的耐用性；同时通过对材料的选择以及封装过程气氛的优化，使产品的最终结构具有良好的稳定性，且能满足目标要求。
【IPC分类】H01C7/02, H01C1/026
【公开号】CN105006317
【申请号】CN201510466280
【发明人】杨敬义
【申请人】成都顺康电子有限责任公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月3日