专利名称：表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电学元器件，特别涉及一种具有正温度系数(PositiveTemperature Coefficient，简称PTC)的自恢复保险丝及其制造方法。
背景技术：
具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient，简称PTC)的热敏电阻经常被用作过电流保护元件，又被称作自恢复保险丝。传统的自恢复保险丝均采用引脚式，所需安装尺寸大，只能采用电路板反面锡焊方式来安装，既不符合现有的电路小型化的要求，也不能满足安装密度高、生产量大、可靠性高的电子产品采用新的回流焊工艺的要求。
回流焊工艺要求元器件耐热性能好，又对元器件的外型结构及尺寸有特殊的要求，现有的适用于回流焊工艺的元器件多为表面贴装式，如果简单将现有的热敏电阻制成片状，不仅耐温性能差，满足不了工艺要求，产品性能难以实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种可适用于回流焊工艺的表面贴装式高分子正温度系数的自恢复保险丝。
为了达到上述的目的，本发明的技术方案如下一种表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝，包括片状的具有正温度系数特性的导电聚合物制成的芯片基体和装在芯片基体表面的片状电极；制成芯片基体的导电聚合物包括重量比为1∶5-1∶10的两种熔融指数分别为0.02-1.5及1.2-4.0的高密度粉末状聚乙烯、重量比为1∶99-50∶50的导电碳黑和N系列碳黑、氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅和二氧化钛等构成的填料。
在本发明的优选方案中，所述的两个片状电极分别贴装在芯片基体的相对的两个端面上并被引出至同一端，产品外形结构符合表面贴装式元件的要求。
所述的芯片基体的一个最大端面上的两端分别贴装有第一电极和副电极，芯片基体上相对的另一个最大端面上装有第二主电极，芯片基体上对应于第二主电极和副电极的位置设有穿孔，第二主电极、副电极通过装设在穿孔中辅助电极连接成一体。
所述的芯片基体的一个最大端面上的两端分别贴装有第一电极和副电极，芯片基体上相对的另一个最大端面上装有第二主电极，第二主电极、副电极通过绕过两个最大端面之间的一个侧面的辅助电极连接成一体。
一种制造表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝的方法，依次包括如下步骤混合成型步骤，将聚乙烯、碳黑和填料混合并挤出再热压整型制成芯片基体；前热处理步骤，采用80-150℃的温度进行热处理；辐照步骤，采用电子束辐照，剂量为5-50Mrad；热压贴合步骤，将电极箔与芯片基体热压贴合；回流焊步骤，使引出电极与芯片基体上的电极箔焊接在一起，制成成品；后热处理步骤，采用100-160℃的温度进行热处理。
在本发明的优选方案中，所述的混合成型步骤中，采用密炼机或双螺杆机混合，采用单螺杆机挤出并热压成型。
所述的电子束辐照步骤中采用保护气氛处理。
所述的热压贴合步骤中采用的电极箔为铜基薄电极，电极与芯片基体的结合面镀镍并经过粗糙化处理。
由于采用上述的技术方案，产品的耐流特性、耐温特性和机械结构均得到相应的改善。
图1为本发明所述的自恢复保险丝的一种实施例的结构示意图；图2为本发明所述的自恢复保险丝的另一种实施例的结构示意图；图3为本发明所述的自恢复保险丝的第三种实施例的结构示意图；图4为本发明所述的自恢复保险丝的制造方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明
一种表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝，包括片状的具有正温度系数特性的导电聚合物制成的芯片基体1和贴装在芯片基体1表面的电极箔6；制成芯片基体的混合物中包括重量比为1∶5-1∶10的两种熔融指数分别为0.02-1.5及1.2-4.0的高密度粉末状聚乙烯，采用这两种粉末状的聚乙烯，分子链结构得以优化，耐流特性、耐温特性均可相应改善；重量比为1∶99-50∶50的导电碳黑和N系列碳黑，碳黑越多，电阻率越小，但是，混合不易，工艺性能变差，不容易制作，耐流性能差容易烧毁，适当添加导电碳黑，可减少碳黑添加量，从而既可降低电阻率、改善导电性能，又能保证工艺性能；氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅和二氧化钛等构成的填料。
如图1所示，两个电极箔6分别贴装在芯片基体1的相对的上下两个端面上，两个电极箔6均分别通过片状引脚7引出至下端。
如图2所示，所述的芯片基体1的一个最大端面上的两端分别贴装有第一电极2和副电极4，芯片基体1上相对的另一个最大端面上装有第二主电极3，芯片基体1上对应于第二主电极3和副电极4的位置设有穿孔，第二主电极3、副电极4通过装设在穿孔中辅助电极5连接成一体。
如图3所示，所述的芯片基体1的一个最大端面上的两端分别贴装有第一主电极2和副电极4，芯片基体1上相对的另一个最大端面上装有第二主电极3，第二主电极3、副电极4通过绕过两个最大端面之间的侧面的辅助电极5连接成一体。
如图4所示，一种制造表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝的方法，依次包括如下步骤混合成型步骤，将聚乙烯、碳黑和填料混合并挤出成型制成芯片基体，采用密炼机或双螺杆机混合，采用单螺杆机挤出并热压成型；前热处理步骤，采用80-150℃的温度进行热处理，释放混合过程中的机械应力和热应力；辐照步骤，采用剂量为5-50Mard的电子束辐照，为了改善降低辐照过程中氧对材料特性的破坏，采用充氮处理以隔离氧；热压贴合步骤，将铜基箔电极与芯片基体热压贴合，两者的结合面镀镍并相糙化处理，以避免铜离子对聚乙烯材料的降解作用及增加结合力；回流焊步骤，使引出电极与贴在芯片基体上的电极箔焊接在一起，制成成品；
后热处理步骤，采用100-160℃的温度进行热处理，释放辐照和热压贴合过程中的机械剪切应力和热应力，使产品性能参数稳定。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质与必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内与在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.一种表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝，其特征在于包括片状的具有正温度系数特性的导电聚合物制成的芯片基体和装在芯片基体表面的片状电极；制成芯片基体的导电聚合物包括重量比为1∶5-1∶10的两种熔融指数分别为0.02-1.5及1.2-4.0的高密度粉末状聚乙烯、重量比为1∶99-50∶50的导电碳黑和N系列碳黑、氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅和二氧化钛等构成的填料。
2.根据权利要求1所述的表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝，其特征是所述的两个片状电极分别贴装在芯片基体的相对的两个端面上并被引出至同一端。
3.根据权利要求1所述的表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝，其特征是所述的芯片基体的一个最大端面上的两端分别贴装有第一电极和副电极，芯片基体上相对的另一个最大端面上装有第二主电极，芯片基体上对应于第二主电极和副电极的位置设有穿孔，第二主电极、副电极通过装设在穿孔中辅助电极连接成一体。
4.根据权利要求1所述的表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝，其特征是所述的芯片基体的一个最大端面上的两端分别贴装有第一电极和副电极，芯片基体上相对的另一个最大端面上装有第二主电极，第二主电极、副电极通过绕过两个最大端面之间的一个侧面的辅助电极连接成一体。
5.一种制造权利要求1所述的表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝的方法，依次包括如下步骤混合成型步骤，将聚乙烯、碳黑和填料混合并挤出再热压整型制成芯片基体；前热处理步骤，采用80至150℃的温度进行热处理；辐照步骤，采用电子束辐照，剂量为5-50Mrad；热压贴合步骤，将电极箔与芯片基体热压贴合；回流焊步骤，使引出电极与芯片基体上的电极箔焊接在一起，制成成品；后热处理步骤，采用100至160℃的温度进行热处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的混合成型步骤中，采用密炼机或双螺杆机混合，采用单螺杆机挤出并热压成型。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的电子束辐照步骤中采用保护气氛处理。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的热压贴合步骤中采用的电极箔为铜基薄电极，电极与芯片基体的结合面镀镍并经过粗糙化处理。
全文摘要
一种表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝及其制造方法，包括片状的具有正温度系数特性的导电聚合物制成的芯片基体和装在芯片基体表面的片状电极；制成芯片基体的导电聚合物包括重量比为1∶5－1∶10的两种熔融指数分别为0.02－1.5及1.2－4.0的高密度粉末状聚乙烯、重量比为1∶99－50∶50的导电碳黑和N系列碳黑、氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅和二氧化钛等构成的填料。产品的耐流特性、耐温特性和机械结构均得到相应的改善。
文档编号H01C7/02GK1492450SQ02146009
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月23日 优先权日2002年10月23日
发明者汪润田, 孙晗龙, 黄光晴, 徐义南, 李习斌 申请人:深圳市固派电子有限公司