专利名称：高分子ptc热敏电阻器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种由导电高分子聚合物复合材料为主要原料制造的电子元器件，尤其是涉及一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器及其制造方法。
背景技术：
填充导电粒子的结晶或半结晶高分子复合材料可表现出正温度系数PTC(positive temperature coefficient)现象。也就是说，在一定的温度范围内，自身的电阻率会随温度的升高而增大。具有PTC特性的这类导电体己制成热敏电阻器，应用于电路的过流保护。在通常状态下，电路中的电流相对较小，热敏电阻器温度较低，而当由电路故障引起的大电流通过此热敏电阻器时，其温度会突然升高到“关断”温度，导致其电阻值变得很大，这样就使电路处于一种近似“开路”状态，从而保护了电路中其他元件。而当故障排除后，热敏电阻器的温度下降，其电阻值又可较快恢复到低阻值状态。高分子PTC热敏电阻器已广泛地应用到通信、计算机、汽车、工业控制、家用电器等众多领域中。
通常高分子PTC热敏电阻器的芯材为所谓“三明治”结构，即两层金属箔片电极夹一层高分子PTC材料芯片。由于高分子PTC材料芯片的电阻值决定热敏电阻器的电阻值，因此，在高分子PTC热敏电阻器的生产制造过程中，由于产品的外形尺寸相对固定，为了得到不同电阻值的产品，需要制备相对应电阻值的高分子PTC材料芯片，也就是说，每一种产品都需要一种对应的高分子PTC材料配方。当产品型号较多时，需要的高分子PTC材料配方较多，给实际生产带来不便。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述技术存在的不足，提供一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器。
本发明的另一目的是提供这种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器的制造方法。
本发明的技术方案是一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器，由芯材及贴覆在芯材两面的金属电极及与金属电极连接的引线构成，其中高分子PTC热敏电阻器的芯材由多层具有PTC特性的芯片叠层压制而构成，且多层具有PTC特性的芯片的配方可以完全相同或部分相同也可以不同。
所述芯片由导电填料分散于聚合物所组成的正温度系数聚合物上压制而成，其中，聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯及其混合物或共聚物。
所述的导电填料为金属粒子、碳黑及其混合物。
所述导电极片选自铜、镍、金、银中的一种或其合金的箔片。
该高分子PTC热敏电阻器的芯材由多层具有PTC特性的芯片叠层复合构成，可以通过控制不同配方的芯片在芯材中芯片总数中的所占比例，调节芯材的电阻值，从而获得多种型号的高分子PTC热敏电阻器。
本发明的高分子PTC热敏电阻器制造方法是将多层具有PTC特性的芯片叠加压制成复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属电极，切割成要求的尺寸大小，并在电极两端连接引线即得到高分子PTC热敏电阻器。
与现有技术相比，本发明采用了以上所述的生产方法，实现了高分子PTC热敏电阻器芯片叠层复合的新颖结构，由较少的高分子PTC材料配方生产较多型号高分子PTC热敏电阻器，生产工艺简单，降低生产成本。
具体实施例方式
实施例1将4层厚度为0.5mm电阻率为5Ω·cm高分子PTC芯片A压制成厚度为2.0mm的复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属镍箔，切割成尺寸大小为5mm*5mm的小片，并在电极两端连接引线，即得到电阻值为4Ω的高分子PTC热敏电阻器。
实施例2将3层厚度为0.5mm电阻率为5Ω.cm高分子PTC芯片A与1层厚度为0.5mm电阻率为25Ω.cm高分子PTC芯片B压制成厚度为2.0mm的复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属镍箔，切割成尺寸大小为5mm*5mm的小片，并在电极两端连接引线，即得到电阻值为8Ω的高分子PTC热敏电阻器。
实施例3将2层厚度为0.5mm电阻率为5Ω.cm高分子PTC芯片A与2层厚度为0.5mm电阻率为25Ω.cm高分子PTC芯片B压制成厚度为2.0mm的复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属镍箔，切割成尺寸大小为5mm*5mm的小片，并在电极两端连接引线，即得到电阻值为12Ω的高分子PTC热敏电阻器。
实施例4将1层厚度为0.5mm电阻率为5Ω.cm高分子PTC芯片A与3层厚度为0.5mm电阻率为25Ω.cm高分子PTC芯片B压制成厚度为2.0mm的复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属镍箔，切割成尺寸大小为5mm*5mm的小片，并在电极两端连接引线，即得到电阻值为16Ω的高分子PTC热敏电阻器。
实施例5将4层厚度为0.5mm电阻率为25Ω.cm高分子PTC芯片B压制成厚度为2.0mm的复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属镍箔，切割成尺寸大小为5mm*5mm的小片，并在电极两端连接引线，即得到电阻值为20Ω的高分子PTC热敏电阻器。
权利要求
1.一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器，由复合芯材、贴覆在芯材两面的金属电极及与金属电极连接的引线构成，其特征在于所述复合芯材由两层或两层以上具有PTC特性的高分子芯片叠层复合构成。
2.根据权利要求1所述的一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器，其特征在于所述具有PTC特性的高分子芯片由导电填料分散于聚合物所组成的具有正温度系数特性的复合材料压制而成，其中，聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯中的两种或三种的混合物或共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有复合芯片的高分子PTC热敏电阻器，其特征在于所述的两层或两层以上具有PTC特性的高分子芯片配方相同或部分相同。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器，其特征在于所述的两层或两层以上具有PTC特性的高分子芯片的配方是不相同的。
5.根据权利要求1所述的一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器，其特征在于所述的金属电极选自铜、镍、金、银中的一种或其合金的箔片。
6.根据权利要求1、2、3、4或5中任意一项权利要求所述的一种具有复合芯材的高分子PTC热敏电阻器，其制造方法是将多层具有PTC特性的芯片压制成复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属电极，切割成要求尺寸，然后在电极两端连接引线制成高分子PTC热敏电阻器。
全文摘要
本发明公开了一种以导电高分子聚合物复合材料为主要原料的高分子PTC热敏电阻器及其制造方法，高分子PTC热敏电阻器由芯材及贴覆在芯材两面的金属电极构成，高分子PTC热敏电阻器的芯材由多层具有PTC特性的芯片叠层复合构成。高分子PTC热敏电阻器制造方法是将多层具有PTC特性的芯片叠层制成复合芯材，然后在复合芯材两面贴覆金属电极，切割成要求尺寸大小的高分子PTC热敏电阻器。本发明实现了在产品外形尺寸相对固定情况下由较少的高分子PTC材料配方生产较多型号高分子PTC热敏电阻器。本发明的高分子PTC热敏电阻器主要应用于通信、计算机、汽车、工业控制、家用电器等领域中。
文档编号H01C7/02GK1529328SQ20031010780
公开日2004年9月15日 申请日期2003年10月1日 优先权日2003年10月1日
发明者侯李明, 王军, 秦玉廷, 杨兆国 申请人:上海维安热电材料股份有限公司