热保护型压敏电阻器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种热保护型压敏电阻器，包括压敏芯片、热熔丝、导线引脚以及包封涂层；所述的压敏芯片表面涂覆有金属电极层；所述的导线引脚的一端直接与金属电极层焊接或通过热熔丝、中间电极与金属电极层焊接，并形成焊点；导线引脚导线另一端伸出包封涂层与外部连接；所述的包封涂层将压敏芯片、热熔丝、导线引脚的一端包裹。本发明产品结构简单，中间电极设置保证了与压敏电阻电极的接触面积，有效提高产品耐大电流冲击能力，中间电极导入有利于热传导、避免熔丝熔断时拉弧，加速熔断丝反应速度快；采用整体涂料包封，包封涂料同时起到熔丝与压敏电极隔离、产品整体包封的功能，简化工艺。
【专利说明】
热保护型压敏电阻器
技术领域
[0001]本发明涉及一种压敏电阻，尤其是一种热保护型压敏电阻。
【背景技术】
[0002]压敏电阻器依其优越的伏安特性曲线、低廉的生产成本，在电子线路过压、浪涌保护方面得到广泛用于，但线路因电子线路中过多的过压异常，导致压敏电阻器频发动作，出现性能降低、失效、严重时出现压敏电阻器自身击穿、燃烧现象，导致周边其它电阻组件燃烧，造成更大损失；
[0003]现有市场上一般采用传统的成品保险丝与压敏电阻、弹片结构与压敏电阻结构串联，如主要存在以下几种不足:
[0004]1、产品体积大、占用安装空间较大，无法满足模块微型化设计；
[0005]2、温度保险丝因外壳、安装位置影响，导致温度传递反馈速度慢，不利于电源及时断开；
[0006]3、产品部件组装复杂，不利于自动化、规模生产。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是:提出一种热保护型压敏电阻器，能够在压敏电阻失效后产生高热、起火前，更有效、快速的切断电源，防止起火燃烧。
[0008]本发明所采用的技术方案为:一种热保护型压敏电阻器，包括压敏芯片、热熔丝、导线引脚以及包封涂层;所述的压敏芯片表面涂覆有金属电极层;所述的导线引脚的一端直接与金属电极层焊接或通过热熔丝、中间电极与金属电极层焊接，并形成焊点;在热熔丝熔化后使导线引脚脱离中间电极，形成开路保护，所述的焊点为合金焊点。导线引脚导线另一端伸出包封涂层与外部连接；当压敏芯片温度升高到预定温度时，热熔丝熔断，切断线路连接避免产品高温异常;耐高温涂层保护产品避免产品高温燃烧、开裂影响周边元器件。所述的包封涂层将压敏芯片、热熔丝、导线引脚的一端包裹;所述的包封涂层由重量百分比分别为的经接枝改性的有机树脂15%?45%、无机盐填料15%?50%、硬化剂0.1 %?3%、溶剂3%?20%组成。
[0009]进一步的说，本发明所述的热熔丝是内部填充或表面涂有松香的热熔丝;或受热后可以产生促进熔丝断开的热熔胶。
[0010]再进一步的说，本发明所述的经接枝改性的有机树脂是由有机树脂与含胺基之硅烧或与二甲基二乙氧基娃烧进行接枝反应而成;且该有机树脂含有铝、娃、错、镁、1丐、钛、铁离子中的至少一种；含胺基之硅烷为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷;所述的有机树脂为环氧有机硅树脂、聚氨有机硅树脂、有机硅酚醛树脂和/或硼酚醛树脂;所述的无机盐填料为金属氧化物、滑石粉、云母粉、碳黑、石墨、二硫化钼、磷酸锌中的一种或两种以上的混合物。
[0011]再进一步的说，本发明所述的导线引脚的个数为两个;分别为第一导线引脚和第二导线引脚;所述的第一导线引脚的一端与压敏芯片一侧的金属电极层相连接;第一导线引脚的另一端延伸至包封层外部;所述的第二导线引脚的一端与热熔丝一端相连接，热熔丝另一端与中间电极连接，中间电极再与压敏芯片表面金属电极层连接;第二导线引脚的另一端延伸至包封层外部。
[0012]再进一步的说，本发明所述的导线引脚的个数为三个;分别为第一导线引脚、第二导线引脚和第三导线引脚;所述的第一导线引脚和第二导线引脚的一端分别与压敏芯片两侧的金属电极层相连接;第一导线引脚和第二导线引脚的另一端延伸至包封层外部;所述的第三导线引脚的一端与热熔丝一端相连接，热熔丝另一端与中间电极连接，中间电极再与压敏芯片表面金属电极连接，第三导线引脚的另一端延伸至包封层外部。
[0013]再进一步的说，本发明所述的焊点为含有锡、银、铜一种或多种成分的合金材料。
[0014]根据产品耐大电流冲击要求，采用中间电极，可以增加与压敏芯片表面金属电极接触面积，提尚广品通流能力。
[0015]本发明的有益效果是:产品结构简单，设计上热熔丝与中间电极连接，中间电极再与银面连接，中间电极设置保证了与压敏电阻电极的接触面积，有效提高产品耐大电流冲击能力，中间电极导入有利于热传导、避免熔丝熔断时拉弧，加速熔断丝反应速度快;新结构采用整体涂料包封，包封涂料同时起到熔丝与压敏电极隔离、产品整体包封的功能，简化工艺;新结构适于自动化、规模生产，且根据压敏电阻需要，选择不同规格热熔丝组合，设计灵活、适合场合广泛。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1是现有仿sro弹片技术的结构示意图；
[0018]图2是现有温度保险丝技术的结构示意图；
[0019]图3(a)是本发明二个导线引脚的结构示意图；
[0020]图3(b)是图3(a)的结构侧视图；
[0021 ]图4(a)是本发明三个导线引脚的结构示意图；
[0022]图4(b)是图4(a)的结构侧视图；
[0023]图中:1、合金焊点；2、中间电极;3、压敏芯片;4、热熔丝;5、包封涂层;6、导线引脚。
【具体实施方式】
[0024]现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0025]图1、2所示的是现有技术的压敏电阻的结构;其不足之处如【背景技术】中所述，此处不再重复叙述。
[0026]图3和图4是本发明结构示意图，包括压敏芯片、热熔丝、中间电极、引脚导线、包封涂层;所述的压敏芯片表面涂覆有金属电极层;所述的导线的一端与银电极层焊接或通过熔丝、中间电极与压敏电极层焊接，形成合金焊点;所述的热熔丝是内部填充或表面涂有松香等助熔材料的热熔丝;包封涂层将压芯片、热熔丝、中间电极、导线一端包裹，导线另一端伸出涂层可与外部连接;当压敏芯片温度升高到预定温度时，热熔丝熔断，致使导线与压敏芯片脱离，切断线路连接避免产品高温异常;涂层保护产品避免产品高温燃烧、开裂影响周边元器件。包封涂层将压敏芯片、热熔丝、导线引脚的一端包裹;所述的包封涂层由重量百分比分别为的经接枝改性的有机树脂15%?45%、无机盐填料15%?50%、硬化剂0.1 %?3%、溶剂3 %?20%组成。所述的经接枝改性的有机树脂是由有机树脂与含胺基之硅烷或与二甲基二乙氧基硅烷进行接枝反应而成;且该有机树脂含有铝、硅、锆、镁、钙、钛、铁离子中的至少一种。所述的含胺基之硅烷为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷。所述的有机树脂为环氧有机硅树脂、聚氨有机硅树脂、有机硅酚醛树脂和/或硼酚醛树脂。无机盐填料为金属氧化物、滑石粉、云母粉、碳黑、石墨、二硫化钼、磷酸锌中的一种或两种以上的混合物。接枝改质剂可为 Poly(dimethyl siloxane) (PDMS)、MPS(3-methacryloxy-propyl-trimethoxysilane)、GPS(3-glycidoxypropyl_trimethoxysilane)或为环状的娃氧化物及带有特殊反应官能基(vinyl、amino、epoxy group)之娃氧烧偶合剂等。硬化剂为胺类或酸酐类之任一种。溶剂为甲苯与二甲苯之混合液。以耐高温的有机树脂为基料，加入含铝、硅、锆、镁、钙、钛、铁等离子之接枝改性之绝缘导热材料形成有机材料，利用有机材料之结合性与成形性，成形于组件外部。当组件瞬间承受高温过程，有机材料会缓慢自我牺牲损耗，而有机接枝部分，因含有铝、硅、锆、镁、钙、钛、铁等离子在牺牲耗损过程，会高温氧化形成纳米等级的金属氧化物，这些纳米等级金属氧化物具有绝缘热传之功能而形成耐瞬间高温的保护功能，此结合物另一特色是耐高温热冲击性。
[0027]图3实例中，产品导线引脚的个数为两个，分别为第一导线引脚和第二导线引脚；所述的第一导线引脚的一端与压敏芯片一侧的金属电极层相连接;第一导线引脚的另一端延伸至包封层外部;所述的第二导线引脚的一端与压敏芯片另一侧的金属电极层相连接，并与热熔丝一端相连接，热熔丝另一端与中间电极连接，中间电极再与压敏芯片表面的金属电极连接;第二导线引脚的另一端延伸至包封层外部。
[0028]图4实例中，产品导线引脚的个数为三个，分别为第一导线引脚、第二导线引脚和第三导线引脚;所述的第一导线引脚和第二导线引脚的一端分别与压敏芯片两侧的金属电极层相连接;第一导线引脚和第二导线引脚的另一端延伸至包封层外部;所述的第三导线引脚的一端与压敏芯片一侧的金属电极层相连接;所述的第三导线引脚与热熔丝一端相连接，热熔丝另一端与中间电极连接，中间电极再与其压敏芯片表面金属电极连接，第三导线引脚的另一端延伸至包封层外部。
[0029]本发明的外观结构可以因压敏芯片、灌封外壳形状为圆型、方型等，包封方式为粉末涂、液涂、灌封等;本发明结构简单，压敏电阻芯片、热熔丝，电极导线可以自动化生产连续作业，不需要手动参与组装，可采用包封、灌封作业，采用导热性、耐高温优越性好的涂料，增加了热熔丝对温度的及时反馈，保证热保护的有效性，同时因结构的简单便于极大提高自动、规模化生产作业;本发明还可以根据客户需求，焊点选择不同温度合金热熔丝，与压敏电阻配合，广泛用于各种温度、过压保护场合性。与目前市场上使用的压敏电阻相比，本发明具有过热切断电源，防止起火燃烧功能；与现有传统的通用压敏电阻加成品温度保险、仿照sro弹片结构组装相比，本发明具有更快速的反馈速度，更快的切断电源防止起火燃烧，结构简单、成本极低，可以适用、取代现有传统的热保护型压敏电阻，适合各种过电压电路的保护。
[0030]以上说明书中描述的只是本发明的【具体实施方式】，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的【具体实施方式】做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。
【主权项】
1.一种热保护型压敏电阻器，其特征在于:包括压敏芯片、热熔丝、导线引脚以及包封涂层;所述的压敏芯片表面涂覆有金属电极层;所述的导线引脚的一端直接与金属电极层焊接或通过热熔丝、中间电极与金属电极层焊接，并形成焊点；导线引脚导线另一端伸出包封涂层与外部连接;所述的包封涂层将压敏芯片、热熔丝、导线引脚的一端包裹;所述的包封涂层由重量百分比分别为的经接枝改性的有机树脂15%?45%、无机盐填料15%?50 %、硬化剂0.1 %?3 %、溶剂3 %?20 %组成。2.如权利要求1所述的热保护型压敏电阻器，其特征在于:所述的热熔丝是内部填充或表面涂有松香的热熔丝;或受热后可以产生促进熔丝断开的热熔胶。3.如权利要求1所述的热保护型压敏电阻器，其特征在于:所述的经接枝改性的有机树脂是由有机树脂与含胺基之硅烷或与二甲基二乙氧基硅烷进行接枝反应而成;且该有机树脂含有铝、硅、锆、镁、钙、钛、铁离子中的至少一种;含胺基之硅烷为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷;所述的有机树脂为环氧有机硅树脂、聚氨有机硅树脂、有机硅酚醛树脂和/或硼酚醛树脂;所述的无机盐填料为金属氧化物、滑石粉、云母粉、碳黑、石墨、二硫化钼、磷酸锌中的一种或两种以上的混合物。4.如权利要求1所述的热保护型压敏电阻器，其特征在于:所述的导线引脚的个数为两个;分别为第一导线引脚和第二导线引脚;所述的第一导线引脚的一端与压敏芯片一侧的金属电极层相连接;第一导线引脚的另一端延伸至包封层外部;所述的第二导线引脚的一端与热熔丝一端相连接，热熔丝另一端与中间电极连接，中间电极再与压敏芯片表面金属电极层连接;第二导线引脚的另一端延伸至包封层外部。5.如权利要求1所述的热保护型压敏电阻器，其特征在于:所述的导线引脚的个数为三个;分别为第一导线引脚、第二导线引脚和第三导线引脚;所述的第一导线引脚和第二导线引脚的一端分别与压敏芯片两侧的金属电极层相连接;第一导线引脚和第二导线引脚的另一端延伸至包封层外部;所述的第三导线引脚的一端与热熔丝一端相连接，热熔丝另一端与中间电极连接，中间电极再与压敏芯片表面金属电极连接，第三导线引脚的另一端延伸至包封层外部。6.如权利要求1所述的热保护型压敏电阻器，其特征在于:所述的焊点为含有锡、银、铜一种或多种成分的合金材料。
【文档编号】H01C1/144GK105895284SQ201610409880
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】韩纪念, 高冲冲, 隋介衡, 黄任亨, 李晓乐
【申请人】兴勤（常州）电子有限公司