一种表面贴装高分子PTC 热敏电阻

yu9988

主要原料的表面贴装高分子 PTC热敏电阻器及其制  
造方法。它的侧面有防止短路的绝缘胶保护。在  
利用 SMT工艺上线安装时经常会出现锡珠现象，普  
通的表面贴装高分子热敏电阻若有锡珠出现在  
元件侧面就会短路，而本发明就可以避免这个隐患。与现有技术相比，本发明采用了特殊的加工工艺，通过侧面的绝缘处理，避免了元件由于锡珠或贴装时装歪后可能出现的短路现象，提高了其安全可靠性。  
1.一种表面贴装式高分子 PTC热敏电阻器，由高分子 PPTC芯材和贴覆于上述芯材两面的金属箱片电极构成复合片材，然后制成表面贴装型式的高分子 PTC热敏电阻器，其特征在于，在所述表面贴装型式的高分子 PTC热敏电阻器的侧面涂有绝缘材料层。 2.根据权利要求 1所述的一种表面贴装式高分子 PTC热敏电阻器，所述的绝缘材料层为丙二盼环氧树脂、盼醒环氧树脂及甲盼环氧树脂中的一种或一种以上混合物。 3.根据权利要求 l或 2所述的一种表面贴装式高分子 PTC热敏电阻器，其制造方法为: A、将芯材组分高分子聚合物、导电填料、纳米填料和其他填料及加工助剂在高速混合机内混合，然后将混合物 100~2000C温度下混炼，然后用模压或挤出的方法制成芯材: B、再用热压的方法在热压机上把金属锚片复合于上述片材的两个表面，制成复合片材: C、然后再将上述复合片材用 Y射线 (Co60 )辐照交联，再采用印制线路板工艺制成表面贴装型高分子 PTC热敏电阻器: D、最后在表面贴装型高分子 PTC热敏电阻器的侧面涂上绝缘材料。 4.根据权利要求 3所述的一种表面贴装式高分子 PTC热敏电阻器的制造方法，其特征在于:所述 A步骤中制得的芯材面积为 100~ 1000cm2，厚为 O.1~3.0mmo   
5.根据权利要求 3所述的一种表面贴装式高分子 PTC热敏电阻器的  
制造方法，其特征在于:所述 C步骤的复合片材采用电子束辐照  
交联。   
6.根据权利要求 3或权利要求 5中任意一项权利所述的一种表面贴  
装式高分子 PTC热敏电阻器的制造方法，其特征在于:辐照剂量  
为 5"-' 1OOMrad。  
一种表面贴装高分子 PTC热敏电阻器及其制造方法  
技术领域  
本发明涉及一种导电高分子聚合物复合材料为主要原料的电子  
元器件及其制造方法，尤其是涉及一种表面贴装高分子 PTC热敏电  
阻器及其制造方法。  
背景技术  
在填充导电粒子的结晶或半结晶高分子复合材料中可表现出正  
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。这些结晶  
或半结晶聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯，  
以及它们的共聚物。导电粒子包括碳黑、石墨、碳纤维、金属粉末  
(如银粉、铜粉、铝粉、镰粉、不锈钢粉)。在较低的温度时，这类  
导体呈现较低的电阻率，而当温度升高到其高分子聚合物熔点附近，  
也就是达到所谓的"关断"温度时，电阻率急骤升高。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设置。  
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自复性保险丝时，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，其电阻值又可恢复到低阻值状态。  
表面贴装高分子 PTC热敏电阻器己广泛地应用到通信、计算机、  
家用电器等众多领域中。通常表面贴装高分子 PTC热敏电阻器的芯  
材结构如图 1、图 2所示，即两层金属销片电极夹一层高分子 PTC  
材料芯片构成的芯材，或者由两个以上这样的芯材叠加制成。当热  
敏电阻器处于"关断"状态时，芯片处于高电阻状态，两层电极片  
间的电压增大。由于表面贴装高分子 PTC是应用在 SMT领域，焊接  
方式是回流焊，在回流焊过程中不可避免的有时会出现锡珠，如果  
锡珠在 PTC侧面出现，就有可能产生短路现象，如图 3、图 4所示。  
发明内容  
针对已有技术存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种可  
以避免侧面短路、安全可靠的高分子 PTC热敏电阻器:  
本发明的另一目的在于提供这种高分子 PTC热敏电阻器的制造  
方法。  
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 z  
由高分子 PTC芯材和贴覆于上述芯材两面的金属箱片电极构成  
复合片材，通过印制线路板工艺制成表面贴装型式的高分子 PTC热  
敏电阻器，然后在侧面涂上绝缘材料。  
所述的芯材由高分子聚合物、导电填料、纳米填料以及其他填  
料和加工助剂混合而成。  
所述的芯材组分中高分子聚合物是一种或一种以上聚合物的共混  
物，如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯，以及它们的  
共混物。  
所述的芯材组分中导电填料是下述一种或几种材料的混合物，如  
碳黑、石墨、碳纤维、金属粉末、金属氧化物。  
所述的芯材组分中纳米填料是下述一种或儿种材料的混合物，如  
纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钵、纳米二氧化铁、纳米碳  
酸钙。  
所述的芯材组分中的其它填料是下述一种或几种材料的混合物，如陶土、氢氧化钱、氢氧化铝、滑石粉。  
所述的芯材组分中的加工助剂是指抗氧剂、交联促进剂、偶联  
剂，其中抗氧剂可以是盼类或胶类化合物，如盼类抗氧剂 ANOX70，交联促进剂可以是多官能团不饱和化合物，如三烯丙基异氧尿酸酶 (TAIC)，偶联剂可以是硅炕或钦酸酶类有机化合物，如铁偶联剂 TCF。所述的绝缘材料是下述一种或几种材料的混合物，如丙二盼环  
氧树脂，盼醒环氧树脂，甲盼环氧树脂。一种表面贴装高分子 PTC热敏电阻器的制造方法，可以描述如下:将芯材组分高分子聚合物、导电填料、纳米填料和其他填料及  
加工助剂在高速混合机内混合，然后将混合物在 100""" 200 oc温度下  
混炼，然后用模压或挤出的方法制成面积为 100""" 1OOOc时，厚 0.1 ,....,   
3.0mm的芯材:再用热压的方法在热压机上把金属锚片复合于上述  
片材的两个表面，制成复合片材，然后再将此复合片材用 Y射线  
(Coω〉或电子束辐照交联，剂量为  5""' 100陆"。再采用印制线路  
板工艺制成表面贴装型高分子 PTC 热敏电阻器。最后在侧面涂上绝  
缘材料。  
本发明表面贴装型高分子 PTC 热敏电阻器产品与现有技术相  
比，由于采用了侧面涂覆绝缘材料的技术，其优点为避免产品在 SMT  
领域应用时易产生的短路现象。  
附图说明  
图 1 为已有技术的两层金属箱片电极夹一层高分子 PTC材料芯片构  
成的芯材结构图:  
图 2为已有技术的两个以上图 1所述的芯材叠加制成的芯材结构图:  
图 3为图 1结构在 PTC侧面出现锡珠的结构图:  
图 4为图 2结构在 PTC侧面出现锡珠的结构图:  
图 5 为本发明的两层金属锚片电极夹一层高分子 PTC材料芯片构成  
的芯材结构图:  
图 6为本发明的两个以上图 5所述的芯材叠加制成的芯材结构图。  
图中标号说明   
l一电镀锡  2一阻焊膜   
3一绝缘材料  4一金属销片   
5一聚合物 PTC芯材   
具体实施方式   
实施例 1  
将高密度聚乙烯、碳黑、纳米碳酸钙、氢氧化镇和抗氧剂按一  
定比例在高速混合器中混合 10min。然后将混合物组分在 180 0C温度  
下于密炼机中混炼均匀，经冷却，粉碎后将其放在压模中，压力 5Mpa，  
温度 180 0C条件下压制成面积 200c时，厚 0.2mm芯材。将表面粗化  
后的镰片经平整后，在压力 5Mpa，温度 160 0C条件下热压到芯材的  
双面，即得到高分子 PTC复合片材，在真空烘箱中 80 0C热处理 48  
小时后，用 Y射线 <Co60 )辐照，剂量为 15 Mrad，再将复合片经过  
印制线路板工艺即可制得表面贴装型式聚合物热敏电阻器。最后将  
表面贴装型高分子 PTC热敏电阻器放入模具中，使其侧面露在模具  
外。然后用刷子将其侧面涂丙二盼环氧树脂，在烘箱里经 145 0C， 40   
分钟固化。  
实施例 2  
将高密度聚乙烯、碳黑、纳米碳酸钙、氢氧化镇和抗氧剂按一  
定比例在高速混合器中混合 10min。然后将混合物组分在 200 0C温度  
下于密炼机中混炼均匀，经冷却，粉碎后将其放在压模中，压力 4Mpa，  
温度 180 0C条件下压制成面积 500cm2，厚 1.5 mm芯材。将表面粗化  
后的镰片经平整后，在压力 5Mpa，温度 160 0C条件下热压到芯材的  
双面，即得到高分子 PTC复合片材，在真空烘箱中 80 0C热处理 48  
小时后，用 y射线 <co60 )辐照，剂量为 30陆'ad，再将复合片经过  
印制线路板工艺即可制得表面贴装型式聚合物热敏电阻器。最后将  
表面贴装型高分子 PTC热敏电阻器放入模具中，使其侧面露在模具  
外。然后用刷子将其侧面涂丙二盼环氧树脂，在烘箱里经 145 0C， 40   
分钟固化。  
通过上述实施例制得的热敏电阻器如图 5、图 6所示，图 5中  
聚合物 PTC芯材 5的两面包有金属锚片(铜片) 4，外层的相应位置  
有阻焊膜 2及电镀锡 1，在电阻器的侧面涂有绝缘材料 3，图 6为两  
个以上图 5所述的芯材叠加制成的芯材结构。