一種貼片型自恢復保護器及其生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電子元器件領域，尤其設耐壓、耐流、體積小、功率大的新型貼片型自 恢復保護器。
【背景技術】
[0002] PPTC過流自恢復保護器應用在電路器件保護中市場前景非常廣闊，產品的應用領 域有家電、電機、通訊、安防、玩具等，其中通訊、電機領域是最大也是最前沿的市場，其用途 對PPTC過流自恢復保護器保護元器件提出更高了要求，預防通訊、電機在受熱高壓高溫或 大電流或短路情況下容易發生燃燒事故，因此采用本項目產品對其提供電路過流的保護， 保障機電設備工作順楊和人員安全起到很好的社會效益。過流自恢復保護器是開發早、種 類多、發展較成熟的敏感元器件。過流自恢復保護器由高分子導電復合材料組成，利用的原 理是溫度引起電阻變化。溫度低于Tc時，晶界處的負電荷被極化電荷部分抵消，使得勢壘 高度大幅降低，晶界呈低阻狀態；高于Tc時，自發極化消失，晶界處的負電荷無法得到極化 電荷勢壘處于高位，晶界呈高阻狀態。材料整體電阻急劇升高。不同反應的PTC過流自恢 復保護器還可W串聯在一起，實行不同點的溫度保護，運樣可W使得在如：手機電池，電子、 電器等零件在不同溫度階段起到最經濟最優良的保護。但是現在過流自恢復保護器的現狀 主要存在W下問題：過流過載保護用的PTC過流自恢復保護器器主要品種有：陶瓷片型，殼 體型，包封型及貼片式等；我國在運方面研究起步較晚，技術工藝水平落后，而不論是國內 夕F，對產品要求耐壓、耐流、體積小、功率大已成為趨勢。貼片型自恢復保護器（SMD)因此體 積小、低阻值廣泛用于電路板中，對手機、家電、玩具、安防等領域廣泛應用，隨著市場的需 求變化，對大功率、低電阻型的貼片型自恢復保護器需求也越來越大，它對電流其他元器件 起保護作用，當電路中電流過大或發生短路，會產生燃燒、爆炸事故，因此使用貼片型自恢 復保護器（SMD)對其提供短路過流的保護十分必要。普通的貼片型自復位保護器難W滿足 大功率使用要求，必須提高貼片型自復位保護器的耐壓性能、增大其使用功率已成為迫切 問題。上述的問題一直存在與行業中，至今限制了很多相關行業的發展。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種具有高耐壓性能的新型貼片型自恢復保護器，該貼片型 自恢復保護器具有快速躍升的性能，同時本發明還提供W該貼片型自恢復保護器從核屯、材 料忍材到熱敏電阻生產的完整工藝流程。
[0004] 本發明的技術方案是運樣實現的：一種貼片型自恢復保護器，其特征在于：所述 的基體為皿陽為高分子基體，該基體按照下面配比制作(重量配比）：聚乙締樹脂8-14%、金 屬儀粉0. 4-1%、導電陶瓷粉78-85%、導電材料3-6%、阻燃劑0. 2-0. 5%、分散劑0. 1-0. 5%，上 述原料需混合均勻；所述的導電材料為導電炭黑或者納米級碳納米管；所述的導電陶瓷粉 為碳化鐵、碳化氮的混合物。
[0005] 所述的導電陶瓷粉中碳化鐵、碳化氮的最佳配比為重量配比，碳化鐵：碳化氮 二5:Io
[0006] 所述的基體中按照重量比添加0-6%的其他助劑，所述的其他助劑包括抗氧劑 1010、硅烷偶聯劑（K冊70)中的任何一種或者二者同時添加。
[0007] 所述的基體中最佳的配比為(重量配比）：聚乙締樹脂10%、金屬儀粉0. 7%、導電陶 瓷粉80. 7%、導電材料采用導電炭黑或者納米級碳納米中的任意一種4. 5%、阻燃劑3. 5%、分 散劑0. 3%，另外添加其他助劑包括抗氧劑1010為0. 2%和硅烷偶聯劑（K冊70)為0. 1%。
[0008] 另外本發明還同時公開了一種貼片型自恢復保護器的加工方法，其特征在于：所 述的加工方法包括W下步驟， A、 材料預處理，即將需要添加的材料進行與處理，即放置在烘干箱中進行烘干，W降低 材料中的水分； B、 密煉處理，將各種材料按照添加比例進行稱重，并將稱重后的各種材料防止到真空 密煉機中密煉混合均勻； C、 開煉處理，將密煉成團的基體材料，切成小塊冷卻到常溫后、經破碎機破碎成《3mm 左右顆粒，然后用開煉機開煉(將經過鍛碳處理過的銅錐放置在小炔基體材料兩側，進行熱 壓成型，使其壓合為牢固的整體結構）或擠出機擠出制成兩面覆銅錐的連續片狀忍片，經過 切刀切成所需規格忍片。
[0009] D、將上述的壓合銅錐的基體材料，用丫射線（C〇60)或采用電子加速器福照交聯； E、PCB制作工藝和電鍛工藝部分； 將通過上述處理的集體材料安裝固定在PCB線路板或者安裝固定支腳，制成成品。 在所述的A步驟中，將各種原料放置在烘箱或者真空烘箱中進行干燥處理，溫度控制在 100~160°C，真空熱處理時間為42~4化。
[0010] 所述的B步驟中，將各種通過預處理的上述原料經過稱重配比在密煉機油溫 160~180°C溫度、延遲加壓30min下于密煉機中混煉均勻，密煉時間0. 8~1.化密煉料成團。
[0011] 在所述的步驟C中，忍材夾在兩層經過鍛炭處理過的銅錐之間，放于真空機的 壓模中，在真空機給予IOMPa壓片，壓制成型工藝：預熱8min，硫化熱壓5min，熱壓壓力 lOMPa，熱壓溫度175~185°C，片材厚度0. 2~0. 3mm，真空度-0. 05~0. 08MPa。
[0012] 所述的忍材材料制作在經過預處理、密煉、冷卻和破碎后，可W直接使用擠出覆銅 膜一體機直接制成兩面覆銅膜的忍片材料，也就是將C步驟工序由擠出覆銅膜一體機直接 完成。
[0013] 所述的步驟D中的福照工藝參數，福照總劑量60KGY、能量3~lOMev、每次福照 10~20KGY，福照3~6次。
[0014] 所述的步驟E中的福照工藝參數PCB制作的主要步驟包括內層線路制作，通孔制 作及外層線路制作。內層線路制作過程將忍片結構（PCB板內層）的兩層銅錐分別蝕刻斷， 用W使兩銅錐間的忍材獲得絕大部分電流分流，而不會出現短路狀況。通孔制作是使得電 極與忍片結構導通。具體是在內層線路板兩面各覆上一層絕緣層及一層銅錐，進行壓合使 各層貼合緊密；PCB板鉆孔，再電鍛鉆孔孔，使外層的電極與忍片結構通過通孔導通。外層 線路制作：將外層電極蝕刻成如成品外觀的線路，印刷阻焊油墨。電鍛上相應的鍛層，保證 產品的可焊性。
[0015] 本發明的有益效果在于： 1、 研發了一種由高密度聚乙締樹脂（皿PE)與金屬儀粉或導電陶瓷粉或導電炭黑或碳 納米材料復合材料，各組分按照一定配比，經過一系列加工工藝，制成大功率、超低阻高分 子SMD自恢復型過流保護器，該自恢復型過流保護器具有快速躍升性能，且體積小巧，適合 使用在手機/平板電腦/等小型緊密電子設備中，該貼片型自恢復保護器可W大幅提升對 上述電子設備的自我保護功能，顯著提高產品安全性； 2、 設計貼片型PTC熱敏電阻產品結構，保障材料產品的電阻在IOmQ內：它是由層片狀 高分子基PTC忍片、鍛儀銅錐、彈性絕緣片和導電連接層組成，改變傳統的插片式結構； 保證產品小型化、低阻值化。
[0016] 3、形成貼片型特殊制造工藝及制造方法；采用全自動化流延擠出覆膜機、擠出溫 度170-220°C，擠出流延覆膜工藝，連續擠出貼片型PTC忍片，忍片厚度均勻，阻值一致性集 中，因此可明顯提高產品的成品率，同時降低生產成本； 忍片材料中間層用環氧樹脂進行隔離，可起到絕緣、隔熱、防潮作用，運樣可解決組合 材料自身耐儲放問題? 對銅錐進行鍛碳處理，與忍材熱壓復合，W獲得電極忍材結合牢固，轉變溫度在125°C， 運個轉變溫度可W在此溫度下發生阻值突變，保障產品不發生誤動作的優點。最高耐壓72V 該耐壓超出現有產品12%，電阻值低20%，具有良好電阻溫度系數的樣品。
【附圖說明】 圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0018] 本發明中設及的是一種新型的熱敏電阻，行業中也稱為自恢復保護器。主要使用 與電子行業中的一種電子元器件。本發明中通過采用特殊配方制成作為自恢復保護器的 基體材料，該材料具有良好的快速躍升性能，且體積可W制作的非常小巧。下面為本發明 中基體材料的配方，即述的基體為皿PE為高分子基體，一般該基體制作成片狀，W便切割 后制成自恢復保護器。該基體按照下面配比制作(重量配比）：聚乙締樹脂8-14%、金屬儀粉 0. 4-1%、導電陶瓷粉78-85%、導電材料3-6%、阻燃劑0. 2-0. 5%、分散劑0. 1-0. 5%，上述原料 需混合均勻。在上述配方中添加的聚乙締樹脂才使用的時候，可W采用高密度聚乙締、低密 度聚乙締配合使用，主要考慮是高密度聚乙締料硬，加工性不好，易斷裂，但對忍片耐電壓 性好；低密度聚乙締對忍片耐電壓性不好，但其加工流動性、柔初性好，兩種