[發明專利]一種過流過壓保護元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201310123749.0
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103236380A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 南式榮;楊漫雪;唐彬
• 申請（專利權）人: 南京薩特科技發展有限公司
• 主分類號: H01H85/041
• 分類號: H01H85/041;H01H69/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于過流過壓保護元件領域，具體涉及一種用于過流過壓保護元件的結構及制造方法。

背景技術

搭載于二次電池的保護元件，需要具備過電流過電壓保護功能，現有的過電流過電壓保護元件在低溫熔體旁設有發熱體，其作用機理為：第一種狀況，當電路中電流過大時低溫熔體因其自身發熱而熔斷，電路斷開；第二種狀況，當電池充電電壓過大時，電池本身釋放電流通過發熱體，使發熱體發熱，發熱體發出的熱量達到低溫熔體的熔點，使連接電極的低溫熔體熔融斷開，從而切斷電路。

如專利CN102362328A和CN102468645A所述，兩者都采用陶瓷作為基底，陶瓷有很好的耐熱性，但本身也具有很好的導熱性。當保護元件經過紅外線回流焊爐時，位于基板上的低熔點金屬層容易受熱熔化，不利于操作；另外，發熱體也位于陶瓷基板上，發熱體發出的熱部分傳給了陶瓷基片，延遲低熔點合金的熔斷時間；熔體位于中電極上，通過低熔點合金片利用錫膏焊接、電弧焊接、超音波焊接、激光焊接、熱壓焊接或熔接使低熔點合金片與電極連接的方式對設備的要求較高，不利于大批量生產。

如專利CN102362328A所述，其主要通過采用放射狀錫膏層的方式來提升對熔化后低熔點合金的吸收力度，而專利CN102468645A所述，主要通過橋接結構來改善低熔點合金的吸收力度，然而對于目前保護元件往輕、薄、短、小趨勢發展的今天，顯然不是理想的保護方式。

發明內容

針對現有技術中過流過壓保護元件存在的上述問題，本發明提供一種過流過壓保護元件及其制造方法。

本發明的技術方案是：

一種過流過壓保護元件，包括承載板、熔體、上蓋板和端面電極：

所述承載板包括中電極、下電極、電阻層、第一絕緣層、第二絕緣層，所述中電極分隔為至少三個孤立的區域，中電極和下電極之間設有電阻層和電阻電極，下電極與電阻層之間設有第一絕緣層，中電極與電阻層之間設有第二絕緣層；

所述熔體覆蓋于中電極上，使中電極彼此孤立的區域形成電連接；

所述上蓋板為開口朝向承載板的凹槽結構，包括開口端和與開口端相對的封閉端，所述開口端與承載板粘結結合形成一空腔，所述封閉端的外側設有上電極，所述封閉端的內側設有助熔層；

所述端面電極設置于承載板和上蓋板兩側，使上電極、中電極和下電極之間形成電連接。

進一步，所述助熔層與熔體之間設有間隙，間隙內設有助熔劑。

進一步，所述熔體包括第一金屬層和第二金屬層，所述第二金屬層連續布設于中電極上以及中電極彼此孤立的區域之間，使中電極彼此孤立的區域形成電連接，所述第一金屬層設置于第二金屬層上。

進一步，所述熔體包括第一金屬層和焊錫膏，所述第一金屬層為層狀結構，第一金屬層通過焊錫膏與中電極彼此孤立的區域相連接。

進一步，所述第一絕緣層和第二絕緣層為耐高溫的有機高分子材料。

進一步，所述上蓋板的開口端與承載板通過膠粘劑粘合。

進一步，所述助熔層為金屬平面。

一種過流過壓保護元件陣列，包括若干個上述過流過壓保護元件。

一種上述過流過壓保護元件陣列的制造方法，具體包括如下步驟：

(a)制備承載板：在一塊雙面覆有金屬箔的基板的一側形成電阻體陣列，所述電阻體陣列包含電阻電極陣列和電阻陣列，在基板的另一側形成下電極圖案，然后在電阻體陣列一側貼附第二絕緣層，并在第二絕緣層上貼附銅箔，然后在銅箔上形成中電極陣列，然后在中電極上形成熔體；

(b)制備上蓋板：上蓋板一側形成凹槽陣列，并在凹槽內形成助熔層陣列，凹槽的另一側形成上電極；

(c)組合：在熔體上涂布助熔劑，在上蓋板與承載板粘合部位涂布膠粘劑，并將上蓋板與承載板對位粘合內部形成空腔陣列，使膠粘劑固化；

(d)形成端面電極：在基于空腔的X和Y方向形成通孔陣列，并形成端面電極，使上電極、中電極及下電極形成電連接；

(e)分割成型：對已完成的通孔陣列基板進行分割，形成單個過流過壓保護元件。

進一步，步驟（a）中采用真空濺射方法形成電阻體陣列。

進一步，步驟（a）中采用刻蝕方法形成下電極。

進一步，步驟（a）中形成熔體的方法為：先采用真空濺射的方式在中電極上沉積第二金屬層，然后再采用電鍍的方式電鍍上第一層金屬層。