[發明專利]一種過溫過流保護元件用導電膠及其制作方法

有效

• 申請號: 201310391794.4
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103436197A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 南式榮;劉明龍
• 申請（專利權）人: 南京薩特科技發展有限公司
• 主分類號: C09J9/02
• 分類號: C09J9/02;C09J163/00;C09J183/04;C09J179/08;C09J161/06;C09J175/04;C09J133/00;H01M2/34
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種主要由鍍銀低熔點合金粉和基體樹脂組成的導電膠的制備方法，以及采用此導電膠作為熔斷體漿料制作過溫過流保護元件的方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷進步，各種便攜式電子設備，如手機、數碼相機、攝像機、筆記本電腦、平板電腦、掌上游戲機、播放器等逐步深入人們的日常生活，并成為其不可或缺的一部分。理所當然，作為這些便攜設備重要組成部分的電池其安全性也就越來越受到人們的重視。鋰離子電池以其容量大、體積小的顯著優點占據了電池市場的主流地位。但是，鋰離子電池在短路、過充電或充電電流過大時，容易造成電池體的劇烈升溫而損毀產品，嚴重時會發生爆炸、燃燒等事故，危及人身安全。

因此，一般在電路設計時，為了避免產品在使用過程中上述事故的發生，均會在電路中增加各種保護元件。在電路保護中，一般以熔斷器來作為過電流保護元件，當電路中電流過大時，熔斷器可以在規定時間內動作而切斷電流，從而防止過量的電流引發嚴重后果。另外，尤其對于鋰離子電池這類產品組件來說，電流量并非是使用過程中唯一需要考慮的危險因素，因為鋰離子電池在使用過程中還會由于自身功耗、或其使用環境溫度過高而過度發熱，甚至自燃。一般的熔斷器是利用過載電流將熔斷體加熱并熔斷而達到過電流保護的目的，它僅對電流量敏感，對于產品溫度并無明顯監控作用，因而通常還需要另外再增加一個過溫保護元件來實現對鋰離子電池等產品部件過溫保護的目的。

目前使用的過溫保護元件按其作用原理主要有三種類型，第一種是有機物型，主要是通過殼體內有機物在預定溫度下熔化而切斷電路；第二種是易熔合金型，利用低熔點合金在動作溫度下熔化而切斷電路；第三種是利用雙金屬片中兩種金屬熱膨脹系數的差異來切斷或導通電路，主要是構成溫度開關。由于這類過溫保護元件對溫度量的敏感性，通常它們都需要設置成帶有引腳的形狀，占據體積較大，更無法滿足表面貼裝的要求。

因此，在電子元器件微小型化、集成化的發展趨勢下，如果可以實現一種被動元件能夠同時具有過溫和過流雙重功能，不僅電路設計可以進一步簡化，對產品的安全保護特性也大大增強；另外，如果對于過溫保護元件也可以實現表面貼裝焊接工藝，將是對現在電子電路設計工作者的一大福音。

導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠黏劑，它通常以基體樹脂的粘接作用把導電粒子結合在一起形成導電通路，其工藝簡單、易于實現，通常用于微電子裝配、印刷電路板、導電線路連接等各種電子領域。導電膠也可以制成漿料形態，并能實現很高的線分辯率。

根據導電膠的組成與導電原理分析，可以認為導電膠非常適合于作為熔斷體印刷用電子漿料來使用，其原因包括：一方面，導電膠具有較高的電導率，且適于進行印刷成型；另一方面，用銀導電膠制成的熔斷體在分斷時，熔融金屬的熱能可以快速被周圍的有機樹脂基體材料吸收，從而自身具有滅弧功能，不需要額外增加一個滅弧裝置就可以應用到高電壓場合。

發明內容

本發明的目的是提供一種同時具有過溫和過流雙重功能的過溫過流保護元件用導電膠及其制作方法，以解決現有的過溫保護元件存在的需要設置成帶有引腳的形狀、占據體積較大、無法滿足表面貼裝要求的問題，

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種過溫過流保護元件用導電膠，由基體樹脂和導電填料組成，所述基體樹脂為環氧樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、聚胺酯、丙烯酸樹脂體系中的至少一種；所述導電填料為金、銀、銅、鋁、鎳金屬的粉末或石墨導電化合物中的至少一種。

導電填料為表層鍍銀的低熔點合金金屬粉末，其平均粒度為4μm~20μm，加入量按重量比為50wt%~80wt%。

所述低熔點合金為熔點在120℃~220℃之間的錫-銅合金、錫-銀-銅合金、錫-鉍合金、錫-鉍-銀合金、錫-銦合金中的一種。

上述過溫過流保護元件用導電膠的制備方法，包括以下步驟：

所有原料的加入比例均是以低熔點合金粉重量為基準計算；

a、將平均粒度為4μm~20μm的低熔點合金粉置入3wt%~15wt%濃度的堿溶液中進行堿洗，然后水洗3~5遍至中性，再進行過濾、烘干；

b、將步驟a中得到的合金粉置入0.2wt%~3wt%濃度的弱酸溶液中進行酸洗，然后經水洗3~5遍至中性后再用丙酮沖洗一遍，最后過濾、烘干備用；

c、按照低熔點合金粉重量的10%~35%配比稱取銀基前驅體，并加去離子水溶解，再加入上述低熔點合金粉重量的6%~25%的胺類絡合劑，胺類絡合劑為乙二胺、二乙烯三胺、多元醇胺等中的一種，制備得銀胺溶液；