[發明專利]智能保護的元件及制成工藝

在審

• 申請號: 201510620226.6
• 申請日: 2015-09-26
• 公開（公告）號: CN105280316A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 周云福;張廣;李燕華;周全;王祖江
• 申請（專利權）人: 廣東百圳君耀電子有限公司
• 主分類號: H01C7/02
• 分類號: H01C7/02;H01C1/02;H01C1/14;H01C17/00;H01C17/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種智能保護的元件及制成工藝，深掘PPTC材料的特性實現對過電流或高溫時智能調整為高電阻加以控制電路爾后復原，做到連續擠出延壓及平穩電性的優質出品，結合PCB工藝實現生產高穩化，由此確保元件實現異常智能高速調節和應用智能低變阻。

技術領域

本發明涉及PPTC制造技術領域，具體涉及一種智能保護的元件及制成工藝。

背景技術

由于PTC復合材料層具備在正常情況下，保持低阻的狀態與其連接的電路進行正常使用；而當電路或電池發生過電流或者高溫現象時，其電阻阻值會瞬間變成一高電阻狀態以起到限制，保護后端電路的有過量的電流通過；電路恢復正常時，PTC復合材料層又自動恢復到低阻阻抗，這種反復的再現性及復原存在的時間段，讓各行業根據實際需求對其特性的巧妙利用。

在目前的生產工藝上，PTC復合材料由一種或一種以上具有結晶性的聚合物分子及導電填料所組成的，上述導電填料均勻分散于聚合物中。所述導電填料一般為炭黑、金屬顆粒或陶瓷粉末，例如：碳化鈦或碳化鎢等。在以炭黑為主要導電填料的PTC材料不易于達到低于0.2Ω·cm的體積電阻，即使達到比較好的電性讓炭黑占到90%左右比例，不單單是增加相應的生產成本，而且容易出現失去耐電壓的情況，對于生產過程的把控及降低出錯率也是一個急待解決的問題；以金屬顆粒為主導的PTC材料層，就是以碳化鈦或鎳粉為主要的成分，存在其界面結合差等問題而需要增加適當比例的界面相容劑以達到更好的粘結，但是界面相容劑存在著不可控性的風險；以陶瓷粉末為主導的PTC材料會出現導熱性比較差的問題，會造成元件在受熱時散熱存在問題或自身發熱無法很好的散開縮短使用壽命。

在成品的電性參數上，PTC元件因電阻無法降低，以致于其承載電流無法提升，而且按照傳統的制造方法，需要繼續增加芯片面積；但由于芯片尺寸太大，造成PPTC的過電流保護能力大大降低而存在安裝控件的限制問題，形成對于PTC元件對電路保護的局限性，大大限制了其自身對于市場需求的發展能力滿足。

發明內容

本發明為以PTC材料層添加石墨烯、調整元件結構方式和電極層尺寸參數解決PTC元件無法做到高再現性、低電阻變化、智能控制異常的問題，從而提供一種智能保護的元件結構及制成工藝。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案為一種智能保護的元件，包括PPTC復合材料芯片和上下端面層疊的至少一個絕緣層及至少一個電極層；所述PPTC復合材料芯片，包括PPTC復合材料層、芯片第一保護層和芯片第二保護層，芯片第一保護層和芯片第二保護層層疊PPTC復合材料層的表面并相互粘結；其中，電極層包括單個芯片保護層或芯片保護層與至少一個元件保護層用至少一個通孔貫穿元件表面達到電連接組合。

進一步地，所述的PPTC復合材料層為炭黑、石墨烯等復合物中的一種或幾種。

進一步地，為盡量降低對于傳統生產的改造力度及提高材料層的導熱及再現性，按質量百分比，2%-10%的石墨烯，20-80%的炭黑，10-40%的復合材料，各材料的組分之和為100%。

進一步地，所述的芯片保護層為金屬銅或銅箔，厚度介于10-55μm。

進一步地，所述的芯片保護層蝕刻比例區域達到電氣隔絕后形成芯片引用電極，芯片引用電極包括芯片第一引用電極和芯片第二引用電極，各自亦可再分割為至少一個部分。

進一步地，所述的絕緣層為單個電氣絕緣層或多個不同體積電氣絕緣層組合。

進一步地，所述的電氣絕緣層包括第一電氣隔絕層和第二電氣隔絕層。

進一步地，所述的元件保護層包括元件第一保護層和元件第二保護層，元件保護層位于元件外表面，界面積介于0.57-2.8 mm2。

進一步地，所述的元件保護層經過蝕刻后，各自亦可再分割分割為至少一個部分。