[發明專利]一種車載PTC保護器

在審

• 申請號: 201710345322.3
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN108418195A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 曹清華;趙鑫建;曾杰;吳國臣
• 申請（專利權）人: 上海長園維安電子線路保護有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H3/08
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 韓國輝

本發明公開了一種車載PTC保護器，包括至少兩個PTC芯片和個數比所述PTC芯片多一個的金屬引腳，所述金屬引腳與所述PTC芯片依次層疊連接且相隔一個引腳的兩個引腳相互連接在一起，從而使得PTC芯片處于并聯狀態。本發明采用并聯的多芯片過電流保護結構，一方面可以大大降低保護元件的室溫電阻，延長車載中小型電機發生堵轉的觸發保護時間，另一方面，耐電壓等級與單獨芯片的耐電壓等級相同，從而可得到低室溫電阻、高耐電壓等級的小尺寸車載保護器，從而適用于安裝空間狹小和大電流的車載應用環境。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種車載PTC保護器。

背景技術

由聚合物和導電填料共混得到的聚合物基導電復合材料，其電阻與溫度通常具有非線性關系，隨著溫度的升高，聚合物基體的熱膨脹導致導電顆粒間間距增大，使得材料的體積電阻率增大，而當外界溫度接近聚合物基體熔點時，此時基體熱膨脹最為顯著，導電顆粒間距被急劇拉大，因此，導電復合材料的體積電阻率會出現幾個數量級的增大，即出現PTC(電阻正溫度系數)效應。這類聚合物導電復合材料在電子線路保護元件、加熱器、傳感器等領域有諸多應用。

隨著車載中小型直流電機小型化和扭矩的增大，其內部留給保護器的安裝空間也越來越小。相較于厚度方向，減小長和寬的尺寸尤為迫切，換言之，車載保護器在不降低電氣特性的前提下，縮小長和寬尺寸，將極大增加PTC保護器方案的競爭力。車載保護器的電氣性能包含室溫電阻和耐電壓等級，而室溫電阻與耐壓等級具有負相關性。對于某一特定的聚合物基導電復合材料來說，采用傳統的單芯片過電流保護結構(如圖1所示，由PTC芯片13和其兩側的引腳11、12組成)，往往難以同時滿足低室溫電阻(室溫電阻越低，觸發保護時間越長)以及高耐電壓等級；如滿足了低室溫電阻，其PTC效應往往較弱，耐電壓等級很低，制備成PTC保護器后，在保護過程中自身很容易出現燒片燒毀等現象。

發明內容

本發明的目的是提供一種車載保護器，該元件較小的長和寬尺寸，較低的室溫電阻，適用于安裝空間狹小和大電流的車載應用環境。

本發明采取的技術方案是：

一種車載PTC保護器，其特征在于：包括至少兩個PTC芯片和個數比所述PTC芯片多一個的金屬引腳，所述金屬引腳與所述PTC芯片依次層疊連接且相隔一個引腳的兩個引腳相互連接在一起。

所述PTC芯片由具有正溫度系數效應的含氟聚合物基導電復合材料和兩層金屬電極箔組成，含氟聚合物基導電復合材料置于該兩層金屬電極箔之間；每個PTC芯片通過兩側的金屬電極箔與金屬引腳連接。

優選地，具有正溫度系數效應的PTC芯片數量在2-5個之間。

優選地，所述的車載PTC保護器，其總厚度在1.2-6.0mm之間。

優選地，所述的車載PTC保護器，其PTC芯片的面積在30-400mm²之間。

優選地，所述的車載PTC保護器，其金屬引腳厚度在0.25-1.0mm之間。

本發明所述的車載PTC保護器，其特征在于：所述的含氟聚合物基導電復合材料，其含氟聚合物可以是聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、含氟丙烯酸共聚物、氟化乙丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一種或多種。

本發明所述的車載PTC保護器，其特征在于：所述的含氟聚合物基導電復合材料，其導電填料可以是炭黑、碳纖維、金屬粉末和金屬纖維中的任意一種。

本發明采用并聯的多芯片過電流保護結構，一方面可以大大降低保護元件的室溫電阻，延長車載中小型電機發生堵轉的觸發保護時間，另一方面，耐電壓等級與單獨芯片的耐電壓等級相同，從而可得到低室溫電阻、高耐電壓等級的小尺寸車載保護器。

附圖說明

圖1現有的車載PTC保護器的結構示意圖。