[發(fā)明專利]高通流熱敏元件及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111952028A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 隋介衡
• 申請（專利權）人: 江西興勤電子有限公司
• 主分類號: H01C1/084
• 分類號: H01C1/084;H01C1/16;H01C1/144;H01C7/04
• 代理公司: 常州知融專利代理事務所(普通合伙) 32302
• 代理人: 路接洲

本發(fā)明涉及電子元器件技術領域，尤其是一種具有高電流通過能力的熱敏元件及其制備方法，克服現(xiàn)有熱敏元件最大過流能力難以提高的問題，方案是，具有熱敏瓷體和導電引腳，熱敏瓷體兩極極面上設有銀電極層，銀電極層的表面上還具有噴銅層，導電引腳經(jīng)無鉛焊錫焊接在噴銅層上，噴銅層可以阻隔焊錫對銀電極層的侵蝕，噴銅層更可對熱敏瓷體散熱降低熱敏瓷體本體溫度；相應的制備方法具有過程：a.通過配料、制粒、成型和燒結制成熱敏瓷體；b.對熱敏瓷體兩極極面上印燒銀電極；c.在所印燒的銀電極外噴涂噴銅層；d.在噴銅層上經(jīng)無鉛焊錫焊接導電引腳。銀電極層中金屬組成物為80～99.5wt％的銀和0.5～20wt％的鎳鉻合金、鎳釩合金、鉻、鈀和鉑中的一種或一種以上的組合物。

技術領域

本發(fā)明涉及電子元器件技術領域，尤其是一種具有高電流通過能力的熱敏元件及其制備方法。

背景技術

突波電流抑制用功率型熱敏電阻NTC廣泛應用于開機保護電路中，其在完成抑制突波電流作用后，由于熱敏電阻的自熱效應，熱敏電阻器本體溫度升高，其電阻值將下降到非常小的程度，從降低功耗，此時NTC處于穩(wěn)態(tài)，我們將穩(wěn)態(tài)下NTC能夠加載的最大電流稱為Imax，目前，客戶在NTC選型時，由于設計空間及PCB板工作溫度的限制，一般對NTC有以下要求：小型化、高Imax加載能力和低本體溫度。

在NTC產(chǎn)品的制備工藝中，依據(jù)焊錫種類(用于NTC芯片和引腳的連接)的不同，可分為兩類：1.無鉛品(焊錫熔點約217℃)，2.含鉛品(焊接熔點約287℃)，因NTC穩(wěn)態(tài)時的工作溫度和加載的穩(wěn)態(tài)電流呈正比，故在一定程度上，Imax能力會受限于焊錫的材質，因為穩(wěn)態(tài)電流提升后，NTC本體溫床升高，當溫度超過焊錫的熔點時，焊錫會熔融，又因銀和錫有很好的互溶性，會引起“錫蝕銀”的現(xiàn)象，破壞電極層，導致導電引腳脫落，進而引起NTC失效。

如何降低穩(wěn)態(tài)加載時的本體溫升，成為Imax能力提升的關鍵，現(xiàn)有的技術手段和相應存在的缺點是：

a.增加本體尺寸，提升產(chǎn)品功率，增加散熱面積，進而降低本體溫度，提升Imax能力；相應的缺點是，元件在安裝板上一般都有限定的安裝空間，客戶往往不能接受尺寸上的增加，且成本較高；

b.增加芯片的電極厚度(目前一般是Ag電極)，減緩高溫下焊錫熔融侵蝕Ag電極的過程，短時間內(nèi)在一定程度上提升Imax能力；相應的缺點是，增加電極厚度無法從根本上解決溫升的問題，只能減緩，從長期穩(wěn)定性看有失效風險，且電極為貴金屬，成本較高；

c.焊接部位導線打彎成不規(guī)則形狀，增加導線和電極的接觸面積，借助導線散熱，提升Imax能力；相應的缺點是，增加導線和電極的接觸面積，改善程度有限，不能滿足較高的設計要求；

d.采用高鉛焊錫焊接，提升焊錫熔點，能承受更高的本體溫度，增強Imax能力；相應的缺點是，高鉛焊錫存在重金屬污染，在今后不長的時間就會被禁止使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提出一種使用無鉛焊錫、不改變本體尺寸和成本可控的具有較小本體溫升的高通流熱敏元件及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高通流熱敏元件，具有熱敏瓷體和導電引腳，所述熱敏瓷體兩極極面上設有銀電極層，所述銀電極層的表面還具有噴銅層，所述導電引腳焊接在噴銅層上。所述噴銅層可以阻隔焊錫對銀電極層的侵蝕，噴銅層更可對熱敏瓷體散熱降低熱敏瓷體本體溫度。

具體的為了環(huán)保，避免重金屬污染，所述導電引腳經(jīng)無鉛焊錫焊接在噴銅層上。