一种贴片型自恢复保护器及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及电子元器件领域，尤其涉耐压、耐流、体积小、功率大的新型贴片型自恢复保护器。一种贴片型自恢复保护器，其特征在于：所述的基体为HDPE为高分子基体，该基体按照下面配比制作（重量配比）：聚乙烯树脂8-14%、金属镍粉0.4-1%、导电陶瓷粉78-85%、导电材料3-6%、阻燃剂0.2-0.5%、分散剂0.1-0.5%，上述原料需混合均匀；所述的导电材料为导电炭黑或者纳米级碳纳米管；所述的导电陶瓷粉为碳化钛、碳化氮的混合物。本发明专利技术可以提供一种具有高耐压性能的新型贴片型自恢复保护器，该贴片型自恢复保护器具有快速跃升的性能，同时本发明专利技术还提供以该贴片型自恢复保护器从核心材料芯材到热敏电阻生产的完整工艺流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电子元器件领域，尤其设耐压、耐流、体积小、功率大的新型贴片型自 恢复保护器。
技术介绍
PPTC过流自恢复保护器应用在电路器件保护中市场前景非常广阔，产品的应用领 域有家电、电机、通讯、安防、玩具等，其中通讯、电机领域是最大也是最前沿的市场，其用途 对PPTC过流自恢复保护器保护元器件提出更高了要求，预防通讯、电机在受热高压高溫或 大电流或短路情况下容易发生燃烧事故，因此采用本项目产品对其提供电路过流的保护， 保障机电设备工作顺杨和人员安全起到很好的社会效益。过流自恢复保护器是开发早、种 类多、发展较成熟的敏感元器件。过流自恢复保护器由高分子导电复合材料组成，利用的原 理是溫度引起电阻变化。溫度低于Tc时，晶界处的负电荷被极化电荷部分抵消，使得势垒 高度大幅降低，晶界呈低阻状态；高于Tc时，自发极化消失，晶界处的负电荷无法得到极化 电荷势垒处于高位，晶界呈高阻状态。材料整体电阻急剧升高。不同反应的PTC过流自恢 复保护器还可W串联在一起，实行不同点的溫度保护，运样可W使得在如：手机电池，电子、 电器等零件在不同溫度阶段起到最经济最优良的保护。但是现在过流自恢复保护器的现状 主要存在W下问题：过流过载保护用的PTC过流自恢复保护器器主要品种有：陶瓷片型，壳 体型，包封型及贴片式等；我国在运方面研究起步较晚，技术工艺水平落后，而不论是国内 夕F，对产品要求耐压、耐流、体积小、功率大已成为趋势。贴片型自恢复保护器（SMD)因此体 积小、低阻值广泛用于电路板中，对手机、家电、玩具、安防等领域广泛应用，随着市场的需 求变化，对大功率、低电阻型的贴片型自恢复保护器需求也越来越大，它对电流其他元器件 起保护作用，当电路中电流过大或发生短路，会产生燃烧、爆炸事故，因此使用贴片型自恢 复保护器（SMD)对其提供短路过流的保护十分必要。普通的贴片型自复位保护器难W满足 大功率使用要求，必须提高贴片型自复位保护器的耐压性能、增大其使用功率已成为迫切 问题。上述的问题一直存在与行业中，至今限制了很多相关行业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高耐压性能的新型贴片型自恢复保护器，该贴片型 自恢复保护器具有快速跃升的性能，同时本专利技术还提供W该贴片型自恢复保护器从核屯、材 料忍材到热敏电阻生产的完整工艺流程。 本专利技术的技术方案是运样实现的：一种贴片型自恢复保护器，其特征在于：所述 的基体为皿阳为高分子基体，该基体按照下面配比制作(重量配比）：聚乙締树脂8-14%、金 属儀粉0. 4-1%、导电陶瓷粉78-85%、导电材料3-6%、阻燃剂0. 2-0. 5%、分散剂0. 1-0. 5%，上 述原料需混合均匀；所述的导电材料为导电炭黑或者纳米级碳纳米管；所述的导电陶瓷粉 为碳化铁、碳化氮的混合物。 所述的导电陶瓷粉中碳化铁、碳化氮的最佳配比为重量配比，碳化铁：碳化氮 二5:Io 所述的基体中按照重量比添加0-6%的其他助剂，所述的其他助剂包括抗氧剂 1010、硅烷偶联剂（K册70)中的任何一种或者二者同时添加。 所述的基体中最佳的配比为(重量配比）：聚乙締树脂10%、金属儀粉0. 7%、导电陶 瓷粉80. 7%、导电材料采用导电炭黑或者纳米级碳纳米中的任意一种4. 5%、阻燃剂3. 5%、分 散剂0. 3%，另外添加其他助剂包括抗氧剂1010为0. 2%和硅烷偶联剂（K册70)为0. 1%。 另外本专利技术还同时公开了一种贴片型自恢复保护器的加工方法，其特征在于：所 述的加工方法包括W下步骤， A、 材料预处理，即将需要添加的材料进行与处理，即放置在烘干箱中进行烘干，W降低 材料中的水分； B、 密炼处理，将各种材料按照添加比例进行称重，并将称重后的各种材料防止到真空 密炼机中密炼混合均匀； C、 开炼处理，将密炼成团的基体材料，切成小块冷却到常溫后、经破碎机破碎成《3mm 左右颗粒，然后用开炼机开炼(将经过锻碳处理过的铜锥放置在小炔基体材料两侧，进行热 压成型，使其压合为牢固的整体结构）或挤出机挤出制成两面覆铜锥的连续片状忍片，经过 切刀切成所需规格忍片。 D、将上述的压合铜锥的基体材料，用丫射线（C〇60)或采用电子加速器福照交联； E、PCB制作工艺和电锻工艺部分； 将通过上述处理的集体材料安装固定在PCB线路板或者安装固定支脚，制成成品。 在所述的A步骤中，将各种原料放置在烘箱或者真空烘箱中进行干燥处理，溫度控制在 100~160°C，真空热处理时间为42~4化。 所述的B步骤中，将各种通过预处理的上述原料经过称重配比在密炼机油溫 160~180°C溫度、延迟加压30min下于密炼机中混炼均匀，密炼时间0. 8~1.化密炼料成团。 在所述的步骤C中，忍材夹在两层经过锻炭处理过的铜锥之间，放于真空机的 压模中，在真空机给予IOMPa压片，压制成型工艺：预热8min，硫化热压5min，热压压力 lOMPa，热压溫度175~185°C，片材厚度0. 2~0. 3mm，真空度-0. 05~0. 08MPa。 所述的忍材材料制作在经过预处理、密炼、冷却和破碎后，可W直接使用挤出覆铜 膜一体机直接制成两面覆铜膜的忍片材料，也就是将C步骤工序由挤出覆铜膜一体机直接 完成。 所述的步骤D中的福照工艺参数，福照总剂量60KGY、能量3~lOMev、每次福照 10~20KGY，福照3~6次。 所述的步骤E中的福照工艺参数PCB制作的主要步骤包括内层线路制作，通孔制 作及外层线路制作。内层线路制作过程将忍片结构（PCB板内层）的两层铜锥分别蚀刻断， 用W使两铜锥间的忍材获得绝大部分电流分流，而不会出现短路状况。通孔制作是使得电 极与忍片结构导通。具体是在内层线路板两面各覆上一层绝缘层及一层铜锥，进行压合使 各层贴合紧密；PCB板钻孔，再电锻钻孔孔，使外层的电极与忍片结构通过通孔导通。外层 线路制作：将外层电极蚀刻成如成品外观的线路，印刷阻焊油墨。电锻上相应的锻层，保证 产品的可焊性。 本专利技术的有益效果在于： 1、 研发了一种由高密度聚乙締树脂（皿PE)与金属儀粉或导电陶瓷粉或导电炭黑或碳 纳米材料复合材料，各组分按照一定配比，经过一系列加工工艺，制成大功率、超低阻高分 子SMD自恢复型过流保护器，该自恢复型过流保护器具有快速跃升性能，且体积小巧，适合 使用在手机/平板电脑/等小型紧密电子设备中，该贴片型自恢复保护器可W大幅提升对 上述电子设备的自我保护功能，显著提高产品安全性； 2、 设计贴片型PTC热敏电阻产品结构，保障材料产品的电阻在IOmQ内：它是由层片状 高分子基PTC忍片、锻儀铜锥、弹性绝缘片和导电连接层组成，改变传统的插片式结构； 保证产品小型化、低阻值化。 3、形成贴片型特殊制造工艺及制造方法；采用全自动化流延挤出覆膜机、挤出溫 度170-220°C，挤出流延覆膜工艺，连续挤出贴片型PTC忍片，忍片厚度均匀，阻值一致性集 中，因此可明显提高产品的成品率，同时降低生产成本； 忍片材料中间层用环氧树脂进行隔离，可起到绝缘、隔热、防潮作用，运样可解决组合 材料自身耐储放问题? 对铜锥进行锻碳处理，与忍材热压复合，W获得电极忍材结合牢固，转变溫度在125°C， 运个转变溫度可W在此溫度下发生阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贴片型自恢复保护器，其特征在于： 所述的基体为HDPE为高分子基体，该基体按照下面配比制作（重量配比）：聚乙烯树脂8‑14%、金属镍粉0.4‑1%、导电陶瓷粉78‑85%、导电材料3‑‑6%、阻燃剂0.2‑0.5%、分散剂0.1‑0.5%，上述原料需混合均匀；所述的导电材料为导电炭黑或者纳米级碳纳米管；所述的导电陶瓷粉为碳化钛、碳化氮的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：国凤飞，尹晓军，李斌，
申请(专利权)人：江西省万瑞和电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36