高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及热敏电阻技术领域，公开了一种高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法及装置。所述高分子正温度系数热敏电阻材料的制造方法，包括：将聚合物材料和陶瓷粉末材料组成的组合材料通过密炼塑化和造粒以形成颗粒复合材料；将所述颗粒复合材料进行真空压合；对形成的高分子正温度系数热敏电阻材料进行辐照交联；通过真空压合将金属箔片压合到高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面；以及通过高温焊接将电极片焊接到高分子正温度系数热敏电阻芯片的金属箔片表面。本发明专利技术通过辐照交联和真空压合，使颗粒复合材料的聚合物材料内部形成网状结构，避免陶瓷粉末材料堆叠现象，提升了高分子正温度系数热敏电阻元件的室温低电阻性能和电阻再现性。

Manufacturing Method and Device of Polymer Positive Temperature Coefficient Thermistor

【技术实现步骤摘要】
高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法及装置
本专利技术涉及热敏电阻
，尤其涉及一种高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法及装置。
技术介绍
针对小功率电阻设备及集成电路的短路及过载保护需求，近年来开始出现高分子正温度系数热敏电阻器件(PolymericPositiveTemperatureCoefficient，PPTC)的过流保护元件。PPTC器件主要以半结晶聚合物为基体，加入导电填料构成，常温下呈低阻状态，此时器件为正常工作状态。当电路短路或过载时，流经器件的大电流使基体温度升高，至熔融时基体中高分子材料体积膨胀，基体内部导电链呈雪崩状态，此时PPTC器件阻抗为高阻状态，而当异常电流排除或者元件两端电压降低到足够小时，PPTC元件自热不足以维持高分子材料体积膨胀温度，基体内部导电链恢复，其阻抗又恢复到低阻状态。目前，工业生产中常用的高分子正温度系数热敏电阻器件主要有炭黑填充高分子导电材料、金属粉末填充高分子材料以及陶瓷粉末填充高分子导电材料等方式。碳黑因电阻率大，且极易团聚或者附聚，制成的热敏电阻易产生负温度系数，且无法达到期望的低电阻；而金属粉末，如镍粉等，易氧化，电阻不稳定；而无氧陶瓷粉末因自身结构优势，电阻率低，又不易氧化，故受到大家的观注。但是由于陶瓷粉末的导电材料主要通过堆叠的方式形成导电通路，当该复合材料中的结晶性高分子聚合物因过流或者过温受热后冷却，生产高分子再结晶现象，会导致陶瓷粉堆叠方式发生改变，使得导电通路减少，造成该导电复合材料的电阻在反复承受过流或者反复承受过高温的触发反应时电阻不易回复至初始值，出现电阻再现性差的问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法及装置，解决现有高分子正温度系数热敏电阻器件的室温低电阻性能和电阻再现性较差的技术问题。根据本专利技术的一个实施例，提供一种高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法，包括：将聚合物材料和陶瓷粉末材料组成的组合材料通过密炼塑化和造粒以形成颗粒复合材料；将所述颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料；对形成的高分子正温度系数热敏电阻材料进行辐照交联；通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后的高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片；以及通过高温焊接将电极片焊接到所述高分子正温度系数热敏电阻芯片的金属箔片表面以形成高分子正温度系数热敏电阻元件。优选的，所述将所述颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料，包括：将所述颗粒复合材料填充在两个钢板模框中间；将两个钢板模框对齐并进行真空压合；以及将真空压合后的颗粒复合材料进行裁切而形成高分子正温度系数热敏电阻材料。优选的，所述通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后的高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片，包括：通过真空压合将金属箔片压合到所述高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面；以及将真空压合后的颗粒复合材料进行裁切而形成高分子正温度系数热敏电阻芯片。优选的，在所述通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后的高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片之后，还包括：对形成的高分子正温度系数热敏电阻芯片重复多次进行辐照交联和真空压合。优选的，所述高温焊接是通过锡膏进行回流焊。优选的，所述组合材料中聚合物材料和陶瓷粉材料的体积比为30:70至70:30。优选的，所述聚合物材料为乙烯聚合物、丙烯聚合物或聚氟化合物中的一种或组合，所述陶瓷粉材料为碳化钛、碳化钨或碳化铌中的一种或组合。优选的，所述真空压合的温度为155至185℃，压合压力为10至15MPa。根据本专利技术另一个实施例，还提供一种高分子正温度系数热敏电阻材料的制造装置，包括密炼塑化单元、造粒单元、真空压合单元、辐照交联单元和高温焊接单元，所述密炼塑化单元用于将聚合物材料和陶瓷粉末材料组成的组合材料进行密炼塑化，所述造粒单元用于将所述密炼塑化单元密炼塑化后的组合材料进行造粒而形成颗粒复合材料，所述真空压合单元用于将所述造粒单元形成的颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料、并将金属箔片压合到所述高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片，所述辐照交联单元用于对所述真空压合单元真空压合形成的高分子正温度系数热敏电阻材料进行辐照交联，所述高温焊接单元用于将电极片焊接到所述高分子正温度系数热敏电阻芯片的金属箔片表面以形成高分子正温度系数热敏电阻元件。优选的，所述辐照交联单元和真空压合单元还用于对高分子正温度系数热敏电阻芯片重复多次进行辐照交联和真空压合。本专利技术提供的高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法及装置，将聚合物材料和陶瓷粉末材料组成的组合材料通过密炼塑化和造粒以形成颗粒复合材料；将所述颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料；对形成的高分子正温度系数热敏电阻材料进行辐照交联；通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后的高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片；以及通过高温焊接将电极片焊接到所述高分子正温度系数热敏电阻芯片的金属箔片表面以形成高分子正温度系数热敏电阻元件。本专利技术通过辐照交联和真空压合，使颗粒复合材料的聚合物材料内部无定形区结构发生交联而形成网状结构，固定所述陶瓷粉材料的内部结构，避免部分陶瓷粉末材料堆叠现象，降低了密炼塑化后所述陶瓷粉末材料的表面活性，避免陶瓷粉末材料和聚合物材料的表面发生排斥，降低了陶瓷粉末材料发生堆叠的概率，避免了聚合物材料再结晶过程中导电材料堆叠方式发生改变的情况，提升了高分子正温度系数热敏电阻元件的室温低电阻性能和电阻再现性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例中高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法的流程示意图。图2为本专利技术一个实施例中真空压合形成高分子正温度系数热敏电阻材料的流程示意图。图3为本专利技术一个实施例中真空压合形成高分子正温度系数热敏电阻芯片的流程示意图。图4为本专利技术一个实施例中高分子正温度系数热敏电阻元件的结构示意图。图5为本专利技术另一个实施例中高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法的流程示意图。图6为本专利技术一个实施例中高分子正温度系数热敏电阻元件的制造装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法，其特征在于，包括：将聚合物材料和陶瓷粉末材料组成的组合材料通过密炼塑化和造粒以形成颗粒复合材料；将所述颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料；对形成的高分子正温度系数热敏电阻材料进行辐照交联；通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后的高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片；以及通过高温焊接将电极片焊接到所述高分子正温度系数热敏电阻芯片的金属箔片表面以形成高分子正温度系数热敏电阻元件。

【技术特征摘要】
1.一种高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法，其特征在于，包括：将聚合物材料和陶瓷粉末材料组成的组合材料通过密炼塑化和造粒以形成颗粒复合材料；将所述颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料；对形成的高分子正温度系数热敏电阻材料进行辐照交联；通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后的高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片；以及通过高温焊接将电极片焊接到所述高分子正温度系数热敏电阻芯片的金属箔片表面以形成高分子正温度系数热敏电阻元件。2.根据权利要求1所述的高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法，其特征在于，所述将所述颗粒复合材料进行真空压合以形成高分子正温度系数热敏电阻材料，包括：将所述颗粒复合材料填充在两个钢板模框中间；将两个钢板模框对齐并进行真空压合；以及将真空压合后的颗粒复合材料进行裁切而形成高分子正温度系数热敏电阻材料。3.根据权利要求1所述的高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法，其特征在于，所述通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片，包括：通过真空压合将金属箔片压合到辐照交联后高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面；以及将真空压合后的颗粒复合材料进行裁切而形成高分子正温度系数热敏电阻芯片。4.根据权利要求1所述的高分子正温度系数热敏电阻元件的制造方法，其特征在于，在所述通过真空压合将金属箔片压合到所述高分子正温度系数热敏电阻材料的上下表面以形成高分子正温度系数热敏电阻芯片之后，还包括：对形成的高分子正温度系数热敏电阻芯片重复多次进行辐照交联和真空压合。5.根据权利要求1所述的高分...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆煜，
申请(专利权)人：深圳市金瑞电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44