一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法技术

本发明专利技术属于电子元器件技术领域，尤其涉及一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于元件主体侧面上除第一凹槽和第二凹槽以外位置的包封层，元件主体包括至少一个低阻热敏电阻、设置于低阻热敏电阻的上下表面的PP层和设置于PP层上的第一电极和第二电极。现对于现有技术，本发明专利技术通过优化高耐候性可靠的过流保护元件的制作工艺，可以获得以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。

A method of making weather resistant and reliable over-current protection element

【技术实现步骤摘要】
一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法
本专利技术属于电子元器件
，尤其涉及一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法。
技术介绍
高分子PPTC过流保护元件(PolymerPositiveTemperatureCoefficient简称PPTC)，指的是在一定的温度范围内，具有电阻对温度变化反应灵敏的特性，当电流或温度升高，阻值逐步变大，回路电流变小，以达到过流保护效果；当电流或温度恢复正常，其阻值又恢复到低阻状态，可以继续使用。该元件可作为电流或温度感测的材料，已广泛运用于过电流或过温保护电路上，涉及汽车运用领域、工业控制运用领域、家用电器运用领域、电脑便携式设备运用领域、手机蓝牙等消费类电子领域。高分子PPTC贴片结构产品如图1所示，包括电极A1’、电极B2’、PPTC复合材料3’、PP层4’和PPTC铜箔5’；在现有公开的技术中，高分子PPTC贴片结构产品中的PPTC复合材料3’四面均暴露在空气中，PPTC复合材料3’中的导电填料容易被氧化或者PPTC复合材料3’受到湿气侵蚀等，暴露在空气中时间越长，产品阻值就会出现升高，严重影响产品正常额定工作电流特性，影响产品正常使用寿命等性能。此外，现有技术中的自恢复保险丝一般加工流程如下：先将聚合物和导电物开炼式加工或混炼加工，形成复合物，然后对复合物进行压合加工以形成PPTC(高分子PTC)芯片，最后将PPTC芯片进行冲压，切割或经过PCB加工成自恢复保险丝。其流程相对简单，但一致性差。其中的高分子PTC(PPTC)材料是由一种或几种导电粒子与一种或几种结晶或半结晶高分子材料及各种添加剂复合加工而成，现有复合加工方式主要选择开炼式加工或混炼加工，再破碎成粒子或造粒；该开炼加工方式为开放式，需要人工不停打包混合，存在打包不均匀，湿气裹入材料里面及污染风险。打包不均匀会导致电阻率一致性差，性能不稳定的风险。混炼加工方式是在密闭室混炼，但具有内温控制不精准及混炼均匀性不好的缺点，最终导致材料阻值分布不均匀。而且在将复合物压合加工成PPTC芯片的过程中，主要是通过压机将复合加工好的PPTC复合材料上下表面覆盖电极铜箔；压合时需要专用缓冲材料——铁氟龙脱模布，其与钢板形成多层结构。该工艺存在的问题点是厚度一致性差及复合材料混合均匀性不好，导致阻值分布不够均匀。厚度一致性差的原因是多层结构由缓冲材料，铁氟龙脱模布及钢板叠层压合工艺，存在叠层多重定位，累积公差大，压力不均匀等缺陷。这两种工艺上的缺陷导致高分子自恢复保险丝(PPTC)阻值不均匀，性能不稳定。本专利技术目的在于提供一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其是以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其是以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，所述过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于所述元件主体侧面上除所述第一凹槽和所述第二凹槽以外位置的包封层，所述元件主体包括低阻热敏电阻、设置于所述低阻热敏电阻的上下表面的PP层、设置于所述PP层上的第一电极和第二电极，其制作方法至少包括如下步骤：第一步，在双螺杆造粒机中采用双螺杆造粒加工的方式将聚合物和导电物质混合在一起并造粒，形成混合物，；第二步，在单螺杆挤出成型机中采用单螺杆挤出加工工艺将第一步得到的混合物熔融挤出，形成PPTC片状材料，将该片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间，形成PPTC芯片；第三步，对第二步形成的PPTC芯片进行电子束辐照处理；第四步，对PPTC芯片进行冲压，然后经过PCB加工工艺形成低阻热敏电阻，再对上电极铜箔和下电极铜箔上做内层线路蚀刻处理，然后在上电极铜箔的上表面依次铺设PP层和外层铜箔，在下电极铜箔的下表面依次铺设PP层和外层铜箔，真空压合；第五步，在外层铜箔上进行外层线路蚀刻，使外层铜箔在PP层的两端分别形成第一电极和第二电极，然后采用钻孔工艺在元件主体的两端分别形成第一凹槽和第二凹槽，再通过清洗除胶、沉铜镀锡的处理工艺，使得第一凹槽把上电极铜箔和第一电极连接起来，第二凹槽把下电极铜箔和第二电极连接起来；第六步，采用封胶工艺对元件主体四个侧面进行封胶，然后进行热固化处理，从而将裸露在空气中的低阻热敏电阻全部包封，但第一凹槽和第二凹槽完好保留不被包封，形成包封层。整个产品的上表面和下表面未被包封层包封，从而可以确保产品焊接强度。作为本专利技术高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为(2-10)：(90-98)。按体积比，导电物质占比是聚合物粉末占比的2～3倍。作为本专利技术高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第一步中，所述聚合物为聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯丁二烯-丙烯腈共聚物、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氟乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯中的至少一种；导电物质为碳化钛、碳化钒、碳化锆、碳化钨、碳化铌、碳化钼、硼化钛、硼化钒、硼化锆、硼化铌和氮化钛中的至少一种。作为本专利技术高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，所述导电物质的粒径大小介于0.01μm至20μm之间。作为本专利技术高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺为：将聚合物和导电物质预混后从喂料口加入自控温加热料筒内，二者经过双螺杆均匀混合后从出料模头挤出，形成混合物，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热料筒上的排气孔和抽真空口排出。作为本专利技术高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，自控温加热料筒设置为八个，其中，最远离出料模头的第一自控温加热料筒内的温度为120℃-150℃，第二自控温加热料筒至第八自控温加热料筒的温度为235℃～275℃，出料模头的温度为235～275℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为8～15rpm。因为材料密度落差大，材料加工如果采用早期开炼式或混炼式加工，材料混合均匀性不好，导致材料阻值一致性差，而且容易裹入湿气或杂质污染风险；本专利技术通过该工艺将聚合物和导电物质均匀的混合在一起，挤出过程中夹杂或释放气体通过抽真空口排出，加工过程中材料存在的湿气也可通过排气孔及抽真空口排出，确保聚合物材料无水汽存在，自动化程度高，出料稳定，混炼均匀，材料性能稳定。作为本专利技术高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第二步中，熔融挤出的具体工艺为：将第一步得到的混合物从喂料区加入自控温加热高耐磨性材料料筒内，二者经过高耐磨性单螺杆加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于，所述过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于所述元件主体侧面上除所述第一凹槽和所述第二凹槽以外位置的包封层，所述元件主体包括低阻热敏电阻、设置于所述低阻热敏电阻的上下表面的PP层和设置于所述PP层上的第一电极和第二电极，其制作方法至少包括如下步骤：/n第一步，在双螺杆造粒机中采用双螺杆造粒加工的方式将聚合物和导电物质混合在一起并造粒，形成混合物；/n第二步，在单螺杆挤出成型机中采用单螺杆挤出加工工艺将第一步得到的混合物熔融挤出，形成PPTC片状材料，将该片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间，形成PPTC芯片；/n第三步，对第二步形成的PPTC芯片进行电子束辐照处理；/n第四步，对PPTC芯片进行冲压，然后经过PCB加工工艺形成低阻热敏电阻，再对上电极铜箔和下电极铜箔上做内层线路蚀刻处理，然后在上电极铜箔的上表面依次铺设PP层和外层铜箔，在下电极铜箔的下表面依次铺设PP层和外层铜箔，真空压合；/n第五步，在外层铜箔上进行外层线路蚀刻，使外层铜箔在PP层的两端分别形成第一电极和第二电极，然后采用钻孔工艺在元件主体的两端分别形成第一凹槽和第二凹槽，再通过清洗除胶、沉铜镀锡的处理工艺，使得第一凹槽把上电极铜箔和第一电极连接起来，第二凹槽把下电极铜箔和第二电极连接起来；/n第六步，采用封胶工艺对元件主体四个侧面进行封胶，然后进行热固化处理，从而将裸露在空气中的低阻热敏电阻全部包封，形成包封层，但第一凹槽和第二凹槽完好保留不被包封。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于，所述过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于所述元件主体侧面上除所述第一凹槽和所述第二凹槽以外位置的包封层，所述元件主体包括低阻热敏电阻、设置于所述低阻热敏电阻的上下表面的PP层和设置于所述PP层上的第一电极和第二电极，其制作方法至少包括如下步骤：
第一步，在双螺杆造粒机中采用双螺杆造粒加工的方式将聚合物和导电物质混合在一起并造粒，形成混合物；
第二步，在单螺杆挤出成型机中采用单螺杆挤出加工工艺将第一步得到的混合物熔融挤出，形成PPTC片状材料，将该片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间，形成PPTC芯片；
第三步，对第二步形成的PPTC芯片进行电子束辐照处理；
第四步，对PPTC芯片进行冲压，然后经过PCB加工工艺形成低阻热敏电阻，再对上电极铜箔和下电极铜箔上做内层线路蚀刻处理，然后在上电极铜箔的上表面依次铺设PP层和外层铜箔，在下电极铜箔的下表面依次铺设PP层和外层铜箔，真空压合；
第五步，在外层铜箔上进行外层线路蚀刻，使外层铜箔在PP层的两端分别形成第一电极和第二电极，然后采用钻孔工艺在元件主体的两端分别形成第一凹槽和第二凹槽，再通过清洗除胶、沉铜镀锡的处理工艺，使得第一凹槽把上电极铜箔和第一电极连接起来，第二凹槽把下电极铜箔和第二电极连接起来；
第六步，采用封胶工艺对元件主体四个侧面进行封胶，然后进行热固化处理，从而将裸露在空气中的低阻热敏电阻全部包封，形成包封层，但第一凹槽和第二凹槽完好保留不被包封。


2.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第一步中，聚合物和导电物质的质量比为(2-10)：(90-98)；第一步中，所述聚合物为聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯丁二烯-丙烯腈共聚物、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氟乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯中的至少一种；导电物质为碳化钛、碳化钒、碳化锆、碳化钨、碳化铌、碳化钼、硼化钛、硼化钒、硼化锆、硼化铌和氮化钛中的至少一种；所述导电物质的粒径大小介于0.01μm至20μm之间。


3.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺为：将聚合物和导电物质预混后从喂料口加入自控温加热料筒内，二者经过双螺杆均匀混合后从出料...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊敏，陈锦标，
申请(专利权)人：东莞市竞沃电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44