一种改善插件型PPTC成品阻值下降的方法技术

本发明专利技术公开了一种改善插件型PPTC成品阻值下降的方法。即将包封好的产品放入密闭环境中，使所述密闭环境内的温度降温至90℃以下时保温至少5分钟，再从所述密闭环境中取出产品即可。该方法可以有效的替代冷热冲击或其它设备来降低或消除阻值下降的问题。备来降低或消除阻值下降的问题。备来降低或消除阻值下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种改善插件型PPTC成品阻值下降的方法


[0001]本专利技术涉及高分子工艺领域，尤其涉及一种改善插件型PPTC成品阻值下降的方法。

技术介绍

[0002]聚合物正温度系数热敏电阻器件(Polymeric Positive Temperature Coefficient，英文简称：PPTC)由聚合物和导电物质经过混合经过组装工艺制成。在正常温度下，导电物分散在聚合物中，导电物在聚合物中形成导电通道。在正常电流情况下，由于低阻值PPTC产生的热量小于散发的热量，使聚合物温度低于一定值。当有异常强电流通过或外界环境温度升高时，PPTC产生的热量大于散发的热量，热量的聚集导致元件温度升高，当温度超过聚合物的软化温度，聚合物膨胀致使已形成的导电通道断开，元件阻抗迅速提高从而起到保护电路。
[0003]在实际生产过程中，一般插件型PPTC经过密炼造粒，覆膜及芯材成型，辐照，冲切制成芯片，芯片组装，包封，固化，冷热冲击，电阻测试，包装这些工序完成从原材料到成品生产，其中涉及到高温的制程有：密炼造粒，覆膜及芯材成型，芯片组装，包封，固化。固化为完成成品生产前最后一个高温工艺，主要为：将包封好的材料放入烘箱，然后固化规定时间，固化时间到了之后开门取出产品进行后续的冷热冲击。由于在高温下聚合物呈熔融状态，在烘烤结束后产品由高温到室温冷却状态和冷却速率不一样，导致材料内部存在大量的残余应力且残余应力的状况也不同，同时由于导电物质在聚合物中没有充分地调整其状态就被冻结下来，因此生产的导电网络不稳定，出现了产品的阻值随时间变化而下降的问题(即驰豫效应)。按实验研究结果，阻值需要20～30天后稳定，稳定下来的阻值会在原阻值基础上下降约9％～14％不等。目前一般的做法是通过冷热冲击来消除这种影响。采用冷热冲击增加了工序，提高了成本，而且冷热冲击的时间一般2小时～8小时，增加了产品生产时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可以有效的替代冷热冲击来降低或消除阻值下降问题的方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，将包封好的产品放入密闭环境中，使所述密闭环境内的温度降温至90℃以下时保温至少5分钟，再从所述密闭环境中取出产品。
[0006]进一步，还包括将产品从所述密闭环境中取出后使其自然冷却；优选的，于室温中使其自然冷却。
[0007]进一步，所述密闭环境为热风循环烘箱或固化箱。
[0008]进一步，所述密闭环境内降温的速率控制在0.8℃/Min以内。
[0009]进一步，所述密闭环境内降温的速率控制在0.4～0.8℃/Min。
[0010]进一步，所述至少5分钟是指5
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10分钟。
[0011]进一步的，将包封好的产品放入密闭环境之后，先使该密闭环境升温，对产品进行固化，再使该密闭环境内的温度降温至90℃以下。
[0012]进一步的，升温和降温过程均在同一热风循环烘箱中进行。
[0013]进一步的，升温过程在隧道式烘箱中进行，降温过程在固化箱中进行。
[0014]本专利技术提供改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，可以替代冷热冲击来消除插件型PPTC产品成品阻值下降的问题(见图1)。
[0015]本专利技术采用密闭环境中降温。此密闭环境可以是独立热风循环烘箱或其它密闭能够调节温度和降温速率的设备。密闭环境的目的是为了消除室温或其他温度干扰，以达到所有材料降温速率相对一致。结合降温速率的控制，达到等同冷热冲击的效果。
[0016]本专利技术在烘箱内，比如热风循环烘箱内降温的速率控制在0.8℃/Min，优选的控制为0.4～0.8℃/Min。降温速率低于0.4℃/Min可能产生同样的效果，但低于0.4℃/min会大大增加产品生产的时间，对产品阻值下降的改善与设定的条件差异不大。降温速率高于0.8℃/Min，不能达到预期的改善目的或改善效果被削弱。根据实验数据，当降温速率为1.0℃/min时，产品由于降温速度快，会表现出样品的阻值升高(对比降温速度0.8℃/Min)，放置一段时间后(超过30天)阻值会下降会超过3％。
[0017]本专利技术在温度降低到90℃及其90℃以下并且在该温度保温至少5分钟，优选5～10分钟。低于5分钟，可能无法确保产品温度不超过90℃，超过10分钟会产生不必要的生产时间浪费，5～10分钟可以充分保证产品温度达到要求，又可有效避免生产时间的浪费，节省生产时间。
[0018]本专利技术在产品冷却到90℃以下和冷却到90℃对比，产品对阻值下降改善差别不大。冷却到达温度包含室温～90℃中任何温度。优选90℃，可以有效减少作业时间：一般冷热冲击作业时间为2～8小时，而采用本专利技术的方法可以使产品冷却到90℃的时间≤2小时。
[0019]对于烘烤温度低于90℃的烘烤产品，在独立热风循环烘箱内降低至室温开门，降温速率同样控制在0.4～0.8℃/min。
[0020]如果使用隧道式烘箱，由于隧道式烘干箱升温段，烘烤段和降温段三段是同速度运行，调整降温速度会影响到升温段和烘烤段的烘烤时间，会引起生产参数的变化。针对隧道式烘箱采用调整作业方法来达到效果。具体实施方案如下：可以将产品烘烤时间拆分，第一次使用隧道式烘箱进行第一次烘烤，然后采用密闭的固化箱进行二次固化(两次作业效果等同于使用热风循环烤箱)。虽然隧道式烘箱的作业方式与热风循环烘箱有差异，但采用统一理论基础：降温速率的控制，可以归结为同一方法。通过二次烘烤达到产品环氧树脂包封料固化的效果。二次固化后产品冷却温度到90度，降温速度控制在0.4～0.8℃/Min。虽然此专利技术会导致将烘烤作业拆分成两次作业，但整体作业时间不会增加太多。同时也增加独立热风循环烘箱或其它类似的密闭设备，但通过此专利技术取代了冷热冲击制程。取得的改善效果是很明显的。
[0021]不采用冷热冲击前，产品阻值会出现9％～14％不等的阻值下降；采用冷热冲击的方式可以将阻值下降降低到3％以内；采用此项专利技术也可以将阻值下降减少到3％以内。也就是说采用本专利技术的方法可以替代冷热冲击的工艺，达到冷热冲击相似的效果。
[0022]冷热冲击采用的是高低温极速变化(通常是
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20℃～110℃或更高温度。通过多次
高低温冲击，使得产品内部由于高温工艺导致的应力得以释放以达到产品稳定的目的。而本专利技术基于现有技术中产品在冷却过程中一直处于较高温度(>90℃)状况下，产品机体膨胀，高密度聚乙烯在熔融或软化状态下，炭黑粒子微布朗运动克服高密度聚乙烯束缚重排，使得导电网络完善。
[0023]采用本专利技术的方法节约了成本：本专利技术可以基于现有固化设备进行简易改造或者添置成本远远低于冷热冲击设备的热风循环烘箱。
附图说明
[0024]图1是采用本专利技术后PPTC插件型产品生产流程示意图。
[0025]图2是采用本专利技术的方法时，环氧树脂固化过程中材料表面的温度曲线图。
[0026]图3是采用本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，其特征在于，将包封好的产品放入密闭环境中，使所述密闭环境内的温度降温至90℃以下时保温至少5分钟，再从所述密闭环境中取出产品。2.如权利要求1所述改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，其特征在于，还包括将产品从所述密闭环境中取出后使其自然冷却。3.如权利要求2所述的改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，其特征在于，将产品取出后于室温中使其自然冷却。4.如权利要求1至3任一项所述改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，其特征在于，所述密闭环境为热风循环烘箱或固化箱。5.如权利要求1至3任一项所述改善插件型PPTC成品阻值下降的方法，其特征在于，所述密闭环境内降温的速率控制在0.8℃/Min以内。6.如权利要求5所述改善插件型...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡元希，
申请(专利权)人：厦门赛尔特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：