[发明专利]一种表面贴装用热敏电阻器的制造方法

说明书

本发明涉及以导电高分子聚合物复合材料为主要原料的电子元器件的制造，尤其涉及一种表面贴装用热敏电阻器的制造方法。

一般地，在填充导电粒子的结晶或半结晶高分子复合材料中可表现出正温度系数PTC(positive temperature coefficient)现象。也就是说，在一定的温度范围内，自身的电阻率会随温度的升高而增大。这些结晶或半结晶聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯等，以及它们的共聚物。导电粒子包括炭黑、石墨、碳纤维、金属粉末(如银粉、铜粉、铝粉、镍粉、不锈钢粉等)、金属氧化物和表面镀金属的玻璃微珠等。在较低的温度时，这类导体呈现较低的电阻率，而当温度升高到其高分子聚合物熔点以上，也就是所谓的“关断”温度时，电阻率急骤升高。具有PTC特性的这类导电体已制成热敏电阻器，应用于电路的过流保护设置。在通常状态下，电路中的电流相对较小，热敏电阻器温度较低，而当由电路故障引起的大电流通过此自复性保险丝时，其温度会突然升高到“关断”温度，导致其电阻值变得很大，这样就使电路处于一种近似“开路”状态，从而保护了电路中其他元件。而当故障排除后，热敏电阻器的温度下降，其电阻值又可恢复到低阻值状态。

热敏电阻器已广泛地应用到通信、计算机、汽车、工业控制、电子等众多领域中。目前应用较多的为插件式热敏电阻器，即由芯材和贴覆于芯材两面的镀镍铜箔、焊接在该镀镍铜箔外表面上的片状或引线状引出电极以及包覆在外表面的绝缘层构成。

在以计算机及其外设、通讯设备、数码相机为代表的电子技术飞速发展的背景下，电子元件组装技术工艺也不断更新换代。随着这些设备中电路板尺寸的急剧缩小，对电路板上的元器件的尺寸和安装方式提出了新的要求，而传统的插件式热敏电阻器覆盖面积大、安装所占用的空间大，已不能完全满足这些要求。

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种覆盖面积小、安装所占用的空间小的表面贴装用热敏电阻器的制造方法。

本发明的目的可以通过采以下技术方案来实现：一种表面贴装用热敏电阻器的制造方法，包括先预制一块由高分子芯材与镀镍铜箔复合而成的大芯片，其特点是，将复合好的芯片钻孔或冲孔、整板及孔电镀铜，再以电镀锡或锡／铅合金作为抗蚀刻层保护下在近孔端蚀刻掉一条铜箔，以形成两个电极，然后上下两面印刷阻焊膜，再在非阻焊膜区域电镀上一层锡或锡／铅合金，印刷字符后切割即可得到所需的表面贴装用热敏电阻器。

进一步采用以下技术方案，可以使本发明产生更佳效果：

通过数控钻床或数控冲床在芯片上钻孔或冲孔，孔径为0．2mm～2．0mm。

通过直接电镀铜工艺，对芯片表面及孔进行电镀铜，使芯片的上镀镍铜箔与下镀镍铜箔通过孔在电流上导通；镀铜液包括多种类型，可以是氰化物型、焦磷酸盐型、氟硼酸盐型、柠檬酸盐型、硫酸盐型；搅拌方式可采用连续过滤、空气搅拌或阴极移动；阴极电流密度为1～10A／dm²，电镀温度10℃～60℃，电镀时间为5～200分钟，镀铜厚度10～100μm。

通过蚀刻工艺，在芯片铜箔的近孔端蚀刻掉一宽度为0．1mm～1．0mm的金属铜箔；蚀刻前用电镀锡或锡／铅合金保护非蚀刻区，用于保护的电镀锡铅合金的镀液主要包括氟硼酸盐型和无氟的烷基磺酸盐型，用于保护的电镀纯锡的镀液选用硫酸盐型；阴极电流密度为0．05～10A／dm²，搅拌方式采用连续过滤、阴极移动或泵循环，电镀温度15～50℃，电镀时间为2～100分钟，镀层厚度2～40μm；蚀刻槽可选用多种形式，包括直线形图、钝角形图、圆弧形图、直线圆弧形图、折线形；蚀刻完后，采用化学法或电解法退除锡铅或锡保护层，化学法退镀液包括氟化氢胺型、氟硼酸型、硝酸型，退除方法可选用浸除法或水平式喷淋的机械法。

在芯片的上下镀镍铜箔及蚀刻槽上印刷上一层阻焊膜，阻焊膜为液态光成像阻焊油墨，主要成分为感光性能的环氧树脂或丙烯酸树脂，包括酚醛环氧树脂、甲酚环氧树脂、氨基甲酸乙酯；然后经过对位曝光使上面阻焊区与下面阻焊区的油墨曝光、聚合，未曝光的余油墨通过显影去墨；显影液采用0．1％～10％的碳酸钠或碳酸钾溶液，显影时间为10℃～80℃，显影喷淋压力为0．5～10kg／cm²；最后通过在100～200℃烘箱中烘20～200分钟使阻焊膜完全硬化交联。