[发明专利]一种过流过压保护元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于过流过压保护元件领域，具体涉及一种用于过流过压保护元件的结构及制造方法。

背景技术

搭载于二次电池的保护元件，需要具备过电流过电压保护功能，现有的过电流过电压保护元件在低温熔体旁设有发热体，其作用机理为：第一种状况，当电路中电流过大时低温熔体因其自身发热而熔断，电路断开；第二种状况，当电池充电电压过大时，电池本身释放电流通过发热体，使发热体发热，发热体发出的热量达到低温熔体的熔点，使连接电极的低温熔体熔融断开，从而切断电路。

如专利CN102362328A和CN102468645A所述，两者都采用陶瓷作为基底，陶瓷有很好的耐热性，但本身也具有很好的导热性。当保护元件经过红外线回流焊炉时，位于基板上的低熔点金属层容易受热熔化，不利于操作；另外，发热体也位于陶瓷基板上，发热体发出的热部分传给了陶瓷基片，延迟低熔点合金的熔断时间；熔体位于中电极上，通过低熔点合金片利用锡膏焊接、电弧焊接、超音波焊接、激光焊接、热压焊接或熔接使低熔点合金片与电极连接的方式对设备的要求较高，不利于大批量生产。

如专利CN102362328A所述，其主要通过采用放射状锡膏层的方式来提升对熔化后低熔点合金的吸收力度，而专利CN102468645A所述，主要通过桥接结构来改善低熔点合金的吸收力度，然而对于目前保护元件往轻、薄、短、小趋势发展的今天，显然不是理想的保护方式。

发明内容

针对现有技术中过流过压保护元件存在的上述问题，本发明提供一种过流过压保护元件及其制造方法。

本发明的技术方案是：

一种过流过压保护元件，包括承载板、熔体、上盖板和端面电极：

所述承载板包括中电极、下电极、电阻层、第一绝缘层、第二绝缘层，所述中电极分隔为至少三个孤立的区域，中电极和下电极之间设有电阻层和电阻电极，下电极与电阻层之间设有第一绝缘层，中电极与电阻层之间设有第二绝缘层；

所述熔体覆盖于中电极上，使中电极彼此孤立的区域形成电连接；

所述上盖板为开口朝向承载板的凹槽结构，包括开口端和与开口端相对的封闭端，所述开口端与承载板粘结结合形成一空腔，所述封闭端的外侧设有上电极，所述封闭端的内侧设有助熔层；

所述端面电极设置于承载板和上盖板两侧，使上电极、中电极和下电极之间形成电连接。

进一步，所述助熔层与熔体之间设有间隙，间隙内设有助熔剂。

进一步，所述熔体包括第一金属层和第二金属层，所述第二金属层连续布设于中电极上以及中电极彼此孤立的区域之间，使中电极彼此孤立的区域形成电连接，所述第一金属层设置于第二金属层上。

进一步，所述熔体包括第一金属层和焊锡膏，所述第一金属层为层状结构，第一金属层通过焊锡膏与中电极彼此孤立的区域相连接。

进一步，所述第一绝缘层和第二绝缘层为耐高温的有机高分子材料。

进一步，所述上盖板的开口端与承载板通过胶粘剂粘合。

进一步，所述助熔层为金属平面。

一种过流过压保护元件阵列，包括若干个上述过流过压保护元件。

一种上述过流过压保护元件阵列的制造方法，具体包括如下步骤：

(a)制备承载板：在一块双面覆有金属箔的基板的一侧形成电阻体阵列，所述电阻体阵列包含电阻电极阵列和电阻阵列，在基板的另一侧形成下电极图案，然后在电阻体阵列一侧贴附第二绝缘层，并在第二绝缘层上贴附铜箔，然后在铜箔上形成中电极阵列，然后在中电极上形成熔体；

(b)制备上盖板：上盖板一侧形成凹槽阵列，并在凹槽内形成助熔层阵列，凹槽的另一侧形成上电极；

(c)组合：在熔体上涂布助熔剂，在上盖板与承载板粘合部位涂布胶粘剂，并将上盖板与承载板对位粘合内部形成空腔阵列，使胶粘剂固化；

(d)形成端面电极：在基于空腔的X和Y方向形成通孔阵列，并形成端面电极，使上电极、中电极及下电极形成电连接；

(e)分割成型：对已完成的通孔阵列基板进行分割，形成单个过流过压保护元件。

进一步，步骤（a）中采用真空溅射方法形成电阻体阵列。

进一步，步骤（a）中采用刻蚀方法形成下电极。

进一步，步骤（a）中形成熔体的方法为：先采用真空溅射的方式在中电极上沉积第二金属层，然后再采用电镀的方式电镀上第一层金属层。