[发明专利]一种贴片型自恢复保护器及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件领域，尤其涉耐压、耐流、体积小、功率大的新型贴片型自恢复保护器。

背景技术

PPTC过流自恢复保护器应用在电路器件保护中市场前景非常广阔，产品的应用领域有家电、电机、通讯、安防、玩具等，其中通讯、电机领域是最大也是最前沿的市场，其用途对PPTC过流自恢复保护器保护元器件提出更高了要求，预防通讯、电机在受热高压高温或大电流或短路情况下容易发生燃烧事故，因此采用本项目产品对其提供电路过流的保护，保障机电设备工作顺畅和人员安全起到很好的社会效益。过流自恢复保护器是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。过流自恢复保护器由高分子导电复合材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。温度低于Tc时，晶界处的负电荷被极化电荷部分抵消，使得势垒高度大幅降低，晶界呈低阻状态；高于Tc时，自发极化消失，晶界处的负电荷无法得到极化电荷势垒处于高位，晶界呈高阻状态。材料整体电阻急剧升高。不同反应的PTC过流自恢复保护器还可以串联在一起，实行不同点的温度保护，这样可以使得在如：手机电池，电子、电器等零件在不同温度阶段起到最经济最优良的保护。但是现在过流自恢复保护器的现状主要存在以下问题：过流过载保护用的PTC过流自恢复保护器器主要品种有：陶瓷片型，壳体型，包封型及贴片式等；我国在这方面研究起步较晚，技术工艺水平落后，而不论是国内外，对产品要求耐压、耐流、体积小、功率大已成为趋势。贴片型自恢复保护器（SMD）因此体积小、低阻值广泛用于电路板中，对手机、家电、玩具、安防等领域广泛应用，随着市场的需求变化，对大功率、低电阻型的贴片型自恢复保护器需求也越来越大，它对电流其他元器件起保护作用，当电路中电流过大或发生短路，会产生燃烧、爆炸事故，因此使用贴片型自恢复保护器（SMD）对其提供短路过流的保护十分必要。普通的贴片型自复位保护器难以满足大功率使用要求，必须提高贴片型自复位保护器的耐压性能、增大其使用功率已成为迫切问题。上述的问题一直存在与行业中，至今限制了很多相关行业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高耐压性能的新型贴片型自恢复保护器，该贴片型自恢复保护器具有快速跃升的性能，同时本发明还提供以该贴片型自恢复保护器从核心材料芯材到热敏电阻生产的完整工艺流程。

本发明的技术方案是这样实现的：一种贴片型自恢复保护器，其特征在于：所述的基体为HDPE为高分子基体，该基体按照下面配比制作（重量配比）：聚乙烯树脂8-14%、金属镍粉0.4-1%、导电陶瓷粉78-85%、导电材料3--6%、阻燃剂0.2-0.5%、分散剂0.1-0.5%，上述原料需混合均匀；所述的导电材料为导电炭黑或者纳米级碳纳米管；所述的导电陶瓷粉为碳化钛、碳化氮的混合物。

所述的导电陶瓷粉中碳化钛、碳化氮的最佳配比为重量配比，碳化钛:碳化氮=5:1。

所述的基体中按照重量比添加0-6%的其他助剂，所述的其他助剂包括抗氧剂1010、硅烷偶联剂（KH570）中的任何一种或者二者同时添加。

所述的基体中最佳的配比为（重量配比）：聚乙烯树脂10%、金属镍粉0.7%、导电陶瓷粉80.7%、导电材料采用导电炭黑或者纳米级碳纳米中的任意一种4.5%、阻燃剂3.5%、分散剂0.3%，另外添加其他助剂包括抗氧剂1010为0.2%和硅烷偶联剂（KH570）为0.1%。

另外本发明还同时公开了一种贴片型自恢复保护器的加工方法，其特征在于:所述的加工方法包括以下步骤，

A、材料预处理，即将需要添加的材料进行与处理，即放置在烘干箱中进行烘干，以降低材料中的水分；

B、密炼处理，将各种材料按照添加比例进行称重，并将称重后的各种材料防止到真空密炼机中密炼混合均匀；

C、开炼处理，将密炼成团的基体材料，切成小块冷却到常温后、经破碎机破碎成≤3mm左右颗粒，然后用开炼机开炼（将经过镀碳处理过的铜箔放置在小块基体材料两侧，进行热压成型，使其压合为牢固的整体结构）或挤出机挤出制成两面覆铜箔的连续片状芯片，经过切刀切成所需规格芯片。

D、将上述的压合铜箔的基体材料，用γ射线（Co60）或采用电子加速器辐照交联；

E、PCB制作工艺和电镀工艺部分；

将通过上述处理的集体材料安装固定在PCB线路板或者安装固定支脚，制成成品。在所述的A步骤中，将各种原料放置在烘箱或者真空烘箱中进行干燥处理，温度控制在100~160℃，真空热处理时间为42~46h。