熱保護型壓敏電阻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱保護型壓敏電阻器，包括壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳以及包封涂層；所述的壓敏芯片表面涂覆有金屬電極層；所述的導線引腳的一端直接與金屬電極層焊接或通過熱熔絲、中間電極與金屬電極層焊接，并形成焊點；導線引腳導線另一端伸出包封涂層與外部連接；所述的包封涂層將壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳的一端包裹。本發(fā)明產品結構簡單，中間電極設置保證了與壓敏電阻電極的接觸面積，有效提高產品耐大電流沖擊能力，中間電極導入有利于熱傳導、避免熔絲熔斷時拉弧，加速熔斷絲反應速度快；采用整體涂料包封，包封涂料同時起到熔絲與壓敏電極隔離、產品整體包封的功能，簡化工藝。
【專利說明】
熱保護型壓敏電阻器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種壓敏電阻，尤其是一種熱保護型壓敏電阻。
【背景技術】
[0002]壓敏電阻器依其優(yōu)越的伏安特性曲線、低廉的生產成本，在電子線路過壓、浪涌保護方面得到廣泛用于，但線路因電子線路中過多的過壓異常，導致壓敏電阻器頻發(fā)動作，出現(xiàn)性能降低、失效、嚴重時出現(xiàn)壓敏電阻器自身擊穿、燃燒現(xiàn)象，導致周邊其它電阻組件燃燒，造成更大損失；
[0003]現(xiàn)有市場上一般采用傳統(tǒng)的成品保險絲與壓敏電阻、彈片結構與壓敏電阻結構串聯(lián)，如主要存在以下幾種不足:
[0004]1、產品體積大、占用安裝空間較大，無法滿足模塊微型化設計；
[0005]2、溫度保險絲因外殼、安裝位置影響，導致溫度傳遞反饋速度慢，不利于電源及時斷開；
[0006]3、產品部件組裝復雜，不利于自動化、規(guī)模生產。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是:提出一種熱保護型壓敏電阻器，能夠在壓敏電阻失效后產生高熱、起火前，更有效、快速的切斷電源，防止起火燃燒。
[0008]本發(fā)明所采用的技術方案為:一種熱保護型壓敏電阻器，包括壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳以及包封涂層;所述的壓敏芯片表面涂覆有金屬電極層;所述的導線引腳的一端直接與金屬電極層焊接或通過熱熔絲、中間電極與金屬電極層焊接，并形成焊點;在熱熔絲熔化后使導線引腳脫離中間電極，形成開路保護，所述的焊點為合金焊點。導線引腳導線另一端伸出包封涂層與外部連接；當壓敏芯片溫度升高到預定溫度時，熱熔絲熔斷，切斷線路連接避免產品高溫異常;耐高溫涂層保護產品避免產品高溫燃燒、開裂影響周邊元器件。所述的包封涂層將壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳的一端包裹;所述的包封涂層由重量百分比分別為的經接枝改性的有機樹脂15%?45%、無機鹽填料15%?50%、硬化劑0.1 %?3%、溶劑3%?20%組成。
[0009]進一步的說，本發(fā)明所述的熱熔絲是內部填充或表面涂有松香的熱熔絲;或受熱后可以產生促進熔絲斷開的熱熔膠。
[0010]再進一步的說，本發(fā)明所述的經接枝改性的有機樹脂是由有機樹脂與含胺基之硅燒或與二甲基二乙氧基娃燒進行接枝反應而成;且該有機樹脂含有鋁、娃、錯、鎂、1丐、鈦、鐵離子中的至少一種；含胺基之硅烷為二乙胺基甲基三乙氧基硅烷;所述的有機樹脂為環(huán)氧有機硅樹脂、聚氨有機硅樹脂、有機硅酚醛樹脂和/或硼酚醛樹脂;所述的無機鹽填料為金屬氧化物、滑石粉、云母粉、碳黑、石墨、二硫化鉬、磷酸鋅中的一種或兩種以上的混合物。
[0011]再進一步的說，本發(fā)明所述的導線引腳的個數(shù)為兩個;分別為第一導線引腳和第二導線引腳;所述的第一導線引腳的一端與壓敏芯片一側的金屬電極層相連接;第一導線引腳的另一端延伸至包封層外部;所述的第二導線引腳的一端與熱熔絲一端相連接，熱熔絲另一端與中間電極連接，中間電極再與壓敏芯片表面金屬電極層連接;第二導線引腳的另一端延伸至包封層外部。
[0012]再進一步的說，本發(fā)明所述的導線引腳的個數(shù)為三個;分別為第一導線引腳、第二導線引腳和第三導線引腳;所述的第一導線引腳和第二導線引腳的一端分別與壓敏芯片兩側的金屬電極層相連接;第一導線引腳和第二導線引腳的另一端延伸至包封層外部;所述的第三導線引腳的一端與熱熔絲一端相連接，熱熔絲另一端與中間電極連接，中間電極再與壓敏芯片表面金屬電極連接，第三導線引腳的另一端延伸至包封層外部。
[0013]再進一步的說，本發(fā)明所述的焊點為含有錫、銀、銅一種或多種成分的合金材料。
[0014]根據(jù)產品耐大電流沖擊要求，采用中間電極，可以增加與壓敏芯片表面金屬電極接觸面積，提尚廣品通流能力。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:產品結構簡單，設計上熱熔絲與中間電極連接，中間電極再與銀面連接，中間電極設置保證了與壓敏電阻電極的接觸面積，有效提高產品耐大電流沖擊能力，中間電極導入有利于熱傳導、避免熔絲熔斷時拉弧，加速熔斷絲反應速度快;新結構采用整體涂料包封，包封涂料同時起到熔絲與壓敏電極隔離、產品整體包封的功能，簡化工藝;新結構適于自動化、規(guī)模生產，且根據(jù)壓敏電阻需要，選擇不同規(guī)格熱熔絲組合，設計靈活、適合場合廣泛。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]圖1是現(xiàn)有仿sro彈片技術的結構示意圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有溫度保險絲技術的結構示意圖；
[0019]圖3(a)是本發(fā)明二個導線引腳的結構示意圖；
[0020]圖3(b)是圖3(a)的結構側視圖；
[0021 ]圖4(a)是本發(fā)明三個導線引腳的結構示意圖；
[0022]圖4(b)是圖4(a)的結構側視圖；
[0023]圖中:1、合金焊點；2、中間電極;3、壓敏芯片;4、熱熔絲;5、包封涂層;6、導線引腳。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在結合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0025]圖1、2所示的是現(xiàn)有技術的壓敏電阻的結構;其不足之處如【背景技術】中所述，此處不再重復敘述。
[0026]圖3和圖4是本發(fā)明結構示意圖，包括壓敏芯片、熱熔絲、中間電極、引腳導線、包封涂層;所述的壓敏芯片表面涂覆有金屬電極層;所述的導線的一端與銀電極層焊接或通過熔絲、中間電極與壓敏電極層焊接，形成合金焊點;所述的熱熔絲是內部填充或表面涂有松香等助熔材料的熱熔絲;包封涂層將壓芯片、熱熔絲、中間電極、導線一端包裹，導線另一端伸出涂層可與外部連接;當壓敏芯片溫度升高到預定溫度時，熱熔絲熔斷，致使導線與壓敏芯片脫離，切斷線路連接避免產品高溫異常;涂層保護產品避免產品高溫燃燒、開裂影響周邊元器件。包封涂層將壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳的一端包裹;所述的包封涂層由重量百分比分別為的經接枝改性的有機樹脂15%?45%、無機鹽填料15%?50%、硬化劑0.1 %?3%、溶劑3 %?20%組成。所述的經接枝改性的有機樹脂是由有機樹脂與含胺基之硅烷或與二甲基二乙氧基硅烷進行接枝反應而成;且該有機樹脂含有鋁、硅、鋯、鎂、鈣、鈦、鐵離子中的至少一種。所述的含胺基之硅烷為二乙胺基甲基三乙氧基硅烷。所述的有機樹脂為環(huán)氧有機硅樹脂、聚氨有機硅樹脂、有機硅酚醛樹脂和/或硼酚醛樹脂。無機鹽填料為金屬氧化物、滑石粉、云母粉、碳黑、石墨、二硫化鉬、磷酸鋅中的一種或兩種以上的混合物。接枝改質劑可為 Poly(dimethyl siloxane) (PDMS)、MPS(3-methacryloxy-propyl-trimethoxysilane)、GPS(3-glycidoxypropyl_trimethoxysilane)或為環(huán)狀的娃氧化物及帶有特殊反應官能基(vinyl、amino、epoxy group)之娃氧燒偶合劑等。硬化劑為胺類或酸酐類之任一種。溶劑為甲苯與二甲苯之混合液。以耐高溫的有機樹脂為基料，加入含鋁、硅、鋯、鎂、鈣、鈦、鐵等離子之接枝改性之絕緣導熱材料形成有機材料，利用有機材料之結合性與成形性，成形于組件外部。當組件瞬間承受高溫過程，有機材料會緩慢自我犧牲損耗，而有機接枝部分，因含有鋁、硅、鋯、鎂、鈣、鈦、鐵等離子在犧牲耗損過程，會高溫氧化形成納米等級的金屬氧化物，這些納米等級金屬氧化物具有絕緣熱傳之功能而形成耐瞬間高溫的保護功能，此結合物另一特色是耐高溫熱沖擊性。
[0027]圖3實例中，產品導線引腳的個數(shù)為兩個，分別為第一導線引腳和第二導線引腳；所述的第一導線引腳的一端與壓敏芯片一側的金屬電極層相連接;第一導線引腳的另一端延伸至包封層外部;所述的第二導線引腳的一端與壓敏芯片另一側的金屬電極層相連接，并與熱熔絲一端相連接，熱熔絲另一端與中間電極連接，中間電極再與壓敏芯片表面的金屬電極連接;第二導線引腳的另一端延伸至包封層外部。
[0028]圖4實例中，產品導線引腳的個數(shù)為三個，分別為第一導線引腳、第二導線引腳和第三導線引腳;所述的第一導線引腳和第二導線引腳的一端分別與壓敏芯片兩側的金屬電極層相連接;第一導線引腳和第二導線引腳的另一端延伸至包封層外部;所述的第三導線引腳的一端與壓敏芯片一側的金屬電極層相連接;所述的第三導線引腳與熱熔絲一端相連接，熱熔絲另一端與中間電極連接，中間電極再與其壓敏芯片表面金屬電極連接，第三導線引腳的另一端延伸至包封層外部。
[0029]本發(fā)明的外觀結構可以因壓敏芯片、灌封外殼形狀為圓型、方型等，包封方式為粉末涂、液涂、灌封等;本發(fā)明結構簡單，壓敏電阻芯片、熱熔絲，電極導線可以自動化生產連續(xù)作業(yè)，不需要手動參與組裝，可采用包封、灌封作業(yè)，采用導熱性、耐高溫優(yōu)越性好的涂料，增加了熱熔絲對溫度的及時反饋，保證熱保護的有效性，同時因結構的簡單便于極大提高自動、規(guī)?；a作業(yè);本發(fā)明還可以根據(jù)客戶需求，焊點選擇不同溫度合金熱熔絲，與壓敏電阻配合，廣泛用于各種溫度、過壓保護場合性。與目前市場上使用的壓敏電阻相比，本發(fā)明具有過熱切斷電源，防止起火燃燒功能；與現(xiàn)有傳統(tǒng)的通用壓敏電阻加成品溫度保險、仿照sro彈片結構組裝相比，本發(fā)明具有更快速的反饋速度，更快的切斷電源防止起火燃燒，結構簡單、成本極低，可以適用、取代現(xiàn)有傳統(tǒng)的熱保護型壓敏電阻，適合各種過電壓電路的保護。
[0030]以上說明書中描述的只是本發(fā)明的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本發(fā)明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離本發(fā)明的實質和范圍。
【主權項】
1.一種熱保護型壓敏電阻器，其特征在于:包括壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳以及包封涂層;所述的壓敏芯片表面涂覆有金屬電極層;所述的導線引腳的一端直接與金屬電極層焊接或通過熱熔絲、中間電極與金屬電極層焊接，并形成焊點；導線引腳導線另一端伸出包封涂層與外部連接;所述的包封涂層將壓敏芯片、熱熔絲、導線引腳的一端包裹;所述的包封涂層由重量百分比分別為的經接枝改性的有機樹脂15%?45%、無機鹽填料15%?50 %、硬化劑0.1 %?3 %、溶劑3 %?20 %組成。2.如權利要求1所述的熱保護型壓敏電阻器，其特征在于:所述的熱熔絲是內部填充或表面涂有松香的熱熔絲;或受熱后可以產生促進熔絲斷開的熱熔膠。3.如權利要求1所述的熱保護型壓敏電阻器，其特征在于:所述的經接枝改性的有機樹脂是由有機樹脂與含胺基之硅烷或與二甲基二乙氧基硅烷進行接枝反應而成;且該有機樹脂含有鋁、硅、鋯、鎂、鈣、鈦、鐵離子中的至少一種;含胺基之硅烷為二乙胺基甲基三乙氧基硅烷;所述的有機樹脂為環(huán)氧有機硅樹脂、聚氨有機硅樹脂、有機硅酚醛樹脂和/或硼酚醛樹脂;所述的無機鹽填料為金屬氧化物、滑石粉、云母粉、碳黑、石墨、二硫化鉬、磷酸鋅中的一種或兩種以上的混合物。4.如權利要求1所述的熱保護型壓敏電阻器，其特征在于:所述的導線引腳的個數(shù)為兩個;分別為第一導線引腳和第二導線引腳;所述的第一導線引腳的一端與壓敏芯片一側的金屬電極層相連接;第一導線引腳的另一端延伸至包封層外部;所述的第二導線引腳的一端與熱熔絲一端相連接，熱熔絲另一端與中間電極連接，中間電極再與壓敏芯片表面金屬電極層連接;第二導線引腳的另一端延伸至包封層外部。5.如權利要求1所述的熱保護型壓敏電阻器，其特征在于:所述的導線引腳的個數(shù)為三個;分別為第一導線引腳、第二導線引腳和第三導線引腳;所述的第一導線引腳和第二導線引腳的一端分別與壓敏芯片兩側的金屬電極層相連接;第一導線引腳和第二導線引腳的另一端延伸至包封層外部;所述的第三導線引腳的一端與熱熔絲一端相連接，熱熔絲另一端與中間電極連接，中間電極再與壓敏芯片表面金屬電極連接，第三導線引腳的另一端延伸至包封層外部。6.如權利要求1所述的熱保護型壓敏電阻器，其特征在于:所述的焊點為含有錫、銀、銅一種或多種成分的合金材料。
【文檔編號】H01C1/144GK105895284SQ201610409880
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】韓紀念, 高沖沖, 隋介衡, 黃任亨, 李曉樂
【申請人】興勤（常州）電子有限公司