[发明专利]一种车载PTC保护器

说明书

本发明公开了一种车载PTC保护器，包括至少两个PTC芯片和个数比所述PTC芯片多一个的金属引脚，所述金属引脚与所述PTC芯片依次层叠连接且相隔一个引脚的两个引脚相互连接在一起，从而使得PTC芯片处于并联状态。本发明采用并联的多芯片过电流保护结构，一方面可以大大降低保护元件的室温电阻，延长车载中小型电机发生堵转的触发保护时间，另一方面，耐电压等级与单独芯片的耐电压等级相同，从而可得到低室温电阻、高耐电压等级的小尺寸车载保护器，从而适用于安装空间狭小和大电流的车载应用环境。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种车载PTC保护器。

背景技术

由聚合物和导电填料共混得到的聚合物基导电复合材料，其电阻与温度通常具有非线性关系，随着温度的升高，聚合物基体的热膨胀导致导电颗粒间间距增大，使得材料的体积电阻率增大，而当外界温度接近聚合物基体熔点时，此时基体热膨胀最为显著，导电颗粒间距被急剧拉大，因此，导电复合材料的体积电阻率会出现几个数量级的增大，即出现PTC(电阻正温度系数)效应。这类聚合物导电复合材料在电子线路保护元件、加热器、传感器等领域有诸多应用。

随着车载中小型直流电机小型化和扭矩的增大，其内部留给保护器的安装空间也越来越小。相较于厚度方向，减小长和宽的尺寸尤为迫切，换言之，车载保护器在不降低电气特性的前提下，缩小长和宽尺寸，将极大增加PTC保护器方案的竞争力。车载保护器的电气性能包含室温电阻和耐电压等级，而室温电阻与耐压等级具有负相关性。对于某一特定的聚合物基导电复合材料来说，采用传统的单芯片过电流保护结构(如图1所示，由PTC芯片13和其两侧的引脚11、12组成)，往往难以同时满足低室温电阻(室温电阻越低，触发保护时间越长)以及高耐电压等级；如满足了低室温电阻，其PTC效应往往较弱，耐电压等级很低，制备成PTC保护器后，在保护过程中自身很容易出现烧片烧毁等现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种车载保护器，该元件较小的长和宽尺寸，较低的室温电阻，适用于安装空间狭小和大电流的车载应用环境。

本发明采取的技术方案是：

一种车载PTC保护器，其特征在于：包括至少两个PTC芯片和个数比所述PTC芯片多一个的金属引脚，所述金属引脚与所述PTC芯片依次层叠连接且相隔一个引脚的两个引脚相互连接在一起。

所述PTC芯片由具有正温度系数效应的含氟聚合物基导电复合材料和两层金属电极箔组成，含氟聚合物基导电复合材料置于该两层金属电极箔之间；每个PTC芯片通过两侧的金属电极箔与金属引脚连接。

优选地，具有正温度系数效应的PTC芯片数量在2-5个之间。

优选地，所述的车载PTC保护器，其总厚度在1.2-6.0mm之间。

优选地，所述的车载PTC保护器，其PTC芯片的面积在30-400mm²之间。

优选地，所述的车载PTC保护器，其金属引脚厚度在0.25-1.0mm之间。

本发明所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的含氟聚合物基导电复合材料，其含氟聚合物可以是聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、含氟丙烯酸共聚物、氟化乙丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。

本发明所述的车载PTC保护器，其特征在于：所述的含氟聚合物基导电复合材料，其导电填料可以是炭黑、碳纤维、金属粉末和金属纤维中的任意一种。

本发明采用并联的多芯片过电流保护结构，一方面可以大大降低保护元件的室温电阻，延长车载中小型电机发生堵转的触发保护时间，另一方面，耐电压等级与单独芯片的耐电压等级相同，从而可得到低室温电阻、高耐电压等级的小尺寸车载保护器。

附图说明

图1现有的车载PTC保护器的结构示意图。