[发明专利]表面贴装型过电流保护元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面贴装型过电流保护元件，具体地说，本发明涉及一种低电阻、小尺寸，具有正温度系数(PTC)特性的表面贴装型过电流保护元件。

背景技术

聚合物和分散在聚合物中的导电填充材料组成的导电性聚合物以及由此导电性聚合物制造的具有正温度系数(PTC)特性的表面贴装型过电流保护元件技术已是大家所熟知的。通常，PTC导电性聚合物是由一种或一种以上的结晶聚合物及一导电填充材料组成，该导电填充材料均匀分散于该聚合物中。导电填充材料可以为聚乙烯、乙烯类共聚物、氟聚合物中的一种或其中几种的混合物；导电填充材料可以为碳黑、金属颗粒或无机陶瓷粉末。此类导电性聚合物的PTC特性(电阻值随温度上升而增加)被认为是由于熔融时结晶聚合物的膨胀导致导电粒子所形成的导电通道断开造成的。

在现有已公开的技术中，最普遍的是将碳黑作为导电填充材料，但是将碳黑作为导电填充材料制造的导电性聚合物难以得到很低的室温电阻率，特别是将该聚合物用来制造电池(组)的过电流保护元件时，将不能满足器件小型化(例如，1210尺寸，即元件的面积为0.12”×0.10”，转换成公制单位是3.4mm×2.75mm)、低室温电阻(起始零功率电阻典型值为5毫欧，焊后电阻小于15毫欧)的要求。虽然将金属颗粒(如镍粉)作为导电填充材料可以制得较低室温电阻率的导电性聚合物，用此类导电性聚合物制造的过电流保护元件可以满足小型化、低室温电阻的要求，但是又会出现新的问题：一般金属粉都较易氧化，特别是在高温的环境下，氧化反应会加速，元件的电阻持续升高，最终导致元件失效。

为此，本发明公开一种小尺寸，低电阻并具有环境稳定性的表面贴装型过电流保护元件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有正温度系数特性的表面贴装型过电流保护元件，该元件不仅具有尺寸小、室温电阻低、高承载电流的特点，并且具有优良的耐侯性能。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述表面贴装型过电流保护元件的制造方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种表面贴装型过电流保护元件，包括两个单层PTC复合芯片，芯片由第一PTC芯材和贴覆于第一PTC芯材两表面的第一金属箔层、第二金属箔层构成，另一芯片由第二PTC芯材和贴覆于第二PTC芯材两表面的第三金属箔层、第四金属箔层构成，第一金属箔层、第二金属箔层、第三金属箔层及第四金属箔层均为单面粗化的铜箔，粗化的一面与第一PTC芯材或第二PTC芯材相贴，其中，

在所述的两个单层PTC复合芯片之间由第三绝缘层将第二金属箔层与第三金属箔层电气隔离并粘结，构成双层PTC复合芯片；

在双层PTC复合芯片中部偏侧位置，在第一金属箔层和第四金属箔层上下相对位置上分别形成一个蚀刻图形(蚀刻圆)以露出内侧的第一PTC芯材和第二PTC芯材，构成复合小芯片；

在双层PTC复合芯片的四周环绕设有隔离层，构成包覆芯片；

在包覆芯片的上下表面的分别设有第一绝缘层和第二绝缘层；

在第一绝缘层将上方两侧的第一金属电极和第三金属电极与第一金属箔层电气隔离并粘结，第一金属电极和第三金属电极在中部留有间距以露出内侧的第一绝缘层；

在第二绝缘层将上方两侧的第二金属电极和第四金属电极与第四金属箔层电气隔离并粘结，第二金属电极和第四金属电极在中部留有间距以露出内侧的第二绝缘层；

在第一金属电极、第三金属电极、第二金属电极、第四金属电极表面均镀有镀铜层；

在蚀刻图形处设有贯穿的内通孔，该内通孔与蚀刻图形同心，且孔径小于蚀刻图形的面积；

在两端分别设有端头通孔；

在与内通孔位置对称的另一侧，从上、下表面分别设有一个盲孔，以露出内侧的第一PTC芯材和第二PTC芯材；

在内通孔、端部通孔及两个盲孔内表面均形成有金属导体，其中，

第一金属导体设在端部通孔内表面，将第一金属电极和第二金属电极电气连接；

第三金属导体设在端部通孔内表面，将第三金属电极和第四金属电极电气连接；

第二金属导体设在内通孔内表面，将第一金属电极、第二金属箔层、第三金属箔层和第二金属电极电气连接；

第四金属导体设在盲孔内表面，将第三金属电极和第一金属箔层电气连接；

第五金属导体设在另一盲孔内表面，将第四金属电极和第四金属箔层电气连接；

第四绝缘层将第一金属电极与第三金属电极电气隔离，并将内通孔一端的孔口及盲孔的孔口填塞；