[发明专利]一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件

权利要求书

1.一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，其特征在于包含：具备制冷功能的PTC芯片层、绝缘导热层、侧边外电极和金属箔片引脚，具备制冷功能的PTC芯片层包含聚合物基复合材料芯材和贴覆于芯材两面的内电极片，聚合物基复合材料芯材由聚合物基材和分布于其中的热电半导体填料组成，内电极片的两侧均与芯片的非焊接端面之间留有间距，形成绝缘槽，贴装面和散热面的两外电极间设有绝缘导热层，当元件处于导通状态时，利用帕尔帖效应使得元件一面冷却，另一面散热，冷却的一面为贴装面，散热的一面为非贴装面，金属箔片引脚位于冷却贴装面一侧。

2.根据权利要求1所述一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，其特征在于：所述贴片元件由内向外依序包括：

制冷功能的高分子PTC热敏电阻芯材层；

第一内电极片，设在芯片的冷却面，其一端延伸至第二侧边外电极的焊接端面，相对的另一端与第一侧边外电极的焊接端面之间留有间距，形成绝缘槽；

第二内电极片，设在芯片的散热面，其一端延伸至第一侧边外电极的焊接端面，相对的另一端与第二侧边外电极焊接端面之间留有间距，形成绝缘槽；

第一绝缘导热层，设在第一内电极片的上，内侧覆盖整个第一内电极片及露出的芯片冷却面；

第二绝缘导热层，设在第二内电极片的上，内侧覆盖整个第二内电极片及露出的芯片散热面；

第一侧边外电极，沿芯片的第一焊接端面设置，第一侧边外电极连接第二内电极片和第一金属箔片引脚；

第二侧边外电极，沿芯片的第二焊接端面设置，第二侧边外电极连接第一内电极片和第二金属箔片引脚；

第一金属箔片引脚，设在第一绝缘导热层上，连接第一侧边外电极；

第二金属箔片引脚，设在第一绝缘导热层上，连接第二侧边外电极，两个金属箔片之间留有空间。

3.根据权利要求1所述一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，其特征在于：所述聚合物基复合材料芯材由聚合物基材和分布于其中的热电半导体填料共混组成，表观室温电导率＞0.2S/cm，表观功率因子＞10μWm^-1K^-2。

4.根据权利要求1所述一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，所述聚合物基体为绝缘高分子材料，包括环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，热电半导体填料为热电半导体微纳米颗粒，包括Bi、Sb、(Bi，Sb)₂(Se，Te)₃、(Pb，Sn)(Se，Te)、方钴矿化合物、津特尔相金属间化合物及其元素掺杂固溶体颗粒中的一种或其组合，颗粒粒径在0.05微米到50微米之间，粒径长径比小于500，对于N型热电半导体填料制备的PTC芯片，元件工作时保证电流从芯片散热面流向制冷面；对于P型半导体填料制备的PTC芯片，元件工作时保证电流从芯片制冷面流向散热面。

6.根据权利要求1所述一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，其特征在于，所述绝缘槽为直线型、曲线型或其组合，宽度为0.1～1.5mm。

7.根据权利要求1所述一种具有局部制冷功能的PTC贴片元件，其特征在于：将两个以上具备制冷功能的PTC芯片层，通过侧边外电极采用并联方式电气连接，多个PTC芯片层之间由绝缘层隔开，工作时保证电流从N型芯片散热面流向制冷面，从P型芯片制冷面流向散热面，靠近贴装面的聚合物复合材料芯片采用熔点较低的聚合物，使得PTC转变温度较低；远离贴装面的聚合物复合材料芯片采用熔点较高的聚合物，使得PTC转变温度较高。