[实用新型]一种新型贴片式过流保护元件

说明书

本实用新型公开一种新型贴片式过流保护元件及制造方法，其特征在于：采用聚合物基PTC材料和渗流型聚合物电容并联结构，可以在不降低保持电流的状态下通过渗流型聚合物电容芯片充电有效降低短时间大电流冲击引起的PTC电阻性能劣化，当长时间大电流状态时，PTC芯片过流大幅度升阻切断电路，起保护电路的作用。渗流型聚合物电容采用三相复合材料的设计，高介电半导体填料为包覆核壳结构，聚合物基体为胶粘剂，无需另外制作电容芯片，用渗流型电容聚合物替代SMD工艺中的传统粘胶，制作方法与传统PPTC贴片元件近似，结构紧凑，利于电子电路的小型化设计。

技术领域

本实用新型涉及一种新型贴片式过流保护元件，属于电子学和材料科学技术领域。

背景技术

聚合物基正温度系数复合材料(PPTC)材料是以绝缘高分子材料为基体，加入导电填料制备而成，在室温下导电填料形成渗流通路，材料具有较高电导率，过流升温时渗流网络被破坏引起电阻指数上升，切断电路实现保护功能，适用于各种电子电路的过流保护。对于相同配方成分的PTC芯片，如果要增大芯片的耐压耐流性能，需要增加厚度，提高元件电阻，会使得元件的保持电流降低。专利(200610000389.5)提出采用多个芯片并联的贴片式元件可提高相同尺寸元件电流承载能力，但在不稳定电路中或故障状态下的短时尖峰电流往往远高于芯片的承载电流，反复冲击会使得PTC电阻性能疲劳劣化甚至烧毁，带来不安全因素。

专利(CN106205912A)提出包含聚合物基PTC芯片和聚合物基电容芯片并联结构过流保护元件，用于抵消尖峰电流，适当减缓PTC动作时间的作用。但是传统的嵌入式聚合物基的介质电容主要采用高介电常数的铁电陶瓷粉体与聚合物基体进行复合制备，介电常数通常不高(～30)，电容接近nF级，滤波效果有限。渗流型复合介电材料是一种获得高介电常数的有效途径，介电材料与低于渗流阈值含量的导电材料复合其介电常数可以达到1000，较高填料含量时可以超过2000，可大大提高容值和滤波效率，但随之带来损耗的急剧升高，高频信号下引起发热。但在通常的直流线路中，故障尖峰电流多为单向或者低频，高频率尖峰电流几乎不会出现，因此可以采用渗流型聚合物电容起到平缓电流作用。

发明内容

针对现有技术缺陷，本实用新型提供一种新型贴片式过流保护元件，其特征在于：

采用聚合物基PTC材料和渗流型聚合物电容并联结构，元件包含：至少一个聚合物基PTC 芯片，其包含第一电极箔、第二电极箔及一层夹在该第一和第二电极箔间的具有正温度系数效应的材料层；至少一个渗流型聚合物电容胶层，贴附在电极箔上，使芯片牢固结合；二端电极和引脚，聚合物基PTC芯片和渗流型聚合物电容胶层为叠层并联结构。

聚合物基PTC芯片是由正温度系数复合材料层和第一、第二金属电极箔构成的“三明治”结构，芯片的体积电阻率不大于200μΩ·cm；第一、第二金属电极箔为镍箔或镀镍铜箔。

元件可包含超过一个聚合物基PTC芯片，多个聚合物基PTC芯片由渗流型聚合物电容胶层粘结所有芯片和胶层之间均为并联结构。

新型贴片式过流保护元件在线路中呈L型或∏型滤波保护结构，用于电子线路的过流过温保护，并对单向或低频的短时尖峰电流有过滤平缓作用。

本实用新型的优点在于：该类型贴片式过流保护元件可以在不降低保持电流的状态下通过渗流型聚合物电容芯片充电有效降低短时间大电流冲击引起的PTC电阻性能劣化，当长时间大电流状态时，PTC芯片过流大幅度升阻切断电路，起保护电路的作用。渗流型聚合物电容起到胶粘作用，无需另外制作电容芯片，用渗流型电容聚合物替代SMD工艺中的传统粘胶，制作方法与传统PPTC贴片元件近似，结构紧凑，利于电子电路的小型化设计。

附图说明

图1采用本实用新型(实施例1，2)新型贴片式并联结构过流保护元件结构示意图。

图2采用本实用新型(实施例3)新型贴片式并联结构过流保护元件结构示意图。