CN111863362A - 一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子元器件技术领域，尤其涉及一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于元件主体侧面上除第一凹槽和第二凹槽以外位置的包封层，元件主体包括至少一个低阻热敏电阻、设置于低阻热敏电阻的上下表面的PP层和设置于PP层上的第一电极和第二电极。现对于现有技术，本发明通过优化高耐候性可靠的过流保护元件的制作工艺，可以获得以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。

Description

一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法

技术领域

本发明属于电子元器件技术领域，尤其涉及一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法。

背景技术

高分子PPTC过流保护元件(Polymer Positive Temperature Coefficient简称PPTC)，指的是在一定的温度范围内，具有电阻对温度变化反应灵敏的特性，当电流或温度升高，阻值逐步变大，回路电流变小，以达到过流保护效果；当电流或温度恢复正常，其阻值又恢复到低阻状态，可以继续使用。该元件可作为电流或温度感测的材料，已广泛运用于过电流或过温保护电路上，涉及汽车运用领域、工业控制运用领域、家用电器运用领域、电脑便携式设备运用领域、手机蓝牙等消费类电子领域。

高分子PPTC贴片结构产品如图1所示，包括电极A1’、电极B 2’、PPTC复合材料3’、PP层4’和PPTC铜箔5’；在现有公开的技术中，高分子PPTC贴片结构产品中的PPTC复合材料3’四面均暴露在空气中，PPTC复合材料3’中的导电填料容易被氧化或者PPTC复合材料3’受到湿气侵蚀等，暴露在空气中时间越长，产品阻值就会出现升高，严重影响产品正常额定工作电流特性，影响产品正常使用寿命等性能。

此外，现有技术中的自恢复保险丝一般加工流程如下：先将聚合物和导电物开炼式加工或混炼加工，形成复合物，然后对复合物进行压合加工以形成PPTC(高分子PTC)芯片，最后将PPTC芯片进行冲压，切割或经过PCB加工成自恢复保险丝。其流程相对简单，但一致性差。其中的高分子PTC(PPTC)材料是由一种或几种导电粒子与一种或几种结晶或半结晶高分子材料及各种添加剂复合加工而成，现有复合加工方式主要选择开炼式加工或混炼加工，再破碎成粒子或造粒；该开炼加工方式为开放式，需要人工不停打包混合，存在打包不均匀，湿气裹入材料里面及污染风险。打包不均匀会导致电阻率一致性差，性能不稳定的风险。混炼加工方式是在密闭室混炼，但具有内温控制不精准及混炼均匀性不好的缺点，最终导致材料阻值分布不均匀。

而且在将复合物压合加工成PPTC芯片的过程中，主要是通过压机将复合加工好的PPTC复合材料上下表面覆盖电极铜箔；压合时需要专用缓冲材料——铁氟龙脱模布，其与钢板形成多层结构。该工艺存在的问题点是厚度一致性差及复合材料混合均匀性不好，导致阻值分布不够均匀。厚度一致性差的原因是多层结构由缓冲材料，铁氟龙脱模布及钢板叠层压合工艺，存在叠层多重定位，累积公差大，压力不均匀等缺陷。这两种工艺上的缺陷导致高分子自恢复保险丝(PPTC)阻值不均匀，性能不稳定。

本发明目的在于提供一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其是以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其是以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，所述过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于所述元件主体侧面上除所述第一凹槽和所述第二凹槽以外位置的包封层，所述元件主体包括低阻热敏电阻、设置于所述低阻热敏电阻的上下表面的PP层、设置于所述PP层上的第一电极和第二电极，其制作方法至少包括如下步骤：

第一步，在双螺杆造粒机中采用双螺杆造粒加工的方式将聚合物和导电物质混合在一起并造粒，形成混合物，；

第二步，在单螺杆挤出成型机中采用单螺杆挤出加工工艺将第一步得到的混合物熔融挤出，形成PPTC片状材料，将该片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间，形成PPTC芯片；

第三步，对第二步形成的PPTC芯片进行电子束辐照处理；

第四步，对PPTC芯片进行冲压，然后经过PCB加工工艺形成低阻热敏电阻，再对上电极铜箔和下电极铜箔上做内层线路蚀刻处理，然后在上电极铜箔的上表面依次铺设PP层和外层铜箔，在下电极铜箔的下表面依次铺设PP层和外层铜箔，真空压合；

第五步，在外层铜箔上进行外层线路蚀刻，使外层铜箔在PP层的两端分别形成第一电极和第二电极，然后采用钻孔工艺在元件主体的两端分别形成第一凹槽和第二凹槽，再通过清洗除胶、沉铜镀锡的处理工艺，使得第一凹槽把上电极铜箔和第一电极连接起来，第二凹槽把下电极铜箔和第二电极连接起来；

第六步，采用封胶工艺对元件主体四个侧面进行封胶，然后进行热固化处理，从而将裸露在空气中的低阻热敏电阻全部包封，但第一凹槽和第二凹槽完好保留不被包封，形成包封层。整个产品的上表面和下表面未被包封层包封，从而可以确保产品焊接强度。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为(2-10)：(90-98)。按体积比，导电物质占比是聚合物粉末占比的2～3倍。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第一步中，所述聚合物为聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯丁二烯-丙烯腈共聚物、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氟乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯中的至少一种；导电物质为碳化钛、碳化钒、碳化锆、碳化钨、碳化铌、碳化钼、硼化钛、硼化钒、硼化锆、硼化铌和氮化钛中的至少一种。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，所述导电物质的粒径大小介于0.01μm至20μm之间。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺为：将聚合物和导电物质预混后从喂料口加入自控温加热料筒内，二者经过双螺杆均匀混合后从出料模头挤出，形成混合物，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热料筒上的排气孔和抽真空口排出。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，自控温加热料筒设置为八个，其中，最远离出料模头的第一自控温加热料筒内的温度为120℃-150℃，第二自控温加热料筒至第八自控温加热料筒的温度为235℃～275℃，出料模头的温度为235～275℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为8～15rpm。因为材料密度落差大，材料加工如果采用早期开炼式或混炼式加工，材料混合均匀性不好，导致材料阻值一致性差，而且容易裹入湿气或杂质污染风险；本发明通过该工艺将聚合物和导电物质均匀的混合在一起，挤出过程中夹杂或释放气体通过抽真空口排出，加工过程中材料存在的湿气也可通过排气孔及抽真空口排出，确保聚合物材料无水汽存在，自动化程度高，出料稳定，混炼均匀，材料性能稳定。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第二步中，熔融挤出的具体工艺为：将第一步得到的混合物从喂料区加入自控温加热高耐磨性材料料筒内，二者经过高耐磨性单螺杆加热后从成型模头挤出，形成PPTC片状材料，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热高耐磨性材料料筒上的排气孔和真空排气口排出；

将片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间的具体工艺为：通过上滚筒和下滚筒分别将上电极铜箔和下电极铜箔自动覆膜到PPTC片状材料的上下两个表面，从而形成PPTC芯片。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，自控温加热高耐磨性材料料筒设置为八个，其中，最远离成型模头的第一自控温加热高耐磨性材料料筒内的温度为120℃-150℃，第二自控温加热高耐磨性材料料筒至第八自控温加热高耐磨性材料料筒的温度为235℃～275℃，成型模头的温度为235℃～275℃；真空排气口的真空度小于500Psi；上滚筒和下滚筒的温度为180～220℃；滚筒转速设定2～5刻度之间。挤出过程中夹杂或释放气体通过抽真空口排出，确保聚合物复合材料无水汽存在。该工艺自动程度高，又有抽真空功能，排除湿气，滚筒精度高，保证辊压出来的PPTC芯片厚度一致性。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，PPTC芯片的厚度为0.18～2.5mm，宽度为200～300mm，长度为300～500mm。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，第六步中包封层的材质为环氧树脂、聚酰胺树脂、硅橡胶和无机胶中的至少一种。

作为本发明高耐候性可靠的过流保护元件的制作方法的一种改进，本发明综合材料密度、材料厚度、电子束能量及辐照剂量要求，对第三步的电子束辐照处理中的具体参数限定如下：叠层控制在1～3层，电子束能量2～10Mev，电子束流选择在5～20mA，小车速度控制在4～20m/min，辐照剂量为30～150kGy(可以通过多次辐照实现)。本发明中，按体积比，导电物质占比是聚合物粉末占比的3倍多；这就造成导电物质与聚合物密度落差大，在高分子材料熔融或膨胀的状态下，导电物质在聚合物里面因为重力因数容易发生沉降或溢流，从而导致PTC正温度效应减弱；未经过电子辐照的PPTC芯片，其内部高分子结构交联性不稳定，容易导致PPTC复合材料抗耐热性和抗老化性差，时间一长容易出现阻值变化不稳定，阻值变化率变大，PPTC效应变差，大大缩短PPTC使用寿命；所以PPTC芯片进行电子辐照可以增强高分子结构交联，增强PPTC正温度效应，增强耐热性和抗老化能力，确保PPTC使用寿命及安全性。通过对叠层数量、电子束能量控制、电子束流控制、辐照小车速度合理控制，最终达到PPTC芯片辐照吸收剂量均匀性，提高PPTC芯片耐热性及抗老化能力。

现对于现有技术，本发明通过优化高耐候性可靠的过流保护元件的制作工艺，可以获得以低阻热敏电阻为导电基体，且侧面涂覆防潮绝缘包封层，从而具有良好的防潮能力和侧面绝缘能力，耐候性能稳定。而且由于低阻热敏电阻的制作方法的巧妙，使得整个过流保护元件具有一致性好、性能稳定可靠的优势。此外，本发明的元件主体具有双面焊接面，加工使用不用区别正反面，方便加工检测，提高加工生产效率，降低安装成本。

附图说明

图1为现有技术中过流保护元件的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的立体结构示意图。

图3为本发明的实施例1的剖面结构示意图。

图4为本发明的实施例1中元件主体的***图。

图5为本发明中第一步使用的双螺杆造粒机的结构示意图。

图6为本发明中第二步使用的设备的结构示意图。

图7为本发明的实施例19的剖面结构示意图。

图8为本发明的实施例19中元件主体的***图。

图9为将对比例11和对比例12所得产品分别与实施例1和实施例19的产品放置于85℃和85％RH高温高湿环境中，保持1000个小时后的测试结果。

具体实施方式

实施例1

如图2至4所示，本实施例提供的过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽18和第二凹槽19的元件主体20和设置于元件主体20侧面上除第一凹槽18和第二凹槽19以外位置的包封层25，元件主体20包括低阻热敏电阻21、设置于低阻热敏电阻21的上下表面的PP层22、设置于PP层22上的第一电极23和第二电极24，其制作方法至少包括如下步骤：

第一步，在双螺杆造粒机中采用双螺杆造粒加工的方式将聚合物和导电物质混合在一起并造粒，形成混合物，；

第二步，在单螺杆挤出成型机中采用单螺杆挤出加工工艺将第一步得到的混合物熔融挤出，形成PPTC片状材料26，将该片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间，形成PPTC芯片；

第三步，对第二步形成的PPTC芯片进行电子束辐照处理；

第四步，对PPTC芯片进行冲压，然后经过PCB加工工艺形成低阻热敏电阻21，再对上电极铜箔15和下电极铜箔16上做内层线路蚀刻处理，然后在上电极铜箔15的上表面依次铺设PP层22和外层铜箔，在下电极铜箔16的下表面依次铺设PP层22和外层铜箔，真空压合，使得上电极铜箔15、PP层22和外层铜箔紧密熔合在一起，下电极铜箔16、PP层22和外层铜箔紧密熔合在一起，PP层22是一种绝缘材料，有效的把上电极铜箔15和外层铜箔隔离开，并把下电极铜箔16和外层铜箔隔离开。

第五步，在外层铜箔上进行外层线路蚀刻，使外层铜箔在PP层22的两端分别形成第一电极23和第二电极24，然后采用钻孔工艺在元件主体20的两端分别形成第一凹槽18和第二凹槽19，再通过清洗除胶、沉铜镀锡的处理工艺，使得第一凹槽18把上电极铜箔15和第一电极23连接起来，第二凹槽19把下电极铜箔16和第二电极24连接起来；

第六步，采用封胶工艺对元件主体20四个侧面进行封胶，然后进行热固化处理，从而将裸露在空气中的低阻热敏电阻21全部包封，但第一凹槽18和第二凹槽19完好保留不被包封，形成包封层。最终制备出具有双面焊接面，侧面涂覆防潮绝缘包封层的、具有优异的耐候性的、良好的防潮能力的、侧面绝缘又可以防止加工组装其他元器件触碰短路风险的高可靠性高分子过流保护元件。

其中，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为7：93，聚合物为聚乙烯，导电物质为碳化钛，导电物质的粒径大小介于0.01μm至20μm之间。

其中，第一步中用到的双螺杆造粒机的结构如图5所示，包括主马达1，8个自控温加热料筒2组合成炮筒，炮筒里面有同向双螺杆与主马达1连接，第一个料筒2与主马达1连接，第二个料筒2设计有喂料口3，第四个料筒2设计有排气孔4，第七个料筒2设计有抽真空口5，第八个料筒2连接出料模头6。

第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺为：将聚合物和导电物质预混后从喂料口3加入第二个自控温加热料筒2内，等各温区温度达到后，启动主马达，二者经过双螺杆均匀混合后从出料模头6挤出并造粒(出料模头6上设置有切刀，将其切割成粒子状)，形成混合物，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热料筒2上的排气孔4和抽真空口5排出。

最远离出料模头6的第一自控温加热料筒2内的温度为120℃，第二自控温加热料筒2至第八自控温加热料筒2的温度为250℃，出料模头6的温度为250℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为10rpm。

第二步中用到的设备如图6所示，其包括主马达7,8个自控温加热高耐磨性材料料筒8，第一个料筒8与主马达7连接，第二个料筒8设置有喂料区14，第四个料筒8上设有排气孔10，第七个料筒8有真空排气口11，料筒8里有高耐磨性单螺杆与主马达7连接，第八个料筒8与成型模头9连接，成型模头9一侧设有上滚筒12和下滚筒13；

第二步中，熔融挤出的具体工艺为：将第一步得到的混合物从喂料区加入自控温加热高耐磨性材料料筒8内，等各温区温度升到设定温度范围，启动主马达7，开始进料挤出，二者经过高耐磨性单螺杆加热后从成型模头9挤出，形成PPTC片状材料，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热高耐磨性材料料筒8上的排气孔10和真空排气口11排出；

将片状材料17形成于上电极铜箔15和下电极铜箔16之间的具体工艺为：通过上滚筒12和下滚筒13分别将上电极铜箔15和下电极铜箔16自动覆膜到PPTC片状材料17的上下两个表面，从而形成PPTC芯片。

最远离成型模头9的第一自控温加热高耐磨性材料料筒8内的温度为120℃，第二自控温加热高耐磨性材料料筒8至第八自控温加热高耐磨性材料料筒8的温度为270℃，成型模头的温度为270℃；真空排气口的真空度小于500Psi；上滚筒和下滚筒的温度为200℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.255mm的PPTC芯片。

第三步的电子束辐照处理中的具体参数为：叠层控制在1～3层，电子束能量诶2～10Mev，电子束流选择在5～20mA，小车速度控制在4～20m/min，辐照剂量为30～150kGy。

将第三步得到的PPTC芯片21经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm，厚0.58mm的贴片低阻热敏电阻(自恢复保险丝)；低阻热敏电阻进行阻值量测，确认其阻值一致性，所得结果见表1。

实施例2

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为4：96。聚合物为聚氯乙烯，导电物质为碳化钒，第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺中，最远离出料模头的第一自控温加热料筒内的温度为115℃，第二自控温加热料筒至第八自控温加热料筒的温度为240℃，出料模头的温度为240℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为12rpm。第二步中，熔融挤出的具体工艺中，最远离成型模头的第一自控温加热高耐磨性材料料筒内的温度为115℃，第二自控温加热高耐磨性材料料筒至第八自控温加热高耐磨性材料料筒的温度为260℃，成型模头的温度为260℃；真空排气口的真空度小于500Psi；上滚筒和下滚筒的温度为190℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.262mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.60mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例3

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为5：95。聚合物为氯化聚乙烯丁二烯-丙烯腈共聚物，导电物质为碳化锆，第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺中，最远离出料模头的第一自控温加热料筒内的温度为125℃，第二自控温加热料筒至第八自控温加热料筒的温度为260℃，出料模头的温度为260℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为11rpm。第二步中，熔融挤出的具体工艺中，最远离成型模头的第一自控温加热高耐磨性材料料筒内的温度为125℃，第二自控温加热高耐磨性材料料筒至第八自控温加热高耐磨性材料料筒的温度为270℃，成型模头的温度为270℃；真空排气口的真空度小于500Psi；上滚筒和下滚筒的温度为195℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.264mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.585mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例4

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为3：97。聚合物为聚四氟乙烯，导电物质为碳化钨，第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺中，最远离出料模头的第一自控温加热料筒内的温度为125℃，第二自控温加热料筒至第八自控温加热料筒的温度为255℃，出料模头的温度为255℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为9rpm。第二步中，熔融挤出的具体工艺中，最远离成型模头的第一自控温加热高耐磨性材料料筒内的温度为125℃，第二自控温加热高耐磨性材料料筒至第八自控温加热高耐磨性材料料筒的温度为265℃，成型模头的温度为265℃；真空排气口的真空度小于500Psi；上滚筒和下滚筒的温度为205℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.268mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.592mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例5

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为6：94。聚合物为聚碳酸酯，导电物质为碳化铌，上滚筒和下滚筒的温度为200℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.273mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.612mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例6

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为8：92。聚合物为聚氟乙烯，导电物质为碳化钼，上滚筒和下滚筒的温度为200℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.261mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.586mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例7

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为9：91。聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯，导电物质为硼化钛，上滚筒和下滚筒的温度为200℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.269mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.604mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例8

与实施例1不同的是，第一步中，聚合物和导电物质的质量比为10：90。聚合物为聚丙烯，导电物质为氮化钛，上滚筒和下滚筒的温度为200℃；滚筒转速设定2～5刻度之间，以形成厚度为0.270mm的PPTC芯片。

将第三步得到的PPTC芯片经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.608mm的贴片低阻热敏电阻。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例9-18

与实施例1不同的是，贴片低阻热敏电阻的厚度依次为0.601mm、0.594mm、0.598mm、0.603mm、0.591mm、0.599mm、0.588mm、0.592mm、0.595mm，其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例19

与实施例1不同的是，如图7和8所示，本实施例提供的过流保护元件中低阻热敏电阻21设置为两个，且两个低阻热敏电阻21并联连接。两个低阻热敏电阻21的设置是为了得到更低阻值和更大的额定工作电流特性，多层芯片结构叠层，会导致裸露在空气中的低阻热敏电阻侧面面积会增加，包封层的保护更需要做的到位，才能确保低阻热敏电阻具有优异的耐候性，环境稳定性，良好的防潮能力。

其余同实施例1，这里不再赘述。

对比例1

采用现有的制作工艺制作：先将聚乙烯和碳化钛按照7：93的质量比开炼式加工形成复合物，碳化钛的粒径大小介于0.01μm至20μm之间，然后对复合物进行压合加工以形成PPTC(高分子PTC)芯片，最后将PPTC芯片进行冲压，经过PCB加工成芯片尺寸长3.25mm、宽2.58mm厚0.265mm的贴片低阻热敏电阻。对该贴片低阻热敏电阻进行阻值量测(自恢复保险丝)，计算其阻值一致性，所得结果见表1。

对比例2-10

与对比例1不同的是，贴片低阻热敏电阻的厚度依次为0.605mm、0.599mm、0.588mm、0.607mm、0.592mm、0.599mm、0.601mm、0.593mm、0.598mm，其余同实施例1，这里不再赘述。对该贴片低阻热敏电阻进行阻值，计算其电阻一致性，所得结果见表1。

对比例11

与实施例1不同的是，过流保护元件中的低阻热敏电阻为现有技术的制作方法制作的电阻，且不设有包封层。

对比例12

与实施例19不同的是，过流保护元件中的低阻热敏电阻为现有技术的制作方法制作的电阻，且不设有包封层。

表1：实施例1、9-18和对比例1-10中低阻热敏电阻的测试结果。

由表1可知，本发明的制作方法制作出的贴片低阻热敏电阻的电阻分布均匀性很好，而且可以达到更低电阻特性。

将对比例11和对比例12所得产品分别与实施例1和实施例19的产品放置于85℃和85％RH高温高湿环境中，保持1000个小时，测试结果如下图9；实施例1和19的阻值变异不大，基本上在10％以内；对比例11和对比例12的阻值变异比较大，阻值增加了接近5倍；可见本发明具有优异的耐候性，良好的防潮能力，显著的环境稳定性。总之，本发明产品耐候可靠性显著提高。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于，所述过流保护元件包括两端分别设置有第一凹槽和第二凹槽的元件主体和设置于所述元件主体侧面上除所述第一凹槽和所述第二凹槽以外位置的包封层，所述元件主体包括低阻热敏电阻、设置于所述低阻热敏电阻的上下表面的PP层和设置于所述PP层上的第一电极和第二电极，其制作方法至少包括如下步骤：

第一步，在双螺杆造粒机中采用双螺杆造粒加工的方式将聚合物和导电物质混合在一起并造粒，形成混合物；

第二步，在单螺杆挤出成型机中采用单螺杆挤出加工工艺将第一步得到的混合物熔融挤出，形成PPTC片状材料，将该片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间，形成PPTC芯片；

第三步，对第二步形成的PPTC芯片进行电子束辐照处理；

第四步，对PPTC芯片进行冲压，然后经过PCB加工工艺形成低阻热敏电阻，再对上电极铜箔和下电极铜箔上做内层线路蚀刻处理，然后在上电极铜箔的上表面依次铺设PP层和外层铜箔，在下电极铜箔的下表面依次铺设PP层和外层铜箔，真空压合；

第五步，在外层铜箔上进行外层线路蚀刻，使外层铜箔在PP层的两端分别形成第一电极和第二电极，然后采用钻孔工艺在元件主体的两端分别形成第一凹槽和第二凹槽，再通过清洗除胶、沉铜镀锡的处理工艺，使得第一凹槽把上电极铜箔和第一电极连接起来，第二凹槽把下电极铜箔和第二电极连接起来；

第六步，采用封胶工艺对元件主体四个侧面进行封胶，然后进行热固化处理，从而将裸露在空气中的低阻热敏电阻全部包封，形成包封层，但第一凹槽和第二凹槽完好保留不被包封。

2.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第一步中，聚合物和导电物质的质量比为(2-10)：(90-98)；第一步中，所述聚合物为聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯丁二烯-丙烯腈共聚物、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氟乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯中的至少一种；导电物质为碳化钛、碳化钒、碳化锆、碳化钨、碳化铌、碳化钼、硼化钛、硼化钒、硼化锆、硼化铌和氮化钛中的至少一种；所述导电物质的粒径大小介于0.01μm至20μm之间。

3.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第一步中双螺杆造粒加工的具体工艺为：将聚合物和导电物质预混后从喂料口加入自控温加热料筒内，二者经过双螺杆均匀混合后从出料模头挤出，形成混合物，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热料筒上的排气孔和抽真空口排出。

4.根据权利要求3所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：自控温加热料筒设置为八个，其中，最远离出料模头的第一自控温加热料筒内的温度为110℃-130℃，第二自控温加热料筒至第八自控温加热料筒的温度为220℃～270℃，出料模头的温度为220～270℃；抽真空口的真空度小于500Psi；双螺杆的转速为8～15rpm。

5.根据权利要求3或4所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第二步中，熔融挤出的具体工艺为：将第一步得到的混合物从喂料区加入自控温加热高耐磨性材料料筒内，二者经过高耐磨性单螺杆加热后从成型模头挤出，形成PPTC片状材料，混合过程中，湿气通过设置于自控温加热高耐磨性材料料筒上的排气孔和真空排气口排出；

将片状材料形成于上电极铜箔和下电极铜箔之间的具体工艺为：通过上滚筒和下滚筒分别将上电极铜箔和下电极铜箔自动覆膜到PPTC片状材料的上下两个表面，从而形成PPTC芯片。

6.根据权利要求5所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：自控温加热高耐磨性材料料筒设置为八个，其中，最远离成型模头的第一自控温加热高耐磨性材料料筒内的温度为110℃-130℃，第二自控温加热高耐磨性材料料筒至第八自控温加热高耐磨性材料料筒的温度为235℃～275℃，成型模头的温度为235℃～275℃；真空排气口的真空度小于500Psi；上滚筒和下滚筒的温度为180～220℃；滚筒转速设定2～5刻度之间。

7.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第三步的电子束辐照处理中的具体参数为：叠层控制在1～3层，电子束能量诶2～10Mev，电子束流选择在5～20mA，小车速度控制在4～20m/min，辐照剂量为10～150kGy。

8.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：第六步中包封层的材质为环氧树脂、聚酰胺树脂、硅橡胶和无机胶中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的耐候性可靠的过流保护元件的制作方法，其特征在于：PPTC芯片的厚度为0.18～2.5mm，宽度为200～300mm，长度为300～500mm。

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