專利名稱：高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子ptc熱敏電阻器及制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以高分子聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料為主要原料的電子元器件及其制造方法，尤其是一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器及制法。
背景技術(shù)：
信息科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使得以大規(guī)模集成電路為核心的各種通信設(shè)備得到了廣泛的發(fā)展，相對(duì)于獨(dú)立元器件設(shè)備，有著體積小，成本低，功耗低，運(yùn)行速度快，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。但是由于其工作電壓低，絕緣強(qiáng)度差，承壓能力弱，當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)過電壓或者雷電干擾的情況下，往往會(huì)使得通信設(shè)備失效甚至工作元件被擊穿，給電子通訊設(shè)備帶來較大的損壞，特別是在那些與人機(jī)界面以及USB、HDMI、以太網(wǎng)和連接器端口等數(shù)據(jù)端口相關(guān)的各種應(yīng)用中，需要更強(qiáng)勁的ESD和雷擊保護(hù)。同時(shí)隨著電子設(shè)備功能的不斷增強(qiáng)，其內(nèi)部元器件密度正在不斷上升，要求相同工作電流、電壓、耐流等級(jí)的器件能夠進(jìn)一步減小尺寸；類似的要求也體現(xiàn)在對(duì)電源線的保護(hù)上。市場(chǎng)同樣希望能以較小尺寸的元器件來承擔(dān)相同或更高的沖擊電流。而針對(duì)小型化的電路保護(hù)元件的發(fā)展可以滿足過流過壓集成保護(hù)元件市場(chǎng)的要求趨勢(shì)。過電流保護(hù)用正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)是目前電路保護(hù)中非常重要的一種過流保護(hù)元件。小型化的正溫度熱敏電阻器可以適用于各種通信線路的保安單元及電子設(shè)備的敏感性高密度集成電路板中。當(dāng)部分通信線路遭受到雷電干擾或與電力線接觸時(shí)，或者各種連接器端口遭受短路故障電流時(shí)，PTC的阻值會(huì)迅速增加，使線路呈現(xiàn)高阻(斷開)狀態(tài)，回路電流幅度減小，保護(hù)了室內(nèi)通信設(shè)備。當(dāng)過電壓、過電流消除后，熱敏電阻器PTC自動(dòng)恢復(fù)正常，可重復(fù)使用。所以，為通信設(shè)備以及不斷發(fā)展的各種微型化的電子設(shè)備配置電路保護(hù)元件PTC對(duì)于防止通信線路和電子設(shè)備的干擾過電壓，降低設(shè)備故障率是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器。本發(fā)明的再一目的在于提供所述高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器的制備方法。本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和貼覆于該芯材兩表面的金屬箔片，焊接在金屬箔片外表面的一對(duì)電極以及外側(cè)包覆的絕緣層構(gòu)成，高分子PTC芯材包括高分子聚合物、碳黑和加工助劑，其中耐電壓等級(jí)不小于A. C. 600Vrms，雷擊等級(jí)為峰值電壓4-6KV，沖擊電流100-150A，波形為10/700 ii S，所述的高分子PTC芯材各組份按重量百分比為
高分子聚合物 25%-60%
碳黑20%-45%
導(dǎo)熱填料25%-50%余量為加工助劑，其中，
所述的高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯中的一種或一種以上聚合物的共混物；
所述的碳黑為導(dǎo)電碳黑、補(bǔ)強(qiáng)碳黑、色素碳黑中的一種或一種以上的混合物；
所述的導(dǎo)熱填料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氮化硼、碳化硅中的一種或一種以上的混合物。

在上述方案基礎(chǔ)上，所述的耐電壓等級(jí)A. C. 600Vrm A. C. 800Vrms。提供一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器的制法，依序按下述步驟制備
第一步，將芯材組分高分子聚合物、碳黑、導(dǎo)熱填料和加工助劑在100 200°C下混煉成高分子復(fù)合材料；
第二步，用模壓的方法將混合好的高分子復(fù)合材料壓制成所需厚度和形狀的片材，并趁熱在片材兩片貼覆上金屬箔片；
第三步，復(fù)合好的片材用Y射線或電子輻照交聯(lián)，交聯(lián)次數(shù)1-4次，輻照劑量4-30Mrad;第四步，將輻照交聯(lián)的片材切割成小片，焊接上引出電極，在外側(cè)包覆絕緣層制得高分子PTC熱敏電阻。高分子PTC芯材的厚度在I. 0 2. 5mm之間，每個(gè)芯材小片的面積為5 70mm2。本發(fā)明的優(yōu)越性在于所述高分子PTC熱敏電阻尺寸遠(yuǎn)小于國(guó)內(nèi)市售同類產(chǎn)品的尺寸，能耐受聞電壓、雷擊等級(jí)遠(yuǎn)聞?dòng)趪?guó)內(nèi)現(xiàn)有同類廣品。
具體實(shí)施例方式一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和貼覆于該芯材兩表面的金屬箔片，焊接在金屬箔片外表面的一對(duì)電極以及外側(cè)包覆的絕緣層構(gòu)成，高分子PTC芯材包括高分子聚合物、碳黑和加工助劑，其中，耐電壓等級(jí)不小于A. C. 600Vrms，雷擊等級(jí)為峰值電壓4-6KV，沖擊電流100-150A，波形為10/700 y S，所述的聞分子PTC芯材各組份按重量百分比為
高分子聚合物 25%-60%
碳黑20%-45%
導(dǎo)熱填料25%-50%
余量為加工助劑，其中，
所述的高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯中的一種或一種以上聚合物的共混物；
所述的碳黑為導(dǎo)電碳黑、補(bǔ)強(qiáng)碳黑、色素碳黑中的一種或一種以上的混合物；
所述的導(dǎo)熱填料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氮化硼、碳化硅中的一種或一種以上的混合物。以下為本發(fā)明的高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸PPTC高分子熱敏電阻器的一優(yōu)選的實(shí)施例的組成成分和制作過程表I
權(quán)利要求
1.一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和貼覆于該芯材兩表面的金屬箔片，焊接在金屬箔片外表面的一對(duì)電極以及外側(cè)包覆的絕緣層構(gòu)成，高分子PTC芯材包括高分子聚合物、碳黑和加工助劑，其特征在于耐電壓等級(jí)不小于A. C. 600Vrms，雷擊等級(jí)為峰值電壓4-6KV，沖擊電流100-150A，波形為10/700 μ S，所述的聞分子PTC芯材各組份按重量百分比為 高分子聚合物 25%-60% 碳黑20%-45% 導(dǎo)熱填料25%-50% 余量為加工助劑，其中， 所述的高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯中的一種或一種以上聚合物的共混物； 所述的碳黑為導(dǎo)電碳黑、補(bǔ)強(qiáng)碳黑、色素碳黑中的一種或一種以上的混合物； 所述的導(dǎo)熱填料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氮化硼、碳化硅中的一種或一種以上的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器，其特征在于，所述的耐電壓等級(jí)A. C. 600Vrm A. C. 800Vrms。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器的制法，其特征在于依序按下述步驟制備 第一步，將芯材組分高分子聚合物、碳黑、導(dǎo)熱填料和加工助劑在100 20(TC下混煉成高分子復(fù)合材料； 第二步，用模壓的方法將混合好的高分子復(fù)合材料壓制成所需厚度和形狀的片材，并趁熱在片材兩片貼覆上金屬箔片； 第三步，復(fù)合好的片材用Y射線或電子輻照交聯(lián)，交聯(lián)次數(shù)1-4次，輻照劑量4-30Mrad;第四步，將輻照交聯(lián)的片材切割成小片，焊接上引出電極，在外側(cè)包覆絕緣層制得高分子PTC熱敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求7所述，其特征在于PTC芯材的厚度在I.O 2. 5mm之間，每個(gè)芯材小片的面積為5 70mm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器及制法。高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和貼覆于該芯材兩表面的金屬箔片，焊接在金屬箔片外表面的引出電極以及外側(cè)包覆的絕緣層構(gòu)成，其中，PTC芯材由高分子聚合物、碳黑、導(dǎo)熱填料和加工助劑混合而成，按重量百分比為高分子聚合物25%-60%，碳黑20%-45%，導(dǎo)熱填料25%-50%，余量為加工助劑。本發(fā)明所述的高雷擊等級(jí)的耐高電壓小尺寸高分子PTC熱敏電阻器尺寸遠(yuǎn)小于國(guó)內(nèi)市售同類產(chǎn)品的尺寸，能耐受高電壓，雷擊等級(jí)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有同類產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H01C7/02GK102623116SQ20111045831
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉正平, 溫偉, 王軍, 趙濤 申請(qǐng)人:上海長(zhǎng)園維安電子線路保護(hù)有限公司