專利名稱：高分子正溫度系數熱敏電阻器及其制造方法
技術領域：
本發明高分子正溫度系數熱敏電阻器及其制造方法，涉及一種以導電高分子聚合物復合材料為主要原料的高分子PTC熱敏電阻器及其制造方法。
背景技術：
填充導電粒子的結晶或部分結晶高分子復合材料可表現出PTC(正溫度系數positive temperature coefficient)現象。也就是說，在一定的溫度范圍內，自身的電阻率會隨溫度的升高而增大。具有PTC特性的這類導電體己制成熱敏電阻器，應用于電路的過流保護。目前高分子正溫度系數熱敏電阻器已廣泛地應用到通信、計算機、汽車、工業控制、家用電器等眾多領域中。
通常高分子PTC熱敏電阻器的芯材為所謂“三明治”結構，即兩層金屬箔片電極夾一層高分子PTC材料芯片。由于這種“三明治”結構決定了其具有一定的電容，因此，在高頻線路中應用時易產生高頻信號變形。

發明內容
本發明的目的就是為了克服上述技術存在的缺陷而提供一種適合高頻線路過流防護用的高分子正溫度系數熱敏電阻器及其制造工藝。
本發明目的通過下述技術方案實現一種高分子正溫度系數熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和金屬箔片電極構成的芯片，其中，金屬箔片電極貼覆于所述芯材的同一側面。
在上述技術方案基礎上，在金屬箔片電極外表面上焊接引出電極。
在上述技術方案基礎上，在芯片外面包覆絕緣層。
本發明高分子正溫度系數熱敏電阻器的制造方法有下述步驟第一步，分別將芯材各組分高分子聚合物、碳黑、無機填料和加工助劑在100～200℃溫度下混煉；第二步，用壓制方法制成一面貼覆金屬箔片的復合片材；第三步，再將此復合片材用γ射線(Co60)或電子輻照交聯，然后將片材切割成一定尺寸的小片，在貼覆于芯材的金屬箔片電極上刻蝕出具有一定幾何形狀、一定寬度的分割線，將上述金屬箔片電極分割為不相連接的兩部分，即制得高分子正溫度系數熱敏電阻器。
一種高分子正溫度系數熱敏電阻器及其制造方法，這種高分子正溫度系數熱敏電阻器，它的芯片由高分子PTC芯材和貼覆于上述芯材同一側面的金屬箔片電極構成，芯片可以直接作為高分子正溫度系數熱敏電阻器使用，也可以在金屬箔片電極外表面上焊接引出電極和在外面包覆絕緣層。
所述的芯材材料由高分子聚合物、碳黑、無機填料以及其它加工助劑混合而成。
上述芯材材料組分中高分子聚合物可以是一種聚合物或兩種以上聚合物的共混物，主要有聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氯乙烯中的一種或一種以上材料的共聚物。
上述芯材材料組分中加工助劑是碳黑分散劑、抗氧劑、交聯促進劑、偶聯劑，其中碳黑分散可以是石蠟、氧化聚乙烯，抗氧劑可以是酚類或胺類化合物，如酚類抗氧劑ANOX70，交聯促進劑可以是多官能團不飽和化合物，如三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC)，偶聯劑可以是硅烷或鈦酸酯類有機化合物，如鈦偶聯劑TCF。
上述芯材材料組分中碳黑是指各種導電碳黑、色素碳黑和補強碳黑，最好是導電碳黑。
上述芯材材料組分中無機填料是指氫氧化鎂、氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅。
與現有技術相比，本發明金屬箔片電極在芯材同一側面，因此從結構上降低了產品電容，從而制得適合高頻線路過流防護用的高分子正溫度系數熱敏電阻器。


附圖1高分子正溫度系數熱敏電阻器結構圖。鍍鎳銅箔2壓合于高分子PTC芯材3。在復合片貼覆鍍鎳銅箔電極面對應蝕刻掉鍍鎳銅箔形成分割槽1。
附圖2高分子正溫度系數熱敏電阻器俯視圖。鍍鎳銅箔電極經蝕刻后形成分割槽1。
具體實施例方式
一種高分子正溫度系數熱敏電阻器，由高分子PTC芯材1和金屬箔片電極構成的芯片2，其中，金屬箔片電極貼覆于所述芯材的同一側面。如附圖1高分子正溫度系數熱敏電阻器結構圖以及圖2高分子正溫度系數熱敏電阻器俯視圖所示，鍍鎳銅箔電極2壓合于高分子PTC芯材3上，在復合片貼覆鍍鎳銅箔電極面對應蝕刻掉鍍鎳銅箔形成分割槽1，鍍鎳銅箔電極經蝕刻后形成分割槽1。
一種高分子正溫度系數熱敏電阻器的制造方法，分別將芯材組分高分子聚合物、碳黑、無機填料和加工助劑在100～200℃溫度下混煉，用模壓方法制成一面貼覆金屬箔片的復合片材；再將此復合片材用γ射線(Co60)或電子輻照交聯，然后將片材切割成一定尺寸的小片，利用化學或機械的方法，在貼覆于芯材的金屬箔片電極上刻蝕出具有一定幾何形狀、一定寬度的分割線，將上述金屬箔片電極分割為不相連接的兩部分21、22，即可制得高分子正溫度系數熱敏電阻器。也可以分別在上述兩部分不相連接的金屬箔片電極焊接上引出電極，并在外面包覆絕緣層。
表1 單位g

注高密度聚乙烯菲利浦石油公司BHB5502碳黑卡博特公司VULCAN 9A32將表1中各組分在190℃溫度下于密煉機中混煉均勻，經冷卻，粉碎磨粉后，得到粒徑80目的粉末，取上述粉末30克，將其夾在一層鍍鎳銅箔與一層滌綸薄膜之間，放于壓模中，壓力5Mpa，溫度180℃條件下壓制成面積200cm2，厚2.0mm片材，將滌綸薄膜揭下來，而鍍鎳銅箔與高分子PTC芯材粘合在一起。在真空烘箱中80℃熱處理16小時后，用γ射線(Co60)輻照，劑量為20Mrad，然后再用沖床沖制成10mm*10mm大小的小片，然后用三氯化鐵蝕刻液在其電極一側刻蝕分割槽，(如圖1所示)分割槽寬1.5mm，深度恰好將鍍鎳銅箔除去。在其兩電極上分別焊接φ0.6mm的鍍錫圓銅線，然后環氧樹脂包封，即得高分子正溫度系數熱敏電阻器。
所得高分子正溫度系數熱敏電阻器零功率電阻值6-10歐姆，用于ADSL線路過流防護，對于線路傳輸的高頻信號沒有影響。
權利要求
1一種高分子正溫度系數熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和金屬箔片電極構成的芯片，其特征在于金屬箔片電極貼覆于所述芯材的同一側面。
2根據權利要求1所述的高分子正溫度系數熱敏電阻器，其特征在于在金屬箔片電極外表面上焊接引出電極
3根據權利要求1、2所述的高分子正溫度系數熱敏電阻器，其特征在于在芯片外面包覆絕緣層。
4根據權利要求1所述的高分子正溫度系數熱敏電阻器的制造方法，第一步，分別將芯材各組分高分子聚合物、碳黑、無機填料和加工助劑在100～200℃溫度下混煉；第二步，用壓制方法制成一面貼覆金屬箔片的復合片材；第三步，再將此復合片材用γ射線(Co60)或電子輻照交聯，然后將片材切割成一定尺寸的小片，在貼覆于芯材的金屬箔片電極上刻蝕出具有一定幾何形狀、一定寬度的分割線，將上述金屬箔片電極分割為不相連接的兩部分，即制得高分子正溫度系數熱敏電阻器。
5根據權利要求4所述的高分子正溫度系數熱敏電阻器的制造方法，其特征在于在上述兩部分不相連接的金屬箔片電極上焊接引出電極。
6根據權利要求4或5所述的高分子正溫度系數熱敏電阻器的制造方法，其特征在于在芯片外面包覆絕緣層。
全文摘要
本發明涉及一種高分子正溫度系數熱敏電阻器及其制造方法。一種高分子正溫度系數熱敏電阻器，由高分子PTC芯材和金屬箔片電極構成的芯片，其中金屬箔片電極貼覆于所述芯材的同一側面。所述的高分子正溫度系數熱敏電阻器的制造方法，第一步，分別將芯材各組分高分子聚合物、碳黑、無機填料和加工助劑在100～200℃溫度下混煉；第二步，用壓制方法制成一面貼覆金屬箔片的復合片材；第三步，再將此復合片材用γ射線(Co
文檔編號H01C7/02GK1529329SQ200310107808
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月1日 優先權日2003年10月1日
發明者侯李明, 王軍, 秦玉廷, 楊兆國 申請人:上海維安熱電材料股份有限公司