CN101221846A - 过温过流保护芯片、其制造方法及表面贴装型过温过流保护元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过温过流保护芯片，包括高分子过温过流保护芯材和两块电极板，所述芯材和电极板封装在一高分子保护膜内。由于在表面增加了一层高分子保护膜，提高了保护芯片的耐候性及其长期使用的稳定性；芯片在保护膜内与外界的空气隔绝，在后序的表面贴装化加工工艺中经受高温时，可以保护芯片不会被氧化，从而保持芯片的良好性能。本发明同时公开了这种过温过流保护芯片的制造方法，以及由这种芯片制成的表面贴装型过温过流保护元件。利用室温真空气相蒸镀的方法，在高分子过温过流保护芯片的外面形成一层致密的保护膜，以提高元件的耐候性能。

Description

过温过流保护芯片、其制造方法及表面贴装型过温过流保护元件

技术领域

本发明涉及过电流防护用电子元器件，具体涉及一种由高分子热敏电阻制成的过温过流保护芯片，同时涉及其制造方法，以及由这种过温过流保护芯片制成的表面贴装型过温过流保护元件。

背景技术

高分子过温过流保护元件是由高分子材料和导电材料组成，传统的过温过流保护元件所用的材料主要是聚乙烯等高分子聚合物和炭黑。这种物质体系的环境稳定性好，不需要对材料进行保护也可以达到需要的性能。但是，另外一种新型的低电阻过温过流保护元件由于所用的导电材料是金属粉，其他辅助材料也明显不同，所以有此而构成的体系，环境依存性大，对空气中的水分、氧气等物质敏感，只有对其进行保护，隔绝和空气的接触，才能使其性能稳定。

中国发明专利申请200710041075.4公开了一种表面贴装型过流过温保护元件及其制造方法，如图1所示，它是由高分子过温过流保护芯材5和两块电极板4构成过温过流保护芯片，将该芯片封装在一个树脂基板3中，基板的表面设有焊盘1，焊盘1通过导电镀层2与内层过流过温保护芯片的两块电极板4相连接，元件上下两面的焊盘1由端头6连接。虽然可以采用环氧树脂、聚氨酯、硅树脂、氟树脂等高分子材料制成灌封胶、粘合剂等材料，通过浸涂、刷涂、喷涂等方法在过温过流保护元件外面形成保护膜，但是由于过温过流保护元件的特殊性质和外形，在实际使用中会出现过温过流保护元件性能改变、膜破损、致密性降低等问题，同时涂装方法也不方便，效率低、不合格率高等诸多问题。特别是贴片式过温过流保护元件，这种方法根本就无法适应贴片式电阻的制作工艺。采用线路板工艺制做表面贴装型过温过流保护元件可以很好的提高产品性能，但是由于在加工的过程中，高分子过温过流保护元件芯片会经过高温处理，芯片在经过高温后其内部材料容易氧化，导致表面贴装过温过流保护元件制作完后性能会下降。另外根据该方法制成的表面贴装型过温过流保护元件，其耐候性虽比普通的高分子过温过流保护元件的耐候性要强很多，但是由于PCB板材的特性，其密封特性并非最好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的过温过流保护芯片，克服其在加工和使用过程中的氧化问题，大大提高了产品合格率和长期使用的耐候性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种过温过流保护芯片，包括高分子过温过流保护芯材和两块电极板，所述芯材和电极板封装在一高分子保护膜内。

本发明在高分子过温过流保护芯片的表面增加了一层高分子保护膜，提高了保护芯片的耐候性及其长期使用的稳定性；由于芯片在保护膜内与外界的空气隔绝，在后序的芯片封装过程中经受高温时，可以保护芯片不会被氧化，从而保持芯片的良好性能。

优选地，所述高分子保护膜的材料取自氟树脂、聚对二甲苯(Parylene)中的一种。这种膜能够承受180℃以上的高温，在随后的表面贴装化过程中，该膜就可以保护高分子过温过流保护芯片不受高温的影响。

优选地，所述高分子保护膜的厚度为0.5-100μm。

优选地，所述高分子保护膜是由室温真空气相蒸镀形成的镀层。这种镀层的致密性较一般的高分子涂层更佳，有非常好的隔绝空气的效果。

本发明要解决的第二个技术问题是提供了一种上述过温过流保护芯片的制造方法。

该方法包括以下步骤：

a)将高分子过温过流保护芯材和金属箔电极板复合制成片材，然后分割成小片；

b)利用室温真空气相蒸镀工艺在上述小片的表面形成一层镀膜，镀膜的材料为氟树脂、聚对二甲苯(Parylene)中的一种。

由于高分子过温过流保护芯片的尺寸很小，采用通常的涂膜工艺，很难保证涂敷的均匀性，更难保证产品涂敷后尺寸的一致性，因此，本发明采用室温真空气相蒸镀高分子保护膜的工艺，它有以下几个优点：

1、采用气相蒸镀的工艺，可以很好的保证产品所镀膜层的均匀性，能很好的保证产品尺寸的一致性，便于产品后序的封装加工。

2、由于采用气相蒸镀，可以保证产品的各个部位都被膜层很好的保护起来，将内部的材料和外界空气隔绝开来，避免内部材料被空气氧化。

3、采用室温真空镀膜，可以很好的避免产品在加工的过程中被空气氧化。

4、采用真空镀膜工艺生成的膜层致密性更佳，有非常好的隔绝空气的效果。

5、对芯片的尺寸没有要求，生产效率高，产品合格率大幅度提高。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种表面贴装型过温过流保护元件。

这种表面贴装型过温过流保护元件包括一基板和位于基板内的过温过流保护芯片，所述过温过流保护芯片包括高分子过温过流保护芯材和两块电极板，两块电极板分别与基板表面的焊盘电连接，所述芯材和电极板封装在一高分子保护膜内。由于芯片经过加膜处理，耐候性显著提高，这种表面贴装型过温过流保护元件在以后的长期使用中，其耐候性能也更加优异。

作为上述元件的一种优选结构，还包括贯穿所述基板和高分子保护膜的打孔导电镀层，所述电极板通过打孔导电镀层与焊盘电连接。采用这种结构可以简化制造工艺。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是一种已有的表面贴装型过温过流保护元件的结构示意图。

图2是本发明的一种表面贴装型过温过流保护元件的结构示意图。

其中：1-焊盘、2-打孔导电镀层、3-基板、4-电极板、5-高分子过温过流保护芯材、6-端头、7-高分子保护膜

具体实施方式

如图2所示，本发明的过温过流保护芯片也包括高分子过温过流保护芯材5和两块电极板4，与现有结构所不同的是，芯材5和电极板4都被封装在一个高分子保护膜7内。高分子保护膜7的材料可以是氟树脂、聚对二甲苯(Parylene)中的一种，厚度最好为0.5-100μm。。这种膜能够承受180度以上的高温，在随后的表面贴装化过程中，该膜就可以保护高分子过温过流保护芯片不受高温的影响。

以聚对二甲苯(Parylene)保护膜为例，这种过温过流保护芯片的制造方法如下：先将高分子过温过流保护芯材和金属箔电极板复合制成片材，然后分割成小片；将上述小片放在真空镀室中，通过前面蒸发、裂解处理的对二甲苯单体，在真空室内沉积在小片上聚合生成聚对二甲苯，通过控制真空沉积的时间，让膜生长到10μm。这样就利用室温真空气相蒸镀工艺在上述小片的表面形成一层致密的镀膜，具有非常好的隔绝空气的效果。

利用中国发明专利申请200710041075.4公开的制造方法，将上述镀膜后的芯片封装在基板3内，由于芯片在保护膜内与外界的空气隔绝，高温封装时可以保护芯片不会被氧化，从而保持芯片的良好性能。然后垂直钻孔穿透基板3和高分子保护膜7，在孔的内壁上镀铜，形成打孔导电镀层2，打孔导电镀层2可以导通电极板4和基板3表面的焊盘1。连接上下表面焊盘的端头6也可以由铜镀层构成。这样就形成了本发明的表面贴装型过温过流保护元件。这种表面贴装型过温过流保护元件在以后的长期使用中，其稳定性和耐候性能更加优异。

Claims (7)

1.一种过温过流保护芯片，包括高分子过温过流保护芯材和两块电极板，其特征是：所述芯材和电极板封装在一高分子保护膜内。

2.根据权利要求1所述的过温过流保护芯片，其特征是：所述高分子保护膜的材料取自氟树脂、聚对二甲苯中的一种。

3.根据权利要求1所述的过温过流保护芯片，其特征是：所述高分子保护膜的厚度为0.5-100μm。

4.根据权利要求1所述的过温过流保护芯片，其特征是：所述高分子保护膜是由室温真空气相蒸镀形成的镀层。

5.一种权利要求1所述过温过流保护芯片的制造方法，包括以下步骤：

a)将高分子过温过流保护芯材和金属箔电极板复合制成片材，然后分割成小片；

b)利用室温真空气相蒸镀工艺在上述小片的表面形成一层镀膜，镀膜的材料为氟树脂、聚对二甲苯中的一种。

6.一种表面贴装型过温过流保护元件，包括一基板和位于基板内的过温过流保护芯片，所述过温过流保护芯片包括高分子过温过流保护芯材和两块电极板，两块电极板分别与基板表面的焊盘电连接，其特征是：所述芯材和电极板封装在一高分子保护膜内。

7.根据权利要求6所述的表面贴装型过温过流保护元件，其特征是：还包括贯穿所述基板和高分子保护膜的打孔导电镀层，所述电极板通过打孔导电镀层与焊盘电连接。

Images