CN103436197B - 一种过温过流保护元件用导电胶及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种同时具有过温和过流双重功能的过温过流保护元件用导电胶及其制作方法,以解决现有的过温保护元件存在的需要设置成带有引脚的形状、占据体积较大、无法满足表面贴装要求的问题。本发明的过温过流保护元件用导电胶由基体树脂和导电填料组成,所述基体树脂为环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚胺酯、丙烯酸树脂体系中的至少一种;所述导电填料为金、银、铜、铝、镍金属的粉末或石墨导电化合物中的至少一种。用该材料制备成的保护元件具有过温过流双重保护功能,由于内层低熔点合金的电导率比表层银低至少两个数量级,在电路中,电流仅会通过银表层传导,不会因低熔点合金的分流作用而使导电胶的电导率明显降低。

Description

一种过温过流保护元件用导电胶及其制作方法
技术领域
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种主要由镀银低熔点合金粉和基体树脂组成的导电胶的制备方法,以及采用此导电胶作为熔断体浆料制作过温过流保护元件的方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步,各种便携式电子设备,如手机、数码相机、摄像机、笔记本电脑、平板电脑、掌上游戏机、播放器等逐步深入人们的日常生活,并成为其不可或缺的一部分。理所当然,作为这些便携设备重要组成部分的电池其安全性也就越来越受到人们的重视。锂离子电池以其容量大、体积小的显著优点占据了电池市场的主流地位。但是,锂离子电池在短路、过充电或充电电流过大时,容易造成电池体的剧烈升温而损毁产品,严重时会发生爆炸、燃烧等事故,危及人身安全。
因此,一般在电路设计时,为了避免产品在使用过程中上述事故的发生,均会在电路中增加各种保护元件。在电路保护中,一般以熔断器来作为过电流保护元件,当电路中电流过大时,熔断器可以在规定时间内动作而切断电流,从而防止过量的电流引发严重后果。另外,尤其对于锂离子电池这类产品组件来说,电流量并非是使用过程中唯一需要考虑的危险因素,因为锂离子电池在使用过程中还会由于自身功耗、或其使用环境温度过高而过度发热,甚至自燃。一般的熔断器是利用过载电流将熔断体加热并熔断而达到过电流保护的目的,它仅对电流量敏感,对于产品温度并无明显监控作用,因而通常还需要另外再增加一个过温保护元件来实现对锂离子电池等产品部件过温保护的目的。
目前使用的过温保护元件按其作用原理主要有三种类型,第一种是有机物型,主要是通过壳体内有机物在预定温度下熔化而切断电路;第二种是易熔合金型,利用低熔点合金在动作温度下熔化而切断电路;第三种是利用双金属片中两种金属热膨胀系数的差异来切断或导通电路,主要是构成温度开关。由于这类过温保护元件对温度量的敏感性,通常它们都需要设置成带有引脚的形状,占据体积较大,更无法满足表面贴装的要求。
因此,在电子元器件微小型化、集成化的发展趋势下,如果可以实现一种被动元件能够同时具有过温和过流双重功能,不仅电路设计可以进一步简化,对产品的安全保护特性也大大增强;另外,如果对于过温保护元件也可以实现表面贴装焊接工艺,将是对现在电子电路设计工作者的一大福音。
导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起形成导电通路,其工艺简单、易于实现,通常用于微电子装配、印刷电路板、导电线路连接等各种电子领域。导电胶也可以制成浆料形态,并能实现很高的线分辩率。
根据导电胶的组成与导电原理分析,可以认为导电胶非常适合于作为熔断体印刷用电子浆料来使用,其原因包括:一方面,导电胶具有较高的电导率,且适于进行印刷成型;另一方面,用银导电胶制成的熔断体在分断时,熔融金属的热能可以快速被周围的有机树脂基体材料吸收,从而自身具有灭弧功能,不需要额外增加一个灭弧装置就可以应用到高电压场合。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时具有过温和过流双重功能的过温过流保护元件用导电胶及其制作方法,以解决现有的过温保护元件存在的需要设置成带有引脚的形状、占据体积较大、无法满足表面贴装要求的问题,
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种过温过流保护元件用导电胶,由基体树脂和导电填料组成,所述基体树脂为环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚胺酯、丙烯酸树脂体系中的至少一种;所述导电填料为金、银、铜、铝、镍金属的粉末或石墨导电化合物中的至少一种。
导电填料为表层镀银的低熔点合金金属粉末,其平均粒度为4μm~20μm,加入量按重量比为50wt%~80wt%。
所述低熔点合金为熔点在120℃~220℃之间的锡-铜合金、锡-银-铜合金、锡-铋合金、锡-铋-银合金、锡-铟合金中的一种。
上述过温过流保护元件用导电胶的制备方法,包括以下步骤:
所有原料的加入比例均是以低熔点合金粉重量为基准计算;
a、将平均粒度为4μm~20μm的低熔点合金粉置入3wt%~15wt%浓度的碱溶液中进行碱洗,然后水洗3~5遍至中性,再进行过滤、烘干;
b、将步骤a中得到的合金粉置入0.2wt%~3wt%浓度的弱酸溶液中进行酸洗,然后经水洗3~5遍至中性后再用丙酮冲洗一遍,最后过滤、烘干备用;
c、按照低熔点合金粉重量的10%~35%配比称取银基前驱体,并加去离子水溶解,再加入上述低熔点合金粉重量的6%~25%的胺类络合剂,胺类络合剂为乙二胺、二乙烯三胺、多元醇胺等中的一种,制备得银胺溶液;
d、以低熔点合金粉重量为基准,取0.1%~5%的分散剂、0.4%~20%的还原剂,1%~25%的添加剂,加入到10%~30%的去离子水中,配制成还原溶液;
e、将步骤b得到的低熔点合金粉置入步骤d得到的还原溶液中,然后加入步骤c得到的银胺溶液,搅拌均匀,再加入氢氧化钠或氨水调节溶液pH值至12~14,反应1~8小时,再经清洗、离心过滤,制备得到镀银低熔点合金粉末;
f、在搅拌的条件下,将步骤e得到的镀银低熔点合金粉置于含有1wt%~3wt%表面活性剂的乙醇溶液中,搅拌10min~30min,抽滤、清洗干净后,用丙酮脱水,经60℃真空干燥后得到需要的镀银低熔点合金粉;
g、以低熔点合金粉重量为基准,在0.5%~5%的促进剂中滴加2~6%的稀释剂,搅拌5min~15min后加入1%~10%的银基前驱体,在25℃~35℃下超声分散20min~40min;
h、以低熔点合金粉重量为基准,往步骤g得到的混合液中依次添加25%~55%的基体树脂、2%~10%的固化剂,混合搅拌均匀后,再加入步骤f得到的镀银低熔点合金粉末和3~8%的上述稀释剂,搅拌60min~180min后,得到镀银低熔点合金粉/基体树脂导电胶。
步骤d中,所述分散剂为苯并三氮唑、聚乙烯吡咯烷酮或烷基酚聚氧乙烯醚等中的任意一种;所述还原剂为甲醛、葡萄糖、水合肼、酒石酸、果糖、草酸等中的至少一种;所述添加剂为酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠中的至少一种。
步骤f中,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、脂肪酸酯、聚乙烯吡咯烷酮或油酸中的一种。
步骤g中,所述促进剂为乙醇胺、三乙醇胺、2-乙基-4甲基咪唑等中的一种;所述稀释剂为丙酮、乙酸乙酯、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚中的一种。
步骤h中,所述固化剂为甲基六氢苯酐、三氟化硼-单乙胺、三氟化硼氮杂环已烷等中的一种。
所述银基前驱体为硝酸银、乙酸银、碳酸银等中的一种;所述导电胶中镀银低熔点合金粉表层银含量通过加入的银基前驱体比例来调整,或者通过重复步骤c~e进行多次镀银来实现;所述银含量至少为低熔点合金粉的30wt%以上。
本发明的另一个目的是提供一种过温过流保护元件及其制备方法,满足同时具有过温过流双重保护功能。
一种过温过流保护元件,包括陶瓷基板,所述陶瓷基板的下表面两端设置有背面电极、上表面两端设置有正面电极,陶瓷基板上两个正面电极之间依次设置有隔热层和熔断体,熔断体上面设置有保护层,陶瓷基板外两侧设有端头内层电极和端电极,端头内层电极和端电极与正面电极和背面电极相连,所述熔断体是利用上述的导电胶经印刷设计图形并固化干燥后形成的。
上述过温过流保护元件的制作方法,利用上述的导电胶为熔断体浆料,具体包括如下步骤:
Ⅰ、在陶瓷基板下表面的左右两侧形成两背面电极,所述陶瓷基板为氧化铝材质,所述背面电极用银基电子浆料印刷形成;
Ⅱ、在陶瓷基板上表面的左右两侧形成两正面电极,所述正面电极用银基电子浆料印刷形成;
Ⅲ、在陶瓷基板上表面中央位置形成一层隔热层,其面积要小于基板表面,材质为低温玻璃材料;
Ⅳ、在陶瓷基板或隔热层上方印刷导电胶,形成熔断体图形;
Ⅴ、在熔断体图形上方形成一层保护层,其材质为环氧树脂材料;
Ⅵ、以离子溅射或涂布方式在基板的左右两个端面上形成端头内层电极;
Ⅶ、以电镀方式在端头内层电极、正面电极和被面电极表面形成端电极,制得所述保护元件。
由于采取以上技术方案,本发明与现有技术相比具有以下优点:
用本发明镀银低熔点合金粉/基体树脂导电胶为熔断体浆料制备而成的保护元件具有过温过流双重保护功能,它体现在:由于内层低熔点合金的电导率比表层银低至少两个数量级,所以在电路中,电流仅会通过银表层传导,不会因低熔点合金的分流作用而使导电胶的电导率明显降低。过载电流发生时,熔断体发热量增加,当其超过内层合金熔点时,合金出现熔融状态,从而较快地切断导电通路,并且由于基体树脂的存在可以将熔融金属的热能吸收而具有灭弧作用,保证了百分百安全熔断,大大提高了电路的安全系数;另外,当环境温度超过内层合金的熔点时,内层金属也会出现熔融状态,从而使保护元件也具有了过温保护的功能。再者,由于表层银的保护作用,当对贴片式保护元件进行表面焊接时,瞬间产生的热量会由于表层银的高热导率而快速消散,避免了对内层低熔点合金的影响,这就保证了该保护元件可以具有表面焊接的功能。
本发明的保护元件生产成本低,工艺稳定,制备方法简单易行,得到的产品具有过温过流双重保护功能,可以实现过电流与过温度时的百分百熔断,产品对电路安全的保护作用大大增强,并保证产品可运用于表面焊接工艺。
附图说明
图1是本发明中过温过流保护元件立体外观示意图;
图2是本发明中过温过流保护元件侧面剖视图;
图3是本发明中过温过流保护元件制备流程图;
图4是本发明中过温过流保护元件熔断体图形设计方式一;
图5是本发明中过温过流保护元件熔断体图形设计方式二;
图6是本发明中过温过流保护元件熔断体图形设计方式三;
图7是本发明中过温过流保护元件熔断体图形设计方式四。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述,但不限于这些实施例所述的方法。
下述实施例中,所有原料的加入比例均是以低熔点合金粉重量为基准计算的。
实施例1
所有原料的加入比例均是以低熔点合金粉重量为基准计算;
a、将平均粒度为10μm的低熔点合金粉置入10wt%浓度的碱溶液中搅拌5min进行碱洗,除去合金粉表面的油渍,然后用去离子洗3~5遍至中性,再进行过滤、烘干;
b、将步骤a中得到的合金粉置入1wt%浓度的的碳酸溶液中搅拌5min,进行酸洗,除去合金粉表面的氧化物,然后经去离子水洗3~5遍至中性,再用丙酮冲洗一遍,最后过滤、烘干备用;
c、按照低熔点合金粉重量的20%配比称取硝酸银,并加去离子水溶解,再加入上述低熔点合金粉重量的15%的乙二胺,制备得银胺溶液;
d、以低熔点合金粉重量为基准,取0.1%的聚乙烯吡咯烷酮、12%的葡萄糖、25%的酒石酸钠,加入到20%的去离子水中进行搅拌,配制成还原溶液;
e、将步骤b得到的低熔点合金粉置入步骤d得到的还原溶液中,然后加入步骤c得到的银胺溶液,搅拌均匀,再加入氢氧化钠或氨水调节溶液pH值至12,反应1小时,再经清洗、离心过滤,制备得到镀银低熔点合金粉末;
f、在搅拌的条件下,将步骤e得到的镀银低熔点合金粉置于含有1wt%硅烷偶联剂的乙醇溶液中,搅拌20min,抽滤、清洗干净后,用丙酮脱水,经60℃真空干燥后得到需要的镀银低熔点合金粉;
g、以低熔点合金粉重量为基准,取3%的乙醇胺,滴加2%的乙酸乙酯,搅拌5min后加入8%的硝酸银,在30℃下超声分散20min;
h、以低熔点合金粉重量为基准,往步骤g得到的混合液中依次添加40%的环氧树脂、4%的甲基六氢苯酐,混合搅拌均匀后,再加入步骤f得到的镀银低熔点合金粉末和5%的乙酸乙酯,搅拌90min后,得到镀银低熔点合金粉/基体树脂导电胶。
实施例2
a、将平均粒度为4μm的低熔点合金粉置入15wt%浓度的碱溶液中搅拌5min进行碱洗,除去合金粉表面的油渍,然后用去离子洗3~5遍至中性,再进行过滤、烘干;
b、将步骤a中得到的合金粉置入0.2wt%浓度的的醋酸溶液中搅拌5min,进行酸洗,除去合金粉表面的氧化物,然后经去离子水洗3~5遍至中性,再用丙酮冲洗一遍,最后过滤、烘干备用;
c、按照低熔点合金粉重量的10%配比称取乙酸银,并加去离子水溶解,再加入上述低熔点合金粉重量的25%的二乙烯三胺,制备得银胺溶液;
d、以低熔点合金粉重量为基准,取0.1%的苯并三氮唑、20%的甲醛、12%的酒石酸,加入到10%的去离子水中进行搅拌,配制成还原溶液;
e、将步骤b得到的低熔点合金粉置入步骤d得到的还原溶液中,然后加入步骤c得到的银胺溶液,搅拌均匀,再加入氢氧化钠或氨水调节溶液pH值至13,反应8小时,再经清洗、离心过滤,制备得到镀银低熔点合金粉末;
f.将步骤e得到的一次镀银低熔点合金粉再置入经步骤d得到的还原溶液中,然后加入经步骤c得到的银胺溶液搅拌均匀,再加入氢氧化钠调节溶液pH值至12,反应1.5小时,再用去离子水清洗3遍,离心过滤得到二次镀银低熔点合金粉,所述经步骤c和d得到的两种溶液为按步骤c和d重新配制的溶液;
g、在搅拌的条件下,将步骤e得到的镀银低熔点合金粉置于含有2wt%钛酸酯偶联剂的乙醇溶液中,搅拌30min,抽滤、清洗干净后,用丙酮脱水,经60℃真空干燥后得到需要的镀银低熔点合金粉;
h、以低熔点合金粉重量为基准,取0.5%的三乙醇胺,滴加4%的丙酮,搅拌15min后加入1%的乙酸银,在25℃下超声分散40min;
i、以低熔点合金粉重量为基准,往步骤g得到的混合液中依次添加55%的有机硅树脂、2%的三氟化硼-单乙胺,混合搅拌均匀后,再加入步骤f得到的镀银低熔点合金粉末和3%的丙酮,搅拌60min后,得到镀银低熔点合金粉/基体树脂导电胶。
实施例3
一种过温过流保护元件用导电胶,由基体树脂和导电填料组成,基体树脂为环氧树脂,导电填料为表层镀银的低熔点合金金属粉末,低熔点合金为熔点在120℃~220℃之间的锡-铜合金、锡-银-铜合金、锡-铋合金、锡-铋-银合金、锡-铟合金中的一种,其平均粒度为10μm,加入量按重量比为50wt%~80wt%
上述过温过流保护元件用导电胶的制备方法,包括以下步骤:
所有原料的加入比例均是以低熔点合金粉重量为基准计算;
a、将平均粒度为20μm的低熔点合金粉置入3wt%浓度的碱溶液中搅拌5min进行碱洗,除去合金粉表面的油渍,然后用去离子洗3~5遍至中性,再进行过滤、烘干;
b、将步骤a中得到的合金粉置入3wt%浓度的的草酸溶液中搅拌5min,进行酸洗,除去合金粉表面的氧化物,然后经去离子水洗3~5遍至中性,再用丙酮冲洗一遍,最后过滤、烘干备用;
c、按照低熔点合金粉重量的35%配比称取碳酸银,并加去离子水溶解,再加入上述低熔点合金粉重量的6%的多元醇胺,制备得银胺溶液;
d、以低熔点合金粉重量为基准,取3%的烷基酚聚氧乙烯醚、0.4%的水合肼、1%的酒石酸钾钠,加入到30%的去离子水中进行搅拌,配制成还原溶液;
e、将步骤b得到的低熔点合金粉置入步骤d得到的还原溶液中,然后加入步骤c得到的银胺溶液,搅拌均匀,再加入氢氧化钠或氨水调节溶液pH值至14,反应4小时,再经清洗、离心过滤,制备得到镀银低熔点合金粉末;
f、在搅拌的条件下,将步骤e得到的镀银低熔点合金粉置于含有3wt%脂肪酸酯的乙醇溶液中,搅拌10min,抽滤、清洗干净后,用丙酮脱水,经60℃真空干燥后得到需要的镀银低熔点合金粉;
g、以低熔点合金粉重量为基准,取5%的2-乙基-4甲基咪唑,滴加6%的丁基缩水甘油醚,搅拌10min后加入10%的碳酸银,在35℃下超声分散30min;
h、以低熔点合金粉重量为基准,往步骤g得到的混合液中依次添加25%的聚酰亚胺树脂、10%的三氟化硼氮杂环已烷,混合搅拌均匀后,再加入步骤f得到的镀银低熔点合金粉末和8%的丁基缩水甘油醚,搅拌180min后,得到镀银低熔点合金粉/基体树脂导电胶。
实施例4
步骤d中,用酒石酸代替葡萄糖,用乙二胺四乙酸二钠代替酒石酸钠;
步骤f中,用聚乙烯吡咯烷酮代替硅烷偶联剂;
步骤g中,用乙二醇二缩水甘油醚代替乙酸乙酯;
步骤h中,用酚醛树脂代替环氧树脂;
其他同实施例1。
实施例5
步骤d中,用果糖代替甲醛,用柠檬酸钠代替酒石酸;
步骤f中,用油酸代替钛酸酯偶联剂;
步骤i中,用聚胺酯代替环氧树脂;
其他同实施例2。
实施例6
步骤d中,用甲醛和葡萄糖的混合液代替葡萄糖,用酒石酸和酒石酸钠混合液体代替酒石酸钠;
步骤h中,用丙烯酸树脂代替环氧树脂;
其他同实施例1。
实施例7
步骤d中,用水合肼、酒石酸、草酸的混合液代替葡萄糖,用酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠的混合液体代替酒石酸钠;
步骤h中,用环氧树脂和有机硅树脂的混合物代替环氧树脂;
其他同实施例1。
实施例8
步骤d中,用水合肼、果糖、草酸的混合液代替葡萄糖,用酒石酸钠、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠的混合液体代替酒石酸钠;
步骤h中,用聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚胺酯的混合物代替环氧树脂;
其他同实施例1。
实施例9
一种过温过流保护元件,包括陶瓷基板,所述陶瓷基板的下表面两端设置有背面电极、上表面两端设置有正面电极,陶瓷基板上两个正面电极之间依次设置有隔热层和熔断体,熔断体上面设置有保护层,陶瓷基板外两侧设有端头内层电极和端电极,端头内层电极和端电极与正面电极和背面电极相连,熔断体是利用实施例1~实施例8任一项所述的导电胶经印刷设计图形并固化干燥后形成的。
其最终产品外观如图1和2所示,具体制备步骤在图3中示出
上述过温过流保护元件的制作方法,利用上述的导电胶为熔断体浆料,具体包括如下步骤:
a.准备陶瓷基板1,材质优选氧化铝陶瓷;
b.在陶瓷基板1下表面的左右两侧,通过丝网印刷银电子浆料的方式形成背面电极图形2,并放在干燥炉内进行干燥(温度150℃,时间15min);
c.在陶瓷基板1上表面的左右两侧,通过丝网印刷银电子浆料的方式形成正面电极图形3,并放在干燥炉内进行干燥(温度150℃,时间15min);
d.将完成步骤b和c的陶瓷基板1放入烧结炉内进行烧结(最高温度650~850℃,时间60min);
e.在完成步骤d的陶瓷基板1的两个正面电极3之间通过丝网印刷方式形成隔热层4,隔热层4的宽度要小于陶瓷基板1的宽度,长度不能超过两正面电极3的内侧;所述隔热层优选低温玻璃材料,印刷后还需要经过烧结炉烧结(温度500~750℃,时间60min);
f.在完成的隔热层4上通过丝网印刷方式,将通过实施例一~实施例四中任一实施例得到的导电胶印刷在隔热层4上作为熔断体图形5,熔断体5的两端要分别与正面电极3形成电气连接。熔断体5的图形可以是直线形(如图4)、S形或Z形(如图5)等任何形状,也可以采用两根熔断体电极图形并联连接(如图6)及多层熔断体图形并联连接,层间以环氧树脂等为绝缘层间隔开的形式(如图7);印刷后的熔断体图形5要进行固化(温度150℃,时间60min);
g.通过丝网印刷方式在熔断体图形5上方形成一层保护层6,它要完全覆盖住熔断体5,且将正面电极3露出来;所述保护层6的材质可以是环氧树脂或酚醛树脂等材料,印刷后的保护层6也要进行固化(温度150℃,时间30min);
h.以离子溅射或涂布等方式之一在陶瓷基板1的左右端面形成端头内层电极7,离子溅射工艺所用材质为Ni-Cr合金;涂布工艺所用材质为Cu浆料;
i.以电镀方式形成覆盖背面电极2、正面电极3、端头内层电极7的端电极8,其材质为镍和锡;
实施例10
将实施例9中的步骤e:形成隔热层4略去,在完成步骤d后的陶瓷基板上直接进行步骤f,将导电胶印刷在陶瓷基板1上形成熔断体图形5,其它同实施例9。
以上对本发明做了详细的描述,其目的在于让熟悉此领域的技术人员能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明的精神实质所做出的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种过温过流保护元件用导电胶,由基体树脂和导电填料组成,其特征在于:所述基体树脂为环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂体系中的至少一种;
所述导电填料为表层镀银的低熔点合金金属粉末,其平均粒度为4μm~20μm,加入量按重量比为50wt%~80wt%;
所述低熔点合金为熔点在120℃~220℃之间的锡-铜合金、锡-银-铜合金、锡-铋合金、锡-铋-银合金、锡-铟合金中的一种。
2.一种如权利要求1所述的过温过流保护元件用导电胶的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
所有原料的加入比例均是以低熔点合金粉重量为基准计算;
a、将平均粒度为4μm~20μm的低熔点合金粉置入3wt%~15wt%浓度的碱溶液中进行碱洗,然后水洗3~5遍至中性,再进行过滤、烘干;
b、将步骤a中得到的合金粉置入0.2wt%~3wt%浓度的弱酸溶液中进行酸洗,然后经水洗3~5遍至中性后再用丙酮冲洗一遍,最后过滤、烘干备用;
c、按照低熔点合金粉重量的10%~35%配比称取银基前驱体,并加去离子水溶解,再加入上述低熔点合金粉重量的6%~25%的胺类络合剂,胺类络合剂为乙二胺、二乙烯三胺、多元醇胺中的一种,制备得银胺溶液;
d、以低熔点合金粉重量为基准,取0.1%~5%的分散剂、0.4%~20%的还原剂,1%~25%的添加剂,加入到10%~30%的去离子水中,配制成还原溶液;
e、将步骤b得到的低熔点合金粉置入步骤d得到的还原溶液中,然后加入步骤c得到的银胺溶液,搅拌均匀,再加入氢氧化钠或氨水调节溶液pH值至12~14,反应1~8小时,再经清洗、离心过滤,制备得到镀银低熔点合金粉末;
f、在搅拌的条件下,将步骤e得到的镀银低熔点合金粉置于含有1wt%~3wt%表面活性剂的乙醇溶液中,搅拌10min~30min,抽滤、清洗干净后,用丙酮脱水,经60℃真空干燥后得到需要的镀银低熔点合金粉;
g、以低熔点合金粉重量为基准,在0.5%~5%的促进剂中滴加2~6%的稀释剂,搅拌5min~15min后加入1%~10%的银基前驱体,在25℃~35℃下超声分散20min~40min;
h、以低熔点合金粉重量为基准,往步骤g得到的混合液中依次添加25%~55%的基体树脂、2%~10%的固化剂,混合搅拌均匀后,再加入步骤f得到的镀银低熔点合金粉末和3~8%的上述稀释剂,搅拌60min~180min后,得到镀银低熔点合金粉/基体树脂导电胶。
3.如权利要求2所述的过温过流保护元件用导电胶的制备方法,其特征在于:步骤d中,所述分散剂为苯并三氮唑、聚乙烯吡咯烷酮或烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种;所述还原剂为甲醛、葡萄糖、水合肼、酒石酸、果糖、草酸中的至少一种;所述添加剂为酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠中的至少一种。
4.如权利要求2所述的过温过流保护元件用导电胶的制备方法,其特征在于:步骤f中,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、脂肪酸酯、聚乙烯吡咯烷酮或油酸中的一种。
5.如权利要求2所述的过温过流保护元件用导电胶的制备方法,其特征在于:步骤g中,所述促进剂为乙醇胺、三乙醇胺、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种;所述稀释剂为丙酮、乙酸乙酯、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚中的一种。
6.如权利要求2所述的过温过流保护元件用导电胶的制备方法,其特征在于:步骤h中,所述固化剂为甲基六氢苯酐、三氟化硼-单乙胺中的一种。
7.如权利要求2所述的过温过流保护元件用导电胶的制备方法,其特征在于:所述银基前驱体为硝酸银、乙酸银、碳酸银中的一种;所述导电胶中镀银低熔点合金粉表层银含量通过加入的银基前驱体比例来调整,或者通过重复步骤c~e进行多次镀银来实现;所述银含量至少为低熔点合金粉的30wt%。
8.一种过温过流保护元件,包括陶瓷基板,所述陶瓷基板的下表面两端设置有背面电极、上表面两端设置有正面电极,陶瓷基板上两个正面电极之间依次设置有隔热层和熔断体,熔断体上面设置有保护层,陶瓷基板外两侧设有端头内层电极和端电极,端头内层电极和端电极与正面电极和背面电极相连,其特征在于:所述熔断体是利用权利要求1中所述的导电胶经印刷设计图形并固化干燥后形成的。
9.一种如权利要求8所述的过温过流保护元件的制作方法,其特征在于:利用权利要求1所述的导电胶为熔断体浆料,具体包括如下步骤:
Ⅰ、在陶瓷基板(1)下表面的左右两侧形成两背面电极(2),所述陶瓷基板(1)为氧化铝材质,所述背面电极(2)用银基电子浆料印刷形成;
Ⅱ、在陶瓷基板(1)上表面的左右两侧形成两正面电极(3),所述正面电极(3)用银基电子浆料印刷形成;
Ⅲ、在陶瓷基板(1)上表面中央位置形成一层隔热层(4),其面积要小于基板表面,材质为低温玻璃材料;
Ⅳ、在陶瓷基板(1)或隔热层(4)上方印刷导电胶,形成熔断体图形(5);
Ⅴ、在熔断体图形(5)上方形成一层保护层(6),其材质为环氧树脂材料;
Ⅵ、以离子溅射或涂布方式在基板的左右两个端面上形成端头内层电极(7);
Ⅶ、以电镀方式在端头内层电极(7)、正面电极(3)和背面电极(2)表面形成端电极(8),制得所述保护元件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10030176B2 (en) 2013-01-10 2018-07-24 E I Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive adhesives comprising fluoroelastomers
US10032945B2 (en) 2013-01-10 2018-07-24 E I Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive adhesives comprising blend elastomers

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103872421B (zh) * 2014-03-13 2016-01-20 苏州科茂电子材料科技有限公司 一种射频同轴电缆外皮的制备方法
CN104031578B (zh) * 2014-06-13 2016-03-16 河北大旗光电科技有限公司 采用导电、增强、填充三种不同功能粒子的异向性导电胶
CN105336909A (zh) * 2015-11-09 2016-02-17 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司 电池组中电池单体与汇流导体的电连接结构
CN106047229A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 强新正品(苏州)环保材料科技有限公司 导电胶的制备方法
CN106281118B (zh) * 2016-08-03 2018-08-07 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司 一种熔融温度可设计的导电胶黏剂的制备方法
CN106190005A (zh) * 2016-08-11 2016-12-07 安徽波浪岛游乐设备有限公司 一种led用稳定性好导电胶的制备工艺
CN106281203A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 安徽波浪岛游乐设备有限公司 一种led用高粘性导电胶的制备工艺
CN106381115A (zh) * 2016-09-21 2017-02-08 苏州直角新材料有限公司 一种石墨基环氧树脂导电胶及其制备方法
CN106847372B (zh) * 2017-03-15 2018-08-07 清华大学深圳研究生院 一种过流保护元件及其制备方法、过流保护电路
CN107393784A (zh) * 2017-09-07 2017-11-24 上海长园维安电子线路保护有限公司 一种可以耐受高压的自控制型保护器及其制备方法
CN108003825A (zh) * 2017-12-18 2018-05-08 苏州亿沃光电科技有限公司 Led封装用导电胶及其制备方法
CN108281215B (zh) * 2018-01-24 2020-09-25 北京元六鸿远电子科技股份有限公司 低温固化热塑性聚酰亚胺mlcc用银端电极浆料及其制备方法
CN108749244B (zh) * 2018-06-07 2020-07-14 浙江欣麟新材料技术有限公司 一种光学高柔性导电玻璃膜及其制备方法
CN109207087A (zh) * 2018-06-26 2019-01-15 合肥萃励新材料科技有限公司 一种过流保护功能水性胶粘剂的合成工艺
CN109135629A (zh) * 2018-06-26 2019-01-04 合肥萃励新材料科技有限公司 一种印制线路板用pptc胶粘剂的制备方法
CN108841343B (zh) * 2018-06-26 2020-09-15 合肥萃励新材料科技有限公司 一种ptc功能丙烯酸酯胶粘剂的合成工艺
CN109207102A (zh) * 2018-06-26 2019-01-15 合肥萃励新材料科技有限公司 一种ptc功能水性胶的合成工艺
CN109679552B (zh) * 2018-11-16 2021-07-13 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种液态金属导电胶及其应用
CN109873094A (zh) * 2019-03-14 2019-06-11 四川福来威新能源科技有限公司 扣式电池
CN111334221A (zh) * 2020-04-02 2020-06-26 苏州鑫导电子科技有限公司 一种导电胶及其应用
CN112300751A (zh) * 2020-11-24 2021-02-02 佛山市高建硅胶实业有限公司 一种硅酮密封胶及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1698138A (zh) * 2003-01-23 2005-11-16 松下电器产业株式会社 导电糊及其制造方法以及使用了该导电糊的电路基板及其制造方法
CN101088665A (zh) * 2006-06-16 2007-12-19 邓昱 纳米银-氧化银浆料及其制备方法
CN103208401A (zh) * 2013-04-01 2013-07-17 Aem科技(苏州)股份有限公司 一种电路保护器件及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1698138A (zh) * 2003-01-23 2005-11-16 松下电器产业株式会社 导电糊及其制造方法以及使用了该导电糊的电路基板及其制造方法
CN101088665A (zh) * 2006-06-16 2007-12-19 邓昱 纳米银-氧化银浆料及其制备方法
CN103208401A (zh) * 2013-04-01 2013-07-17 Aem科技(苏州)股份有限公司 一种电路保护器件及其制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《厚膜集成电路丝网印刷工艺技术》;陈仲武;《电子工业专用设备》;20020331;第31卷(第1期);48-50页 *
彭鸣刚.《厚膜元件与网印工艺》.《丝网印刷》.2005,(第8期), *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10030176B2 (en) 2013-01-10 2018-07-24 E I Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive adhesives comprising fluoroelastomers
US10032945B2 (en) 2013-01-10 2018-07-24 E I Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive adhesives comprising blend elastomers

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