CN110223811A - 二次安全保护元件的制造方法、芯片及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及安全保护元件技术领域，公开了一种二次安全保护元件的制造方法、芯片及设备。所述二次安全保护元件的制造方法，包括：通过对高分子聚合物进行密炼、造粒和压合以形成高分子正温度系数热敏电阻芯料；将上下电极膜压合在形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料上下表面上；以及通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域。本发明通过形成不同面积的蚀刻区域方便快捷地调整二次安全保护元件的目标电阻，提高了二次安全保护元件的生产效率、电阻精度和产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及安全保护元件技术领域，尤其涉及一种二次安全保护元件的制造方法、芯片及设备。
背景技术
针对小功率电阻设备及集成电路的短路及过载保护需求，近年来开始出现二次安全保护元件比如高分子正温度系数热敏电阻器件(Polymeric Positive TemperatureCoefficient，PPTC)的流保护元件。
二次安全保护元件的电阻值和电阻分布是主要的电气参数。现有二次安全保护元件主要是通过调整产品芯料成分配比、尺寸和厚度来控制产品的电阻与分布，生产工艺复杂且精度较低，同时经过密炼、挤出、覆膜等高温处理会对高分子聚合物的分布和分布形态产生影响，而导致电阻精度和产品良率波动。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种二次安全保护元件的制造方法、芯片及设备，解决现有通过调整芯料成分配比、成型尺寸和厚度的方式操作繁琐且精度较低且传统高温挤出覆膜工艺会影响高分子聚合物的分布和分布形态而导致产品良率波动的技术问题。
根据本发明的实施例，提供一种二次安全保护元件的制造方法，包括：通过对高分子聚合物进行密炼、造粒和压合以形成高分子正温度系数热敏电阻芯料；将上下电极膜压合在形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料上下表面上；以及通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域。
优选的，所述通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域，包括：根据形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料的电阻、面积和目标电阻计算蚀刻区域的蚀刻面积；以及根据计算的蚀刻面积在上下电极膜上形成蚀刻区域。
优选的，所述通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域，还包括：设置蚀刻区域的蚀刻位置；根据计算的蚀刻面积和设置的蚀刻位置在上下电极膜上形成蚀刻区域。
优选的，所述的二次安全保护元件的制造方法，还包括：在所述高分子正温度系数热敏电阻芯料两端面中间位置形成导通孔两端面中间位置形成导通孔。
优选的，所述蚀刻位置远离高分子正温度系数热敏电阻芯料的两端面的导通孔。
优选的，所述蚀刻位置在所述上下电极膜的中间。
优选的，所述蚀刻区域使上下电极膜电气断开。
优选的，所述蚀刻区域为长方形或圆弧形。
根据本发明实施例，还提供一种二次安全保护元件，包括上下电极膜和高分子正温度系数热敏电阻芯料，所述上下电极膜包括蚀刻区域，所述上下电极膜压合在所述高分子正温度系数热敏电阻芯料的上下表面。
根据本发明实施例，还提供一种高分子正温度系数热敏电阻设备，包括上述的二次安全保护元件。
本发明提供的二次安全保护元件的制造方法、芯片及设备，包括：通过对高分子聚合物进行密炼、造粒和压合以形成高分子正温度系数热敏电阻芯料；将上下电极膜压合在形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料上下表面上；以及通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域。本发明通过形成不同面积的蚀刻区域方便快捷地调整二次安全保护元件的目标电阻，而传统的通过调整芯料成分配比、成型尺寸和厚度的方式操作繁琐且精度较低，同时传统高温挤出覆膜工艺会影响高分子聚合物的分布和分布形态而导致产品良率较低，本发明的二次安全保护元件的电阻调整更加方便快捷和精确，提高了二次安全保护元件的生产效率、电阻精度和产品良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中二次安全保护元件的制造方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域的流程示意图。
图3为本发明实施例中通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域的流程示意图。
图4为本发明实施例中二次安全保护元件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
图1为本发明一个实施例中二次安全保护元件的制造方法的流程示意图。如图所示，所述二次安全保护元件的制造方法，包括：
步骤S101：通过对高分子聚合物进行密炼、造粒和压合以形成高分子正温度系数热敏电阻芯料。
在本实施例中，所述二次安全保护元件为高分子正温度系数热敏电阻芯片。可预先将高分子聚合物和陶瓷粉末材料进行混合形成组合材料，然后对组合材料进行密炼和造粒而形成颗粒状组合材料，然后通过真空压合工艺形成高分子正温度系数热敏电阻芯料，还可以对高分子正温度系数热敏电阻芯料进行辐照交联。
步骤S102：将上下电极膜压合在形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料上下表面上。
在本实施例中，可选用高粗化铜箔和高粗化镀镍铜箔片作为电极膜，其形状尺寸设置为与形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料对应匹配，将电极膜通过热压工艺压合在形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料上下表面上，以形成二次安全保护元件。
步骤S103：通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域。
在本实施例中，通过蚀刻工艺在上下电极膜中间位置上形成蚀刻区域，所述蚀刻区域可配置为长方形或圆弧形，起到使上下电极膜电气断开的作用。参见图2，所述通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域，包括：
步骤S201：根据形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料的电阻、面积和目标电阻计算蚀刻区域的蚀刻面积。
步骤S202：根据计算的蚀刻面积在上下电极膜上形成蚀刻区域。
在本实施例中，预先测试形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料的电阻和面积，根据形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料的电阻、面积和目标电阻计算蚀刻区域的蚀刻面积。由于电极膜投影在高分子正温度系数热敏电阻芯料的投影面积与二次安全保护元件的电阻成反比，因此可通过蚀刻区域来改变投影面积进而调整二次安全保护元件的目标电阻。比如，当目标电阻想调整为芯料电阻的三倍时，可调整蚀刻线或蚀刻区域的位置和面积，使上下电极膜的投影面积变为芯料面积的三分之一。
参见图3，在计算到蚀刻面积后，所述通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域，还包括：
步骤S301：设置蚀刻区域的蚀刻位置。
步骤S302：根据计算的蚀刻面积和设置的蚀刻位置在上下电极膜上形成蚀刻区域。
在本实施例中，二次安全保护元件在两端面中间位置形成导通孔，可预设设置蚀刻区域的蚀刻位置为远离高分子正温度系数热敏电阻芯料的两端面的导通孔，以避免高温热压时蚀刻区域因热压向导通孔移动而导致二次安全保护元件的短路不良，提高了二次安全保护元件的电阻精度和产品良率。
参见图4，本实施例制成的二次安全保护元件，包括上电极膜1、下电极膜2和高分子正温度系数热敏电阻芯料3，所述上电极膜1、下电极膜2包括上蚀刻区域4和下蚀刻区域5，所述上电极膜1、下电极膜2压合在所述高分子正温度系数热敏电阻芯料3的上下表面。可以理解的是，本实施例制成的二次安全保护元件可配置在各种高分子正温度系数热敏电阻设备中。
在本实施例中，通过形成不同面积的蚀刻区域方便快捷地调整二次安全保护元件的目标电阻，而传统的通过调整芯料成分配比、成型尺寸和厚度的方式操作繁琐且电阻精度较低，同时传统高温挤出覆膜工艺会影响高分子聚合物的分布和分布形态而导致产品良率较低，因此本实施例的二次安全保护元件的电阻调整更加方便快捷和精确，提高了二次安全保护元件的生产效率、电阻精度和产品良率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，包括：
通过对高分子聚合物进行密炼、造粒和压合以形成高分子正温度系数热敏电阻芯料；
将上下电极膜压合在形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料上下表面上；以及
通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域。
2.根据权利要求1所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，所述通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域，包括：
根据形成的高分子正温度系数热敏电阻芯料的电阻、面积和目标电阻计算蚀刻区域的蚀刻面积；以及
根据计算的蚀刻面积在上下电极膜上形成蚀刻区域。
3.根据权利要求2所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，所述通过蚀刻在上下电极膜上形成蚀刻区域，还包括：
设置蚀刻区域的蚀刻位置；
根据计算的蚀刻面积和设置的蚀刻位置在上下电极膜上形成蚀刻区域。
4.根据权利要求3所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，还包括：在所述高分子正温度系数热敏电阻芯料两端面中间位置形成导通孔。
5.根据权利要求4所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，所述蚀刻位置远离高分子正温度系数热敏电阻芯料的两端面的导通孔。
6.根据权利要求4所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，所述蚀刻位置在所述上下电极膜的中间。
7.根据权利要求4所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，所述蚀刻区域使上下电极膜电气断开。
8.根据权利要求1所述的二次安全保护元件的制造方法，其特征在于，所述蚀刻区域为长方形或圆弧形。
9.一种二次安全保护元件，其特征在于，包括上下电极膜和高分子正温度系数热敏电阻芯料，所述上下电极膜包括蚀刻区域，所述上下电极膜压合在所述高分子正温度系数热敏电阻芯料的上下表面。
10.一种高分子正温度系数热敏电阻设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的二次安全保护元件。
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