CN214175792U - 一种高耐候性的ptc热敏电阻封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，包括FR‑4框、下镍片电极、涂胶层、芯片上铜箔和外层上铜箔，所述FR‑4框顶端的一侧安装有上镍片电极，FR‑4框底端的一侧安装有下镍片电极，所述FR‑4框表面的一侧涂抹有涂胶层，且涂胶层表面的一侧粘接有环氧树脂层，所述FR‑4框内部的一侧放置有PPTC高分子芯片，所述PPTC高分子芯片顶端的一侧设置有上半固化PP，且上半固化PP顶端的一侧设置有芯片上铜箔，所述芯片上铜箔顶端的一侧设置有外层上铜箔。本实用新型不仅延长热敏电阻的使用寿命，提高其耐候性能，还避免下镍片电极、上镍片电极在组装过程中，出现折弯时，环氧树脂脆裂的现象。

Description

一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构

技术领域

本实用新型涉及PTC热敏电阻技术领域，具体为一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构。

背景技术

高分子低阻PPTC带状产品结构包括，PPTC高分子芯片，上电极，下电极，环氧树脂包封层，其具体实现过程如下：PPTC高分子芯片包含PPTC高分子聚合物及上下导电铜箔；PPTC高分子聚合物是由一种或几种导电填料与一种或几种结晶或半结晶高分子聚合物材料再加各种添加剂复合加工而成；这些结晶或半结晶聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等以及它们的共聚物；导电粒子包括炭黑、石墨、金属粉末等；首先经过密炼造粒把导电材料和复合材料混合均匀制造成粒子，再经过把粒子经过挤出成型把上下导电铜箔覆膜再聚合物上下面，最终形成PPTC高分子芯片板材；再将PPTC高分子芯片板材根据产品结构尺寸要求冲压成PPTC高分子芯片。

现今市场上的此类PTC热敏电阻封装结构种类繁多，基本可以满足人们的使用需求，但是依然存在一定的不足之处，具体问题有以下几点。

(1)现有的此类PTC热敏电阻封装结构，高分子PPTC贴片结构产品中的 PPTC复合材料四面是暴露在空气中，PPTC复合材料中的导电填料容易被氧化和PPTC复合材料受到湿气侵蚀等，暴露在空气中时间越长，产品阻值就会出现升高，严重影响产品正常额定工作电流特性，影响产品正常使用寿命等性能；

(2)现有的此类PTC热敏电阻封装结构，环氧树脂跟电极之间亲和性不足，当电极在组装过程中，折弯时，环氧树脂容易脆裂，导致密闭性差，导致高分子PPTC芯片被氧化和湿气侵蚀；

(3)现有的此类PTC热敏电阻封装结构，大多采用环氧树脂包封的高分子低阻PPTC带状产品，其耐候性能可靠性不足，依然存在隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，以解决上述背景技术中提出PTC热敏电阻封装结构的使用寿命低、容易被氧化和湿气侵蚀以及耐候性能较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高耐候性的PTC 热敏电阻封装结构，包括FR-4框、下镍片电极、涂胶层、芯片上铜箔和外层上铜箔，所述FR-4框顶端的一侧安装有上镍片电极，FR-4框底端的一侧安装有下镍片电极，所述FR-4框表面的一侧涂抹有涂胶层，且涂胶层表面的一侧粘接有环氧树脂层，所述FR-4框内部的一侧放置有PPTC高分子芯片，所述 PPTC高分子芯片顶端的一侧设置有上半固化PP，且上半固化PP顶端的一侧设置有芯片上铜箔，所述芯片上铜箔顶端的一侧设置有外层上铜箔，所述上半固化PP与外层上铜箔之间通过盲孔沉铜电镀工艺导通有上盲孔。

优选的，所述PPTC高分子芯片底端的一侧设置有下半固化PP，且下半固化PP底端的一侧设置有芯片下铜箔。

优选的，所述芯片下铜箔底端的一侧设置有外层下铜箔，所述外层下铜箔与下半固化PP之间通过盲孔沉铜电镀工艺导通有下盲孔。

优选的，所述FR-4框、外层上铜箔以及外层下铜箔采用标准回流焊接及组装治具，将外层上铜箔、外层下铜箔跟PPTC高分子芯片焊接在一起。

优选的，所述下盲孔和上盲孔的直径大小为0.3～0.5mm，沉铜电镀层厚度大于15um,使高分子芯片的上铜箔和外层上铜箔导通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构不仅延长热敏电阻的使用寿命，提高其耐候性能，还避免下镍片电极、上镍片电极在组装过程中，出现折弯时，环氧树脂脆裂的现象；

(1)通过设置有外层上铜箔和下半固化PP，首先依据PPTC高分子芯片的尺寸大小制作一个FR-4框，将PPTC高分子芯片放入FR-4框中，再在放入芯片的FR-4框上下面各放置一层上半固化PP和下半固化PP，然后在上半固化 PP上表面放置一层芯片上铜箔、外层上铜箔，在下半固化PP下表面放置一层芯片下铜箔、外层下铜箔，再将其放入真空压机压合使PPTC高分子芯片、上半固化PP和芯片上铜箔，下半固化PP、芯片下铜箔和外层下铜箔牢牢熔合在一起，压合高温区温度一百八十摄氏度,先预热二十分钟，再以五兆帕的压力压合十分钟，再以十一兆帕的压力热压六十分钟，然后在冷压机上冷压三十分钟，从而避免PPTC高分子芯片受到湿气侵蚀等，降低其阻值升高，延长热敏电阻的使用寿命；

(2)通过设置有下镍片电极和外层下铜箔，压合后的芯片再经过盲孔沉铜电镀工艺，使上半固化PP和外层上铜箔导通，下半固化PP和外层下铜箔导通，经过上述工艺后，具有绝缘防潮抗氧化能力的高分子PPTC封装结构芯片制作完成，有效提高PPTC封装结构芯片的耐候性能，随后采用标准回流焊接峰值温度最大值二百六十摄氏度及组装治具，将下镍片电极、上镍片电极跟 PPTC高分子芯片焊接在一起，采用专用的涂胶层将焊接好的带状PPTC产品涂上环氧树脂层，再进行环氧树脂固化，即完成成品的制作；

(3)通过设置有环氧树脂层，在该过程中，环氧树脂层跟下镍片电极和上镍片电极之间的亲和性得到增强，避免下镍片电极、上镍片电极在组装过程中，出现折弯时，环氧树脂脆裂的现象。

附图说明

图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的FR-4-4框主视剖面结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型的俯视结构示意图；

图中：1、FR-4框；2、下镍片电极；3、涂胶层；4、环氧树脂层；5、上镍片电极；6、PPTC高分子芯片；7、上半固化PP；8、芯片上铜箔；9、上盲孔；10、外层上铜箔；11、下半固化PP；12、芯片下铜箔；13、下盲孔；14、外层下铜箔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，包括FR-4框1、下镍片电极2、涂胶层3、芯片上铜箔8和外层上铜箔10，FR-4框1顶端的一侧安装有上镍片电极5，FR-4框1底端的一侧安装有下镍片电极2，FR-4框1表面的一侧涂抹有涂胶层3，且涂胶层3表面的一侧粘接有环氧树脂层4，FR-4框1内部的一侧放置有PPTC高分子芯片 6，PPTC高分子芯片6顶端的一侧设置有上半固化PP7，且上半固化PP7顶端的一侧设置有芯片上铜箔8，芯片上铜箔8顶端的一侧设置有外层上铜箔10，上半固化PP7与外层上铜箔10之间通过盲孔沉铜电镀工艺导通有上盲孔9；

PPTC高分子芯片6底端的一侧设置有下半固化PP11，且下半固化PP11 底端的一侧设置有芯片下铜箔12；

压合后的芯片再经过盲孔沉铜电镀工艺，使上半固化PP7和外层上铜箔 10导通，下半固化PP11和外层下铜箔14导通，经过上述工艺后，具有绝缘防潮抗氧化能力的高分子PPTC封装结构芯片制作完成，有效提高PPTC封装结构芯片的耐候性能；

芯片下铜箔12底端的一侧设置有外层下铜箔14，外层下铜箔14与下半固化PP11之间通过盲孔沉铜电镀工艺导通有下盲孔13，FR-4框1、外层上铜箔10以及外层下铜箔14采用标准回流焊接及组装治具，将外层上铜箔10、外层下铜箔14跟PPTC高分子芯片6焊接在一起；

依据PPTC高分子芯片6的尺寸大小制作一个FR-4框1，将PPTC高分子芯片6放入FR-4框1中，再在放入芯片的FR-4框1上下面各放置一层上半固化PP7和下半固化PP11，然后在上半固化PP7上表面放置一层芯片上铜箔 8、外层上铜箔10，在下半固化PP11下表面放置一层芯片下铜箔12、外层下铜箔14，再将其放入真空压机压合使PPTC高分子芯片6、上半固化PP7和芯片上铜箔8，下半固化PP11、芯片下铜箔12和外层下铜箔14牢牢熔合在一起，压合高温区温度一百八十摄氏度,先预热二十分钟，再以五兆帕的压力压合十分钟，再以十一兆帕的压力热压六十分钟，然后在冷压机上冷压三十分钟，从而避免PPTC高分子芯片6受到湿气侵蚀等，降低其阻值升高，延长热敏电阻的使用寿命；

下盲孔13和上盲孔9的直径大小为0.3～0.5mm，沉铜电镀层厚度大于15um, 使高分子芯片的上铜箔和外层上铜箔导通；

采用标准回流焊接峰值温度最大值二百六十摄氏度及组装治具，将下镍片电极2、上镍片电极5跟PPTC高分子芯片6焊接在一起，采用专用的涂胶层3将焊接好的带状PPTC产品涂上环氧树脂层4，再进行环氧树脂固化，即完成成品的制作，在该过程中，环氧树脂层4跟下镍片电极2和上镍片电极5 之间的亲和性得到增强，避免下镍片电极2、上镍片电极5在组装过程中，出现折弯时，环氧树脂脆裂的现象。

工作原理：使用时，首先依据PPTC高分子芯片6的尺寸大小制作一个FR-4框1，将PPTC高分子芯片6放入FR-4框1中，再在放入芯片的FR-4框1上下面各放置一层上半固化PP7和下半固化PP11，然后在上半固化PP7上表面放置一层芯片上铜箔8、外层上铜箔10，在下半固化PP11下表面放置一层芯片下铜箔12、外层下铜箔14，再将其放入真空压机压合使PPTC高分子芯片6、上半固化PP7和芯片上铜箔8，下半固化PP11、芯片下铜箔 12和外层下铜箔14牢牢熔合在一起，压合高温区温度一百八十摄氏度,先预热二十分钟，再以五兆帕的压力压合十分钟，再以十一兆帕的压力热压六十分钟，然后在冷压机上冷压三十分钟，从而避免PPTC高分子芯片6受到湿气侵蚀等，降低其阻值升高，延长热敏电阻的使用寿命，压合后的芯片再经过盲孔沉铜电镀工艺，使上半固化PP7和外层上铜箔10导通，下半固化PP11 和外层下铜箔14导通，经过上述工艺后，具有绝缘防潮抗氧化能力的高分子 PPTC封装结构芯片制作完成，有效提高PPTC封装结构芯片的耐候性能，随后采用标准回流焊接峰值温度最大值二百六十摄氏度及组装治具，将下镍片电极2、上镍片电极5跟PPTC高分子芯片6焊接在一起，采用专用的涂胶层3 将焊接好的带状PPTC产品涂上环氧树脂层4，再进行环氧树脂固化，即完成成品的制作，在该过程中，环氧树脂层4跟下镍片电极2和上镍片电极5之间的亲和性得到增强，避免下镍片电极2、上镍片电极5在组装过程中，出现折弯时，环氧树脂脆裂的现象。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，包括FR-4框(1)、下镍片电极(2)、涂胶层(3)、芯片上铜箔(8)和外层上铜箔(10)，其特征在于：所述FR-4框(1)顶端的一侧安装有上镍片电极(5)，FR-4框(1)底端的一侧安装有下镍片电极(2)，所述FR-4框(1)表面的一侧涂抹有涂胶层(3)，且涂胶层(3)表面的一侧粘接有环氧树脂层(4)，所述FR-4框(1)内部的一侧放置有PPTC高分子芯片(6)，所述PPTC高分子芯片(6)顶端的一侧设置有上半固化PP(7)，且上半固化PP(7)顶端的一侧设置有芯片上铜箔(8)，所述芯片上铜箔(8)顶端的一侧设置有外层上铜箔(10)，所述上半固化PP(7)与外层上铜箔(10)之间通过盲孔沉铜电镀工艺导通有上盲孔(9)。

2.根据权利要求1所述的一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，其特征在于：所述PPTC高分子芯片(6)底端的一侧设置有下半固化PP(11)，且下半固化PP(11)底端的一侧设置有芯片下铜箔(12)。

3.根据权利要求2所述的一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，其特征在于：所述芯片下铜箔(12)底端的一侧设置有外层下铜箔(14)，所述外层下铜箔(14)与下半固化PP(11)之间通过盲孔沉铜电镀工艺导通有下盲孔(13)。

4.根据权利要求1所述的一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，其特征在于：所述FR-4框(1)、外层上铜箔(10)以及外层下铜箔(14)采用标准回流焊接及组装治具，将外层上铜箔(10)、外层下铜箔(14)跟PPTC高分子芯片(6)焊接在一起。

5.根据权利要求3所述的一种高耐候性的PTC热敏电阻封装结构，其特征在于：所述下盲孔(13)和上盲孔(9)的直径大小为0.3～0.5mm，沉铜电镀层厚度大于15um,使高分子芯片的上铜箔和外层上铜箔导通。

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