一種薄型自控制型保護(hù)器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品用自控制保護(hù)元件，特別涉及一種主要應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品的薄型自控制型保護(hù)器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，電子行業(yè)飛速發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展更是迅速。
[0003]計(jì)算機(jī)正朝著個(gè)性化，小型化方向發(fā)展，越來越多的超薄超小型筆記本電腦和平板電腦的問世，電池容量的增加，對(duì)電子元件的要求也越來越高。
[0004]通信技術(shù)正向著帶寬化和個(gè)性化方向發(fā)展，現(xiàn)今各種智能手機(jī)層出不窮，功能五花八門，屏幕越做越大，待機(jī)時(shí)間越來越長。3G服務(wù)已不再陌生，4G時(shí)代也即將到來，這種前景下，對(duì)電子元件的挑戰(zhàn)也呼之欲出。
[0005]我們需要一種電子元件，它的尺寸必須滿足電子行業(yè)小型化的發(fā)展趨勢(shì)，它的裝配方式必須適合目前電子行業(yè)最基本的回流焊焊接工藝，它的功能最好能集合多種電子元件于一身，它的適用范圍能同時(shí)滿足過流過壓過溫保護(hù)的要求，同時(shí)它本身可以在較大電流下工作，以滿足電子產(chǎn)品日新月異的發(fā)展。
[0006]申請(qǐng)?zhí)?201120149915.0涉及一種薄型電路保護(hù)裝置，包括雙金屬片、PTC電阻及上下電極，PTC電阻具有中空腔，雙金屬片置于中空腔中，上下電極分別貼附在PTC上下面并封裝形成密閉結(jié)構(gòu)，雙金屬片與上下電極的內(nèi)表面同時(shí)緊密接觸，并與PTC電阻并聯(lián)連接，上下電極中一電極在對(duì)應(yīng)中空腔的內(nèi)表面中部形成導(dǎo)電部分，外圍形成絕緣部分，另一電極的內(nèi)表面中部形成絕緣部分，外圍形成導(dǎo)電部分；雙金屬片呈翹曲狀態(tài)，中部及邊緣處設(shè)有觸點(diǎn)，觸點(diǎn)與上下電極導(dǎo)電部分分別接觸，連入電路；或雙金屬片反向翹曲，觸點(diǎn)與上下電極導(dǎo)電部分脫開。優(yōu)點(diǎn)是:通過雙金屬片自身的形變動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路斷開或閉合的控制，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，器件做到薄而小，滿足電子器件小型化的要求。
[0007]但上述裝置不適合超大電流電路的過流、過溫保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的在于提供一種薄型自控制保護(hù)器，通過對(duì)傳統(tǒng)薄型自控制型保護(hù)器的改進(jìn)，以達(dá)到更好地保護(hù)作用。
[0009]本發(fā)明再一目的在于:提供所述薄型自控制保護(hù)器的制造方法。
[0010]本發(fā)明目的通過下述方案實(shí)現(xiàn):一種薄型自控制保護(hù)器，至少包括陶瓷基板、導(dǎo)電電極，所述陶瓷基板上設(shè)有導(dǎo)電孔，在陶瓷基板的正面和背面均設(shè)有導(dǎo)電電極，在正面和背面導(dǎo)電電極之間垂直設(shè)置有連接電極，主導(dǎo)電回路連接在導(dǎo)電電極上構(gòu)成回路，其中:
所述的陶瓷基板呈一矩形，并在所述陶瓷基板的四個(gè)邊中間位置a、b、c、d處均設(shè)有可導(dǎo)電的凹槽；在所述陶瓷基板的上、下表面，位于凹槽位置處，分別設(shè)有正面第一、二、三、四導(dǎo)電電極和與正面位置對(duì)應(yīng)的背面第一、二、三、四導(dǎo)電電極；
在兩個(gè)不相鄰的正面導(dǎo)電電極上設(shè)有發(fā)熱層，如第二、四導(dǎo)電電極間設(shè)有發(fā)熱層，并電氣導(dǎo)通，在該發(fā)熱層上方設(shè)有絕緣層；
所述絕緣層上方設(shè)有電極層，所述的電極層將另兩個(gè)不相鄰的正面導(dǎo)電電極連接后，如第一、三導(dǎo)電電極間連接主導(dǎo)電回路形成回電。
[0011]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的主導(dǎo)電回路為高分子PTC熱敏電阻、低熔點(diǎn)合金如鉍銦錫合金、高熔點(diǎn)合金如錫鉛或錫鉛銻合金、導(dǎo)電的銀鉑鈀金電極層、或表面貼裝型式的保險(xiǎn)絲元件；該自控制保護(hù)器有常規(guī)大電流保險(xiǎn)絲的功能，同時(shí)有自主控制加速主導(dǎo)電回路快速恪斷的功能。
[0012]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的陶瓷基板為一種薄型陶瓷基板材料加工而成，可以是氧化鋁、氧化鋯等為主要原料的基材經(jīng)沖壓或激光切割等工藝加工而成，厚度不大于
0.5mmο
[0013]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的正面第一、二、三、四導(dǎo)電電極由主要為銀、鉑、鈀、金的印刷電極漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成；所述的背面第一、二、三、四導(dǎo)電電極由燒結(jié)后主要為銀、鉑、鈀、金的印刷電極漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成，與錫焊料焊接時(shí)具有良好的可焊性。
[0014]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的正面與背面電極間的連接電極由印刷電極漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成；材料主要由銀、鉑、鈀、金等導(dǎo)電性良好的金屬構(gòu)成。固體含量不小于85%。
[0015]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的正面與背面電極間的連接電極為設(shè)在陶瓷基片上的導(dǎo)電通孔，采用作為堵孔材料的導(dǎo)體漿料，固體含量不小于85%主要為銀、鈾、鈀、金印刷電極漿料填孔經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成。
[0016]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的發(fā)熱層由印刷電極漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成，燒結(jié)后的主要材料為銀、鉑、鈀、金、釕金屬及氧化物。
[0017]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的絕緣層由燒結(jié)后主要為鉍、硼、硅、鈣、鈉、鈷、鋁等氧化物或硅酸鹽的印刷絕緣漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成。
[0018]所述的絕緣層由印刷絕緣漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成；其組成主要為鉍、硼、硅、鈣、鈉、鈷、鋁等氧化物或硅酸鹽。
[0019]在上述方案基礎(chǔ)上，在所述的陶瓷基板上方加設(shè)上蓋，保護(hù)主回路熔斷電極及其它各組成部分，該上蓋由膠水固化形成。
[0020]所述的上蓋由膠水在一定溫度下固化形成；其組成為氧化鋁陶瓷、玻璃涂料、PA、PBT、PET、LCP或其他包封隔熱材料。
[0021]本發(fā)明一種薄型自控制型保護(hù)器的工作原理為:常態(tài)為低電阻導(dǎo)通狀態(tài)，一旦電流達(dá)到一定值，主導(dǎo)電回路根據(jù)選型不同會(huì)熔融或者阻值上升，從而使得回路開路或者減小回路電流，起到保護(hù)電路的作用；而發(fā)熱層在常態(tài)為開路狀態(tài)，一旦回路出現(xiàn)過流異常，發(fā)熱層在其他控制開關(guān)的作用下接入回路，因而產(chǎn)生熱量造成主導(dǎo)電回路的熔融或者阻值上升，從而起到保護(hù)電路的作用。
[0022]本發(fā)明提供一種薄型自控制型保護(hù)器的制造方法，至少包括步驟為:
A.陶瓷基板表面及導(dǎo)電孔內(nèi)印刷導(dǎo)電電極漿料并燒結(jié)形成具有四個(gè)正面導(dǎo)電電極路和四個(gè)背面導(dǎo)電電極的電路；
B.在二不相鄰的正面導(dǎo)電電極之間印刷發(fā)熱層漿料，或在二不相鄰的正面導(dǎo)電電極之間印刷發(fā)熱層，然后，燒結(jié)形成發(fā)熱層；
C.在所述的發(fā)熱層上方印刷絕緣漿料，然后燒結(jié)形成絕緣層； D.在所述的絕緣層上方印刷電極漿料并燒結(jié)形成電極層；
E.在所述的電極層與另外二個(gè)不相鄰正面導(dǎo)電電極之間通過焊接或印刷并燒結(jié)的方式與主導(dǎo)電回路(4)形成回路。
[0023]在上述方案基礎(chǔ)上，在制成主回路主導(dǎo)電回后，視熔斷體電極種類不同，可以在其上方添加助熔斷劑材料。
[0024]在制成主導(dǎo)電回路后，視熔斷體電極種類不同，在其上涂覆助熔斷劑材料層，并加上蓋。
[0025]可以在陶瓷基板上方加設(shè)上蓋保護(hù)主回路熔斷電極及其它各組成部分。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)越性在于:通過對(duì)傳統(tǒng)薄型自控制型保護(hù)器的改進(jìn)，達(dá)到了更好地保護(hù)作用。結(jié)合了過流保護(hù)元件和過溫保護(hù)元件的優(yōu)點(diǎn)，可以采用回流焊工藝，有著尺寸小，耐流高等優(yōu)點(diǎn)，并且隨設(shè)計(jì)的不同還可以實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)等效果，在小型電子設(shè)備電源的保護(hù)上將有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0027]圖1為實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實(shí)施例1中的剖面示意圖；
圖3為實(shí)施例1中的線路不意圖；
圖4為實(shí)施例2中使用PTC的結(jié)構(gòu)示意圖(不含上蓋)；
圖5為實(shí)施例2中使用的PTC結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為實(shí)施例2中使用PTC的線路示意圖；
圖7為發(fā)明的印刷工程分解示意圖；
附圖中標(biāo)號(hào)說明:
1、I’ —陶瓷基板；
11a、lib、11c、lid--a、b、c、d 處凹槽；
14、14，--上蓋；
2——電極層；
21 (21’)、22 (22’)、23 (23’)、24 (24，)——第一、二、三、四正面導(dǎo)電電極； 31、32、33、34——背面第一、二、三、四導(dǎo)電電極；
4、4’--主導(dǎo)電回路；
4b、4b’--電極層；4c、4c’--兩個(gè)端頭；4d--阻隔層；
5——連接電極；
6一一發(fā)熱層；
7 絕緣層。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面請(qǐng)參閱說明書附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0029]實(shí)施例1
如圖1為實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)示意圖、圖2為實(shí)施例1中的剖面示意圖和圖3為實(shí)施例1中的線路示意圖所示: 一種薄型自控制型保護(hù)器，包括陶瓷基板1、導(dǎo)電電極，所述陶瓷基板I上設(shè)有導(dǎo)電孔，在陶瓷基板I的正面和背面均設(shè)有導(dǎo)電電極，在正面和背面導(dǎo)電電極之間垂直設(shè)置有連接電極5，一主導(dǎo)電回路4連接在導(dǎo)電電極上構(gòu)成回路，其中:
如圖1所示，所述的陶瓷基板I呈一矩形，并在所述陶瓷基板I的四個(gè)邊中間位置a、b、c、d處均設(shè)有凹槽11a、11b、Ilc、lld ;在所述陶瓷基板I的上、下表面，位于凹槽位置處，分別設(shè)有正面第一、二、三、四導(dǎo)電電極21、22、2、24和與正面位置對(duì)應(yīng)的背面第一、二、三、四導(dǎo)電電極31、32、33、34 ；
在兩個(gè)不相鄰的正面第二、四導(dǎo)電電極22、24上設(shè)有發(fā)熱層6，并電氣導(dǎo)通，在該發(fā)熱層6上方設(shè)有絕緣層7 ;
所述絕緣層7上方設(shè)有電極層2，所述的電極層2將另兩個(gè)不相鄰的正面第一、三導(dǎo)電電極21、23連接后連接主導(dǎo)電回路4形成如圖3所示電路。
[0030]本實(shí)施例中的主導(dǎo)電回路4采用一次性熔斷的合金。在所述主導(dǎo)電回路4外層設(shè)一上蓋14。
[0031]如圖3所示，本實(shí)施例自控制保護(hù)器有常規(guī)大電流保險(xiǎn)絲的功能，同時(shí)有自主控制加速主導(dǎo)電回路快速熔斷的功能。
[0032]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的陶瓷基板I為一種薄型陶瓷基板材料加工而成，可以是氧化鋁、氧化鋯等為主要原料的基材經(jīng)沖壓或激光切割等工藝加工而成，厚度不大于
0.5mmο
[0033]在上述方案基礎(chǔ)上，所述的四個(gè)正面第一、二、三、四導(dǎo)