[发明专利]一种PTC电极制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护装置的制造工艺，尤其涉及高分子PTC电极的制造工艺。

背景技术

高分子PTC是一种由高分子聚合物及导电粒子经特殊工艺加工制成的自恢复保险丝，正常情况下，导电粒子依附高分子链d形成链状导电通路，高分子PTC(自恢复保险丝)正常工作；当电路发生短路或者过载时，流经高分子PTC(自恢复保险丝)的大电流使其温度升高，当达到居里温度时，其态密度迅速减小，相变增大，内部的导电通路呈断裂，高分子PTC(自恢复保险丝)呈阶跃式迁到高阻态，大电流被迅速切断，从而对电路进行保护，其微小的电流使高分子PTC(自恢复保险丝)一直处于保护状态，当断电和故障排除后，温度降低，态密度增大，相变复原，导电粒子还原成链状导电通路，高分子PTC(自恢复保险丝)恢复为正常状态，无需人工更换。

传统工艺加工PTC电极时，如图1、2所示，在PTC片材的两面采用热压或热轧的工艺复合铜箔、镍箔和镀镍铜箔作为PTC的电极，生产元件时将复合电极的PTC片材冲制成所需形状，然后在电极上焊上引线(引脚)。

然而由于PTC片材是由聚乙烯等无极性的材料制成，其与金属的粘接性极差，因而粘接强度对电极材料的要求很高，普通用于PTC板的铜箔无法达到要求，必须是特高粗糙度铜箔(或镍箔)，这种特高粗糙度材料生产工艺要求高，很难生产，所以电极质量一直是困扰高分子PTC行业的一大难题。

高分子PTC大多用于低电压、大电流的环境，对其阻值要求较高，很多都是毫欧级的。高分子PTC本身的阻值大小靠增减导电用的炭黑量来调整，但高分子PTC与电极之间的电阻主要靠它们之前粘接强度决定，因此图1、2所示的两种加工方式，不能满足生产高品质PTC电极的需求，需要能够生产出粘接效果好，接触电阻小的PTC电极的生产工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是实现一种能将电极与PTC基板充分接触粘接到一起的加工方法，并且加工后的基板与电极接触电阻小、粘接强度高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种PTC电极制作方法，是将PTC片材放置于真空环境中，把加热成雾状的金属颗粒蒸镀或者溅射到片材两侧表面，形成电极层。

将加工好PTC电极进行辐照处理。

所述的加热成雾状的金属为金、银、铜、镍、锡、铝、铅或者是这些金属的合金材料。

所述的电极层厚度为2um-100um。

所述的电极层厚度优选5um-10um。

所述的PTC片材厚度为0.25-3.5mm。

本发明的优点在于采用此方式加工，电极与PTC片材的粘接强度远远高于金属箔通过热压或热轧复合在PTC上的强度，因而该电极与PTC片材之间的接触电阻非常小，几乎接近于零。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为传统PTC电极工艺—热压法；

图2为传统PTC电极工艺—连续压延发；

图3为新型PTC电极工艺—真空溅射法；

具体实施方式

参见图3可知，本发明对PTC电极的加工制备方法的改进，步骤1：将PE(基乙烯)与CB(炭黑)以及其他辅料在密炼机中加热混炼，制成PTC基板材料；

步骤2：将基板材料在开炼机上拉成片材，片材厚度可以根据产品规格自定，一般在0.25-3.5mm；

步骤3：将PTC片材放置到真空容器内，将融化的金属材料在真空环境内雾化附于PTC片材上，生成一层致密均匀的电极层；

步骤4：将步骤3加工好的PTC电极进行辐照处理；

完成上述步骤后，电极就制造完成，就可以对电极进入下道工序的生产了。

其中，步骤3需要将电极金属材料加热形成雾状金属颗粒，这些金属材料可以是金、银、铜、镍、锡、铝、铅或者是这些金属的合金材料，可以采用蒸镀或者溅射的方式在真空环境中附着到PTC基板的两侧，附着厚度为2um-100um，优选5um-10um。当然也取决于电极材料的性质，原则是在达到焊接要求的基础上，越薄越好，这样可以降低成本。控制电极的厚度可以通过调整真空蒸镀或溅射的时间、强度、次数来实现。

蒸镀或者溅射方式将金属材料雾化到基板上时，可以使用真空镀膜机，真空的腔内温度需要在金属熔点以上。目前使用真空镀膜机蒸镀时，每分钟可以蒸镀电极10um，若想得到50um电极，可将蒸镀时间定在5分钟。