[实用新型]一种小尺寸表面贴装电路保护元器件

说明书

本实用新型的一种小尺寸表面贴装电路保护元器件，包括以下部分：平板形绝缘基材；上电极和下电极，分别贴覆在所述绝缘基材的上下表面；上电极是由各自具有2～4个指形交叉但又互相绝缘的左上极板和右上极板构成；下电极由分居在绝缘基材两端的左下极板和右下极板构成；左导电膜将左上极板和左下极板连接在一起形成左电极，右导电膜将右上极板和右下极板连接在一起形成右电极；采用聚合物正温度系数材料制成的PPTC薄膜，贴覆在上电极的指形交叉区域，将左电极和右电极连接在一起；绝缘保护层贴覆在PPTC薄膜的上表面。本实用新型更适于产品小型化，PPTC材料被保护在绝缘保护层内，免受环境因素的影响，具备更好的耐候性。

技术领域

本实用新型属于过电流保护电子元器件材料技术领域，具体涉及一种小尺寸表面贴装电路保护元器件。

背景技术

电阻温度系数特性的技术包含聚合物正温度系数（polymer positivetemperature coefficient，简称PPTC）、陶瓷正温度系数（ceramic positive temperaturecoefficient，简称CPTC）和负温度系数（negative temperature coefficient，简称NTC），对电流和温度具有快速的响应，主要用于过流、过温保护，也可用于温度开关和温度指示。因此，基于上述技术制成的表面贴装电路保护元器件被广泛用于电路的过流过温保护装置，串联在电路中使用。表面贴装PTC过电流保护元件至少包括PPTC材料、电极和导电部件，通过表面贴装工艺制备。

保护元件的核心部件是高分子导电复合材料（PPTC材料）和连接该材料的电极。保护元件的核心部件在室温下处于低阻状态，电子线路呈通路状态；当温度升高或电路出现故障大电流时，其电阻跃迁至数千倍以上，起到保护电路的作用。当温度恢复或故障电流排除后，保护元件的电阻恢复正常。

现有的表面贴装电路保护元器件尺寸较大，结构相对稳定且工艺成熟，装配及应用中的热过程（例如：回流焊接、涂层热固化、注塑成型的温度和应力）对产品的材料和结构的影响较小，且环境中的温度和湿度等环境因素的影响也比较小，因此其性能和长期可靠性都比较好。

但是，由于新兴市场（新兴的消费性电子、可穿戴设备，集成电路（IC）、电源充电线的过流和过温保护应用）对功率和装配空间的需求，过电流保护元件也趋向于更小更薄的小型化发展，对小尺寸保护器件需求越来越多，常规的1206、0805等封装尺寸已经逐渐无法满足应用需求。但是小尺寸的元器件（例如0603、0402、0201、甚至01005），如果采用类似大尺寸元器件的设计结构和加工工艺，已经无法实现，且小尺寸产品结构的稳定性较差，装配及应用中的热过程（例如：回流焊接、涂层热固化、注塑成型的温度）容易造成结构变形，进而对产品的性能造成影响。由于尺寸相对较小，其温度和湿度也容易对材料和产品的结构造成影响，进而影响产品的长期使用的可靠性。

因此，基于以上技术加工的小尺寸表面贴装器件，必须要解决三个问题：新结构具有可加工性；结构的热稳定性问题；环境因素的影响造成的产品可靠性的问题。

中国专利文献CN111640548A公开了一种小型封装尺寸的表面贴装高分子PTC过电流保护元件，包括PTC芯片、绝缘层、端电极，至少一导电件，其中，在第一导电电极设计分割间隙，形成第一、二导电区，导电件设置在PTC芯片的第一导电区侧的边缘处或至少一角；第一导电电极的分割间隙包含的主要部分与第一端电极和第二端电极的纵向平行。但该文献的PTC芯片均暴露在环境中，没有与外界环境隔离开，因此采用一些碳化钨，碳化钛类似的陶瓷导电材料容易受到环境因素温度和湿度的影响，其导电特性会受到影响，进而影响PPTC材料的导电特性及可靠性；而且该文献是传统设计，如果做超小尺寸（例如0201、01005）的产品时，该结构无法实现。