一种可快速响应的过流保护组件的制作方法

本发明涉及一种可快速响应的过电流保护组件，可以满足在一定电流下的大电流充放电使用寿命要求，响应当下快充和强体验感的消费理念；同时又可以满足客户要求电流下的快速响应保护，比如lps要求的8a保护时间小于60s，锂电池安全标准ul2054的1c、2c滥充测试等安规要求。

背景技术：

1、随着日前智能设备的快速发展，需要过流保护器件能满足充、放电电流越来越大，例如大多手机商已开发6a以上充放电的手机。然而，又受限于各种安规的限制，必须在故障电流或是要求的电流时具有快速的响应保护速度，因此如何解决过流保护元件即能满足安规或是客户提出的保护要求，又能满足大电流的充放电使用寿命，对线路保护元器件厂家是一个极大的挑战和技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术的难题，本发明目的在于：提供一种可快速响应的过流保护组件，使过流保护元件即可以满足一定大电流下的充放电使用寿命，又可以满足安规或是客户要求的电流下快速响应保护电路。

2、本发明目的通过下述技术方案实现：一种可快速响应的过流保护组件，与线路板连接，其包括一个表面贴装的过电流保护元件和一个控制单元，所述的过电流保护元件包括ptc芯片、加热层且包含3个导电焊盘，3个导电焊盘焊接至线路板上形成两条电流线路，其中，所述控制单元控制其中一条连接过流保护元件内部加热层线路的开关，当有超过设定的阈值电流值时，该加热层被触发通电，加大过流保护元件的发热量，从而加速整个过流保护元件的保护响应。

3、本发明是在常规的过流保护元件内部增加一个加热层，该加热层通过控制单元来控制其是否激活，只有当电流超过所设定的电流阈值时，才会激活该加热层，使其通过一定的电流从而起到发热的作用，进而加速过流保护元件的动作时间。

4、进一步的，第一条电流路线通过第一焊盘流经过流保护元件内的ptc芯片后，从第二焊盘流出；第二条电流路线连接控制单元通过第三焊盘流经过流保护元件内的加热层后，从第二焊盘流出；第二条电流路线只有当电流超过设定的阈值时才被触发通电，当电流低于设定的阈值时，第二条电流路线关断。

5、所述的控制单元与第三焊盘通过线路板上的走线电气相连，由控制单元控制电流是否会通过第三焊盘流经加热层。

6、所述的加热层需要通过导通孔与第三焊盘电气相连。

7、所述的过流保护元件包含一个ptc芯片或是多层ptc芯片并联叠构而成的芯片组。

8、所述的加热层通过pcb的压合工艺压合在ptc芯片下方或上方，或是多层并联叠构的芯片组之间。

9、所述的加热层由pcb压合工序直接压合于ptc芯片下方或是芯片组的中间，使用半固化片进行黏合。

10、本发明公开一种可快速响应的过流保护组件，该保护组件包含一个过流保护元件和一个控制单元，所述的过流保护元件包含3个导电焊盘焊接至线路板上形成两条电流线路，由控制单元来控制其中一条连接过流保护元件内部加热层线路的开关，当电流超过某一设定阈值时，控制单元会打开连接加热层的线路，激活加热层使其通流发热，从而加快过流保护元件的保护动作时间；当电流处于设定阈值以下时，控制单元关闭连接加热层的线路，加热层不通电流不发热，过流保护元件处于正常工作状态，不会发生误保护。

11、本发明一种可快速响应的过流保护组件，通过对控制单元设定一个电流阈值，在这个电流阈值以下，过流保护元件不发生误保护始终处于低阻状态，当电流超过这个电流阈值时，过流保护元件可以瞬时触发动作，保护整个线路。

技术特征：

1.一种可快速响应的过流保护组件，与线路板连接和一个控制单元，其特征在于，包括一个表面贴装的过电流保护元件，所述的过电流保护元件包括ptc芯片、加热层且包含3个导电焊盘，3个导电焊盘焊接至线路板上形成两条电流线路，由所述控制单元控制其中一条连接过流保护元件内部加热层线路的开关，当有超过设定的阈值电流值时，该加热层被触发通电，加大过流保护元件的发热量，从而加速整个过流保护元件的保护响应。

2.根据权利要求1所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，第一条电流路线通过第一焊盘流经过流保护元件内的ptc芯片后，从第二焊盘流出；第二条电流路线连接控制单元通过第三焊盘流经过流保护元件内的加热层后，从第二焊盘流出；第二条电流路线只有当电流超过设定的阈值时才被触发通电，当电流低于设定的阈值时，第二条电流路线关断。

3.根据权利要求1或2所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的过电流保护元件内的ptc芯片为一层，或由多层ptc芯片并联叠构而成的芯片组。

4.根据权利要求3所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的ptc芯片由具有电阻正温度系数效应的导电复合材料基层和紧密压夹于基层上下表面的电极组成，其中，所述的导电复合材料基层的体积电阻率小于0.001ω.m。

5.根据权利要求4所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的导电复合材料基层中聚合物材料的体积分数介于20%～75%之间，选自聚乙烯、氯化聚乙烯、氧化聚乙烯、聚氯乙烯、丁二烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚甲醛、酚醛树脂、聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚三氟乙烯、聚氟乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种及其混合物。

6.根据权利要求1或2所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的加热层是一层，或多层加热层组成。

7.根据权利要求6所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的加热层是覆铜导线，或是电发热丝、电阻丝、发热片中的一种或多种组合。

8.根据权利要求7所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的覆铜导线通过线路影像转移技术形成一层铜线走线，是直线、曲线或是直线和曲线的组合。

9.根据权利要求1或2所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的加热层与第三焊盘间通过一个或多个导电孔来连接，导电孔是机械钻孔、镭射盲孔或是机械钻孔和镭射盲孔的组合。

10.根据权利要求1或2所述可快速响应的过流保护组件，其特征在于，所述的控制单元由ic和mos组成。

技术总结
本发明公开一种可快速响应的过流保护组件，该保护组件包含一个过流保护元件和一个控制单元，所述的过流保护元件包含3个导电焊盘焊接至线路板上形成两条电流线路，由控制单元来控制其中一条连接过流保护元件内部加热层线路的开关，当电流超过某一设定阈值时，控制单元会打开连接加热层的线路，激活加热层使其通流发热，从而加快过流保护元件的保护动作时间；当电流处于设定阈值以下时，控制单元关闭连接加热层的线路，加热层不通电流不发热，过流保护元件处于正常工作状态，不会发生误保护。

技术研发人员：夏坤,高道华,田亚均,方勇
受保护的技术使用者：上海维安电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12