[發明專利]過電流保護元件

有效

• 申請號: 201210497152.8
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103578672A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 曾郡騰;王紹裘
• 申請（專利權）人: 聚鼎科技股份有限公司
• 主分類號: H01C7/02
• 分類號: H01C7/02;H01C7/13
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術領域

本發明涉及一種過電流保護元件，特別涉及一種表面粘著型過電流保護元件。

背景技術

過電流保護元件被用于保護電路，使其免于因過熱或流經過量電流而損壞。過電流保護元件通常包含兩電極及位在兩電極間的電阻材料。此電阻材料具正溫度系數(Positive?Temperature?Coefficient;PTC)特性，亦即在室溫時具低電阻值，而當溫度上升至一臨界溫度或電路上有過量電流產生時，其電阻值可立刻跳升數千倍以上，借此抑制過量電流通過，以達到電路保護的目的。當溫度降回室溫后或電路上不再有過電流的狀況時，過電流保護元件可回復至低電阻狀態，而使電路重新正常操作。此種可重復使用的優點，使PTC過電流保護元件取代保險絲，而被更廣泛運用在高密度電子電路上。

參照圖1，美國專利號US?6,377,467揭示一種表面粘著型過電流保護元件10，其包含電阻元件11、第一電極17、第二電極18、絕緣層15和16、第一導電通孔19及第二導電通孔20。電阻元件11包含第一導電構件13、第二導電構件14及高分子材料層12。高分子材料層12系迭設于第一導電構件13及第二導電構件14之間。第一電極17包含一對分別設置于絕緣層15和16表面的電極箔，且與第一導電通孔19連接。第二電極18包含一對分別設置于絕緣層15和16表面的電極箔，且與第二導電通孔20連接。導電通孔19、20位于二個側表面的約中央部位且為半圓孔的設計。

未來的電子產品，將朝著具有輕、薄、短、小的趨勢發展，以使得電子產品能更趨于迷你化。因此過電流保護元件亦不斷朝小型化的規格演進，從1210、1206、0805、0603、0402甚至已有0201規格的需求。而當規格縮小至0603規格以下時，以半圓孔設計的導電通孔19、20卻可能造成生產制作上的問題。

參照圖2A及圖2B，當元件尺寸愈來愈小時，導電通孔19和20的孔徑一般將依比例隨之減小。例如當元件為0603規格時，半圓孔的半徑僅約為0.15mm。當制作過程中進行元件切割（切粒）時，刀具寬度d必須準確對應于切割道的位置(參圖2A)，然而若刀具寬度d位置有偏移時，因孔徑減小，很可能將一側的導電通孔的半圓孔切除大部分，甚至半圓孔被整個切除(參圖2B)。為避免此問題，小型化的元件常會搭配較大的半圓孔設計。然而，較大的半圓孔設計又將產生如下所述在制作流程上問題。

當過電流保護元件10在進行外觀檢測、電阻量測及包裝時會在送料軌道24內推送前進。當元件10的半圓孔較小時，可順利推送前進，如圖3A所示。若當元件10具有大型的半圓孔時，因半圓孔變大的關系，尤其是當半圓孔的凹陷寬度達到所在側邊寬度的一半以上時，在推送時相鄰的元件10容易會有凸出部分卡入半圓孔內，而造成推送不順、卡料等等問題發生，如圖3B所示。

因此在元件形狀因數(form?factor)規格已要求至0603甚至0402時，如何克服上述制作上的問題，業界極需相關的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提出一種過電流保護元件，特別是關于一種表面粘著型過電流保護元件，其可符合元件小型化趨勢的需求，例如0603、0402或更小規格的要求。

根據本發明一實施例的過電流保護元件，其具有相對的上表面、下表面及四個側表面，該四個側表面連接上表面和下表面，且相鄰的側表面構成四個轉角。過電流保護元件包括：PTC材料層、第一導電層、第二導電層、第一電極層、第二電極層及四個導電通孔。PTC材料層具有第一表面、第二表面，第二表面系位于該第一表面相對側。第一導電層物理接觸該PTC材料層的第一表面，而第二導電層物理接觸該PTC材料層的第二表面。第一電極層包含一對形成于上表面及下表面的第一金屬箔。第一電極層電氣連接第一導電層，且和第二導電層電氣隔離。第二電極層包含一對形成于上表面及下表面的第二金屬箔。第二電極層電氣連接第二導電層，且和第一導電層電氣隔離。四個導電通孔形成于該四個轉角處，其中兩個導電通孔連接該對第一金屬箔及第一導電層，另兩個導電通孔連接該對第二金屬箔及第二導電層。四個導電通孔的截面積總和占該過電流保護元件的形狀因數面積的比例介于7%~20%。

一實施例中，本發明的過電流保護元件應用于0603規格，每一個所述導電通孔的面積在0.025~0.042mm²的范圍之內。

另一實施例中，本發明的過電流保護元件應用于0402規格，每一個所述導電通孔的面積在0.009~0.020mm²的范圍之內。