[發(fā)明專利]表面貼裝型過電流保護元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310129361.1
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103794304A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾郡騰;王紹裘;蘇啟仁
• 申請（專利權(quán)）人: 聚鼎科技股份有限公司
• 主分類號: H01C7/13
• 分類號: H01C7/13;H01C7/02
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 劉春生;于寶慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種過電流保護元件，特別是涉及一種表面貼裝型過電流保護元件。

背景技術(shù)

過電流保護元件被用于保護電路，使其免于因過熱或流經(jīng)過量電流而損壞。過電流保護元件通常包含兩電極及位于兩電極間的電阻材料。此電阻材料具正溫度系數(shù)(Positive?Temperature?Coefficient；PTC)特性，亦即在室溫時具低電阻值，而當(dāng)溫度上升至一臨界溫度或電路上有過量電流產(chǎn)生時，其電阻值可立刻跳升數(shù)千倍以上，藉此抑制過量電流通過，以達(dá)到電路保護的目的。當(dāng)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(fù)至低電阻狀態(tài)，而使電路重新正常操作。此種可重復(fù)使用的優(yōu)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。

目前在主機板或電路板應(yīng)用低阻高電流PTC產(chǎn)品時，因連接PTC元件的線寬設(shè)計不一，且大多數(shù)主機板業(yè)者皆以最大鋪銅線路設(shè)計，導(dǎo)致PTC元件于驗證動作時間時，動作時間會超過規(guī)格的要求。造成動作時間過長的主要原因是元件通過的異常電流與可通過的維持電流(I-hold)差距過小，加上外部線路較寬鋪銅設(shè)計有較佳的散熱特性，進而降低元件升溫速率導(dǎo)致延后PTC元件觸發(fā)的時間。

另外，當(dāng)PTC元件使用時若過電流異常長期未排除，會使PTC材質(zhì)劣化而燒毀，在燒毀的同時PTC元件的上下導(dǎo)電層有可能會因此短路，而不再提供過電流保護的功能。嚴(yán)重的話甚至?xí)斐芍鳈C板或電路板上其它線路熔斷或更嚴(yán)重的事情發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種過電流保護元件，特別是涉及一種表面貼裝型過電流保護元件。本發(fā)明的過電流保護元件可因應(yīng)連接外部線路的差異，而于限定時間內(nèi)動作或產(chǎn)生觸發(fā)，而得以符合測試時的規(guī)格要求。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，一表面貼裝型過電流保護元件，具有相對的上表面、下表面，其包括：PTC元件、第一電極、第二電極、第一電路及第二電路。PTC元件包含PTC材料層、第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層，該PTC材料層設(shè)于第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層之間，且包含結(jié)晶性高分子聚合物及分散其中的導(dǎo)電填料。第一電極包含一對形成于上表面及下表面的第一金屬箔。第二電極包含一對形成于上表面及下表面的第二金屬箔。第一電路用于電氣連接第一電極及第一導(dǎo)電層，其包含沿水平方向延伸的第一平面線路及沿垂直方向延伸的第一導(dǎo)通件。第二電路用于電氣連接第二電極及第二導(dǎo)電層，其包含沿水平方向延伸的第二平面線路及沿垂直方向延伸的第二導(dǎo)通件。該第一平面線路及第二平面線路中至少一者的熱阻足以防止熱逸散，使得過電流保護元件于25°C、8A測試下可于60秒內(nèi)觸發(fā)。在一實施方式中，當(dāng)過電流異常長期未排除，將使得PTC材料層劣化，進而導(dǎo)致第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層產(chǎn)生短路時，該第一平面線路或第二平面線路至少一者的線寬窄到足以因過電流熔斷而形成斷路。

在一實施方式中，該第一平面線路及第二平面線路中至少一者的最小寬度小于其所連接的第一電極或第二電極寬度的2/3。

在一實施方式中，第一平面線路及/或第二平面線路沿電流行經(jīng)方向的長度與最小寬度的比值大于1。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，一表面貼裝型過電流保護元件，具有上表面及下表面。該表面貼裝型過電流保護元件包括電阻元件、第一電極、第二電極、第一電路及第二電路。電阻元件包含PTC材料層、第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層。該PTC材料層設(shè)于第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層之間，且包含結(jié)晶性高分子聚合物及分散其中的導(dǎo)電填料。第一電極包含一對形成于上表面及下表面的第一金屬箔。第二電極包含一對形成于上表面及下表面的第二金屬箔。第一電路電氣連接第一電極及第一導(dǎo)電層，第二電路則電氣連接第二電極及第二導(dǎo)電層。其中該第一電路和第二電路中至少一者包含熔斷件，該熔斷件和該電阻元件在第一電極和第二電極之間形成串聯(lián)電路。當(dāng)PTC材料層因劣化導(dǎo)致第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層產(chǎn)生短路時，該熔斷件將熔斷而形成斷路。在一實施方式中，該熔斷件的最小寬度小于第一電極或第二電極寬度的2/3。

本發(fā)明利用細(xì)線徑的平面線路，使得當(dāng)元件通過異常電流時，元件不致因?qū)徇^快的外部線路的影響，而延后元件觸發(fā)的時間，進而符合規(guī)格要求。申言之，前述第一平面線路及/或第二平面線路的最小寬度窄到可有效增加其熱阻(thermal?resistance)至足以防止熱逸散，而符合規(guī)格上的要求。