[實用新型]過電流保護(hù)元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520793857.3
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN205104313U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紹裘;余錦漢
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山聚達(dá)電子有限公司
• 主分類號: H01C7/02
• 分類號: H01C7/02;H01C7/13
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• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實用新型涉及一種可變熱敏電氣裝置，尤其是涉及一種可應(yīng)用于印刷電路板上的過電流保護(hù)元件，特別是表面粘著型式。

【背景技術(shù)】

以有機(jī)高分子聚合物如聚烯烴類的聚乙烯為材料，加入導(dǎo)電填料如碳黑或金屬顆粒或粉末而組成的導(dǎo)電性復(fù)合材料，可產(chǎn)生許多應(yīng)用(application)方式。這許多應(yīng)用之中，又以非線性的正溫度系數(shù)(PTC)的電阻變化現(xiàn)象最為突出。這種PTC可設(shè)計成為電子元件或電氣裝置，用于保護(hù)電路，及防止因過熱或過量電流所可能造成的電路損害。

簡單而言，此種材料在室溫時，電阻值是保持在低電阻狀態(tài)，當(dāng)溫度瞬間上升至一臨界溫度、或瞬間有超量電流通過時，其電阻值可立刻跳升至數(shù)千倍以上。此種電阻跳動式的改變，可有效地抑制或切斷通過的超量電流，從而達(dá)到保護(hù)線路避免燒毀的目的。此種PTC元件另一明顯的優(yōu)點在于，當(dāng)溫度回復(fù)正常，或過量電流的情況消失后，其電阻值可回復(fù)至低電阻狀態(tài)，從而可使電路重新正常操作。不像一般的保險絲，必須經(jīng)過更換后才能使電路回復(fù)正常。正因為此項優(yōu)點，這種不需更換的PTC保護(hù)元件，在高密度電子線路系統(tǒng)中，為實現(xiàn)保護(hù)功能而在設(shè)計上顯得更為需要。

然而，在高密度線路設(shè)計及制造中，對保護(hù)元件的尺寸要求是其要達(dá)到輕、薄、微小的特征，而且在安裝上需達(dá)到表面粘著型。因此，以有機(jī)高分子材料制作的PTC元件，已被設(shè)計成不同型式的表面粘著型電子元件，例如，使用了上下各一對平面式的導(dǎo)電電極，因此在制造上必須考慮此平面式導(dǎo)電金屬電極(conductivemetalterminalaselectrode)與PTC元件上下平面金屬膜電極層的粘合穩(wěn)定度，而此元件設(shè)計的缺點在于其上下導(dǎo)電金屬電極與平面薄膜電極經(jīng)回焊熱風(fēng)安裝于電路板上時，常易產(chǎn)生分離。

也有以蝕刻方式將PTC上下表面所附著的電極膜，按所設(shè)計的圖案除去，一直蝕刻到PTC層，再沿著蝕刻溝紋，以外力使之?dāng)嗔眩瑥亩瞥蒔TC材料層，此技術(shù)強(qiáng)調(diào)元件以斷裂方式制造出來，以致元件含有斷裂造成的邊緣(fracturedsurface)，此技術(shù)并沒有描述以元件結(jié)構(gòu)改變來解決熱傳導(dǎo)的問題。

另一種新型PTC元件，其對兩個電極端的設(shè)計，基本上是采用一般印刷電路板設(shè)計，將電路透過穿洞，以電鍍導(dǎo)通的方式，使上下各自分開的電極層，改變至對稱式的平面構(gòu)造。雖然此設(shè)計取消了外加的平面式導(dǎo)電電極，克服了前項設(shè)計的缺點，但仍有下列數(shù)項功能的限制亟待改進(jìn)：(1)元件散熱太快，以致易受周圍環(huán)境如印刷電路板上電路寬度、厚度或位置的影響，而直接反應(yīng)在元件的電阻變化上，使電阻的跳動難以預(yù)測與控制。(2)因金屬電極膜與導(dǎo)電材料的熱膨脹系數(shù)的差異，致使在制造過程中出現(xiàn)材料應(yīng)力不均勻的現(xiàn)象，致使其在使用過程中易造成電極剝離的現(xiàn)象，而無法達(dá)到原有的功能。(3)上下兩端的電極，須先將上下兩平面的電極膜以蝕刻方式分割開來，使其每面有兩區(qū)，以致造成有效使用面積減少。

【實用新型內(nèi)容】

本實用新型的目的在于提供一種過電流保護(hù)元件，其便于表面貼裝式安裝至印刷電路上，不僅元件散熱慢，不易受周圍環(huán)境如印刷電路板上電路寬度、厚度或位置的影響，電阻的跳動容易預(yù)測與控制；而且在使用過程中電極不會剝離，質(zhì)量性能穩(wěn)固，且元件沒有斷裂造成的邊緣，電極的有效使用面積大。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種過電流保護(hù)元件，包括：

PTC材料層，是由具有導(dǎo)電粒子分散于其中的高分子材料所組成，具有相對的第一表面與第二表面，還具有相對的第一端面與第二端面，所述第一端面與所述第二端面是分別從所述第一表面延伸至所述第二表面；

第一導(dǎo)電層，設(shè)置于所述PTC材料層的所述第一表面，且延伸至所述第一端面；

第二導(dǎo)電層，設(shè)置于所述PTC材料層的所述第二表面，且延伸至所述第二端面；

第一絕緣層，設(shè)置于所述第一導(dǎo)電層上，且自所述PTC材料層的所述第一端面延伸至所述第二端面；

第二絕緣層，設(shè)置于所述第二導(dǎo)電層的下表面上，且自所述PTC材料層的所述第二端面延伸至所述第一端面；

第一電極，包括一對第一金屬箔片，是分設(shè)于所述第一絕緣層與所述第二絕緣層上；

第二電極，包括一對第二金屬箔片，是分設(shè)于所述第一絕緣層與所述第二絕緣層上；

第一導(dǎo)電連接件，沿所述第一端面電氣連接所述第一金屬箔片與所述第一導(dǎo)電層；以及

第二導(dǎo)電連接件，沿所述第二端面電氣連接所述第二金屬箔片與所述第二導(dǎo)電層。

進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)電層與所述第二端面由所述第一絕緣層隔開絕緣，所述第二導(dǎo)電層與所述第一端面由所述第二絕緣層隔開絕緣。