CN102446609B - 过电流保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种过电流保护装置包含一第一电极层、一第二电极层以及设置于第一电极层与第二电极层间的一电阻材料。第一电极层包括一第一沟纹图案,其中该第一沟纹图案穿透该第一电极层,且使被第一沟纹图案分隔的区域相连。第二电极层包括一第二沟纹图案,其中该第二沟纹图案穿透该第二电极层,且使被第二沟纹图案分隔的区域相连。其中,该第一沟纹图案与该第二沟纹图案相互交错,使得若该第一电极层与该第二电极层相叠置时,该第一沟纹图案与该第二沟纹图案形成多个独立区域,其中该多个独立区域电气分离且并联连接。通过本发明可提升过电流保护元件的灵敏度,同时降低动作温度,大幅度提升元件的安全性与保护能力。

Description

过电流保护装置
技术领域
本发明涉及电子线路,特别涉及一种过电流保护装置。
背景技术
热敏电阻被用于保护电路,使其免于因过热或流经过量电流而损坏。热敏电阻通常包含两电极及位于两电极间的电阻材料。此电阻材料在室温时具有低电阻值,而当温度上升至一临界温度或电路上有过量电流产生时,其电阻值可立刻跳升数千倍以上,由此抑制过量电流通过,以达到电路保护的目的。
当温度降回室温后或电路上不再有过电流的状况时,热敏电阻可回复至低电阻状态,而使电路重新正常操作。此种可重复使用的优点,使热敏电阻取代保险丝,而被更广泛运用在高密度电子电路上。
然而,传统的热敏电阻因材料限制,使其对电场的改变不够敏感,从而难以运用在低温时即需动作的应用上,例如二次电池的保护上。随着对低温保护动作的需求增多,因此有必要改良传统的热敏电阻。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提升过电流保护元件的灵敏度,同时降低动作温度,大幅度提升元件的安全性与保护能力的过电流保护装置。
根据上述目的,本发明一实施例揭示一种过电流保护装置,其包含一第一电极层、一第二电极层以及一电阻材料。第一电极层包括一第一沟纹图案,其中该第一沟纹图案穿透该第一电极层,且使被第一沟纹图案分隔的区域相连。第二电极层包括一第二沟纹图案,其中该第二沟纹图案穿透该第二电极层,且使被第二沟纹图案分隔的区域相连。电阻材料具有正温度系数特性或负温度系数特性,其中该电阻材料设置于该第一电极层与该第二电极层之间。其中,该第一沟纹图案与该第二沟纹图案相互交错,使得若该第一电极层与该第二电极层相叠置时,该第一沟纹图案与该第二沟纹图案形成多个独立区域,其中该多个独立区域电气分离且并联连接。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹图案所占面积比例为5%至50%,而该第二沟纹图案所占面积比例为5%至50%。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹图案所占面积比例为5%至30%,而该第二沟纹图案所占面积比例为5%至30%。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹图案与该第二沟纹图案的沟纹宽度介于20微米至300微米。
本发明所述的过电流保护装置,其中该沟纹宽度介于20微米至125微米。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹图案包含多条间隔排列的第一沟纹,而该第二沟纹图案包含多条间隔排列的第二沟纹,其中所述第一沟纹与第二沟纹被建构以交错而形成网状。
本发明所述的过电流保护装置,其中所述第一沟纹与第二沟纹垂直交错。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹图案包含S形沟纹、三角波形沟纹、方波形沟纹、半圆波形沟纹或具有分叉的沟纹,而该第二沟纹图案包含S形沟纹、三角波形沟纹、方波形沟纹、半圆波形沟纹或具有分叉的沟纹。
本发明所述的过电流保护装置,其动作温度介于70~100℃。
本发明所述的过电流保护装置,其动作温度介于50~80℃。
本发明所述的过电流保护装置,还包含:一第一表面焊接垫,电性连接该第一电极层;以及一第二表面焊接垫,电性连接该第二电极层。
本发明所述的过电流保护装置,还包含一绝缘膜,其中该绝缘膜用于将该第一焊接垫和该第二焊接垫与该第一电极层隔离,或将该第一焊接垫和该第二焊接垫与该第二电极层隔离。
本发明所述的过电流保护装置,还包含:一封装材料,包覆该第一电极层、该第二电极层及该电阻材料;一第一端部,电性连接该第一电极层并突伸出于该封装材料外,该第一端部用于连接一电路的一第一电接点;以及一第二端部,电性连接该第二电极层并突伸出于该封装材料外,该第二端部用于连接该电路的一第二电接点。
本发明所述的过电流保护装置,其中该电阻材料包含聚乙烯、聚丙烯、聚氟烯、前述材料的混合物或前述材料的共聚合物。
本发明所述的过电流保护装置,其中该电阻材料包含金属粒子、含碳粒子、金属氧化物粒子或金属碳化物粒子。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一电极层与该第二电极层分别包含镍、铜、锌、银、金或前述金属任意组合的合金。
本发明另一实施例揭示一种过电流保护装置,其包含一电阻材料、一第一电极层、一第一表面焊接垫、一第二电极层以及一第二表面焊接垫。电阻材料具有正温度系数特性或负温度系数特性,并包括相对设置的一上表面及一下表面。第一电极层设置于该上表面,且包括一第一沟纹,其中该第一沟纹将该第一电极层区分两相连的区域。第一表面焊接垫形成于该上表面,并与该第一电极层以一第二沟纹形成电气分离。第二电极层设置于该下表面,并电性耦接该第一表面焊接垫,其中该第一电极层与该第二电极层夹设部分的电阻材料。第二表面焊接垫形成于该下表面,并电性耦接该第一电极层,其中该第二表面焊接垫与该第二电极层间以一第三沟纹形成电气分离。其中,该第一表面焊接垫与该第二表面焊接垫于平行该上表面的一方向上分开设置,且该第一沟纹的一端连接该第二沟纹,而该第一沟纹的另一端位于该第三沟纹的上方。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹或该第二沟纹所占面积比例为5%至50%。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹或该第二沟纹所占面积比例为5%至30%。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹或该第二沟纹的沟纹宽度介于20微米至300微米。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹或该第二沟纹的沟纹宽度介于20微米至125微米。
本发明所述的过电流保护装置,其中该第一沟纹或该第二沟纹是S形沟纹、三角波形沟纹、方波形沟纹或半圆波形沟纹。
本发明所述的过电流保护装置,其动作温度介于70~100℃。
本发明所述的过电流保护装置,其动作温度介于50~80℃。
通过将过电流保护元件的电极区分成数个独立且相邻的区域,使过电流保护元件可变成由数个并联元件所组成,因此可提升过电流保护元件的灵敏度,同时降低动作温度,大幅度提升元件的安全性与保护能力。
附图说明
图1显示本发明一实施例的过电流保护装置的剖示图;
图2A显示本发明第一实施例的第一沟纹图案的示意图;
图2B显示本发明第一实施例的第二沟纹图案的示意图;
图2C显示本发明第一实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图3A显示本发明第二实施例的第一沟纹图案的示意图;
图3B显示本发明第二实施例的第二沟纹图案的示意图;
图3C显示本发明第二实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图4A显示本发明第三实施例的第一沟纹图案的示意图;
图4B显示本发明第三实施例的第二沟纹图案的示意图;
图4C显示本发明第三实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图5A显示本发明第四实施例的第一沟纹图案的示意图;
图5B显示本发明第四实施例的第二沟纹图案的示意图;
图5C显示本发明第四实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图6A显示本发明第五实施例的第一沟纹图案的示意图;
图6B显示本发明第五实施例的第二沟纹图案的示意图;
图6C显示本发明第五实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图7A显示本发明第六实施例的第一沟纹图案的示意图;
图7B显示本发明第六实施例的第二沟纹图案的示意图;
图7C显示本发明第六实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图8A显示本发明第七实施例的第一沟纹图案的示意图;
图8B显示本发明第七实施例的第二沟纹图案的示意图;
图8C显示本发明第七实施例的第一沟纹图案与第二沟纹图案的叠合示意图;
图9显示本发明一实施例的过电流保护装置的示意图;
图10显示本发明一实施例的过电流保护装置的立体示意图;
图11是图10的过电流保护装置的俯视图;及
图12例示一实施例的过电流保护元件的元件电极。
主要元件符号说明
1过电流保护装置
2过电流保护装置
3过电流保护装置
11第一电极层
12第二电极层
13电阻材料
14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g第一沟纹图案
15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g第二沟纹图案
16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g独立区域
17第一表面焊接垫
18第二表面焊接垫
19第三表面焊接垫
20第四表面焊接垫
21封装材料
22第一端部
23第二端部
25第一绝缘膜
26第二绝缘膜
27侧导电层
28侧导电层
31第一表面焊接垫
32第二表面焊接垫
33导电层
34第二沟纹
35第三沟纹
36第一沟纹
37侧边
38独立区域
111a、112a、113a、114a区域
121a、122a、123a、124a、125a区域
131上表面
132下表面
141a沟纹
141b具有分叉的沟纹
151a沟纹
151b直线沟纹
152bU形沟纹
51元件电极
52独立区域
具体实施方式
本发明提供一种过电流保护元件的元件电极51(如图12所示)设计,通过电气特性设计与电极图案化技术,将平行延伸的元件电极51,利用切割、激光或光刻技术等图案化方式,将元件电极51区分成数个独立且相邻的独立区域52(如图12所示),以把单一元件分割成数个附属元件,其中该多个附属元件为电气并联,通过调整独立区域52大小,以及相邻独立区域52的距离,可改变附属元件内的电场E。若过电流保护元件的电阻为R,此值可视为多个独立区域电阻R1~Rn并联的总和。
1 R = Σ l = 1 n 1 R l
其中,n为独立区域52的数目。
通过元件电极51的图案化设计,将可使通过独立区域52的电场调变,降低独立区域的热敏电阻材料驱动所需的电流与环境温度,可在不改变热敏电阻材料成分的情形下,产生元件提前动作保护的效果。
图1显示本发明一实施例的过电流保护装置1的剖示图。图2A显示本发明第一实施例的第一沟纹图案14a的示意图;图2B显示本发明第一实施例的第二沟纹图案15a的示意图;而图2C显示本发明第一实施例的第一沟纹图案14a与第二沟纹图案15a的叠合示意图。参照图1所示,过电流保护装置1包含一第一电极层11、一第二电极层12及一电阻材料13,其中电阻材料13设置于第一电极层11与第二电极层12之间。
在本实施例中,过电流保护装置1可进一步包含一第一表面焊接垫17、一第二表面焊接垫18、一第三表面焊接垫19、一第四表面焊接垫20、一第一绝缘膜25及一第二绝缘膜26。第一绝缘膜25覆盖第一电极层11,而第一表面焊接垫17与第二表面焊接垫18分开设置于第一绝缘膜25上,其中第一表面焊接垫17被建构以电性连接第一电极层11,而第二表面焊接垫18被建构以电性连接第二电极层12。通过第一表面焊接垫17与第二表面焊接垫18,使过电流保护装置1可被表面焊接于一电路上,并使该电路可电性连接第一电极层11与第二电极层12。此外,第二绝缘膜26覆盖第二电极层12,而第三表面焊接垫19与第四表面焊接垫20分开设置于第二绝缘膜26上,其中第三表面焊接垫19电性连接第一电极层11,而第四表面焊接垫20电性连接第二电极层12。通过第三表面焊接垫19与第四表面焊接垫20,使过电流保护装置1可被表面焊接于一电路上,并使该电路可电性连接第一电极层11与第二电极层12。
特而言之,过电流保护装置1可进一步包含两侧导电层27与28,两导电层27与28形成于过电流保护装置1的相对两侧边,其中第一焊接垫17的一端、第一电极层11的一端及第三焊接垫19的一端延伸连接侧导电层27,使得第一焊接垫17端与第一电极层11,以及第三焊接垫19与第一电极层11达成电性相连。而且,第二表面焊接垫18的一端、第二电极层12的一端及第四表面焊接垫20的一端延伸连接侧导电层28,使得第二表面焊接垫18与第二电极层12,以及第四表面焊接垫20与第二电极层12达成电性相连。
在本发明实施例中,电阻材料13可具有正温度系数特性或负温度系数特性,其可包含高分子材料及混入该高分子材料的粒子。高分子材料可包含聚乙烯、聚丙烯、聚氟烯、前述材料的混合物或前述材料的共聚合物。粒子可为导电粒子,例如:金属粒子。粒子也可包含金属氧化物粒子、含碳粒子或金属碳化物粒子。
此外,第一电极层11可包含镍、铜、锌、银、金或前述金属任意组合的合金,而第二电极层12可包含镍、铜、锌、银、金或前述金属任意组合的合金。
参照图1与图2A至图2C所示,第一电极层11包含一第一沟纹图案14a,其中第一沟纹图案14a被形成以穿透第一电极层11。第一沟纹图案14a可被建构以使为第一沟纹图案14a分隔的区域111a、112a、113a和114a相连,而使在形成第一沟纹图案14a时,第一电极层11不易被破坏。换言之,第一沟纹图案14a内无封闭区域,以及第一沟纹图案14a不与第一电极层11的边缘共同形成封闭区域。所述封闭区域意指第一电极层11上与其它部分电气隔离的部分。
另外,第二电极层12包含一第二沟纹图案15a,其中该第二沟纹图案15a被形成以穿透该第二电极层12。相同的,第二沟纹图案15a可被建构以使为第二沟纹图案15a分隔的区域121a、122a、123a、124a及125a相连。
参照图2C所示,第一沟纹图案14a与第二沟纹图案15a被建构以相互交错,且彼此配合使得若第一电极层11与第二电极层12将叠置时,第一沟纹图案14a与第二沟纹图案15a将共同形成至少一独立区域16a。实际上,由于第一沟纹图案14a与第二沟纹图案15a分开,因此独立区域16a并非实际被电气隔离。然而位于独立区域16a范围内的电阻材料13仍被区隔出,而使其与其它部分的电阻材料13形成并联连接状态。如此,可提高过电流保护装置1对电场改变敏感度,并可使过电流保护装置1在较低的温度下动作。
在本实施例中,第一沟纹图案14a包含多条沟纹141a,多条沟纹141a间隔排列,并可彼此延伸。第二沟纹图案15a包含多条沟纹151a,多条沟纹151a间隔排列,并可彼此延伸。第一沟纹图案14a的多条沟纹141a与第二沟纹图案15a的多条沟纹151a相互交错,使得若第一电极层11与第二电极层12相叠置,第一沟纹图案14a与第二沟纹图案15a可形成网状结构,而其中的网眼部分即为独立区域16a。
各独立区域16a范围内的电阻材料13在过电流保护装置1动作时独立于其它独立区域16a范围内的电阻材料13,因此第一沟纹图案14a与第二沟纹图案15a将过电流保护装置1分割成多个“次过电流保护装置”,从而可使过电流保护装置1在低温时即可动作,并对电场改变较敏感。
在一实施例中,这些独立区域16a可实质上具有相同或不相同的面积。在一实施例中,沟纹141a与沟纹151a可垂直交错,但本发明不限于此。
图3A显示本发明第二实施例的第一沟纹图案14b的示意图;图3B显示本发明第二实施例的第二沟纹图案15b的示意图;而图3C显示本发明第二实施例的第一沟纹图案14b与第二沟纹图案15b的叠合示意图。参照图3A至3C所示,第一电极层11上的第一沟纹图案14b可为一具有分叉的沟纹141b。在本实施例中,具有分叉的沟纹141b包含一主沟纹及多个次沟纹,其中这些次沟纹横向于该主沟纹延伸。次沟纹可与主沟纹垂直,但本发明不限于此。
第二沟纹图案15b配合具有分叉的沟纹141b,将具有分叉的沟纹141b间的半封闭区域封闭,以形成独立区域16b。在本实施例中,第二沟纹图案15b包含一直线沟纹151b及一U形沟纹152b,其中该直线沟纹151b配合具有分叉的沟纹141b的上半部的次沟纹,而U形沟纹152b配合具有分叉的沟纹141b的下半部次沟纹。
图4A显示本发明第三实施例的第一沟纹图案14c的示意图;图4B显示本发明第三实施例的第二沟纹图案15c的示意图;而图4C显示本发明第三实施例的第一沟纹图案14c与第二沟纹图案15c的叠合示意图。参照图4A至4C所示,第一电极层11上的第一沟纹图案14c可包含一第一三角波形沟纹,而第二沟纹图案15c配合第一沟纹图案14c,包含一第二三角波形沟纹。该第一三角波形与该第二三角波形可相似,但相位相反。第一沟纹图案14c可配合第二沟纹图案15c,使得当第一电极层11与第二电极层12相叠而视时,第一沟纹图案14c与第二沟纹图案15c可形成多个如蜂巢排列的独立区域16c。
图5A显示本发明第四实施例的第一沟纹图案14d的示意图;图5B显示本发明第四实施例的第二沟纹图案15d的示意图;而图5C显示本发明第四实施例的第一沟纹图案14d与第二沟纹图案15d的叠合示意图。参照图5A至5C所示,第一电极层11上的第一沟纹图案14d可包含一第一三角波形沟纹,而第二沟纹图案15d包含一第二三角波形沟纹。该第一三角波形与该第二三角波形可为相似,但相位相反。第一沟纹图案14d可配合第二沟纹图案15d,使得当第一电极层11与第二电极层12相叠而视时,第一沟纹图案14d与第二沟纹图案15d可重叠交错而形成多个菱形独立区域16d。
图6A显示本发明第五实施例的第一沟纹图案14e的示意图;图6B显示本发明第五实施例的第二沟纹图案15e的示意图;而图6C显示本发明第五实施例的第一沟纹图案14e与第二沟纹图案15e的叠合示意图。参照图6A至6C所示,第一电极层11上的第一沟纹图案14e包含一第一半圆波形沟纹,而第二沟纹图案15e包含一第二半圆波形沟纹。该第一半圆波形与该第二半圆波形可为相同,但互为反向设置。第一沟纹图案14e可配合第二沟纹图案15e,使得当第一电极层11与第二电极层12相叠而视时,第一沟纹图案14e与第二沟纹图案15e可形成多个排列的圆形独立区域16e。
图7A显示本发明第六实施例的第一沟纹图案14f的示意图;图7B显示本发明第六实施例的第二沟纹图案15f的示意图;而图7C显示本发明第六实施例的第一沟纹图案14f与第二沟纹图案15f的叠合示意图。参照图7A至7C所示,第一电极层11上的第一沟纹图案14f可包含多个方波形沟纹,而第二沟纹图案15f包含多个直线沟纹。各直线沟纹被建构以配合相应的方波形沟纹的波峰或波谷,使得第一电极层11与第二电极层12相叠而视时,第一沟纹图案14f与第二沟纹图案15f可共同形成多个独立区域16f。在另一实施例中,第一沟纹图案14f可包含一第一方波形沟纹,而第二沟纹图案15f可包含一第二方波沟纹,其中该第一方波形沟纹与该第二方波形沟纹可相似,但成反相配置,且该第一方波形沟纹与该第二方波形沟纹被建构以若第一电极层11与第二电极层12相叠而视时,该第一方波形沟纹与该第二方波形沟纹内相应的方波沟纹可形成多个独立区域,或者该第一方波形沟纹与该第二方波形沟纹内相应的各方波沟纹可各自形成一独立区域。
图8A显示本发明第七实施例的第一沟纹图案14g的示意图;图8B显示本发明第七实施例的第二沟纹图案15g的示意图;而图8C显示本发明第七实施例的第一沟纹图案14g与第二沟纹图案15g的叠合示意图。参照图8A至8C所示,第一电极层11上的第一沟纹图案14g可包含至少一第一曲线波形沟纹,而第二沟纹图案15g可包含至少一第二曲线波形沟纹,其中该至少一第一曲线波形沟纹与该至少一第二曲线波形沟纹可相似,但相位相反,而且两者呈交错设置,使得若第一电极层11与第二电极层12相叠而视时,第一沟纹图案14g与第二沟纹图案15g可共同形成多个独立区域16g。在一实施例中,第一曲线波形沟纹与第二曲线波形沟纹可包含至少一S形沟纹。
实验范例
比较例一为现有技术,其中比较例一的电极层并无沟纹图案设计,若第一电极层与第二电极层相叠而视时,仅可形成单一独立区域。
表1
从表1的实验结果可知,在过电流保护装置1的电极层11、12上形成沟纹图案,以将过电流保护装置1分割成数个次过电流保护装置,可降低过电流保护装置1的动作温度。
图9显示本发明一实施例的过电流保护装置2的示意图。参照图9所示,过电流保护装置包含一第一电极层11、一第二电极层12、一电阻材料13、一封装材料21、一第一端部22以及一第二端部23。电阻材料13设置于第一电极层11与第二电极层12之间。封装材料21被建构以包覆该第一电极层11、第二电极层12及电阻材料13。第一端部22被建构以电性连接第一电极层11,且突伸出封装材料21外,以连接一电路上的一电接点。第二端部23被建构以电性连接第二电极层12,且突伸出封装材料21,以连接一电路上的一电接点。
图10显示本发明一实施例的过电流保护装置3的立体示意图。图11是图10的过电流保护装置3的俯视图。参照图10与图11所示,本实施例的过电流保护装置3包含第一电极层11、一第二电极层12、一电阻材料13、一第一表面焊接垫31以及一第二表面焊接垫32。电阻材料13具有正温度系数特性或负温度系数特性,并包括相对设置的一上表面131及一下表面132。第一电极层11设置于电阻材料13的上表面131,且包括一第一沟纹36,其中该第一沟纹36被建构以将该第一电极层11区分成两相连的区域。第一表面焊接垫31设置于电阻材料13的上表面131上,且被建构以与第一电极层11间以一第二沟纹34形成电气分离。第二电极层12设置于电阻材料13的下表面132上,并电性耦接第一表面焊接垫31。第一电极层11与第二电极层12被建构以部分重叠,使部分电阻材料13夹设于其间。另外,第二表面焊接垫32形成于电阻材料13的下表面132上,并电性耦接第一电极层11,其中第二表面焊接垫32与第二电极层12间以一第三沟纹35形成电气分离。在本实施例中,第一表面焊接垫31与第二表面焊接垫32在平行上表面131的方向上分开设置,且第一沟纹36的一端连接第二沟纹34,而第一沟纹36的另一端位于第三沟纹35的上方。如此,第一沟纹36、第二沟纹34、第三沟纹35及过电流保护装置3的两相对侧边37形成两独立区域38,从而使夹设于第一电极层11与第二电极层12间的电阻材料13可被分割成两并联的部分,而让过电流保护装置3在低温时即可作动,并对电场改变较敏感。
在本实施例中,过电流保护装置3的相对两侧面上可形成凹口,导电层33形成于凹口内,并使第一电极层11与第二表面焊接垫32电性相连,以及第一表面焊接垫31与第二电极层12电性相连。
在一实施例中,前述实施例内的第一沟纹图案所占面积比例为5%至50%。前述实施例内的第二沟纹图案所占面积比例为5%至50%。
在一实施例中,前述实施例内的第一沟纹图案所占面积比例为5%至30%。前述实施例内的第二沟纹图案所占面积比例为5%至30%。
在一实施例中,前述实施例内的第一沟纹图案与第二沟纹图案可以蚀刻、激光或机械切割等方式形成。
在一实施例中,前述实施例内的第一沟纹图案的沟纹宽度介于20微米至300微米。前述实施例内的第二沟纹图案的沟纹宽度介于20微米至300微米。
在一实施例中,前述实施例内的第一沟纹图案的沟纹宽度介于20微米至125微米。前述实施例内的第二沟纹图案的沟纹宽度介于20微米至125微米。
在一实施例中,前述的过电流保护装置1~3的动作温度介于70~100℃。
在一实施例中,前述的过电流保护装置1~3的动作温度介于50~80℃。
综上,在过电流保护装置上相对设置的两电极层上,分别形成交错的沟纹图案,其中两沟纹图案交错形成多个独立区域,由此将位于两电极层间的电阻材料分割成多个并联单位,以使该过电流保护装置可于低温下作动,且提高该过电流保护装置对电场的敏感度。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上,然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此,本发明的保护范围应不限于实施范例所揭示,而应包括各种不背离本发明的替换及修饰,并为以下的权利要求所涵盖。

Claims (23)

1.一种过电流保护装置,其特征在于,包含:
一第一电极层,包括一第一沟纹图案,其中该第一沟纹图案穿透该第一电极层,且使被第一沟纹图案分隔的区域相连;
一第二电极层,包括一第二沟纹图案,其中该第二沟纹图案穿透该第二电极层,且使被第二沟纹图案分隔的区域相连;
一电阻材料,具有正温度系数特性或负温度系数特性,其中该电阻材料设置于该第一电极层与该第二电极层之间;
一第一表面焊接垫,电性连接该第一电极层;以及
一第二表面焊接垫,电性连接该第二电极层;
其中该第一沟纹图案与该第二沟纹图案相互交错,使得若该第一电极层与该第二电极层相叠置时,该第一沟纹图案与该第二沟纹图案形成多个独立区域,其中该多个独立区域电气分离且并联连接。
2.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹图案所占面积比例为5%至50%,而该第二沟纹图案所占面积比例为5%至50%。
3.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹图案所占面积比例为5%至30%,而该第二沟纹图案所占面积比例为5%至30%。
4.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹图案与该第二沟纹图案的沟纹宽度介于20微米至300微米。
5.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹或该第二沟纹的沟纹宽度介于20微米至125微米。
6.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹图案包含多条间隔排列的第一沟纹,而该第二沟纹图案包含多条间隔排列的第二沟纹,其中所述第一沟纹与第二沟纹被建构以交错而形成网状。
7.如权利要求6所述的过电流保护装置,其特征在于,所述第一沟纹与第二沟纹垂直交错。
8.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹图案包含S形沟纹、三角波形沟纹、方波形沟纹、半圆波形沟纹或具有分叉的沟纹,而该第二沟纹图案包含S形沟纹、三角波形沟纹、方波形沟纹、半圆波形沟纹或具有分叉的沟纹。
9.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,动作温度介于70~100℃。
10.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,动作温度介于50~80℃。
11.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,还包含一绝缘膜,其中该绝缘膜用于将该第一表面焊接垫和该第二表面焊接垫与该第一电极层隔离,或将该第一表面焊接垫和该第二表面焊接垫与该第二电极层隔离。
12.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,还包含:
一封装材料,包覆该第一电极层、该第二电极层及该电阻材料;
一第一端部,电性连接该第一电极层并突伸出于该封装材料外,该第一端部用于连接一电路的一第一电接点;以及
一第二端部,电性连接该第二电极层并突伸出于该封装材料外,该第二端部用于连接该电路的一第二电接点。
13.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该电阻材料包含聚乙烯、聚丙烯、聚氟烯、前述材料的混合物或前述材料的共聚合物。
14.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该电阻材料包含金属粒子、含碳粒子、金属氧化物粒子或金属碳化物粒子。
15.如权利要求1所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一电极层与该第二电极层分别包含镍、铜、锌、银、金或前述金属任意组合的合金。
16.一种过电流保护装置,其特征在于,包含:
一电阻材料,具有正温度系数特性或负温度系数特性,包括相对设置的一上表面及一下表面;
一第一电极层,设置于该上表面,且包括一第一沟纹,其中该第一沟纹将该第一电极层区分两相连的区域;
一第一表面焊接垫,形成于该上表面,并与该第一电极层以一第二沟纹形成电气分离;
一第二电极层,设置于该下表面,并电性耦接该第一表面焊接垫,其中该第一电极层与该第二电极层夹设部分的电阻材料;以及
一第二表面焊接垫,形成于该下表面,并电性耦接该第一电极层,其中该第二表面焊接垫与该第二电极层间以一第三沟纹形成电气分离;
其中,该第一表面焊接垫与该第二表面焊接垫于平行该上表面的一方向上分开设置,且该第一沟纹的一端连接该第二沟纹,而该第一沟纹的另一端位于该第三沟纹的上方。
17.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹或该第二沟纹所占面积比例为5%至50%。
18.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于该第一沟纹或该第二沟纹所占面积比例为5%至30%。
19.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹或该第二沟纹的沟纹宽度介于20微米至300微米。
20.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹或该第二沟纹的沟纹宽度介于20微米至125微米。
21.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于,该第一沟纹或该第二沟纹是S形沟纹、三角波形沟纹、方波形沟纹或半圆波形沟纹。
22.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于,动作温度介于70~100℃。
23.如权利要求16所述的过电流保护装置,其特征在于,动作温度介于50~80℃。
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