CN103794304B - 表面贴装型过电流保护元件 - Google Patents
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Abstract
一表面贴装型过电流保护元件包括:PTC元件、第一电极、第二电极、第一电路及第二电路。PTC元件包含PTC材料层、第一导电层及第二导电层。PTC材料层设于第一导电层及第二导电层之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料。第一电极包含一对形成于上表面及下表面的第一金属箔。第二电极包含一对形成于上表面及下表面的第二金属箔。第一电路电气连接第一电极及第一导电层,其包含沿水平方向延伸的第一平面线路及沿垂直方向延伸的第一导通件。第二电路电气连接第二电极及第二导电层,其包含沿水平方向延伸的第二平面线路及沿垂直方向延伸的第二导通件。其中该第一平面线路及第二平面线路中至少一者的热阻足以防止热逸散,使得过电流保护元件于25°C、8A测试下可于60秒内触发。
Description
技术领域
本发明涉及一种过电流保护元件,特别是涉及一种表面贴装型过电流保护元件。
背景技术
过电流保护元件被用于保护电路,使其免于因过热或流经过量电流而损坏。过电流保护元件通常包含两电极及位于两电极间的电阻材料。此电阻材料具正温度系数(Positive Temperature Coefficient;PTC)特性,亦即在室温时具低电阻值,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,藉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,过电流保护元件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PTC过电流保护元件取代保险丝,而被更广泛运用在高密度电子电路上。
目前在主机板或电路板应用低阻高电流PTC产品时,因连接PTC元件的线宽设计不一,且大多数主机板业者皆以最大铺铜线路设计,导致PTC元件于验证动作时间时,动作时间会超过规格的要求。造成动作时间过长的主要原因是元件通过的异常电流与可通过的维持电流(I-hold)差距过小,加上外部线路较宽铺铜设计有较佳的散热特性,进而降低元件升温速率导致延后PTC元件触发的时间。
另外,当PTC元件使用时若过电流异常长期未排除,会使PTC材质劣化而烧毁,在烧毁的同时PTC元件的上下导电层有可能会因此短路,而不再提供过电流保护的功能。严重的话甚至会造成主机板或电路板上其它线路熔断或更严重的事情发生。
发明内容
本发明涉及一种过电流保护元件,特别是涉及一种表面贴装型过电流保护元件。本发明的过电流保护元件可因应连接外部线路的差异,而于限定时间内动作或产生触发,而得以符合测试时的规格要求。
根据本发明的一实施方式,一表面贴装型过电流保护元件,具有相对的上表面、下表面,其包括:PTC元件、第一电极、第二电极、第一电路及第二电路。PTC元件包含PTC材料层、第一导电层及第二导电层,该PTC材料层设于第一导电层及第二导电层之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料。第一电极包含一对形成于上表面及下表面的第一金属箔。第二电极包含一对形成于上表面及下表面的第二金属箔。第一电路用于电气连接第一电极及第一导电层,其包含沿水平方向延伸的第一平面线路及沿垂直方向延伸的第一导通件。第二电路用于电气连接第二电极及第二导电层,其包含沿水平方向延伸的第二平面线路及沿垂直方向延伸的第二导通件。该第一平面线路及第二平面线路中至少一者的热阻足以防止热逸散,使得过电流保护元件于25°C、8A测试下可于60秒内触发。在一实施方式中,当过电流异常长期未排除,将使得PTC材料层劣化,进而导致第一导电层及第二导电层产生短路时,该第一平面线路或第二平面线路至少一者的线宽窄到足以因过电流熔断而形成断路。
在一实施方式中,该第一平面线路及第二平面线路中至少一者的最小宽度小于其所连接的第一电极或第二电极宽度的2/3。
在一实施方式中,第一平面线路及/或第二平面线路沿电流行经方向的长度与最小宽度的比值大于1。
根据本发明的另一实施方式,一表面贴装型过电流保护元件,具有上表面及下表面。该表面贴装型过电流保护元件包括电阻元件、第一电极、第二电极、第一电路及第二电路。电阻元件包含PTC材料层、第一导电层及第二导电层。该PTC材料层设于第一导电层及第二导电层之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料。第一电极包含一对形成于上表面及下表面的第一金属箔。第二电极包含一对形成于上表面及下表面的第二金属箔。第一电路电气连接第一电极及第一导电层,第二电路则电气连接第二电极及第二导电层。其中该第一电路和第二电路中至少一者包含熔断件,该熔断件和该电阻元件在第一电极和第二电极之间形成串联电路。当PTC材料层因劣化导致第一导电层及第二导电层产生短路时,该熔断件将熔断而形成断路。在一实施方式中,该熔断件的最小宽度小于第一电极或第二电极宽度的2/3。
本发明利用细线径的平面线路,使得当元件通过异常电流时,元件不致因导热过快的外部线路的影响,而延后元件触发的时间,进而符合规格要求。申言之,前述第一平面线路及/或第二平面线路的最小宽度窄到可有效增加其热阻(thermal resistance)至足以防止热逸散,而符合规格上的要求。
另外,细线径的平面线路因线宽较窄,当过电流异常长期未排除而使得PTC材质因长时间在高温触发(Trip)状态而劣化,材料产生碳化,进而导致PTC元件上下导电层从原本触发时的断路状态改变成短路状态,短路的同时,瞬间通过的大电流足以将该平面线路熔断形成断路,而提供熔断器(fuse)的保护。因此即使过电流元件有短路发生时,过电流保护元件本身电路将熔断而成断路,而不至于烧到主机板或电路板本身的电路。亦即,本发明藉由改变元件结构外层或内层线路设计,可使元件发生PTC上下导电层短路的同时,直接先熔断元件细线径的平面线路,以避免造成电路板上其它线路烧断或更严重的起火、爆炸等状况发生。
附图说明
图1A为本发明第一实施例的表面贴装型过电流保护元件示意图。
图1B为本发明第一实施例中第一导电层的示意图。
图1C为本发明第一实施例中第二导电层的示意图。
图1D为本发明第一实施例中平面线路的其他变化实施例的上视图。
图2A为本发明第二实施例的表面贴装型过电流保护元件示意图。
图2B为图2A中沿1-1剖面线的剖面结构。
图2C为本发明第二实施例中平面线路的其他变化实施例的上视图。
图3A为本发明第三实施例的表面贴装型过电流保护元件示意图。
图3B为本发明第三实施例中第一导电层的结构示意图。
图3C为本发明第三实施例中第二导电层的结构示意图。
图4为本发明一实施例的表面贴装型过电流保护元件的等效电路图。
其中,附图标记说明如下:
10、30、50过电流保护元件
11、31电阻元件
12、32PTC材料层
13、33第一导电层
14、34第二导电层
15、16、35、36绝缘层
17、37第一电极
18、38第二电极
21、41、51第一电路
22、42、52第二电路
23、43防焊层
24上表面
25下表面
26第一侧面
27第二侧面
28第一端面
29第二端面
39第一导电连接件
40第二导电连接件
53第一平面线路
54第二平面线路
131、141缺口
171第一金属箔
181第二金属箔
211、221、411、421平面线路
212、222、412、422、61、62导通件
241、251第一部分
242、252第二部分
44、331、341缺口
具体实施方式
为让本发明的上述和其他技术内容、特征和优点能更明显易懂,下文特举出相关实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:
图1A是本发明第一实施例的表面贴装型过电流保护元件的示意图,其实质上为具有上表面24、下表面25、第一侧面26、第二侧面27、第一端面28及第二端面29的六面体结构。表面贴装型过电流保护元件10包括PTC元件11、第一电极17、第二电极18、第一电路21及第二电路22。PTC元件11包含PTC材料层12、第一导电层13及第二导电层14。PTC材料层12设于第一导电层13及第二导电层14之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料。第一电极17包含一对形成于上表面24及下表面25的第一金属箔171。第二电极18包含一对形成于上表面24及下表面25的第二金属箔181。第一电路21用于电气连接第一电极17及第一导电层13,其包含沿水平方向延伸的第一平面线路211及沿垂直方向延伸的第一导通件212。第二电路22用于电气连接第二电极18及第二导电层14,其包含沿水平方向延伸的第二平面线路221及沿垂直方向延伸的第二导通件222。
在一实施例中,第一平面线路211形成于上表面24,且连接于第一电极17。第一导通件212位于第一侧面26,且连接第一平面线路211及第一导电层13。第二平面线路221形成于上表面24,且连接于第二电极18。第二导通件222位于第二侧面27(第一侧面26的相对侧),且连接第二平面线路221及第二导电层14。第一导通件212及第二导通件222可为如图所示的导电镀膜通孔(Plated Through Hole;PTH)。若按本实施例,将第一平面线路211及第二平面线路221仅设置于上表面24,进行表面粘着工艺时,必须将元件10上下翻转进行回焊,亦即图1A中所示位于上表面24的金属箔171、181作为焊接界面。
在另一实施例中,可将下表面25如上表面24同样设置相应的第一平面线路及第二平面线路,如此即无须考虑焊接时元件方向性的问题。
在又一实施例中,可于第一端面28形成垂直的导电通孔(图未示),以连接上下金属箔171,但该导电通孔必须与第一导电层13及第二导电层14隔离。类似地,第二端面29亦形成垂直的导电通孔(图未示),以连接上下金属箔181,但该导电通孔也必须与第一导电层13及第二导电层14隔离。如此一来,上下的金属箔171及181形成导通,故不需于下表面25设置平面线路,亦可同样解决焊接时元件方向性的问题。
图1B是一实施例的第一导电层13的示意图。第一导电层13于第二侧面27处具有缺口131,用以与第二导通件222隔离。在本实施例中,缺口131为半圆形,且其孔径大于第二导通件222的孔径。图1C是一实施例的第二导电层14的示意图,第二导电层14于第一侧面26处具有缺口141,用以与第一导通件212隔离。在本实施例中,缺口141为半圆形,且其孔径大于第一导通件212的孔径。缺口131、141亦可为其它形状,如矩形等,但要与导通件222及212形成隔离即可。
第一绝缘层15形成于第一导电层13表面,第二绝缘层16形成于第二导电层14表面。形成于上表面24的第一金属箔171及第二金属箔181形成于第一绝缘层15表面。形成于下表面25的第一金属箔171及第二金属箔181形成于第二绝缘层16表面。防焊层23覆盖于第一电极17和第二电极18间的第一绝缘层15表面,同时亦将覆盖平面线路211及221。类似地,第二绝缘层16表面亦可覆盖防焊层23,而提供同样绝缘效果。
参照图1D,其以上视图显示平面线路的其他形状态样,并为求清楚表示,不显示所覆盖的防焊层。在本实施例中,平面线路211为连接该第一电极17处较宽,而连接第一导通件212较窄的线路结构,例如图1D所示较窄的第一部分241及较宽的第二部分242。类似地,平面线路221为连接该第二电极18处较宽,而连接第一导通件222较窄的线路结构,例如图1D所示较窄的第一部分251及较宽的第二部分252。本发明的平面线路包含但不限于以上所揭示者。例如亦可将连接电极处的平面线路制作的较窄,而另一端连接导通件的平面线路制作的较宽,其他宽窄部分的调整或其他弧形、弯折形等,亦为本发明所涵盖。本发明的平面线路乃由导电的金属或合金材料所构成,亦可由单层或多层的相同或不同金属叠构而成,例如:电镀、溅镀、挤出成型、压延等方式所形成的多层结构。按所需的功能调整线路的几何形状,例如弧线状(Curve)、哑铃状(Dumbell)、缺口状(Notch)等形状,以便有效控制线路电阻,并可定义平面线路上最能产生高热的区域,更进而决定其产生与传导的热能。
在一实施例中,前述第一平面线路211的最小宽度小于第一电极17宽度的2/3,及/或第二平面线路221的最小宽度小于第二电极18宽度的2/3。例如图1D的第一部分241的宽度小于第一电极17宽度W的2/3,而第一部分251的宽度小于第二电极18宽度W的2/3。实际应用上,平面线路的最小宽度小于电极宽度可进一步小于1/2或1/3,而提高热阻。在另一实施例中,第一平面线路211及/或第二平面线路221沿电流行经方向的长度与最小宽度的比值大于1,或特别是大于等于2、3、5、7或10。该比值一般不大于20。综言之,当电流流经线宽较细的第一平面线路211或第二平面线路221时,因较细的平面线路211及221的阻抗较大会产生热,且导热面积较小而有较高热阻,所以PTC材料层12产生的热不至于快速传导或逸散,而延迟其触发的时间。申言之,平面线路的热阻足以防止热逸散,而可通过相关规格测试。
图2A是本发明第二实施例的表面贴装型过电流保护元件的示意图。该元件30实质上为具有上表面24、下表面25、第一侧面26、第二侧面27、第一端面28及第二端面29的六面体结构。图2B是图2A中沿1-1剖面线的剖面结构。表面贴装型过电流保护元件30包括PTC元件31、第一电极37、第二电极38、第一电路41及第二电路42。PTC元件31包含PTC材料层32、第一导电层33及第二导电层34。PTC材料层32设于第一导电层33及第二导电层34之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料。第一电极37包含一对形成于上表面24及下表面25的第一金属箔371。位于上表面24及下表面25的第一金属箔371利用导电连接件39进行电气导通,其可为如图所示的导电镀膜通孔或公知的导电侧面。第二电极38包含一对形成于上表面24及下表面25的第二金属箔381。位于上表面24及下表面25的第二金属箔381利用导电连接件40进行电气导通,其亦可为如图所示的导电镀膜通孔或公知的导电侧面。第一电路41用于电气连接第一电极37及第一导电层33,其包含沿水平方向延伸的第一平面线路411及沿垂直方向延伸的第一导通件412。第二电路42用于电气连接第二电极38及第二导电层34,其包含沿水平方向延伸的第二平面线路421及沿垂直方向延伸的第二导通件422。第一导电层33及第二导电层34与导电连接件39及导电连接件40间有缺口44,作为电气隔离。
第一绝缘层35形成于第一导电层33表面,第二绝缘层36形成于第二导电层34表面。形成于上表面24的第一金属箔371及第二金属箔381形成于第一绝缘层35表面。形成于下表面25的第一金属箔371及第二金属箔381形成于第二绝缘层36表面。防焊层43覆盖于第一电极37和第二电极38间的第一绝缘层35表面,同时亦将覆盖平面线路411。类似地,第二绝缘层36表面亦可覆盖防焊层43而覆盖平面线路421,而提供同样绝缘效果。
参照图2C,其以上视图显示平面线路的其他形状态样,并为求清楚表示,不显示所覆盖的防焊层。在本实施例中,平面线路411为连接该第一电极37处较窄,而连接第一导通件412较宽的线路结构。类似地,图2B所示的平面线路421亦可为连接该第二电极38处较宽,而连接第二导通件422较窄的线路结构。本发明的平面线路包含但不限于以上所揭示者。例如亦可将连接导通件处的平面线路制作的较窄,而另一端连接电极的平面线路制作的较宽,其他宽窄部分的调整或其他弧形、弯折形等,亦为本发明所涵盖。
在实际应用上,前述第二实施例的过电流保护元件30的第一电路41及第二电路42并非需要同时存在,只要其中一者具有足够热阻,亦可同样提供防止热逸散的效果。举例而言,第一电路41的结构可如图2B所示,而图2B中的第二电路42则可去除,但需将第二导电层34连接至导电连接件40,以形成与第二电极38的电气导通。
类似地,本实施例的平面线路的最小宽度与电极的比值,以及平面线路沿电流行经方向的长度与最小宽度的比值亦符合第一实施例所述者,以提供足够的热阻以防止热过快逸散,而延迟PTC元件触发的时间。
前述二实施例的表面贴装型过电流保护元件将防止热逸散的平面线路设置于元件表面的外层线路。然而于实际应用上亦可将平面线路设置于内层线路,而得到同样防止热逸散的效果,如以下实施例所述。
图3A是本发明第三实施例的表面贴装型过电流保护元件50的示意图,其大致结构类似于第二实施例的表面贴装型过电流保护元件30,但将细线径的平面线路制作于内层线路。图3B及3C是分别显示第一导电层33及第二导电层34的结构示意图。第一电路51电气连接第一电极37及第一导电层33,其包含沿垂直方向延伸的第一导通件61及沿水平方向延伸的第一平面线路53。第二电路52用于电气连接第二电极38及第二导电层34,其包含沿水平方向延伸的第二平面线路54及沿垂直方向延伸的第二导通件62。详言之,第一导通件61位于第一端面且连接第一电极37,第一平面电路53连接第一导通件61及第一导电层33,且与第一导电层33位于同一平面。第二导通件62位于第二端面且连接第二电极38,第二平面电路54连接第二导通件62及第二导电层34,且与第二导电层34位于同一平面。第一导通件61和第二导电层34间有缺口341形成隔离,第二导通件62和第一导电层33间有缺口331形成隔离。在一实施例中,第一平面线路53的最小宽度小于第一电极37宽度的2/3或1/2,第二平面线路54的最小宽度小于第二电极38宽度的2/3或1/2。
当电流流经线宽较细的第一平面线路53或第二平面线路54时,因较细的平面线路53及54的阻抗较大会产生热,且导热面积较小有足够的热阻,因此PTC材料层32产生的热不至于快速传导或逸散,而延迟触发的时间。
PTC材料层12、32中含有高分子材料及导电填料,而具有PTC特性。其适用的高分子材料包括:结晶性高分子聚合物包含高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、乙烯-丙烯酸共聚合物、乙烯-丙烯酸酯共聚合物、乙烯-乙烯醇共聚合物或其组合。导电填料可为体积电阻率小于500μΩ-cm的导电填料,其可为金属、金属碳化物或其混合物、合金、固溶体或核壳体。例如:镍、钴、铜、铁、锡、铅、银、金、铂、碳化钨、碳化钒、碳化钛、碳化硼、碳化硅、碳化锗、碳化钽、碳化锆、碳化铬、碳化钼或前述的混合物、合金、硬质合金、固溶体(solid solution)或核壳体(core-shell)。导电填料亦可为其他常见导电金属或导电陶瓷,在此不逐一列举。藉由采用前述导电填料,本发明的PTC材料层12、32的体积电阻率可小于0.2Ω-cm。
前述实施例是以单个PTC元件为例作为说明。于实际应用上,亦可应用于如美国专利US6,377,467所揭示的并联多层PTC元件结构,而适用于更低阻的应用。
热阻(thermal resistance)的计算公式为L/kA,其中L代表热通过线路的长度,A代表热通过线路的截面积,k代表导热系数(thermal conductivity)。由该计算公式明显得知,当A愈小或L愈大时,热阻愈大而愈不利于散热,亦即防止热逸散的效果较佳。
表一为本发明关于不同元件大小、不同平面线路设计(对应于前述图1或图2的结构)、尺寸与其对应的热阻数据。表一中平面线路的材料为铜,但不以此为限。表中的数据对应于单一平面线路,如前述,单一平面线路若热阻够大,即足以防止热逸散。
表一
此外,将前述实验例于线宽60mil的测试板进行测试,测试环境温度为25°C。设定电源供应器电压为元件规格的最大电压,电流设定为8A,以示波器撷取通过元件的电压及电流曲线。于电流上升20%时作为时间测量的起始点,电流降低为原来的80%时作为时间测量的结束点,此段时间即为元件动作反应时间。前述电流开始降低至80%即代表元件触发;若电流始终没有降低即代表元件未达触发状态。
由测试结果,实验例5、6、13、14、21的热阻小于100K/W,因热阻值过小并无法达到防止热逸散的效果。本发明的平面线路的热阻至少需大于100K/W,特别是大于200K/W或400K/W,以达较佳的防止热逸散的效果。本发明的其他实验例可在施加8A的情况下于60秒内触发,且具有较大热阻的实施例甚至可在8A下于5秒内达到触发状态。
此外,在使用时长期出现保护状态下会使PTC材质劣化而烧毁,在烧毁的同时PTC元件的上下电极(即前述第一导电层及第二导电层)有可能会因此短路。当PTC材料层劣化导致PTC元件的上下电极产生短路时,第一平面线路及/或第二平面线路因线宽较窄,若线宽窄到足以因过电流熔断而形成断路,即可当PTC元件失效时,提供如保险丝或熔断件(fuse)的保护。申言之,第一平面线路及/或第二平面线路可作为熔断件,提供另一层的保护。
若第一平面线路及第二平面线路的线宽窄到足以因过电流熔断而形成断路,该第一平面线路及第二平面线路的等效元件即为熔断件。此时,前述实施例的等效电路如图4所示。电路两端相当于前述实施例的第一及第二电极,PTC元件即相当于电阻元件,而第一平面线路及/或第二平面线路的等效电路元件可为熔断件。熔断件和该电阻元件在第一电极和第二电极之间形成串联电路。当PTC材料层劣化导致PTC元件的第一导电层及第二导电层产生短路时,该熔断件的线宽窄到足以因过电流熔断而形成断路。
综言之,本发明的表面贴装型过电流保护元件除了可以解决规格测试时,于限定时间内不及动作的问题,另外亦可提供熔断件的等效电路,而提供当PTC元件失效时的另一层保护。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上,然而本领域技术人员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例所揭示者,并为所附权利要求所涵盖。
Claims (26)
1.一种表面贴装型过电流保护元件,为具有上表面、下表面、第一侧面、第二侧面、第一端面及第二端面的六面体结构,该表面贴装型过电流保护元件包括:
一PTC元件,包含PTC材料层、第一导电层及第二导电层,该PTC材料层设于第一导电层及第二导电层之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料;
一第一电极,包含一对形成于上表面及下表面的第一金属箔;
一第二电极,包含一对形成于上表面及下表面的第二金属箔;
第一电路,用于电气连接第一电极及第一导电层,其包含沿水平方向延伸的第一平面线路及沿垂直方向延伸的第一导通件;以及
第二电路,用于电气连接第二电极及第二导电层,其包含沿水平方向延伸的第二平面线路及沿垂直方向延伸的第二导通件;
其中该第一平面线路及第二平面线路中至少一者的热阻足以防止热逸散,使得过电流保护元件于25℃、8A测试下可于60秒内触发。
2.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路的最小宽度小于第一电极宽度的2/3。
3.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该第二平面线路的最小宽度小于第二电极宽度的2/3。
4.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路形成于上、下表面中至少一者,且连接于第一电极,第一导通件连接第一平面线路及第一导电层;该第二平面线路形成于上、下表面中至少一者,且连接于第二电极,第二导通件连接第二平面线路及第二导电层。
5.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中第二侧面位于第一侧面的相对侧,该第一导通件位于该第一侧面,且该第二导通件位于第二侧面。
6.根据权利要求5的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一导电层有第一缺口,用以与第二导通件隔离;第二导电层有第二缺口,用以与第一导通件隔离。
7.根据权利要求5的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一导通件及第二导通件为导电通孔。
8.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路沿电流行经方向的长度与最小宽度的比值大于1。
9.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中当PTC材料层因劣化导致第一导电层及第二导电层产生短路时,该第一平面线路及第二平面线路中至少一者的线宽窄到足以因过电流熔断而形成断路。
10.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其还包含:
一第一绝缘层,形成于该第一导电层表面;以及
一第二绝缘层,形成于该第二导电层表面;
其中形成于上表面的第一金属箔及第二金属箔形成于第一绝缘层表面,形成于下表面的第一金属箔及第二金属箔形成于第二绝缘层表面。
11.根据权利要求10的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路位于上表面,第一导通件穿过该第一绝缘层,且一端连接第一平面线路,另一端连接第一导电层;第二平面线路位于下表面,第二导通件穿过该第二绝缘层,且一端连接第二平面线路,另一端连接第二导电层。
12.根据权利要求11的表面贴装型过电流保护元件,其还包含位于第一端面的第一导电连接件及位于第二端面的第二导电连接件;第一导电连接件连接位于上表面及下表面的第一金属箔,且与第一和第二导电层间形成缺口;第二导电连接件连接位于上表面及下表面的第二金属箔,且与第一和第二导电层间形成缺口。
13.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中第二端面位于第一端面的相对侧,该第一导通件位于第一端面且连接第一电极,第一平面电路连接第一导通件及第一导电层,且与第一导电层位于同一平面;该第二导通件位于第二端面且连接第二电极,第二平面电路连接第二导通件及第二导电层,且与第二导电层位于同一平面。
14.根据权利要求13的表面贴装型过电流保护元件,其中第一导通件和第二导电层间有缺口形成隔离,第二导通件和第一导电层间有缺口形成隔离。
15.根据权利要求13的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路的最小宽度小于第一电极宽度的1/2,第二平面线路的最小宽度小于第二电极宽度的1/2。
16.根据权利要求13的表面贴装型过电流保护元件,其中第一导通件连接上下表面的第一金属箔,第二导通件连接上下表面的第二金属箔。
17.根据权利要求13的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一导通件及第二导通件为导电通孔或侧导电面。
18.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路或第二平面线路的热阻大于100K/W。
19.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该第一平面线路及第二平面线路中至少一者的热阻足以防止热逸散,使得过电流保护元件于25℃、8A测试下可于5秒内触发。
20.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该PTC材料层的体积电阻率小于0.2Ω-cm,该导电填料包含镍、钴、铜、铁、锡、铅、银、金、铂、碳化钨、碳化钒、碳化钛、碳化硼、碳化硅、碳化锗、碳化钽、碳化锆、碳化铬、碳化钼或前述的混合物、合金、固溶体或核壳体。
21.根据权利要求1的表面贴装型过电流保护元件,其中该结晶性高分子聚合物包含高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、乙烯-丙烯酸共聚合物、乙烯-丙烯酸酯共聚合物、乙烯-乙烯醇共聚合物或其组合。
22.一种表面贴装型过电流保护元件,具有上表面、下表面,该表面贴装型过电流保护元件包括:
一电阻元件,包含PTC材料层、第一导电层及第二导电层,该PTC材料层设于第一导电层及第二导电层之间,且包含结晶性高分子聚合物及分散其中的导电填料;
一第一电极,包含一对形成于上表面及下表面的第一金属箔;
一第二电极,包含一对形成于上表面及下表面的第二金属箔;
第一电路,电气连接第一电极及第一导电层;以及
第二电路,电气连接第二电极及第二导电层;
其中该第一电路和第二电路中至少一者包含熔断件,该熔断件和该电阻元件在第一电极和第二电极之间形成串联电路,当PTC材料层因劣化导致第一导电层及第二导电层产生短路时,该熔断件将熔断而形成断路;
其中该熔断件的热阻足以防止热逸散,使得过电流保护元件于25℃、8A测试下可于60秒内触发。
23.根据权利要求22的表面贴装型过电流保护元件,其中且该熔断件的最小宽度小于第一电极或第二电极宽度的2/3。
24.根据权利要求22的表面贴装型过电流保护元件,其中该熔断件的热阻足以防止热逸散,使得过电流保护元件于25℃、8A测试下可于5秒内触发。
25.根据权利要求22的表面贴装型过电流保护元件,其中第一电路包含沿水平方向延伸的第一平面线路及沿垂直方向延伸的第一导通件,第二电路包含沿水平方向延伸的第二平面线路及沿垂直方向延伸的第二导通件,至少该第一平面线路或第二平面线路中之一者构成该熔断件。
26.根据权利要求22的表面贴装型过电流保护元件,其中第一电路包含形成于上、下表面中至少一者的第一平面线路及沿垂直方向延伸的第一导通件,该第一平面线路连接第一电极,该第一导通件连接该第一平面线路及第一导电层;第二电路包含形成于上、下表面中至少一者的第二平面线路及沿垂直方向延伸的第二导通件,该第二平面线路连接第二电极,该第二导通件连接该第二平面线路及第二导电层,至少该第一平面线路或第二平面线路中之一者构成该熔断件。
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