CN104134738B - 电流导通元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流导通元件，包括基板、导通孔、电极层以及导电结构。导通孔贯穿于基板并具有开口。电极层配置于基板。导通孔的部分开口露出于电极层。导电结构配置于导通孔内并接触于电极层。导电结构与电极层形成电流传导路径。

Description

电流导通元件

技术领域

本发明是有关于一种电流导通元件，且特别是有关于一种用于电路的电流传导的电流导通元件。

背景技术

现今社会对于电子产品的依赖性日益提高，人们身边总是存在有电子产品，而电子产品内部更是具有电路。并且不论是简单的电路，亦或是复杂的电路，总是会包括基本的被动元件，例如电阻元件、电容元件、电感元件或是用于保护电路的过电流保护元件等。

以过电流保护元件为例，请参照图1，其为现有过电流保护元件1的剖面结构示意图。如图1所示，过电流保护元件1包括基板10、导通孔11、第一电极层12、第二电极层13、导电结构15以及过电流保护结构16。基板10具有相对的第一表面101与第二表面102。导通孔11贯穿于基板10并具有开口111、112。开口111、112分别位于基板10的第一表面101与第二表面102。第一电极层12与第二电极层13分别配置于基板10的第一表面101与第二表面102。导电结构15配置于导通孔11内并接触于第一电极层12与第二电极层13，导电结构15用以与第一电极层12与第二电极层13形成电流传导路径。过电流保护结构16配置于第二电极层13上并位于电流传导路径上。此外，可依需要进一步配置保护层17于基板10的第一表面101且位于第一电极层12具有的第一电极部121与第二电极部122之间。

从图1可以清楚看出，现有过电流保护元件1的第一电极层12、第二电极层13以及保护层17分别覆盖于导通孔11的开口111、112。又由于导电结构15填充于导通孔11内时会有气体的产生而使得导通孔11内形成多个隙缝，因此，在后续的高温工艺或是热胀冷缩测试中，常会因为温度剧烈变化造成压力增加的情况下，而使得导通孔11内这些孔隙内的气体无法顺利排出，进而造成导电结构15自导通孔11冲出导致第一电极层12、第二电极层13以及保护层17剥落的情况。

上述仅以过电流保护元件为例进行说明，而具有与上述结构类似的各种被动元件，在制作的过程中则普遍存在着与上述相同的问题，因此，如何针对上述问题进行改善，实为值得关注的重点之一。

发明内容

本发明的目的之一就是在提供一种电流导通元件，以解决现有结构因温度剧烈变化造成压力增加的情况下，而使得导通的气体无法顺利排出，进而造成导电结构自导通孔冲出，导致电极层或保护层剥落的问题。

为达上述优点，本发明提出一种电流导通元件，包括基板、导通孔、电极层以及导电结构。导通孔贯穿于基板并具有开口。电极层配置于基板，导通孔的部分开口露出于电极层。导电结构配置于导通孔内并接触于电极层，导电结构与电极层形成电流传导路径。

在本发明的一实施例中，上述的基板具有相对的第一表面与第二表面，导通孔包括第一开口与第二开口，电极层包括第一电极层与第二电极层，第一开口位于第一表面，第二开口位于第二表面，第一电极层配置于第一表面，第二电极层配置于第二表面。

在本发明的一实施例中，上述的第一电极层包括第一电极部与第二电极部，第一电极部与第二电极部之间具有第一间隙，导通孔的部分第一开口露出于第一电极部与第二电极部，且露出的部分第一开口位于第一间隙内。

在本发明的一实施例中，上述的电流导通元件，还包括电阻层以及保护层。电阻层配置于基板的第一表面并位于第一间隙内。保护层覆盖于电阻层并位于第一间隙内，且第一电极部与保护层之间具有第二间隙，露出于第一电极部的部分第一开口分别位于第二间隙内，第一间隙包含第二间隙。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极部与保护层之间具有第三间隙，露出于第二电极部的部分第一开口位于第三间隙内，第一间隙包含第三间隙。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极层包括第三电极部与第四电极部，第三电极部与第四电极部之间具有第四间隙，导通孔的部分第二开口露出于第三电极部与第四电极部，且露出的部分第二开口位于第四间隙内。

在本发明的一实施例中，上述的电流导通元件，还包括电阻层与保护层。电阻层配置于基板的第二表面并位于第四间隙内。保护层覆盖于电阻层并位于第四间隙内，且第三电极部与保护层之间具有第五间隙，露出于第三电极部的部分第二开口位于第五间隙内，第四间隙包含第五间隙。

在本发明的一实施例中，上述的第四电极部与保护层之间具有第六间隙，露出于第四电极部的部分第二开口位于第六间隙内，第四间隙包含第六间隙。

在本发明的一实施例中，上述的电流导通元件，还包括过电流保护结构，配置于第一电极层并位于电流传导路径上。

在本发明的一实施例中，上述的电流导通元件，还包括过电流保护结构，配置于第二电极层并位于电流传导路径上。

在本发明的一实施例中，上述的基板具有垂直通过第一表面与第二表面的中央基准线，导通孔具有靠近中央基准线的侧壁，第一电极层具有一靠近中央基准线的侧边，侧壁较侧边靠近中央基准线，且侧边与侧壁之间具有间距，间距的范围介于30微米与50微米之间。

在本发明的一实施例中，上述的导通孔的开口的面积为A1，而露出于电极层的部分开口的面积为A2，且A2<1/2A1。

在本发明的一实施例中，上述的导通孔的开口的面积为A1，而露出于电极层的部分开口的面积为A2，且0.05≦A2/A1<0.5。

在本发明的一实施例中，上述的导电结构系以印刷填满导通孔，且导电结构的材质包括银胶、铜胶、金胶、钨胶、或碳墨。

在本发明的一实施例中，上述的电流导通元件，还包括发光元件，配置于电极层。

在本发明的一实施例中，上述的发光元件包括发光二极管。

本发明所述的电流导通元件因采用导通孔的部分开口露出于电极层的结构，使得导通孔内这些隙缝内的气体在温度瞬间增加的情况下能够顺利排出，以避免导电结构自导通孔冲出，导致电极层或保护层剥落的情况发生。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为现有过电流保护元件1的剖面结构示意图。

图2绘示为本发明的一实施例所述的电流导通元件的剖面示意图。

图3绘示为图2所示的区域Z的俯视示意图。

图4绘示为图2所示的区域Z的放大示意图。

图5绘示为本发明的另一实施例所述的电流导通元件的剖面示意图。

图6绘示为本发明的另一实施例所述的电流导通元件的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：过电流保护元件

2、2a、2b：电流导通元件

10、20：基板

11、21、22、21a、22a：导通孔

12、23、23a：第一电极层

13、24、24a：第二电极层

15、25：导电结构

26：电阻层

17、27：保护层

16、28：过电流保护结构

29：发光元件

101、201：第一表面

102、202：第二表面

231、231a：第一电极部

232、232a：第二电极部

241a：第三电极部

242a：第四电极部

290：电导线

111、112、2001、2002、2001a、2002a：开口

2003：侧壁

2310：侧边

D1、D2、D3、D5、D6：间隙

D4：间距

A1、A2：面积

L：中央基准线

Z：区域

具体实施方式

请参照图2，其为本发明的一实施例所述的电流导通元件的剖面示意图。如图2所示，本实施例所述的电流导通元件2例如是过电流过电压保护元件，包括基板20、至少一导通孔(在本实施例中，导通孔的数量以二个导通孔21、22为例进行说明)、第一电极层23、第二电极层24以及导电结构25。基板20具有相对的第一表面201与第二表面202。导通孔21、22贯穿于基板20并分别具有开口2001与开口2002，这些开口2001位于基板20的第一表面201，这些开口2002位于基板20的第二表面202。第一电极层23配置于基板20的第一表面201，导通孔21、22的部分开口2001露出于第一电极层23。第二电极层24配置于基板20的第二表面202。导电结构25配置于导通孔21、22内并接触于第一电极层23与第二电极层24。第一电极层23、导电结构25以及第二电极层24形成电流传导路径(如图2中所示之箭头标示的方向)。

承上述，本实施例所述的基板20例如是选用自氧化铝基板、氮化铝基板、氧化铍基板、氮化硼基板或玻璃基板的其中之一，但本发明并不以此为限。本实施例所述的第一电极层23与第二电极层24的材质例如是选用自银、铜、金、镍、银铂合金与镍合金等导电性质良好的材料。本实施例所述的导电结构25例如是以印刷填孔工艺将银胶、铜胶、金胶、钨胶或碳墨等导电胶印刷填满于导通孔21、22内。

请再继续参照图2，本实施例所述的第一电极层23包括第一电极部231与第二电极部232。如图2所示，第一电极部231与第二电极部232之间具有间隙D1。导通孔21、22的部分开口2001分别露出于第一电极部231与第二电极部232，且露出的部分的开口2001例如是位于间隙D1内。需特别说明的是，在本实施例中，露出于第一电极部231与第二电极部232的部分开口2001位于间隙D1内仅为本发明的其中的一实施例，本发明并不以此为限。在其它的实施例中，导通孔21、22的部分开口2001可于第一电极部231与第二电极部232上的任意位置露出。

请再继续参照图2，本实施例所述的电流导通元件2还包括电阻层26、保护层27以及过电流保护结构28。电阻层26配置于基板20的第一表面201并位于间隙D1内。保护层27覆盖于电阻层26并位于间隙D1内，且第一电极部231与第二电极部232分别与保护层27之间具有间隙D2与间隙D3，而间隙D1包含间隙D2与间隙D3。露出于第一电极部231与第二电极部232的部分开口2001分别位于间隙D2与间隙D3内。也就是说，本实施例所述的电流导通元件2的第一电极层23与用来保护电阻层26的保护层27皆不会将导通孔21、22的开口2001完全覆盖。过电流保护结构28配置于第二电极层24并位于电流传导路径上(如图中所示的箭头标示的方向)。

承上述，本实施例所述的保护层27的材质例如是玻璃胶或环氧树脂（epoxyresin），但本发明并不以此为限。本实施例所述的电阻层26的材质例如是二氧化钌（RuO2）、碳黑等。本实施例所述的过电流保护结构的材质例如是锡铅合金、锡银铅合金、锡铟铋铅合金、锡锑合金、锡银铜合金等低熔点可熔合金，但本发明并不以此为限。

请参照图2与图3，图3为图2所示的区域Z的俯视示意图。如图3所示，本实施例所述的导通孔21的第一开口2001的面积例如是A1，而露出于第一电极层23的部分第一开口2001的面积例如是A2。本实施例所述的露出于第一电极层23的部分第一开口2001的面积A2例如是小于1/2的第一开口2001的面积A1，换言之，第一电极层23覆盖导通孔21的第一开口2001的面积A1大于50%。较佳地，露出于第一电极层23的部分第一开口2001的面积A2和第一开口2001的面积A1的比值大于等于0.05且小于0.5。藉以确保电流导通元件的耐电流特性。

请参照图2与图4，图4为图2所示的区域Z的放大示意图。如图2所示，本实施例所述的基板20具有垂直通过第一表面201与第二表面202的中央基准线L。导通孔21具有靠近中央基准线L的侧壁2003。第一电极层23的第一电极部231具有靠近中央基准线L的侧边2310。导通孔21的侧壁2003较第一电极部231的侧边2310靠近中央基准线L，且第一电极部231的侧边2310与导通孔21的侧壁2003之间具有间距D4，具体而言，间距D4的范围例如是介于30微米与50微米之间。由于通过印刷填孔工艺将导电结构25(如银胶、铜胶、金胶等)填满于导通孔21、22内后，导电结构25会有对位与扩散等问题，倘若此间距D4小于30微米，可能致使导通孔21、22内的气体不易导出。倘若此间距D4大于50微米，则会因第一电极层23与导通孔21、22接触面积较小，因而造成阻值偏高。

需特别说明的是，上述在图3与图4中均以导通孔21的开口2001为例进行说明，而导通孔22的开口2002与第一电极层23的第二电极部232之间的具体结构特征与上述在图3与图4的描述相同，在此不赘述之。值得一提的是，露出于第一电极部231的部分开口2001的面积与露出于第二电极部232的部分开口的面积例如是相等或不相等，本发明不以此为限。

请参照图5，其为本发明的另一实施例所述的电流导通元件的剖面示意图。如图5所示，本实施例所述的电流导通元件2a(例如过电流保护元件)与图2所示的电流导通元件2类似，不同点在于，本实施例所述的导通孔21a、22a的部分开口2001a、2002a分别露出于第一电极层23a与第二电极层24a。具体来说，本实施例所述的第一电极层23a包括第一电极部231a与第二电极部232a。第二电极层24a包括第三电极部241a与第四电极部242a。导通孔21a的部分开口2001a、2002a分别露出于第一电极部231a与第三电极部241a，导通孔22a的部分开口2001a、2002a分别露出于第二电极部232a与第四电极部242a。第一电极层23a的第一电极部231a与第二电极部232a之间具有间隙D5。第二电极层24a的第三电极部241a与第四电极部242a之间具有间隙D6。露出于第一电极层23a的部分开口2001a位于间隙D5中，而露出于第二电极层24a的部分开口2002a位于间隙D6中。本实施例所述的电流导通元件2a例如是过电流保护元件，因此，本实施例所述的电流导通元件2a无需配置如图2所示的电阻层26以及保护层27，而其余结构大致与图2所示的电流导通元件2相同，在此不赘述之。

请参照图6，其为本发明的另一实施例所述的电流导通元件的剖面示意图。本实施例所述的电流导通元件2b(例如发光模块)与图2所示的电流导通元件2类似，不同点在于，本实施例所述的电流导通元件2b包括发光元件29。在本实施例中，发光元件29设置于第二电极层24上，并通过电导线290与第二电极层24电性连接，此发光元件29例如发光二极管，但本发明不以此为限。与图2所示的电流导通元件2类似，本实施例所述的导通孔21、22的部分开口2001、2002露出于第一电极层23。本实施例所述的电流导通元件2b例如是发光模块，因此，本实施例所述的电流导通元件2b无需配置如图2所示的电阻层26以及保护层27，其余结构大致与图2所示的电流导通元件2相同，在此不赘述之。

综上所陈，本发明所述的电流导通元件因采用导通孔的部分第一开口露出于第一电极层的结构，使得导通孔内这些隙缝内的气体在温度瞬间增加的情况下能够顺利排出，以避免导电结构自导通孔冲出，导致电极层或保护层剥落的情况发生。而本发明的技术手段除了应用于上述的过电流保护元件以及发光二极管封装结构外，还可以广泛的应用在具有与上述结构类似的各种被动元件上。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的申请专利权利要求范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种电流导通元件，包括：

一基板；

一导通孔，贯穿于该基板并具有一开口；

一电极层，配置于该基板，该导通孔的部分该开口露出于该电极层，露出的部分该开口的周缘包括该导通孔的部分孔壁；

一导电结构，配置于该导通孔内并接触于该电极层，该导电结构与该电极层形成一电流传导路径，该电极层接近该开口的侧边未被该导电结构覆盖；以及

一过电流保护结构，位于该电流传导路径上。

2.如权利要求1所述的电流导通元件，其中该基板具有相对的一第一表面与一第二表面，该导通孔包括一第一开口与一第二开口，该电极层包括一第一电极层与一第二电极层，该第一开口位于该第一表面，该第二开口位于该第二表面，该第一电极层配置于该第一表面，该第二电极层配置于该第二表面。

3.如权利要求2所述的电流导通元件，其中该第一电极层包括一第一电极部与一第二电极部，该第一电极部与该第二电极部之间具有一第一间隙，该导通孔的部分该第一开口露出于该第一电极部，且露出的部分该第一开口位于该第一间隙内。

4.如权利要求3所述的电流导通元件，还包括：

一电阻层，配置于该基板的该第一表面并位于该第一间隙内；以及

一保护层，覆盖于该电阻层并位于该第一间隙内，且该第一电极部与该保护层之间具有一第二间隙，露出于该第一电极部的部分该第一开口分别位于该第二间隙内，该第一间隙包含该第二间隙。

5.如权利要求3所述的电流导通元件，其中该第二电极层包括一第三电极部与一第四电极部，该第三电极部与该第四电极部之间具有一第四间隙，该导通孔的部分该第二开口露出于该第三电极部，且露出的部分该第二开口位于该第四间隙内。

6.如权利要求5所述的电流导通元件，还包括：一电阻层，配置于该基板的该第二表面并位于该第四间隙内；以及

一保护层，覆盖于该电阻层并位于该第四间隙内，且该第三电极部与该保护层之间具有一第五间隙，露出于该第三电极部的部分该第二开口位于该第五间隙内，该第四间隙包含该第五间隙。

7.如权利要求2所述的电流导通元件，其中该过电流保护结构配置于该第一电极层并位于该电流传导路径上。

8.如权利要求2所述的电流导通元件，其中该过电流保护结构配置于该第二电极层并位于该电流传导路径上。

9.如权利要求2所述的电流导通元件，其中该基板具有一垂直通过该第一表面与该第二表面的中央基准线，该导通孔具有一靠近该中央基准线的侧壁，该第一电极层具有一靠近该中央基准线的侧边，该侧壁较该侧边靠近该中央基准线，且该侧边与该侧壁之间具有一间距，该间距的范围介于30微米与50微米之间。

10.如权利要求1所述的电流导通元件，其中该导通孔的该开口的面积为A1，而露出于该电极层的部分该开口的面积为A2，且A2<1/2A1。

11.如权利要求1所述的电流导通元件，其中该导通孔的该开口的面积为A1，而露出于该电极层的部分该开口的面积为A2，且0.05≦A2/A1<0.5。

12.如权利要求1所述的电流导通元件，其中该导电结构以印刷填满该导通孔，且该导电结构的材质包括一银胶、一铜胶、一金胶、一钨胶或一碳墨。

13.如权利要求1所述的电流导通元件，还包括一发光元件，配置于该电极层。

14.如权利要求13所述的电流导通元件，其中该发光元件包括一发光二极管。