CN1697092A - 具有整体焊接板的表面可安装pptc器件 - Google Patents

具有整体焊接板的表面可安装pptc器件 Download PDF

Info

Publication number
CN1697092A
CN1697092A CNA2005100656488A CN200510065648A CN1697092A CN 1697092 A CN1697092 A CN 1697092A CN A2005100656488 A CNA2005100656488 A CN A2005100656488A CN 200510065648 A CN200510065648 A CN 200510065648A CN 1697092 A CN1697092 A CN 1697092A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welded plate
brace
battery pack
battery
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005100656488A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1697092B (zh
Inventor
D·A·钱德勒
M·P·加拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Littelfuse Inc
Original Assignee
Tyco Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Corp filed Critical Tyco Electronics Corp
Publication of CN1697092A publication Critical patent/CN1697092A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1697092B publication Critical patent/CN1697092B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/1406—Terminals or electrodes formed on resistive elements having positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/144—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being welded or soldered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/328—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431—Details of mounted components
    • H05K2201/10439—Position of a single component
    • H05K2201/10492—Electrically connected to another device
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10643—Disc shaped leadless component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

一种表面安装电路保护器件(10)包括，具有第一和第二主面以及其间的厚度的PTC电阻元件(12)。基本上与该第一表面同延的第一电极层由适合于焊接至印刷电路基板的类型的第一金属材料形成。在第二主面处形成的第二电极包括形成或限定焊接板(18)的结构。该金属焊接板具有能承受连接片(34)的电阻微点焊接的热质量和厚度，且不会对器件有大的损害。该器件最好被表面安装至印刷电路板组件(20)，该印刷电路板组件形成通过电池组连接片连接至电池组/电池的电池组保护电路，其中电池组连接片中的一个被微点焊接至器件的焊接板。

Description

具有整体焊接板的表面可安装PPTC器件
技术领域
本发明涉及电路元件。更具体地，本发明涉及一种包括其上可被电阻焊接导体连接片(例如一种适合于电池组的连接片)的焊接板的可表面安装的聚合物正温度系数(PPTC)器件连接片。
背景技术
众所周知，有一种包括印刷电路板和表面安装到该印刷电路板的PPTC器件的电池或电池组保护电路。有一种形成在包括PPTC器件的印刷电路板上的电路，其作用是在安全限定内调整流自和/或流向电池或电池组的电流。在这种现有装置中，来自电池或电池组的连接片一般通过焊接连接到PPTC器件的薄片电极。这样的现有方法的一个示例在国际公开No.WO99/60637(K.K.Raychem)中公开。另一示例在2003年2月6日公布的共同转让的美国专利申请No.09/923,598中，作为专利申请出版物No.US2003/0026053公开。本申请通过参照而明示包含这些公开的内容。
例如参照的出版物中公开的现有方法的一个缺点在于，来自电池组的连接片被焊接到PPTC器件的薄片电极。在某些情况下，该连接片被再次连接到印刷电路板。当PPTC器件通过例如回流焊技术被加热并焊接到印刷电路板的时候，在这样的器件中这些电池组/电池连接片易于被移位或脱离。已经发现，在回流焊操作期间为了保持电池组/电池连接片处于适当的位置，必须使用高温粘着材料或提供高温聚合物上塑压(overwold)结构以将连接片保持在适当的位置。
尽管最好能够将电池组/电池连接片或电池组/电池电极直接焊接到PPTC器件，但PPTC器件的使用者实施的电阻点焊接方法要求必须产生足够的局部加热而将金属熔化，从而将连接片熔化到器件的电极层下面。这里，有效焊接需要的1500℃至1600℃量级的高温，导致PPTC材料的不可逆的损坏，或物理性质和电学性质的破坏。因此，至今仍没有解决通过焊接把电池组/电池电极连接片连接到表面可安装的PPTC器件的需求。
发明内容
为了在后续使用电池组期间保护相关联的PPTC器件并保持其预期功能，我们发现电池组电极连接片的电阻点焊可以通过向PPTC器件提供具有足够大的热质量的焊接板来进行，以经受点焊，不损坏直接面对焊接位置的PPTC材料。
因此，本发明一般目的是提供具有整体形成或分离形成并连接的焊接板的可表面安装的PPTC器件，连接片可电阻焊接至该焊接板，以克服现有技术的局限性和缺点。
本发明的另一目的是提供可表面安装的PPTC器件，连接片可以随后通过使用者以提供可靠的电气和机械连接而焊接至该器件，该连接在PPTC器件的焊料回流焊接至印刷电路板期间不移动，因此能够作为分离的元件制造和提供PPTC器件，再装到包括印刷电路板和电池/电池组的电路中。
本发明的另一目的是提供这样的可表面安装PPTC器件，连接片可(尤其是通过电阻焊)机械固定并电气连接到该PPTC器件，而不改变、损坏或破坏形成PPTC器件的聚合物材料。
依照本发明的原理和形态，表面安装电路保护器件包括薄层PTC电阻元件，该电阻元件包括第一和第二主面以及其间的厚度。第一电极层形成在第一主面处且基本上与其同延(coextensive)。该第一电极层是由适合焊接到印刷电路基板以实现器件的表面安装的类型的第一金属材料形成。该保护器件还包括在第二主面上形成的、且基本上与其同延的第二电极层。该第二电极层包括形成或确定焊接板的结构。该焊接板由金属材料形成，例如基本上为纯镍材料，且具有能够经受连接片的微点焊的热质量而对器件没有明显有效的损坏。在一优选实施例中，第二电极层形成为金属薄片层，且焊接板与第二电极层分开形成且通过例如焊料等的导电材料连接层与其连接。在一个优选例中，焊接板包括抬高的中心台区，且该器件具有包围外部边缘，且定义暴露该抬高的中心台区的开口的例如固化的环氧树脂的绝缘盒。在另一实施例中，该焊接板具有0.100mm的最小厚度，且具有0.100mm和0.300mm范围内的厚度，其最优选厚度约为0.250mm。
在本发明的一个关联形态中，电路保护器件是印刷电路板组件的可表面安装元件。在该例中，印刷电路板组件形成电池组保护电路，且通过电池组连接片安装并电性连接到电池组或电池，其中两个电池组连接片中的一个被微点焊接到电路保护器件的焊接板上。
本发明的这些和其他的目的、优点、形态以及特征，在研读了结合附图示出的优选实施例的详细描述之后，当会有更完整的理解。
附图说明
图1是本发明的电路保护器件的侧面放大视图。
图2是本发明的电路保护器件的可选择实施例的侧面和纵面放大视图。
图3是包括图1的电路保护器件的电池组保护电路组件的侧面放大视图。
图4A是包括图1的电路保护器件的图3的电池组保护电路组件的顶面放大视图，该电路保护器件描述点焊接操作期间电池组连接片的位置公差；以及图4B是类似于图4A视图的视图，表示一开槽连接片到焊接板的电阻微点焊接。
图5是示出在通过点焊接使得相关的电池组连接片连接至电池组的阳极和阴极端子之后，图4的电池组保护电路组件的侧面放大视图。
图6是包括焊接板的电池组保护电路的放大平面视图，其中锂聚合物电池的电池接线端被电阻微点焊接至该焊接板。
具体实施方式
本发明的电路保护器件包括由例如导电聚合物结构的PTC材料组成的薄膜电阻元件。这样的导电聚合物结构包括一种聚合物成分，且其中分散着微粒导电填充物，例如金属或黑烟末。导电聚合物结构在美国专利第4,237,441号(van Konynenburg等)、第4,304,987号(van Konynenburg)、第4,514,620号(Cheng等)、第4,534,889号(van Konynenburg等)、第4,545,926号(Fouts等)、第4,724,417号(Au等)、第4,774,024号(Deep等)、第4,935,156号(van Konynenburg等)、第5,049,850号(Evans等)、第5,378,407号(Chandler等)、第5,451,919号(Chu等)、第5,582,770号(Chu等)、第5,747,147号(Wartenberg等)、第5,801,612号(Chandler等)、第6,130,597号(Toth等)、第6358,438号(Isozaki等)和第6,362,721号(Chen等)中作了公开。本申请通过参照而包括这些专利的各自公开内容。由于具有比体现PTC性能的陶瓷组合物更低的电阻率且更容易制造，导电聚合物结构被优选采用。
“PTC性能”指那些在相对小的温度范围内随着温度增长而电阻率表现明显增长的结构所具有的性能。术语“PTC”用于指具有至少2.5的R14值和/或至少10的R100值的结构或器件，且优选该结构或器件具有至少6的R30值，其中R14是14℃范围的终点和起点处的电阻率之比，R100是100℃范围的终点和起点处的电阻率之比，R30是30℃范围的终点和起点处的电阻率之比。
PTC电阻元件具有厚度t，该厚度依据导电聚合物结构的特定应用以及电阻率而变化。一般，该厚度t是0.051至2.5mm(0.002至0.100英寸)，优选0.08至2.0mm(0.003至0.080英寸)，特别优选0.13至0.51mm(0.005至0.020英寸)，例如选择0.13mm或0.25mm(0.005英寸或0.010英寸)。
本发明的器件最优选基本平坦的、具有两个主面或主表面的矩形盒状。这些器件包括在主面处固定或限定的第一和第二薄层电极。这些电极优选金属薄层电极。第一电极形成于或固定于第一主面，第二电极形成于或固定于第二主面，因此得到薄层结构。特别适合的薄层电极具有至少一个微粗造表面，例如电镀层，优选电镀镍或铜。适合的电极在美国专利第4,689,475号(Matthiesen)、第4,800,253号(Kleiner等)、第5,874,885号(Chandler等)和第6,570,483号(Chandler等)中公开，本申请通过参照而包括上述每个公开的内。这些电极可以通过压缩—模塑(compression-molding)、压挤—层叠(nip-lamination)或任何其他适合的方法连接到电阻元件。这些电极可以直接固定在电阻元件上或通过粘着或束缚的方式连接。对于某些器件，最好第一和第二薄层电极包括通过直接在PTC电阻元件上沉积金属(例如通过电镀、溅镀或化学沉积)而形成的金属层。
例如通过回流焊技术，将一般由镍形成的适合尺寸的焊接板焊接至第一和第二薄层电极中的一个。该焊接板具有厚度tw，以及可充分有效地吸收由传统电阻微点焊接操作导致的剧烈加热的容积，并保护薄膜PPTC器件不受到不可逆的损坏或破坏。在一个以下更详尽描述的当前优选例中，该焊接板具有0.250mm的厚度，且连接片具有0.125mm的厚度，从而显示了焊接板和连接片之间接近2∶1的厚度比率的有效性。另一方面，该焊接板被制成实际上足够薄以便于快速自电池组向PPTC器件转移热量，从而辅助其过电流保护功能，且该连接片可以更厚，例如在0.250mm的量级或更大。在后一情况下，该连接片最好限定为纵向缝或槽，对准的微点焊接电流横跨该缝或槽，从而将熔化电流集中到焊接板下层。
另一个第一和第二薄层电极适合于直接焊接至印刷电路板或基板，从而实现可焊接的电池组保护表面安装器件(SMD)，使用传统装置和技术的电池组系统使用者、组装者或集成者可在其上焊接的电池组连接片，而不对该PPTC元件带来伤害或破坏。当向电池组或向含有一个或更多个分散单元的电池组制作连接时，本发明的器件尤其有用。电池组连接片可以自电池组或电池的端子延伸并通过焊接到保护器件的焊接板。另外，电池组的端子电极可以自其延伸，形成有效的连接片，以电阻焊接至根据本发明原理的保护电路的焊接板。可以使用基于任何电池化学类型的电池组，包括镍镉电池组、镍金属氢化物电池组、锂离子电池组，锂聚合物(Li-聚合物)电池组以及首选的锂电池组。使用本发明的器件的电池组保护电路可以在形式和布局上作各种变形，例如由美国专利第6,518,731号(Thomas等)例示的类型的分路调节器电路，本申请以参照方式而包括其内容。
尽管本发明的器件最优选以连接片的形式接受电引线，但其他PTC电路保护器件类型也可受益于本发明。例如，可以使用其中例如钢、黄铜或铜的金属接线端子，通过电阻焊接的形式连接至芯片以控制器件热扩散的器件。这样的器件在美国专利第5,089,801号和第5,436,609号(均属Chan等)中公开，本申请以参照方式包括其公开内容。因此，这里使用的“连接片”或“突起”(“tab”)等表达应广义理解为涵盖各种各样的较薄的片状金属连接物。
参考图1，可表面安装电保护器件10包括薄层PPTC片。该PPTC片包括具有厚度t的PPTC材料12的层，基本上与层12的下部主面同延且相焊接的下部薄层电极14，基本上与层12的上部主面同延且相焊接的上部薄层电极16。焊接板18优选在适合的回焊炉中通过焊料(在图1的描述中未示出)的薄层的回流，连接至上部薄层电极16。该焊板18最好例如由基本纯质的镍，如镍200合金或镍201合金(例如包括99％的镍和一个百分比的铜、碳、锰、铁、硫和硅以及其他的可能元素或杂质的合金)形成。另外，该焊接板可以由镀镍的不锈钢形成，例如有0.1至5μm镀镍层的合金304或316。例如，最好是在每一侧有2μm厚镀镍层的不锈钢合金304。其他的铁合金或铜合金，适于低温焊接和电阻焊接且具有适合的厚度tw，的，均可以用作焊接板18。
该焊接板18具有预定的最小厚度tw，选择以提供必要的吸收相关焊接连接片至其外部主正面的热能所产生的足够的热质量。当焊接板18的厚度在0.100至0.300mm的范围内，最好是接近0.250mm，并且其中一般为镍的非开槽连接片具有基本上不大于约0.125mm至0.150mm的厚度时，可获得满意的结果。成品的保护器件10可以作为在图1中说明的分立电子元件提供给使用者，或者可以与其他电路元件组合在基板上，例如图3中示出的印刷电路板，然后提供给具有保护电路的电池组的使用者、集成者或组装者。
在本发明的另一实施例中，连接片确定了使电阻焊接电流流过焊接板，且在此时通过连接片和焊接板之间的点焊连接点的结构上的开口或特征。该结构上的开口或特征一般在连接片中采取缝或槽的形式，但是可以采取其他任何有效的形式，例如拉长的孔或椭圆等。在本发明中，这样的结构上的开口或特征能使更厚的连接片有效地被电阻微点焊接至焊接板，而不需要显著增加焊接能量和焊接温度，且因此将能使用具有大于0.125mm的互连厚度的优选焊接板厚度，例如具有0.250mm厚度的连接片。
图2说明本发明的另一实施例。其中，可表面安装电路保护器件10A基本上与图1中示出的器件10具有相同的结构件及布置。另外，该器件10A具有绝缘材料的外围盒19，例如成形并固化的环氧树脂围绕并保护器件10A的边缘，使其免受焊接溅射或其他潜在损坏性污染。焊接板18A具有用于焊接的未覆盖的抬高的中心台区，它可以通过使用任何适合的金属成形技术(例如冲压、锻造、模锻、模压等)形成。焊接板18A的全部热质量足以允许电池组连接片的焊接，而不损坏薄膜层14A和16以及PPTC层12。在本例中，例如，下部薄膜14A最好延伸出PPTC层12的边缘而至少达到外围环氧树脂盒19的边缘，以便于使用回流焊接技术的表面安装。尽管图2中示出的该中心台区作为抬高区域，在某些实施例中，这取决于电池组连接片的形状，该区域可不必升高，只要不被绝缘材料覆盖。
图3示出了包括图1中的表面安装保护器件10的电路板组件20，该表面安装保护器件10被安装到印刷电路板22的适当尺寸的连接垫。其他的电元件例如场效应晶体管、二极管调整器、电阻、集成电路等，也可以是电路板组件20的一部分。例如，图3中示出的表面安装元件24和26，以及在图4中略图形式示出的引线元件28和30。该电路组件20还包括固定于板22的金属焊接板32，使第二电池连接片能焊接至板22上，以可在电池组或电池和电路组件20之间完成电路。第二焊接板32可以具有与焊接板18相同或类似的厚度tw以及特性。
图4A说明一个可通过本发明实现的具体优点。其中，示出连接片34在点焊接点35处被电阻点焊接至器件10的焊接板18。该连接片34不需要精确对准器件10或电路组件20，因此，它可以小角度地焊接，如连接片34A的虚线外框位置所示，或通过由连接片34B的虚线外框位置所示，可以在相对于电路组件20的纵向轴的直角角度焊接。
图4B示出带纵向缝的连接片34C。两个电阻微点焊接点35穿过切开的连接片34C两侧的面并进入焊接板18。依照本发明的原理，该缝具有预定的小宽度，它使得能以基本上不大于焊接较薄的连接片所需能量的电阻焊接能量进行较厚的连接片例如连接片34C的有效焊接。
图5示出通过电池组连接片34和42连接至电池组/电池36的电路组件20。该连接片34在点焊处37点焊于电池组的盒并在点焊处35点焊于焊接板18。第二连接片42在点焊处43焊接板32，在点焊处41处焊接于电池组端子40。该连接片34和40不止提供电路组件20和电池组36之间的完整的电路连接，而且连接片34起到将电池组36处产生的热直接向PPTC层12传送的作用，因此增强其保护功能。
图6说明电池组组件47，示出通过点焊处43和35分别将电池端子或凸起44A或44B电阻微点焊到板32和焊接板18，从而连接至锂聚合物电池45的电路保护模块20。该电池端子44A和44B穿过密封区46而引出电池结构45。
这些焊接最好使用传统电阻微点焊接装置及技术进行。目前优选采用的微点焊接装置，例如是具有VB-S+ZH-32型双端焊接头的MSW-412型微点焊接机电源。通过HCP-20型压力监视器检测的焊头压力为2kgf。可以从Seiwa制造有限公司(Mitaka High-Tech Center Bldg 8-7-3、ShimorenjakuMitaka-City，东京，181-0013日本)获得MSW-412型电源，VB-S+ZH-32型焊头，以及HCP-20型压力检测器。
在具有厚度为0.125mm和0.250mm的焊接板的器件10中进行导致对保护器件极小至没有损坏的成功焊接。该互连厚度为0.125mm和0.100mm。用于上述的微点焊接装置并且通过焊接端头和连接片焊接板之间的接触触发的焊接波形是方波，近似如下：1msec的0.0A，1.5msec的1.5A，9msec的0.0A以及2.3msec的2.4A。使用90°的剥离试验测量结果得到的焊接强度。对器件的电气特征的影响是通过比较焊接之前(Rbefore)和之后(Rafter)的电阻来测量的。以下的表格给出了其结果：
表格
  焊接板厚度tw(mm)  互连厚度(mm)   Rbefore(欧姆)   Rafter(欧姆)   焊接强度(Kgf)     评述
  0.125  0.125   0.0059   0.0060   2.1 轻微损伤，存在若干焊球
  0.125  0.100   0.0060   0.0057   0.7 轻微损伤，存在若干焊球
  0.250  0.125   0.00499   0.00505   ＞3.5 原始状态，无损伤或焊球
  0.250  0.100   0.00456   0.00466   ＞3.5 原始状态，无损伤或焊球
采用厚度tw低于0.125mm的焊接板时，焊接实验结果表明对保护器件的极大损伤，主要是有来自焊接板18和上部薄膜层16之间的焊料层喷出的焊球。使用90°剥离测试以及测力计测出机械焊接强度。从上面示出的数据表的右栏记录的评述可确知：具有0.250mm的焊接板厚度tw的焊接板组合可提供优良的结果，而在相同的微点焊接条件下，逐渐变薄的焊接板厚度导致逐渐变变差的结果。目前优选0.100mm和0.300mm的焊接板厚度范围用于本发明。尽管当前优选直流微点焊接，但是其他的焊接技术也可用于本发明，例如激光焊接。虽然优选单个双点焊接处，但是依照上述技术，可以采用多个双点焊接处或其他数量焊接点的焊接。
通过以上描述的本发明的优选实施例，应当理解本发明的目的已经完全达到，本领域技术人员应当理解，可对本发明的结构作许多改变并提出多种不同的实施例以及应用而并不偏离本发明的精神和范围。因此，本申请的公开内容和说明纯属说明性而不是限制性的。

Claims (10)

1.一种表面安装电路保护器件，包括：
(a)具有第一和第二主面以及其间的厚度的薄层PTC电阻元件；
(b)在所述第一主面形成且基本上与其同延的第一电极层，包含适合于焊接至印刷电路基板的类型的第一金属材料，以实现所述器件的表面安装；
(c)在所述第二主面形成第二电极层且基本上与其同延；以及
(d)自所述第二电极层延伸的金属材料的焊接板装置，具有能够承受连接片互连装置的电阻微点焊接的热质量而不会对所述器件有大的损害。
2.权利要求1中的表面安装电路保护器件，其中，所述第二电极层形成为薄膜层，所述焊接板装置与所述第二电极层分离地形成，且通过导电材料的连接层与之连接，所述连接层最好包括焊料。
3.权利要求2中的表面安装电路保护器件，其中：所述焊接板包括镍或镀镍不锈钢。
4.权利要求1中的表面安装电路保护器件，其中，所述焊接板装置包括抬高的中心台区，并且还包括包围所述器件的外部边缘且设有露出所述中心台区的开口的绝缘盒。
5.权利要求1中的表面安装电路保护器件，其中，所述焊接板装置具有0.100mm的最小厚度，且所述焊接板装置最好具有0.100mm和0.300mm范围内的厚度。
6.权利要求1中的表面安装电路保护器件，其中，还包括印刷电路板组件，其上可表面安装且电连接所述器件。
7.权利要求6中的表面安装电路保护器件，其中，所述印刷电路板组件形成电池组保护电路模块，并且通过电池组连接片安装到且电连接到电池组或电池，所述电池组连接片中的一个被微点焊接至所述焊接板装置。
8.一种表面安装电路保护器件，包括：
(a)具有第一和第二主面以及其间的厚度的薄层PTC电阻元件；
(b)形成于所述第一主面且基本上与其同延的第一电极层，包括能使得所述器件通过焊料而表面安装至印刷电路的第一金属薄膜层；
(c)形成在所述第二主面且基本上与其同延的第二电极层，包括第二金属薄膜层；以及
(d)固定于所述第二金属薄膜层的金属材料的焊接板，具有足以承受连接片的微点焊接的容积厚度和热质量而不会对该器件有大的损害。
9.一种电池组保护电路组件，其中包括印刷电路基板，多个电元件连接到包括表面安装电路保护器件的所述印刷电路基板的，其中包括：
(a)具有第一和第二主面以及其间的厚度的薄层PTC电阻元件；
(b)形成在所述第一主面且基本上与其同延的第一电极层，并包括能使所述器件通过焊料而表面安装至印刷电路的第一金属薄膜层；
(c)形成在第二主表面且基本上与其同延的第二电极层，并包括第二金属薄膜层；以及
(d)固定于所述第二金属薄膜层的金属材料的焊接板，具有足以承受连接片的微点焊接的容积、厚度和热质量而不会对器件有大的损害。
10.权利要求9中的电池组保护电路组件，包括至少一个锂聚合物电化学电池，该电池具有第一和第二端子接片，其中至少以下的一个条件适用：
(a)所述第一接片包括被微点焊接至焊接板的所述连接片装置，以及
(b)所述第二接片连接到所述印刷电路基板的电路。
CN2005100656488A 2004-03-15 2005-03-15 具有整体焊接板的表面可安装pptc器件 Active CN1697092B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/802,127 US7920045B2 (en) 2004-03-15 2004-03-15 Surface mountable PPTC device with integral weld plate
US10/802127 2004-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1697092A true CN1697092A (zh) 2005-11-16
CN1697092B CN1697092B (zh) 2011-04-27

Family

ID=34838902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005100656488A Active CN1697092B (zh) 2004-03-15 2005-03-15 具有整体焊接板的表面可安装pptc器件

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7920045B2 (zh)
EP (1) EP1577905B1 (zh)
JP (2) JP4873875B2 (zh)
KR (1) KR101256658B1 (zh)
CN (1) CN1697092B (zh)
TW (1) TWI424801B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103155223A (zh) * 2011-08-04 2013-06-12 株式会社新王材料 电池用负极端子
CN103182597A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 原瑞电池科技股份有限公司 锂电池与电路板的焊接结构与焊接方法
US9413158B2 (en) 2011-05-02 2016-08-09 Littelfuse Japan G.K. PTC device
CN109075589A (zh) * 2016-04-20 2018-12-21 博朗有限公司 用于防止过度过热的电路布置
TWI707515B (zh) * 2018-05-15 2020-10-11 富致科技股份有限公司 複合式電路保護裝置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7072664B2 (en) * 2004-01-13 2006-07-04 Telcordia Technologies, Inc. Estimating non-uniform spatial offered loads in a cellular wireless network
KR100624977B1 (ko) * 2004-09-22 2006-09-15 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차 전지
KR20080045464A (ko) * 2006-11-20 2008-05-23 삼성에스디아이 주식회사 발광 장치 및 표시 장치
KR100846956B1 (ko) * 2006-11-21 2008-07-17 삼성에스디아이 주식회사 보호회로 모듈을 갖는 이차전지
WO2008066287A1 (en) * 2006-11-27 2008-06-05 Lg Chem, Ltd. Battery pack of excellent productability and structural stability
KR100870349B1 (ko) * 2007-03-16 2008-11-25 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판의 접속단자 및 그를 이용한 이차전지
US9172066B2 (en) * 2007-09-10 2015-10-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit board, battery pack including the protection circuit board and method of fabricating the protection circuit board
EP2235768B1 (en) 2007-11-29 2014-10-22 LG Chem, Ltd. Battery pack containing pcm employed with safety member
KR101022632B1 (ko) * 2007-11-29 2011-03-22 주식회사 엘지화학 Ｐｔｃ 소자가 장착된 보호회로모듈을 포함하는 전지팩
CN102089834B (zh) * 2008-07-10 2013-10-30 泰科电子日本合同会社 Ptc装置和包含该装置的电气设备
US8334063B2 (en) * 2008-09-22 2012-12-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
EP2590179B1 (en) * 2010-07-02 2017-10-11 Littelfuse Japan G.K. Ptc device and secondary battery having same
DE102010026312B4 (de) * 2010-07-06 2022-10-20 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Anschlusskontakt und Verfahren zur Herstellung von Anschlusskontakten
CN101887766A (zh) * 2010-07-08 2010-11-17 上海长园维安电子线路保护股份有限公司 具有电阻正温度系数的导电复合材料及过电流保护元件
US20120189901A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Chia-Ming Chuang Battery cell, battery module incorporated with same and method for producing the battery module
US9934913B2 (en) * 2011-10-26 2018-04-03 Nokia Technologies Oy Apparatus and associated methods
US20130108892A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Nokia Corporation Apparatus and Associated Methods
TWI562718B (en) * 2012-06-05 2016-12-11 Ind Tech Res Inst Emi shielding device and manufacturing method thereof
WO2014012161A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Method and composite for preparing heat exchangers for corrosive environments
TWI503850B (zh) * 2013-03-22 2015-10-11 Polytronics Technology Corp 過電流保護元件
US20170278600A1 (en) * 2013-03-28 2017-09-28 Littelfuse Japan G.K. Ptc device and secondary battery having same
ES2444018B1 (es) * 2013-06-18 2014-12-04 Dachs Electrónica, S. A. Batería que comprende una pluralidad de celdas recargables dispuestas en matriz
TWM498952U (zh) * 2014-12-05 2015-04-11 Polytronics Technology Corp 過電流保護元件及其保護電路板
CN105185492A (zh) * 2015-08-24 2015-12-23 兴勤（常州）电子有限公司 热保护型压敏电阻
US9998117B2 (en) 2015-12-10 2018-06-12 Abb Schweiz Ag Solid state resettable fuses
US10034373B2 (en) 2016-08-24 2018-07-24 Apple Inc. Circuit board secured to battery cell using a circuit board through hole and methods for welding the circuit board
JP6669122B2 (ja) * 2017-04-07 2020-03-18 トヨタ自動車株式会社 積層電池
US20190096621A1 (en) * 2017-09-22 2019-03-28 Littelfuse, Inc. Pptc device having low melting temperature polymer body
CN112055432B (zh) * 2020-07-27 2023-02-03 安徽苏立科技股份有限公司 一种汽车电池用ptc加热装置
CN113161657B (zh) * 2021-03-22 2022-09-20 宜宾长盈精密技术有限公司 焊接板体式电池顶盖
CN114885495B (zh) * 2022-04-28 2023-06-06 西安微电子技术研究所 一种转接印制板焊接结构及焊接工艺

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7109863U (de) * 1971-03-16 1971-06-16 Varta Ag Galvanisches element
US3835434A (en) * 1973-06-04 1974-09-10 Sprague Electric Co Ptc resistor package
US4534889A (en) 1976-10-15 1985-08-13 Raychem Corporation PTC Compositions and devices comprising them
US4304987A (en) 1978-09-18 1981-12-08 Raychem Corporation Electrical devices comprising conductive polymer compositions
US4237441A (en) 1978-12-01 1980-12-02 Raychem Corporation Low resistivity PTC compositions
US5049850A (en) 1980-04-21 1991-09-17 Raychem Corporation Electrically conductive device having improved properties under electrical stress
US4545926A (en) 1980-04-21 1985-10-08 Raychem Corporation Conductive polymer compositions and devices
US4935156A (en) 1981-09-09 1990-06-19 Raychem Corporation Conductive polymer compositions
US4514620A (en) 1983-09-22 1985-04-30 Raychem Corporation Conductive polymers exhibiting PTC characteristics
US4724417A (en) 1985-03-14 1988-02-09 Raychem Corporation Electrical devices comprising cross-linked conductive polymers
US4774024A (en) 1985-03-14 1988-09-27 Raychem Corporation Conductive polymer compositions
US4689475A (en) 1985-10-15 1987-08-25 Raychem Corporation Electrical devices containing conductive polymers
JPH0690964B2 (ja) 1986-03-31 1994-11-14 日本メクトロン株式会社 Ｐｔｃ素子の製造法
JPH0690962B2 (ja) * 1986-03-31 1994-11-14 日本メクトロン株式会社 Ｐｔｃ素子の製造法
JPS6387702A (ja) 1986-09-30 1988-04-19 日本メクトロン株式会社 リ−ドの固定法
US5436609A (en) * 1990-09-28 1995-07-25 Raychem Corporation Electrical device
US5089801A (en) 1990-09-28 1992-02-18 Raychem Corporation Self-regulating ptc devices having shaped laminar conductive terminals
JPH0521207A (ja) 1991-07-12 1993-01-29 Daito Tsushinki Kk Ｐｔｃ素子
JPH05234706A (ja) * 1992-02-25 1993-09-10 Rohm Co Ltd 面実装用サーミスタ
US5378407A (en) 1992-06-05 1995-01-03 Raychem Corporation Conductive polymer composition
US5852397A (en) * 1992-07-09 1998-12-22 Raychem Corporation Electrical devices
US5451919A (en) 1993-06-29 1995-09-19 Raychem Corporation Electrical device comprising a conductive polymer composition
JPH07263028A (ja) * 1994-03-25 1995-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 非水二次電池
US5582770A (en) 1994-06-08 1996-12-10 Raychem Corporation Conductive polymer composition
KR100355487B1 (ko) 1994-06-08 2002-11-18 레이켐 코포레이션 전도성중합체를함유하는전기장치
CN1097829C (zh) * 1995-03-22 2003-01-01 雷伊化学公司 导电性聚合物组合物、其制备方法和包括该组合物的电器件
KR100392572B1 (ko) 1995-03-22 2003-10-17 레이켐 코포레이션 전기소자
WO1997006660A2 (en) 1995-08-15 1997-02-27 Bourns, Multifuse (Hong Kong), Ltd. Surface mount conductive polymer devices and method for manufacturing such devices
US5801612A (en) 1995-08-24 1998-09-01 Raychem Corporation Electrical device
US5872622A (en) * 1996-08-12 1999-02-16 Met One, Inc. Condensation nucleus counter having vapor stabilization and working fluid recovery
US5856773A (en) * 1996-11-04 1999-01-05 Raychem Corporation Circuit protection device
JPH10289780A (ja) 1997-04-11 1998-10-27 Nippon Tungsten Co Ltd 連鎖形ヒーターユニット及びその製造方法
JPH10302737A (ja) * 1997-04-22 1998-11-13 Fuji Film Selltec Kk 電池用ガスケット及びこれを用いた電池
US6104587A (en) * 1997-07-25 2000-08-15 Banich; Ann Electrical device comprising a conductive polymer
US6606023B2 (en) * 1998-04-14 2003-08-12 Tyco Electronics Corporation Electrical devices
US6331763B1 (en) 1998-04-15 2001-12-18 Tyco Electronics Corporation Devices and methods for protection of rechargeable elements
WO1999060637A1 (en) 1998-05-18 1999-11-25 Tyco Electronics Raychem K.K. Ptc element, ptc element-mounted pcb board, secondary cell protection circuit device and secondary cell assembly
JP2002527861A (ja) 1998-10-06 2002-08-27 ブアンズ・インコーポレイテッド 導電性ポリマーｐｔｃバッテリー保護デバイス及びその製造方法
US5963121A (en) * 1998-11-11 1999-10-05 Ferro Corporation Resettable fuse
US6358438B1 (en) 1999-07-30 2002-03-19 Tyco Electronics Corporation Electrically conductive polymer composition
US6362721B1 (en) 1999-08-31 2002-03-26 Tyco Electronics Corporation Electrical device and assembly
TWI224881B (en) 2000-01-14 2004-12-01 Sony Corp Nonaqueous electrolyte solution secondary battery
DE10022487A1 (de) 2000-05-09 2001-11-29 Epcos Ag Bauelement, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
JP3827514B2 (ja) 2000-09-29 2006-09-27 Ｔｄｋ株式会社 ポリマーｐｔｃ素子
US6862164B2 (en) * 2001-05-08 2005-03-01 Tyco Electronics Raychem K.K. Circuit protection arrangement
KR100389968B1 (ko) 2001-07-23 2003-07-04 한국 파워셀 주식회사 리튬이온 이차전지
US20030026053A1 (en) 2001-08-06 2003-02-06 James Toth Circuit protection device
JP4061056B2 (ja) 2001-11-30 2008-03-12 株式会社東芝 電池パック
JP4259890B2 (ja) * 2003-03-07 2009-04-30 三洋電機株式会社 密閉形蓄電池
US7515032B2 (en) * 2003-07-02 2009-04-07 Tyco Electronics Raychem K.K. Combined PTC device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9413158B2 (en) 2011-05-02 2016-08-09 Littelfuse Japan G.K. PTC device
CN103155223A (zh) * 2011-08-04 2013-06-12 株式会社新王材料 电池用负极端子
CN103182597A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 原瑞电池科技股份有限公司 锂电池与电路板的焊接结构与焊接方法
CN109075589A (zh) * 2016-04-20 2018-12-21 博朗有限公司 用于防止过度过热的电路布置
CN109075589B (zh) * 2016-04-20 2021-12-31 博朗有限公司 用于防止过度过热的电路布置
TWI707515B (zh) * 2018-05-15 2020-10-11 富致科技股份有限公司 複合式電路保護裝置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060043601A (ko) 2006-05-15
US20110183162A1 (en) 2011-07-28
TW200603697A (en) 2006-01-16
JP5663433B2 (ja) 2015-02-04
TWI424801B (zh) 2014-01-21
US7920045B2 (en) 2011-04-05
JP2005277410A (ja) 2005-10-06
US8686826B2 (en) 2014-04-01
CN1697092B (zh) 2011-04-27
EP1577905A2 (en) 2005-09-21
EP1577905A3 (en) 2007-05-23
EP1577905B1 (en) 2015-05-06
US20050200447A1 (en) 2005-09-15
JP4873875B2 (ja) 2012-02-08
KR101256658B1 (ko) 2013-04-19
JP2011233933A (ja) 2011-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1697092B (zh) 具有整体焊接板的表面可安装pptc器件
US6606023B2 (en) Electrical devices
JP4869553B2 (ja) 回路保護デバイス
US20080157680A1 (en) Electronic control apparatus
WO2006076101A2 (en) A method to manufacture a universal footprint for a package with exposed chip
KR20020064366A (ko) 전지, 전지의 제조 방법, 용접물의 제조 방법 및 페데스탈
JP2008110357A (ja) 導電端子の溶接方法、および導電端子構造
US20150061129A1 (en) Bump Electrode, Board Which Has Bump Electrodes, and Method for Manufacturing the Board
US9697933B2 (en) PTC device
CN107210104A (zh) 外接ptc元件以及筒形电池
US9735551B2 (en) Surge absorber and manufacturing method thereof
US7439625B2 (en) Circuit board
KR101092677B1 (ko) 코인형 전기 이중층 커패시터 및 커패시터 실장체
JP3744907B2 (ja) コイン型電気素子とコイン型電気素子を実装するプリント基板
CN2591719Y (zh) 一种叠层表面贴装用高分子ptc热敏电阻器
US20030079911A1 (en) Discrete solder ball contact and circuit board assembly utilizing same
WO2022176609A1 (ja) 配線モジュール
JP4317795B2 (ja) 電子部品の実装方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200123

Address after: Illinois, USA

Patentee after: LITTELFUSE, Inc.

Address before: Pennsylvania, USA

Patentee before: TYCO ELECTRONICS Corp.