JP2002511646A - 電気装置 - Google Patents
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Abstract
Description
路保護装置を開示している。この回路保護装置は、第1薄層状電極と第2薄層状
電極と、電極に挟まれた薄層状のPTC抵抗素子と、第2電極と同じPTCの面
に固定されているが、それから離れている第3薄層状導電性部材と、PTCの穴
を通り、第3導電性部材と第1電極を接続するクロス導体とを含む。これにより
、装置の同一面から両方の電極に接続することができ、その結果、リードを必要
とせず、第1電極が頂点にあり、プリント回路基板に平らに接続されることが可
能である。好ましくは、抵抗素子は、PTCの導電性ポリマーで構成される薄層
状の電極を含む。好ましくは、装置は、別の導電性部材と別のクロス導体とを含
み、その結果、装置は対称となり、回路基板上でどちら側が上になってもいいよ
うに配置されることも可能になる。国際公開WO95/31816(レイケム社
(Raychem Corporation))は、国際公開WO94/01876に記載された装置
を改良した装置が開示されている。この改良した装置は、絶縁性部材を含み、こ
の絶縁性部材により、導電性部材と隣接する電極との間の半田による短絡を防ぐ
。国際公開WO95/34084は、当該装置を作成する改良方法を開示してい
る。これらの国際公開それぞれの全開示は、参照により事実上この明細書中に含
まれる。
既知の方法で生じる抵抗より小さな抵抗を有するという必要性がある。本出願人
らは、本発明に従って、国際公開WO94/01876に開示された対称性装置
の2つ以上を容易にかつ経済的に互いに接続し、複合回路保護装置を製造するこ
とを可能とした。この複合回路保護装置は、取り付けやすく、個々の装置より単
位面積当たりの抵抗が小さい。
薄層状回路保護装置とを含む複合回路保護装置であって、第1薄層状回路保護装
置と第2薄層状回路保護装置のそれぞれは、(1)第1薄層状電極と、(2)第
2薄層状電極と、(3)(i)PTCの性質を示し、(ii)第1電極が固定され
る第1面と、第2電極が固定される向かい合う第2面とを有する、薄層状PTC
抵抗素子と、(4)(i)PTC抵抗素子の第2面に固定され、(ii)第2電極
から離れた、第3薄層状導電性部材と、(5)(i)PTC抵抗素子の第1面に
固定され、(ii)第1電極から離れた、第4薄層状導電性部材と、(6)(a)
PTC素子の第1面と第2面とを貫通し、(b)PTC素子に固定され、(c)
第1薄層状電極と第3薄層状導電性部材とに物理的および電気的に接続されるが
、第2薄層状電極に接続されない、第1横方向導電性部材と、(7)(a)PT
C素子の第1面と第2面とを貫通し、(b)PTC素子に固定され、(c)第2
薄層状電極と第4薄層状導電性部材とに物理的および電気的に接続されるが、第
1薄層状電極に接続されない、第2横方向導電性部材とを含み、第1薄層状部材
と第2薄層状部材は、スタックト構造において、物理的に互いに固定され、電源
が(i)電極の1つと接続され、(ii)PTCの同一面上で第3薄層状部材また
は第4薄層状部材が電極(i)として接続されるとき、第1薄層状回路保護装置
と第2薄層状回路保護装置は電気的に並列に接続されるように、装置は、隣接す
る電極と薄層状導電性部材とが界面電気接続によって電気的に接続される。
装置の1つのみの消費電力と異ならないことを発見した。その結果、複合装置は
、所定の保持電流に対して低い抵抗を有する。ここで、「保持電流」は、装置を
起動させないときに流れる最大電流である。さらに個々の装置を複合装置に組み
立てる前に個々の装置を適切に区分けすることによって、複合装置のバッチ内の
変化は減少する。
まり第1回路保護装置と第2回路保護装置とを含む。第1回路保護装置と第2回
路保護装置は、実質的に同一であってもよいし、またはそれらは異なっていても
よい。例えば、第1装置と第2装置は、(それらが物理的に接続しており、電気
的接続が適切である限り)形状が異なっていても、厚さが異なっていてもよく、
または以下に記載されるように異なるタイプの抵抗素子を含んでもよい。ある実
施の形態においては、複合装置は、複数の回路保護装置、つまり3つ以上の薄層
状回路保護装置を含んでもよい。組み立ての容易さのために、複数の装置は実質
的に同一であることが好ましい。ある好ましい実施の形態においては、複合装置
は、絶縁性部材を含んでもよく、この絶縁性部材は、スタックト構造において、
第1装置と第2装置との間に配置される。
PTC抵抗素子を含む。この薄層状PTC抵抗素子は、PTCの性質を示し、つ
まり比較的狭い温度範囲に関して、温度と共に抵抗が急激に上昇する。この明細
書中において、用語「PTC」は、少なくとも2.5のR14値を有するおよび/
または少なくとも10のR100値を有する複合装置または装置を意味するために
使用される。複合装置または装置は、少なくとも6のR30値を有することが好ま
しい。ここで、R14は、14°Cの範囲の始めと終わりとの抵抗の割合であり、
R100は、100°Cの範囲の始めと終わりとの抵抗の割合であり、R30は、3
0°Cの範囲の始めと終わりとの割合である。一般に本発明に係る装置において
使用される複合装置は、抵抗について複合装置の最小値よりかなり大きく増加す
る。
部に分散または散在している粒子導電性フィルターと、または例えばドープされ
たチタン酸バリウムを含む複合装置で構成されていてもよい。本発明において使
用されるPTC複合装置は、好ましくは導電性ポリマーである。この導電性ポリ
マーは、結晶性ポリマー成分を含み、ポリマー成分内に分散している粒子導電性
フィルター成分を含む。粒子導電性フィルター成分は、例えばカーボンブラック
または金属である導電性フィルターを含む。フィルター成分は、非導電性フィル
ター成分を含んでもよい。この非導電性フィルターは、導電性ポリマーの電気的
特性を変えるだけでなく、その物理特性および/または熱特性も変える。結晶性
ポリマー成分は、2つ以上の異なるポリマーを含んでもよい。複合装置は、1つ
以上のその他の成分、例えば酸化防止剤、架橋剤、カップリング剤、またはエラ
ストマーを含んでもよい。PTC複合装置は、23°Cで50Ωcm未満の抵抗
を有することが好ましく、10Ωcm未満の抵抗を有することが特に好ましく、
5Ωcm未満の抵抗を有することがより好ましく、2Ωcm未満の抵抗を有する
ことがよりさらに好ましい。本発明において使用するのに適切な導電性ポリマー
は、例えば米国特許4,237,441号(バン コニンエンブルグら(Van Kon
ynenburg et al))、米国特許4,304,987号(バン コニンエンブルグ(
Van Konynenburg))、米国特許4,388,607号(トイら(Toy et al))、
米国特許4,514,620号(チェンら(Cheng et al))、米国特許4,53
4,889号(バン コニンエンブルグら(Van Konynenburg et al))、米国特
許4,545,926号(フォーツら(Fouts et al))、米国特許4,560,
498号(ホルスマら(Horsma et al))、米国特許4,591,700号(ソポ
リー(Sopory))、米国特許4,724,417号(オーら(Au et al))、米国特
許4,774,024号(ディープら(Deep et al))、米国特許4,935,1
56号(バン コニンエンブルグ(Van Konynenburg))、米国特許5,049,
850号(エバンスら(Evans et al))、米国特許5,378,407号(チャ
ンドラーら(Chandler et al))、米国特許5,451,919号(チュウら(Chu
et al))、米国特許5,582,770号(チュウら(Chu et al))、米国特許
5,747,147号(バルテンベルグら(Wartenberg et al))、米国特許5,
801,612号(チャンドラーら(Chandler et al))、国際公開WO96/2
9711(レイケム社(Raychem Corporation))、および国際公開WO99/0
5689(レイケム社(Raychem Corporation))に開示されている。
されることが可能であり、そのうち少なくとも1つは、PTC材料で構成される
。1つ以上の導電性ポリマー部材があるとき、例えば、各構造が装置全体にわた
って広がる層の形状にある場合、好ましくは電流は異なる構造を連続的に流れる
。単一のPTC構造がある場合、PTC素子の好ましい厚さは、1回のステップ
で作成するのに都合のよい厚さより厚く、好ましい厚さのPTC素子は、合わせ
ることによって、例えば熱および圧力によってPTC構造の2つ以上の層、例え
ばメルトイクストラッド層を重ね合わせることによって、都合よく作成される。
1つ以上のPTC構造があるとき、PTC素子は、合わせることによって、例え
ば熱および圧力によって、異なる構造の素子を重ね合わせることによって作成さ
れる。例えば、PTC素子は、第1PTC構造で構成される2つの薄層状素子を
含んでもよく、その2つの薄層状素子に挟まれた、第1PTC構造より高い抵抗
を有する第2PTC構造で構成される薄層状素子をも含んでもよい。
を含んでもよい。例えば、第1回路保護装置と第2回路保護装置の構成は、異な
るポリマーを使用することによって変化してもよく、ポリマーにより、スイッチ
ング温度(つまり、装置が低い抵抗状態から高い抵抗状態に切り替わる温度)は
変わる。また、第1回路保護装置と第2回路保護装置の構造は、異なるフィルタ
ーを使用することによって変化してもよく、フィルターは、装置の熱特性および
/または電気特性に影響を与える。または、第1回路保護装置と第2回路保護装
置の構造は、異なる抵抗を使用することによって変化してもよい。
状電極とを含む。PTC抵抗素子の第1面は、第1電極に固定されており、PT
C抵抗素子の向かい合う第2面は、第2電極に固定されている。好ましい実施の
形態において、第1面と第2面を貫く第1穴と第2穴が設けられる。電極は直接
抵抗素子に固定されてもよいし、または接着層またはタイ層によって取り付けら
れてもよい。特に適切なホイル電極は、マイクロラフ金属ホイル電極であり、特
に電着ニッケルホイルと、ニッケルめっき電着銅ホイル電極とを含み、さらに米
国特許4,689,475号(マシエセン(Matthiesen))、米国特許4,800
,253号(クライナーら(Kleiner et al))、および国際公開WO95/34
081(レイケム社(Raychem Corporation))に開示されている。電極は、好ま
しい熱効果を生じるように変更されてもよい。
、第4薄層状導電性部材とを含む。第3薄層状導電性部材は、PTC抵抗素子の
第2面に固定され、第2電極から離れている。第4薄層状導電性部材は、PTC
抵抗素子の第1面に固定され、第1電極から離れている。1つの好ましい実施の
形態において、第3薄層状導電性部材は、第1穴の領域にあり、第4薄層状導電
性部材は、第2穴の領域にある。
材の一部を除去することによって形成される残余部材である。第3薄層状導電性
部材を形成する薄層状導電性部材の残りは、第2電極であり、第4薄層状導電性
部材を形成する薄層状導電性部材の残りは、第1電極である。第3部材と第4部
材の形状、第3部材と第2電極との間の隙間の形状、第4部材と第1電極との間
の隙間の形状は、装置の望ましい特性に合わせて変更されてもよく、作成の容易
さのために変更されてもよい。したがって、第3部材は、矩形装置の一端にある
小さな矩形であり、矩形の隙間によって第2電極から離れている。第4部材は、
矩形装置の一端にある小さな矩形であり、矩形の隙間によって第1電極から離れ
ている。別の構成も可能であり、第3部材とそれに付随する隙間の形状は、第4
部材とそれに付随する隙間の形状と同じであってもよいし、また異なっていても
よい。
面を貫通する第1穴と第2穴を定める。用語「穴」は、ここでは装置の平面に対
して直角に見たときの開口部を示すために用いられている。この開口部は、(a
)例えば、円、長円、一般的な矩形である閉じた断面を有する。またはこの開口
部は、(b)凹部断面を有する。用語「凹部断面」は、(i)断面の最大幅の少
なくとも0.15倍、好ましくは0.5倍、より好ましくは1.2倍の深さを有
する開いた断面、例えば4分の1円もしくは半円もしくは端の開いたスロットを
示すために、および/または(ii)断面の向かい合う端が互いに平行である少な
くとも1つの部分を有する開いた断面を示すために用いられている。電気的接続
と検査の容易さのために、穴の少なくとも1つが、好ましくは両方が開いた断面
を有し、抵抗素子の端部に配置される。例えば、第1薄層状回路保護装置と第2
薄層状回路保護装置は、国際公開WO94/01876に記載されているタイプ
のアセンブリ、つまり複数の電気装置に分割されているアセンブリによって作成
されているならば、穴は通常閉じた断面である。1つ以上の分割線が閉じた断面
の穴を通過するならば、結果的に装置における穴は、開いた断面を有する。
ンブリにおいても同じである。しかしながら、アセンブリが、少なくとも1つの
分割線が横切る穴を含むならば、分割線に関する精度はそれほど必要でないため
に細長い穴が好ましくてもよい。
横方向導電性部材を含む。第1横方向導電性部材は、PTC素子の第1面と第2
面とを貫通し、PTC素子に固定されており、第1薄層状電極と第3薄層状導電
性部材とに物理的および電気的に接続されるが、第2薄層状電極には接続されな
い。また、第1薄層状回路保護装置と第2薄層状回路保護装置のそれぞれは、(
b)第2横方向導電性部材を含む。第2横方向導電性部材は、PTC素子の第1
面と第2面とを貫通し、PTC素子に固定されており、第2薄層状電極と第4薄
層状導電性部材とに物理的および電気的に接続されるが、第1薄層状電極には接
続されない。穴があるならば、第1横方向導電性部材は第1穴内にあり、第2横
方向導電性部材は第2穴内にある。第1横方向導電性部材と第2横方向導電性部
材はクロス導体としても知られている。
合がよいぐらい穴は小さくてもよい。回路保護装置の場合、穴の直径は0.1か
ら5mmであり、0.15mmから1.0mmが好ましく、例えば0.2から0
.5mmが一般的に十分である。通常それぞれの電気的接続、例えば第1薄層状
電極と第3薄層状導電性部材との間の電気的接続は、単一の横方向導電性部材に
よって行われているが、2つ以上の横方向導電性部材がこの単一の接続を行うた
めに使用されてよい。したがって、横方向部材の数および大きさと、この横方向
部材の熱容量は、複合回路保護装置が高抵抗状態に変わる速度にかなり影響を与
える。
成されてもよく、または穴の形成と横方向部材の配置が同時に行われてもよい。
好ましい手順は、例えば穴を開ける、スライスする、またはその他の適切な技術
によって穴を形成し、それから、穴の内面をめっきする、またはコートする、ま
たは充填する。めっきは、無電解めっき、または電解めっき、または両方を組み
合わせることによって行われてもよい。めっきは単一の層または複数の層であっ
てもよく、また、特に半田については単一金属または複数の金属の混合物であっ
てもよい。めっきは、アセンブリの他の露出された導電性の表面に施されてもよ
い。そのようなめっきが好ましくないならば、他の露出された導電性の表面をマ
スクするか、またはめっきしにくくする。しかしながら、一般的にめっきは工程
の1つの段階で実行され、その工程において、さらなるめっきが逆効果を引き起
こさない。ある実施の形態において、めっきは、装置における横方向導電性部材
だけでなく、薄層状導電性部材の少なくとも一部分を生成することが可能である
。
において使用されることが可能である。しかしながら、本発明において、めっき
は装置全体に電流を流すだけであるのに対して、メッキされたビアは、その他の
構成要素とのよい電気的接点となる。結果的に、本発明において必要とされるめ
っきの質は、ビアに必要とされる質より落ちてもよい。
導電性混合物または液体の導電性混合物を配置することである。もし、混合物を
処理することが好ましいまたは必要であるならば、その混合物が穴の中にある間
に、横方向部材の好ましい特性を引き出す。必要であれば、混合物がアセンブリ
にくっつかないようにアセンブリの少なくとも一部に前処理が行われた後、例え
ばスクリーンによって穴に、またはアセンブリ全体に混合物が選択的に設けられ
る。ウェーブソルダリング技術を使用したいならば、例えば、半田のような溶解
した導電性混合物は、この方法で使用されてもよい。
例えばリベットによって設けられてもよい。そのようなあらかじめ形成された部
材が使用されるとき、装置の適切な位置に配置されるように穴を設けることも可
能である。
る場合、装置が電気部品と接続されるプロセスにおいて、特に半田付けプロセス
において、穴は塞がれる(完全に塞がれることを含む)。これは、穴および穴付
近にさらに半田を追加することによって助長されてもよく、特に穴および穴付近
に半田のめっきを含むことによって助長されてもよい。通常少なくとも横方向部
材の少なくとも一部が、装置が他の電気部品と接続される前に適切な場所に配置
される。しかしながら、一部の実施の形態の場合、横方向部材は、接続プロセス
の際に形成される。それは、半田付けプロセスの際に例えば半田の毛管現象によ
って行われる。
1面と第2面とを接続するために、各横方向導電性部材が装置の端部に配置され
てもよい。横方向部材のそれぞれは、例えば穴をコーティングするために上記に
記載された技術によって金属のめっきが施された金属層を含む。
て物理的にしっかりと合わせられており、好ましい実施の形態においてはそれら
の薄層状回路保護装置間に薄層状絶縁性部材を有する。絶縁性部材は、国際公開
WO95/31816に開示されたタイプの固体の非導電性部材、例えばポリエ
ステルを含んでもよく、この絶縁性部材は、導電性部材と隣接する電極との間に
おける半田による短絡を防ぐようにも作用する。その代わりとして、またはさら
に、絶縁性部材は、電気的に非導電性接着剤、例えばエポキシまたはホットメル
ト接着剤を含んでもよい。特別な熱効果を得るために、この接着剤に充填剤が加
えられてもよい。たいていの実施例の場合、絶縁性部材は、少なくとも106Ω
cmの抵抗を有し、好ましくは109Ωcmの抵抗を有する。しかしながら、一
部の実施の形態の場合、絶縁性部材は、23°Cでの抵抗が、PTC導電性ポリ
マーの抵抗の少なくとも104倍であり、好ましくは105倍であり、より好まし
くは106倍であるならば、絶縁性部材自体が導電性であってもよい。(第1回
路保護装置と第2回路保護装置が異なる導電性ポリマーを含むならば、より高い
抵抗を有する装置の抵抗と絶縁性部材の抵抗を比較する。)これらの実施の形態
の場合、通常の操作条件の下で、絶縁性部材を流れる電流がほとんどないとして
も、装置が高抵抗状態に変えられるとき、絶縁性部材は電流のかなり高い割合の
電流を流すこともできる。絶縁性部材は、小さなスペースのみを覆おうように比
較的小さくてもよいし、第1薄層状回路保護装置および/または第2薄層状回路
保護装置の実質的に全面を覆ってもよい。絶縁性部材は、マーキングが行われる
誘電体層であってもよい。
接続されて複合装置を形成するように組み合わされる。この接続は、電源が(i
)電極の1つに接続されるとき、および(ii)電極(i)としてPTC抵抗素子
の同一面にある第3薄層状部材または第4薄層状部材に接続されるとき、第1薄
層状回路素子と第2薄層状回路素子が並列に接続されるような方法で行われる。
電気接続は、界面電気接続である。本明細書中において、用語「界面」は、異な
る装置の向かい合う面同士になされる接続を意味する。したがって、例えば図8
に示されているように、複合装置の第1薄層状回路保護装置が、例えばプリント
回路基板のような基板に、第2薄層状電極および第3薄層状電極によって取りつ
けられるならば、第4導電性部材と第1薄層状電極は、それぞれ第2回路保護装
置の向かい合った第2薄層状電極と第3薄層状導電性部材に界面電気接続によっ
て接続されることが可能である。その代わりとして、図9に示されているように
、第1回路保護装置の第4薄層状導電性部材と第1薄層状電極は、それぞれ第2
回路保護装置の第3薄層状導電性部材と第2薄層状電極に界面接続によって接続
される。複合装置を形成するためにどのように装置が組み合わされるかによって
、隣接するスタックト装置の電極と薄層状部材との間隔がオーバーラップしても
よいし、または一直線に並んでもよい。隣接するスタックト装置の電極と薄層状
部材との間隔が一直線に並んでいる、図9に示されているような構成は、薄層状
部材が存在しない場合は好ましい。
界面接続は半田付けであることが好ましい。基板に半田が還流するように、装置
が設計されているとき、第1半田によって界面接続を行うことが可能であり、第
1電極および/または第2電極、第3薄層状部材および/または第4薄層状部材
の露出面に第1半田より還流温度の高い第2半田を用いることによって、界面接
続を行うことが可能である。したがって、装置が基板に取りつけられるとき、半
田還流操作によって、装置が界面接続において分離しない。
しくは5Ω未満であり、より好ましくは1Ω未満であり、特に好ましくは0.5
Ω未満であり、特別に好ましくは0.1Ω未満であり、例えば0.5Ω未満のよ
うなより低い抵抗も可能である。
有する複合装置を形成することである。製造の容易さのために、装置は実質的に
同一であることが好ましく、一部の実施例の場合、異なる構成の装置を使用する
ことが可能である。それは、例えば異なる厚さの装置が2つの同一装置の間に組
み合わされる場合である。2つ以上の回路保護装置を含む複合装置の場合、p個
の実質的に同一の薄層状回路保護装置と(p−1)個の薄層状絶縁性部材がある
ことが好ましく、ここで、pは3以上である。これらの実質的に同一の薄層状回
路保護装置は、対称であることが好ましい。当該対称な装置が1つに組み合わさ
れるとき、当該対称な装置により、何れかの面が上であるように基板に複合装置
が取りつけられる。
易に作成されることは非常に重要な利点である。好ましい装置は、長くても最長
12mmであり、好ましくは、長くても7mmであり、および/または複合装置
の平面に対して垂直な角度から見て、基板上のフットプリント(表面積)は、大
きくても30mm2であり、好ましくは大きくても20mm2であり、より好まし
くは大きくても15mm2である。
い。しかしながら、大きな薄層に対してプロセスステップの全てまたはほとんど
を実行し、さらに薄層を複数の装置、または比較的小さなグループの装置に分割
することによって装置を作成することが好ましい。これらの装置は、物理的に接
続されており、互いに電気的に直列または並列、またはその両方で接続されてい
てもよい。薄層の分割は、薄層状導電性部材の一方もしくは両方を通る線、また
は薄層状導電性部材を通らない線に沿って行われ、またはクロス導体の一部もし
くは全てを通る線、またはクロス導体を全く通らない線に沿って行われる。分割
前のプロセスステップは、一般に都合のよい順番で行われてもよい。装置を作成
するために好ましい順番は、国際公開WO95/31816と国際公開WO95
/34084に開示されている。
ロセスにおいて、薄層状回路保護装置のバッチは、複数のサブバッチに区分けさ
れ、各サブバッチは、ある範囲内の抵抗を有する装置を含む。それから、複合装
置は、薄層状装置を物理的にかつ電気的に接続することによって、前記サブバッ
チの1つから作成されることが可能である。これによって、狭い抵抗範囲内の装
置を作成することができ、装置毎の変化を最小にすることができる。
さと構成部品の厚さは、明確さのために誇張されている。図1は、本発明の複合
装置において、第1回路保護装置または第2回路保護装置のいずれかとして使用
するために適切な薄層状回路保護装置の斜視図である。図2は、プリント回路基
板に取りつけられた図1の装置の平面図である。図3は、図2の線3−3に沿っ
た断面図である。装置は、第1面と第2面を有する薄層状PTC素子17を含む
。第1薄層状電極13と第4導電性部材35は、第1面に取りつけられる。第2
薄層状電極15と第3導電性部材49は、第2面に取りつけられる。装置は、回
路基板上にどちらかの面を上に配置できるように対称である。第1横方向導電性
部材51は、第1電極13、PTC素子17、第3導電性部材49によって定め
られる穴の内部にある。第2横方向導電性部材31は、第2電極15、PTC素
子17、第4導電性部材35によって定められる穴の内部にある。したがって、
第2横方向導電性部材31は、第2電極15と第4導電性部材35とを接続する
。第1横方向導電性部材51と第2横方向導電性部材31の両方は、めっきプロ
セスによって形成される中空の管状部材である。めっきプロセスにおいて、露出
面は、最初に銅でめっきされ、その後半田でめっきされる。このプロセスにより
、めっきプロセスの際に露出された装置の表面にめっき52が施される。装置は
、絶縁基板9上のトレース41、43に半田付けされている。半田付けプロセス
の際に、装置の半田めっきが流れ、完全に穴を塞ぐ。
し、図1から図3において、各穴は、半円である開いた断面を有する。
分解図で示す。第1薄層状回路保護装置11は、絶縁性部材53によって第2回
路保護装置12に取り付けられる。絶縁層55は、装置10の上面のほとんどを
覆う。図6において示されている点線は、第3導電性部材49と第2電極15と
の間の隙間である。この隙間は、絶縁層55の下にあり、図8によりはっきりと
示されている。
である(絶縁層55は示されていない)。界面接続54は、第1回路保護装置1
1の導電性部材49を第2回路保護装置12の第1電極13に接続し、第1回路
保護装置11の第2電極15を第2回路保護装置12の第4導電性部材に接続す
る。この実施の形態において、第1装置11と第2装置12それぞれの電極と導
電性部材との間の隙間は、互いにオフセットされている。
11の第2電極15と第3導電性部材49との間の隙間は、第2装置12の第1
電極13と第4導電性部材35との間の隙間と一直線上に並べられている。絶縁
性部材53が示されているが、なくてもよい。
一部として解釈されるべきであり、詳細な説明は、上記に記載されている発明の
概要より広い。結果的に、詳細な説明は、上記記載されている発明の概要の普遍
性を限定するように解釈されるべきでない。さらに、上記に記載され、以下に請
求されるように、さらに添付図面において説明されているように、本発明は、複
数の特別な特徴を利用することができる。そのような特徴が特定の状況において
開示されるか、または特定の組み合わせの一部として開示されているが、その他
の状況およびその他の組み合わせ、例えば2つ以上の特徴の組み合わせにおいて
使用されることも可能である。
状回路保護装置の斜視図である。
の平面図である。
の断面図である。
薄層状回路保護装置の斜視図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 (A)第1薄層状回路保護装置と、 (B)第2薄層状回路保護装置とを含む複合回路保護装置であって、 第1薄層状回路保護装置と第2薄層状回路保護装置のそれぞれは、 (1)第1薄層状電極と、 (2)第2薄層状電極と、 (3)(i)PTCの性質を示し、(ii)第1電極が固定される第1面と、第
2電極が固定される向かい合う第2面とを有する、薄層状PTC抵抗素子と、 (4)(i)PTC抵抗素子の第2面に固定され、(ii)第2電極から離れた
、第3薄層状導電性部材と、 (5)(i)PTC抵抗素子の第1面に固定され、(ii)第1電極から離れた
、第4薄層状導電性部材と、 (6)(a)PTC素子の第1面と第2面とを貫通し、 (b)PTC素子に固定され、 (c)第1薄層状電極と第3薄層状導電性部材とに物理的および電気的
に接続されるが、第2薄層状電極に接続されない、第1横方向導電性部材と、 (7)(a)PTC素子の第1面と第2面とを貫通し、 (b)PTC素子に固定され、 (c)第2薄層状電極と第4薄層状導電性部材とに物理的および電気的
に接続されるが、第1薄層状電極に接続されない、第2横方向導電性部材とを含
み、 第1薄層状部材と第2薄層状部材は、スタックト構造において、物理的に互い
に固定され、電源が(i)電極の1つと接続され、(ii)PTCの同一面上で第
3薄層状部材または第4薄層状部材が電極(i)として接続されるとき、第1薄
層状回路保護装置と第2薄層状回路保護装置は電気的に並列に接続されるように
、装置は、隣接する電極と薄層状導電性部材とが界面電気接続によって電気的に
接続されることを特徴とする複合回路保護装置。 - 【請求項2】 さらに、スタックト構造において、第1薄層状装置と第2薄
層状装置との間に配置される薄層状絶縁性部材を含み、好ましくは薄層状絶縁性
部材が電気的に非導電性接着剤を含む請求項1記載の複合装置。 - 【請求項3】 第1薄層状回路保護装置と第2薄層状回路保護装置は実質的
に同一である請求項2記載の複合装置。 - 【請求項4】 プリント回路基板上で何れかを上にして接続することができ
るように、対称である請求項3記載の複合装置。 - 【請求項5】 p個の実質的に同一の薄層状回路保護装置と、 (p−1)個の薄層状絶縁性部材とを含み、 ここでpは3以上であり、 薄層状装置は、 (a)薄層状装置の各ペアの間に1つの薄層状絶縁性部材があるスタックト構
造において、物理的に互いに固定され、 (b)電源が(i)電極の1つと接続され、(ii)PTCの同一面上で第3部
材または第4部材が電極(i)として接続されるとき、全ての薄層状回路保護装
置は電気的に互いに並列に接続されるように、電気的に接続される請求項2また
は3記載の複合装置。 - 【請求項6】 PTC抵抗素子のそれぞれは、PTC導電性ポリマーで構成
されており、好ましくはPTC導電性部材は、25°Cで5Ωcm未満の抵抗を
有する請求項1記載の複合装置。 - 【請求項7】 第1回路保護装置のPTC導電性ポリマーは、第2回路保護
装置のPTC導電性ポリマーと異なる請求項6記載の複合装置。 - 【請求項8】 界面電気接続は、 (a)第1薄層状装置の第3部材または第4部材と、第2薄層状装置の第1電
極または第2電極と、 (b)第2薄層状装置の第3部材または第4部材と、第2薄層状装置の第1電
極または第2電極との間が半田接合であり、 好ましくは、(i)半田接合は、第1半田で構成され、(ii)装置は、第1電
極または第2電極の露出面上と、第3薄層状部材と第4薄層状部材の露出面上と
に第2半田の層を含み、第2半田は、半田接合が溶けない温度で還流する請求項
1記載の複合装置。 - 【請求項9】 第1電極と、第2電極と、第3薄層状導電性部材と、第4薄
層状導電性部材とが金属ホイルである請求項2または3記載の装置。 - 【請求項10】 (a)薄層状PTC抵抗素子は、第1面と第2面とを貫通
する第1穴と第2穴とを定め、 (b)第3薄層状導電性部材は、第1穴の領域において第2面に固定され、 (c)第4薄層状導電性部材は、第2穴の領域において第1面に固定され、 (d)第1横方向導電性部材は、第1穴の内部にあり、 (e)第2横方向導電性部材は、第2穴の内部にある 請求項1記載の装置。 - 【請求項11】 第1穴と第2穴のそれぞれは、断面を有し、断面は、開い
ているか、半円であるか、4分円である請求項10記載の装置。 - 【請求項12】 第1横方向導電性部材と第2横方向導電性部材のそれぞれ
は、穴を定めるPTC抵抗素子の表面に金属のめっきを含む請求項11記載の装
置。 - 【請求項13】 第1横方向導電性部材と第2横方向導電性部材は、装置の
平らな横面状に金属層を含み、好ましくは金属層は、金属のめっきである請求項
1記載の装置。 - 【請求項14】 大きくても20mm2のフットプリントを有する前記請求
項のいずれか1つに記載の装置。 - 【請求項15】 (1)請求項1に記載の薄層状回路保護装置のバッチを複
数のサブバッチに区分けする方法を含み、各サブバッチが一定の範囲内の抵抗を
有する装置を含み、 (2)薄層状装置を物理的にかつ電気的に接続することによって、前記サブバ
ッチの1つから請求項1に記載の複合装置をする方法を含む請求項1に記載の複
合装置を作成する方法。
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