JP3260750B2 - 成形層状導電性端末を有する自己調節型ptcデバイス - Google Patents

成形層状導電性端末を有する自己調節型ptcデバイス

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JP3260750B2
JP3260750B2 JP51701291A JP51701291A JP3260750B2 JP 3260750 B2 JP3260750 B2 JP 3260750B2 JP 51701291 A JP51701291 A JP 51701291A JP 51701291 A JP51701291 A JP 51701291A JP 3260750 B2 JP3260750 B2 JP 3260750B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 産業上の利用分野 本発明は、電気デバイスおよびその製法に関し、より
詳しくは電気回路保護デバイスとして使用するのに適し
た電気デバイスに関する。
従来の技術 回路における過電圧または過温度状況に対する保護に
おいて使用される電気デバイス、良く知られている。そ
のような回路保護デバイスは、頻繁に、正温度係数の抵
抗、即ちPTC挙動を示す材料を含んでなり、従って、状
況が通常の低温値から数オーダーの抵抗増加によって安
全でない場合に、回路を切断するように働く。この種の
デバイスは、無機材料、例えばBaTiO3または導電性ポリ
マー組成物を含んでなっていることがある。いずれかの
材料において、デバイスがその高抵抗状態にスイッチす
る、即ち、トリップするのに要する時間は、材料の抵抗
率、デバイスの幾何および熱的環境の関数である。23℃
におけるデバイスの抵抗ができる限り低く、通常の低温
操作時において、できる限り少ない抵抗に寄与すること
が一般に好ましい。ほとんどの低電圧用途、即ち、60ボ
ルトまたはそれ以下の用途において、面状幾何のデバイ
スが好ましい。そのような面状デバイスは、2つの層状
電極に電気的に接続した層状抵抗要素を有してなる。所
定抵抗率の材料において、特定面積の面状デバイスは、
電極間の距離、即ち、電流経路の長さが最も小さくなっ
た場合に、最小の抵抗を有する。従って、薄いデバイス
が好ましく、これにより、プリント回路基板のためのよ
り小さい面積要求、より少ない材料要求、より低い抵抗
が達成される。
しかしながら、薄い面状デバイスには問題がある。デ
バイスが高抵抗状態にトリップした場合に、熱が、I2R
加熱によって生じる。薄いデバイスがかなり小さい熱的
塊であるために、熱を迅速に消散し、迅速にストップす
る傾向にある。そのようなトリップは、全ての用途にお
いて望ましいものであるといえない。例えば、デバイス
が窓を上げたり下げたりするために使用されるモーター
を保護するように設計されている場合に、モーターが作
動すると、デバイスが加熱する。デバイスが充分に加熱
してトリップする以前に、窓が完全に開いているかまた
は閉じていることが必要である。従って、多くの従来の
用途に比較した場合に、かなり長いトリップ時間が必要
である。トリップ時間を増加する1つの方法は、高い熱
的塊の要素、例えば、金属端末板をデバイスに電気的に
または物理的に取り付けることによって熱的塊を増加す
ることである。層状デバイスに熱的要素を接続する最も
通常の方法は、例えば、熱的要素または層状デバイスの
一方または両方にハンダペーストを塗布し、ハンダペー
ストを加熱して流動させ、次いでハンダを冷却して熱的
要素を層状デバイスに取り付けることによって、熱的要
素を所定位置にハンダ付けすることである。再流動操作
において過剰のハンダがある場合に、熱的要素の下から
押し出され、抵抗要素を横切って、1つの層状電極から
他の層状電極へとブリッジする。結果的に、作動時に、
電気短絡が生じ、デバイスの故障がある。
発明の要旨 電気短絡が端末間に形成する傾向は、1つの端末から
他の端末への距離を増加することによって減少すること
ができる。これは、電極間の大きな距離および従って長
い電流経路、即ち、大きな厚さを有する層状デバイスを
使用することによって行うことができる。しかし、より
大きな厚さで低い抵抗を保つために、この種のデバイス
の材料の抵抗率は、非常に低い必要があり、しばしば工
業的に実現可能な値よりも低いことがある。あるいは、
過剰なハンダ用の溜めは、デバイスの縁から離して端末
を移動することによっておよび/または端末に穴をあけ
ることによって供給することができる。しかし、この手
順は望ましくない。なぜなら、端末と接触していないデ
バイスのこれら部分が、望ましくない熱的効果、例え
ば、より高い電流濃度の領域またはホットゾーンの形成
にさらされ、デバイスの故障が生じるからである。加え
て、デバイスに対する機械的ダメージの可能性のため
に、層状デバイスの顕著な部分を露出することは望まし
くない。本発明者は、デバイスの端末の縁が切り欠かれ
ているかまたは他の形態でくぼみを有しており、1つの
端末上のくぼみが他の端末上のくぼみに対して互い違い
になっている場合に、これが、デバイスに対してかなり
小さい熱的効果を有しているが、しかし、過剰のハンダ
または他の導電性ペーストが流動できるデバイスの周囲
に沿った溜めを供給できることを見い出した。これは、
ハンダブリッジを形成するようにハンダが抵抗要素の縁
を越えて流動することを防止する。互い違いのくぼみ
は、デバイスの周囲の全部にわたってまたは一部分にわ
たって存在してよい。
第1の要旨において、本発明は、 (1)層状抵抗要素であり、 (a)(i)PTC挙動を示す導電性ポリマーを含んで
なり、(ii)23℃において第1抵抗率を有する第1材料
からなり、 (b)第1周囲を有する 層状抵抗要素; (2)層状導電性要素であり、 (a)抵抗要素の面に固定されており、 (b)第1抵抗率よりも実質的に低い23℃における第
2抵抗率を有する第2材料からなり、 (c)第1周囲を越えて延在しない第2周囲を有する 層状導電性要素;ならびに (3)層状部分を有する導電性端末であり、 (a)抵抗要素から離れた導電性要素の面に固定され
ており、 (b)第1抵抗率よりも実質的に低い23℃における第
3抵抗率を有する第3材料からなり、 (c)少なくともその一部分が第1周囲内にある第3
周囲を有する 導電性端末 を有してなる電気デバイスに関する。
第2の要旨において、本発明は、 (1)層状抵抗要素であり、 (a)導電性ポリマー組成物からなり、 (b)第1周囲を有する 層状抵抗要素; (2)抵抗要素の向かい合う面に取り付けられている2
つの層状電極であり、それぞれの層状電極は、 (a)金属からなり、 (b)第1周囲に合致する周囲を有する 層状電極; (3)2つの導電性要素であり、それぞれの導電性要素
は、 (a)ハンダを有してなり、 (b)第1周囲を越えて延在しない第2周囲を有し、 (c)抵抗要素から離れた1つの層状電極の面に取り
付けられている 導電性要素;ならびに (4)2つの導電性端末であり、それぞれの導電性端末
は、 (a)金属からなり、 (b)第3周囲を有しており、それの少なくとも一部
分が第1周囲内に存在し、 (c)層状電極の1つから離れた1つの導電性要素の
層表面に取り付けられている 導電性端末 を有してなる回路保護デバイスに関する。
第3の要旨において、本発明は、第2要旨の電気デバ
イスを製造する方法であって、 (1)(a)導電性ポリマー組成物からなり、 (b)第1周囲を有し、および (c)向かい合う面上において2つの層状電極に
取り付けられており、それぞれの電極が(i)金属から
なり、および(ii)第1周囲に合致する周囲を有してい
る 層状抵抗要素を準備し; (2)それぞれの層状電極の表面に導電性ペーストを塗
布し; (3)(a)金属からなり、 (b)第3周囲の縁に切り欠きを有する不規則形
状を有する第3形状をそれぞれ有している 第1導電性端末および第2導電性端末を準備し; (4)導電性ペースト上に第1端末および第2端末を取
り付けて、 (a)第3周囲の少なくとも一部分が第1周囲内にあ
り、かつ (b)第1端末の切り欠きが第2端末の切り欠きと互
い違いになる ようにし;ならびに (5)過剰の導電性ペーストがそれぞれの端末の下から
切り欠きに押しやられるように、導電性ペーストを加熱
および固化して、端末を電極に取り付ける ことを含んでなる方法に関する。
図面の簡単な説明 図1は、本発明のデバイスの平面図であり;および 図2は、線2−2に沿った図1のデバイスの断面図で
ある。
発明の詳細な説明 本発明の電気デバイスは、いずれかの形状、例えば、
長方形、円形または正方形であってよく、第1周囲、即
ち、要素の縁(周辺)のまわりの最大距離を有する層状
抵抗要素を有する。抵抗要素は、23℃において第1抵抗
率を有する第1材料からなる。好適な材料は、無機組成
物、例えば、BaTiO3、および導電性ポリマー組成物を包
含する。導電性ポリマー組成物は、ポリマー成分に分散
されているかまたは他の形態で分布されている粒状導電
性充填剤を含んでなる。ポリマー成分は、有機ポリマ
ー、好ましくは結晶性有機ポリマー、非結晶性熱可塑性
ポリマー、エラストマーまたはこれらの1種またはそれ
以上を含んでなるブレンドを包含する。好適な結晶性ポ
リマーは、1種またはそれ以上のオレフィン、特にポリ
エチレンのポリマー;少なくとも1種のオレフィンと少
なくとも1種のこれに共重合可能なモノマーとのコポリ
マー、例えば、エチレン/アクリル酸、エチレン/エチ
ルアクリレート、およびエチレン/ビニルアセテートコ
ポリマー、溶融成形可能なフルオロポリマー、例えば、
ポリビニリデンフルオライド;2種またはそれ以上のその
ような結晶性ポリマーのブレンドであってよい。ポリマ
ー成分に分散されるまたは分布される粒状導電性充填剤
は、例えば、カーボンブラック、グラファイト、金属、
金属酸化物、粒状導電性ポリマー、またはこれらの混合
物であってよい。必要な導電性充填剤の量は、所望用途
および電気デバイスの幾何に依存する第1材料の要求さ
れる抵抗率に基づく。好ましくは、デバイスが回路保護
デバイスとして機能する場合に、23℃において0.001〜1
00オームの抵抗が通常要求される。この種の用途におい
て、第1材料が導電性ポリマー組成物である場合に、23
℃での抵抗率は、0.001〜1000オーム・cm、好ましくは
0.005〜500オーム・cm、特に0.01〜100オーム・cm、例
えば、0.1〜25オーム・cmである。
第1材料が導電性ポリマー組成物からなる場合に、付
加的な成分、例えば、不活性充填剤、酸化防止剤、化学
的架橋剤、安定剤、または分散剤が存在してもよい。
多くの用途において、第1材料がPCT挙動を示すこと
が好ましい。「PTC挙動」という用語は、組成物または
電気デバイスが、少なくとも2.5のR14値および/または
少なくとも10のR100値を有することを意味する。組成物
が、少なくとも6のR30値を有することが特に好まし
い。ここで、R14は、14℃温度範囲での初めと終わりの
抵抗率の比であり、R100は、100℃温度範囲での初めと
終わりの抵抗率の比であり、R30は、30℃温度範囲での
初めと終わりの抵抗率の比である。第1材料が、PTC挙
動を示す導電性ポリマーである場合に、結晶性有機ポリ
マーが好ましい。好適な導電性ポリマー組成物は、アメ
リカ合衆国特許第4,237,441号(van Konynenburgら)、
第4,304,987号(van Konynenburg)、第4,388,607号(T
oyら)、第4,514,620号(Chengら)、第4,534,889号(v
an Konynenburgら)、第4,545,926号(Foutsら)、第4,
560,498号(Horsmaら)、第4,591,700号(Sopory)、第
4,724,417号(Auら)、第4,774,024号(Deepら)、第4,
910,389号(Shermanら)および第5,049,850号(Evans)
に記載されている。
層状導電性要素は抵抗要素の表面に固定され、これら
2つの要素間に物理的および電気的接触がある。導電性
要素は、第1抵抗率よりも実質的に低い23℃における第
2抵抗率を有する第2材料からなる。材料が、第1材料
よりも実質的に低い抵抗率を有すると言った場合に、抵
抗率が、23℃において第1材料の抵抗率の多くとも1/1
0、好ましくは多くとも1/50、特に多くとも1/100である
ことを意味する。導電性要素は、第1周囲を越えて延在
しない第2周囲を有する。即ち、それは、完全に第1周
囲内にあるかまたは第1周囲に合致してよい。抵抗要素
から導電性端末への熱の流動を向上するように、第2材
料が伝熱性であることも好ましい。導電性要素のため
に、多くの導電性材料、例えば、導電性インク、導電性
ペーストまたは導電性エポキシを使用してよい。しか
し、多くの用途において、第2材料がハンダであること
が好ましく、容易に塗布でき、取り付けることができ、
層状抵抗要素と導電性端末との間に電気的接続を形成で
きる。適切な種類のハンダは、抵抗要素を構成する材料
の性質に依存する。例えば、かなり低い温度で溶融し、
再流動できるスズ共融混合物ハンダは、ポリエチレンを
含んでなる導電性ポリマー抵抗要素とともに使用するの
に適している。一方、高融点ハンダ、例えば、銀系ハン
ダは、高融点ポリマーまたは無機材料を含んでなる抵抗
要素とともに使用することができる。ハンダを使用する
場合に、好ましくはハンダペーストの形態で、抵抗要素
(または取り付けられた電極)の表面または導電性端末
の表面のいずれか、あるいは両方に塗布されてよい。次
いで、複合物をハンダ再流動炉(これは、赤外線炉、熱
空気炉、または気相再流動炉であってよい。)中におい
て加熱し、ハンダを溶融し、再流動させる。ハンダを冷
却した後、種々の要素間に結合を形成する。
導電性端末は、第1抵抗率よりも実質的に低い23℃に
おける第3抵抗率を有する第3材料からなり、抵抗要素
から離れた導電性要素の表面に固定されている層状部分
を有する。導電性端末は、1つまたはそれ以上の金属層
を有する層状金属シートであることが好ましい。しか
し、幾つかの用途において、導電性端末は、金属メッシ
ュまたはスクリーン、金属繊維を含む布、あるいは導電
性インクから形成された層であってよい。端末が金属シ
ートである場合に、金属の種類は、デバイスの熱的、電
気的、環境的およびコスト的要求に依存する。異なった
要求に合致するため、異なった層が存在してよい。しば
しば、内表面層、即ち、導電性要素に接触する表面、お
よび外表面層が異なっていることが好ましい。例えば、
回路板または他の要素にハンダ付けされるデバイスは、
銅、しんちゅうまたはスズの外表面層を必要としてよい
が、溶接されるべきデバイスは、溶接電極を汚染させる
スズよりも銅を必要とする。腐食環境において使用され
るデバイスにおいて、ニッケルが好適である。好ましい
端末は、銅被覆鋼を含んでなる。内および外表面層の形
状および/または組織が、異なった要求に合致するよう
に、異なっていることも可能である。従って、1つの表
面が、導電性要素に対する向上された付着に適した節を
有する電着層であり、他の表面が、デバイスからの熱の
改良された伝達のための「ヒレ」を有していてよい。
端末の厚さは、デバイスの熱的要求によっても影響さ
れる。一般に、端末は、少なくとも0.005cm(0.002イン
チ)、好ましくは少なくとも0.0127cm(0.005イン
チ)、より好ましくは少なくとも0.025cm(0.0イン
チ)、特に少なくとも0.038cm(0.015インチ)、例え
ば、0.051cm(0.020インチ)の厚さを有することが好ま
しい。一方、端末の厚さは、抵抗要素の必要な膨張の拘
束を防止するために、0.254cm(0.100インチ)未満、好
ましくは0.203cm(0.080インチ)未満であることが好ま
しい。ヒレが端末の一表面に存在する場合に、厚さと
は、ヒレの高さを包含しない。
導電性端末は第3の周囲を有しており、第3の周囲の
少なくとも一部分は第1周囲内にある。多くの用途にお
いて、第3周囲の主要部、即ち、第3周囲の少なくとも
50%が第1周囲内にあることが好ましい。第1周囲の外
側にある第3周囲の部分は、電気デバイスから、回路板
または電気リードへの電気的接触を形成するのに使用し
てよい。従って、通常、端末を電源に溶接するかまたは
他の形態で接続するタブが第1周囲を越えて延在する。
導電性端末の縁と等価である第3周囲は、用途に対して
好適であり、端末が抵抗要素および導電性要素に対して
正確に配置されるのに好適である形状にされてよい。導
電性要素と接触される金属の量は、端末および抵抗要素
(または抵抗要素に取り付けられる電極)との間の不均
一接触から生じる高電流濃度の領域を最小限にし、かつ
デバイスの熱的塊を最大限にするように、最大限にされ
る。従って、有効な導電性端末は、端末の縁の少なくと
も一部分から少量の材料のみを除去することによって、
あるいは抵抗要素の縁からわずかにのみ離れて端末を配
置することによって形成される。抵抗要素と同様の寸法
を初めに有するが、次いで、規則的なまたは不規則的な
パターンのいずれかで、材料を除去するためにその縁の
少なくとも一部分のまわりで処理される金属シートか
ら、好適な端末が形成され得る。金属ホイルを、好適な
形状に型押するかまたは打ち抜いてよい。多くの用途に
おいて、端末縁の少なくとも10%、好ましくは少なくと
も20%、特に少なくとも30%が切り欠かれるかまたはく
ぼみ形成されてよい。好ましい態様において、図1に示
されるように、材料は、長方形切り欠きを形成するよう
にタブの領域を除いて規則的パターンで端末の縁から除
去される。他の態様において、縁でのパターンは、波形
に仕上げられるかまたは他の形態でくぼみ形成されてよ
い。好ましいことであるが、デバイスが、2つの導電性
端末を有しており、端末が抵抗要素のそれぞれの層表面
上で導電性要素に固定される場合に、第1および第2導
電性端末は、同様の形状を有しており、かつそれぞれが
選択位置で導電性要素に固定されることが好ましい。デ
バイスが、抵抗要素の層表面に対して垂直な方向にスラ
イスに概念的に切断された場合に、それぞれのスライス
が、1つの面の全表面にわたって少なくとも1つの導電
性端末と接触するように、選択配置によって、第1およ
び第2導電性端末が配向される。この配置によって、抵
抗要素が、最大熱的塊においてすべてのスライスで少な
くとも1つの導電性端末に接触することが確実になる。
幾つかの設計において、再流動時に過剰のハンダが流動
する位置を与えるように、ベント孔が導電性端末に存在
してよい。2つの導電性端末が存在し、それぞれがベン
ト孔を含む場合に、ベント孔は相互にずれて位置する。
熱的悪影響を避けるために、ベント孔は導電性端末の表
面積20%未満、好ましくは15%未満、特に10%未満を占
める。
導電性要素を直接に抵抗要素に取り付けることが可能
であるが、多くの用途において、抵抗要素に取り付けら
れた層状電極に導電性要素を取り付けることが好まし
い。層状電極は、第1抵抗率よりも実質的に低い23℃で
の第4抵抗率を有する第4材料からなる。第4材料は、
一般に層状金属ホイル、例えば、銅またはニッケル、特
に、電着金属ホイルであり、導電性ポリマーまたは他の
基材に対して向上された付着性のための節状表面を有す
る。この種の電極および該電極を有するデバイスは、ア
メリカ合衆国特許第4,689,475号(Matthiesen)および
第4,800,253号(Kleinerら)に記載されている。あるい
は、層状電極は導電性インク、導電性エポキシまたは金
属層を有してなってよく、これらは、フレームスプレー
法または真空蒸着法によって付着されてよい。2つの層
状電極が抵抗要素の2つの層表面に固定される場合に、
電気デバイスが形成される。この種のデバイスは、アメ
リカ合衆国特許第4,238,812号(Middlemanら)、第4,25
5,798号(Simon)、第4,272,471号(Walker)、第4,31
5,237号(Middlemanら)、第4,317,027号(Middleman
ら)、第4,330,703号(Horsmaら)、第4,426,633号(Ta
ylor)、第4,475,138号(Middlemanら)、第4,472,417
号(Auら)、第4,780,598号(Faheyら)、第4,845,838
号(Jacobsら)、第4,907,340号(Fangら)および第4,9
24,074号(Fangら)に記載されている。
層状電極は、抵抗要素と導電性要素との間にあり、抵
抗要素および導電性要素の両方に固定されている。層状
電極は、第4周囲を有しており、第4周囲の少なくとも
一部分は、第1周囲の少なくとも一部分に実質的に従
う。多くの用途において、第4周囲は、第1周囲を越え
て延在しておらず、第4周囲は第1周囲に合致すること
が好ましい。
本発明のデバイスは、ハンダペーストまたは導電性エ
ポキシのような導電性材料を抵抗要素の層表面に塗布す
る本発明の方法によって調製することができる。次い
で、導電性端末の第3周囲が第1周囲内に存在するよう
な所定位置で、導電性材料上に導電性端末を配置する。
多くの用途において、所定位置は、2つの導電性端末が
存在する場合に、少なくとも1つの導電性端末に接触し
ていない第1周囲の部分が存在しない位置であることが
好ましい。次いで、導電性端末を電気的および物理的に
抵抗要素に取り付ける。この取り付けは、ハンダを再流
動および冷却することによってあるいはエポキシを硬化
することによって行える。
幾つかの用途において、過剰のハンダを特定の溜めに
向かわせるように、不均一な様子でハンダを流動させる
ことが好ましい。これら条件下において、導電性端末
は、周囲の特定領域においてのみ縁が切り欠きまたはく
ぼみを有する状態で調製されてよい。あるいは、電気接
続のためのタブを有する導電性端末において、タブが導
電性端末に接触する位置における溜めまたはチャンネル
が好ましい。
本発明を添付図面を参照して、説明する。図1は、電
気デバイス1の平面図である。第1端末3は、電気接続
を形成できる電気的タブ5を有している。第2端末9か
らの電気的タブ7も見られる。第1端末3の縁11は不規
則な形状をしており、その中に切り込まれた長方形の切
り欠き13を有する。導電性層がハンダを含んでなる場合
に、過剰のハンダは、第1端末の下から、長方形切り欠
きによって形成された空間に押しやられ、これにより、
ハンダによるブリッジ形成が防止される。抵抗要素19
(見えず)に取り付けられている層状電極15が、切り欠
き13の切り取り部分によって、露出している。過剰のハ
ンダが流動できるベント孔14も見える。点線は、第1端
末3の下に存在する第2端末9の縁12を示す。
図2は、図1の線2−2に沿った電気デバイス1の断
面図を示す。抵抗要素19は、層状電極15および17に取り
付けられている導電性ポリマー組成物を含んでなる。導
電性ハンダペースト層21および23が物理的および電気的
に、層状電極15および17を第1および第2導電性端末3
および9に取り付けている。
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
実施例1 高密度ポリエチレン[ペトロテン(Petrothene、登録
商標)LB832、USIから入手]48.6重量%を、カーボンブ
ラック[ラーベン(Raven、登録商標)430、コロンビア
ンケミカルズ(Columbian Chemicals)から入手]51.4
重量%と混合し、導電性ポリマー組成物を調製した。ブ
レンドをバンバリー(登録商標)ミキサーで混合し、得
られた組成物を6.35cm(2.5インチ)押出機で押出し
て、厚さ0.025cm(0.010インチ)のシートを形成した。
シートのそれぞれの面に、厚さ0.0025cm(0.001イン
チ)の電着ニッケルホイル(フクダから入手)をラミネ
ートし、ラミネートに4.5Me V電子線を10Mラドの線量で
照射した。寸法1x2cm(0.39x0.79インチ)のチップを照
射シートから切り取った。
厚さ0.051cm(0.020インチ)の銅めっき鋼から、図1
に示す形状の片を切り取り、導電性端末を形成した。そ
れぞれの端末は、回路と電気接続を形成するための0.5x
0.5cm(0.20x0.20インチ)のタブを含む最大寸法法2.5c
m(0.98インチ)、および長さ1cm(0.39インチ)を有し
ていた。タブを除く端末のそれぞれの縁を切り、寸法0.
178cm(0.070インチ)x0.054cm(0.021インチ)の長方
形切り欠きを形成した。
取付装置に第1端末を配置し、スズ(Sn 63)共融混
合物ハンダを含んでなるハンダペーストを端末の露出層
表面上に配置し、ハンダペースト上に導電性ポリマーチ
ップを配置し、導電性ポリマーチップの露出層表面上に
ハンダペーストを配置し、および第1端末に対して180
゜の配置で第2端末をハンダペースト上に配置すること
によって電気デバイスを調製した。得られたデバイス
は、デバイスの向かい合う面に電気接続のためにタブを
有していた。次いで、取付装置を炉中に移動させ、ハン
ダを加熱して再流動させ、端末をチップに取り付けた。
冷却し、出来上がりのデバイスを取り出した。ハンダの
ブリッジは観測されなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャン、チー−ミン アメリカ合衆国 95014 カリフォルニ ア、クペルティーノ、バーランド・コー ト 7676番 (72)発明者 ファン、ショウ−ミアン アメリカ合衆国 94587 カリフォルニ ア、ユニオン・シティ、リージェンツ・ ブールヴァード 32924番 (56)参考文献 特開 平2−241001(JP,A) 特開 平2−27709(JP,A) 特開 昭63−302501(JP,A) 特開 昭63−29901(JP,A) 実開 昭59−128702(JP,U)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気デバイスであって、 (1)層状抵抗要素であり、 (a)(i)PTC挙動を示す導電性ポリマーを含んでな
    り、(ii)23℃において第1抵抗率を有する第1材料か
    らなり、 (b)第1周囲を有する 層状抵抗要素; (2)2つの層状導電性要素であり、 (a)抵抗要素から離れている2つの層状電極のうちの
    1つの層状電極の面に取り付けられており、 (b)導電性ペーストを含んでなり、第1抵抗率よりも
    実質的に低い23℃における第2抵抗率を有する第2材料
    からなり、 (c)第1周囲を越えて延在しない第2周囲を有する 2つの層状導電性要素; (3)2つの導電性端末であり、それぞれの導電性端末
    が、 (a)2つの層状電極のうちの1つの層状電極から離れ
    た導電性要素の層表面に取り付けられており、 (b)金属からなり、第1抵抗率よりも実質的に低い23
    ℃における第3抵抗率を有する第3材料からなり、 (c)少なくともその一部分が第1周囲内にある第3周
    囲を有する 2つの導電性端末;ならびに (4)抵抗要素の向かい合う表面に取り付けられた2つ
    の層状電極であり、それぞれの電極が、 (a)金属からなり、第1抵抗率よりも実質的に低い23
    ℃での第4抵抗率を有する第4材料からなり、 (b)抵抗要素と導電性要素との間にあり、抵抗要素お
    よび導電性要素に固定されており、 (c)第1周囲に合致する第4周囲を有する 2つの層状電極 を有してなる電気デバイスであり、 (a)それぞれの導電性端末の第3周囲の実質的に全て
    が、第3周囲に設けられた切り欠きを有する不規則形状
    を有し、(b)第1端末の切り欠きが第2端末の切り欠
    きと互い違いになるように、2つの導電性端末が互い違
    いに配置されている電気デバイス。
  2. 【請求項2】それぞれの電極が、電着金属表面を有する
    金属シートを有してなり、該表面が抵抗要素に接触して
    いる請求項1に記載のデバイス。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の電気デバイスを製造する
    方法であって、 (1)(a)導電性ポリマー組成物からなり、 (b)第1周囲を有し、 (c)向かい合う面上において2つの層状電極に取り付
    けられており、それぞれの電極が(i)金属からなり、
    および(ii)第1周囲に合致する周囲を有している 層状抵抗要素を準備し; (2)それぞれの層状電極の面に導電性ペーストを適用
    し; (3)(a)金属からなり、 (b)第3周囲の縁に切り欠きを有する不規則形状を有
    する第3形状をそれぞれ有している 第1導電性端末および第2導電性端末を準備し; (4)導電性ペースト上に第1端末および第2端末を取
    り付けて、 (a)第3周囲の少なくとも一部分が第1周囲内にあ
    り、かつ (b)第1端末の切り欠きが第2端末の切り欠きと互い
    違いになる ようにし;ならびに (5)過剰の導電性ペーストがそれぞれの端末の下から
    切り欠きに押しやられるように、導電性ペーストを加熱
    および固化して、端末を電極に取り付ける ことを含んでなる方法。
  4. 【請求項4】導電性ペーストがハンダを含んでなり、ハ
    ンダを加熱し、次いで固化させることによって端末を抵
    抗要素に取り付ける請求項3に記載の方法。
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Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9109194D0 (en) * 1991-04-29 1991-06-19 Johnson Electric Sa A thermally protected electric motor
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
JP3459256B2 (ja) 1993-08-23 2003-10-20 レイケム・コーポレイション ワイヤハーネスにおける正特性サーミスタの使用
CN1054941C (zh) 1994-05-16 2000-07-26 雷伊化学公司 有聚合物正温度系数电阻元件的电路保护器件
US5582770A (en) * 1994-06-08 1996-12-10 Raychem Corporation Conductive polymer composition
CA2192363C (en) 1994-06-08 2005-10-25 Daniel A. Chandler Electrical devices containing conductive polymers
KR19980703168A (ko) * 1995-03-22 1998-10-15 유안차오 전도성 중합체 조성물 및 소자
WO1996029711A1 (en) * 1995-03-22 1996-09-26 Raychem Corporation Electrical device
US5835004A (en) * 1995-04-21 1998-11-10 Raychem Corporation Electrical devices and assemblies
WO1996036057A1 (en) * 1995-05-10 1996-11-14 Littelfuse, Inc. Ptc circuit protection device and manufacturing process for same
US5663702A (en) * 1995-06-07 1997-09-02 Littelfuse, Inc. PTC electrical device having fuse link in series and metallized ceramic electrodes
TW309619B (ja) * 1995-08-15 1997-07-01 Mourns Multifuse Hong Kong Ltd
DE69606310T2 (de) * 1995-08-15 2001-04-05 Bourns Multifuse Hong Kong Ltd Oberflächenmontierte leitfähige bauelemente und verfahren zur herstellung derselben
US5801612A (en) * 1995-08-24 1998-09-01 Raychem Corporation Electrical device
US5864458A (en) * 1995-09-14 1999-01-26 Raychem Corporation Overcurrent protection circuits comprising combinations of PTC devices and switches
US5689395A (en) * 1995-09-14 1997-11-18 Raychem Corporation Overcurrent protection circuit
US5666254A (en) * 1995-09-14 1997-09-09 Raychem Corporation Voltage sensing overcurrent protection circuit
US5737160A (en) * 1995-09-14 1998-04-07 Raychem Corporation Electrical switches comprising arrangement of mechanical switches and PCT device
US6059997A (en) * 1995-09-29 2000-05-09 Littlelfuse, Inc. Polymeric PTC compositions
US6023403A (en) * 1996-05-03 2000-02-08 Littlefuse, Inc. Surface mountable electrical device comprising a PTC and fusible element
CN1076531C (zh) 1996-07-16 2001-12-19 雷伊化学公司 电子保护系统和含有该系统的电路
US5856773A (en) * 1996-11-04 1999-01-05 Raychem Corporation Circuit protection device
JP2002502554A (ja) 1997-06-04 2002-01-22 タイコ・エレクトロニクス・コーポレイション 回路保護デバイス
US6020808A (en) 1997-09-03 2000-02-01 Bourns Multifuse (Hong Kong) Ltd. Multilayer conductive polymer positive temperature coefficent device
US6078160A (en) * 1997-10-31 2000-06-20 Cilluffo; Anthony Bidirectional DC motor control circuit including overcurrent protection PTC device and relay
DE69941325D1 (de) * 1998-02-06 2009-10-08 Tyco Electronics Corp Elektrische systeme
CN1294769A (zh) 1998-02-06 2001-05-09 泰科电子有限公司 电气保护系统
US6282072B1 (en) 1998-02-24 2001-08-28 Littelfuse, Inc. Electrical devices having a polymer PTC array
US6242997B1 (en) 1998-03-05 2001-06-05 Bourns, Inc. Conductive polymer device and method of manufacturing same
US6236302B1 (en) 1998-03-05 2001-05-22 Bourns, Inc. Multilayer conductive polymer device and method of manufacturing same
US6172591B1 (en) 1998-03-05 2001-01-09 Bourns, Inc. Multilayer conductive polymer device and method of manufacturing same
US6349022B1 (en) 1998-09-18 2002-02-19 Tyco Electronics Corporation Latching protection circuit
US6228287B1 (en) 1998-09-25 2001-05-08 Bourns, Inc. Two-step process for preparing positive temperature coefficient polymer materials
US6582647B1 (en) 1998-10-01 2003-06-24 Littelfuse, Inc. Method for heat treating PTC devices
WO2000021150A1 (en) * 1998-10-06 2000-04-13 Bourns, Inc. Conductive polymer ptc battery protection device and method of making same
TW415624U (en) 1999-04-26 2000-12-11 Polytronics Technology Corp Surface mounted electric apparatus
US6300859B1 (en) 1999-08-24 2001-10-09 Tyco Electronics Corporation Circuit protection devices
US6362721B1 (en) 1999-08-31 2002-03-26 Tyco Electronics Corporation Electrical device and assembly
US6640420B1 (en) 1999-09-14 2003-11-04 Tyco Electronics Corporation Process for manufacturing a composite polymeric circuit protection device
US6854176B2 (en) * 1999-09-14 2005-02-15 Tyco Electronics Corporation Process for manufacturing a composite polymeric circuit protection device
US6429533B1 (en) 1999-11-23 2002-08-06 Bourns Inc. Conductive polymer device and method of manufacturing same
US6628498B2 (en) 2000-08-28 2003-09-30 Steven J. Whitney Integrated electrostatic discharge and overcurrent device
US6528922B2 (en) 2000-10-06 2003-03-04 New Bright Industrial Co., Ltd. Motor housing having simplified cover plate and brush base
TW510615U (en) * 2001-03-20 2002-11-11 Polytronics Technology Corp Over-current protection device
US7920045B2 (en) * 2004-03-15 2011-04-05 Tyco Electronics Corporation Surface mountable PPTC device with integral weld plate
CN105405546A (zh) * 2005-11-07 2016-03-16 泰科电子雷伊化学株式会社 Ptc器件
US20090027821A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Littelfuse, Inc. Integrated thermistor and metallic element device and method
JP5373630B2 (ja) * 2007-12-18 2013-12-18 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 Ptcデバイスおよびその製造方法ならびにそれを有する電気装置
US8927910B2 (en) * 2011-04-29 2015-01-06 Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education, On Behalf Of The University Of Nevada, Reno High power-density plane-surface heating element
TWI562718B (en) * 2012-06-05 2016-12-11 Ind Tech Res Inst Emi shielding device and manufacturing method thereof
TWI441200B (zh) 2012-09-06 2014-06-11 Polytronics Technology Corp 表面黏著型過電流保護元件

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617816A (en) * 1970-02-02 1971-11-02 Ibm Composite metallurgy stripe for semiconductor devices
US4654511A (en) * 1974-09-27 1987-03-31 Raychem Corporation Layered self-regulating heating article
US4330703A (en) * 1975-08-04 1982-05-18 Raychem Corporation Layered self-regulating heating article
US4560498A (en) * 1975-08-04 1985-12-24 Raychem Corporation Positive temperature coefficient of resistance compositions
US4534889A (en) * 1976-10-15 1985-08-13 Raychem Corporation PTC Compositions and devices comprising them
US4388607A (en) * 1976-12-16 1983-06-14 Raychem Corporation Conductive polymer compositions, and to devices comprising such compositions
DE2838508A1 (de) * 1978-09-04 1980-03-20 Siemens Ag Elektrischer widerstand mit positivem temperaturkoeffizienten des widerstandswertes
US4304987A (en) * 1978-09-18 1981-12-08 Raychem Corporation Electrical devices comprising conductive polymer compositions
US4238812A (en) * 1978-12-01 1980-12-09 Raychem Corporation Circuit protection devices comprising PTC elements
US4315237A (en) * 1978-12-01 1982-02-09 Raychem Corporation PTC Devices comprising oxygen barrier layers
US4237441A (en) * 1978-12-01 1980-12-02 Raychem Corporation Low resistivity PTC compositions
US4255698A (en) * 1979-01-26 1981-03-10 Raychem Corporation Protection of batteries
US4272471A (en) * 1979-05-21 1981-06-09 Raychem Corporation Method for forming laminates comprising an electrode and a conductive polymer layer
US4475138A (en) * 1980-04-21 1984-10-02 Raychem Corporation Circuit protection devices comprising PTC element
DE3176415D1 (en) * 1980-04-21 1987-10-08 Raychem Corp Conductive polymer compositions containing fillers
US4317027A (en) * 1980-04-21 1982-02-23 Raychem Corporation Circuit protection devices
US4545926A (en) * 1980-04-21 1985-10-08 Raychem Corporation Conductive polymer compositions and devices
US4591700A (en) * 1980-05-19 1986-05-27 Raychem Corporation PTC compositions
US4845838A (en) * 1981-04-02 1989-07-11 Raychem Corporation Method of making a PTC conductive polymer electrical device
US4426633A (en) * 1981-04-15 1984-01-17 Raychem Corporation Devices containing PTC conductive polymer compositions
US4514620A (en) * 1983-09-22 1985-04-30 Raychem Corporation Conductive polymers exhibiting PTC characteristics
US4780598A (en) * 1984-07-10 1988-10-25 Raychem Corporation Composite circuit protection devices
US4783587A (en) * 1984-12-18 1988-11-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Self-regulating heating article having electrodes directly connected to a PTC layer
US4774024A (en) * 1985-03-14 1988-09-27 Raychem Corporation Conductive polymer compositions
US4724417A (en) * 1985-03-14 1988-02-09 Raychem Corporation Electrical devices comprising cross-linked conductive polymers
US4639818A (en) * 1985-09-17 1987-01-27 Raychem Corporation Vent hole assembly
US4689475A (en) * 1985-10-15 1987-08-25 Raychem Corporation Electrical devices containing conductive polymers
US4924074A (en) * 1987-09-30 1990-05-08 Raychem Corporation Electrical device comprising conductive polymers
US4907340A (en) * 1987-09-30 1990-03-13 Raychem Corporation Electrical device comprising conductive polymers
JPH0227709A (ja) * 1988-07-15 1990-01-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体磁器電子部品の製造方法
JPH02241001A (ja) * 1989-03-15 1990-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 正特性サーミスタ
US4904850A (en) * 1989-03-17 1990-02-27 Raychem Corporation Laminar electrical heaters

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