JP5373630B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明はＰＴＣデバイス、特に回路保護素子として使用されるポリマーＰＴＣデバイスおよびそれを有して成る電気または電子装置に関する。より詳しくは、本発明は導電性フィラーとして金属フィラー、特に酸素雰囲気下において酸化され易いフィラーを含むポリマーＰＴＣ要素を有して成るＰＴＣ素子を用いたＰＴＣデバイスに関する。更に本発明は、そのようなポリマーＰＴＣデバイスの製造法に関する。

種々の電気または電子機器において、電源回路等に過剰に大きい電流が流れた場合に機器を構成する重要な要素が故障するのを未然に防ぐため、ポリマーＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子が回路保護素子として広く使用されている。このような素子自体は周知であり、通常、ポリマー中で導電性フィラーが分散しているポリマー組成物で層状形態のＰＴＣ要素およびその対向する主表面に配置された金属箔電極を有して成る。

例えば充電可能な電池パックにおいて用いられるＰＴＣデバイスとして、ストラップ型ＰＴＣデバイスを挙げることができる。図４にこのＰＴＣデバイスを上面図（図４（ａ））および断面図（図４（ｂ）、図４（ａ）の中央線Ａ−Ａ’の縦断面図）にて示す。このデバイス１００は、ポリマーＰＴＣ要素１０２およびその両側主表面に配置された（通常は熱融着された）金属電極（通常、金属箔電極、１０４および１０６）を有するポリマーＰＴＣ素子１０８を有して成り、このポリマーＰＴＣ素子１０８の両側の金属電極にリード１１０および１１２が、通常ハンダ付けによってそれぞれ配置され、ポリマーＰＴＣデバイス１００が構成される。

例えば、このようなＰＴＣデバイスのリード１１０がリチウムイオン電池パックのアルミケースの端面に位置する封口板より突出する陰極に接続され、他方のリード１１２が所定の回路に接続され、それによって電池パックと所定の回路がＰＴＣデバイスにて直列に接続され、回路保護素子として作用する。

上述のようなＰＴＣ素子が具備すべき要件の１つとして、平常時のＰＴＣ素子自体の抵抗が小さい必要がある。そのような低抵抗のＰＴＣ素子に用いられるＰＴＣ要素には、ポリマー中に分散させる導電性フィラーとして金属フィラー、特にニッケルまたはニッケル合金のフィラーが用いられる。このような金属フィラーは、ＰＴＣ素子の周辺雰囲気中に存在する酸素によって酸化されやすく、その結果、ＰＴＣ要素の抵抗値が増加する。このような抵抗値の増加は、本来的には低抵抗であるべきＰＴＣ素子には好ましくない。

そこで、そのような金属フィラーを用いるポリマーＰＴＣ素子では、ＰＴＣ要素の露出部分が周辺雰囲気に触れないように、少なくとも、ポリマーＰＴＣ素子の露出部分を覆う樹脂コーティング１１４を形成し、金属フィラーの酸化を防止する対策が採られている。ＰＴＣ要素の主表面は、上述のように、金属箔電極で覆われているので、そのような露出部分は、ＰＴＣ要素の専ら側面部分（即ち、層状ＰＴＣ要素の厚みを規定する側面部分であって、ＰＴＣ要素の対向する主表面の外周部を接続する面）である。

しかしながら側面のみを樹脂でコーティングし残りの部分をコーティングしないようにするには、樹脂コーティングの前に残りの部分（即ち、コーティングすべき部分以外の部分）をマスキングする必要がある。ＰＴＣ要素の厚さは、例えば０．４０ｍｍと非常に小さいため、そのような小さい側面を残すようにマスキングすることは非常に手間を要する。従って最も簡便な方法では、少なくともＰＴＣ素子全体１０８を覆うように樹脂を例えばハケ塗りした後、樹脂を硬化させてコーティングを形成することが行われている。図４において、そのようなコーティング１１４を模式的にグレイで着色している。
特開２００６―１２１０４９号公報

図４から理解できるように、確実にＰＴＣ要素を樹脂のコーティングで覆うためには、ＰＴＣ要素に加えて、それに隣接するリードの領域をもコーティングで覆う必要がある。その結果、そのようなリードの領域（即ち、本来的にリードとして機能しない領域）に隣接する、コーティングで覆われていないリードの領域のみがリードとしての機能を果たすことになる。従って、リードは全体として大きくならざるを得ず、具体的には長くならざるを得ない。

リードが長くなると、ＰＴＣデバイス全体が大きくなるため、コンパクトであることが求められる電気装置または電子装置にそのようなデバイスを用いることは好ましくない。従って、よりコンパクトなＰＴＣデバイスを提供することが求められている。勿論、そのようなコンパクトなＰＴＣデバイスを容易に製造できることが望ましい。

発明者は、本来リードとして機能しない領域が生じる理由について検討を重ねた。確実にＰＴＣ要素をコーティングによって覆うためには、ＰＴＣ素子の幅、図示するようにディスク形状の場合は、ディスクの直径より大きい幅のハケを用いる必要があり、その結果、ＰＴＣ素子に隣接するリードの部分もコーティングに覆われることに気づいた。またＰＴＣ要素を確実に覆うには、十分量の樹脂を使用する必要があり、ＰＴＣ要素上に供給された樹脂の一部分がリードに向かって流れ落ちて広がる可能性があり、その場合には、やはりＰＴＣ素子に隣接するリードの部分もコーティングによって覆われることになることにも気づいた。

そしてそのような樹脂は、ＰＴＣ要素に接続した金属リードに、ＰＴＣ要素の側面に近接する開口部を設けると、開口部を横切ってまで流れることは殆どなく、その結果、開口部において樹脂の流れを堰き止めることができることを見出した。

そのような開口部では樹脂を支持できず、また、樹脂が供給されたとしても、開口部から落下することも不可能ではないため、樹脂をハケ塗りするに際して幅が広いハケを用いても、上述のようにリードとして機能しない領域はそれほど広くならない。

尚、以下に本発明を説明するが、本明細書において使用するポリマーＰＴＣ要素、ＰＴＣ素子は周知である。ＰＴＣ素子なる用語は、一般的に使用されている用語の意味で使用し、ポリマーＰＴＣ要素およびその各主表面に配置された第１金属電極および第２金属電極を有して成るＰＴＣ素子を意味する。またポリマーＰＴＣ要素は、ポリマー材料（例えばポリエチレン、ポリビニリデンフルオライド等）中に導電性フィラー（例えばカーボンフィラー、金属フィラー（銅、ニッケル、ニッケル−コバルト合金等のフィラー）等）が分散している、いわゆる導電性ポリマー組成物から構成されているものである。
ＰＴＣ素子は、通常、層状のＰＴＣ要素の両側の主表面の全体に積層状態の金属電極（通常、金属箔電極）を有する全体としても層状の、またはディスク状（円板状）であっても、あるいは薄い矩形状であってもよい要素である。

第１の要旨において、本発明は、ＰＴＣデバイスの製造方法を提供し、
（１）ＰＴＣ素子の第１金属電極に第１リードを電気的に接続する工程、
（２）ＰＴＣ素子の第２金属電極に第２リードを電気的に接続する工程、
（３）ＰＣＴ素子の少なくとも側面部を覆うように、硬化性樹脂をＰＴＣ素子に塗布する工程、および
（４）硬化性樹脂を硬化する工程
を含んで成り、
工程（１）において、第１リードは、ＰＴＣ素子の第１金属電極の少なくとも一部分を覆うカバー領域を有し、
工程（２）において、第２リードは、ＰＴＣ素子の底面部を覆う第１領域および第１領域の周囲から外向きに延在する第２領域を有し、第２領域はその縁部または端部において（所定の電気要素への）接続領域を構成し、第１領域と接続領域との間に間隙部（即ち、リードを構成する材料が存在しない部分または空間部分）が存在し、第２リードの第２金属電極への接続は、第１領域がＰＴＣ素子の底面部を覆う（即ち、第１領域が底面部に重なる）ように実施し、
工程（３）は、硬化性樹脂を塗布した後の状態において、第２リードの接続領域上には硬化性樹脂が存在しないように実施する
ことを特徴とする。

工程（３）において、第１リードおよび第１リードによって覆われていない第１金属電極の領域（但し、存在する場合）の一方、あるいは双方の少なくとも一部分をも硬化性樹脂によって覆ってもよい。別の態様では、硬化性樹脂の塗布の都合により、第１リードおよび第１リードに覆われていない第１金属電極の領域の全体を硬化性樹脂によって覆ってもよい。更に別の態様では、第１リードが第１金属電極に丁度重なり、硬化性樹脂が第１リードの少なくとも一部分、好ましくは全体を覆うように硬化性樹脂を塗布する。尚、第２リードの裏側（即ち、露出している側）は、硬化性樹脂によって覆わないようにする。別の態様では、第２リードの接続領域以外の部分の裏側は、必要な場合、少なくとも部分的に樹脂によって覆われていてもよい。

尚、ＰＴＣ素子の第１リード上にも硬化性樹脂を塗布する場合、塗布した樹脂のために第１リードがその機能を果たすことができない場合には、工程（４）の後、第１リード上の硬化樹脂を除去（例えば研磨、切削）して、第１リードの少なくとも一部分を露出させる工程を追加的に実施してよい。また、第１リードの一部分のみに樹脂が塗布され、その樹脂を除去する必要がない場合には、硬化樹脂を除去する工程は必ずしも必要ではない。

本発明は、好ましくは上述の本発明のＰＴＣデバイスの製造方法によって得られるＰＴＣデバイスをも提供する。

従って、第２の要旨において、本発明は、
ＰＴＣ素子の第１金属電極に電気的に接続された第１リード、およびＰＴＣ素子の第２金属電極に電気的に接続された第２リードを有して成るＰＴＣデバイスであって、
第１リードは、ＰＴＣ素子の第１金属電極の少なくとも一部分を覆うカバー領域を有し、
第２リードは、ＰＴＣ素子の底面部を覆う第１領域および第１領域の周囲から外向きに延在する第２領域を有し、第２領域では、その縁部または端部を接続領域とし、第１領域と接続領域との間に間隙部が存在し、第１領域がＰＴＣ素子の底面部を覆うように、第２リードが第２金属電極に接続され、
少なくともＰＴＣ素子の側面が（硬化性樹脂が硬化することによって得られる）樹脂コーティングによって覆われている（但し、接続領域は露出した状態である、即ち、樹脂コーティングによって覆われていない）
ことを特徴とするＰＴＣデバイスを提供する。このＰＴＣデバイスでは、少なくともＰＴＣ要素の露出側面は樹脂コーティングによって覆われ、接続領域は樹脂コーティングによって覆われていない。

本発明において、第１リードが有する「カバー領域」とは、ＰＣＴ素子の第１金属電極と接触してそれを覆う領域であり、また、第２リードが有する「接続領域」とは、ＰＴＣデバイスを所定の電気要素（例えば、他のリード、２次電池の封口体の電極、所定の回路等）に電気的に接続するに際して、その接続のために利用することができる領域を意味する。より具体的には、「接続領域」とはＰＴＣデバイスの所定の電気要素へのハンダ付けに利用できる領域（即ち、第２リードの一部分であって、当該一部分と電気要素との間でハンダが介在できる領域）、またはＰＴＣデバイスの所定の電気要素への抵抗溶接（スポット溶接）（またはレーザー溶接）に利用できる領域（即ち、第２リードの一部分であって、当該一部分と電気要素との間で抵抗溶接するために、電極ピンの先端を位置決めできる領域）を意味する。従って、「接続領域」の少なくとも一方側に樹脂コーティングが存在すると、所定の電気要素へのハンダ付け、抵抗溶接等による接続に際して、悪影響をもたらす可能性があるので、「接続領域」の両側（即ち、表側および裏側）には、樹脂コーティングが存在しない。従って、「接続領域」とは、第２リードの表側および裏側が露出状態にある縁部または端部であると言うことができる。

第１領域と接続領域との間の領域については、第１領域に隣接する、接続領域の部分上に、硬化性樹脂（本発明の方法において硬化前の場合）または樹脂コーティング（本発明の方法において硬化後の場合、あるいは本発明のデバイスの場合）が存在する（即ち、ＰＴＣ素子の側面を覆う硬化性樹脂または樹脂コーティングが、第１領域に隣接する、第２領域の一部分上に、少なくとも硬化性樹脂または樹脂コーティングの厚さ分だけ存在する）。更に、当該一部分から第２領域の端部または縁部に向かって硬化性樹脂または樹脂コーティングが第２領域上で延在してよい。即ち、当該一部分は第１領域から外向きに延在する領域であり、最大限、接続領域の手前までのことを意味する。従って、第１領域と接続領域との間の全領域上に樹脂が存在してよい。

本発明において第２リードは、第１領域（従って、ＰＴＣ素子）と接続領域との間に間隙部を有する。間隙部は、１つの態様では開いたスリット形態（図１参照）であり、別の形態では閉じたスリット形（図２参照）である。前者の形態は、第２リードの第１領域から第２領域が半島状に延在し、その結果、半島と第１領域とによって間隙としての入江状部分が形成されることを意味する。後者の形態は、第２リードの第１領域と接続領域との間に細長い内海部（または細長い湖状部）が間隙として存在し、内海部の両端部にて第１領域と接続領域とが繋がった状態になっていることを意味する。最も広い概念において、本発明の間隙部はＰＴＣ素子の側方に位置し、それによって接続領域をＰＴＣ素子から離間する空間部であり、そのような空間部が、ＰＴＣ素子に供給された硬化性樹脂が接続領域に向かう流れを遮断する。

本明細書において、後で用いる「輪郭」なる用語は、対象となる要素の外周部を意味する。尚、輪郭が「内側に位置する」、「外側に位置する」、あるいは「重なる」と言う場合、図４に示すように、ＰＴＣデバイスの平面図を参照して考えるものとする。即ち、リード、金属電極、ＰＴＣ要素の厚さを無視するものとする。

従って、「第１リードの輪郭」なる用語は、第１リードを規定する外周部を意味し、この輪郭は第１金属電極の外周部に丁度重なるか、あるいはそれより内側に存在する。換言すれば、第１リードの輪郭は、その一部分であっても第１金属電極の外側には存在しない。

「第２リードの輪郭」なる用語は、第２リードを規定する外周部を意味し、この輪郭は、ＰＴＣ素子の底面の輪郭の外側に（従って、第２金属電極の輪郭の外側に）存在し、第２金属電極の輪郭の内側には存在しない。従って、第２金属電極の輪郭が第２リードの第１領域を規定し、第２金属電極の輪郭（即ち、周囲）から外向に延在する領域が第２領域を構成する。

尚、硬化性樹脂は、ＰＴＣ要素の導電性フィラーの酸化を防止するためにＰＴＣデバイスにおいて使用することが知られているいずれの既知の液状の樹脂であってもよい。尚、液状の樹脂とは上述のように、ＰＴＣ素子の側面上に樹脂を供給すると第２リード上で広がり易いため、本発明の間隙部が存在しない場合には、適切な接続領域を形成することが容易でない樹脂であることを意味する。

硬化性樹脂が元々液状でない場合には、溶剤によって希釈または分散された液状のものが上述のような樹脂である場合に本発明が有用である。硬化性樹脂は、必要に応じて他の添加剤（例えば硬化剤、硬化促進剤等）を含んでよい。硬化性樹脂の硬化は、その種類に応じていずれの適当な方法で実施してもよく、例えば紫外線、電子線、加熱等によって硬化することができる。特に好ましい樹脂は、熱硬化性樹脂である。

尚、本発明は、上述および後述するような本発明のＰＴＣデバイスを有して成る電子部品または電気部品（例えば電池の封口体、Ｔａコンデンサ等）、更に、そのような部品を用いた電気装置または電子装置をも提供する。そのような装置としては、ＰＴＣデバイスを回路保護装置として用いた電池パック（特に２次電池パック）、モーター、ＵＳＢ回路等を例示できる。

本発明の方法では、ＰＴＣ素子の側方に第２リードの間隙部が位置するので、酸化防止樹脂コーティングを形成するためにＰＴＣ素子に供給された硬化性樹脂が、第２リードの端部または縁部に向かって流れるのを抑制できる。その結果、硬化性樹脂が第２リードの端部または縁部にまで流れて適切な接続領域の形成が阻害されるのを未然に防止できる。

本発明のＰＴＣデバイスを上面図（図１（ａ））および断面図（図１（ｂ））にて模式的に示す。 別の態様の本発明のＰＴＣデバイスを上面図（図２（ａ））および断面図（図２（ｂ））にて模式的に示す。 本発明のＰＴＣデバイスを設けた封口体の上面図（図３（ａ））および従来のＰＴＣデバイスを設けた封口体の上面図（図３（ｂ））模式的に示す。 従来のＰＴＣデバイスを上面図（図４（ａ））および断面図（図４（ｂ））にて模式的に示す。

符号の説明

１０…ＰＴＣデバイス、１２…ＰＴＣ素子、１４…第１リード、１６…第２リード、
１８…ＰＴＣ要素、２０…第２金属電極、２２…第１金属電極、２４…第１領域、
２６…第２領域、２８…第１金属電極の輪郭、３０…第２金属電極の輪郭、
３２…第１リードの輪郭、３４…第２リードの輪郭、３８…接続領域、
４０…周縁領域、５０…硬化性樹脂または樹脂コーティング、６０…入江部、
７０…内海部、１００…ＰＣＴデバイス、１０２…ＰＴＣ要素、
１０４，１０６…金属電極、１０８…ＰＴＣ素子、１１０，１１２…リード、
１１４…樹脂コーティング、１１６…樹脂カバー、２００…封口体、
２０２…陰極端子、２０４…保護回路基板、２０６…リード、２０８…電子部品、
２１０…正極、２１２…リード、２１４…安全弁。

発明を実施するための形態

図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。図１に、本発明のＰＴＣデバイス１０の上面図（図１（ａ））および上面図のＡ−Ａ’に沿った断面図（図１（ｂ））
を模式的に示す。ＰＴＣデバイス１０は、ＰＴＣ素子１２およびその上面に配置された第１リード１４およびその下面に配置された第２リード１６を有して成る。そしてＰＴＣ素子１２は、その上面を構成する第１金属電極２２および下面を構成する第２金属電極２０、ならびにこれらに挟まれたＰＴＣ要素１８によって構成されている。

ＰＴＣ素子１２の第１リード１４によって覆われていない第１金属電極の一部分、ならびに第１リードの厚さ部分およびＰＴＣ素子１２の側面部（これらを図１（ｂ）において領域Ｓにて示す）は、硬化性樹脂が硬化することによって形成された樹脂コーティング５０によって覆われている。尚、図１（ａ）では、樹脂コーティング５０を斜線部によって示している。

図示した態様では、ＰＴＣ素子１２の金属電極２０および２２ならびにそれに挟まれたＰＴＣ要素１８は、厚さの異なるものの実質的に同じ形状である。従って図１（ａ）においては、第１金属電極２２の輪郭２８と第２金属電極２０の輪郭３０は重なり、また、ＰＴＣ素子１２の輪郭もこれらに重なる。第１金属電極上に配置された第１リード１４は、第１金属電極２２の一部分を覆い、その上面が全部露出している。従って、第１リード１４の輪郭３２は、第１金属電極の輪郭２８と部分的に（輪郭２８の左右側で）重なり、他の部分の輪郭３２の内側に存在する。即ち、第１金属電極の輪郭２８の外側には位置しない。

第２リード１６の輪郭３４は、その全体が第２金属電極２０の輪郭３０の外側に位置する。従って、第２金属電極２０の周縁にてこれに直ぐ隣接する領域（例えば図１（ａ）において「→４０←」で示す領域、周縁領域４０とも呼ぶ）をも第２リード１６は有する。このような領域は、硬化性樹脂を塗布した際に硬化性樹脂を支持する機能を有する。

図示した態様では、第２リード１６は、ＰＴＣ素子１２の底面を覆う第１領域２４およびそれから外向きに延在する第２領域２６により構成されている。第２領域は、第１領域の周縁部に隣接してそれから外向きに延在する周縁領域４０を含む。尚、第１領域２４は、ＰＴＣ素子１２の底面の下方に位置する領域のみを構成するので、図１（ａ）において、図示するように左右方向の部分２６に加えて、上下方向においてもＰＴＣ素子１２の外側には第２領域を構成する部分が存在することは言うまでもない。

上述のように第２リード１６の縁部または端部（即ち、ＰＴＣ素子からの延面距離（creepage distance、辿り着くまでの実際の距離が長い領域）であって、樹脂コーティング５０で覆われていない領域３８は、リードがそのまま露出しているので、ＰＴＣデバイスを他の電気要素に電気的に接続するために利用することができる。例えば、領域３８の下方に接続すべき電気要素（例えば別のリード、パッド、コンタクト、配線の一部分等）を配置して、領域３８に電極ピンを押し当てることによってこれらを抵抗溶接できる。従って、そのような領域３８を本明細書では接続領域と呼ぶ。

このような接続領域３８を確保できるのは、例えばＰＴＣ素子に硬化性樹脂をハケ塗りによって供給しても、第２リードが間隙部としての入江部６０を規定しているからである。図から理解できるように、入江部６０は、第２リードの接続領域３８と第２リードの周縁領域４０との間に規定されている。換言すれば、第２リードは周縁領域４０から、より詳しくは、その縁部からＬ字状に突出して延在するＬ字領域を有し、Ｌ字領域の先端部付近が接続領域３８を構成する。

このように間隙部を有する第２リードを使用してＰＴＣデバイスを構成すると、酸化防止用の硬化性樹脂をＰＴＣ素子１２の上面に位置する第１リードに供給しても、そこに供給された硬化性樹脂は接続領域３８に向かって直接流れることができず、第１リード上から流れ出すとしても図１（ａ）の斜線部で示すように、第１領域にＬ字部分が接続している部分付近で、あるいはそれより若干前方のＬ字の角部分で流れが止まり、接続領域を確保することが可能となる。

上述のような本発明のＰＴＣデバイスは、ＰＴＣ素子を準備して、上述のように、
（１）ＰＴＣ素子１２の第１金属電極２２に第１リード１４を電気的に接続する工程、
（２）ＰＴＣ素子１２の第２金属電極２０に第２リード１６を電気的に接続する工程、
（３）ＰＣＴ素子１２の少なくとも側面部を覆うように、硬化性樹脂５０をＰＴＣ素子に塗布する工程、および
（４）硬化性樹脂を硬化する（それによって樹脂コーティング５０を形成する）工程
を含んで成る。ＰＴＣ素子については、先に説明した通り公知の素子を使用することができる。第２リードについても、先に説明した通りである。

工程（１）において、第１リード１４は、ＰＴＣ素子の第１金属電極２２の少なくとも一部分を覆う（図１に示す態様では、一部分を覆う）カバー領域を有する。従って、第１リードの輪郭３２は、第１金属電極の輪郭２８と重なるか、あるいはその内側に存在することになる。図１に示す態様では、第１リードの輪郭の一部分（図面では垂直に図示される部分）が第１金属電極の輪郭に重なり、その他の部分は第１金属電極の輪郭の内側に存在する。

工程（２）において、第２リード１６は、上述のように、ＰＴＣ素子の底面部を覆う第１領域２４および第１領域の周囲から外向きに延在する第２領域２６を有する。従って第２リードの輪郭３４は、第２金属電極の輪郭３０の外側に位置する。第２領域は、その縁部または端部において所定の電気要素への接続領域３８を構成する。尚、第１領域と接続領域との間に間隙部６０が存在し、第２リードの第２金属電極への接続は、第１領域２４がＰＴＣ素子の底面部となる。従って、第２金属電極２０の全体を覆うように実施する。

工程（３）において硬化性樹脂の塗布は、塗布後の状態において、第２リードの接続領域３８の下面上には硬化性樹脂が存在しないように実施する。但し、第１リードについては、その全体を覆ってもよく、別の態様では、一部分のみを覆ってもよい。図１（ｂ）では、第１リードの全体を硬化性樹脂５０が覆う様子を破線で図示している。硬化後においては、第１リード１４の上側に位置する硬化した樹脂を除去して、第１リード１４を露出させ所定の電気要素への接続を可能にする。

硬化性樹脂の塗布は、いずれの適当な方法で実施してもよく、例えばハケ塗り、布塗り、スプレー、ディスペンス等の方法によって実施する。この場合、塗布すべき箇所はＰＴＣ素子１２の少なくとも側面部であり、追加的にＰＴＣ素子に接続した第１リードおよび存在する場合には、ＰＴＣ素子の第１金属電極の露出部の少なくとも一部分上にも硬化性樹脂を塗布してよい。図示した態様では、ＰＴＣ素子の側面部に加えて、（破線で示すように）第１リードの全体、第１金属電極の露出部、および第２リードの第１領域に隣接する、第２領域の部分に硬化性樹脂を塗布している（図１（ａ）にて斜線にて示す領域。但し、第１リードについては上述のように硬化後除去しているので斜線を施さず）。

硬化性樹脂の塗布に際しては、第２リードについては、可能な限り第１領域に隣接する、第２領域の部分のみに塗布するのが好ましい。接続領域については、硬化性樹脂を塗布しないように実施する。例えばハケの幅、あるいは塗布する方向（例えば図１（ａ）において、左上から右下に向かって斜め方向に塗布する）、ハケが含む樹脂の量等を適切に選択することによって接続領域に樹脂が塗布されないようにできる。別の態様では、接続領域とすべき箇所をマスキングして他の領域にのみ硬化性樹脂を塗布してもよい。

上述のように、塗布した後、硬化性樹脂を硬化して樹脂コーティングを形成する。硬化は使用する樹脂に応じて、熱、光、放射線等を用いて実施できる。硬化後、必要な場合は不要な樹脂を除去する。例えば、第１リード上の樹脂コーティングを除去して、第１リードを露出させることが好ましい。

本発明のＰＴＣデバイスの別の態様を、図１と同様、上面図および断面図にて図２に模式的に示す。図示した態様は、第２リード１６の形態が異なることを除いて実質的に図１に示す態様と同様である。図２の態様では、第２リード１６が細長い内海部７０を間隙部として有する。この内海部７０は、第２リード１６の第１領域２４に隣接する、第２リードの周縁領域４０と第２リード１６の接続領域３８との間に存在し、内海部７０の両端部付近にて第２リードの周縁部４０と接続領域３８とが繋がっている。別の表現をすれば、第２リードの周縁部４０から「コ」字状（図示した態様では「コ」字の脚（「一」部が短い状態である）に第２領域が延び、「コ」字の脚の間に位置してこれらを結ぶ基部（「｜」の部分）が接続領域３８を構成している。

図示した態様においても、周縁領域４０に隣接して間隙部７０が存在するため、硬化性樹脂をＰＴＣ素子の側面部に塗布するに際して、余分の樹脂がＰＴＣ素子に塗布されたとしても、余分の樹脂は内海部７０を横切って接続領域３８に到ることはない。即ち、他の電気要素との接続に好適な状態の接続領域３８を確保できる。

図１に示した本発明のＰＴＣデバイス１０を２次電池の封口体２００の陰極端子２０２に取り付けた様子を、その平面図にて模式的に図３（ａ）に模式的に示す。また、比較のため、図４に示すＰＴＣデバイス１００を封口体２００の陰極２０２に取り付けた様子を図３（ｂ）に示す。

図示した態様では、封口体にＰＴＣデバイスを取り付け、ＰＴＣデバイス（１０または１００）に保護回路基板２０４をリード２０６によって接続している。保護回路基板２０４には、所定の電子部品２０８が搭載され、また、所定の電気配線（図示せず）が形成され、これらがＰＴＣデバイスと共に保護回路を形成する。尚、図示した態様では、封口体２００の別の箇所（正極として作用する箇所２１０）が別のリード２１２によって保護回路基板２０４に接続されている。尚、封口体２００は安全弁２１４も有する。

図３から容易に理解できるように、本発明のＰＴＣデバイス１０はよりコンパクトな形態であるため、ＰＴＣデバイスを封口体の陰極端子２０２上に、例えば抵抗溶接によって直接接続できる。尚、図面において、小さい黒丸は抵抗溶接の際に電極ピンを位置決めしたポイントを示す。本発明のＰＴＣデバイスの接続領域３８に電極ピンを配置してＰＴＣデバイス１０を封口体の陰極端子２０２に接続できる。また、封口体に接続した本発明のＰＴＣデバイス１０の第１リードにリード２０６を同様に抵抗溶接して、保護回路基板２０４とＰＴＣデバイス１０を接続できる。図から明らかなように、本発明のＰＴＣデバイス１０を陰極端子２０２上に接続できるため、封口体２００の陰極端子の側方領域（図面では右側の領域）は空いた状態となり、種々の他の用途に利用できる。例えば、他の電子部品および／または他の配線を設けて、保護回路設計に付加的な機能を付与することができ、あるいは保護回路に接続される他の回路を設けたりでき、回路設計の自由度が広がる。また、空いた領域はＰＴＣ素子１２から離れているので、そのような箇所に発熱する電子部品を設けることができ、それによっても、回路設計の自由度が高まる。

これに対して従来のＰＴＣデバイス１００を封口体２００に接続する場合、封口体の陰極端子２０２にリード１１０を接続することになるため、ＰＴＣ素子１０８自体は封口体の陰極端子２０２上ではなく、それから横方向にずれた箇所に位置することになる。従って、封口体の上側表面の相当部分をＰＴＣデバイスが占めることになる。上述のような別の用途に利用できる領域は存在しない。

更に、図３（ａ）に示すように本発明のＰＴＣデバイス１０は、封口体２００の陰極端子２００の真上に位置する。２次電池において異常充電または異常放電に際して特に高温になりやすい箇所は、陰極であると言われている。そのような陰極の直上（即ち、陰極端子上）に本発明のＰＴＣデバイスを配置することで、異常発生による高温の検知の感度をより向上させることができる。図３（ｂ）の態様では、陰極端子から相対的に遠い箇所に、また、絶縁板としての樹脂カバー１１６を介して、ＰＴＣデバイスを配置することになるので、異常発生による高温の検知に対する感度は、図３（ａ）の場合より劣ることになる。

図３の２つの態様を比較すると容易に理解できるように、本発明のＰＴＣデバイスは、従来のＰＴＣデバイスよりもコンパクトである。従って、そのようにコンパクトになった分だけ別の用途に用いることができる領域または空間ができ、その結果、電気または電子装置をよりコンパクトにすることができる。

Claims (11)

1. ＰＴＣ素子の第１金属電極に電気的に接続された第１リード、およびＰＴＣ素子の第２金属電極に電気的に接続された第２リードを有して成るＰＴＣデバイスであって、
   第１リードは、ＰＴＣ素子の第１金属電極の少なくとも一部分を覆うカバー領域を有し、
   第２リードは、ＰＴＣ素子の底面部を覆う第１領域および第１領域の周囲から外向きに延在する第２領域を有し、第２領域はその縁部または端部において接続領域を構成し、第１領域と接続領域との間に間隙部が存在し、第１領域がＰＴＣ素子の底面部を覆うように、第２リードが第２金属電極に接続され、
   少なくともＰＴＣ素子の側面が樹脂コーティングによって覆われているが、間隙部には樹脂コーティングが存在しない
   ことを特徴とするＰＴＣデバイス。
2. 接続領域は、所定の電気要素への接続のために樹脂コーティングによって覆われていない請求項１に記載のＰＴＣデバイス。
3. 間隙部の形状は、開いたスリット形態である請求項１または２に記載のＰＴＣデバイス。
4. 間隙部の形状は、閉じたスリット形態である請求項１または２に記載のＰＴＣデバイス。
5. 第２リードの第１領域の周囲に位置する周縁領域は、樹脂コーティングを形成する塗布された硬化性樹脂を支持する機能を有する請求項１〜４のいずれかに記載のＰＴＣデバイス。
6. ＰＴＣ素子およびそれに接続したリードを有して成るＰＴＣデバイスの製造方法であって、
   （１）ＰＴＣ素子の第１金属電極に第１リードを電気的に接続する工程、
   （２）ＰＴＣ素子の第２金属電極に第２リードを電気的に接続する工程、
   （３）ＰＣＴ素子の少なくとも側面部を覆うように、硬化性樹脂をＰＴＣ素子に塗布する工程、および
   （４）硬化性樹脂を硬化する工程
   を含んで成り、
   工程（１）において、第１リードは、ＰＴＣ素子の第１金属電極の少なくとも一部分を覆うカバー領域を有し、
   工程（２）において、第２リードは、ＰＴＣ素子の底面部を覆う第１領域および第１領域の周囲から外向きに延在する第２領域を有し、第２領域はその縁部または端部において接続領域を構成し、第１領域と接続領域との間に間隙部が存在し、第２リードの第２金属電極への接続は、第１領域がＰＴＣ素子の底面部を覆うように実施し、
   工程（３）は、硬化性樹脂を塗布した後の状態において、第２リードの接続領域上および間隙部には硬化性樹脂が存在しないように実施する
   ことを特徴とするＰＴＣデバイスの製造方法。
7. 硬化性樹脂は、第１リードおよび露出している第１金属電極の全てを覆うように塗布し、
   硬化性樹脂の硬化後、硬化した樹脂の一部分を除去して第１リードの少なくとも一部分を露出させる工程を更に含む請求項６に記載の製造方法。
8. 請求項１〜５のいずれかに記載のＰＴＣデバイスを有して成る電気・電子部品。
9. 部品は２次電池用封口体である請求項８に記載の部品。
10. 請求項８または９に記載の電気・電子部品を有して成る電気・電子装置。
11. 装置は２次電池パックである請求項１０に記載の装置。

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