JPWO2012150708A1 - Ｐｔｃデバイス - Google Patents

Abstract

ハンダペーストのはみ出しおよび／またはエポキシ樹脂の余剰部分が治具に影響を及ぼさない構造を有する、新たなＰＴＣデバイスを提供する。そのようなＰＴＣデバイス３０は、ＰＴＣ素子３２およびその両側に電気的に接続されたリード３４，３６を有して成り、ＰＴＣ素子は、ＰＴＣ要素３８およびその両側に配置された金属電極４０，４２を有して成り、各リードは、ＰＴＣ素子のそれぞれの金属電極に導電性接続部５０を介して電気的に接続され、少なくとも一方のリード３６は、ＰＴＣ素子の金属電極が隣接して位置する底部４４およびそのリードを金属電極に接続する導電性接続部の側方の周囲を包囲する壁部４６により規定される凹部を有する。

Description

本発明は、いわゆるＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子およびその両側に電気的に接続されたリードを有して成るＰＴＣデバイスに関する。より詳しくは、本発明は、ポリマー層状ＰＴＣ要素およびその両側に金属電極を有して成る、ポリマーＰＴＣ素子ならびにそれぞれの電極に接続されたリードを有して成るＰＴＣデバイスに関する。

上述のようなＰＴＣデバイスは、種々の電気装置に過剰電流が流れた場合、それを構成する電気要素、例えば２次電池セル、または電気装置を構成する回路を保護するために、保護素子として広く使用されている。また、そのような電気要素が故障を起こし、その結果、異常に高い温度になった場合に、電気装置を流れる電流を遮断するためにも、保護素子として広く使用されている。

そのようなＰＴＣデバイスの一例を、その模式的断面図にて、図１に示す。ＰＴＣデバイス１０は、ＰＴＣ素子１２ならびにその両側に配置されたリード１４および１６を有して成る。図示したＰＴＣデバイス１０は、例えば２次電池セルの充電・放電回路内に配置され、その回路に過剰電流が流れた場合に、その流れを遮断する回路保護素子として用いられている。図示した態様では、リード１４は、回路保護回路を有する基板に電気的に接続され、リード１６は、２次電池セル側に電気的に接続される。

ＰＴＣ素子１２は、導電性ＰＴＣ組成物から形成されたＰＴＣ要素１８ならびにその両側に配置された金属電極２０および２２によって構成され、これらは通常熱圧着によって一体に形成されている。

ＰＴＣ素子１２の金属電極２０は基板側リード１４に、これらの間に配置されたハンダペーストによって電気的に接続され、金属電極２２はセル側リード１６に、これらの間に配置されたハンダペースト２４によって電気的に接続されている。

このようなＰＴＣデバイスを製造するには、例えば、基板側リード１４上にハンダペースト２４を配置し、その上に金属電極２０が位置するようにＰＴＣ素子１２を配置し、金属電極２２の上にハンダペースト２４を配置し、その上にセル側リード１６を配置したアッセンブリを形成し、これをリフロー炉に通して、ハンダペーストを溶融させ、その後、冷却して固化することによってＰＴＣデバイスを得る。リフロー炉にアッセンブリを通すには、複数の凹部を有する治具を使用する。この治具の各凹部は、アッセンブリを構成する各要素を上述のように順に入れて重ねた状態で収容して保持することができる。そのように各要素を入れて重ねた複数のアッセンブリを凹部に有する治具をリフロー炉に通す。

このようなアッセンブリをリフロー炉に通してハンダペーストによって一体に接続してＰＴＣデバイスを得た後、ＰＴＣ素子の側方部分に酸素バリヤー層２６を形成する。そのためには、得たデバイスを別の治具で保持しながら、ＰＴＣデバイスの側方部分にエポキシ樹脂を塗布してコーティング層を形成し、これを硬化させて酸素バリヤー層２６を形成する。

国際公開ＷＯ２００７／０５２７９０号

上述のような接続操作には、ＰＴＣ素子および両側にハンダペーストを介して配置されたリードにより形成されたアッセンブリを、その状態で保持する治具に位置決めし、そのアッセンブリをリフロー炉に供給する。リフロー炉では、金属電極とリードの間に配置されたハンダペーストは溶融し、その一部分は、これらの間からはみ出して治具の壁面との間に挟まれた状態で固化する（図１において、はみ出した状態で固化したハンダペースト２８を模式的に示す）。その結果、ＰＴＣデバイスを治具から取り出すことが困難になる場合がある。また、ハンダペーストの一部分が固化した状態で治具に付着したまま残ることになるので、治具を清掃する必要が生じる。このようなことにより、ＰＴＣデバイスの製造効率が悪化するという問題が生じる。

同様の問題が、酸素バリヤー層２６を形成する際に、治具の壁面とＰＴＣデバイスの側方との間に存在するエポキシ樹脂の余剰部分が治具の壁面に付着したままで硬化してそれが治具に付着するという問題が生じる。この場合も、治具を清掃する必要が生じる。このようなことにより、ＰＴＣデバイスの製造効率が悪化するという問題が生じる。

上述のようにＰＴＣデバイスは、保護素子として広く用いられているため、可及的に効率的に製造することが求められている。従って、本発明が解決しようとする課題は、上述のようなＰＴＣデバイスの製造に関する問題点の少なくとも１つを解決できる新たなＰＴＣデバイスを提供することである。換言すれば、上述のようなハンダペーストのはみ出しおよび／またはエポキシ樹脂の余剰部分が治具に影響を及ぼさない構造を有する、新たなＰＴＣデバイスを提供することに存する。

本発明者は、ハンダペーストのはみ出しおよびエポキシ樹脂の余剰部分、ならびにＰＴＣデバイスの構造について、鋭意検討を重ねた結果、リードの一部分が、はみ出すハンダペーストと治具の壁面との間に存在する構造を有する構造を有するリードを使用してＰＴＣデバイスを構成することによって、上述の問題点が解決されることを見出し、本発明を解決するに到った。

従って、本発明は、第１の要旨において、ＰＴＣ素子およびその両側に電気的に接続されたリードを有して成るＰＴＣデバイスを提供し、
ＰＴＣ素子は、ＰＴＣ要素（好ましくは層状のＰＴＣ要素）およびその両側に配置された金属電極（好ましくは金属箔電極）を有して成り、
各リードは、ＰＴＣ素子のそれぞれの金属電極に導電性接続部を介して電気的に接続され、
少なくとも一方のリードは、ＰＴＣ素子の金属電極が隣接して位置する底部およびそのリードを金属電極に接続する導電性接続部の側方の周囲を包囲する壁部により規定される凹部を有することを特徴とする。

好ましい態様では、本発明のＰＴＣデバイスは、ＰＴＣ素子を構成するＰＴＣ要素の露出側方部は、酸素バリヤー層によって覆われている。

上述のような凹部を有するリードとしては、例えば、平板状の金属プレートの少なくとも一部分を絞り加工することによって窪み部分を有するように形成した絞り加工リード、あるいは金属プレートの少なくとも一部分をプレス加工して窪み部分を有するように形成したプレス加工リードを使用することができる。

上述のような凹部を有するリードを用いると、凹部を規定する壁部、即ち、底部からそれに対して縦方向に（例えば垂直方向に）立ち上がる部分が、ＰＴＣデバイスの製造に用いる治具の壁面とＰＴＣ素子との間に存在することになる。その結果、リフロー炉における加熱の結果、ＰＴＣ素子とリードとの間からハンダペーストがはみ出した場合であっても、はみ出し部分は、凹部を規定する壁部と接触するだけであり、その壁部は、はみ出し部分と治具の壁面との間に位置するため、はみ出し部分が更に外側に広がって、壁部との直接的な接触を防止することができる。また、酸素バリヤー層を形成するに際しても、凹部の壁部は、ＰＴＣデバイスの側方部、より詳しくはそのようなリードに近い側のＰＴＣデバイスの側方部と治具の壁面との間に位置することになり、エポキシ樹脂が治具の壁面に直接触れる可能性が大幅に減少する。

本発明は、第２の要旨において、上述または後述のＰＴＣデバイスを有して成る種々の電気装置、例えば２次電池セルをも提供する。

本発明のＰＴＣデバイスでは、凹部を有するリードを用いるため、その製造時に生じるハンダペーストのはみ出し部分が、製造に用いる治具の壁面に接触することが実質的に無くなる。その結果、治具からＰＴＣデバイスを取り出し難い問題、あるいははみ出したハンダペーストが付着した治具を清掃してそれを除去する必要が実質的に無くなる。その結果、ＰＴＣデバイスを効率良く製造することができ、ＰＴＣデバイスの生産性が向上する。更に、酸素バリヤー層の形成に際しても、エポキシ樹脂と治具の壁面との接触が可及的に防止されるので、過剰なエポキシ樹脂が治具に付着することが大幅に減少する。

図１は、従来のＰＴＣデバイスの構造を、その模式的断面図にて示す。 図２は、本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様の構造を、その模式的断面図にて示す。 図３は、本発明のＰＴＣデバイスの別の態様の構造を、その模式的断面図にて示す。 図４は、図２に示すＰＴＣデバイスのリードの斜視図を、図２に示す状態から上下を反転させた状態にて模式的に斜視図にて示す。 図５は、ＰＴＣデバイスを製造する場合に使用する治具６４を模式的に斜視図にて示す。 図６は、本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様の構造を、その模式的断面図にて示す。 図７は、図６に示す本発明のＰＴＣデバイスの側方断面を、Ｌ形−リードの形状を理解できるように模式的に示す。 図８は、本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様の構造を、その模式的断面図にて示す。 図９は、図８に示す本発明のＰＴＣデバイスの側方断面を、図７と同様に、Ｌ形−リードの形状を理解できるように模式的に示す。

次に、添付図面を参照して、本発明のＰＴＣデバイスを詳細に説明する。図２に、２つのリードのうち、一方のリードが凹部を有する、本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様を、その構造を模式的断面図にて示す。図示したＰＴＣデバイスは、例えば２次電池セルの回路保護素子として使用できる。

ＰＴＣデバイス３０は、ＰＴＣ素子３２、ならびにその両側に電気的に接続されたリード３４および３６を有して成る。図示した態様では、一方のリード３４は、例えば回路基板に接続される基板側リードであり、他方のリード３６は、例えば２次電池セルに接続されるセル側リードである。ＰＴＣ素子３２は、図１に示す態様と同様に、導電性ＰＴＣ組成物から形成された層状のＰＴＣ要素３８ならびにその両側に配置された金属電極４０および４２を有して成る。

金属電極４０および４２は、リード３４および３６にそれぞれ隣接し、これらの間に位置する導電性接続部５０によって相互に電気的に接続されている。この電気的接続部は、これらを電気的に接続できる限り、いずれの適当な接続部であってもよく、例えばハンダ、ハンダペースト（例えばフラックスにエポキシ樹脂を使用したハンダ）、導電性接着剤等の電気装置の製造において電気的に結合するために使用される一般的な材料によって形成される接続部を意味する。

図示した態様では、ＰＴＣデバイス３０のセル側リード３６は、ＰＴＣ素子の金属電極４２が隣接して位置する底部４４およびそのリードを金属電極に接続する導電性接続部の側方の周囲を包囲する壁部４６を有し、これらによって凹部が規定される。図４に、図２に示すＰＴＣデバイスのリード３６の斜視図を、図２に示す状態から上下を反転させた状態にて模式的に示す。図示するように、リード３６は、底部４４の周囲にそれから上向きに突出する壁部４６を有し、これらによって、上向きに開放している凹部４８が規定されている。尚、底部４４の厚さおよび壁部４６の高さは、リード３６の用途に応じて適当に選択できる。図４においては、これらについては、図３における厚さおよび高さとは同じではない。図４に示す態様では、リード３６全体が凹部４８を有するが、別の態様では、プレート状のリードがその一部分に凹部４８を有してもよい。尚、リード３６としては、例えば厚さ０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの金属板を絞り加工することによって得られるものを使用できる。その場合、凹部４８を規定する底部４４の厚さは、例えば０．１３ｍｍ〜０．４８ｍｍ程度となる。一般的には、底部４４の厚さは、０．２５ｍｍ〜０．４３ｍｍであるのがより好ましく、０．３７ｍｍ〜０．３９ｍｍであるのが特に好ましい。

ＰＴＣデバイスにおいて、リード３６、特にその底部４４は、ＰＴＣ素子の金属電極４２に隣接して位置し、これらの間に導電性接続部５０が存在する。即ち、リード３６は、導電性接続部５０を介して金属電極４２に電気的に接続されている。他方のリード３４は、ＰＴＣ素子の金属電極４０に隣接して位置し、これらの間に導電性接続部５０が存在する。即ち、リード３４は、導電性接続部５０を介して金属電極４０に電気的に接続されている。尚、他方のリード３４は、別の態様では、図２にて破線で示すように、その両側が実線で示すリード３４の側方よりも外側に（従って、リード３６の下方でその側方よりも外側に）延在する部分３５を有してよく、更に別の態様では、一方側のみが実線で示すリード３４の側方よりも外側に延在する部分３５を有してよい。このようにリード３４が外側に延在する態様では、本発明のＰＴＣデバイスを他の電機要素（例えば電気部品、リード、パッド等）への溶接するために延在部分を利用することができる。

図示した態様では、リード３６の壁部４６は、リード３６を金属電極４２に接続する導電性接続部５０の側方の周囲を包囲している。図示した態様では、導電性接続部５０の側方に加えて、金属電極４２の側方およびＰＴＣ要素３８の上方部分の側方の周囲をも、壁部分４６は追加的に包囲している。このように追加的に包囲しているのが特に好ましいが、少なくとも導電性接続部５０の側方の周囲を包囲しているのが好ましい。

図２に示すＰＴＣデバイスを製造する場合、例えば、図５に示すようなプレート６０上に凹部６２を有する治具６４を使用する。治具の凹部６２の底部６６に、最初にリード３６を配置し、その上にハンダペースト（即ち、導電性接続部の前駆要素に相当）５０を供給し、その上にＰＴＣ素子３２を載せ、ＰＴＣ素子の金属電極４０の上にハンダペースト５０を供給し、最後に基板側リード３４を載せて凹部６２内でアッセンブリを構成する。好ましくは、このように構成されるアッセンブリが、治具６４の凹部６２の空隙の実質的に全体を満たすように（即ち、アッセンブリが治具の凹部に丁度嵌まり込むように）、アッセンブリおよび治具の凹部が構成される。このように凹部６２内にアッセンブリを有する治具６４をリフロー炉にて加熱してハンダペーストを溶融させ、その後、固化することによってアッセンブリを一体に結合してＰＴＣデバイスを得る。尚、図２において、溶融したハンダペーストの一部分がはみ出して固化した部分５２および５４を模式的に示す。

容易に理解できるように、はみ出し部分５２は、リード３６の側では、その壁部４６によって更に外側に移動することはできず、そのため、過度に外側に広がることはない。従って、はみ出し部分５２が治具の空隙としての凹部６２を規定する壁部６８に付着することがない。従って、はみ出し部分５２に起因する、ＰＴＣデバイスの治具からの取り出しが困難となる問題、また、壁部６８にハンダペーストが固着した状態となり、治具の清掃が必要となる問題を解消できる効果がある。

他方、リード３４は壁部を有さないので、はみ出し部分５４が、更に外側に広がることが有り得る。その場合、ハンダペーストの量、加熱状態等に応じて、外側に広がり過ぎた場合には、治具６４の空隙６２を規定する壁部６８に付着することになる。その場合、ＰＴＣデバイスの治具からの取り出しが困難となる。また、壁部６８にハンダペーストが固着した状態となり、治具の清掃が必要となる。

尚、図示した態様では、治具６４が規定する凹部の壁部６８は、凹部６２の周囲全体にわたって存在することは必ずしも必要ではなく、周囲全体にわたって存在する壁の一部分、例えば４隅部分だけであってもよい。

図２に示すＰＴＣデバイスは、ＰＴＣ素子の側方に酸素バリヤー層４７を更に有して成る。酸素バリヤー層４７は、少なくともＰＴＣ要素３８の側方に存在して、ＰＴＣ要素に含まれる導電性充填材、例えばニッケルフィラーが酸化されるのを防止する。酸化されることが問題にならない導電性充填材を使用する場合、例えばカーボンフィラーを使用する場合、酸素バリヤー層を設ける必要はない。

酸素バリヤー層を設ける場合、上述のようにしてリフロー炉で接続したアッセンブリを適当な治具によって保持した状態で、アッセンブリの側方にエポキシ樹脂を供給してそれを固化（例えば硬化）して酸素バリヤー層４７を形成する。図２から理解できるように、アッセンブリの側方にエポキシ樹脂を供給する場合、その供給量が多すぎた場合であっても、リード３６の壁部４６によってエポキシ樹脂が外部にはみ出るのが防止される。従って、はみ出たエポキシ樹脂が保持用治具に付着することが防止される。従って、エポキシ樹脂が付着することによって起因する治具の清掃は、その頻度が大きく減少するという効果がある。

図３に別の態様の本発明のＰＴＣデバイス３０’を、図２と同様に模式的に示す。図示した態様では、図３における基板側リード３４’もが、ＰＴＣ素子３２の金属電極４０が隣接して位置する底部４４’およびそのリードを金属電極に接続する導電性接続部５０の側方の周囲を包囲する壁部４６’により規定される凹部を有する点以外は、図２の態様と実質的に同じである。図３に示すＰＴＣデバイス３０’では、基板側リードも壁部４６’を有するので、上述のように壁部４６を有することによってもたらされる効果が、基板側リード３４’の壁部４６’によって同様に得られる。尚、図３から理解できるように、基板側リード３４’の壁部４６’によって、酸素バリヤー層４７’がＰＴＣデバイス３０’の外部へのはみ出しが抑制された状態で形成されている。

図６に本発明のＰＴＣデバイスの好ましい態様の１つを、図２と同様に、模式的断面図にて示す。図示した態様では、ＰＴＣデバイス１００は、ＰＴＣ素子１０２およびその両側に電気的に接続されたリード１０４および１０６を有して成る。尚、ＰＴＣ素子１０２は、先に説明したものと同様に、ＰＴＣ要素およびその両側に配置された金属電極（好ましくは金属箔電極）を有して成るが、図示した態様では、これらを一体としてＰＴＣ素子１０２として示す。

ＰＴＣ素子１０２の下側に配置された、一方のリード１０６は、上述のセル側リード３６と同様に、凹部を有するリードであり、例えば絞り加工リードであってよい。ＰＴＣ素子１０２の上側に配置された他方のリード１０４は、いわゆるＬ形−リードとも呼ばれるリードである。これらのリードに挟まれたＰＴＣ素子１０２の周囲には、図２または図３の態様と同様に、その露出側面を覆うように酸素バリヤー層１１２が設けられている。

Ｌ形−リードは、その側方から見た場合、Ｌ字形状を有し、Ｌ字リードの水平部分１０８がＰＴＣ素子１０２の上側の金属電極に電気的に接続されている。この接続には、電気的な接続およびＰＴＣ素子への接着の双方を満足できる限り、いずれの適当な方法で実施してもよい。例えば、溶接（例えば抵抗溶接）、ハンダ付け、導電性接着剤または導電性ペースト等による接続方法を採用できる。尚、Ｌ字リード１０４は、その水平部分１０８に対して９０°の角度を形成するように、Ｌ字リードの垂直部分１１０を有し、これらが一体となってＬ形−リード１０４を構成する。

このようなＬ形−リードを設けると、ＰＴＣデバイスを他の電気要素（例えば、基板上の配線、パッド、ランド、素子、他のリード等）に電気的に接続する場合、これらの間の電気的接続部を垂直部分１１０と他の電気要素との間に形成できる。従って、電気的接続部を形成する場合に加えられる高温の熱（例えばハンダ付け、溶接、導電性接着剤等を用いて接続する場合の加熱による熱）が垂直部分１１０に供給され、水平部分１０８には直接的に供給されない。

その結果、垂直部分に加えられる高熱は、種々の方向に消散しながら水平部分１０８にも伝わることになる、即ち、水平部分１０８に伝わる熱量が減少すると共に、水平部分１０８、従って、その下方に位置するＰＴＣ素子１０２、導電性接続部（図７では図示せず。図２の番号５０に対応する部分）、（存在する場合）酸素バリヤーの温度が、垂直部分ほどの温度には上昇しない。それによって、ＰＴＣデバイスを電気要素に接続する際に加える高温が、ＰＴＣ素子、特にＰＴＣ要素に伝わるのを抑えることができる点で好都合である。

尚、Ｌ形−リードの形状を容易に理解するために、図６のＰＴＣデバイスを矢印Ａの方向で見た場合の断面図（図６のＰＴＣデバイスの模式的側方端面図に相当）を図７に模式的に示す。容易に理解できるように、Ｌ形−リードは、水平部分１０８および垂直部分１１０を有し、これらの部分が為す角度αは、図示した態様では、実質的に９０°であるが、この角度αは他のいずれの適当な角度であってもよく、例えば４５°〜１３５°であってよく、好ましくは６０°〜１２０°であり、より好ましくは８０°〜１００°、最も好ましくは９０°である。このような範囲の角度を許容するという意味では、「垂直部分」なる用語に代えて、「非水平部分」を使用することが実際的であるとも言える。

図８に、Ｌ形−リードを有する本発明のＰＴＣデバイスのもう１つの好ましい態様を図６と同様に示す。この態様では、ＰＴＣデバイス１１４は、ＰＴＣ素子１１８上に、導電性接続部（図示せず）を介して凹部を有するリード１１６を有する。このリード１１６は、先に説明したリードと同様であり、例えば絞り加工リードである。図示した態様では、このリード１１６の上に、上述のＬ形−リードと実質的に同様のＬ−形リード１２０が電気的に接続されている。これらのリードの間の接続は、いずれの適当な方法で実施してもよく、例えば溶接、ハンダ付け、導電性接着剤等を用いて実施してよい。尚、図示した態様では、リード１１６とリード１２０は別々の要素であり、これらを一体に接続しているが、元々単一の要素であってもよい。例えば、リード製造用の金属シートをプレス加工または絞り加工することによって、その一部分に壁部１２２および底部１２４を形成して凹部を形成し、その凹部を含むシートの一部分に対して残りの部分を折り曲げることによって、凹部を有するＬ形−リードを形成できる。この場合、凹部を含むシートの一部分が水平部分（１１６＋１２０）となり、折り曲げた残りの部分が垂直部分または非水平部分１２６となる。尚、図示した態様では、ＰＴＣ素子１１８の下側のリード１２５は、通常の平坦なリードとして示している。

本発明のＰＴＣデバイスでは凹部を有するリードを使用するため、上述のようにハンダペーストのはみ出しの問題を抑制できるが、図６または図８のように、ＰＴＣデバイスの一方のリードがＬ形−リードである場合、他の電気要素への接続に際して、図２および図３のＰＴＣデバイスであれば水平部分に相当するリード３６に加えるであろう高温が、ＰＴＣ素子およびその周囲に直接伝わることを抑制できるので、ＰＴＣ要素およびその周囲に存在する酸素バリヤー層１１２および導電性接続部（図７では図示せず、図２の番号５０で示す部分に相当）等が高温によって与えられる悪影響を抑制できる。

例えば、図６または図８のＰＴＣデバイスの場合、垂直部分１１０または１２６に高温を加える場合であっても、導電性接続部にその高温が伝わり、その中のハンダが再溶融してはみ出す可能性を減らすことができる。また、たとえ、少しのハンダはみ出すとしても、凹部を有するリードをＬ形−リードとすることによって、はみ出したハンダが凹部を形成する壁部１２２を乗り越えて外部に飛び出すことを防止できる点で有利である。尚、図示したＬ形−リードを有する態様では、ＰＴＣ素子に配置する一方のリードがＬ形−リードであるが、必要に応じて双方のリードがＬ形−リードであってもよく、一方のリードのみが凹部を有するが、双方のリードが凹部を有してもよい。

容易に理解できるように、Ｌ形−リードを使用することは、本発明に基づいて凹部を有するリードと組み合わせることによって上述の利点をもたらすが、そのような凹部を有するリードを使用しないＰＴＣデバイスと組み合わせても、高温の影響を可及的に回避できる点で非常に有効である。また、形状をＬ形とすることによって、リードが占有する面積をより小さくできるので、ＰＴＣデバイスを組み込んだ電気または電子装置のサイズをコンパクトにできる利点も付随する。

更に、ＰＴＣデバイスを他の電気要素に接続した後、例えば、垂直部分１１０の右側に接続した後、垂直部分を折り曲げて水平部分１０８に重ねると、ＰＴＣデバイスの上方に他の電気要素を位置させることができ、これも、電気または電子装置のコンパクト化に寄与できる点で有利である。

容易に理解できるように、上述のＬ形−リードを用いることによって、ＰＴＣデバイスを他の電気要素に接続する場合に高温によってもたらされる悪影響を緩和できる利益は、リードを有するいずれのＰＴＣデバイスにおいても、リードをＬ形−リードとすることによって享受できる。

従って、本発明は、第３の要旨において、ＰＴＣ素子およびその両側の主表面の少なくとも一方に電気的に接続されたリード（即ち、主表面の一方に電気的に接続された１つのリードまたは主表面の各側にそれぞれ接続された２つのリード）を有して成る、新たなＰＴＣデバイスを提供し、
ＰＴＣ素子は、ＰＴＣ要素（好ましくは層状のＰＴＣ要素）およびその両側に配置された金属電極（好ましくは金属箔電極）を有して成り、
該リードは、ＰＴＣ素子のそれぞれの金属電極に導電性接続部を介して電気的に接続され、
少なくとも１つの該リードは、先に説明したＬ形−リードであることを特徴とする。

最も広い意味に置いて、第３の要旨のＰＴＣデバイスは、ＰＴＣ素子の主表面の一方に配置されたＬ形−リード以外の特徴は特に限定されない。この意味において、第３の要旨のＰＴＣデバイスにおいて、ＰＴＣ素子はいずれの適当な種類のものであってもよく、例えば、ＰＴＣ素子の他方の主表面には、リードが配置されていなくてもよく、ＰＴＣ要素に配置された金属電極が露出していてもよい。

第３の要旨のＰＴＣデバイスの別の態様では、ＰＴＣ素子の両側の主表面にリードを有し、この場合、一方の主表面にはＬ形−リードが配置され、他方の主表面には、平坦なリードまたは凹部を有するリードが配置されている。換言すれば、この態様のＰＴＣデバイスは、ＰＴＣ素子およびその両側に配置されたリードを有して成り、少なくとも一方のリードは、Ｌ形−リードであるか、あるいはＬ形−リードを有して成る。「Ｌ形−リードを有して成る」とは、例えば、後述のように平坦なリードにＬ形−リードが接着されて一体のリードを構成する態様が相当する。

上述の第３の要旨のＰＴＣデバイスにおいて、ＰＴＣ素子が少なくとも一方の主表面にリードを有する特徴およびそのリードがＬ形−リードである特徴を除いて、上述の本発明の第１の要旨のＰＴＣデバイスの特徴が当て嵌まる。従って、例えばＰＴＣデバイスを構成するＰＴＣ素子、酸素バリヤー層、導電性接続部等については、既知であるため、その説明を省略する。

上述の第３の要旨のＰＴＣデバイスは、１つの好ましい態様では、リードが配置されないことによって露出している表面が、上述の酸素バリヤー層で覆われている。しかしながら、第３の要旨のＰＴＣデバイスにおいて、酸素バリヤー層は、ＰＴＣ要素に含まれる導電性フィラーの酸化を問題視しない、あるいは無視できる場合には、省略してよい。例えば、導電性フィラーとしてカーボンブラック、ＴｉＣを使用する場合には酸素バリヤー層を省略してよい。

上述の第３の要旨のＰＴＣデバイスは、別の１つの好ましい態様では、少なくとも一方のリードが上述の凹部を有するリードであってよく、Ｌ形−リードは、この凹部を有するリードと一体であっても、あるいは、ＰＴＣ素子上に位置する凹部を有するリードに接続（または接着）されたＬ形−リードであってもよい。従って、双方のリードが凹部を有するリードであってもよい。上述の第３の要旨のＰＴＣデバイスは、更に別の１つの好ましい態様では、ＰＴＣ素子の両側に位置するリードの双方が、Ｌ形−リードであってもよい。

このような第３の要旨のＰＴＣデバイスが有するＬ形−リードは、水平部分を規定する面と垂直部分を規定する面とが上述の特定の角度αを為すように構成され、垂直部分を水平部分上に折り重ねることができるのが好ましい。尚、基本的にはＬ形−リードは矩形のシートを所定の角度（例えば９０°）で折り曲げた構造であってよいが、Ｌ形形状にするための折り曲げ、また、他の電気要素に接続した後の折り曲げを容易にするために、図示するように、水平部分と垂直部分との境界部分の適当な箇所（例えば境界部分の両端部、その間等）に切り欠き部１２８を有してよい。

本願は、日本国特許出願第２０１１−１０３１０７号（出願日：２０１１年５月２日、発明の名称：ＰＴＣデバイス）および第２０１１−１９７３７０号（出願日：２０１１年９月９日、発明の名称：ＰＴＣデバイス）に基づく優先権を主張し、これらの出願書類に開示されている事項は、これらを参照することによって、本願明細書に組み込まれてその一部分を構成する。

１０…ＰＴＣデバイス、１２…ＰＴＣ素子、１４…基板側リード、
１６…セル側リード、１８…ＰＴＣ要素、２０…金属電極、２２…金属電極、
２４…導電性接続部、２６…酸素バリヤー層、２８…はみ出し部分、
３０…ＰＴＣデバイス、３２…ＰＴＣ素子、３４…基板側リード、
３５…延在部分、３６…セル側リード、３８…ＰＴＣ要素、
４０…金属電極、４２…金属電極、 ４４…底部、４６…壁部、
４７，４７’…酸素バリヤー層、４８…凹部、 ５０…導電性接続部、
５２…はみ出し部分、５４…はみ出し部分、６０…プレート、６２…凹部、
６４…アッセンブリ形成治具、６６…底部、６８壁部、
１００…ＰＴＣデバイス、１０２…ＰＴＣ要素、１０４…リード、
１０６…リード、 １０８…水平部分、
１１０…垂直部分（または非水平部分）、１１２…酸素バリヤー層、
１１４…ＰＴＣデバイス、１１６…凹部を有するリード、
１１８…ＰＴＣ素子、１２０…Ｌ形−リード、１２２…壁部、１２４…底部、
１２５…下側リード、１２６…垂直部分（または非水平部分）、
１２８…切り欠き部分。

Claims (8)

1. ＰＴＣ素子およびその両側に電気的に接続されたリードを有して成るＰＴＣデバイスであって、
   ＰＴＣ素子は、ＰＴＣ要素およびその両側に配置された金属電極を有して成り、
   各リードは、ＰＴＣ素子のそれぞれの金属電極に導電性接続部を介して電気的に接続され、
   少なくとも一方のリードは、ＰＴＣ素子の金属電極が隣接して位置する底部およびそのリードを金属電極に接続する導電性接続部の側方の周囲を包囲する壁部により規定される凹部を有することを特徴とするＰＴＣデバイス。
2. ＰＴＣ素子を構成するＰＴＣ要素の露出側方部は、酸素バリヤー層によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載のＰＴＣデバイス。
3. 凹部を有するリードは、絞り加工リードまたはプレス加工リードであることを特徴とする、請求項１または２に記載のＰＴＣデバイス。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のＰＴＣデバイスを有して成る電気装置。
5. ＰＴＣ素子およびその両側に電気的に接続されたリードを有して成る、ＰＴＣデバイスであって、
   ＰＴＣ素子は、ＰＴＣ要素およびその両側に配置された金属電極を有して成り、
   各リードは、ＰＴＣ素子のそれぞれの金属電極に導電性接続部を介して電気的に接続され、
   少なくとも一方のリードは、Ｌ形−リードであることを特徴とするＰＴＣデバイス。
6. Ｌ形−リードは凹部を更に有して成り、凹部にＰＴＣ素子の金属電極およびそれに隣接するＰＴＣ要素の一部分を嵌り込んでいることを特徴とする請求項５に記載のＰＴＣデバイス。
7. Ｌ形リードは水平部分および垂直部分を有して成り、水平部分がＰＴＣ素子上に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載のＰＴＣデバイス。
8. 水平部分と垂直部分とは、４５°〜１３５°の角度を為す請求項７に記載のＰＴＣデバイス。

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