KR101985499B1 - 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ACP를 이용해 바리스터 본체와 퓨즈를 접합시킴에 의해 제조가 용이한 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터에 관한 것으로, 금속 산화물 몸체; 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측의 표면에 도포되는 제1전극층; 금속 산화물 몸체의 제1방향의 타측의 표면에 도포되는 제2전극층; 제1전극층의 제1방향의 일측의 표면에 ACP; ACP에 접착되어 제1전극층에 전기적으로 도통되도록 연결되는 퓨즈판; 퓨즈판에 제1방향과 직교되는 제2방향의 일측이 연결되는 제1동도금선; 제2전극층의 제1방향의 타측의 표면에 제2방향의 일측이 접착되어 연결되는 제2동도금선; 및 제1동도금선과 제2동도금선의 각각의 제2방향의 일측과 금속 산화물 몸체와 퓨즈판을 감싸도록 형성되는 절연 피복부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터{Over-current protected metal oxide varistor}
본 발명은 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터에 관한 것으로, 특히 130 내지 200℃의 저융점을 가지는 ACP(anistropic conductive paste)를 이용해 바리스터 본체와 220 내지 300℃의 융점을 가지는 퓨즈를 접합시킴에 의해 제조가 용이한 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터에 관한 것이다.
금속 산화물 바리스터(MOV: metal oxide varistor)는 서지 전압 등에 의한 과전류에 대한 보호를 위해 온도 퓨즈(thermal fuse)를 포함하여 구성된다. 온도 퓨즈(thermal fuse)를 포함하여 구성되는 금속 산화물 바리스터에 관련된 기술이 한국등록특허공보 제10-1458720호(특허문헌 1)에 공개되어 있다.
특허문헌 1은 열적으로 퓨징되는 퓨즈(thermally fused fuse)를 갖는 금속 산화물 바리스터(MOV) 장치로, 금속 산화물 바리스터(MOV)는, 금속 산화물 바리스터 본체, 절연성 엔드 플레이트, 제1 단자, 제2 단자, 제3 단자, 퓨즈 및 절연 피복을 포함하여 구성된다.
금속 산화물 바리스터 본체는 금속 산화물 바리스터를 둘러싸는 절연 피복을 가지며, 절연성 엔드 플레이트는 금속 산화물 바리스터 본체의 일단에 결합된다. 제1 단자는 금속 산화물 바리스터 본체의 상면 측으로부터 절연성 엔드 플레이트를 관통해 외부로 연장되며, 퓨즈와 연결되는 단부 부근에 말단 절곡부를 가진다. 제2 단자 및 제3 단자는 각각 절연 피복 내에서 금속 산화물 바리스터와 연결되며, 퓨즈는 금속 산화물 바리스터 본체의 상면에서 제1 단자를 제2 단자나 제3 단자에 연결되어 과전류에 의해 발생되는 열에 의해 퓨징되어 제1 단자를 금속 산화물 바리스터로부터 절연시킴에 의해 서지 전압에 대한 보호 기능을 수행하게 된다.
특허문헌 1과 같은 서지 전압 등에 의한 과전류 보호를 위해 퓨징되는 퓨즈를 갖는 금속 산화물 바리스터는 금속 산화물 바리스터 본체에 접합시켜 연결 시 퓨즈의 녹는점이 낮음에 따라 금속 산화물 바리스터 본체에 퓨즈를 연결하는 작업이 어려워 제조가 용이하지 않은 문제점이 있다. 또한 종래의 과전류 보호를 위해 퓨징되는 퓨즈를 갖는 금속 산화물 바리스터는 제1단자와 같은 동도금선(copper plated wire)이 연결되는 전극을 형성 시 Ag(금) 페이스트에 유리 프릿(glass frit)이 사용됨으로써 550 내지 800℃의 고온으로 열처리를 수행하게 됨에 따라 금속 산화물 바리스터의 재질 중 금속 산화물 바리스터 본체에 Bi2O3가 포함되는 경우에 Bi2O3가 휘발되어 누설 전류가 발생될 수 있어 제품의 신뢰성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-1458720호
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 130 내지 200℃의 저융점을 가지는 ACP(anistropic conductive paste)를 이용해 바리스터 본체와 220 내지 300℃의 융점을 가지는 퓨즈를 접합시킴에 의해 제조가 용이한 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 동도금선(copper plated wire)이 연결되는 전극 형성 시 사용되는 금속 페이스트에 유리 프릿(glass frit)을 사용하지 않고 금속 나노 분말만을 이용함으로써 열처리 온도를 낮추어 열처리할 수 있는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 동도금선이 연결되는 전극 형성 시 사용되는 금속 페이스트에 금속 나노 분말만을 사용하여 열처리 온도를 낮춤으로써 금속 산화물 바리스터의 재질 중 Bi2O3가 휘발되어 누설 전류가 발생되는 것을 방지하여 제품의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터를 제공함에 있다.
본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 금속 산화물 몸체; 상기 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측의 표면에 도포되는 제1전극층; 상기 금속 산화물 몸체의 제1방향의 타측의 표면에 도포되는 제2전극층; 상기 제1전극층의 제1방향의 일측의 표면에 부착되는 ACP(anistropic conductive paste); 상기 ACP에 접착되어 상기 제1전극층에 전기적으로 도통되도록 연결되는 퓨즈판; 상기 퓨즈판에 상기 제1방향과 직교되는 제2방향의 일측이 연결되는 제1동도금선(copper plated wire); 상기 제2전극층의 제1방향의 타측의 표면에 제2방향의 일측이 접착되어 연결되는 제2동도금선; 및 상기 제1동도금선과 상기 제2동도금선의 각각의 제2방향의 일측과 상기 금속 산화물 몸체와 상기 퓨즈판을 감싸도록 형성되는 절연 피복부재를 포함하며, 상기 제1방향은 상기 금속 산화물 몸체, 상기 제1전극층, 상기 제2전극층 및 상기 퓨즈판의 두께방향을 나타내며, 상기 제2방향은 상기 금속 산화물 몸체, 상기 제1전극층, 상기 제2전극층, 상기 퓨즈판, 상기 제1동도금선 및 상기 제2동도금선의 각각의 길이방향을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 130 내지 200℃의 저융점을 가지는 ACP(anistropic conductive paste)를 이용해 바리스터 본체와 220 내지 300℃의 융점을 가지는 퓨즈를 접합시킴에 의해 제조가 용이한 이점이 있고, 동도금선(copper plated wire)이 연결되는 전극 형성 시 사용되는 금속 페이스트에 유리 프릿(glass frit)을 사용하지 않고 금속 나노 분말만을 이용함으로써 열처리 온도를 낮추어 열처리할 수 있는 이점이 있으며, 동도금선이 연결되는 전극 형성 시 사용되는 금속 페이스트에 금속 나노 분말만을 사용하여 열처리 온도를 낮춤으로써 금속 산화물 바리스터의 재질 중 Bi2O3가 휘발되어 누설 전류가 발생되는 것을 방지하여 제품의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 A-A선 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 퓨즈판의 다른 실시예를 나타낸 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 평면도,
도 5는 도 3에 도시된 제1전극층과 제2전극층의 다른 실시예를 나타낸 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 평면도.
이하, 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 금속 산화물 몸체(110), 제1전극층(120), 제2전극층(130), ACP(anistropic conductive paste)(140), 퓨즈판(150), 제1동도금선(copper plated wire)(160), 제2동도금선(170) 및 절연 피복부재(180)를 포함하여 구성된다.
금속 산화물 몸체(110)는 원통형 디스크 형상으로 형성되며, 제1전극층(120)은 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 도포된다. 제2전극층(130)은 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 타측의 표면에 도포되며, ACP(anistropic conductive paste)(140)는 제1전극층(120)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 접착된다. 퓨즈판(150)은 ACP(140)에 접착되어 제1전극층(120)에 전기적으로 도통되도록 연결되며, 제1동도금선(copper plated wire)(160)은 퓨즈판(150)에 제1방향(Z)과 직교되는 제2방향(X)의 일측이 연결된다. 제2동도금선(170)은 제2전극층(130)의 제1방향(Z)의 타측의 표면에 제2방향(X)의 일측이 접착되어 연결되며, 절연 피복부재(180)는 제1동도금선(160)과 제2동도금선(170)의 각각의 제2방향(X)의 일측과 금속 산화물 몸체(110)와 퓨즈판(150)을 감싸도록 형성된다. 여기서, 제1방향(Z)은 금속 산화물 몸체(110), 제1전극층(120), 제2전극층(130) 및 퓨즈판(150)의 두께방향을 나타내며, 제2방향(X)은 금속 산화물 몸체(110), 제1전극층(120), 제2전극층(130), 퓨즈판(150), 제1동도금선(160) 및 제2동도금선(170)의 각각의 길이방향을 나타낸다.
전술한 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
금속 산화물 몸체(110)는 도 1 및 도 2에서와 같이 ZnO, Bi2O3, Pr6O11, CoO, NiO 및 MnO을 혼합하여 원통형 디스크 형상으로 형성된다. 이러한 금속 산화물 몸체(110)는 ZnO, Pr6O11, CoO, NiO 및 MnO을 혼합하여 원통형 디스크 형상으로 형성할 수 있으며, 원통형 디스크 형상으로 형성하는 경우에 성형 압력 불균일에 따라 금속산화물 몸체(110)의 가장자리 둘레를 따라 결함이 발생할 확율이 높아지게 된다. 이러한 원통형 디스크 형상으로 형성 시 발생될 수 있는 결함과 ZnO, Bi2O3, Pr6O11, CoO, NiO 및 MnO을 혼합하는 비율은 공지된 기술이 적용됨으로 상세한 설명을 생략한다.
제1전극층(120)과 제2전극층(130)은 각각 도 1 및 도 2에서와 같이 제1금속 도포층(121,131)과 제2금속 도포층(122,132)을 포함하여 구성된다.
제1금속 도포층(121,131)은 각각 금속 산화물 몸체(110)의 중앙(Ct)을 기준으로 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면에 도포된다. 예를 들어, 제1금속 도포층(121)은 금속 산화물 몸체(110)의 중앙(Ct)을 기준으로 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 도포되며, 제1금속 도포층(131)은 금속 산화물 몸체(110)의 중앙(Ct: 도 2 및 도 3에 도시됨)을 기준으로 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 타측의 표면에 도포된다. 이러한 제1금속 도포층(121,131)은 각각 금속 산화물 몸체(110)의 중앙(Ct)을 기준으로 금속 산화물 몸체(110)의 내측에 위치되도록 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면적보다 작도록 도포되어 형성된다.
제2금속 도포층(122,132)은 각각 제1금속 도포층(121,131)의 중앙(Ct)을 기준으로 제1금속 도포층(121,131)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면에 도포되어 형성된다. 여기서, 제2금속 도포층(122)은 제1금속 도포층(121)의 중앙(Ct)을 기준으로 제1금속 도포층(121)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 도포되어 형성되며, 제2금속 도포층(132)은 제1금속 도포층(131)의 중앙(Ct)을 기준으로 제1금속 도포층(131)의 제1방향(Z)의 타측의 표면에 도포되어 형성된다. 이러한 제2금속 도포층(122,132)은 각각 제1금속 도포층(121,131)의 내측에 위치되도록 제1금속 도포층(121,131)의 중앙(Ct)을 기준으로 제1금속 도포층(121,131)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면적보다 작도록 도포되어 형성된다.
금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면에 형성되는 제1금속 도포층(121,131)이나 제2금속 도포층(122,132)은 각각 금속 페이스트를 원판형으로 인쇄한 후 180 내지 250℃에 열처리하여 형성되고, 금속 페이스트는 금속 나노 분말 90 내지 95wt％와 유기용제 5 내지 10wt％를 혼합하여 형성하며, 금속 나노 분말은 재질이 Ag이며 평균입경이 0.5 내지 20㎚인 것을 사용한다. 여기서, 유기용제는 EC(ethylene carbonate)나 DMC(dimethyl carbonate)가 사용되며, 금속 산화물 몸체(110)에 형성된 제1동도금선(160)이나 제2동도금선(170)이 연결되는 제1금속 도포층(121,131)이나 제2금속 도포층(122,132)의 형성 시 금속 나노 분말과 유기용제만 사용함으로써 열처리 온도를 낮출 수 있게 된다.
본 발명은 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 제1금속 도포층(121,131)이나 제2금속 도포층(122,132)의 형성 시 열처리 온도를 180 내지 250℃로 낮추어 열처리함으로써 열처리 온도로 인해 Bi2O3가 휘발되는 것을 방지할 수 있으며, Bi2O3가 휘발되는 것을 방지함으로써 Bi2O3가 휘발로 인해 발생될 수 있는 금속 산화물 몸체(110)에서 누설 전류가 증가되는 것을 방지하여 제품 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
제1금속 도포층(121,131)이나 제2금속 도포층(122,132)은 다른 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 타측의 표면에 형성된 제1금속 도포층(131)과 제2금속 도포층(132)은 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 형성된 제1금속 도포층(121)과 제2금속 도포층(122)과 동일하게 형성됨으로 제1방향(Z)의 타측의 표면에 형성된 제1금속 도포층(131)과 제2금속 도포층(132)의 형상의 다른 실시예에 대한 설명은 생략한다. 도 5에 도시된 바와 같이 제1금속 도포층(121)과 제2금속 도포층(122)은 각각 원판형 금속판(121a,122a)과 다수개의 돌출 금속판(121b,122b)을 포함을 포함하여 구성된다.
원판형 금속판(121a,122a)은 금속 산화물 몸체(110)나 제1금속 도포층(121,131)의 중앙(Ct)을 기준으로 금속 산화물 몸체(110)나 제1금속 도포층(121,131)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면에 도포되며, 다수개의 돌출 금속판(121b,122b)은 각각 원판형 금속판(121a,122a)의 가장자리 끝단에 각각 연장되어 형성된다. 이러한 다수개의 돌출 금속판(121b,122b)은 각각 제2방향(X)의 일측의 끝단이 원판형 금속판(121a,122a)의 가장자리 끝단에 각각 연결되며 제2방향(X)의 타측의 끝단은 금속 산화물 몸체(110)나 제1금속 도포층(121,131)의 제1방향(Z)의 일측이나 타측의 표면의 내측에 위치되도록 도포되며, 각각의 타측의 끝단은 곡선으로 형성된다. 이와 같이 제1금속 도포층(121,131)이나 제2금속 도포층(122,132)은 각각 원판형 금속판(121a,122a)과 다수개의 돌출 금속판(121b,122b)으로 형성함으로써 금속 산화물 몸체(110)를 원통형 디스크 형상으로 형성함으로써 가장자리 둘레를 따라 발생될 수 있는 결함에 의한 발열 발생 시 제1금속 도포층(121,131)이나 제2금속 도포층(122,132)을 통해 퓨즈판(150)으로 용이하게 전달할 수 있도록 하여 발열에 의한 제품 보호의 신뢰성을 개선시킬 수 있게 된다.
ACP(140)는 도 2에서와 같이 다수개의 코팅된 금속 입자(141)와 바인더(142)를 포함하여 구성된다.
다수개의 코팅된 금속 입자(141)는 각각 금속 입자(141a)와 금속 코팅층(141b)을 포함하여 구성된다. 금속 입자(141a)는 구형으로 형성되며, 금속 코팅층(141b)은 구형으로 형성된 금속 입자(141a)의 표면을 감싸도록 도포되어 제1전극층(120)과 퓨즈판(150)이 서로 전기적으로 도통되도록 연결시킨다. 여기서, 금속 입자(141a)의 재질은 Bi와 Sn의 혼합물인 Bi-Sn계가 사용되며, 금속 코팅층(141b)은 Ag나 Au가 사용하여 다수개의 코팅된 금속 입자(141) 즉, ACP(140)가 130 내지 200℃의 저융점을 가지도록 한다. 여기서, 다수개의 코팅된 금속 입자(141)가 130 내지 200℃의 저융점에 녹도록 Bi와 Sn의 혼합하여 금속 입자(141a)를 형성하고 Ag나 Au를 사용하여 금속 코팅층(141b)을 형성하는 방법은 공지된 기술이 사용됨으로 설명을 생략한다. 바인더(142)는 다수개의 코팅된 금속 입자(141)와 혼합되어 사용되며, ACP(140)에 사용되는 공지된 바인더가 적용됨으로 설명을 생략한다. 이러한 ACP(140)는 다수개의 코팅된 금속 입자(141)와 바인더(142) 이외에 점도 조절물이 혼합되어 ACP(140)의 점도가 수십 내지 수백 cps(centi Poise)가 되도록 형성된다. 여기서 점도조절물은 알코올이 사용되며, ACP(140)를 제조하기 위해 사용되는 다수개의 코팅된 금속 입자(141), 바인더(142)와 점도조절물의 혼합방법은 공지된 방법을 적용함으로 설명을 생략한다.
이와 같이 다수개의 코팅된 금속 입자(141)와 바인더(142)를 포함하여 구성되는 ACP(140)는 130 내지 200℃의 저융점에서 금속 산화물 몸체(110)에 도포되는 제1전극층(120)과 퓨즈판(150)이 서로 전기적으로 도통되도록 용이하게 연결시킴에 따라 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 금속 산화물 몸체(110) 즉, 바리스터 본체와 퓨즈판(150)의 접합을 용이하게 제조할 수 있어 제품 생산성을 개선시킬 수 있다. 이러한 ACP(140)는 열압착에 의해 제1전극층(120)에 퓨즈판(150)을 접합시킴에 따라 낮은 온도에서 제1전극층(120)에 퓨즈판(150)을 접합시켜 전기적으로 도통되도록 연결시킴으로써 제1전극층(120)에 퓨즈판(150)을 접합 시 열에 의해 제1전극층(120)이 녹아 손상되는 것을 방지할 수 있다.
퓨즈판(150)은 도 1 및 도 2에서와 같이 절연 기판(151), 비아홀 패턴(via hall pattern)(152), 한 쌍의 제1라우터 패턴(router pattern)(153,154), 제2라우터 패턴(155) 및 퓨즈 패턴(156)을 포함하여 구성된다.
절연 기판(151)은 제1전극층(120)과 퓨즈판(150)이나 제1동도금선(160)이 전기적으로 연결되는 것을 방지하며, 절연 기판(151)은 세라믹 재질이 사용되며, 제1동도금선(160)의 제2방향(X)의 일측과 수평이 되도록 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 배치된다. 여기서, 절연 기판(151)은 제2방향(X)을 기준으로 각도(θ1)만큼 경사지게 배치된다. 예를 들어, 제1동도금선(160)이나 제2동도금선(170)이 실장될 부분 즉, 제1동도금선(160)이나 제2동도금선(170)의 제2방향(X)의 타측과 제2방향(X)이 평행한 상태에서 제1동도금선(160)의 제2방향(X)의 일측이 각도(θ2)만큼 경사지게 금속 산화물 몸체(110)에 배치되며, 이 각도(θ2)만큼 절연 기판(151)은 경사지게 배치됨에 따라 절연 기판(151)과 제1동도금선(160)의 제2방향(X)의 일측이 서로 수평이 되도록 배치된다.
비아홀 패턴(via hall pattern)(152)은 절연 기판(151)의 제2방향(X)의 일측에 형성된다. 비아홀 패턴(152)은 절연 기판(151)을 제1방향(Z)으로 관통되는 관통홀을 형성한 후 관통홀의 내주면에 금속을 도포하여 절연 기판(151)의 제1방향(Z)의 일측과 타측의 표면이 서로 전기적으로 연결되도록 형성한다.
한 쌍의 제1라우터 패턴(153,154)은 각각 절연 기판(151)의 제2방향(X)의 일측에 비아홀 패턴(152)과 접하여 연결되도록 절연 기판(151)의 제1방향(Z)의 일측과 타측의 표면에 각각 형성된다. 한 쌍의 제1라우터 패턴(153,154) 중 절연 기판(151)의 제1방향(Z)의 타측의 표면에 형성된 제1라우터 패턴(154)은 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 도포되는 제1전극층(120)에 ACP(140)에 의해 접합되어 연결된다. 즉, 절연 기판(151)은 제1방향(Z)의 타측의 표면에 형성된 제1라우터 패턴(154)을 ACP(140)을 이용해 제1전극층(120)에 접착시켜 연결시킴에 의해 금속 산화물 몸체(110)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 배치되어 접합된다.
제2라우터 패턴(155)은 절연 기판(151)의 제2방향(X)의 타측에 절연 기판(151)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 형성된 제1라우터 패턴(153)과 이격되도록 절연 기판(151)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 형성된다. 제2라우터 패턴(155)은 제1방향(Z)의 일측의 표면에 제1동도금선(160)이 솔더 볼(155a)에 의해 연결되며, 솔더 볼(155a)은 Ag, Cu 및 Sn 중 둘 이상을 혼합하여 형성하여 220 내지 300℃에 녹도록 한다. 즉, 솔더 볼(155a)은 220 내지 300℃에 녹도록 Ag, Cu 및 Sn 중 둘 이상을 혼합하여 형성한다.
퓨즈 패턴(156)은 절연 기판(151)의 제1방향(Z)의 일측의 표면에 형성되어 제1라우터 패턴(154)과 제2라우터 패턴(155)이 전기적으로 도통되도록 연결한다. 퓨즈 패턴(156)의 폭길이(W1)는 도 3에서와 같이 제1라우터 패턴(153.154)의 폭길이(W2)와 제2라우터 패턴(155)의 폭길이(W3)보다 작도록 형성하여 동일한 온도 조건에서 퓨즈 패턴(156)이 제1라우터 패턴(153.154)이나 제2라우터 패턴(155)보다 먼저 녹을 수 있도록 하여 퓨즈 동작의 신뢰성을 개선시킨다. 퓨즈 패턴(156)은 또한, 두께(T1)가 도 2에서와 같이 제1라우터 패턴(153.154)의 두께(T2)와 제2라우터 패턴(155)의 두께(T3)보다 작게 형성하여 동일한 온도 조건에서 퓨즈 패턴(156)이 제1라우터 패턴(153.154)이나 제2라우터 패턴(155)보다 먼저 녹을 수 있도록 하여 퓨즈 동작의 신뢰성을 개선시킨다. 제1라우터 패턴(153.154)의 폭길이(W2)와 제2라우터 패턴(155)의 폭길이(W3)나 제1라우터 패턴(153.154)의 두께(T2)와 제2라우터 패턴(155)의 두께(T3)는 서로 동일하게 형성하다.
퓨즈판(150)은 퓨즈 패턴(156)의 퓨즈 동작의 신뢰성을 개선하기 위해 비아홀 패턴(152)과 한 쌍의 제1라우터 패턴(153,154)과 제2라우터 패턴(154)의 재질보다 퓨즈 패턴(155)의 녹는 온도가 낮도록 퓨즈 패턴(155)의 재질을 사용한다. 예를 들어, 비아홀 패턴(152)과 한 쌍의 제1라우터 패턴(153,154)과 제2라우터 패턴(155)과 퓨즈 패턴(156) 중 비아홀 패턴(152)과 한 쌍의 제1라우터 패턴(153,154)과 제2라우터 패턴(154)의 재질은 각각 Cu나 Ag가 사용되면, 퓨즈 패턴(155)의 재질은 Ag, Cu 및 Sn을 혼합하여 형성함에 의해 퓨즈 패턴(155)이 220 내지 300℃에 녹아 제1라우터 패턴(153)과 제2라우터 패턴(154)사이가 오픈(open)되도록 한다. 이러한 퓨즈 패턴(155)은 도 3에서와 같이 사각 라우터 패턴이나 도 4나 도 5에 도시된 솔더 볼(156) 형상이 사용된다.
이와 같이 퓨즈판(150)은 솔더 볼(155a)과 퓨즈 패턴(155)이 각각 220 내지 300℃에 녹도록 Ag, Cu 및 Sn 중 둘 이상을 혼합하여 형성함으로써 퓨즈판(150)에 미리 제1동도금선(160)을 연결한 후 퓨즈판(150)을 130 내지 200℃의 저융점에 의해 녹는 ACP(140)을 이용해 금속 산화물 몸체(110)에 형성된 제1전극층(120)에 연결함으로써 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터를 용이하게 제조할 수 있다. 여기서, 솔더 볼(155a)과 퓨즈 패턴(155)이 220 내지 300℃에 녹도록 Ag, Cu 및 Sn 중 둘 이상을 혼합하는 방법은 공지된 기술이 사용됨으로 설명을 생략한다.
제1동도금선(160)과 제2동도금선(170)은 각각 제2방향(X)의 일측이 경사지도록 제1전극층(120)에 배치되어 퓨즈판(150)이나 제2전극층(130)에 연결된다. 절연 피복부재(180)는 에폭시 재질이 사용된다.
이와 같이 본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 ACP(140)를 이용해 바리스터 본체 즉, 금속 산화물 몸체(110)와 퓨즈부(150)를 접합시킴에 의해 제조가 용이하며, 제1전극층(120)이나 제2전극층(130) 제조 시 사용되는 금속 페이스트에 유리 프릿(glass frit)을 사용하지 않고 금속 나노 분말만을 이용함으로써 열처리 온도를 낮추어 열처리 온도로 인해 금속 산화물 몸체(110)의 재질 중 Bi2O3가 휘발되는 것을 방지하여 누설 전류가 증가되는 것을 방지함으로써 제품 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터는 금속 산화물 바리스터 제조 산업 분야에 적용할 수 있다.
110: 금속 산화물 몸체 120: 제1전극층
130: 제2전극층 121,131: 제1금속 도포층
122,132: 제2금속 도포층 140: ACP
141: 코팅된 금속 입자 142:바인더
150: 퓨즈판 151: 절연 기판
152: 비아홀 랜드 153,154: 제1라우터 패턴
155: 제2라우터 패턴 156: 퓨즈 패턴
160: 제1동도금선 170: 제2동도금선
180: 절연 피복부재

Claims (11)

  1. 금속 산화물 몸체;
    상기 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측의 표면에 도포되는 제1전극층;
    상기 금속 산화물 몸체의 제1방향의 타측의 표면에 도포되는 제2전극층;
    상기 제1전극층의 제1방향의 일측의 표면에 부착되는 ACP(anistropic conductive paste);
    상기 ACP에 접착되어 상기 제1전극층에 전기적으로 도통되도록 연결되는 퓨즈판;
    상기 퓨즈판에 상기 제1방향과 직교되는 제2방향의 일측이 연결되는 제1동도금선(copper plated wire);
    상기 제2전극층의 제1방향의 타측의 표면에 제2방향의 일측이 접착되어 연결되는 제2동도금선; 및
    상기 제1동도금선과 상기 제2동도금선의 각각의 제2방향의 일측과 상기 금속 산화물 몸체와 상기 퓨즈판을 감싸도록 형성되는 절연 피복부재를 포함하며,
    상기 제1방향은 상기 금속 산화물 몸체, 상기 제1전극층, 상기 제2전극층 및 상기 퓨즈판의 두께방향을 나타내며, 상기 제2방향은 상기 금속 산화물 몸체, 상기 제1전극층, 상기 제2전극층, 상기 퓨즈판, 상기 제1동도금선 및 상기 제2동도금선의 각각의 길이방향을 나타내고,
    상기 제1전극층과 상기 제2전극층은 각각 상기 금속 산화물 몸체의 중앙을 기준으로 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측이나 타측의 표면에 도포되는 제1금속 도포층; 및 상기 제1금속 도포층의 중앙을 기준으로 제1금속 도포층의 제1방향의 일측이나 타측의 표면에 도포되어 형성되는 제2금속 도포층을 포함하며, 상기 제1금속 도포층은 상기 금속 산화물 몸체의 중앙을 기준으로 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측이나 타측의 표면적보다 작도록 도포되어 형성되고, 상기 제2금속 도포층은 상기 제1금속 도포층의 중앙을 기준으로 제1금속 도포층의 제1방향의 일측이나 타측의 표면적보다 작도록 도포되어 형성되며, 상기 제1금속 도포층이나 상기 제2금속 도포층은 각각 금속 페이스트를 원판형으로 인쇄한 후 180 내지 250℃에 열처리하여 형성되고, 상기 금속 페이스트는 금속 나노 분말 90 내지 95wt％와 유기용제 5 내지 10wt％를 혼합하여 형성하며, 금속 나노 분말은 재질이 Ag이며 평균입경이 0.5 내지 20㎚인 것을 사용하는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 몸체는 ZnO, Bi2O3, Pr6O11, CoO, NiO 및 MnO 중 혼합하여 원통형 디스크 형상으로 형성되는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속 도포층이나 상기 제2금속 도포층은 각각 금속 산화물 몸체나 제1금속 도포층의 중앙을 기준으로 금속 산화물 몸체나 제1금속 도포층의 제1방향의 일측이나 타측의 표면에 도포되는 원판형 금속판; 및
    상기 원판형 금속판의 가장자리 끝단에 각각 연장되어 형성되는 다수개의 돌출 금속판을 포함하며,
    상기 다수개의 돌출 금속판은 각각 제2방향의 일측의 끝단이 상기 원판형 금속판의 가장자리 끝단에 각각 연결되며 제2방향의 타측의 끝단은 금속 산화물 몸체나 제1금속 도포층의 제1방향의 일측이나 타측의 표면의 내측에 위치되도록 도포되며, 각각의 타측의 끝단은 곡선으로 형성되는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 ACP는 다수개의 코팅된 금속 입자; 및
    상기 다수개의 코팅된 금속 입자와 혼합되는 바인더를 포함하며,
    상기 다수개의 코팅된 금속 입자는 각각 금속 입자와, 상기 금속 입자의 표면을 감싸도록 도포되는 금속 코팅층을 포함하는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다수개의 코팅된 금속 입자는 각각 금속 입자와, 상기 금속 입자의 표면을 감싸도록 도포되는 금속 코팅층을 포함하고, 상기 금속 입자의 재질은 Bi와 Sn의 혼합물이 사용되며, 상기 금속 코팅층의 재질은 Ag나 Au가 사용하여 130 내지 200℃의 저융점을 가지도록 형성되는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 퓨즈판은 상기 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측의 표면에 도포되는 제1전극층에 배치되는 절연 기판;
    상기 절연 기판의 제2방향의 일측에 형성되는 비아홀 패턴(via hall pattern);
    상기 절연 기판의 제2방향의 일측에 상기 비아홀 패턴과 접하여 연결되도록 절연 기판의 제1방향의 일측과 타측의 표면에 각각 형성되는 한 쌍의 제1라우터 패턴(router pattern);
    상기 절연 기판의 제2방향의 타측에 절연 기판의 제1방향의 일측의 표면에 형성된 상기 제1라우터 패턴과 이격되도록 절연 기판의 제1방향의 일측의 표면에 형성되는 제2라우터 패턴; 및
    상기 절연 기판의 제1방향의 일측의 표면에 형성되어 상기 제1라우터 패턴과 상기 제2라우터 패턴이 전기적으로 도통되도록 연결하는 퓨즈 패턴을 포함하며,
    상기 절연기판은 제1동도금선의 제2방향의 일측과 수평이 되도록 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측의 표면에 배치되며, 상기 한 쌍의 제1라우터 패턴 중 절연 기판의 제1방향의 타측의 표면에 형성된 제1라우터 패턴은 금속 산화물 몸체의 제1방향의 일측의 표면에 도포되는 제1전극층에 ACP에 의해 접합되어 연결되는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2라우터 패턴은 제1방향의 일측의 표면에 제1동도금선이 솔더 볼에 의해 연결되며, 상기 솔더 볼은 Ag, Cu 및 Sn 중 둘 이상을 혼합하여 형성되는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 퓨즈 패턴의 폭길이는 상기 제1라우터 패턴의 폭길이와 상기 제2라우터 패턴의 폭길이 보다 작도록 형성되는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 비아홀 패턴과 상기 한 쌍의 제1라우터 패턴과 상기 제2라우터 패턴과 상기 퓨즈 패턴 중 상기 비아홀 패턴과 상기 한 쌍의 제1라우터 패턴과 상기 제2라우터 패턴의 재질은 각각 Cu나 Ag가 사용되며, 상기 퓨즈 패턴은 사각 라우터 패턴이나 솔더 볼이 사용되며, 재질은 Ag, Cu 및 Sn을 혼합하여 형성함에 의해 퓨즈 패턴이 220 내지 300℃에 녹아 제1라우터 패턴과 제2라우터 패턴 사이가 오픈(open)되도록 하는 과전류 보호 기능을 가지는 금속 산화물 바리스터.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11900469B2 (en) * 2015-02-03 2024-02-13 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Point-of-service tool for entering claim information
CN113192713B (zh) * 2021-04-27 2023-05-23 广西新未来信息产业股份有限公司 一种热保护压敏电阻

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134695A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Kyocera Corp チップヒューズ及びその製造方法
JP2002305101A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Murata Mfg Co Ltd 表面実装型正特性サーミスタおよびその製造方法
JP2003229303A (ja) * 2002-02-05 2003-08-15 Nippon Chemicon Corp 電圧非直線性抵抗器及びその製造方法
KR20130026830A (ko) * 2011-09-06 2013-03-14 옵토팩 주식회사 접착제
KR101458720B1 (ko) 2013-10-25 2014-11-05 주식회사 티팩토리 열적으로 퓨징되는 mov 장치 및 이를 포함하는 회로

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808850A (en) * 1996-05-23 1998-09-15 Lightning Eliminators & Consultants, Inc. MOV surge arrester
US5936824A (en) * 1997-08-13 1999-08-10 Lightning Eliminators And Consultants Encapsulated MOV surge arrester for with standing over 100,000 amps of surge per doc
JP3898958B2 (ja) * 2002-02-18 2007-03-28 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 異方導電性接着剤及び電気装置
JP2003243605A (ja) * 2002-02-21 2003-08-29 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
MXPA06012057A (es) * 2004-04-19 2007-01-25 Soule Protection Surtensions Dispositivo de proteccion contra sobretensiones con medios de desconexion e indicacion visual mejorados.
JP4035733B2 (ja) * 2005-01-19 2008-01-23 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法及び電気的接続部の処理方法
US7477503B2 (en) * 2005-04-30 2009-01-13 Efi Electronics Corporation Circuit protection device
CN102356526B (zh) * 2009-03-19 2013-08-28 昭和电工株式会社 放电间隙填充用组合物和静电放电保护体
JP5833809B2 (ja) * 2010-02-01 2015-12-16 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、接合体及び接続方法
FR2958788B1 (fr) * 2010-04-09 2015-01-30 Abb France Varistance comprenant une electrode avec une partie en saillie formant pole et parafoudre comprenant une telle varistance
JP2014065766A (ja) * 2012-09-24 2014-04-17 Dexerials Corp 異方性導電接着剤
US20160370210A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Amphenol Thermometrics, Inc. Modular flexible sensor array

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134695A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Kyocera Corp チップヒューズ及びその製造方法
JP2002305101A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Murata Mfg Co Ltd 表面実装型正特性サーミスタおよびその製造方法
JP2003229303A (ja) * 2002-02-05 2003-08-15 Nippon Chemicon Corp 電圧非直線性抵抗器及びその製造方法
KR20130026830A (ko) * 2011-09-06 2013-03-14 옵토팩 주식회사 접착제
KR101458720B1 (ko) 2013-10-25 2014-11-05 주식회사 티팩토리 열적으로 퓨징되는 mov 장치 및 이를 포함하는 회로

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