KR102314494B1 - 오픈모드 보호소자, 이의 제조방법 및 이를 구비한 전자장치 - Google Patents

오픈모드 보호소자, 이의 제조방법 및 이를 구비한 전자장치 Download PDF

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Abstract

오픈모드 보호소자 및 이를 구비한 전자장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈모드 보호소자는 일정간격으로 서로 이격되는 제1부분과 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판; PPTC 기판의 제1부분과 제2부분의 일측 면의 전극 상에 양단 전극이 각각 연결되는 과전류 보호부; 및 PPTC 기판의 상측 및 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮도록 형성되는 몰딩부를 포함하는 오픈모드 보호소자를 제공한다. 여기서, 제1부분의 타측 면은 일정간격으로 서로 이격된 입력전극 및 출력전극이 구비되고, 제1부분의 일측 면의 전극과 출력전극, 및 제2부분의 일측 면의 전극과 타측 면의 접지전극은 측면전극으로 연결된다.

Description

오픈모드 보호소자, 이의 제조방법 및 이를 구비한 전자장치{Protection device for open mode, method for manufacturing the same, and electric apparatus with the same}
본 발명은 오픈모드 보호소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보호소자의 이상 과열을 억제할 수 있는 오픈모드 보호소자, 이의 제조방법 및 이를 구비한 전자장치에 관한 것이다.
최근 전력 효율이 높고 제어가 용이한 LED를 이용한 조명장치는 디스플레이 장치의 백라이트, 자동차의 각종 램프, 디밍을 이용한 스마트 조명 등의 분야에서 보편화되고 있다.
이러한 LED 조명은 LED로 이루어진 부하에 일정한 전류를 제공하는 정전류 방식의 점등 회로를 구비한다. 여기서, 정전류원과 부하 사이에 ESD(ElectroStatic Discharge), EOS(Electrical over stress) 또는 서지(surge)가 유입되는 경우 회로를 보호하기 위해 접지측으로 바이패시키는 보호소자가 구비된다.
이와 같은 정전류 방식의 전자장치에서, 상기와 같은 전기적 충격에 의해 LED 중 어느 하나가 파손되어 부하가 오픈 상태로 되면, 정전류원의 전류는 모두 보호소자로 흐르며, 이때, 보호소자는 양단 전압이 지속적으로 상승하여 과열되며, 과도한 경우 발화되어 화재의 원인이 된다.
따라서 LED 부하에 대하여 ESD, EOS 또는 서지에 대한 보호기능과 함께 부하의 오픈모드에 따른 보호소자의 과열을 억제할 수 있는 기술의 개발이 절실한 실정이다.
아울러, 종래의 과열을 방지하기 위한 기술들은 보호소자와 온도보상용 소자를 이용한 회로는 구조가 복잡하고, 적어도 2개의 소자를 조합함에 따라 구조가 복잡하여 소형화 및 대량생산이 용이하지 않은 실정이다.
따라서 이러한 보호소자는 전기충격에 대한 보호기능 및 과열억제의 두 가지 기능을 구현하면서도 대량생산이 용이한 간단한 구조의 보호소자의 개발이 요구된다.
KR 1005199 B (2010.12.24 등록)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, PPTC 기판을 이용한 간단한 적층 구조로 부하의 오픈모드 동작에 따른 보호소자의 이상 과열의 억제 기능 및 대량생산을 동시에 구현할 수 있는 오픈모드 보호소자, 이의 제조방법 및 이를 구비한 전자장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 서로 이격되는 제1부분과 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판; 상기 PPTC 기판의 상기 제1부분의 상측에 형성된 상면전극과 제2부분의 상측에 형성된 상면전극에 양단의 외부전극이 연결되는 과전류 보호부; 및 상기 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮는 몰딩부;를 포함하고, 상기 제1부분은 제2부분보다 크게 형성되며, 상기 제1부분은 하면에 일정 간격으로 이격된 입력전극 및 출력전극을 포함하고, 상기 제2부분은 하면에 접지전극을 포함하며, 상기 제2부분은 상기 제1부분의 10~30% 크기를 갖도록 형성되는 오픈모드 보호소자를 제공한다.
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또한, 상기 제1부분의 상면전극과 상기 출력전극 및 상기 제2부분의 상면전극과 상기 접지전극은 측면전극으로 연결되며, 상기 측면전극은 반원통형 홈 형상을 갖고, 전도성물질이 상기 반원통형 홈의 표면에 도포되거나 상기 반원통형 홈의 내부에 충전될 수 있다.
또한, 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 공간부는 상기 몰딩부재로 채워질 수 있다.
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또한, 상기 오픈모드 보호소자는 비전도성 수지이며, 상기 제1부분 및 상기 제2부분의 상면전극에 각각 형성되어 상기 과전류 보호부의 양측에 구비된 외부전극에 대응하는 영역을 둘러싸는 정렬가이드를 더 포함할 수 있다.
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한편, 본 발명은 정전류원; 상기 정전류원에 의해 구동되는 LED로 이루어진 부하; 상기 정전류원 및 상기 부하의 일측이 연결되는 접지단자; 및 상기 접지단자와 연결되는 오픈모드 보호소자;를 포함하는 전자장치를 제공한다. 여기서, 상기 오픈모드 보호소자는 서로 이격되는 제1부분과 상기 제1부분의 10~30% 크기를 갖도록 형성되는 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판; 상기 PPTC 기판의 상기 제1부분의 상측에 형성된 상면전극과 제2부분의 상측에 형성된 상면전극에 양단의 외부전극이 연결되는 과전류 보호부; 및 상기 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮는 몰딩부;를 포함하고, 상기 PPTC 기판의 제1부분은 하면에 일정 간격으로 이격된 입력전극 및 출력전극을 포함하고, 상기 PPTC 기판의 제2부분은 하면에 접지전극을 포함하여, 상기 입력전극이 상기 정전류원의 타측에 연결되며, 상기 출력전극이 상기 부하의 타측에 연결되고, 상기 접지전극이 상기 접지단자와 연결될 수 있다.
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한편, 본 발명은 양면에 전극이 형성된 대면적 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판에 슬릿을 형성하는 단계; 상기 대면적 PPTC 기판의 하면 전극이 서로 다른 면적을 가지도록 에칭하는 단계; 상기 대면적 PPTC 기판의 양측 및 단위소자에 대응하는 단위구역의 경계면 상에 일정간격으로 펀칭하는 단계; 상기 펀칭에 의해 형성된 관통구를 전도성물질로 도금하는 단계; 상기 슬릿을 가로질러 상기 대면적 PPTC 기판의 상면 전극 상에 과전류 보호소자를 일정간격으로 실장하는 단계; 상기 대면적 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호소자를 덮도록 몰딩부재로 몰딩하는 단계; 및 상기 몰딩된 대면적 PPTC 기판을 하나의 과전류 보호소자를 포함하는 단위소자로 절단하는 단계;를 포함하는 오픈모드 보호소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 몰딩하는 단계는 상기 슬릿을 상기 몰딩부재로 채우는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 몰딩하는 단계 이후에, 상기 대면적 PPTC 기판의 하면 전극을 도금하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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또한, 상기 오픈모드 보호소자의 제조방법은 상기 실장하는 단계 이전에, 상기 대면적 PPTC 기판의 상면전극 상에 상기 보호소자의 양측에 구비된 외부전극에 대응하는 영역을 둘러쌓도록 비전도성 수지를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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본 발명에 의하면, PPTC 기판을 두 부분으로 분리하고, 상하면 전극을 연결하며, 어느 한 부분에 분리된 한 쌍의 하면 전극을 구비하여 과전류 보호부를 적층함으로써, 부하의 오픈모드 동작에 따른 과전류 보호부의 과전류 또는 이상 온도 상승을 감지하여 전류를 감소시키므로 온도 또는 전류의 상승을 억제하고 따라서 이상 과열에 의한 과전류 보호부의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 과전류 보호부 자체의 이상 과열을 억제함으로써, 인접한 회로부품의 손상을 방지할 뿐만 아니라 보호소자의 발화로 인한 화재를 미연에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 대면적 PPTC 기판의 슬릿에 몰딩부재를 채움으로써, 슬릿에 의한 강도의 열화를 향상시키는 동시에 단위소자 내에서 PPTC 기판과 과전류 보호부 사이의 결합력을 향상시킬 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 분리된 PPTC 기판의 상하면 전극을 연결하는 측면전극을 구비함으로써, 전극의 부착 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 대면적 PPTC 기판에 슬릿을 형성하여 과전류 보호부를 실장함으로써, 구조가 간단하고 대량 생산이 가능하고 제품의 크기의 조정이 용이하여 규격화에 유연성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 기존의 과전류 보호부를 대면적 PPTC 기판에 실장함으로써, 기존 제품의 용도에 따라 대면적 PPTC 기판의 설계 및 배치가 용이하여 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈모드 보호소자의 단면도,
도 2는 도 1의 오픈모드 보호소자의 사시도,
도 3은 도 1의 오픈모드 보호소자의 적층 관계를 나타낸 분리사사도,
도 4는 도 1의 오픈모드 보호소자의 하면도,
도 5는 도 1의 오픈모드 보호소자의 등가회로도,
도 6은 도 1의 오픈모드 보호소자의 온도특성을 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈모드 보호소자를 구비한 전자장치의 개략적 구성도,
도 8은 도 7의 전자장치에서 부하의 정상 동작을 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 7의 전자장치에서 부하의 오픈모드 동작을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈모드 보호소자의 제조방법의 순서도,
도 11 및 도 12는 대면적 기판에 슬릿을 형성한 상태를 나타낸 평면도 및 단면도,
도 13 및 도 14는 대면적 기판의 하면을 에칭한 상태를 나타낸 평면도 및 단면도,
도 15 및 도 16은 대면적 기판을 펀칭한 상태 및 도금한 상태를 나타낸 평면도 및 단면도,
도 17 및 도 18은 대면적 기판에 과전류 보호부를 실장한 상태를 나타낸 평면도 및 단면도,
도 19는 에폭시 시트의 가압 및 열융착에 의해 몰딩된 상태를 나타낸 단면도, 그리고,
도 20은 몰딩된 대면적 기판을 단위소자로 절단하는 위치를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오픈모드 보호소자(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, PPTC 기판(110), 과전류 보호부(120) 및 몰딩부(130)를 포함한다.
오픈모드 보호소자(100)는 정전류원 및 LED로 이루어진 부하 사이에 배치되어 외부에서 유입되는 ESD, EOS 또는 서지 전류를 접지로 바이패스시킴으로써, 정전류원 및 부하를 포함하는 회로를 보호한다.
PPTC 기판(110)은 일정간격으로 서로 이격되는 제1부분(110-1) 및 제2부분(110-2)을 포함한다. 여기서, 제1부분(110-1)은 과전류 보호부(120)의 온도 또는 전류가 증가함에 따라 전류를 감소시키기 위한 것이고, 제2부분(110-2)은 오픈모드 보호소자(100)를 3단자형으로 구성하기 위한 것이다.
즉, PPTC 기판(110)의 제1부분(110-1)은 과전류 보호부(120)의 온도 또는 전류를 감지한다. 이때, 보호 대상인 복수의 LED 중 어느 하나의 파손에 의해 부하가 오픈 상태로 되면, 정전류원에서 제공되는 전류가 모두 과전류 보호부(120)로 흐르면서 과전류 보호부(120)의 온도 또는 전류가 증가함에 따라 제1부분(110-1)은 과전류 보호부(120)의 전류를 감소시킨다.
또한, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2)은 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이의 공간부(118)에 의해 기능적으로 분리될 수 있다. 여기서, 제2부분(110-2)은 접지전극(113)과 과전류 보호부(120)를 연결하기 위한 기능만을 가지며, 기재층(110a)에 의한 과열 방지기능은 갖지 않는다.
이와 같이, 동일 기재층(110a)에 의해 제1부분(110-1) 및 제2부분(110-2)을 구성함으로써, 3단자 구조를 용이하게 구현할 수 있다.
이때, 실질적으로 제1부분(110-1)은 PPTC 소자로서 과열 또는 전류 억제 기능을 하며, 제2부분(110-2)은 전극 기능만을 갖기 때문에 제2부분(110-2)은 최소 면적으로 구비되는 것이 바람직하며, 오픈모드 보호소자(100)의 규격에 따른 접지전극(113)의 크기 정도의 면적을 가질 수 있다. 일례로, 제2부분(110-2)은 제1부분(110-1)의 10~30% 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
이와 같이 오픈모드 보호소자(100)가 3단자형으로 구성되는 경우, PPTC와 바리스터와 같은 과전류 보호부가 T자 형태로 구성되므로, PPTC와 바리스터를 직렬로 구성하는 경우에 비하여 클램핑 전압을 감소시킬 수 있다.
즉, PPTC와 바리스터가 직렬 연결되는 경우, 부하에 대하여 바리스터에 의한 클램핑 전압은 PPTC의 양단 전압만큼 상승하기 때문에 과전류 보호부(120)의 과전류 또는 과전압의 억제를 위한 보호범위가 좁아지므로 제품의 신뢰성이 떨어질 수 있다.
반면, 본 발명의 오픈모드 보호소자(100)는 부하에 대하여 바리스터만이 병렬 연결되기 때문에, 클램핑 전압이 상술한 경우에 비하여 감소하고 따라서 과전류 보호부(120)의 과전류 또는 과전압의 억제를 위한 보호범위가 넓어지므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이때, PPTC 기판(110)은 기재층(110a)이 전도성 필러가 분산된 폴리머층을 포함하는 기재층(110a)을 포함할 수 있다. 여기서, 전도성 필러는 카본블랙(carbon black)을 포함할 수 있다.
PPTC 기판(110)의 상면 및 하면에 구비되는 전극들(111~114,116)은 기재층(110a)에 Ni 또는 Cu 도금 처리된 것일 수 있다. 이때, Cu 표면의 접착성 향상을 위하여 Fe, Ni, Cr 및 Ag 중 어느 하나로 추가 도금 처리된 것일 수 있다.
제1부분(110-1)은 입력전극(111), 출력전극(112), 제1 상면전극(114), 및 제1 측면전극(115)을 포함한다.
입력전극(111)은 기재층(110a)의 하면 일측에 구비되고, 출력전극(112)은 기재층(110a)의 하면 타측에서 입력전극(111)과 일정거리 이격되게 구비되며, 제1 상면전극(114)은 기재층(110a)의 상면 전체에 구비된다.
이때, 입력전극(111)과 출력전극(112)은 기재층(110a)의 동일 면상에 구비되며, 에칭에 의해 그 사이가 이격될 수 있다. 즉, 기재층(110a)의 하면의 전체에 걸쳐 입력전극(111)과 출력전극(112) 사이에는 에칭부분(119)이 형성되어 입력전극(111)과 출력전극(112) 사이를 이격시킬 수 있다.
제1 측면전극(115)은 출력전극(112)과 제1 상면전극(114) 사이를 연결하기 위한 것으로, 제2부분(110-2)에 대한 반대 측면, 즉, 외부로 노출되는 측면에 구비될 수 있다. 이에 의해, 기재층(110a)의 하면에 구비된 출력전극(112)과 상면에 구비된 제1 상면전극(114)이 전기적으로 연결되고, 제1 상면전극(114)에 실장되는 과전류 보호부(120)와 연결될 수 있다.
상기 제2부분(110-2)은 접지전극(113), 제2 상면전극(116) 및 제2 측면전극(117)을 포함한다.
접지전극(113)은 기재층(110a)의 하면 전체에 구비되고, 제2 상면전극(116)은 기재층(110a)의 하면 전체에 구비된다.
제2 측면전극(117)은 접지전극(113)과 제2 상면전극(116) 사이를 연결하기 위한 것으로, 제1부분(110-1)에 대한 반대 측면, 즉, 외부로 노출되는 측면에 구비될 수 있다. 이에 의해 기재층(110a)의 하면에 구비된 접지전극(113)과 상면에 구비된 제2 상면전극(116)이 전기적으로 연결되고, 제2 상면전극(116)에 실장되는 과전류 보호부(120)와 연결될 수 있다.
이때, 측면전극(115,117)은 펀칭에 의한 비아로 구현될 수 있다. 즉, 측면전극(115,117)은 펀칭에 의해 반원통형 홈 형상으로 구비되고, 상기 반원통형 홈에는 전도성물질을 포함할 수 있다. 일례로, 측면전극(115,117)은 전도성물질이 반원통형 홈의 표면에 도포되거나, 반원통형 홈의 내부에 충전될 수 있다. 이때, 상기 전도성물질은 Cu일 수 있다.
여기서, 기재층(110a)의 상면 및 하면에 구비된 전극(111~114,116)은 상술한 바와 같이, 기재층(110a) 상에 도금 처리되기 때문에 기재층(110a)과의 결합력이 열화될 수 있다, 특히, 기재층(110a)은 열에 따라 저항이 높아지는 특성을 갖는데, 이때, 온도가 상승하면 열수축이 발생하여 전극(111~114,116)과 기재층(110a)의 결합력이 열화될 수 있다. 특히, PPTC 기판(110)의 모서리 부근에서 전극(111~114,116)의 박리 현상을 초래할 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예에 따른 PPTC 기판(110)은 측면전극(115,117)에 의해 상면 및 하면 전극이 고정결합되는 구조를 구비함과 아울러 SMT 솔더링 공정시 솔더가 측면전극(115,117)의 반원통형 홈을 따라 상승함으로써, 측면전극(115,117)의 강도가 향상되므로 전극 사이의 고정성 및 기판 또는 다른 소자와의 부착성을 향상시킬 수 있다.
따라서 자동차의 헤드 램프 등과 같이 설치구조가 복합한 위치에도 부착의 안정성을 확보할 수 있다.
이와 같이, PPTC 기판(110)은 그 하면에서, 입력전극(111)과 출력전극(112)이 에칭부분(119)에 의해 이격 배치되고, 입력전극(111)과 접지전극(113)이 공간부(118)에 의해 이격 배치될 수 있다(도 4 참조).
여기서, 기재층(110a)의 상면에 구비된 상면전극(114,116)은 과전류 보호부(120)와 연결되고, 기재층(110a)의 하면에 구비된 전극(111~113)은 오픈모드 보호소자(100) 전체의 외부전극용 패드로서 기능할 수 있다. 일례로, 접지전극(113)은 정전류원 및 LED를 포함하는 부하의 일측에 공통으로 연결되고, 입력전극(111)은 상기 정전류원의 타측에 연결되며, 출력전극(112)은 상기 부하의 타측에 연결될 수 있다.
이때, 패드로서 사용되는 입력전극(111), 출력전극(112) 및 접지전극(113)은 납땜성 향상을 위해, Ag, Pt, Sn, Cr, Al, Zn 및 Au 중 어느 하나에 의해 추가로 도금 처리될 수 있다.
과전류 보호부(120)는 공간부(118)를 가로질러 PPTC 기판(110)의 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2)에 적층된다. 이때, 과전류 보호부(120)는 PPTC 기판(110)의 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2)에 양단이 각각 연결된다. 즉, 과전류 보호부(120)의 외부전극(121,122)은 제1부분(110-1)의 제1 상면전극(114) 및 제2부분(110-2)의 제2 상면전극(116)에 연결된다.
이러한 과전류 보호부(120)는 과전압 또는 과전류를 접지로 바이패스시키기 위한 것으로, 외부전극(121)을 통하여 유입되는 ESD, EOS 또는 서지에 의한 과전압 또는 과전류를 접지에 연결되는 외부전극(122)으로 통과시킬 수 있다.
여기서, 과전류 보호부(120)는 기제작된 단일 부품일 수 있다. 일례로, 과전류 보호부(120)는 바리스터(varistor), 써프레서(suppressor), GDT(Gas discharge tube) 및 다이오드 중 어느 하나일 수 있지만, 이에 특별히 한정되지 않고, 과전압 또는 과전류를 바이패스시킬 수 있는 소자를 포함할 수 있다.
이를 통해, 기존의 단일 부품을 PPTC 기판(110)에 실장함으로써, 제조공정이 단순화될 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 제품에 맞추어 PPTC 기판(110)을 용이하게 설계 및 배치할 수 있다.
이러한 과전류 보호부(120)는 PPTC 기판(110)의 상부에 적층 배치될 수 있다(도 3 참조). 이때, 과전류 보호부(120)는 솔더를 통하여 제1부분(110-1) 및 제2부분(110-2)의 상면전극(114,116)에 연결될 수 있다. 즉, 과전류 보호부(120)는 SMT 솔더링 공정을 통하여 PPTC 기판(110)의 상면전극(114,116) 상에 실장될 수 있다.
또한, 과전류 보호부(120)는 LED로 이루어진 부하의 오픈모드 동작시 정전류원의 일정한 전류를 접지전극(113)을 통하여 접지로 바이패스시킨다.
이러한 과전류 보호부(120)는 바리스터 물질층을 포함할 수 있다. 즉, 과전류 보호부(120)의 몸체(120a)는 바리스터 재료를 포함할 수 있다.
다른 예로서, 몸체(120a)는 소체로 이루어질 수 있다. 여기서 소체는 ZnO, BaTiO3, 및 SrTiO3 중 하나 이상을 포함하고, Pr, Bi, Ni, Mn, Cr, Co, Sb, Nd, Si, Ca, La, Mg, Al, Ti Sn, Nb, 및 Y 중 적어도 하나를 도펀트로 포함할 수 있다.
몰딩부(130)는 PPTC 기판(110) 및 과전류 보호부(120)를 보호하고, 단일소자로 패키징하기 위하여 PPTC 기판(110)의 상측 및 과전류 보호부(120)를 몰딩부재로 덮도록 형성된다. 여기서, 몰딩부재는 에폭시를 포함할 수 있다.
이와 같이, 몰딩부(130)는 과전류 보호부(120)가 외부로 노출되지 않도록 완전히 덮히게 형성되기 때문에, 과전류 보호부(120)가 PPTC 기판(110)의 상면전극(114,116) 상에서 일정하게 정렬되지 않은 경우에도 외관상 나타나지 않으며, 더욱이, 과전류 보호부(120)가 틀어짐에 의해 외력에 의해 초래되는 전기적 또는 기구적 불량을 방지할 수 있다.
이때, 몰딩부(130)는 PPTC 기판(110)의 상측 뿐만 아니라, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이의 공간부(118)에 몰딩부재로 채워질 수 있다. 이러한 공간부(118)는 오픈모드 보호소자(100)의 외부를 둘러싸기 위한 몰딩시, 몰딩부재에 의해 채워질 수 있다(도 2 참조).
이에 의해, 서로 기능이 상이한 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이를 절연시켜 동일한 기재층(110a)에 의해서 독립적인 기능을 구현할 수 있다.
아울러, 서로 이격 배치되는 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이의 강도를 보완할 수 있다. 즉, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2)이 서로 이격되어 배치되며, 더욱이, 제2부분(110-2)의 면적이 제1부분(110-1)의 면적보다 상대적으로 작기 때문에, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이 또는 과전류 보호부(120)와의 사이의 결합 강도가 약화될 수 있으므로 공간부(118)를 몰딩부재로 채움으로써 결합 강도를 향상시킬 수 있다.
더욱이, 몰딩부(130)에 의해 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이에서 과전류 보호부(120)의 노출을 방지함으로써, 과전류 보호부(120)를 외력으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 몰딩부(130)는 PPTC 기판(110)의 양측에 구비되는 측면전극(115,117)이 전도성물질로 완전히 충전되지 않은 경우, 즉, 측면전극(115,117)이 반원통형 홈 형상을 갖는 경우, 홈내부에 충전되거나, 측면전극(115,117)이 외부로 노출되도록 그 상측까지만 형성될 수 있다(도 2 참조).
여기서, 몰딩부(130)는 PPTC 기판(110)의 상부를 덮도록 형성되기 때문에, PPTC 기판(110)의 측면이 노출되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, PPTC 기판(110)의 측면을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 이때, PPTC 기판(110)의 하면에 형성된 입력전극(111), 출력전극(112) 및 접지전극(113)은 측면보다 외부로 더 돌출되도록 형성될 수 있다.
다른 예로서, 몰딩부(130)는 측면이 PPTC 기판(110)을 덮도록 하되, PPTC 기판(110)의 하면까지 덮지 않고, 입력전극(111), 출력전극(112) 및 접지전극(113)이 노출되도록 전극(111~1113)의 상측까지만 덮도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 제조 공정에서 위치 정밀도 및 절단 정밀도를 낮은 수준으로 유지 및 관리할 수 있으므로 정밀도 향상을 위한 부가적인 노력이 필요없어 제조비용이 감축될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 오픈모드 보호소자(100)는 과전류 보호부(120)의 솔더링을 용이하게 하도록 정렬가이드(141,142)를 더 포함할 수 있다.
상기 정렬가이드(141,142)는 SMT 솔더링에 의해 과전류 보호부(120)를 PPTC 기판(110)의 상면전극(114,116) 상에서 실장하는 경우, 과전류 보호부(120)의 위치를 정렬하기 위해 과전류 보호부(120)의 양측에 구비된 외부전극(121,122)에 대응하는 영역을 둘러쌓도록 구비된다(도 3 참조).
즉, 정렬가이드(141,142)는 PPTC 기판(110)의 제1부분(110-1) 및 제2부분(110-2)의 상면전극(114,116)의 면적이 과전류 보호부(120)의 외부전극(121,122)의 면적보다 훨씬 큰 것에 기인하여 SMT 솔더링시 용융된 솔더에 의해 과전류 보호부(120)의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
도 3에서 정렬가이드(141,142)는 대략 사각 형상을 갖는 것으로 도시되지만, 이에 한정되지 않고, 과전류 보호부(120)의 외부전극(121,122)에 대응하는 영역을 한정할 수 있는 형상일 수 있다. 일례로, 정렬가이드(141,142)는 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형상으로 해당 영역에서 적어도 2개의 모서리 부분에 구비될 수 있다.
또한, 정렬가이드(141,142)는 전도성 재료인 상면전극(114,116) 상에 형성되기 때문에 비전도성 수지를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 비전도성 수지는 오버글라스(overglass), 에폭시, 필러를 포함하는 에폭시, 폴리머 및 비전도성 페이스트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 비전도성 수지는 상면전극(114,116) 상에 과전류 보호부(120)의 안정한 안착을 위한 가이드로서 기능해야 되기 때문에, Sn을 주성분으로 하는 솔더의 용융 온도보다 낮은 온도에서 경화될 수 있다. 여기서, 비전도성 수지가 솔더의 용융 온도보다 높은 고온 경화 수지로 이루어지는 경우, 전극 또는 도금의 조직을 변경시키므로 솔더링이 용이하지 않다.
더욱이, 상기 비전도성 수지는 솔더를 형성하기 위한 SMT 공정에 영향을 받지 않도록 솔더(101)의 융점보다 높은 온도에서 열분해될 수 있다. 즉, 과전류 보호부(120)를 PPTC 기판(110)에 실장하기 위한 SMT 공정에서, 정렬가이드(141,142) 내에 도포된 솔더 페이스트의 용융온도로 가열할 경우에도 상기 비전도성 수지는 열분해되지 않고, 솔더 페이스트만 용융될 수 있다.
이에 의해, 대면적 PPTC 기판을 이용하여 오픈모드 보호소자(100)를 대량 생산하는 경우, 과전류 보호부(120)의 위치정렬이 용이하기 때문에, 별도의 노력이 필요없어 공정시간이 단축되고 제조비용이 절감되므로 생산효율을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 과전류 보호부(120)가 틀어짐에 따라 SMT 공정 상에서 발생하는 전기적 또는 기구적 불량을 방지할 수 있다.
이와 같은 오픈모드 보호소자(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 3단자 소자로서, 바리스터와 같은 과전류 보호부(B)와 PPTC 소자(P)가 T자형으로 연결된 등가회로로 나타낼 수 있다. 이때, PPTC 소자(P)는 입력단자(a)와 출력단자(b) 사이에 연결되고, 과전류 보호부(B)는 출력단자(b)와 접지단자(c) 사이에 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 오픈모드 보호소자(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 80℃ 내지 120℃의 상시 온도에서는 낮은 저항값을 갖는다. 즉, 오픈모드 보호소자(100)는 바리스터와 같은 보호소자로서 기능하여 정전기 또는 부하로 유입되는 ESD, EOS 또는 서지를 접지로 바이패스시켜 회로를 보호할 수 있다.
또한, LED로 이루어진 부하가 외부로부터 ESD, EOS 또는 서지에 의해 오픈되면, 오픈모드 보호소자(100)로 흐르는 전류 및 전압이 지속적으로 증가하여 과전류 보호부(120)가 과열된다. 즉, 부하의 전원이 정전류원이기 때문에 부하가 오픈된 경우, 정전류원에서 제공되는 일정한 크기의 전류는 모두 오픈모드 보호소자(100)로 흐른다. 이때, 정전류원의 실질적인 부하는 오픈모드 보호소자(100)이며, 이 경우 오픈모드 보호소자(100)에 정전류원으로부터 일정한 크기의 전류가 지속적으로 흐르기 때문에 전압이 무한대로 상승하는 조건이 된다.
예를 들면, 부하가 오픈상태인 경우, 실질적인 부하인 오픈모드 보호소자(100)의 양단 전압이 공급전원 수준(200~300V)까지 상승함에 따라 오픈모드 보호소자(100), 특히, 과전류 보호부(120)가 과열된다.
이때, 오픈모드 보호소자(100)가 150℃ 내지 200℃의 온도로 과열되면, 오픈모드 보호소자(100)는 PPTC 기판(110)의 저항이 급증하여 오픈모드 보호소자(100) 내에 흐르는 전류량을 감소시킴으로써, 과전류 보호부(120)의 양단 전압을 감소시켜 온도를 감소시킬 수 있으므로 발열을 억제할 수 있다. 이에 따라, 과전류 보호부(120)의 과열에 의한 자체 파손을 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 오픈모드 보호소자(100)는 정전류원 및 LED로 이루어진 부하를 갖는 전자장치에 부하를 보호하기 위해 사용될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전자장치(1)는 정전류원(10), LED 부하(12) 및 오픈모드 보호소자(100)를 포함할 수 있다.
여기서, 전자장치(1)는 LED를 부하로 갖는 장치로서, TV 등과 같은 디스플레이 장치의 백라이트(BLU), 자동차의 각종 램프, 및 디밍을 이용한 스마트 조명 중 어느 하나일 수 있다.
정전류원(10)은 일정한 크기의 전류를 LED 부하(12)로 공급할 수 있다. 이러한 정전류원(10)은 정전류 방식의 전원 및 정전류 구동부 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 정전류원(10)은 특별한 형태에 한정되지 않으며, 정전류 방식으로 전류를 공급하는 소스일 수 있고, 예를 들면, 전자장치(1)에 전원을 공급하는 전원이거나 LED 부하(12)를 구동하기 위한 구동부일 수 있다.
LED 부하(12)는 복수의 LED로 구성될 수 있다. 여기서, LED 부하(12)는 복수의 LED가 직렬로 연결될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 일예로, LED 부하(12)는 복수의 LED가 직렬로 연결되고, 직렬 연결된 복수의 LED가 병렬로 연결될 수 있거나, 복수의 LED가 병렬로 연결되고, 병렬 연결된 복수의 LED가 직렬로 연결될 수 있다.
이러한 LED 부하(12)는 정전류원(10)으로부터 일정 크기의 전류가 공급되어 LED가 점등하면서 일정한 전압값을 가질 수 있다. 일례로, 정전류원(10)이 400㎃의 전류를 공급하고, LED 부하(12)가 10개의 LED로 이루어진 경우, 부하의 양단에 대략 25~30V의 전압이 출력될 수 있다.
여기서, 정전류원(10) 및 LED 부하(12)의 일측은 접지단자에 연결된다. 즉, 정전류원(10) 및 부하(12)의 음극 측은 접지 단자에 연결될 수 있다. 이러한 접지단자는 전자장치(1)의 회로기판에 형성되는 공통접지와 연결될 수 있다.
이때, 오픈모드 보호소자(100)는 입력단자(a)가 정전류원(10)의 일측에 연결되고, 출력단자(b)가 LED 부하(12)의 일측에 연결되며, 접지단자(c)가 정전류원(10) 및 LED 부하(12)의 타측에 공통으로 연결될 수 있다.
이와 같이 전자장치(1)는 LED 부하(12)가 정상 동작 상태에서, 외부로부터 LED 부하(12)로 ESD, EOS 또는 서지가 유입되는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 오픈모드 보호소자(100)로 ESD, EOS 또는 서지에 대응하는 전류(iESD)가 흐르고 결과적으로 접지단자로 바이패스시킴으로써, LED 부하(12)를 ESD, EOS 또는 서지로부터 보호할 수 있다.
즉, 오픈모드 보호소자(100)는 PPTC 기판(110)의 저항이 매우 작기 때문에 실질적으로 과전류 보호부(120)에 의해 바리스터와 같은 ESD, EOS 또는 서지에 대한 보호소자로서 기능한다.
한편, 외부에서 유입된 ESD, EOS 또는 서지에 대하여 보호부(120)가 충분한 보호기능을 갖지 못하면, LED 부하(12) 중 일부가 ESD, EOS 또는 서지에 의해 손상되어 LED 부하(12)가 오픈상태로 되는 경우가 종종 발생한다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 정전류원(10)의 전류(iopen)는 모두 오픈모드 보호소자(100)로 흐르게 된다.
이에 따라, 정전류원(10)이 지속적으로 일정한 전류를 공급하므로 오픈모드 보호소자(100) 내에 흐르는 전류가 증가하면서 전압도 크게 증가한다. 결과적으로, 오픈모드 보호소자(100)의 보호부(120)는 과전류 및 과전압에 의해 온도가 점진적으로 상승한다.
이때, 과전류 보호부(120)의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하면, PPTC 기판(110)의 저항값이 크게 증가하므로 과전류 보호부(120)에 흐르는 전류를 감소시킴으로써, 과전류 보호부(120)의 양단 전압을 감소시켜 과전류 보호부(120)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이에 따라, 오픈모드 보호소자(100)의 이상 과열을 억제함으로써, 오픈모드 보호소자(100)에 인접한 회로부품의 손상을 방지할 뿐만 아니라, 인접 부품이 가연성 물질로 이루어진 경우, 일례로, LED로부터 발광된 빛의 효율을 향상시키기 위해 LED의 전면에 백색 시트지가 배치되는 경우, 보호소자의 발화로 인한 화재를 미연에 예방할 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 20을 참조하여 상술한 바와 같은 오픈모드 보호소자(100)의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오픈모드 보호소자의 제조방법(200)은 도 10에 도시된 바와 같이, 대면적 PPTC 기판(110')에 슬릿(110d)을 형성하는 단계(S201), 대면적 PPTC 기판(110')의 하면을 에칭하는 단계(S202), 대면적 PPTC 기판(110')을 펀칭하는 단계(S203), 펀칭 부위를 도금하는 단계(S204), 과전류 보호소자(120')를 실장하는 단계(S205), 몰딩하는 단계(S206), 및 단위소자로 절단하는 단계(S208)를 포함한다.
먼저, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 양면에 전극(110b,110c)이 형성된 대면적 PPTC 기판(110')에 슬릿(110d)을 일정간격으로 형성한다(단계 S201).
이때, 슬릿(110d)은 단위소자에서 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2)을 분리하기 위한 공간부(118)에 대응하는 것으로, 단위소자를 이루는 단위구역 내에서 제2부분(110-2)의 크기에 따라 슬릿(110d)의 위치 및 간격을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 대면적 PPTC 기판(110')의 양면에 구비되는 전극(110b,110c)은 사전에 준비될 수 있다. 일례로, 상기 양면 전극(110b,110c)은 Ni 또는 Cu 도금 에 의해 사전에 형성될 수 있다. 이때, Cu 표면의 접착성 향상을 위하여 Fe, Ni, Cr 및 Ag 중 어느 하나에 의해 추가로 도금할 수 있다.
아울러, 대면적 PPTC 기판(110')은 전극(110b,110c) 사이의 기재층(110a)이 전도성 필러가 분산된 폴리머 층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전도성 필러는 카본블랙 재료를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, PPTC 기판(110)의 하면에 구비된 전극(110c)을 일정간격으로 에칭한다(단계 S202).
이때, 단위구역 내에서, PPTC 기판(110)의 제1부분(110-1)에서 하면 전극을 입력전극과 출력전극으로 구분하도록 에칭패턴(110e)을 형성할 수 있다. 이러한 에칭패턴(110e)은 에칭부분(119)에 대응할 수 있다.
다음으로, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 대면적 PPTC 기판(110')의 양측 및 단위구역의 경계면(e) 상에 일정간격으로 펀칭한다(단계 S203).
이때, 펀칭에 의해 형성되는 관통구는 전도성비아(110f)를 형성하기 위한 것으로, 단위구역의 경계면(e) 상에, 즉 제조될 단위소자의 양측에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
다음으로, 펀칭에 의해 형성된 관통구를 전도성물질로 도금한다(단계 S204). 여기서, 관통구를 도금하는 전도성물질은 Cu일 수 있다. 이때, 전도성물질은 관통구의 내면에만 도포되거나, 관통구 내부에 충전될 수 있다.
이와 같은 펀칭 및 도금에 의해 단위구역의 양측에 전도성비아(110f)가 형성될 수 있다. 이러한 전도성비아(110f)는 기재층(110a)의 상면에 구비된 전극(110b)과 하면에 구비된 전극(110c)을 연결하는 측면전극(115,117)에 대응한다.
이때, 전도성비아(110f)를 기준으로 단위구역 내에는 단위소자를 이루는 전들이 형성된다. 즉, 기재층(110a)의 상면 전극(110b)은 슬릿(110d)에 의해 제1부분(110-1)의 제1 상면전극(114)과 제2부분(110-2)의 제2 상면전극(116)으로 분리될 수 있다. 또한, 기재층(110a)의 하면 전극(110c)은 에칭패턴(110e)에 의해 입력전극(111)과 출력전극(112)으로 분리되고, 슬릿(110d)에 의해 입력전극(111)과 접지전극(113)으로 분리될 수 있다.
다음으로, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 대면적 PPTC 기판(110')의 상면 전극(110b) 상에 슬릿(110d)을 가로질러 과전류 보호소자(120')를 일정간격으로 실장한다(단계 S205).
이때, SMT 솔더링 공정을 통하여 대면적 PPTC 기판(110')의 상면 전극(110b) 상에 과전류 보호소자(120')를 실장할 수 있다. 즉, 과전류 보호소자(120')는 솔더를 통하여 대면적 PPTC 기판(110')의 제1부분(110-1)의 제1 상면전극(114) 및 제2부분(110-2)의 제2 상면전극(116)에 연결될 수 있다.
이때, 선택적으로, PPTC 기판(110)의 상면 전극(110b) 상에 과전류 보호소자(120')의 양측에 구비된 외부전극(121,122)에 대응하는 영역을 둘러쌓도록 비전도성 수지를 도포할 수 있다.
이와 같은 비전도성 수지는 과전류 보호소자(120')의 위치를 정렬하기 위한 정렬가이드(141,142)에 대응하는 것으로, 과전류 보호소자(120')가 실장되는 대면적 PPTC 기판(110')의 상면 전극(110b)이 과전류 보호소자(120')의 외부전극(121,122)의 면적보다 훨씬 큰 것에 기인하여 SMT 솔더링시 용융된 솔더에 의해 과전류 보호소자(120')의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 과전류 보호소자(120')는 대면적 PPTC 기판(110')을 단위소자로 절단하기 위해 필요한 공간을 확보하도록 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 절단 기구의 정밀도에 따라 과전류 보호소자(120')를 배치하는 간격의 크기를 결정할 수 있다.
이와 같이, 대면적 PPTC 기판(110')에 슬릿(110d)을 형성하여 과전류 보호소자(120')를 실장함으로써, 대량 생산이 가능하고 슬릿(110d)을 형성하는 간격 또는 과전류 보호소자(120')를 배치하는 간격에 따라 제품의 크기를 용이하게 조정할 수 있으므로 다양한 규격에 따라 유연하게 대처할 수 있다.
여기서, 과전류 보호소자(120')는 기제작된 단일 부품일 수 있다. 일례로, 과전류 보호소자(120')는 바리스터, 써프레서, GDT 및 다이오드 중 어느 하나일 수 있지만, 이에 특별히 한정되지 않고, 과전압 또는 과전류를 바이패스시킬 수 있는 소자를 포함할 수 있다.
이를 통해, 기존의 단일 부품을 대면적 PPTC 기판(110')에 실장하므로, 제조공정이 단순화될 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 제품에 맞추어 PPTC 소자를 용이하게 설계 및 배치할 수 있으므로 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 과전류 보호소자(120')는 바리스터 물질층을 포함할 수 있다. 즉, 과전류 보호소자(120')의 몸체(120a)가 바리스터 재료를 포함할 수 있다.
다른 예로서, 과전류 보호소자(120')는 몸체(120a)가 소체로 이루어질 수 있다. 여기서 소체는 ZnO, BaTiO3, 및 SrTiO3 중 하나 이상을 포함하고, Pr, Bi, Ni, Mn, Cr, Co, Sb, Nd, Si, Ca, La, Mg, Al, Ti Sn, Nb, 및 Y 중 적어도 하나를 도펀트로 포함할 수 있다.
다음으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 대면적 PPTC 기판(110')의 상측 및 과전류 보호소자(120')를 덮도록 몰딩부재로 몰딩한다(단계 S206). 이때, 상기 몰딩부재는 에폭시를 포함할 수 있다.
일례로, 에폭시 시트(미도시)를 과전류 보호소자(120')가 실장된 대면적 PPTC 기판(110')의 상측에 배치하여 대면적 PPTC 기판(110') 측으로 가압하면서 열융착할 수 있다.
이를 통해, 열에 의해 용융된 몰딩부재(130')가 대면적 PPTC 기판(110')의 상측 및 과전류 보호소자(120')를 완전히 덮도록 몰딩할 수 있다.
이때, 과전류 보호소자(120')의 하측에서 대면적 PPTC 기판(110') 사이의 공간인 슬릿(110d)을 상기 열에 의해 용융된 몰딩부재(130')로 채울 수 있다.
즉, 상기 열에 의해 용융된 몰딩부재(130')는 대면적 PPTC 기판(110')의 상측으로부터 과전류 보호소자(120') 사이의 배치되는 슬릿(110d)으로 흐르며, 복수의 과전류 보호소자(120')의 하측에 배치되는 슬릿(110d) 전체로 퍼진다. 따라서 단위소자에서, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이의 공간부(118)는 몰딩부재(130')에 의해 채워질 수 있다.
이를 통해, 오픈모드 보호소자(100)에서, 슬릿(110d)에 대응하는 공간부(102)에 의해 서로 이격되어 배치되는 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이의 강도를 보완할 수 있다.
즉, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2)은 슬릿(110d)에 의해 서로 이격되어 배치되기 때문에, 대면적 PPTC 기판(110') 사이 또는 과전류 보호소자(120')와의 사이에 결합 강도가 약화될 수 있으므로 슬릿(110d)에 대응하는 공간부(118)를 몰딩부재(130')로 채움으로써 결합 강도를 향상시킬 수 있다.
더욱이, 제1부분(110-1)과 제2부분(110-2) 사이에서 과전류 보호소자(120')의 노출을 방지함으로써, 과전류 보호소자(120')를 외력으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
여기서, 에폭시 시트(130a)를 가압 및 열융착에 의해 대면적 PPTC 기판(110') 및 과전류 보호소자(120')를 몰딩하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않고 다양한 몰딩부재와 몰딩방법으로 몰딩할 수 있음을 밝혀둔다.
다음으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 몰딩된 대면적 PPTC 기판(110')을 하나의 과전류 보호소자(120')를 포함하는 단위소자로 절단한다(단계 S208). 이때, 몰딩된 대면적 PPTC 기판(110')을 단위소자의 크기에 대응하는 절단선(x)을 따라 절단할 수 있다.
이를 통해, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 단위소자인 오픈모드 보호소자(100)가 완성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 오픈모드 보호소자의 제조방법(200)은 전극 패드를 도금하는 단계(S207)를 더 포함할 수 있다.
즉, 몰딩하는 단계(S206) 이후에, 대면적 PPTC 기판(110')의 하면 전극(110c)을 도금할 수 있다(단계 S207). 이때, 대면적 PPTC 기판(110')의 하면 전극(110c)을 Ag, Pt, Sn, Cr, Al, Zn 및 Au 중 어느 하나로 도금할 수 있다.
이를 통해, 단위소자의 전극 패드로서 사용되는 하면 전극(110c), 즉, 입력전극(111), 출력전극(112) 및 접지전극(113)의 납땜성 및 전기적 전도성을 향상시킬 수 있고, 쉽게 마모되거나 부식되지 않도록 하면 전극(110c)을 보호할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 : 전자장치 10 : 정전류원
12 : LED 부하 100 : 오픈모드 보호소자
110 : PPTC 기판 110-1 : 제1부분
110-2 : 제2부분 110a : 기재층
111 : 입력전극 112 : 출력전극
113 : 접지전극 114,116 : 상면전극
115,117 : 측면전극 118 : 공간부
119 : 에칭부분 120 : 과전류 보호부
120a : 몸체 121,122 : 외부전극
130 : 몰딩부 141,142 : 정렬가이드
110' : 대면적 PPTC 기판 110b,110c : 전극
110d : 슬릿 110e : 에칭패턴
110f : 전도성비아

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 서로 이격되는 제1부분과 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판;
    상기 PPTC 기판의 상기 제1부분의 상측에 형성된 상면전극과 제2부분의 상측에 형성된 상면전극에 양단의 외부전극이 연결되는 과전류 보호부; 및
    상기 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮는 몰딩부;를 포함하고,
    상기 제1부분은 제2부분보다 크게 형성되며,
    상기 제1부분은 하면에 일정 간격으로 이격된 입력전극 및 출력전극을 포함하고, 상기 제2부분은 하면에 접지전극을 포함하며,
    상기 제2부분은 상기 제1부분의 10~30% 크기를 갖도록 형성되는 오픈모드 보호소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1부분의 상면전극과 상기 출력전극 및 상기 제2부분의 상면전극과 상기 접지전극은 측면전극으로 연결되며,
    상기 측면전극은 반원통형 홈 형상을 갖고, 전도성물질이 상기 반원통형 홈의 표면에 도포되거나 상기 반원통형 홈의 내부에 충전되는 오픈모드 보호소자.
  4. 서로 이격되는 제1부분과 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판;
    상기 PPTC 기판의 상기 제1부분의 상측에 형성된 상면전극과 제2부분의 상측에 형성된 상면전극에 양단의 외부전극이 연결되는 과전류 보호부; 및
    상기 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮는 몰딩부;를 포함하고,
    상기 제1부분은 제2부분보다 크게 형성되며,
    상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 공간부는 상기 몰딩부재로 채워지는 오픈모드 보호소자.
  5. 서로 이격되는 제1부분과 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판;
    상기 PPTC 기판의 상기 제1부분의 상측에 형성된 상면전극과 제2부분의 상측에 형성된 상면전극에 양단의 외부전극이 연결되는 과전류 보호부; 및
    상기 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮는 몰딩부;를 포함하고,
    상기 제1부분은 제2부분보다 크게 형성되며,
    비전도성 수지이며, 상기 제1부분 및 상기 제2부분의 상면전극에 각각 형성되어 상기 과전류 보호부의 양측에 구비된 외부전극에 대응하는 영역을 둘러싸는 정렬가이드를 더 포함하는 오픈모드 보호소자.
  6. 정전류원;
    상기 정전류원에 의해 구동되는 LED로 이루어진 부하;
    상기 정전류원 및 상기 부하의 일측이 연결되는 접지단자; 및
    상기 접지단자와 연결되는 오픈모드 보호소자;를 포함하며,
    상기 오픈모드 보호소자는,
    서로 이격되는 제1부분과 상기 제1부분의 10~30% 크기를 갖도록 형성되는 제2부분을 포함하는 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판;
    상기 PPTC 기판의 상기 제1부분의 상측에 형성된 상면전극과 제2부분의 상측에 형성된 상면전극에 양단의 외부전극이 연결되는 과전류 보호부; 및
    상기 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호부를 몰딩부재로 덮는 몰딩부;를 포함하고,
    상기 PPTC 기판의 제1부분은 하면에 일정 간격으로 이격된 입력전극 및 출력전극을 포함하고, 상기 PPTC 기판의 제2부분은 하면에 접지전극을 포함하여, 상기 입력전극이 상기 정전류원의 타측에 연결되며, 상기 출력전극이 상기 부하의 타측에 연결되고, 상기 접지전극이 상기 접지단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 양면에 전극이 형성된 대면적 PPTC(polymeric positive temperature coefficient) 기판에 슬릿을 형성하는 단계;
    상기 대면적 PPTC 기판의 하면 전극이 서로 다른 면적을 가지도록 에칭하는 단계;
    상기 대면적 PPTC 기판의 양측 및 단위소자에 대응하는 단위구역의 경계면 상에 일정간격으로 펀칭하는 단계;
    상기 펀칭에 의해 형성된 관통구를 전도성물질로 도금하는 단계;
    상기 슬릿을 가로질러 상기 대면적 PPTC 기판의 상면 전극 상에 과전류 보호소자를 일정간격으로 실장하는 단계;
    상기 대면적 PPTC 기판의 상측 및 상기 과전류 보호소자를 덮도록 몰딩부재로 몰딩하는 단계; 및
    상기 몰딩된 대면적 PPTC 기판을 하나의 과전류 보호소자를 포함하는 단위소자로 절단하는 단계;를 포함하는 오픈모드 보호소자의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몰딩하는 단계는 상기 슬릿을 상기 몰딩부재로 채우는 단계를 포함하는 오픈모드 보호소자의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 몰딩하는 단계 이후에, 상기 대면적 PPTC 기판의 하면 전극을 도금하는 단계를 더 포함하는 오픈모드 보호소자의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 실장하는 단계 이전에, 상기 대면적 PPTC 기판의 상면전극 상에 상기 보호소자의 양측에 구비된 외부전극에 대응하는 영역을 둘러쌓도록 비전도성 수지를 도포하는 단계를 더 포함하는 오픈모드 보호소자의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
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