TW498351B - Chip thermistor - Google Patents

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498351 A7 B7 五、發明說明（丨） 發明背景. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關係一種片狀型態之熱敏電阻(以下簡稱片狀 熱敏電阻），其可使用於電流過大時之保護作用。 片狀熱敏電阻包括正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電阻與 負電阻-溫度係數(NTC)熱敏電阻。一個正電阻-溫度係數 (PTC)片狀熱敏電阻可以包含於一個電子儀器的電路中，以 便於一個其強度大於一個特別程度之過大電流流過時，產 生熱出來’藉此，因爲其正電阻-溫度係數的特性而增加其 電阻値’並且將流入上述電子儀器中之電流強度保持在一 個特定的強度之下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖二顯示出一個習知技藝之正電阻-溫度係數(PTC)熱 敏電阻1的範例，其包括一個具有形成於一個平面正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電阻2上之表面電極3與4的熱敏電阻 元件5 ’形成於上述正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電阻元件5 之兩個主要表面的電子絕緣層6，以便覆蓋住上述表面電 極3與4，以及形成於上述正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電 阻元件5之兩個尾端表面上之外部電極7與8，以便能電 子性地與上述表面電極3與4連結在一起。 上述正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電阻1，當使用於一 個過大電流產生時之保護作用時，舉例而言，其需要具有 一個低的電阻値以降低因爲一個電壓降低所發生的功率損 耗。但是，一般而言，若其陶瓷材質之電阻降低時，一個 由正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電阻元件所產生的熱產量會 4 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 498351 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（>) 因此增加_。既然上述正電阻-溫度係數(PTC)熱敏電阻之絕 緣層6非常的薄，由上述正電阻-溫度係數(pTC)熱敏電阻 元件5所產生的熱很容易地會散播至上述正電阻-溫度係數 (PTC)熱敏電阻1固定於其上之電子電路板上，不但會對上 述電子電路板本身造成不良的影響，亦會危及到週邊的附 屬設備。 發明槪要 本發明的一個目的爲檢視上述這些問題以提供一個改 良之片狀熱敏電阻，其能夠降低其所固定於上之電子電路 板的溫度上升。 本發明的另一個目的爲提供這樣一個片狀熱敏電阻， 其能夠維持其平面熱敏電阻元件的強度，即使其爲了要降 低電阻値而被製造成相當的薄的情況下。 具體化本發明之一個片狀熱敏電阻，其可以實現上述 以及本發明其他的目的，且可以被塑造成爲包含一個層狀 結構體，其中具有一個熱敏電阻元件與一個底層疊狀結構 重疊一起將一個電子絕緣層夾在其中，上述熱敏電阻元件 具有一對位於一個平面熱敏電阻上的表面電極，以及一對 位於此層狀結構互相對應的相對尾端部分上的外部電極， 每一個上述這些外部電極皆電子性地連接於該表面電極之 一個電極。上述一對表面電極最好單獨地形成，以便能夠 覆蓋住上述熱敏電阻主體的一個主要表面上的一個重要部 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498351 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（> ) 分，並且—經由其中一個側邊表面接觸到另一邊相對的主要 表面，且處於一個彼此電子性絕緣的關係上。上述的底層 最好包括另一^個熱敏電阻主體。 因著一個電子性絕緣板，因此，連接至上述熱敏電阻 元件之表面上，面對著一個其所固定於上的電子電路板， 由上述熱敏電阻元件產生出來的熱會更有效率地被阻止於 散播至上述電子電路板上。 圖式簡單說明 結合於本說明並形成本說明之一部份的附圖，描述本 發明的一個實施例，並且配合本發明之敘述 ，作爲解釋本發明之原理： 圖1爲一個具體化本發明之正溫度-電阻係數片狀熱敏 電阻的剖面圖。 圖2爲一個先前之正溫度-電阻係數片狀熱敏電阻的剖 面圖。 元件符號 1 1 熱敏電阻 2 熱敏電阻 3 表面電極 4 表面電極 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ϋ ϋ ϋ «^1 —me m mmM— n n ϋ ϋ ·_ϋ ·1__— l m Hi «^1 一 δν I a···# emt am— I ϋι ϋ— I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498351 A7 B7 五、發明說明（4) 5 -- 熱敏電阻元件 6 絕緣層 7 外部電極 8 外部電極 11 熱敏電阻 12 熱敏電阻元件 13 熱敏電阻主體 14 表面電極 15 表面電極 16 底層 17a 絕緣層 17b 絕緣層 18 外部電極 19 外部電極 發明詳細敘述 本發明接下來藉由一個實施例來描述。圖1顯不一個 具體化本發明之正溫度-電阻係數片狀熱敏電阻Π，其包 括一個層狀結構，其具有一個正溫度-電阻係數熱敏電阻元 件12與一個底層16，該底層16黏著一個絕緣層17a於其 中，以及一個形成於此層狀結構之末端部分上的外部電極 18與19。上述正溫度-電阻係數熱敏電阻元件12是藉由一 種薄膠片技術形成每個皆包含個別爲鉻、蒙奈合金與銀之 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498351 Α7 Β7 五、發明說明（$) 三層結構之一對表面電極14與15於一個平面且長寬高各 爲4·5厘米、3.2厘米與〇·3厘米之正溫度、電阻係數熱敏電 阻主體Π表面上所獲得的。其最好每個介於一個主要表面 與側邊表面之間的直角可以變圓，使得上述表面電極14與 I5可以具有均勻的厚度，其中，其將自己附著於上述正溫 度-電阻係數熱敏電阻主體U的每一個邊緣上，且使得於 表面電極Μ與I5上不會有中斷處而造成一個不完全傳導 的情形發生。 如同顯示於圖1中，上述表面電極的其中一個表面電 極(第一個表面電極14)覆蓋住上述正溫度-電阻係數熱敏電 阻主體Π的其中一個主要表面(第一個主要表面）的一大部 分，並且通過其中一個側邊表面以覆蓋其另一個主要表面( 第二個主要表面）一小部份，而另一個表面電極（第二個表 面電極15)覆蓋住其第二個主要表面的一大部分，並且通 過其另一個側邊表面以覆蓋住其第一個主要表面的一小部 份，使得上述兩個表面電極14與15係爲〜個彼此分離並 且互相絕緣的關係。既然上述這些表面電極I4與15每一 個皆因此形成於上述正溫度-電阻係數熱敏電阻主體13的 兩個主要表面上與其中一個側邊表面上，其每個皆可以與 位於上述正溫度-電阻係數熱敏電阻元件12之兩個末端表 面上之一對外部電極18與19之其中一個對應的電極形成 可靠的接觸，並且可靠地與其中一個外部電極18或19彼 此絕緣，雖然這些外部電極18與19是形成於能夠覆蓋住 上述這些主要表面的一小部份的。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -----------------------------^ i^w (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498351 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（b ) 上述表面電極I4與15可以包含的材質並不限制本發 明之範陰’只要迫些材質具有一'個主要成分爲金屬之基層 其能夠形成一個歐姆接觸即可。此並不一定要是鉻，舉例 說明，可以是鎳或鋁亦可。同時，其形成之方法亦不想要 限制本發明之範疇。其可藉由噴濺法、藉由蒸氣沉澱法， 或藉由印刷與烘烤一個電子性導電糊來形成。其可能是一 個具有數個階層的層狀結構。 電子性絕緣層17a與17b是形成於上述正溫度-電阻係 數熱敏電阻元件I2之個別主要表面上，其藉由一個鉛硼矽 酸鹽黏貼至一個大約80毫米之厚度以及烘烤之。上述基底 16(其基本上爲另一個正溫度-電阻係數熱敏電阻主體，而 無任何的表面電極形成於其上）黏貼於上述正溫度-電阻係 數熱敏電阻元件12，上述絕緣層17a夾在其中。這是藉由 將上述基底16(亦即，一個正溫度-電阻係數熱敏電阻主體 而無表面電極形成於其上）疊置於上述正溫度-電阻係數熱 敏電阻元件12之主要表面上的一個表面，其覆蓋著一層玻 璃板，並且將其帶入於一個烘烤的處理過程中。同樣地， 一層玻璃扳可以於將其重疊於上述正溫度-電阻係數熱敏電 阻元件I2的頂部之前，主要地整個地應用至上述基底16 的其中一個主要表面上。 除了上述顯示於圖1中之絕緣層17a與17b之外，其 他的絕緣層亦可以被形成於，舉例而言，上述正溫度_電阻 係數熱敏電阻元件12其他的側邊表面上(朝向以及/或遠離 觀察者），除了上述外部電極18與19要形成的地方之外皆 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） --------------------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498351 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 可。若完成此舉，上述正溫度-電阻係數熱敏電阻元件12 的四個表面，除了末端表面之外，皆完全地被玻璃覆蓋住 ，其爲電子性絕緣。 上述鉛硼矽鹽酸玻璃之使用並不是要來限制本發明之 範疇。其他種類的玻璃材質，連同合成樹脂材質，亦可以 使用於作爲一個絕緣體。 上述外部電極18與19可以藉由應用一個銀玻璃於上 述層狀結構之兩個末端表面上來形成，其中上述正溫度-電 阻係數熱敏電阻元件12以及上述基底16兩者彼此堆疊於 其間，形成一個大約6毫米的厚度，並且將其烘烤至攝氏 500約十分鐘，並且電子性地個別地與上述表面電極14與 15連接於上述正溫度-電阻係數熱敏電阻元件12之上。這 些外部電極18與19需要僅僅包括一個具有良好焊接特性 之金屬材質即可。其可藉由提供一個具有良好焊接特性之 上層薄片（例如錫）形成於一個烘烤過的銀層上。這些層亦 可以藉由噴濺法、藉由蒸氣沉澱法、藉由印刷與烘烤一個 電子性傳導玻璃層法，或是藉由焊接來形成。其可以是一 個具有許多層次的層狀結構。 上述因此建構出來的正溫度-電阻係數片狀熱敏電阻 11是具有許多優點的，因爲當其裝置於一塊電子電路板上 '時’上述連接至上述電子電路板上之基底16(其爲一個正 溫度-電阻係數熱敏電阻主體）的作用，是阻止由上述正溫 ’ 度-電阻係數熱敏電阻元件12所產生之熱量傳導至上述電 子電路板，因此可以避免不需要之溫度的上升發生。已經 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -II ϋ i^i eMmm I MmMB i 1 · emmmmm n —mm I i^i eat n J r 1 n aiBi · ϋ ϋ 1 I 言 矣 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498351 A7 五、發明說明（y) 藉由將具Ji化本發明之正溫度-電阻係數片狀熱敏電阻與先 前發明之熱敏電阻裝置於一塊電子電路板上來作實驗，其 對每個實驗物施加一個電壓，並且測量其裝置於上之上述 電子電路板的表面溫度。以先前技藝之熱敏電阻的五個實 驗物而言，上述電子電路板所測量到的表面溫度分別爲攝 氏130度、攝氏129度、攝氏I25度、攝氏132度，以及 攝氏126度，平均溫度爲攝氏128度。而依據本發明發明 之五個實驗物，其所量測到之上述電子電路板之表面溫度 爲攝氏1〇〇度、攝氏99度、攝氏1〇2度、攝氏95度，以 及攝氏1〇〇度，平均溫度爲攝氏99度。因此，先前發明之 熱敏電阻與具體化本發明之熱敏電阻’其平均溫度的差竟 高達攝氏30度。此實驗結果明顯地證明依據本發明發明之 一個正溫度-電阻係數片狀熱敏電阻，能夠抑制其所裝置於 上之電子電路板的溫度升高之發生。 不言而喻地是在本發明的範疇內’可以對本發明作許 多的更動與變化。舉例而言，另一個基底16可以經由一個 玻璃層連接至上述正溫度-電阻係數熱敏電阻元件12的頂 部主要表面，使得上述正溫度-電阻係數熱敏電阻元件12 像三明治般地夾在上述兩個基底16之間。雖然一個正溫度 -電阻係數熱敏電阻(沒有電極形成於其上)於上述的範例中 是使用作爲一個基底，以上所稱的基底可以錯由任何的絕 緣體，例如鋁，來取代之，使得可以於上述兩個外部電極 18與19之間維持一個大於十萬歐姆的電阻。 本發明同樣亦可應用於一個負溫度-電阻係數熱敏電阻 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂 ----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498351 A7 B7 五、發明說明（^ ) (NTC)的製程上 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 498351 C8 D8 六、申請專利範圍 第89103025號申請案，申請專利範圍修正本 1. 一種片狀熱敏電阻，其包括： 一個層狀結構，其具有一個熱敏電阻元件以及一個基 底，彼此互相堆疊，其中夾著一層電子性絕緣層，上述熱 敏電阻元件具有一對形成於一個平面熱敏電阻主體之表面 上的表面電極；以及 一對外部電極，每一個形成於上述層狀結構之末端部 份互相對應的一邊，上述每一個外部電極與上述一對表面 電極的其中一個電子性地連結；其中 該基底包括一個電子性絕緣材質。 2. 如申請專利範圍第1項之片狀熱敏電阻，於其中’ 上述平面熱敏電阻主體具有一個第一個主要表面與一個第 二個主要表面，兩者互相面對，且具有一個位於上述第一 個主要表面與第二個主要表面之間的側邊表面，於其中， 該對表面電極包括一個第一個表面電極與一個第二個表面 電極，其彼此之間係維持一個互相電子性絕緣的關係，上 述第一個表面電極覆蓋上述第一個主要表面並且經由上述 一個側邊表面延伸至上述第二個主要表面的一部份，而上 述第二個表面電極則覆蓋上述第二個主要表面並且經由上 述一個側邊表面延伸至上述第一個主要表面的一部份。 3·如申請專利範圍第1項之片狀熱敏電阻，於其中， 上述基底包括鋁材質。 4.如申請專利範圍第1項之片狀熱敏電阻，於其中， 該基底包括另一個平面熱敏電阻主體。 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ' ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -?rtr 498351 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1項之片狀熱敏電阻，於其中， 該熱敏電阻主體是一個正溫度-電阻係數熱敏電阻主體。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 6. 如申請專利範圍第2項之片狀熱敏電阻，於其中， 該熱敏電阻主體是一個正溫度-電阻係數熱敏電阻主體。 7. 如申請專利範圍第2項之片狀熱敏電阻，於其中， 該基底包括一個電子性絕緣材質。 8. 如申請專利範圍第7項之片狀熱敏電阻，於其中， 該基底包括鋁材質。 9. 如申請專利範圍第7項之片狀熱敏電阻，於其中， 該基底包括另一個平面熱敏電阻主體。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)