TWI255468B - Surface-mounted thermistor and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

1255468 五、發明說明G) 【發明所屬之技術領域】 $，Ϊ ^月係有關於—種表面接著之熱敏電阻與其製造方 其他電路別的是與接著在一印刷電路板（PCB )，具有保幾 阻有：。兀件功能之表面接著（surface-mounted)熱敏電 【先前技術] ^ f ^包材料中’有些材料會根據溫度改變特定的電 ΐΓ這類材料的電阻元件（resistance el⑽ent)一般 κ冉您沉"、、敏電阻（thermistor)」，並可分類為溫度升高電 且 '的負電阻係數（negative temperature CCDef、^ClTnt：， NTC)電阻元件，以及隨著溫度升高電阻值 度係數（positive temPerature coefficient， PTC)電阻元件。 κι = !!疋，PTC電阻元件在低溫度如常溫下讓電流通過 周遭二二^電阻低，但是過量電流（excess current)或者 高時，電阻有可能會比原來的值升高I 〇〇〇〜 Ui:〇l〇倍，因此，PTC電阻元件被普遍接著於pcB，用以限 带J過里電流而保護其他電路元件。 =時，由於PCB板上有各種電路元件，熱敏電阻的接 ⑽和架構都會受到很多限制，在目前更是如A 將間早敘述。 熱敏電阻一般是做成電極分別層壓在PTC材料層的上 的ίΞΞ垃這種熱敏電阻在接著時，是將熱敏電阻0下表面 柽如接至原先已形成於PCB表面上的電極谭墊（pad)， 1255468 五、發明說明（2) 需^要—條分開的線連接熱敏電阻的上表面的電極與 的I納W極焊墊，這需要用到pcb板上的空間，以及相關 下二而二70成，因此，為了改良這個問題，是將熱敏電阻 面广：電極做在一部份區域以外，並非佔有整個下表 是彳/、下表面包極分開的金屬樣式（metal pat ter η)則 域？’金屬樣式與上電極透過ptc材料層 電阻接著二PCB板irt]^Cally C〇nneCted)，接著當熱敏 =別銲接至不同的電極焊墊，如此一來就 樣 的線或空間。 文刀開 不過，這類熱敏電阻有以下的問題。 /、 疋㈢杳生所谓的墓石（Tombstone)或曼哈頓 祕&心31^811)現象，當熱敏電阻接著於1^版上，熱敏電阻 /、其中鍍在金屬樣式上的銲錫（solder)以及熱敏電阻下 面j電極係擺放在電極焊墊上，而銲錫經加熱會呈現回^ 狀態’ PTC材料以及熱敏電阻的電極材料受熱會擴張， 過它們有不同的熱膨脹係數（thermal expansi〇n coef f icient) ’尤其是熱敏電阻本身的構造為，金屬樣式 與上表面的電極透過pTC材料層的側面連接，結構上是非 對稱的所以左與右應力（s t r e s s )並非一致，使得熱敏電 阻在PCB的平面上變得傾斜，結果銲錫的物理與電氣可靠包 度會大幅劣化，為了減輕這些問題，美國專利第 6，3 8 0，8 3 9號提供一種熱敏電阻結構，在上下表面的電極 内幵> 成熱應力緩和區域（thermai stress relief area

第12頁 1255468 五、發明說明（3) 但是它並〉支有to、4> ’解決根本的問題。 此外，上矣 料層的一低Μ則面、車=電極與下表面的金屬樣式透過PTC材 說，PTC材料屏的連接，t降低物理與電氣可靠度，也就是 ref i〇w)期間戶3，面會嚴重受到因銲錫回流（S〇lder 等’所產生的的熱還有使用熱敏電阻造成温度升高 的側面所形成的4姑料„的膨脹應力，如果應力在PTC材料層 沿著PTC材料芦Μ區域造成—個裂缝（crack)，裂缝會 在勺人g的側面傳播，可能會切斷導電連線。 下，首Ϊ:i ，國專利的前案中，熱敏電阻製造方法如 上，像是銘1 平行長狹缝（Slit)形成於薄板（sheet) ^ 泊一類的金屬膜鍍在PTC材料層的雔；I ^ 後位Μ下表面的電極或金屬樣式透過+ 狹曰的雙^上1 缝也就成為前述的PTC材料層的侧面，狹飨V私連接，狹 電極樣式，而接著在進行像是銲錫抗形成所需的 耘，在狹縫間形成一複數個熱敏電阻，田〔、鋅錫鍍膜等製 於狹縫的方向被裁切下來，藉此大 =後，薄板以垂直 電阻。 產同一規格的熱敏 不過，如果這類長狹縫係形成於 域可能會在製造過程中因重力而下垂，。上，狹縫間的區 |生的熱而扭曲，這樣會在形成電極^ ，者是製程中所產 I的過程中，形成不一致的電極樣式:工j鉸上銲錫抗蝕劑 【發明内容】 使得不良率提高。 本發明的設計可解決前案的問題，大 目的係提供熱敏電阻，其具有優異的’因此本發明的一個 ”、物理與電氣可靠度，

第13頁 1255468 五、發明說明（4) 並保證在常溫下可順暢地導通電流。 本發明的另一目的為提供熱敏電阻，用以提供前述的 墓石現象的基本解決方案，並保證透過熱敏電阻材料層的 側面連接上下表面的電極的區域，可經得起裂縫的侵襲。 本發明的另一目的為提供製造熱敏電阻的方法，可以達到 大量生產熱敏電阻，又不會在製造程序中造成扭曲或良率 降低的問題。 為了達成上述目的，本發明所揭示的熱敏電阻係設置 為，在膜電阻元件（film resistance element)的上下表 面上分別形成的電極樣式彼此相接，其中插有非導電間 隙，因此基本上可消除不對稱結構所造成的墓石現象。 也就是說，根據本發明的一種情況，熱敏電阻包含根 據溫度改變電阻的膜電阻元件；形成於膜電阻元件的一個 表面的第一與第二電極，彼此隔絕不導電；形成於膜電阻 元件相對的另一表面的第三與第四電極，彼此隔絕不導 電；第一連接區域用以導電連接第一電極與第三電極；以 及第二連接區域用以導電連接第二電極與第四電極，其中 第一與第二電極具有彼此相接的對稱形狀，其中插有一非 導電間隙，而第三與第四電極具有彼此相接的對稱形狀， 其中插有一非導電間隙。 較佳的，第一與第二電極具有一樣式與第三及第四電 極之一樣式旋轉對稱（rotationally symmetric)，所以在 熱敏電阻的表面上的樣式於熱敏電阻翻轉後仍相符。 此外，介於第一與第二電極、以及介於第三與第四電

1255468 五、發明說明（5) 極的非導電間隙具有曲轴（crank)、方波（rectangular wave)、Z字形（zigzag)或波浪的形狀。 同時，根據本發明的另一情況，熱敏電阻係配置為， 在膜電阻元件的2個表面上所形成的電極樣式係如上所述 的對稱相接，用以連接2個表面上的電極的連接區域圍繞 膜電阻元件的側面的一部分，而非全部，以預防連接區域 的裂缝繼績曼延。 也就是說，熱敏電阻在這個情況下包含膜電阻元件， 在其一個側面與相對的側面具有溝槽，並根據溫度改變電 阻；第一與第二電極具有對稱的形狀在膜電阻元件的一個 表面上彼此相接，其中插有一非導電間隙；第三與第四電 極形成於膜電阻元件的相對的另一表面上，以便彼此隔絕 不導電；第一連接區域，用以導電連接第一與第三電極並 圍繞該膜電阻的一個侧面，而膜電阻元件内形成的溝槽除 外；第二連接區域，用以導電連接第二與第四電極並圍繞 該膜電阻的另一個側面，而膜電阻元件内形成的溝槽除 外0 另一方面，本發明提供製造熱敏電阻的方法，以達成 上述的目的，在膜電阻薄板中以矩陣形狀形成一複數個延 長的穿孔（t h r 〇 u g h h ο 1 e )，而熱敏電阻則在穿孔間的每一 區域内形成。 也就是說，根據本發明的一種情況，用以製造熱敏電 阻的方法包含準備一薄板，其中金屬膜層壓在一膜電阻元 件的2個表面上，膜電阻元件根據溫度改變電阻；在薄板

第15頁 1255468 五、發明說明（6) 内以矩陣樣式（matrix pattern)形成— f有一預先定義的寬度與比寬度長的長度； =孔，其具 (side wall)導電連接層壓在薄板的2個夺=牙孔的侧壁 |將金屬膜加上樣式以形成電極樣式；以&上的金屬膜； (二VireCU°n)的區物^ I此外’本發明的目的也可藉由在膜電阻 橢圓：穿孔，透過穿孔導電連接2個側面的：上圓形或 |電極樣式旋轉對稱。 、电極’被2侧的 i電阻含；：本=的另-種情況，用以製造執敏 I 早備一溥板，配置為全厪P旺r丄 欹 ；^^ ^ t & „ .tV ^ /Λ /a 板内U矩陣樣式 、—如， 又p又欠包阻’在薄 孔的側壁導電或/圓形穿孔;透過穿 |薄板裁下，讓介於鄰近穿孔間Ί:及將形成電極樣式的 ^域成為—個單元， =牙孔排列的-個方向的 I一個形成於該薄板的2個表面成笔人極樣式的步驟中，對於 牙孔間位於—個 /表面的金屬膜來說，介於鄰近 除’因此讓電極樣：變：：二,内的該金屬膜被部份移 ，相接，並且讓電極樣二：：的2個部分’但彼此仍然對 |【實施方式】 ’專板翻轉後仍相符。 接下來將配合所附的圖表說明本發明的較佳實施例， 第16頁 i 1255468 1、發明說^^^--——--- ΐ::之丽’熟悉此技藝者應該了解到，在詳細說明與申 =專利範圍中所用的名詞不應僅限定於一般或自面上的意 義，而應該根據與本發明的技術層面相關的意義與概念， =及基於發明人在原則基礎下適切地定義以達到的最佳解 鈐=Ϊ來解譯，因此，在此所提出的說明只是用以舉證的 乂佳範例，並非用以限制本發明的範圍，在不違背本發明 的精神與範疇的情況下，可以進行各種等效的變化與修 正。 θ 1 a為本發明的一個貫施例中，熱敏電阻的透視圖，而圖 1 b為圖1 a的熱敏電阻i 〇 〇的電極2 〇的樣式的平面圖。 參考圖1 a與1 b，本發明所述之熱敏電阻包括根據溫度改變 電阻的膜電阻元件1 〇，分別以預定樣式層壓在電阻元件的 上下表面的電極20，連接區域3 0用以導電連接在上下表面 的電極’銲錫抗蝕劑40用以覆蓋熱敏電阻的上下表面，而 銲錫5 0則圍繞熱敏電阻的2個側面。 接著深入描述熱敏電阻，電阻元件1 〇是由聚合物組 成’在其中將導電粒子擴散，以具備PTC或NTC的電氣特 性’聚合物可以是聚乙浠（polyethylene)、聚丙浠 (polypropylene)，乙烯/ 丙烯（ethylene/propylene)聚 合物’而導電粒子可採用石墨或其他金屬粒子。 電阻元件1 〇的上下表面的電極2 0係由鋁、銅或銅合金 專金屬組成，而電極2 0具有預定樣式，電阻元件1 〇的上表 面的電極樣式被分開為2個部份，兩者彼此相接，但其中 插有曲軸型的非導電間隙（non — conductive gap)，如圖lb

第17頁 1255468 五、發明說明（8) I所示，此外，電阻元件1 〇的 本 分開為2個部份，兩者彼此相 ' 中笔極樣式也同樣地被 電間隙，也就是說，本實二接的/丄插有曲軸型的非導 熱敏電阻1 0 0經翻轉後仍具有％ $式為旋轉對稱，即 就不會有墓石現象，而本樣式，因此，基本上 PCB上，因為不須要去辨識熱敏電阻的上更谷。易接者在 連接區域3 0由銅或其合金等金屬 、。 形成樣式的方法相同，連接區=二=形成方式與電極20 |極。 净包運接在上下表面的電 銲錫極樣式之上，位於熱敏電阻 上00的上下表面的中央部份，並個別附有 描述的銲錫形成過程中，鏵錫5。就不會在有 :錫=40的區域内形成。同時，圖。的剖面圖顯示銲 I電極20與連接區蝻qn古都八在如錫抗蝕劑40底下形成的 銲錫H : ^有 露出來，以便於了解本發明。 |域3 0接觸以門^ =由辞/鉛（Sn/Pb)鍍層組成，與連接區 於PCB時 'Ί、、、敏電阻1 0 0的側面，當熱敏電阻1 0 0接著 舞’上錫5_ pcB上的電極録塾⑷灿*㈣）會 栌糟此提供電流給熱敏電阻的電極2 溝样ί 2 ^ Ye在熱敏電阻的2個侧面會形成實質為半圓形的 及咖ί:。:；；：形狀，電阻元件-電極-以 有包含整個熱二f #η:出/也就疋說，連接區域30並沒 包阻1 0 0的側面，而是包含除了溝槽7 2以 第18頁 1255468 五、發明說明 外的侧面 或者熱敏 產生，裂 可用來檢 連接區域 沒有導電 業。 在此 中間插有 式亚不在 狀），以 在此 度，並且 與翻轉對 導電間隙 樣式之間 溫下（也 流。 最後 與第二電 極上施加 的效果， (9) 區域。所以，儘管在加熱的過程如銲錫回流過程 電阻正在使用中，熱敏電阻1 0 0的側面會有裂缝 缝很有可能不會蔓延到整個側面。此外，溝槽7 2 查連接區域的劣化程度，意即當以視覺儀器檢查 時，有導電連接部份會受到光線的強烈照射，而 連接的部份則是位於一側面，如此可協助檢查作 圖lb中的 導電間隙 來說，像 適用，如 導電間隙 翻轉對稱 式’基石 在電阻元 流I g流動 阻的正常 同時 曲軸 此限 及波 重要 保持 稱的 寬度 有平 就是 ，雖然 形的非 ，舉例 浪形都 的是非 水平與 電極樣 可確保 順的電 熱敏電 電極樣式是做成兩個部份， 1 4而彼此相接，但是電極樣 是方坡、Z字形（或截波形 圖4 a〜4 c所示。 具有小於電阻元件厚度的寬 的電極樣式，藉由採用水平 現象可以消除，而較小的非 件的上或下表面的鄰近電極 (見圖5a與5b)，因此在常 操作狀態下）有足夠的電 ，由於電極樣式的形狀為，鄰近的第一電極2 2 a 極2 2 b以非導電間隙為邊界彼此相接，在鄰近電 不同的電壓也會和電阻元件一起形成有如電阻般 此外，由於第一與第二電極是根據邊界交替排 列，以整體角度來看電極，電極就好像是採平行排列方式 的一複數個電阻，具有交替極性（a 11 e r n a t i v e

第19頁 1255468 五、發明說明（10)

Polarity)，如此可降低整體電阻。 此外’在常溫下通過熱敏電阻的電流量是與連接區域 3 〇導電連接電阻元件1 〇的上下表面所形成的電極2 〇的連接 方式有關，如上所述，連接區域3 〇係形成於電阻元件1 〇的 侧面’在以下的敘述中提到兩種情況：一種情況是連接區 域透過熱敏電阻的2個侧面連結在電阻元件的上下表面所 形成的電極，如圖所示，可參考圖4a所示的電極樣式；還 有種情況是連接區域在熱敏電阻的上下表面連接在電阻 兀件的上下表面所形成的電極，如圖所示。 a 圖5a與5b顯示在幾種情況下電流流動的情形，於圖 中’連接區域3 0在圖4 a的熱敏電阻的2個側面連接電阻元 件1 〇的上表面形成的第一電極2 2 a，還有電阻元件1 〇的下 表=形成的第三電極22c，同樣也連接在上表面形成的第 一兒阻22b，與下表面形成的第四電阻22d，在此情況下， 如果施加電壓至筮_命# π m w /、弟一電極22a、22b(嚴格來講，電 壓係施加於接英太ΡΓΡ L μ 一相斤 接者在PCB上的熱敏電阻的下表面所形成的第 流過非導電間隙）之=二電☆匕流過介於鄰近電極（或 於電阻=電阻元件的表層’而電極係形成 的相斟雷+ 乂 ’同時有個電流I r會在上下表面 的相對電極沿電阻元株 ^ H ； r f . . 10的厚度方向（thickness direct ι0η)流動，而雷 — 於円^ 包阻兀件1〇介於其中，如圖5a所示。 %圖5b中，連接區试 的第一電極22a，還有兩\日-連接電阻兀件1 〇的上表面形成 極2 2d，同樣也連接在=凡件10的下表面形成的第四電 表面形成的第二電阻22b，與下表

I255468 丨五、發明說明（11) __ 的第三電阻22c，在此情況下，如果施加 與弟二電極22a、22b (嚴格來講，言壓李 弟 以……的下表面所形成冓的第

T主 衣層 而电極係形成於電阻元件〗_ L I表面。不過，相對電極與介於其中的電阻元牛10的上 |j:連接區域30導電連接，而具備相同極性，戶斤以：】經 連接結構與圖5a相較下，具有有限的t流流通路徑圖5b 圖2 8為本發明的另一實施例中，熱敏電阻的读^。 圖2b為圖2a的熱敏電阻沿β_Β線的剖面 /圖； 的配置將配合圖2旗化加以說明 :， 焉施例=熱敏電阻100的不同處。 在與先前 本實施例的熱敏電阻2 0 0與先前實施例不同的 接二:與連接區域32的配置，也就是說，先前實施例在 連二二過除溝槽72以外的熱敏電阻100的側面，導的^連 >成於上下表面的電極，本實施例的連接區#、包 =敏^阻2_側面的溝槽72，導電連接;於域32透 ‘了 ： ： ^ 2 Ο a A η，銲錫5 2對應地僅於溝槽72内形成下， 及 ’ ，其他部份具有和先前實施例相同的配置 ， 及由相同的材料組成。 匕置，以 水平，本實施例的熱敏電阻2_配置為 阻接著上么’所以基本上消除了墓石現象，在熱敏♦ I 、 cb板呀，也不用辨識熱敏電阻的上下表面。毛 此外’由於連接區域3 2係於弧形溝槽7 2内形成，如果 第21頁 1255468

連接部份與非 易地檢查連接 五、發明說明（12) 產生裂縫時’會很難蔓延，另外，由於導電 導電連接部份都在同一側面，因此可以很容 區域的劣化程度。 同時，前述實施例中的熱敏電阻的配置可有各 2 :、舉例來說’儘管在前述實施例中，同樣的電極樣5係 >成於上下表面’使得電極樣式在熱敏電阻經翻轉後仍一 致，不過上下表面的仍可擁有不同的形狀，此外接著於 pCB的下表面的電極樣式可以做成如圖3的簡單表面樣式， ，不用像前述的左右樣式要彼此相接，如此—來熱敏電阻 可與P C B上的電極銲墊的較大區域更穩定地接觸。 “ 還有，雖然在先前實施例中，半圓形溝槽7 2是在熱敏 電阻1 0 0與2 0 0的側面，不過溝槽也可具有不同的變化，做 成像是半橢圓、「V」形或矩形等各種形狀，更有甚之， 在先前實施例中連接區域30與32導電連接至上下表面的電 極，並圍繞除了溝槽7 2以外的側面，或者是位於溝槽7 2的 内壁（inner wal 1)，但是也有可能是透過熱敏電阻^全平 面側面導電連接上下表面的電極，而不形成溝槽。 另外，雖然在先前實施例中連接區域30與係圍繞埶 破電阻的側面，但也可修改成其他方式，舉例來說，可二、 =成穿孔（through hole)，垂直穿透熱敏電阻内的電阻元 =〇,纟接著透過穿孔形成連接區域。還有，在圖的熱 破電阻製造程序中’準備有電阻亓株1 η盘八ρ . — 包I丑兀件1 0與金屬膜2 0 (或電 °)層壓於上的薄板的步驟，連接電阻元件的上下表面 金屬膜20的金屬接線（未顯示）係位於鄰近電阻元件 之

l255468 々π呪明（13) 嘀言之也接區域，而電阻元件為聚人物“ 如果形成於熱敏電阻的± 口物磚板構成。簡 :與翻轉對稱，τ消 ：上下表面的電極樣式係水 I犬並沒有特殊限制。/、土 則連接區域的配置與形 '的方：了將祥述大量製造本發明所述之熱敏電阻2_⑽

阻1 〇:的方法匕述中在„明：實施例中’用以製造熱敏電 線的部分剖面圖、。'左邊為平面圖，右邊圓圈内為沿著C-C 圖6所示為適當尺寸的膜電阻元件薄板 為，金屬膜2 0層壓於妒栌、wl々 厚板的配置 件1 〇的夺面，雜％脸Γ據，皿度改纟曼電阻的NTC或PTC電阻元 電解併1 f】後成為熱敏電阻的電極，薄板本身係以 貝电’又eectrolytic_plating)或無電鍍 (eleCtr〇leSS-plating)的方式將紹或銅等金屬鍍於聚合 物溥板的上下表面，讓導電粒子擴散，或者是將金屬箱加 壓於上下表面，以此方式製成的薄板會切割為合適的尺 寸，清洗後便於在後續程序中使用。 的 接著如圖6b所示，以預定寬度與長度形成一複數個穿 孔1 2，該複數個穿孔1 2係以縱向與橫向排列，也就是矩陣 樣式，熱敏電阻則於鄰近穿孔間的區域，沿著穿孔12的寬 度方向（或者是圖中的縱向）形成。此時，穿孔12係以縱 向的固定間隔形成，和長狹缝（1〇ng sHt)在傳統薄板的 同一方向依序形成的方式並不相同，因此薄板不會在後續 步驟中口著牙孔的縱向垂下或紐曲。 !255468 五、發明购（14) — ------- 接著，如圖6C所示，將銅或其合金鍍在薄板的整個表 ’其中並有穿孔1 2，用以通過穿孔1 2導電連接上下表面 的金屬膜20，銅或其合金的鍍膜（piating film)3〇形成 述的連接區域。 然後’如圖6 d所示，介於穿孔1 2之間的每一區域的金 屬膜2 0與鍍膜3 0會被加上樣式，以形成預定的電極樣式和 預疋的連接區域樣式，尤其是，光阻劑（p h 01 〇 r e s i S t)係 鐘在圖6x的薄板上，接著曝曬在光下以便形成所需的樣 式’接著鍍膜與金屬膜20利用形成的光阻樣式（Photo resist pattern)作為蝕刻遮罩（etching mask)，讓電阻 元件1 0以圖6d所示的曲軸形曝曬，而後，將光阻樣式移κ 就形成了圖6 d的薄板。 、 在這個過程中，電阻元件1 〇中受到曝曬的區域形成前 述的非導電間隙1 4，此時，雖然所述的非導電間隙丨4具有 曲軸形’不過非導電間隙丨4的形狀可以變化為各種形狀， 如圖4a〜4c所示，此外，薄板上下表面的非導電間隙1 4可 具有相同或不同的形狀。 接下來，如圖6 e所示，銲錫抗蝕劑4 〇形成於薄板上下 表面需要隔絕的地方，和非導電間隙丨4位於同一區域内， 整體來說’銲錫抗|虫劑4 0所在的區域是除了穿孔1 2舆靠、 穿孔的地方，銲錫抗蝕劑4 〇在薄板上形成的方式可以是^ 版印刷（s c r e e n p r i n t i n g )、液態光蝕刻 罔 (photolithography)、層壓一個乾燥膜等類似的方法。 然後’在已經具備銲錫抗飯劑4 〇的薄板上施以

第24頁 1255468 五、發明說明（15) 鍍層，藉以在穿孔内周圍以及靠近穿孔1 2的地方，除了有 銲錫抗蝕劑4 0的部份，形成銲錫5 0，如圖6 f所示。銲錫是 作為接頭，當稍後熱敏電阻接著在PCB上的時候，藉由銲 錫回流方法連接P C B上的電極銲墊。 最後，如圖6 g所示，沿著切割線6 0將薄板裁切下來， 讓順著穿孔1 2寬度方向介於鄰近穿孔之間的每一區域成為 一個單位的熱敏電阻，此時，穿孔1 2的側壁的中央部份會 被切成圓形或橢圓形7 0，讓完成的熱敏電阻在側面擁有像 是圖1 a的溝槽7 2，切割薄板的方式可以是鋸開，或者是利 用模具進行薄板金屬加工，同時，如果在圖6g中略過圓形 或橢圓形打孔的步驟，也可以製成一種熱敏電阻，其上下 表面的電極透過熱敏電阻的完整侧面連接。 圖7所示為根據本發明的第二實施例，用以製造熱敏 電阻2 0 0 (見圖2 a)的方法，以下的敘述是著重在描述與 第一實施例的熱敏電阻的製作方法不同的地方。 如上所述，圖2 a的熱敏電阻2 0 0的側面配置為，上下 表面的電極透過半圓形或半橢圓形溝槽72連接，和圖1 a的 熱敏電阻1 0 0不一樣，為了要製造這樣的熱敏電阻2 0 0，在 圖6 a中，薄板上所形成的是圓形或橢圓形的穿孔1 6，而不 是圖6b中拉長的穿孔1 2，接著，在形成連接區域、製作電 極樣式，以及加上銲錫抗钱劑和形成銲錫的步驟之後，沿 著圖7中的切割線6 0與6 2將薄板裁切下來。 同時，在圖6 g與圖7的範例中，由於同樣具有曲軸形 狀的非導電間隙1 4係於穿孔1 2與1 6之間的的區域内形成，

第25頁 1255468 五、發明說明（16) 因此從圖上來看，薄板中沒有用到的部份就是有穿孔的上 下部份的空白邊緣，這是因為穿孔是以固定間隔排列，而 不是延垂直方向形成長狹缝，所以在製造熱敏電阻的過程 中，薄板不會扭曲。 事實上，本實施例中的熱敏電阻2 0 0也不一定要讓穿 孔1 6依次地形成，與圖6 g中的穿孔是將原本依序形成的長 狹缝以不連續的方式形成，並不相同，所以，如圖8所 不’非導電間隙1 8於每一熱敏電阻所在的區域並不需要具 有相同的形狀，可以將曲軸形狀沿著垂直方向向右或向左 翻轉，然後沿著切割線6 0與6 2將薄板裁下，以完成熱敏電 阻2 0 0，因此，在切割線6 0之間就沒有空白的邊緣，也就 不會浪費掉。 本發明已透過上述的實施例詳細地說明，但是要注意 的是前述的詳細說明與特定的範例是用以表示本發明的較 佳實施例，僅作為說明用途，而熟悉此技藝者在了解詳細 說明的内容後，在不違背本發明的精神與範疇的情況下， 可以進行各種的修正與改良。 工業應用性 本發明所揭示的熱敏電阻具有對稱的結構，因此基本 上可避免因不對稱結構所造成的墓石現象，此外，由於熱 敏電阻會接受不同電壓，在其同一表面上的電極係排列為 彼此相接，其中插有非導電間隙，使得電流量增加，藉此 提昇了熱敏電阻在常溫下的電阻特性。

1255468 五、發明說明（17) 此外，由於溝槽係形成於熱敏電阻的側面，而位於上 下表面的電極透過溝槽或透過溝槽以外的側面導電連接’ 因此本發明的熱敏電阻如果遇到連接區域内有裂缝的情 形，可避免裂缝沿著熱敏電阻的側面蔓延，可以提供高可 靠度的熱敏電阻。 另外，根據製造熱敏電阻的方法，由於拉長的穿孔係 以矩陣樣式排列在薄板上，縱向與橫向均有固定間隔，因 此可以避免薄板在熱敏電阻的製造程序中發生扭曲。

第27頁 1255468 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 本發明的各種目的與情況將會以後續的實施例詳細說 明，並搭配相關的圖表加以闡述，其中： 圖1 a為本發明的一個實施例中，熱敏電阻的透視圖； 圖1 b為圖1 a的熱敏電阻的電極樣式的平面圖， 圖2 a為本發明的另· 貫施例中7熱敏電阻的透視圖， 圖2 b為圖2 a的熱敏電阻沿B - B線的剖面圖； 圖3為本發明的又另一實施例中，熱敏電阻的平面圖；

圖4a〜4c為應用於本發明實施例中的各種電極樣式的平面 圖； 圖5a與5b為圖4a中沿著5-5線的剖面圖； 圖6 a〜6 g分別描述在本發明的實施例中，用以製造熱敏電 阻的方法的平面圖與部分剖面圖； 圖7所示為根據本發明的另一實施例，用以製造熱敏電阻 的方法的平面圖；以及 圖8所示為根據本發明的又另一實施例，用以製造熱敏電 阻的方法的平面圖。 【主要元件符號 1 0膜電阻元件 1 6穿孔 2 0 a第一電極 2 2 b第二電極 2 4 a第一電極 明】 12穿孔 1 8非導電間隙 2 0 b第二電極 2 2 c第三電極 24b第二電極 1 4非導電間隙 20電極 2 2 a第一電極 2 2 d第四電極 2 6 a第一電極

第28頁 1255468 圖式簡單說明 2 6 b第二電極 4 0銲錫抗蝕劑 60切割線 72溝槽 3 0連接區域 50銲錫 6 2切割線 1 0 0熱敏電阻 3 2連接區域 52銲錫 7 0圓形或橢圓形

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Claims (1)

1255468 六、申請專利範圍 1.一種表面接著之熱放電阻（thermistor)，包含·· 一根據/皿度改變電阻的膜電阻（f i 1 m r e s j s t a n c e )元 件； 形成於該膜電阻元件的一個表面的一第一與第二電 極，以便彼此隔絕不導電； 形成於該膜電 電極，以便彼此隔 一·第/連接區 至該第一電極與該 阻兀件相對的另一表面的一第三與第四 絕不導電； 域（connection portion)用以導電連接 第三電極；以及 域用以導電連接至該第二電極與該第四 電極， 其中言亥 稱形狀，其 有彼此相接 2.如申 阻，其中該 三與第四電 symmetric: 敏電阻翻轉 3 ·如申 其中該 極以及該第 個側面與相 4 ·如申 第一與第 中插有 的對稱 請專利 一非 阻 形狀 範圍 第一與第二 極之一樣式 在該 符。 請專利範圍 第一與第二 >，所以 後仍相 二與第 對的另 請專利 四電 一侧 範圍 笔極具有彼此相接（e n g a g e d)的對 導電間隙，而該第三與第四電極具 ，其中插有一非導電間隙。 第1項所述之表面接著之熱敏電 I極具有一樣式（pattern)舆該第 ^疋轉對稱（r〇tationaily 熱敏電阻的表面上的該樣式於該熱 第1項所述之表面接著之熱敏電 連接區域導電連接該第一與第三電 核’並分別圍繞該膜電阻元件的一 面。 第3項所述之表面接著之熱敏電

第30頁 1255468 六、申請專利範圍 阻，其中溝槽（g r ο 〇 v e )係分別形成於該膜電阻元件的一個 侧面與另一侧面，而該第一與第二連接區域導電連接該第 一與第三電極以及該第二與第四電極並分別圍繞除溝槽外 的一個側面與另一側面。 5 .如申請專利範圍第3項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中溝槽係分別形成於該膜電阻元件的一個側面與另 一側面，而該第一與第二連接區域導電連接該第一與第三 電極以及該第二與第四電極並分別圍繞一個側面與另一侧 面的溝槽。 6 .如申請專利範圍第1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中介於該第一與第二電極、以及介於該第三舆第四 電極的非導電間隙具有曲轴（crank)、方波（rectangular w a v e )、Z字形（z i g z a g )或波浪的形狀。 7 .如申請專利範圍第1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中不同極性的電壓係施加於該第一與第二電極，或 該第三與第四電極，因此不同極性的電壓係施加於一個膜 電阻元件的表面上的鄰接電極，以及膜電阻元件介於其中 的相對的電極。 8 .如申請專利範圍第1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中該非導電間隙具有小於該膜電阻元件之一厚度的 一寬度。 9 .如申請專利範圍第1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中該膜電阻元件係由具有一正溫度係數（ρ 〇 s i t i v e temperature coefficient， PTC)之一聚合物所組成。

第31頁 1255468 六、申請專利範圍 1 〇 .如申請專利範圍第1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中該第一至第四電極係由銅或其合金所組成。 11· 一種表面接著之熱敏電阻（thermistor)，包含： 一膜電阻元件在其一個側面與另一相對的側面上具有 溝槽，該膜電阻元件根據溫度改變一電阻； 該第一與第二電極具有對稱的形狀在該膜電阻元件的 一個表面上彼此相接，其中插有一非導電間隙； 該第三與第四電極形成於該膜電阻元件的相對的另一 表面上，以便彼此隔絕不導電； 一第一連接區域，用以導電連接該第一與第三電極並 圍繞該膜電阻元件的一個側面，而膜電阻元件内形成的該 溝槽除外；以及 一第二連接區域，用以導電連接該第二與第四電極並 圍繞該膜電阻元件的另一個側面，而膜電阻元件内形成的 該溝槽除外。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中介於該第一與第二電極間的該非導電間隙具有曲 軸（crank)、方波（rectangular wave)、 Z字开》（zigzag)或 波浪的形狀。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所述之表面接著之熱敏電 阻，其中不同極性的電壓係施加於該第一與第二電極，或 該第三與第四電極，因此不同極性的電壓係施加於一個膜 電阻元件的一個表面上的鄰接電極，以及膜電阻元件介於 其中的相對的電極。

第32頁 1255468 六、申請專利範圍 14·如申請專利範圍第11項所述之表面接著之熱敏泰 阻，其中該非導電間隙具有小於該膜電阻元件之一兒 一寬度。 、 度的 15·如申請專利範圉第u項所述之表面接著之熱敏备 阻，其中該膜電阻元件係由具有/正溫度係數 temperature coefficient，pTC)之一聚合物所組成。Ve 1 6.如申a請專利範團第u項所述之表面接著之熱敏恭 阻’其中5亥弟一至苐四電極係由銅或其合金所組成。“ 17·—種表面接著之埶敏電卩旦（thermistor)之製你 法，包含： '' 方 準備一薄板（sheet)，配置為金屬膜層壓在一膜電阻 元件的2個表面上，該膜電阻元件根據溫度改變一電阻； 在該薄板内以一矩陣樣式（m a t r i X p a 11 e r η)形成一複 數個穿孔（through hole),其具有一預先定義的寬度與比 該寬度長的一長度； 透過该穿孔的一側壁（side wall)導電連接層壓在該 薄板的2個表面上的金屬膜； 將該金屬膜加上樣式以形成/電極樣式；以及 將2成該電極樣式的該薄板裁下，讓介於鄰近穿孔間 位於该穿孔的寬度方向（width direction)的一區域 Uegl〇n)成為一個單元（unit)。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述之表面接著之熱敏電 阻之製作方法，其中在形成電極樣式的步驟中，至少有一 個金屬膜形成於該薄板的2個表面，而介於鄰近穿孔間位

1255468 六、申請專利範圍 於該穿孔的寬度方向的每一區域内的該金屬膜被部份移 除，因此讓該電極樣式變成分開的2個範圍（part)，彼此 對稱相接。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項所述之表面接著之熱敏電 阻之製作方法，其中該金屬膜被移除後，一已移除金屬膜 區域（metal fiim — rem〇ved以“⑽）具有曲轴（crank)、方 波（rectangular wave)、 Z字形（zigzag)或波浪的形狀。 2 0 ·如申請專利範圍第1 7項所述之表面接著之熱敏電 阻之製作方法，其中在形成電極樣式的步驟中，對於形成 於該薄板的2個表面的每個金屬膜，介於鄰近穿孔間位於 該穿孔的寬度方向的每一區域内的該金屬膜被部份移除， 3此讓该廷極樣式變成分開的2個範圍’但彼此仍然相 接’並且讓該電極樣式在該薄板翻轉後仍相符。 2 1 ·如申請專利範圍第2 〇項所述之表面接著之熱敏電 :且之製作方法’其中該金屬膜被移除後，一已移除金屬膜 區域（metal fiim — rem〇ved region)具有曲軸、方波、z字 形或波浪的形狀。 2 2 ·如申睛專利範圍第1 7項所述之表面接著之熱敏電 阻之製作方法，其中該薄板裁切步驟包含裁切該穿孔的%縱 向侧壁（longitudinal side wall)的一範圍，以便在該侧 壁形成一溝槽的一步驟。 / 2 3.如申請專利範圍第17項所述之表面接著之熱敏電 阻之製作方法’並進一步包含，在形成電極樣式與裁切$薄 1255468 六、申請專利範圍 在該薄板上形成誃♦ 韻劑（s ο 1 d e r r e s i s ΐ )，、。^水式的2個表面上鍍上焊锡抗 及 ’除了靠近該穿孔的一區域外；以 於暴露在靠近該穿，，^、 成一銲錫。 l而’又有鍍上焊錫抗蝕劑的地方形 24·—種表面接著之埶 法，包含·· …破私阻（thermistor)之製作方 元件Π配置為金屬膜層壓在一膜電阻 在該薄板内以—矩陣'樣阻兀件：據溫度改變-電阻； 數個圓形或橢圓形穿r Κ 111 a Γ 1 x p a 11 e r η )形成一複 透過該穿孔的—ro:gh 薄板的2個表面上的金屬^膜S1 e Wa ◦導電連接層壓在該 將该金屬膜加上姆4*、、 將形成該電極樣弋二开f成：電極樣式；以及 沿著穿孔排列的缚板裁下，讓介於鄰近穿孔間 薄板的2個表面的金屬膜來說 子於母—固形成於該 方向的每一區域内的兮八ρ 2 州处牙孔間位於一個 接4 Μ丄 内的該金屬膜被部份移除，因此嗜姑帝把 枚式受成分開的2個範圍，但彼此邊該电極 該電極樣式在該薄板翻轉後仍相符。無相接，亚且讓 25.如申請專利範圍第24項所述之表面 阻之製作方法，j：中哕全屬膜姑#…描 者之熱敏電 區域（metal fn 1 ，—已移除金屬膜 1 illm —removed region)具有曲軸、方波、z字 1255468

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