TWI809858B - 過電流保護元件 - Google Patents
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Abstract
一種過電流保護元件,包含電阻元件、外接電極及封膠層。電阻元件具有由下而上堆疊的第一絕緣層、第一導電層、正溫度係數材料層、第二導電層及第二絕緣層。第一絕緣層具有下表面及第一側壁與下表面連接。外接電極具有第一電極及第二電極置於下表面,分別透過第一導孔及第二導孔電性連接第一導電層。封膠層覆蓋第一絕緣層之第一側壁且延伸至部分下表面,使得封膠層於第一絕緣層之下表面呈現第一周緣,而第一電極及第二電極位於第一周緣內。
Description
本發明係關於一種過電流保護元件,更具體而言,關於一種具有封膠層的過電流保護元件。
由於具有正溫度係數(Positive Temperature Coefficient,PTC)特性之導電複合材料之電阻具有對溫度變化反應敏銳的特性,可作為電流感測元件之材料,且目前已被廣泛應用於過電流保護元件或電路元件上。由於PTC導電複合材料在正常溫度下之電阻可維持極低值,使電路或電池得以正常運作。但是,當電路或電池發生過電流(over-current)或過高溫(overtemperature)的現象時,其電阻值會瞬間提高至一高電阻狀態(至少104Ω以上),即所謂之觸發(trip),而將過量之電流反向抵銷,以達到保護電池或電路元件之目的。
然而,在電子元件微型化的趨勢下,過電流保護元件(特別是其中的正溫度係數材料層)相當容易受到外界環境(例如:水氣、氧、粉塵及溫度等)影響而出現特性衰退或於觸發前電阻升高的問題。為因應此種情形,傳統會在元件外封裝絕緣層進行保護。只是,其在結構設計上仍有未臻完善之處。
更詳細地說,請參照圖1a及圖1b,其為兩種不同結構的習知過電流保護元件10、20的剖視圖,此兩種結構相似。就剖視圖的方向來看,兩者皆包含由下而上堆疊的外接電極16、第一絕緣層11、第一導電層12、正溫度係數材料
層13、第二導電層14及第二絕緣層15。外接電極16具有第一電極16a位於右側及第二電極16b位於左側。第一絕緣層11具有兩個通孔以形成第一導孔17a及第二導孔17b,使得第一電極16a透過第一導孔17a電連接第一導電層12,而第二電極16b透過第二導孔17b電連接第一導電層12。由第一電極16a電連接的第一導電層12與由第二電極16b電連接第一導電層12彼此不電連接。如此一來,這樣的結構形成習知的過電流保護元件10、20。
在製造過電流保護元件10、20的過程中,該些層會先依序堆疊且進行熱壓合而形成一板材,然後對板材進行鑽孔、電鍍和圖案化製程,最後將板材裁切來形成多個過電流保護元件10、20。然而,於裁切過程中,第一電極16a及第二電極16b有可能會存在極小誤差而與邊界相隔一非常短的距離D(如圖1a所示),又或者是完整地切齊而無任何誤差(如圖1b所示)。無論是圖1a或圖1b的習知過電流保護元件10、20,為了解決過電流保護元件(特別是其中的正溫度係數材料層)受到外界環境影響而出現特性衰退或於觸發前電阻升高的問題,習知的過電流保護元件10、20僅對其側面封裝絕緣材料(例如在元件側面塗覆一絕緣層或在元件側面形成一絕緣框),卻皆未於第一絕緣層11的表面上封裝絕緣材料。這會產生以下所述問題。
以圖1a的習知元件結構來說,如前述所提,距離D僅為誤差所致,故第一電極16a及第二電極16b與邊界之間的空間狹小。若在第一絕緣層11的表面上封裝絕緣材料,以現有技術而言,絕緣材料必然會沾黏到第一電極16a及第二電極16b的側面,不僅會造成外接電極16的焊接面積減少,亦有可能會影響元件焊接到電路板的可焊接性,並進而影響元件的電性表現。此外,因距離D過於狹小,未留有足夠距離給予絕緣材料均勻地擴散,即使將絕緣材料塗刻意覆到第
一絕緣層11,最終固化後的結構不僅會沾到第一電極16a及第二電極16b且結構上不平整,於第一電極16a及第二電極16b兩側的絕緣材料更是不對稱。簡單而言,即絕緣材料的高度有可能超過外接電極的高度,造成左高右低或左低右高的情況。更重要的一點是,為了避免蓋到太多外接電極16,絕緣材料封裝於第一絕緣層11的面積相當有限。
另外,以圖1b的習知元件結構來說,在第一電極16a及第二電極16b完整切齊邊緣的情況下,並無距離D的存在。若欲進行側面封裝,絕緣材料不僅必然會沾黏到第一電極16a及第二電極16b的側邊而大為降低焊接面積,甚至有可能會溢出(即溢膠)而覆蓋第一電極16a及第二電極16b的底面,造成可焊接性的降低。詳細而言,若以塗覆一絕緣層來進行封裝而言,絕緣材料封裝之初具有一定的流動性,隨後才會進行固化。一般進行側面封裝時會盡量不使絕緣材料塗覆接觸到焊接區塊(即第一電極16a及第二電極16b),例如僅將絕緣材料塗覆於第一導電層12、正溫度係數材料層13、第二導電層14裸露於外界環境而共同形成的側面。但,在實際生產過程中,絕緣材料的塗覆位置或厚度難以控制,導致其流動至第一電極16a及第二電極16b的側面。更甚者,絕緣材料很可能進一步沿第一電極16a及第二電極16b的側面繼續流動而覆蓋第一電極16a及第二電極16b的底面。在絕緣材料固化後,將使得第一電極16a及第二電極16b呈現不平整的底面,造成焊接時位置偏移及其他焊接不良的情形。在塗覆絕緣材料時,塗覆材料容易溢出而覆蓋第一電極16a及第二電極16b的底面,這在圖1a的習知元件結構同樣容易發生。
由圖1a及圖1b可知,習知過電流保護元件10、20的結構亟需改良以解決接點面積下降及焊接良率的問題,同時增加封裝的覆蓋面積。
本發明藉由增加焊接區塊(外接電極)距離過電流保護元件邊緣的距離,使得外接電極所處的表面可塗覆封膠層,且封膠層未觸及外接電極。又或者,增加外接電極距離過電流保護元件邊緣的距離,同時封膠層僅接觸焊接區塊的側面,且選擇性地將外接電極拉高。相較於習知的側面封裝而言,增加上述距離可避免封膠層沾附於外接電極側面及因溢膠而進一步覆蓋於其底面的問題。其次,增加上述距離亦有利於增加製程容忍度,些許過量的封膠層不致對元件的可焊接性造成問題,提高元件製造良率。而在採用本發明之結構設計並增加絕緣層上封膠面積的同時,更發現阻值變化率有顯著的降低。
本發明之一實施態樣為一種過電流保護元件,包含電阻元件、外接電極及封膠層。電阻元件具有由下而上堆疊的第一絕緣層、第一導電層、正溫度係數材料層、第二導電層及第二絕緣層,其中第一絕緣層具有下表面及第一側壁與下表面連接,且下表面穿設第一導孔及第二導孔。外接電極,具有第一電極及第二電極,第一電極及第二電極置於下表面,分別透過第一導孔及第二導孔電性連接第一導電層。封膠層,覆蓋第一絕緣層之第一側壁且延伸至部分下表面,使得封膠層於第一絕緣層之下表面呈現第一周緣,而第一電極及第二電極位於第一周緣內。
一實施例中,經堆疊後之第一導電層、正溫度係數材料層以及第二導電層的裸露部分共同形成一側面,且封膠層覆蓋於側面上。
一實施例中,第二絕緣層具有相對於下表面的上表面以及連接上表面的第二側壁,且封膠層進一步覆蓋第二側壁且延伸至部分上表面,使得封膠
層於第二絕緣層之上表面呈現第二周緣,藉此電阻元件僅上表面的中央部分及下表面的中央部分裸露於外界環境。
一實施例中,封膠層覆蓋第一絕緣層之部分下表面且未與第一電極及第二電極接觸。
一實施例中,第一電極與第一絕緣層之下表面的邊緣相距2mil至9mil。
一實施例中,封膠層具有厚度為0.04mm至0.08mm。
一實施例中,第一絕緣層之下表面具有長邊及短邊,且第一電極與短邊相距第一距離,及第一電極與長邊相距第二距離。以長邊之長度為100%計,第一距離為5%至16%。以短邊之長度為100%計,第二距離為9%至27%。
一實施例中,長邊介於40mil至50mil,以及短邊介於20mil至30mil。以該長邊之長度為100%計,該第一距離為5.74%至15.12%。以該短邊之長度為100%計,該第二距離為10.48%至27.61%。
一實施例中,長邊介於60mil至70mil,以及短邊介於30mil至40mil。以長邊之長度為100%計,第一距離為4.94%至12.31%。以短邊之長度為100%計,第二距離為9.46%至23.57%。
一實施例中,第一電極具有一寬度沿長邊延伸,以及高度朝遠離第一絕緣層的方向延伸,其中寬度為0.1mm至0.5mm,而高度為12μm至120μm。
一實施例中,封膠層覆蓋第一絕緣層之部分下表面且接觸第一電極的側面,且第一電極具有一高度為50μm至120μm。
一實施例中,第二電極與第一絕緣層之下表面的一邊緣相距2mil至9mil。
一實施例中,第一電極與第二電極沿長邊相距第三距離,第三距離大於0.23mm。
本發明之另一實施態樣為一種過電流保護元件,包含電阻元件、外接電極以及封膠層。電阻元件具有由下而上堆疊的第一絕緣層、第一導電層、正溫度係數材料層、第二導電層及第二絕緣層,且具有左缺口及右缺口位於電阻元件相對的左端部及右端部。第一絕緣層具有下表面及連接下表面的第一側壁與。第二絕緣層具有上表面及連接上表面的第二側壁與。左缺口位於電阻元件的左端部,由下表面延伸至上表面。右缺口位於電阻元件的右端部,由下表面延伸至上表面。外接電極具有第一電極及第二電極,第一電極設置於右端部的上表面及下表面且電性連接第二導電層。第二電極設置於左端部的上表面及下表面且電性連接第一導電層。第一電極與第二電極彼此電氣隔離。封膠層覆蓋第一絕緣層之第一側壁且延伸至部分下表面,使得封膠層於第一絕緣層之下表面形成不連續的周緣,且第一電極及第二電極位於周緣所圍起的區域內。
一實施例中,經堆疊後第一導電層、正溫度係數材料層以及第二導電層的裸露部分共同形成一側面,且封膠層覆蓋於側面上。
一實施例中,封膠層進一步覆蓋第二側壁且延伸至部分上表面,使得封膠層於第二絕緣層之上表面形成不連續的周緣,且第一電極及第二電極位於周緣所圍起的區域內,藉此電阻元件僅部分之上表面及部分之下表面裸露於外界環境。
一實施例中,更包含左導通件設置於左缺口,及右導通件設置於右缺口。第一電極透過右導通件連接第二導電層並與第一導電層電性隔離,而第二電極透過左導通件連接第一導電層並與第二導電層電性隔離。
一實施例中,第一絕緣層之下表面具有二條長邊及二條短邊連接二條長邊,而周緣沿著二條長邊延伸至二條短邊,且分別於二條短邊不連續地延伸並連接左導通件及右導通件,使得位於下表面的左導通件及右導通件未被封膠層完全覆蓋。
一實施例中,第一電極與第一絕緣層之下表面的一邊緣相距2mil至9mil。
10、20、30、60、70、80、90:過電流保護元件
11、21:第一絕緣層
12、22:第一導電層
13、23:正溫度係數材料層
14、24:第二導電層
15、25:第二絕緣層
16、26:外接電極
16'、26':電極層
16a、26a:第一電極
16b、26b:第二電極
17a、27a:第一導孔、右導通件
17b、27b:第二導孔、左導通件
21a、21a':長邊
21b、21b':短邊
28:封膠層
31、32、33:步驟
40、50:製程
D:距離
D1:第一距離
D2:第二距離
D3:第三距離
DL:裁切線
H:高度
L:長度
P1:第一周緣
P2:第一周緣
P3:第一周緣段
P4:第二周緣段
S1:下表面
S2:第一側壁
S3:上表面
S4:第二側壁
T:厚度
W:寬度
圖1a顯示習知之第一種結構的過電流保護元件的剖面側視圖;圖1b顯示習知之第二種結構的過電流保護元件的剖面側視圖;圖2a顯示本發明第一實施態樣之過電流保護元件的上視圖;圖2b顯示圖2a沿虛線AA之過電流保護元件的剖面側視圖;圖2c顯示圖2a之過電流保護元件的下視圖;圖3a顯示圖2b之過電流保護元件的局部放大圖;圖3b顯示圖2c之過電流保護元件的局部放大圖;圖3c顯示圖2b之過電流保護元件的局部變化圖;圖3d顯示圖2b之過電流保護元件的局部變化圖;圖4a顯示習知之過電流保護元件的後半段製造過程;圖4b顯示本發明之過電流保護元件的後半段製造過程;圖5a顯示本發明之過電流保護元件在形成封膠層之前的立體圖;圖5b顯示本發明之過電流保護元件在形成封膠層之後的立體圖;圖5c顯示本發明之另一種過電流保護元件在形成封膠層之後的立體圖;
圖6a顯示本發明第二實施態樣之過電流保護元件的上視圖及下視圖;圖6b顯示圖6a沿虛線BB之過電流保護元件的剖面側視圖;圖6c顯示圖6a沿虛線CC之過電流保護元件的剖面側視圖;圖6d顯示圖6b之過電流保護元件的局部放大圖;圖6e顯示圖6a之過電流保護元件的立體圖。
為讓本發明之上述和其他技術內容、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出相關實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
本發明可應用於表面黏著型元件(Surface-Mountable Device,SMD),尤其是表面黏著型過電流保護元件(即SMD過電流保護元件),主要在元件周圍包覆一封膠層以將元件與外界環境隔絕,藉此避免元件受到外界環境影響而出現特性衰退或於觸發前電阻升高的問題,同時不會使得封膠層接觸到外接電極,因此提高元件製造良率。以下將以圖2a至圖5c以及圖6a至圖6e作為例示,說明可應用於本發明中的兩種實施態樣的SMD過電流保護元件。
首先,請參照圖2a至圖2c,為本發明之第一實施態樣之過電流保護元件30。圖2a及圖2c分別為過電流保護元件30的上視圖及下視圖,而圖2b為圖2a沿AA虛線的剖面側視圖。此實施態樣中,過電流保護元件30包含電阻元件、外接電極26及封膠層28,詳述如下。
在圖2b中,電阻元件具有由下而上依序堆疊的第一絕緣層21、第一導電層22、正溫度係數(Positive Temperature Coefficient;PTC)材料層23、第二導電層24及第二絕緣層25。第一絕緣層21具有下表面S1及第一側壁S2,其中第一側壁S2連接下表面S1,且下表面S1穿設第一導孔27a及第二導孔27b。第二絕
緣層25具有與下表面S1相對的上表面S3,以及連接上表面S3的第二側壁S4。就外觀而言,電阻元件大致上為六面體結構,包含上下表面及四個側面。電阻元件的上表面即為第二絕緣層25的上表面S3,而電阻元件的下表面則為第一絕緣層21的下表面S1。此外,經堆疊後,夾於第一絕緣層21與第二絕緣層25之間的第一導電層22、正溫度係數材料層23以及第二導電層24僅有四個側邊與封膠層28接觸。此四個側邊所形成的側面即與第一絕緣層21的第一側壁S2及第二絕緣層25的第二側壁S4共同形成電阻元件的四個側面。在一實施例中,正溫度係數材料層23可為高分子聚合物正溫度係數(Polymeric Positive Temperature Coefficient,PPTC)材料,由結晶性高分子聚合物及均勻散佈於結晶性高分子聚合物中的導電填料所組成。在一實施例中,結晶性高分子聚合物材料包含聚乙烯、聚丙烯、聚氟烯或其組合之混合物或共聚物。導電填料可為碳黑、金屬粒子、金屬碳化物、金屬硼化物、金屬氮化物或其組合。另外,第一絕緣層21及第二絕緣層25可由經固化後的熱固性預浸材料(Prepreg)所組成。
外接電極26具有第一電極26a及第二電極26b。第一電極26a及第二電極26b置於第一絕緣層21的下表面S1,第一電極26a及第二電極26b分別透過第一導孔27a及第二導孔27b電性連接第一導電層22。第一導電層22由至少二個間隔設置的部件所構成,故第一電極26a與第二電極26b彼此電氣隔離,且第一電極26a與第二電極26b分別透過第一導孔27a及第二導孔27b電性連接第一導電層22。據此,過電流保護元件30可形成導電路徑依序經第一電極26a、第一導孔27a、相對於第一電極26a的第一導電層22、正溫度係數材料層23、第二導電層24、正溫度係數材料層23、相對於第二電極26b的第一導電層22、第二導孔27b、第二電極26b。電流路徑經過正溫度係數材料層23兩次,構成了串聯2個電阻的等效電路。
封膠層28覆蓋第一絕緣層21之第一側壁S2且延伸至部分下表面S1,使得封膠層28於第一絕緣層21之下表面S1呈現第一周緣P1,而第一電極26a
及第二電極26b位於第一周緣P1內(如圖2c所示)。封膠層28亦可覆蓋第二絕緣層25之第二側壁S4且延伸至部分上表面S3,使得封膠層28於第二絕緣層25之上表面呈現第二周緣P2(如圖2a所示)。
就此實施態樣而言,無論從上視圖或下視圖觀之,封膠層28大致上呈現中空的矩形環狀,具有連續線段所圍成之內周緣及外周緣,內周緣即下視圖(圖2c)中的第一周緣P1或上視圖(圖2a)中的第二周緣P2。此外,過電流保護元件30經封膠層28封裝後,過電流保護元件30僅第一絕緣層21之下表面S1的中央部分、第一電極26a、第二電極26b及第二絕緣層25之上表面S3的中央部分裸露於外界環境。從圖2b來看,封膠層28的剖面大致上呈現二個ㄇ字型形狀,開口分別向右及向左。藉由此種設計,膠體得以延伸至上表面S3及下表面S1,等於是從上方及下方鉗住電阻元件,這可以進一步提升過電流保護元件30的結構強度(例如:元件不易在高溫環境及反覆觸發保護運作下產生變形)並使封膠層28穩固於電阻元件上。若封膠層28僅覆蓋在第一側壁S2及第二側壁S4而未延伸至下表面S1及上表面S3時,封膠層28的底面及頂面會大致上與下表面S1及上表面S3齊平而無鉗住的結構,不僅元件容易變形,而且封膠層28容易自與第一側壁S2或第二側壁S4的交界面剝離。又,若封膠層28未自第一側壁S2或第二側壁S4彎曲地延伸至下表面S1及上表面S3時,封膠層28與第一側壁S2或第二側壁S4的交界面大致上為筆直地朝向外界環境。在這種情況下,水氣、粉塵、有機溶劑或其他環境因子容易從封膠層28與第一側壁S2或第二側壁S4的交界處滲入,影響電阻特性。相反地,封膠層28從第一側壁S2或第二側壁S4至下表面S1或上表面S3並非筆直地延伸,即封膠層28順著第一絕緣層21或第二絕緣層25轉角處形成近乎直角的結構,使得環境因子更難以順著交界面滲入,可避免過電流保護元件的電阻隨時間變化而升高的問題。為此目的,在一些實施例中,封膠層28於下表面S1及第一側壁S2的位置呈現近乎直角的結構,或/及封膠層28於上表面S3及第二側壁S4的位
置呈現近乎直角的結構。也就是說,以剖視圖的角度來看,封膠層28可於元件左右兩側呈現二個L型,或呈現二個ㄇ字型,兩者均可避免電流保護元件的電阻隨時間變化而升高的問題。另外,因應設計需求,封膠層28順著第一絕緣層21或第二絕緣層25轉角處亦可設計為弧狀或增設多於一個的轉角處(如圖3c及圖3d,下文會再詳述),只要非呈現筆直延伸即可。
需特別說明的是,在圖2a及圖2c中,係因方便說明及討論而將封膠層28予以透明化方式描述,從而顯示位於封膠層28下方之第二絕緣層25及第一絕緣層21的邊緣(如第一絕緣層21的長邊21a及短邊21b)。應理解到,封膠層28為具一定厚度的層體覆蓋於第二絕緣層25及第一絕緣層21上,使得上視圖及下視圖均僅能看到第二絕緣層25及第一絕緣層21的中央部分,其中所謂的中央部分是位於封膠層28覆蓋絕緣層25、21的區域內。實際應用上,封膠層28的材料可為透明或不透明。在一實施例中,封膠層28的材料可為環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維或無機填料改性環氧樹脂、玻璃纖維或無機填料改性酚醛樹脂、聚胺樹脂、聚氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、二亞苯基醚樹脂、矽高分子、壓克力樹脂、光敏樹脂、無機膠或其組合。在另一實施例中,前述所提的環氧樹脂可為雙酚A環氧樹脂或雙酚F環氧樹脂。
請參照圖3a,為圖2b的局部放大圖。圖3a清楚地顯示第一絕緣層21的下表面S1及第一側壁S2,而封膠層28為具有厚度T的層體。詳細而言,封膠層28從電阻元件的周邊延伸至第一側壁S2,並於轉角處彎曲後,覆蓋且接觸部份的下表面S1而未與第一電極26a接觸。封膠層28的厚度T不宜過薄或過厚。在一實施例中,封膠層28的厚度T為介於0.04mm至0.08mm之間。當封膠層28的厚度T設定為低於0.04mm時,封膠層28會過薄而產生破損或導致元件的結構強度不足;或者,因其固化前具流動性的關係,過薄會使得一些預定覆蓋之處造成破洞
並裸露下方層體。當封膠層28的厚度T高於0.08mm時,則會導致膠體的流動性難以控制,較易流動至外接電極26且接觸外接電極26,甚至可能覆蓋外接電極26,以致影響元件的可焊接性。
請繼續參照圖3b,為圖2c的局部放大圖。第一絕緣層21之下表面S1的邊緣具有長邊21a及短邊21b,且第一電極26a與短邊21b相距第一距離D1,及第一電極26a與長邊21a相距第二距離D2。本發明藉由將外接電極26設置較為遠離第一絕緣層21的邊緣(包括長邊21a及短邊21b),得以在第一絕緣層21的下表面S1預留足夠的空間供封膠層28覆蓋,且封膠層28不會接觸外接電極26,或至多僅接觸外接電極26的側面。
根據本發明,第一電極26a與第一絕緣層21之下表面S1的邊緣相距2mil(密耳)至9mil。也就是說,第一距離D1及第二距離D2的數值範圍設定於2mil至9mil之間,並於後續試驗中意外地發現可有效降低阻值變化率同時維持良好的焊接性。第一距離D1及第二距離D2的數值範圍過小或過大都會產生問題。舉例來說,當第一距離D1或第二距離D2低於2mil時,封膠層28進行塗覆時易沾到外接電極26,影響元件的焊接面積及可焊接性。並且,當第一距離D1或第二距離D2低於2mil時,也會使得封膠層28無法於第一絕緣層21之下表面S1覆蓋一定面積,除了有前述易受環境因子於界面滲入的情況,也較易受環境溫度的影響。當第一距離D1高於9mil時,外接電極26為維持一定的焊接區塊寬度W以焊接至電路板,會相對使得第一電極26a與第二電極26b彼此靠近,造成距離D3變得更短(參見圖2b),導致電弧效應產生的機率隨之提升。另外,本發明的發明人經研究試驗得知,距離D3至少要大於正溫度係數材料23的厚度,才足以防止電弧效應的產生,其中距離D3可例如為0.23mm。按上述說明,在一實施例中,
第一距離D1或第二距離D2可例如為2.41mil至6.35mil、3.31mil至8.25mil、2.88mil至5.40mil,或3.87mil至6.41mil。在另一實施例中,第一距離D1或第二距離D2可例如為3.26mil至5.45mil、5.58mil至7.30mil、3.15mil至4.40mil,或4.32mil至6.10mil。若為更加確保封裝結構的膠體的連續性且提升元件的結構強度,可進一步增加第一距離D1或第二距離D2,例如第一距離D1或第二距離D2可以為5.45mil至6.35mil、7.30mil至8.25mil、4.40mil至5.40mil,或6.10mil至6.41mil。
另外,除了以長度來調整第一距離D1及/或第二距離D2,亦能以相對比例來調整第一距離D1及/或第二距離D2。根據本發明,若以長邊21a之長度為100%計,第一距離D1佔長邊21a之長度的百分比可以為5%至16%。若以短邊21b之長度為100%計,第二距離D2佔短邊21b之長度的百分比可以為9%至27%。也就是說,第一距離D1的長度除以長邊21a之長度為5%至16%,而第二距離D2的長度除以短邊21b之長度為9%至27%。更具體而言,本實施態樣可應用於各種尺寸(或形狀因數)的過電流保護元件,例如尺寸(形狀因數)為0402、0603、0805、1206或其他尺寸(形狀因數)之SMD過電流保護元件。舉例來說,當過電流保護元件30尺寸為0402時,其長邊21a介於40mil與50mil間,而短邊21b介於20mil與30mil間;並且,過電流保護元件30具有第一距離D1為5.74%至15.12%,以及第二距離D2為10.48%至27.61%。當過電流保護元件30尺寸為0603時,其長邊21a介於60mil與70mil間,而短邊21b介於30mil與40mil間;並且,過電流保護元件30具有第一距離D1為4.94%至12.31%,以及第二距離D2為9.46%至23.57%。當過電流保護元件30尺寸為0805時,其長邊21a介於80mil與90mil間,而短邊21b介於50mil與60mil間;並且,過電流保護元件30具有第一距離D1為3.56%至6.67%,以及第二距離D2為5.43%至10.19%。當過電流保護元件30尺寸為1206時,
其長邊21a介於120mil與130mil間,而短邊21b介於60mil與70mil間;並且,過電流保護元件30具有第一距離D1為3.00%至4.97%,以及第二距離D2為5.95%至9.86%。
請繼續參照圖3a並搭配圖3b。第一電極26a具有寬度W沿長邊21a延伸、長度L沿短邊21b延伸以及高度H朝遠離第一絕緣層21的方向延伸。在上述實施例中,封膠層28不會接觸第一電極26a。然而,在本發明其他實施例中,即使封膠層28可能會與部分第一電極26a直接接觸,透過將第一電極26a調整高度為至少50μm以上且等於或低於120μm,藉此增加第一電極26a的高度,這可使得封膠層28僅接觸第一電極26a的側面,而封膠層28不會接觸第一電極26a的底表面,不致對元件的可焊接性有任何負面影響。在此情況下,為了使過電流保護元件30焊接至電路板時具有良好的可焊接性,寬度W為0.1mm至0.5mm,而高度H為12μm至120μm。第二電極26b可具有前述所有與第一電極26a相同的設計,而在本發明範疇所揭示的各種數值可與第一電極26a相同或不相同。
請進一步參照圖3c及圖3d,為圖2b其局部放大的變化圖。圖3c、3d與圖3a的差異在封膠層28於第一絕緣層21轉角處的結構。如圖3c所示,封膠層28於第一絕緣層21轉角處呈現弧狀的剖面形狀。換句話說,封膠層28係採一定的弧度從第一側壁S2延伸至下表面S1,而非採直角、銳角或鈍角的方式延伸。當結構呈現如圖3a近乎直角的設計時,經碰撞易因應力集中而造成裂開的情形。因此,採取具有一定弧度的設計,除了有效避免前述所提的環境因子的影響,更可進一步保護元件結構的完整性。至於圖3d,在某些情況下亦可視製程需求於第一絕緣層21的轉角處進行多個轉角的設計。換句話說,只要封膠層28與第一絕緣層21之第一側壁S2的交界面非筆直延伸向外,皆在本發明所涵蓋的範疇內。
為更加了解本發明在封膠結構上的改良,以下就過電流保護元件的後半段製造過程進行簡單說明。圖4a顯示習知之過電流保護元件的後半段製造過程40,而圖4b則顯示本發明之過電流保護元件的後半段製造過程50。
參照圖4a,其為習知過電流保護元件的製造過程中的元件的上視圖,主要說明在第一絕緣層11上經由步驟31、步驟32及步驟33形成外接電極16的過程。首先,第一導電層12、正溫度係數材料層13、第二導電層14及第二絕緣層15已依序堆疊於第一絕緣層11下方。在步驟31中,係將金屬片堆疊於第一絕緣層11及第二絕緣層15(參見圖1a)上,再進行熱壓合來形成板材,該板材具有用以形成外接電極16的電極層16'。在步驟32中,在電極層16'上進行蝕刻、鑽孔及電鍍,或其他電導通的方式,來形成外接電極16,使得外接電極16與下方的第一導電層12電性連接。最後於步驟33中,利用刀具或雷射切割或其他已知的切割技術,依虛線所示的裁切線DL,將疊層後的板材切成數個過電流保護元件10(參見圖1a)(圖中係為方便說明僅例示四個)。需特別注意的是,在圖4a的習知過電流保護元件的製造過程中,一個過電流保護元件中的外接電極16與另個相鄰的過電流保護元件的的外接電極16之間僅蝕刻出一寬度,使得該蝕刻寬度大致上等於裁切工具(如刀具)的寬度。該寬度僅是為了供後續裁切步驟所需,而沒有預留比裁切工具高出甚多的寬度。
參照圖4b,其為本發明過電流保護元件的製造過程中的元件的上視圖,其中第一絕緣層21、電極層26'及外接電極26亦經由如同前述步驟31、步驟32及步驟33的製程進行,於此不再多做贊述。而相較於圖4a,圖4b的本發明元件製造過程中的蝕刻則是刻意將外接電極向內縮,造成留有前述所提的第一距離D1及第二距離D2。隨後再將裁切後的數個過電流保護元件塗覆封膠層28。也
就是,圖4b的本發明元件製造過程中的蝕刻寬度大於圖4a的習知過電流保護元件的製造過程中的蝕刻寬度,從而本發明元件在後續形成封膠層28時,封膠層28不會接觸第一電極26a。或者,縱然封膠層28接觸了第一電極26a,第一電極26a具有相對增加的高度,使得封膠層28不會接觸第一電極26a的底表面,封膠層28僅接觸第一電極26a的側面。因此,根據本發明的元件封裝製程,形成封膠層28不會對元件的可焊接性有任何負面影響,且能使封膠層28於第一絕緣層21上覆蓋更多面積,以阻隔環境因子的影響。
為驗證本發明產生的技術效果,下文特舉出相關實施例並彙整於表一及表二中。
如表一所示,組別C1至C4為比較例C1至C4,而組別E1至E20則為實施例E1至E20。本試驗選取四種不同型號的過電流保護元件進行驗證,觀察在留有不同的打膠(即塗覆封膠層28)距離之下,打膠後之過電流保護元件的阻值變化率及打件通過率。換句話說,比較例C1至C4,及實施例E1至E20皆有進行打膠,並測試其阻值變化率及打件通過率。詳細說明如下。
於本試驗中,以元件的上視圖的長邊和短邊的尺寸而言,0402的尺寸平均約42mil×23mil;0603的尺寸平均約67mil×35mil;0805的尺寸平均約81mil×53mil;1206的尺寸平均約129mil×65mil。
電極邊距,係指第一電極26a或第二電極26b至第一絕緣層21邊緣的距離。以實施例E1來說,電極邊距為2.41mil係指第一電極26a的第一距離D1及第二距離D2皆為2.41mil,而第二電極26b距離長邊21a及短邊21b亦同樣為2.41mil,其他組別以此類推。需另外說明的是,如圖4a及圖4b中的步驟33所示,裁切時有可能造成誤差,故實際量產時並非所有的外接電極26皆與第一絕緣層21的邊緣有相同的距離。舉例來說,第一電極26a與第一絕緣層21的邊緣相距第一距離D1及第二距離D2,其中第一距離D1可與第二距離D2相同或不相同,而在第二電極26b也是同樣的情形。但為獲得準確的試驗結果,表一中的每個組別皆挑選電極邊距相同(即外接電極26之第一距離D1等於第二距離D2)的過電流保護元件進行測試,且每個組別為取十個樣本進行量測。此外,電極邊距佔長邊比為電極邊距除以長邊21a並換算為百分比,電極邊距佔短邊比則為電極邊距除以短邊21b並換算為百分比。
阻值變化率,係用於分析經打膠後之過電流保護元件於高溫高濕下的電阻值變化情形。具體來說,先將待側樣品於室溫下進行量測獲得第一個電阻值。其次,再將同一待測樣品置於85℃且相對溼度為85%的空間中持續336小時,藉此模擬高溫高濕的環境。隨後,將經處理的待測樣品取出後於室溫中靜置1小時,再對其進行量測以獲得第二個電阻值。第二個電阻值與第一個電阻值的差值除以第一個電阻值,換算為百分比即為阻值變化率。
打件通過率,係用於分析經打膠後之過電流保護元件的外接電極在電路板的焊墊上經由焊接後的焊接良率。具體來說,打件通過的標準可為以下幾點。第一,外接電極進行焊接時,其可對準焊墊而不會有平行移位(從俯視的角度觀之)的情形。第二,外接電極進行焊接時,其可對準焊墊且不會有旋轉偏移量(從俯視的角度觀之)過大的情形。第三,經焊接後,整體過電流保護元件穩固而未有鬆動或不牢靠的現象。第四,若過電流保護元件側邊留有爬錫用的導通缺口(例如下文描述的圖6a-6c的右導通件27a及左導通件27b),爬錫高度要達至少四分之一。
繼續參照表一可知,比較例C1至比較例C4分別以型號(或形狀因數)為0402、0603、0805及1206的過電流保護元件進行試驗,且這四個比較例的元件皆未刻意預留打膠的距離,其電極邊距僅係裁切誤差所致。至於實施例E1至實施例20,同樣以型號(或形狀因數)為0402、0603、0805及1206的過電流保護元件進行試驗,且於各種型號(或形狀因數)各挑選五種不同電極邊距的元件進行打膠及驗證。
將比較例C1至比較例C4的過電流保護元件進行打膠並經高溫高濕處理之後,可發現其阻值變化率超過20%的過電流保護元件佔了33%至41%,
意即每100個過電流保護元件中有33個至41個過電流保護元件的阻值變化率超過20%。另外就焊接而言,打件通過率約在88%至92%間。
將實施例E1至實施例E20的過電流保護元件進行打膠並經高溫高濕處理之後,可發現其阻值變化率超過20%的過電流保護元件僅佔10%至18%。另外就焊接而言,打件通過率仍可維持在九成以上,約92%至99%間。更詳細地說,就實施例E1至實施例E5來看,當型號0402的電極邊距設定為2.41mil至6.35mil時,阻值變化率超過20%的百分比為16%至18%,且打件通過率維持在94%至99%。就實施例E6至實施例E10來看,當型號0603的電極邊距設定為3.31mil至8.25mil時,阻值變化率超過20%的百分比為10%至12%,且打件通過率維持在92%至99%。就實施例E11至實施例E15來看,當型號0805的電極邊距設定為2.88mil至5.40mil時,阻值變化率超過20%的百分比為10%至14%,且打件通過率維持在92%至99%。就實施例E16至實施例E20來看,當型號1206的電極邊距設定為3.87mil至6.41mil時,阻值變化率超過20%的百分比為13%至14%,且打件通過率維持在94%至99%。
就阻值變化率進行探討,其原因在於,封膠層28除了覆蓋至第一絕緣層21的轉角處外,更進一步爬行至第一絕緣層21的下表面S1。此種結構使得環境因子更不易從第一絕緣層21及封膠層28的交界之處滲入過電流保護元件30的內部。另就打件通過率來看,可發現同樣有打膠的情形下,實施例E1至實施例E20普遍皆略高於比較例C1至C4,其因在於比較例C1至C4電極邊距過低,故比較例C1至C4打膠時封膠層28不僅容易沾到電極且會溢出外接電極26的邊緣。當溢出外接電極26邊緣的封膠層28固化後,會造成外接電極26的底面不平整,焊接時容易偏移。相反地,若先預留一定距離用於打膠,封膠層28可較為平整地爬行
於下表面S1上,使得結構上較為對稱且整齊。綜上所述,考量誤差的影響,只要將電極邊距設定為約2mil至約9mil之間並進行打膠,將可維持良好的打件通過率同時降低阻值變化率。
此外,將封膠層28塗覆到下表面S1或上表面S3亦有益於品質上的控管。傳統上,為講求量產的效率,製程中主要僅對元件的上表面或下表面(如圖2a的上視圖及圖2c的下視圖)以感光元件(如CCD)快速照相並檢查缺陷。故封膠層28僅塗覆至第一側壁S2或第二側壁S4時,感光元件無法檢查其封膠層28是否有缺陷。若將封膠層28進一步塗覆至下表面S1或上表面S2,可使得封膠層28於第一絕緣層21或第二絕緣層25覆蓋足夠的空間予以檢查缺陷。並且,封膠層28若於第一絕緣層21或第二絕緣層25產生缺陷(如塗覆不均產生破洞),通常在過電流保護元件30之第一側壁S2或第二側壁S4產生缺陷的機率也較高。據此,本發明之結構設計亦有益於品質上的控管。
接著,請參照表二,為更進一步驗證本發明在結構上所做的改良,故將電極邊距不對稱的過電流保護元件進行打膠並同樣檢驗其阻值變化率及打件通過率。
表二中關於型號(或形狀因數)、阻值變化率及打件通過率的定義與表一相同,在此不多做贊述,差別在於電極邊距的設定。左邊距、右邊距、上邊距及下邊距係分別指外接電極26與第一絕緣層21的左側邊緣、右側邊緣、上側邊緣及下側邊緣的距離。更具體而言,以圖2c為例,左邊距係指第二電極26b與左方短邊21b的距離;右邊距係指第一電極26a與右方短邊21b的距離;上邊距係指第一電極26a及第二電極26b與上方長邊21a的距離;而下邊距係指第一電極26a及第二電極26b與下方長邊21a的距離。表一中係將外接電極26與第一絕緣層21之邊緣四周的距離設定為相同,但在表二中則反之。在各個型號(或形狀因數)中,分別驗證三種不同的電極邊距情形。例如,在實施例E21、實施例E24、實施例E27及實施例E30中,左邊距約等於右邊距,但上邊距不等於下邊距;在實施例E22、實施例E25、實施例E28及實施例E31中,左邊距不等於右邊距,但上邊距約等於下邊距;在實施例E23、實施例E26、實施例E29及實施例E32中,左邊距不等於右邊距,而上邊距亦不等於下邊距。
由表二可觀察到,儘管第一電極26a及第二電極26b結構上設定為不對稱,只要將電極邊距設定在本發明所述的2mil至9mil間,即可維持良好的打件通過率同時降低阻值變化率。也就是說,在實施例E21至實施例E32,阻值變化率超過20%的過電流保護元件其百分比佔約10%至17%,而打件通過率維持在96%至99%。促成其具有較佳特性的理由與表一同,在此不多做贊述。
請接著參照圖5a至圖5c,為本發明之過電流保護元件的立體示意圖。在圖5a至圖5c中,第一絕緣層21、第一導電層22、正溫度係數材料層23、第二導電層24、第二絕緣層25、第一電極26a、第二電極26b、封膠層28皆已於前述
所討論過,在此不另做說明。請先參照圖5a,圖5a中的上圖示意過電流保護元件60之第二絕緣層25朝上時的立體圖,而圖5a中的下圖方則示意外接電極26朝上時的立體圖。過電流保護元件60的第一電極26a及第二電極26b與第一絕緣層21的邊緣有明顯的距離,且尚未塗覆封膠層28。其次參照圖5b,過電流保護元件70與過電流保護元件60的結構實質上相同,差別在於過電流保護元件70外圍以封膠層28進行包覆。由圖5b中的上圖可知,封膠層在第二絕緣層25上僅沿其周圍的上表面進行覆蓋,而露出第二絕緣層25的中央區域。在圖5b中的下圖中,封膠層28同樣覆蓋於第一絕緣層21的下表面的周圍上並露出中央區域,且不與第一電極26a及第二電極26b接觸。最後為圖5c,過電流保護元件80與過電流保護元件70的結構實質上相同,差別在於第一電極26a及第二電極26b與第一絕緣層21其中兩邊的距離變長,且第一電極26a及第二電極26b的高度增加。外接電極26與第一絕緣層21的邊緣距離拉長時,為避免第一電極26a及第二電極26b之間距離過近,故可視需求將其寬度降低而高度增加。又或者是,增高的第一電極26a及第二電極26b可使焊接區塊面積變大,若封膠層28意外接觸到第一電極26a或第二電極26b的側面時,第一電極26a及第二電極26b仍有足夠的焊接面積。
最後請參照圖6a至圖6e,為本發明之第二實施態樣。此態樣係用於說明本發明亦可應用於具有兩側爬錫缺口的SMD過電流保護元件。其中,圖6a為過電流保護元件90的上視圖或下視圖(在此態樣中,因元件的上表面和下表面相同,所以上視圖和下視圖相同),圖6b為圖6a沿BB虛線之剖視圖,而圖6c則是沿CC虛線之剖視圖。
在圖6b中,過電流保護元件90包含電阻元件、外接電極26及封膠層28。電阻元件具有由下而上堆疊的第一絕緣層21、第一導電層22、正溫度係數
材料層23、第二導電層24及第二絕緣層25,且具有左缺口及右缺口位於電阻元件左端部及右端部。第一絕緣層21具有下表面S1及第一側壁S2,其中第一側壁S2連接下表面S1。第二絕緣層25具有相對於下表面S1的上表面S3,及連接上表面S3的第二側壁S4。左缺口位於電阻元件的左端部,由左端部的下表面S1延伸至上表面S3。右缺口位於電阻元件的右端部,亦由右端部的下表面S1延伸至上表面S3。就外觀而言,電阻元件大致上為六面體結構,包含上下表面及四個側面(左右缺口所處的側面及前後側面)。電阻元件的上表面即為第二絕緣層25的上表面S3,而電阻元件的下表面則為第一絕緣層21的下表面S1。此外,經堆疊後,夾於第一絕緣層21與第二絕緣層25之間的第一導電層22、正溫度係數材料層23以及第二導電層24僅有四個側邊裸露於外界環境。此四個側邊所形成的側面即與第一絕緣層21的第一側壁S2及第二絕緣層25的第二側壁S4共同形成電阻元件的四個側面。第一絕緣層21、正溫度係數材料層23、第二絕緣層25及封膠層28的組成可與前述圖2a至圖2c所討論的過電流保護元件30相同,在此不多做贊述。
外接電極26具有第一電極26a及第二電極26b。第一電極26a設置於右端部的上表面S3及下表面S1且第一電極26a的上表面完全接觸下表面S1,第一電極26a電性連接第二導電層24。第二電極26b設置於左端部的上表面S3及下表面S1且第二電極26b的下表面完全接觸上表面S3,第二電極26b電性連接第一導電層22。據此,第一電極26a與第二電極26b設置於兩端且彼此電氣隔離。另參照圖6a及圖6c,過電流保護元件90更包含右導通件27a及左導通件27b。右導通件27a設置於右缺口,而左導通件27b設置於左缺口。第一電極26a透過右導通件27a連接第二導電層24並與第一導電層22電性隔離,而第二電極26b透過左導通件27b連接第一導電層22並與第二導電層24電性隔離。
參見圖6a和圖6b,封膠層28覆蓋第一絕緣層21之第一側壁S2且延伸至部分下表面S1,使得封膠層28於第一絕緣層21之下表面S1形成不連續的周緣,意即第一周緣段P3加上第二周緣段P4(如圖6a所示)。並且,第一電極26a及第二電極26b位於周緣所圍起的區域內。封膠層28亦可覆蓋第二側壁S4且延伸至部分上表面S3,使得封膠層28於第二絕緣層25之上表面S3形成不連續的周緣,亦即第一周緣段P3加上第二周緣段P4。並且,第一電極26a及第二電極26b位於周緣所圍起的區域內,藉此電阻元件僅上表面S3的中央部分及下表面S1的中央部分裸露於外界環境。須說明的是,此實施態樣的過電流保護元件為對稱結構,故其上視圖及下視圖皆如同圖6a。
請回頭參照圖6a,第一絕緣層21之下表面S1具有二條長邊21a、21a'及二條短邊21b、21b',其中上側的短邊21b、21b'連接長邊21a且下側的短邊21b、221b'連接長邊21a',而周緣段P3沿著長邊21a延伸至上側的二條短邊21b、21b'且周緣段P4沿著長邊21a'延伸至下側的二條短邊21b、21b'。由於封膠層28在下表面S1上的二條短邊21b、21b'不連續地延伸而連接左導通件27b及右導通件27a,使得位於下表面S1的左導通件27b及右導通件27a未被封膠層28完全覆蓋。更詳細而言,第一絕緣層21之下表面S1具有上下兩側的長邊21a及長邊21a',及左右兩側的短邊21b及短邊21b'。因左端部具有左缺口,故短邊21b實質上非為直線,在接近中段的部分具有弧度。右端部具有左缺口,故短邊21b'實質上亦非為直線,並於接近中段的部分具有弧度。在一實施例中,從圖6a觀之,缺口可具有半圓形或橢圓形的形狀。當封膠層28塗覆於過電流保護元件90時,會因為缺口的緣故而在左端部及右端部呈現不連續的膠層。換句話說,在左端部之處,封膠層28沿短邊21b直線延伸覆蓋於第一絕緣層21的部分下表面S1及部分的左導通件27b。並
且,因缺口之故,前述沿短邊21b的直線延伸為非連續的直線延伸。而在右端部之處,封膠層28則沿短邊21b'直線延伸覆蓋於第一絕緣層21的部分下表面S1及部分的左導通件27b。同樣因缺口之故,前述沿短邊21b'的直線延伸亦為非連續的直線延伸。
請參照圖6d及圖6e,分別為圖6b及圖6a的局部放大圖。過電流保護元件90亦具有特定的外接電極26的寬度W、高度H及長度L。而在位置上,第一電極26a(或第二電極26b,未繪示)與第一絕緣層21(或第二絕緣層25,未繪示)亦分別與短邊21b、21b'及與長邊21a、21a'相距第一距離D1及第二距離D2。寬度W、高度H、長度L、第一距離D1及第二距離D2可如前述所討論,在此不多做贊述。
儘管本發明技術內容以上述第一和第二實施態樣之過電流保護元件來例示說明,惟,本發明不限於此,只要SMD過電流保護元件在形成封膠層後可有效阻隔外界環境以降低阻值變化率,同時維持良好的元件可焊接性,這樣的SMD電流保護元件均為本發明所涵蓋。例如,本發明申請人於2005年12月27日申請的專利證書號TWI282696中揭示的各種SMD過電流保護元件,該些SMD電流保護元件均為本發明所涵蓋,該專利在此亦併入本文作為參考。
由以上可知,本發明藉由增加外接電極26距離過電流保護元件邊緣的距離,使得外接電極26焊接區塊所處的表面可塗覆封膠層28,且封膠層28未觸及外接電極26,或僅接觸外接電極26的側面。相較於習知的側面封裝而言,增加上述距離可避免封膠層28溢膠而覆蓋於外接電極上的問題。並且,增加上述距離亦有利於增加製程容忍度,些許過量的封膠層不致對元件的可焊接性造成問
題,提高元件產品良率。而在採用本發明之結構設計並增加絕緣層上封膠面積的同時,更發現阻值變化率有顯著的降低。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上,然而本領域具有通常知識之技術人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此,本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者,而應包括各種不背離本發明之替換及修飾,並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
30:過電流保護元件
21:第一絕緣層
22:第一導電層
23:正溫度係數材料層
24:第二導電層
25:第二絕緣層
26:外接電極
26a:第一電極
26b:第二電極
27a:第一導孔、右導通件
27b:第二導孔、左導通件
28:封膠層
D3:第三距離
S1:下表面
S2:第一側壁
S3:上表面
S4:第二側壁
Claims (21)
- 一種過電流保護元件,包含:一電阻元件,具有由下而上堆疊的一第一絕緣層、一第一導電層、一正溫度係數材料層、一第二導電層及一第二絕緣層,其中該第一絕緣層具有一下表面及一第一側壁與該下表面連接,且該下表面穿設一第一導孔及一第二導孔;一外接電極,具有一第一電極及一第二電極,該第一電極及該第二電極置於該下表面,分別透過該第一導孔及該第二導孔電性連接該第一導電層,其中該第一電極與該第二電極電氣隔離;以及一封膠層,覆蓋該第一絕緣層之該第一側壁且延伸至部分該下表面,使得該封膠層於該第一絕緣層之該下表面呈現一第一周緣,而該第一電極及該第二電極位於該第一周緣內。
- 根據請求項1之過電流保護元件,其中經堆疊後該第一導電層、該正溫度係數材料層以及該第二導電層的裸露部分共同形成一側面,且該封膠層覆蓋於該側面上。
- 根據請求項2之過電流保護元件,其中該第二絕緣層具有相對於該下表面的一上表面以及連接該上表面的一第二側壁,且該封膠層進一步覆蓋該第二側壁且延伸至部分該上表面,使得該封膠層於該第二絕緣層之該上表面呈現一第二周緣,藉此該電阻元件僅該上表面的中央部分及該下表面的中央部分裸露於外界環境。
- 根據請求項3之過電流保護元件,其中該封膠層覆蓋該第一絕緣層之部分下表面且未與該第一電極及該第二電極接觸。
- 根據請求項1之過電流保護元件,其中該第一電極與該第一絕緣層之該下表面的一邊緣相距2密耳(mil)至9密耳(mil)。
- 根據請求項5之過電流保護元件,其中該封膠層具有一厚度為0.04mm至0.08mm。
- 根據請求項6之過電流保護元件,其中該第一絕緣層之該下表面具有一長邊及一短邊,且該第一電極與該短邊相距一第一距離,及該第一電極與該長邊相距一第二距離,其中:以該長邊之長度為100%計,該第一距離為5%至16%;以及以該短邊之長度為100%計,該第二距離為9%至27%。
- 根據請求項7之過電流保護元件,其中該長邊介於40mil至50mil,以及該短邊介於20mil至30mil,且:以該長邊之長度為100%計,該第一距離為5.74%至15.12%;以及以該短邊之長度為100%計,該第二距離為10.48%至27.61%。
- 根據請求項7之過電流保護元件,其中該長邊介於60mil至70mil,以及該短邊介於30mil至40mil,且:以該長邊之長度為100%計,該第一距離為4.94%至12.31%;以及以該短邊之長度為100%計,該第二距離為9.46%至23.57%。
- 根據請求項7之過電流保護元件,其中該第一電極具有一寬度沿該長邊延伸,以及一高度朝遠離該第一絕緣層的方向延伸,其中該寬度為0.1mm至0.5mm,而該高度為12μm至120μm。
- 根據請求項10之過電流保護元件,其中該封膠層覆蓋該第一絕緣層之部分下表面且接觸該第一電極的側面,且該第一電極具有一高度為50μm至120μm。
- 根據請求項11之過電流保護元件,其中該第二電極與該第一絕緣層之該下表面的一邊緣相距2mil至9mil。
- 根據請求項12之過電流保護元件,其中該第一電極與該第二電極沿該長邊相距一第三距離,該第三距離大於0.23mm。
- 根據請求項1之過電流保護元件,其中該封膠層的材料選自由環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維或無機填料改性環氧樹脂、玻璃纖維或無機填料改性酚醛樹脂、聚胺樹脂、聚氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、二亞苯基醚樹脂、矽高分子、壓克力樹脂、光敏樹脂、無機膠及其組合所組成的群組。
- 一種過電流保護元件,包含:一電阻元件,具有由下而上堆疊的一第一絕緣層、一第一導電層、一正溫度係數材料層、一第二導電層及一第二絕緣層,且具有一左缺口及一右缺口位於該電阻元件相對的一左端部及一右端部,其中:該第一絕緣層具有一下表面及連接該下表面的一第一側壁;該第二絕緣層具有一上表面及連接該上表面的一第二側壁;該左缺口位於該電阻元件的一左端部,由該下表面延伸至該上表面;以及該右缺口位於該電阻元件的一右端部,由該下表面延伸至該上表面; 一外接電極,具有一第一電極及一第二電極,該第一電極設置於該右端部的該上表面及該下表面且電性連接該第二導電層,及該第二電極設置於該左端部的該上表面及該下表面且電性連接該第一導電層,該第一電極與該第二電極彼此電氣隔離;以及一封膠層,覆蓋該第一絕緣層之該第一側壁且延伸至部分該下表面,使得該封膠層於該第一絕緣層之該下表面形成不連續的一周緣,且該第一電極及該第二電極位於該周緣所圍起的區域內。
- 根據請求項15之過電流保護元件,其中經堆疊後該第一導電層、該正溫度係數材料層以及該第二導電層的裸露部分共同形成一側面,且該封膠層覆蓋於該側面上。
- 根據請求項16之過電流保護元件,其中該封膠層進一步覆蓋該第二側壁且延伸至部分該上表面,使得該封膠層於該第二絕緣層之該上表面形成不連續的一周緣,且該第一電極及該第二電極位於該周緣所圍起的區域內,藉此該電阻元件僅部分之該上表面及部分之該下表面裸露於外界環境。
- 根據請求項15之過電流保護元件,更包含一左導通件設置於該左缺口,及一右導通件設置於該右缺口,其中該第一電極透過該右導通件連接該第二導電層並與該第一導電層電性隔離,而該第二電極透過該左導通件連接該第一導電層並與該第二導電層電性隔離。
- 根據請求項18之過電流保護元件,其中該第一絕緣層之該下表面具有二條長邊及二條短邊連接該二條長邊,而該周緣沿著該二條長邊延伸至該二條短邊,且分別於該二條短邊不連續地延伸並連接該左導通件及該右導通件,使得位於該下表面的該左導通件及該右導通件未被封膠層完全覆蓋。
- 根據請求項15之過電流保護元件,其中該第一電極與該第一絕緣層之該下表面的一邊緣相距2密耳(mil)至9密耳(mil)。
- 根據請求項15之過電流保護元件,其中該封膠層的材料選自由環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維或無機填料改性環氧樹脂、玻璃纖維或無機填料改性酚醛樹脂、聚胺樹脂、聚氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、二亞苯基醚樹脂、矽高分子、壓克力樹脂、光敏樹脂、無機膠及其組合所組成的群組。
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