TWI820382B

TWI820382B - 複合式電路保護裝置

Info

Publication number: TWI820382B
Application number: TW110103089A
Authority: TW
Inventors: 陳繼聖; 江長鴻
Original assignee: 富致科技股份有限公司
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2023-11-01
Also published as: TW202230400A

Abstract

一種複合式電路保護裝置包含一正溫度係數(PTC)元件、一二極體元件、一第一導電引線及一第二導電引線。該PTC元件包括一PTC層、第一電極層及第二電極層，該PTC層具有兩個相反表面，該第一電極層及該第二電極層分別設置於該PTC層的兩個相反表面。該二極體元件連接於該第二電極層。該第一導電引線連結於該第一電極層，該第二導電引線連結於該二極體元件。該PTC元件具有的額定電壓介於50%至250%該二極體元件在1 mA下量測的崩壞電壓。本發明複合式電路保護裝置具有優異的耐受性，在過電流及過電壓存在下，該PTC元件可保護該二極體元件免於燒燬。

Description

複合式電路保護裝置

本發明是有關於一種複合式電路保護裝置，特別是指一種包含一正溫度係數(positive temperature coefficient, PTC)元件及一二極體元件的複合式電路保護裝置，該PTC元件具有的額定電壓介於50%至250%該二極體元件在1 mA下量測的崩壞電壓。

美國專利US 8,508,328 B1公開一種插入式(insertable)聚合物正溫度係數(polymer positive temperature coefficient, PPTC)過電流(over-current)保護裝置，參閱圖1，其包含兩個電極30、分別連結於該等電極30的第一導電引線50及第二導電引線60、一層疊在該等電極30之間的PTC聚合物基材20。該PTC聚合物基材20可形成有一孔洞40，該孔洞40具有能容納該PTC聚合物基材20在溫度升高時之熱膨脹的有效體積。

電氣特性[例如工作電流(operating current)和高壓突波耐受性(high-voltage surge endurability)]是影響在PPTC過電流保護裝置中發生電力突波(power surge)的重要因素。當通過增加該PTC聚合物基材20的厚度或面積來增加PPTC過電流保護裝置的操作電流時，其更容易受到電力突波的損害。另一方面，當通過減少該PTC聚合物基材20的厚度或面積來增加PPTC過電流保護裝置的高壓耐受性時，其也未必較不易受到電力突波的損害。

雖然PTC元件與二極體的組合可對於組合得到的複合式電路保護裝置賦予過電流(over-current)及過電壓(over-voltage)保護，但是二極體仍只能短暫承受電力突波(例如0.001秒)。也就是說，若突波時間超過一截止時間區間，二極體即會因為過電流或過電壓而燒燬或損壞，造成複合式電路保護裝置永久喪失功能。

因此，本發明之目的，即在提供一種複合式電路保護裝置，可以克服上述先前技術的至少一個缺點。

於是，本發明的複合式電路保護裝置包含一正溫度係數(PTC)元件、一二極體元件、一第一導電引線及一第二導電引線。該PTC元件包括一PTC層、第一電極層及第二電極層，該PTC層具有兩個相反表面，該第一電極層及該第二電極層分別設置於該PTC層的兩個相反表面。該二極體元件連接於該第二電極層。該第一導電引線連結於該第一電極層，該第二導電引線連結於該二極體元件。該PTC元件具有的額定電壓介於50%至250%該二極體元件在1 mA下量測的崩壞電壓。

本發明之功效在於：本發明複合式電路保護裝置具有優異的耐受性及可靠性，在過電流及過電壓存在下，該PTC元件可快速跳脫以保護該二極體元件免於燒燬。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明的複合式電路保護裝置之第一實施例包含一正溫度係數(PTC)元件2、一二極體元件3、一第一導電引線4及一第二導電引線5。

該PTC元件2包括一PTC層21、第一電極層22及第二電極層23，該PTC層21具有兩個相反表面211，該第一電極層22及該第二電極層23分別設置於該PTC層21的兩個相反表面211。在本發明的某些具體實施例中，該第一電極層22及該第二電極層23是透過焊料連接該PTC層21。該二極體元件3連接於該第二電極層23。該第一導電引線4連結於該第一電極層22，該第二導電引線5連結於該二極體元件3。

根據本發明，該PTC元件2具有一額定電壓(rated voltage)，該額定電壓介於50%至250%該二極體元件3在1 mA下量測的崩壞電壓(breakdown voltage)。在本發明的某些具體實施例中，該PTC元件2具有的額定電壓介於70%至230%該二極體元件3在1 mA下量測的崩壞電壓。

該PTC元件2處於一過電流及一大於該二極體元件3的崩壞電壓之電壓下而在該二極體元件3燒燬之前跳脫。換句話說，在該大於該二極體元件3的崩壞電壓之過電壓存在下，該PTC元件2快速地跳脫至一高電阻狀態，以使該過電流被限制不流經該二極體元件3，因此保護該二極體元件3免於燒燬，該複合式電路保護裝置因而得以重複使用。

在本發明中，該過電壓小於該PTC元件2的額定電壓及該二極體元件3的崩壞電壓的總和。

在本文中，術語“燒燬”是指該二極體元件3失去功能，通常發生在180℃以上。

根據本發明，該PTC元件2可為一聚合物PTC (PPTC)元件，且該PTC層21可為一PTC聚合物層。該PTC聚合物層包括聚合物基材及分散在該聚合物基材中的導電填料。該聚合物基材可由含有非接枝的烯烴系聚合物(non-grafted olefin-based polymer)的聚合物組成物所製得。在本發明的某些具體實施例中，該非接枝的烯烴系聚合物為高密度聚乙烯(HDPE)。在本發明的某些具體實施例中，該聚合物組成物還包括經接枝的烯烴系聚合物(grafted olefin-based polymer)。在本發明的某些具體實施例中，該經接枝的烯烴系聚合物為經羧酸酐接枝的烯烴系聚合物。本發明適用的導電填料是選自於碳黑(carbon black)粉末、金屬粉末、導電陶瓷粉末或前述的組合，但不限於此。該二極體元件3包括一二極體結構31、一第三電極層32及一第四電極層33。該二極體結構31具有兩個相反表面311。該第三電極層32設置於該二極體結構31的兩個相反表面311之一者且透過焊料連接該PTC元件2的第二電極層23。該第四電極層33設置於該二極體結構31的兩個相反表面311的另一者。該第二導電引線5連結於該二極體元件3的第三電極層32及第四電極層33的其中一者。

該PTC元件2與該二極體元件3可為串聯連接或並聯連接。該二極體元件3可為一瞬間電壓抑制(transient voltage suppression, TVS)二極體，該TVS二極體包括一具有PN接面的矽晶圓。

在本實施例中，該第一導電引線4具有一連接部41及一自由部42，而該第二導電引線5具有一連接部51及一自由部52。該第一導電引線4的連接部41藉由一焊料連結於該第一電極層22的外表面，且該第一導電引線4的自由部42自該連接部41延伸出該第一電極層22以供插入一電路板或一電路裝置的接腳孔(圖未示)。

在本實施例中，該第二導電引線5的連接部51藉由一焊料連結於該二極體元件3的第四電極層33，且該第二導電引線5的自由部52自該連接部51延伸出該第四電極層33以供插入一電路板或一電路裝置的接腳孔(圖未示)。

根據本發明，該複合式電路保護裝置還包含一封裝材7，該封裝材7包裝該PTC元件2、該二極體元件3、一部分該第一導電引線4及一部分該第二導電引線5。

一部分該第一導電引線4的自由部42及一部分該第二導電引線5的自由部52暴露在該封裝材7外。在本發明的某些具體實施例中，該封裝材7是由環氧樹脂所製得。

參閱圖3，本發明的複合式電路保護裝置之第一實施例的變化態樣與第一實施例相似，差異之處在於在變化態樣中，該PTC元件2形成有一孔洞210。在本實施例中，該孔洞210形成在該PTC層21中。該PTC元件2的PTC層21具有一周緣，該周緣定義該PTC層21的邊界並與該PTC層21的兩個相反表面211互連。該孔洞210與該PTC層21的周緣相間隔，且具有能容納該PTC層21在溫度升高時之熱膨脹的有效體積，以避免該PTC層21發生不欲的結構變形。

在本發明的某些具體實施例中，該孔洞210貫穿該PTC層21的兩個相反表面211中的至少其中一者。在本發明的某些具體實施例中，該孔洞210還貫穿該第一電極層22及該第二電極層23中的至少其中一者。在本實施例中，該孔洞210貫穿該PTC層21的兩個相反表面211及該第一電極層22、該第二電極層23，以形成一穿孔。在本發明的某些具體實施例中，該孔洞210沿著一穿過該PTC層21的幾何中心且橫過該兩個相反表面211的線延伸。該孔洞210是由一孔洞定義壁所定義，該孔洞定義壁具有平行於該PTC層21的表面211之橫截面。該孔洞定義壁的橫截面可為圓形、方形、橢圓形、三角形、十字形等。

參閱圖4，本發明的複合式電路保護裝置之第二實施例與第一實施例相似，差異之處在於第二實施例還包含一第三導電引線6。在本實施例中，該第二導電引線5藉由一焊料連結於該二極體元件3的第四電極層33，且該第三導電引線6藉由一焊料連結並設置於該第二電極層23與該第三電極層32之間。

該第三導電引線6具有一連接部61及一自由部62。該第三導電引線6的連接部61連接於該第二電極層23及該第三電極層32，該第三導電引線6的自由部62自該連接部61延伸出該第二電極層23及該第三電極層32以供插入一電路板或一電路裝置的接腳孔(圖未示)。

在本實施例中，該封裝材7包裝該PTC元件2、該二極體元件3、一部分該第一導電引線4、一部分該第二導電引線5及一部分該第三導電引線6。一部分該第一導電引線4的自由部42、一部分該第二導電引線5的自由部52及一部分該第三導電引線6的自由部62暴露在該封裝材7外。

本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

實施例

＜實施例1 (E1) ＞

12.5 g HDPE(購自台灣塑膠工業股份有限公司，產品型號：HDPE9002)作為非接枝的烯烴系聚合物，12.5 g經馬來酸酐接枝的HDPE (購自杜邦公司，產品型號：MB100D)作為經羧酸酐接枝的烯烴系聚合物，25 g碳黑粉末(購自Columbian Chemicals公司，產品型號：Raven 430UB)作為導電填料。

將上述配料在一混煉機(廠牌：Brabender)中混合，以溫度為200℃、攪拌轉速為30 rpm的條件混合配料10 min。

將上述得到配料混合物置於模具中，以熱壓溫度為200℃及熱壓壓力為80 kg/cm ²的條件進行熱壓4 min，以形成一厚度為0.6 mm的PTC聚合物層薄片。將薄片從模具中取出，並使其兩個相反表面分別接觸兩片銅箔(分別作為第一電極層及第二電極層)，並在200℃及80 kg/cm ²下進行熱壓4 min，以形成一厚度為0.67 mm的PPTC元件。再將該PPTC元件裁切成多個1.0 mm × 1.0 mm的小片(chip，下稱PPTC小片)後，用Co-60 γ射線以總輻射劑量150 kGy照射每一PPTC小片，再焊接上一二極體元件(TVS二極體，購自百福林企業股份有限公司，產品型號為SMAJ24A，厚度為0.3 mm)。在實施例1 (E1)中，該PPTC小片與該TVS二極體是串聯連接。接著，將第一導電引線及第二導電引線分別焊接至每一PPTC小片的兩片銅箔的其中一片上及該TVS二極體上，以形成如圖2所示的複合式電路保護裝置。

根據Underwriter Laboratories公司對於熱敏電阻類型的裝置(thermistor-type device)的安全標準UL 1434測量PPTC小片的保持電流(hold current，即正常操作時的最大電流值)、跳脫電流(trip current，即PPTC元件達到高電阻狀態所需的最小電流值)、額定電壓(即PPTC元件工作時適用的電壓)及耐受電壓(withstand voltage，即不會造成PPTC元件故障或損壞的最大電壓)。此外，根據Underwriter Laboratories公司對於瞬間電壓突波抑制器(transient voltage surge suppressor)的安全標準UL 497B測量TVS二極體元件的崩壞電壓(即TVS二極體觸發工作的電壓)及箝制電壓(clamping voltage，即TVS二極體可提供限制的最大電壓)。PPTC小片及TVS二極體的性質測量結果分別如表1所示。【表1】

	保持電流	跳脫電流	額定電壓	耐受電壓
PPTC小片	0.01 A	0.03 A	60 V	60 V
	崩壞電壓 ^a	箝制電壓 ^b
TVS SMAJ24A	27 V	38.9 V

a：在1 mA下量測。 b：在脈波波形(t _p) 10/1000 μs及脈波電流(I _p) 10.3 A下量測。

＜實施例2 (E2) ＞

E2的複合式電路保護裝置的製程條件與E1相似，差異之處在於以γ射線照射PPTC小片之後，在E2的每一PPTC小片的中央部分鑿出一穿孔，以形成如圖3所示的複合式電路保護裝置。每一穿孔是由具有圓形截面(直徑為0.15 mm，圓面積為0.0177 mm ²)的孔洞定義壁所定義。

＜實施例3 及4 (E3 及E4) ＞

E3及E4的複合式電路保護裝置的製程條件分別與E1及E2相似，差異之處在於在E3及E4中，該PPTC小片與該TVS二極體是並聯連接。以γ射線照射PPTC小片之後，將第一導電引線、第二導電引線及第三導電引線分別焊接至每一PPTC小片的兩片銅箔的其中一片上及該TVS二極體的兩個電極上，以形成如圖4所示的複合式電路保護裝置。

＜實施例5 至8 (E5-E8) ＞

E5-E8的複合式電路保護裝置的製程條件分別與E1-E4相似，差異之處在於E5-E8的TVS二極體的產品型號為SMAJ75A(購自百福林企業股份有限公司，厚度為0.3 mm)。E5-E8的TVS二極體的性質測量結果如表2所示。【表2】

	崩壞電壓 ^a	箝制電壓 ^b
TVS SMAJ75A	83.3 V	121 V

a：在1 mA下量測。 b：在脈波波形(t _p) 10/1000 μs及脈波電流(I _p) 3.3 A下量測。

＜比較例1 及2 (CE1 及CE2) ＞

CE1及CE2的電路保護裝置分別為E1及E2的PPTC小片，即在CE1及CE2中皆不含TVS二極體，且第一導電引線及第二導電引線是分別焊接至每一PPTC小片的兩片銅箔上。

＜比較例3 及4 (CE3 及CE4) ＞

CE3及CE4的電路保護裝置分別為E1及E5的TVS二極體，即在CE3及CE4中皆不含PPTC小片，且第一導電引線及第二導電引線是分別焊接至每一TVS二極體的兩個電極上。

E1-E8及CE1-CE4的電路保護裝置的結構統整如表3所示。【表3】

	PPTC小片	PPTC小片的穿孔	TVS二極體	PPTC小片與TVS二極體的電性連接
E1	有	--	SMAJ24A	串聯
E2	有	有	SMAJ24A	串聯
E3	有	--	SMAJ24A	並聯
E4	有	有	SMAJ24A	並聯
E5	有	--	SMAJ75A	串聯
E6	有	有	SMAJ75A	串聯
E7	有	--	SMAJ75A	並聯
E8	有	有	SMAJ75A	並聯
CE1	有	--	--	--
CE2	有	有	--	--
CE3	--	--	SMAJ24A	--
CE4	--	--	SMAJ75A	--

「--」表示無此元件。

性能測試

[ 突波免疫測試 (Surge immunity test)]

對於E1-E4與CE1-CE3的電路保護裝置各取10個作為測試樣品，進行突波免疫測試。每個測試樣品的突波免疫測試是在大於TVS二極體的崩壞電壓之電壓(30 V _dc或40 V _dc)下和PPTC小片的過電流之電流(0.1 A或10 A)下以先接通第一導電引線及第二導電引線60秒後再關閉的方式進行測試。如果PPTC小片和TVS二極體都沒有燒燬或損壞，該測試樣品即為通過突波免疫測試，並記錄PPTC小片發生跳脫的時間的平均值(若有跳脫)。如果PPTC小片或TVS二極體燒燬，該測試樣品即為燒燬，並記錄其發生燒燬的時間的平均值。結果分別如表4所示。【表4】

	30 V/0.1 A	30 V/10 A	40 V/0.1 A	40 V/10 A
結果	時間(s)	結果	時間(s)	結果	時間(s)	結果	時間(s)
E1	通過	0.110	通過	0.045	通過	0.095	通過	0.035
E2	通過	0.105	通過	0.040	通過	0.090	通過	0.030
E3	通過	0.105	通過	0.045	通過	0.095	通過	0.035
E4	通過	0.100	通過	0.040	通過	0.090	通過	0.030
CE1	通過	0.145	通過	0.055	通過	0.130	通過	0.040
CE2	通過	0.140	通過	0.050	通過	0.125	通過	0.040
CE3	TVS二極體燒燬	0.160	TVS二極體燒燬	0.085	TVS二極體燒燬	0.135	TVS二極體燒燬	0.045

表4結果顯示，CE3只含有TVS二極體的測試樣品處於0.1 A之過電流和過電壓(大於TVS二極體的崩壞電壓)下在0.2 s之內燒燬，或處於10 A之過電流和過電壓下在0.1 s之內燒燬，且該損壞無法修復。相反地，E1-E4含有PPTC小片及TVS二極體的組合的所有測試樣品皆通過突波免疫測試而沒有燒燬。此外，E2及E4的PPTC小片形成有穿孔的測試樣品提升了熱量傳遞，可進一步縮短PPTC小片發生跳脫的時間，並防止過電流流經TVS二極體，因此保護其TVS二極體免於燒燬。換句話說，在E1-E4的測試樣品中，當PPTC小片在TVS二極體燒燬之前跳脫，其TVS二極體沒有損壞。此外，雖然E3及E4的PPTC小片與TVS二極體是並聯連接，其PPTC小片仍然在TVS二極體燒燬之前跳脫，因此保護其TVS二極體免於燒燬。

另外對於E5-E8與CE1、CE2及CE4的電路保護裝置各取10個作為測試樣品，進行突波免疫測試。每個測試樣品的突波免疫測試是在大於TVS二極體的崩壞電壓之電壓(90 V _dc或120 V _dc)下和PPTC小片的過電流之電流(0.1 A或5 A)下以先接通第一導電引線及第二導電引線60秒後再關閉的方式進行測試。如果PPTC小片和TVS二極體都沒有燒燬或損壞，該測試樣品即為通過突波免疫測試，並記錄PPTC小片發生跳脫的時間的平均值(若有跳脫)。如果PPTC小片或TVS二極體燒燬，該測試樣品即為燒燬，並記錄其發生燒燬的時間的平均值。結果分別如表5所示。【表5】

	90 V/0.1 A	90 V/5 A	120 V/0.1 A	120 V/5 A
結果	時間(s)	結果	時間(s)	結果	時間(s)	結果	時間(s)
E5	通過	0.105	通過	0.040	通過	0.090	通過	0.030
E6	通過	0.100	通過	0.035	通過	0.085	通過	0.025
E7	通過	0.105	通過	0.040	通過	0.090	通過	0.030
E8	通過	0.095	通過	0.035	通過	0.085	通過	0.025
CE1	PPTC小片燒燬	0.120	PPTC小片燒燬	0.040	PPTC小片燒燬	0.115	PPTC小片燒燬	0.035
CE2	PPTC小片燒燬	0.115	PPTC小片燒燬	0.035	PPTC小片燒燬	0.115	PPTC小片燒燬	0.035
CE4	TVS二極體燒燬	0.255	TVS二極體燒燬	0.135	TVS二極體燒燬	0.165	TVS二極體燒燬	0.055

表5結果顯示，CE1及CE2只含有PPTC小片的測試樣品處於0.1 A或5 A之過電流和過電壓(大於PPTC小片的額定電壓)下燒燬；CE4只含有TVS二極體的測試樣品處於0.1 A之過電流和過電壓(大於TVS二極體的崩壞電壓)下在0.26 s之內燒燬，或處於5 A之過電流和過電壓下在0.14 s之內燒燬，且該損壞無法修復。相反地，E5-E8含有PPTC小片及TVS二極體的組合的所有測試樣品皆通過突波免疫測試而沒有燒燬。此外，E6及E8的PPTC小片形成有穿孔的測試樣品提升了熱量傳遞，可進一步縮短PPTC小片發生跳脫的時間，並防止過電流流經TVS二極體，因此保護其TVS二極體免於燒燬。此外，雖然E7及E8的PPTC小片與TVS二極體是並聯連接，其PPTC小片仍然在處於大於TVS二極體的崩壞電壓下在TVS二極體燒燬之前跳脫。此外，雖然E5-E8的測試樣品是在大於PPTC小片的額定電壓之過電壓下進行測試，然而藉由設定PPTC小片的額定電壓及TVS二極體的崩壞電壓的總和大於該測試的過電壓，E5-E8的測試樣品仍可經由在PPTC小片與TVS二極體之間的電壓分配效應(voltage division effect)而通過突波免疫測試。

綜上所述，藉由該PTC元件2具有介於50%至250%該二極體元件3在1 mA下量測的崩壞電壓的額定電壓，在該過電流及該過電壓存在下，該PTC元件2可快速地跳脫至一高電阻狀態，以保護該二極體元件3免於因過電流或過電壓而燒燬，本發明複合式電路保護裝置因而得以重複使用，而顯現其優異的耐受性及可靠性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

20:PTC聚合物基材 30:電極 40:孔洞 50:第一導電引線 60:第二導電引線 2:PTC元件 21:PTC層 210:孔洞 211:表面 22:第一電極層 23:第二電極層 3:二極體元件 31:二極體結構 311:表面 32:第三電極層 33:第四電極層 4:第一導電引線 41:連接部 42:自由部 5:第二導電引線 51:連接部 52:自由部 6:第三導電引線 61:連接部 62:自由部 7:封裝材

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：［圖1］是現有的插入式PTC過電流保護裝置的立體示意圖；［圖2］是本發明複合式電路保護裝置的第一實施例的剖視示意圖；［圖3］是該第一實施例的變化態樣的剖視示意圖；及［圖4］是本發明複合式電路保護裝置的第二實施例的剖視示意圖。

2:PTC元件

21:PTC層

211:表面

22:第一電極層

23:第二電極層

3:二極體元件

31:二極體結構

311:表面

32:第三電極層

33:第四電極層

4:第一導電引線

41:連接部

42:自由部

5:第二導電引線

51:連接部

52:自由部

7:封裝材

Claims

一種複合式電路保護裝置，包含：一PTC元件，包括一PTC層，具有兩個相反表面，及第一電極層及第二電極層，分別設置於該PTC層的兩個相反表面；一瞬間電壓抑制二極體，包括一具有PN接面的矽晶圓，該瞬間電壓抑制二極體連接於該第二電極層；一第一導電引線，連結於該第一電極層；及一第二導電引線，連結於該二極體元件，其中該PTC元件具有的額定電壓介於50%至250%該瞬間電壓抑制二極體在1mA下量測的崩壞電壓。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC元件具有的額定電壓介於70%至230%該瞬間電壓抑制二極體在1mA下量測的崩壞電壓。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該複合式電路保護裝置的過電壓小於該PTC元件的額定電壓及該瞬間電壓抑制二極體的崩壞電壓的總和。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC元件在該PTC層中形成有一孔洞。
如請求項4所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC元件的PTC層具有一周緣，該周緣定義該PTC層的邊界並與該PTC層的兩個相反表面互連，該孔洞與該PTC層的周緣相間隔。
如請求項4所述的複合式電路保護裝置，其中，該孔洞貫穿該PTC層的兩個PTC相反表面中的至少其中一者。
如請求項6所述的複合式電路保護裝置，其中，該孔洞還貫穿該第一電極層及該第二電極層中的至少其中一者。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該瞬間電壓抑制二極體包括一二極體結構，具有兩個相反表面，一第三電極層，設置於該二極體結構的兩個相反表面之一者且連接該PTC元件的第二電極層，及一第四電極層，設置於該二極體結構的兩個相反表面的另一者，其中該第二導電引線連結於該瞬間電壓抑制二極體的第三電極層及第四電極層的其中一者。
如請求項8所述的複合式電路保護裝置，還包含一第三導電引線，該第二導電引線連結於該第四電極層，該第三導電引線連結並設置於該第二電極層與該第三電極層之間。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC元件與該瞬間電壓抑制二極體是串聯連接。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC元件與該瞬間電壓抑制二極體是並聯連接。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC元件是一聚合物PTC元件，該PTC層是一PTC聚合物層。
如請求項12所述的複合式電路保護裝置，其中，該PTC聚合物層包括聚合物基材及分散在該聚合物基材中的導電填料。
如請求項13所述的複合式電路保護裝置，其中，該聚合物基材是由含有非接枝的烯烴系聚合物的聚合物組成物所製得。
如請求項14所述的複合式電路保護裝置，其中，該聚合物組成物還包括經羧酸酐接枝的烯烴系聚合物。
如請求項13所述的複合式電路保護裝置，其中，該導電填料是選自於碳黑粉末、金屬粉末、導電陶瓷粉末或前述的組合。
如請求項1所述的複合式電路保護裝置，還包含一封裝材，該封裝材包裝該PTC元件、該瞬間電壓抑制二極體、一部分該第一導電引線及一部分該第二導電引線。
如請求項17所述的複合式電路保護裝置，其中，該封裝材是由環氧樹脂所製得。