[发明专利]过电流保护元件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明关于一种过电流保护元件，特别是关于一种薄型化的过电流保护元件。

背景技术

过电流保护元件被用于保护电路，使其免于因过热或流经过量电流而损坏。过电流保护元件通常包含两电极及位于两电极间的电阻材料。此电阻材料具正温度系数(Positive Temperature Coefficient;PTC)特性，亦即在室温时具低电阻值，而当温度上升至一临界温度或电路上有过量电流产生时，其电阻值可立刻跳升数千倍以上，藉此抑制过量电流通过，以达到电路保护的目的。当温度降回室温后或电路上不再有过电流的状况时，过电流保护元件可回复至低电阻状态，而使电路重新正常操作。此种可重复使用的优点，使PTC过电流保护元件取代保险丝，而被更广泛运用在高密度电子电路上。

由于现今手持式电子产品对于轻薄短小的要求越来越高，同时也对于各主被动元件的尺寸与厚度的限制也更加严苛。表面黏着型过电流保护元件，制造时需采用绝缘黏着层材料支撑，例如FR4或其他印刷电路板制造常用的同等级黏着层等。为达到PTC材料层与绝缘黏着层间良好的附着强度，需针对这些类型黏着层材料的胶含量加以选择。当胶含量高的时候，黏着层厚度增加，能大幅提升材料间的附着力，惟整体元件的厚度却大幅的增加。胶含量低的时候，绝缘黏着层的厚度减少，虽能降低整体元件的厚度，但是却使得PTC材料层与绝缘黏着层材料间的附着强度下降，同时降低工艺良率。举例而言，包含单层PTC元件的过电流保护元件的厚度往往大于0.8mm，而包含并联的双层PTC元件的过电流保护元件的厚度不易小于1.2mm。

因此，附着强度和整体元件的厚度减薄的需求于现行制作方式下常无法兼顾，而难以达到现今手持式电子产品的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过电流保护元件，特别是一种薄型化的过电流保护元件。本发明可采用含胶量较高的绝缘黏着层，在兼顾工艺良率与附着强度的前提下，在压合后，能降低绝缘黏着层厚度达10%或20%以上，故可有效降低元件厚度。

根据本发明的第一方面，一种过电流保护元件包含至少一PTC元件、第一电极、第二电极及绝缘层。PTC元件的厚度小于0.4mm，且包括：第一导电构件、第二导电构件及叠设于该第一导电构件和第二导电构件的间的PTC材料层。第一电极电气连接该第一导电构件。第二电极电气连接该第二导电构件。绝缘层至少设于该第一导电构件表面，其厚度介于10～65μm之间。其中该过电流保护元件形成沿第一方向延伸的层叠结构，且包含于垂直该第一方向的第二方向上的至少一孔洞。一实施例中，该孔洞包含容纳该绝缘层于制作过程中产生的流胶的空间。至少一孔洞的涵盖面积占该过电流保护元件的形状因数面积的值不小于2%，且该过电流保护元件的厚度除以该PTC元件的个数的值小于0.7mm。

根据本发明的第二方面，一种过电流保护元件的制作方法包含：提供至少一PTC基板，该PTC基板包含上下导电构件和叠设于其间的PTC材料层；将该上下导电构件图案化；制作至少一孔洞于该PTC基板中，该孔洞的延伸方向和该PTC基板的延伸方向垂直；于该PTC基板的至少一表面层叠绝缘层和电极层；压合该PTC基板、绝缘层和电极层，绝缘层受压时的流胶流入该孔洞中；于该PTC基板、绝缘层和电极层的压合后结构中制作导电连接件，以电气连接PTC基板的上下导电构件和电极层；将该电极层图案化；以及切割该PTC基板、绝缘层和电极层，形成多个过电流保护元件。

本发明的设计可应用于单层或多层PTC材料层的过电流保护元件，可有效将过电流保护元件薄型化，而得以符合目前电子产品小型化的严格要求。

附图说明

图1至图7绘示本发明一实施例的过电流保护元件的制作流程。

图8绘示图7所示的过电流保护元件的俯视示意图。

图9绘示本发明另一实施例的过电流保护元件的制作实施方式。

图10绘示本发明又一实施例的过电流保护元件的制作实施方式。

其中，附图标记说明如下：

10过电流保护元件

11PTC元件

12PTC材料层

13、14导电构件

15缺口

16流胶孔

17绝缘层

18电极层

19、29导电连接件

20防焊层

21第一电极

22第二电极

31、32导电连接件

33流胶孔

41流胶孔

具体实施方式