[发明专利]电路保护装置

说明书

本发明涉及电路保护装置。

许多电路保护装置包含两个叠片电极，而将一个有PTC(正温度系数)特性的的叠片电阻性元件夹在两电极之间。该PTC电阻性元件可由导电聚合物或陶瓷例如掺杂的钛酸钡制成。本文中用的“导电聚合物”一词是指包含聚合物和分散(或分布)在其中的一种特定导电填料的组合物。

在大多数这类装置中，一导电引线固定在每一叠片电极上，使该装置能连接到一电路的其他组件上，例如安装在电路板的各孔中。加入引线增加了费用，且常常导致有损害(通常由电阻改变造成)的加热(例如在焊接或熔接期间)，特别是对导电性聚合物元件的损害。当将引线连接到其他电路元件上，尤其是将引线以焊接法连接到印刷电路板上时，一导电聚合物被第二次加热，因此损害问题特别严重。将这种装置安装到印刷电路板上可能带来的另一问题是它们会从电路板上突出较多，这是不希望出现的。以上例如可参看专利文件US-4,238,812、4,317,027、4,426,633、4,685,025、4,845,838、4,924,074、4,967,176、5,378,407和5,049,850。

本发明的目的是提供电路的保护装置，该装置可固定在印刷电路板上而无须使用引线，并且不会从印刷电路板上过份突出，同时可方便而经济地制取。

按本发明技术方案所提出的电路保护装置包括：

一种电路保护装置，包括：

(1)一PTC电阻元件，该元件(a)由呈现PTC特性的导电聚合物电阻材料构成，及(b)具有第一表面和第二表面；

(2)第一叠片电极，固定在PTC元件的第一表面上；和

(3)第二叠片电极，固定在PTC元件的第二表面上；

其特征在于还包括：

(4)第三叠片导电件，(a)固定在PTC元件的第二表面上，及(b)与第二电极隔开；以及

(5)一横向导电件，(a)位于PTC元件所界定的一孔隙内，(b)贯穿在PTC元件的第一表面与第二表面之间，(c)固定在该PTC元件上，(d)实体上与第一电极电连接，并与第三叠片导电件电连接，及(e)不与第二电极电连接。

在该装置中，设置横向导电件(本文中通常称为交叉导体)使从该装置反面对第一电极的电连接成为可能。这样，该装置可平行于印刷电路板(PCB)固定，PCB上的一条导电布线连到第二电极上，PCB上的第二导电布线连到第三导电件上(且通过它连到第一电极上)。

本发明另一重要优点在于，由于此导电件通过该装置，而不是围绕该装置，因此这些装置可在一组件上以各操作步骤的工艺制成，所述组件相当于多个装置，在该工艺的最后一步中，将组件再分成多个装置。以此方法制备装置的能力更为重要，因为装置所要的尺寸(因而其电阻)可以减小。例如，本发明可用以制备表面为0.02平方英寸(13平方毫米)左右或更小的电路保护装置。

本发明还提供了一种制造上述电路保护装置的方法，包括：

(1)提供一种组件，该组件包含

  1)一叠片PTC电阻元件，该元件(ⅰ)由呈现PTC特性的导

电聚合物电阻材料构成，(ⅱ)具有第一表面和第二表面，

  2)第一叠片导电件，该构件固定在所述PTC元件的第一

表面上，及

  3)第二叠片导电件，该构件固定在所述PTC元件的第二

表面上；

(2)将该组件分成多个电装置，每一装置包含PTC电阻元件的一部分、第一叠片导电件的提供了第一电极的一部分、及第二叠片导电件的提供了第二电极的一部分，

其特征在于，该方法还包括以下步骤：

(A)制成通过步骤(1)中所提供的组件厚度的多个孔隙，这些孔隙按多条直线布置；

(B)与步骤(A)同时或在步骤(A)之后，将多个横向导电件置于各孔隙内，使之与第一叠片导电件和第二叠片导电件电接触；

(C)从第一和第二叠片导电件中除去预定的平行条片，这些条片是相互平行且与孔隙线平行的；以及

(D)在步骤(A)至(C)后，将该组件分成多个电路保护装置。

本发明进一步提供了一种组件，它可分成如以上所述的多个装置，其包括：

(1)一个PTC电阻性元件，该元件(a)由呈现PTC特征的导电聚合物电阻材料构成，及(b)具有第一表面和第二表面；

(2)第一叠片导电件，固定在PTC元件的第一表面上；

(3)第二叠片导电件，固定在PTC元件的第二表面上；

其特征在于，