[发明专利]有聚合物正温度系数电阻元件的电路保护器件组件

说明书

本申请是申请号为95193092.3的专利申请的分案申请。

本发明涉及电路保护器件组件。

我们的国际申请No.PCT/US94/10137，提交于1994年9月13日(Docket MP1490)，公开了各种改进型电路保护器件(和制作这些电路保护器件的方法)，该电路保护器件包含夹在两个层状电极之间的层状电路保护元件，优选的PTC电阻元件是由导电聚合物组成的PTC电阻元件。这些改进型电路保护器件包括横向导电构件(常常称为交叉导体，Cross-conductor)，该构件透过该电路保护元件与一个电极相连，但不与另一个相连。最好，电路保护器件包含与交叉导体相连的第一层状电极，不与交叉导体相连的第二层状电极；和附加层状导电构件，它(i)与交叉导体相连，(ii)与第二电极固定在电路保护器件的同一面；(iii)与第二电极分离。例如，可以利用从层状导电构件上除去一个条形，从而把层状导电构件分成两部分的方法，制作附加导电构件和第二电极。

利用第二电极和附加导电构件的焊料连接，这些改进型电路保护器件特别适用于安装，例如，在印刷电路板上的安装。对于这种安装，附加导电构件和/或第二电极最好具有焊料外层。如申请No.PCT/US94/10137所公开的，在通过分割包含许多电路保护器件的经适当处理的叠层来制作电路保护器件时，优选的制备方法使得第一电极表面带有由相同焊料组成的外层。在连接过程中，附加导电构件和第一电极上的焊接层还可以流入孔内以提高(甚至于产生)交叉导体的导电能力。

现在我们已经发现在安装这些包含焊料层的电路保护器件的过程中，特别是安装在印刷电路板上，具有这样的危险：熔化的焊料层不仅产生所期望的连接，而且还可能在电极之间产生短路。这些短路可以是由于焊料流过附加导电构件与第二电极之间的缝隙而产生的，和/或者由于焊料在电极间的流动而产生的。我们还发现如果第一(上)电极的外表面完全地被在安装过程中会熔化的焊料层所覆盖，这就不可能为电路保护器件提供用来在安装后识别电路保护器件的永久标记。

根据本发明，我们已经发现，通过使用为电路保护器件提供永久或暂时构件的掩膜和/或隔离材料，在安装过程中由于焊料流动所产生的问题可以得到缓解或解决，该构件(a)确保用于连接的焊料层只形成在所期望的位置，和/或(b)在安装该电路保护器件的过程中，防止(至少是延缓)导致电极短路的焊料流动，和/或(c)为识别标记在电路保护器件上提供一个方便的永久位置。如下面的详细讨论，最好，掩膜或隔离材料应用于以后将被分割成大量独立电路保护器件的组件。

本发明的第一方案提供了具有减小在安装过程中遭受由于焊料流动而产生短路的倾向的电路保护器件，它包含：

(1)具有第一面和第二面的层状PTC电阻元件；

(2)具有(i)与PTC元件的第一面相接触的内表面和(ii)外表面的第一层状电极；

(3)具有(i)与PTC元件的第二面相接触的内表面和(ii)外表面的第二层状电极；

(4)附加层状导电构件，它

(a)具有(i)与PTC元件的第二面相接触的内表面和(ii)外表面；且

(b)与第二电极分离；该PTC元件、第一电极和附加导电构件限定了一个在第一电极和附加导电构件之间的、穿过PTC元件的孔；

(5)横向导电构件，它

(a)由金属组成，

(b)位于该孔内，且

(c)与第一电极和附加导电构件在物理上和电气上相连；

(6)固定在附加导电构件外表面的第一焊料层；

(7)固定在第二电极外表面的第二焊料层；

(8)隔离构件，它

(a)由固态的非导电材料组成，

(b)位于第一和第二焊料层之间，且

(c)在焊料层熔化的温度下仍保持固态。在电路保护器件安装过程中，例如安装到印刷电路板上，当焊料层被加热到使它们熔化的温度时，隔离构件可阻止第一和第二焊料层产生使电极之间短路的流动。

本发明的第二方案提供了一种电路保护器件，该电路保护器件克服了在电路保护器件的整个上表面都被在电路保护器件安装时可熔化的焊料层所覆盖时，不能在电路保护器件上制作永久标记的难题。本发明第二方案的电路保护器件包含：

(1)具有第一面和第二面的层状PTC电阻元件；

(2)具有(i)与PTC元件的第一面相接触的内表面和(ii)外表面的第一层状电极；

(3)具有(i)与PTC元件的第二面相接触的内表面和(ii)外表面的第二层状电极；