专利名称：可表面贴装的ptc热敏电阻器及其贴装方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及可表面贴装的PTC(正温度系数)热敏电阻器，以及将这种PTC元件表面贴装到贴装靶例如基板上的方法。
2.相关技术的描述在
图13和14中，分别示出了传统的可表面贴装的PTC热敏电阻器的透视图和前视图。可表面贴装的PTC热敏电阻器包含元件体1的顶表面和底表面、电极2和3以及分别连接到电极2和3的端子4和5，该元件体1呈圆钮扣形，端子4和5呈钩状向下弯曲。该PTC元件在由模压带或其它类似的包装构成的包装中运输和出售。如图15(a)所示，该PTC元件由吸嘴6一个接一个地拾取，该吸嘴限定了作为贴装装置的一部分的元件保持器，该PTC元件被贴装在贴装靶上，以便接着通过焊接固定。为了防止热从元件体1传输到基板7，在贴装PTC元件时，在PTC元件体1和基板7之间形成了间隙s。
在上述传统结构中，当将PTC元件贴装到基板的预定位置时，通过适当的压力以及吸嘴6本身将PTC元件压到基板7的表面上，使得每个端子4和5牢固地与设置在电路图形的墩处的焊料(图中未示出)接触。
在这种情况下，在元件体1的上和下电极2和3的外边缘附近连接每个端子4和5，每个端子4和5的垂直腿部4b和5b分别置于元件体1的外侧。这就导致了在上端子4和电极2的结合部4a上在脱开的方向上的作用力集中，该作用力是由衬底上的压力负荷的反作用力而引起的。这样，上端子4的接合可能如图15(b)所示遭到破坏。因此，加压将被调整到电极2和接合部4a的接合强度，从而使其难以调整，因为即使具有相同特性的元件也具有不同的接合强度。
发明综述为了克服上述问题，本发明的最佳实施例提供了一种可表面帖装的PTC热敏电阻器及其帖装方法，能防止在帖装时出现上述问题。
根据本发明的第一最佳实施例，可表面帖装的PTC热敏电阻器元件包含热敏电阻器元件体和设置在热敏电阻器元件体上表面和下表面上的电极，设置上、下端子，使得每个电极与各自的一个端子连接，每个端子向下延伸，其中下端子的垂直腿部沿径向置于热敏电阻器元件体的内侧，离开热敏电阻器元件体的外边缘。
而且，在可表面帖装的PTC热敏电阻器元件中，可以将下端子的垂直腿部置于热敏电阻器元件体的中心附近。
此外，在可表面帖装的PTC热敏电阻器元件中，上端子和上电极的接合部可以设置成在接近元件体的中心部分互相重叠。
利用这些独特的设置，从下端子的垂直腿部到将元件压到基板表面上的压力中心之间的距离变小，从而使作用在上端子垂直腿部的向上的作用力最小。总之，作用在两个垂直腿部的反作用力直接正比于从压力的中心到每个垂直腿部之间的距离，使得下端子的垂直腿部和压力中心之间的距离越小，作用在上端子的垂直腿部的向上的力越小。
这样，能够使作用在上端子的垂直腿部的向上的作用力最小，从而使其能够防止上电极和上端子的接合脱开。因此，即使在上电极和上端子的接合部的接合强度存在不规则性，也很容易调整压力。
而且，如果下端子的垂直腿部位于元件体中心附近，当在元件的中心附近施加压力时，下端子的腿部支撑了大部分压力。这样，能够使作用在上端子的垂直腿部上的向上的力最小，从而能够更加确保防止上电极的脱开。
此外，如果在元件体的中心部分附近使上端子和上电极的接合部排列为彼此重叠，当通过元件保持器给该元件的中心附近加压时，上端子与上电极的接合部的一部分夹在保持部分和元件体的上表面之间，从而使上端子难以从上电极脱开。
这样，通过上端子夹在帖装装置的元件保持器和元件体之间，增强并大大提高的上端子的抗脱开强度，从而推进了上述有益效果。
根据本发明的另一个最佳实施例，帖装可表面帖装的PTC热敏电阻器的方法包含以下步骤通过元件保持器保持热敏电阻器元件，将热敏电阻器元件表面帖装到帖装靶上，该热敏电阻器元件是可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，在热敏电阻器元件体的上表面和下表面上形成有电极，其中每个电极分别与端子连接，每个端子向下延伸，其中下端子的垂直腿部沿径向置于热敏电阻器元件体的内侧，离开热敏电阻器元件体的外边缘，由元件保持器保持的热敏电阻器元件体的保持区和垂直腿部的至少一部分在垂直方向上重叠，由元件保持器保持该元件体并表面帖装到帖装靶上。
利用这种独特的设置，由元件保持器保持的热敏电阻器元件体的整个区域都作为压力作用区，使得该区中的下端子的垂直腿部支撑所有的压力。
这样，能够将元件加压帖装到帖装靶的表面，同时可靠地防止上端子的任何脱开，从而确保有效地进行表面帖装。
通过下面参考附图对最佳实施例的详细描述，可以使本发明的其它特征、元件、步骤、特性和优点变得更明显。
附图的简要说明图1是根据本发明第一最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器从其顶表面看的透视图；图2是根据本发明第一最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器从其底表面看的透视图；图3是根据本发明第一最佳实施例的表面帖装PIC热敏电阻器的前视图；图4是根据本发明最佳实施例的用于帖装PTC热敏电阻器的帖装工艺的前视图；图5是根据本发明第二最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器从其底表面看的透视图；图6是根据本发明第二最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器的前视图；图7是是根据本发明第三最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器从其底表面看的透视图；图8是根据本发明第三最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器的前视图；图9是根据本发明第四最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器从其底表面看的透视图；图10是根据本发明第四最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器的前视图；图11是根据本发明第五最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器从其底表面看的透视图；图12是根据本发明第五最佳实施例的表面帖装PTC热敏电阻器的前视图；图13是传统的表面帖装PTC热敏电阻器从其顶表面看的透视图14是传统的表面帖装PTC热敏电阻器的前视图；和图15是说明传统的表面帖装PTC热敏电阻器的帖装工艺的前视图。
最佳实施例的详细描述现在将参考附图描述本发明的最佳实施例。
图1-3说明了根据本发明第一最佳实施例的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件。该可表面帖装的PTC热敏电阻器元件包含具有基本上呈圆形钮扣状的元件体和设置在该元件体的上表面和下表面上的间隙型(gap-type)电极2和3，每个电极都具有镍层Ni和银层Ag。每个电极2和3在接合处分别与两个端子4和5中各自的一个端子连接，端子4和5呈平板状并且最好由基材不锈钢制成。
设置的上端子4的长度方向在元件体1的径向延伸，使得上端子4和电极2的接合部4a与电极2在从元件体1的中心部到其外边缘的范围内充分重叠。而且，在该元件体1的外侧垂直向下弯曲端子4的外侧延伸部分，以限定垂直腿部4b。而且，垂直腿部4b向下延伸得比该元件体1的底表面稍长，并且弯曲垂直腿部4b的下端以限定水平连接部分4c。
此外，下端子5只在元件体1的中心部分附近具有与电极3连接的接合部5a，从接合部5a的一端，通过垂直向下弯曲形成短的垂直腿部5b。另外，弯曲垂直腿部5b的下端部并一直延伸到接近元件体1的外边缘的位置，以限定水平连接部分5c，该水平连接部分5c的长度方向在径向延伸，并具有与上端子4的连接部4c基本上相同的高度。
在本发明最佳实施例的例子中，元件体1的直径最好为大约8.0mm，厚度大约为2.0mm，CP大约为100℃，电阻值R25大约10Ω，电极2和3最好包含直径大约为6.0mm的银层，每个端子4和5最好包含不锈钢板，不锈钢板的宽度大约为4.0mm，厚度大约为0.15-0.2mm，具有内涂层Ni和表面镀层Sn，垂直腿部4b的高度大约为3.5cm，连接部4c和5c的高度分别为大约1.0mm和大约4.0mm。
在包含模压带或其它类似封装的包装中供应和运输具有上述结构的元件，如图4所示，通过吸嘴6一个接一个地拾取元件，并通过焊接固定到基板7的预定位置上，吸嘴6确定了帖装装置的元件保持器。为了防止热量从元件体1传输到基板7，帖装元件时在元件体1和基板7之间形成了用于隔热的间隙s。
当将元件帖装到基板7的表面上时，将保持可表面帖装的PTC热敏电阻器元件的吸嘴6移动到基板7的表面附近，然后从一定的高度，利用元件重力、弹力和其它的力，以适当的力将可表面帖装的PTC热敏电阻器元件压到基板7的表面上。此时，如果吸嘴6位于该元件体1的中心附近，下端子5的垂直腿部5b位于元件的由吸嘴6保持的区域内，下端子5的垂直腿部5b支撑了由吸嘴6施加的大部分压力，从而使作用在上端子4的垂直腿部4b上的反作用力最小。
图5和6显示了根据本发明第二最佳实施例的可表面帖装的PTC热敏电阻器。在该可表面帖装的PTC热敏电阻器中，向上述第一实施例的结构中的相反的方向弯曲下端子5与电极3的接合部5a，但具有与第一实施例相同的功能度。
图7和8显示了根据本发明第三实施例的可表面帖装的PTC热敏电阻器。该可表面帖装的PTC热敏电阻器具有两个端子4和5，包含在第一最佳实施例结构中的端子4和5的连接部分4c和5c已经删除了，从而导致基板表面上高的加压应力。
图9和10显示了根据本发明第四实施例的可表面帖装的PTC热敏电阻器。与第一最佳实施例的结构相比，该可表面帖装的PTC热敏电阻器具有带变化的形状的下端子5。在这种情况下，在径向将下端子5的垂直腿部5b置于元件体1的中心的外侧和元件体1的外边缘的内侧。
图11和12显示了根据本发明第五最佳实施例的可表面帖装的PTC热敏电阻器。该可表面帖装的PTC热敏电阻器包含端子4和5，包含在第四最佳实施例结构中的端子4和5的连接部分4c和5c已经删除了，从而导致基板表面上高的加压应力。
在已经描述了本发明的最佳实施例的同时，应理解在不离开本发明的范围和精神的情况下，对本领域技术人员来说，各种变化和修改都是显而易见的。因此本发明的范围将通过下列权利要求来完全确定。
权利要求
1.一种可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，包括热敏电阻器元件体，包含上表面和下表面；电极，设置在热敏电阻器元件体的上表面和下表面上；上端子和下端子，它们的设置使得每个电极都分别与上端子或下端子的各一个连接，并且每个下端子和上端子都向下延伸；其特征在于，下端子的垂直腿部在径向上离开热敏电阻器元件体的外边缘，置于热敏电阻器元件体的内侧。
2.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，所述下端子的垂直腿部位于热敏电阻器元件体的中心附近。
3.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，设置上端子的接合部分和电极之一，以使在热敏电阻器元件体的中心部分处彼此重叠。
4.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，热敏电阻器元件体基本上具有圆形钮扣形状。
5.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，每个电极都包含镍层和银层。
6.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，每个端子都具有平板状结构，并且由不锈钢制成。
7.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，弯曲垂直腿部的下端以确定水平连接部分。
8.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，只在热敏电阻器元件体的中心部分附近的位置，下端子具有与电极之一连接的接合部。
9.根据权利要求1的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，上端子包含比下端子的垂直腿部更长的垂直腿部。
10.根据权利要求9的可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，其特征在于，弯曲上端子的垂直腿部的下端，以便确定水平连接部分。
11.一种帖装可表面帖装的PTC热敏电阻器元件的方法，该方法包括步骤通过元件保持器保持PTC热敏电阻器元件；和将热敏电阻器元件表面帖装到帖装靶上，该热敏电阻器元件是可表面帖装的PTC热敏电阻器元件，具有热敏电阻器元件体和形成在热敏电阻器元件体的上表面和下表面上的电极以及上、下端子，上、下端子的设置使得每个电极与上和下端子中各自的一个端子连接，上和下端子被设置为向下延伸；其特征在于，下端子的垂直腿部沿径向置于热敏电阻器元件体的内侧，离开热敏电阻器元件体的外边缘，热敏电阻器元件体的由所述元件保持器保持的区域与所述垂直腿部的至少一部分在垂直方向上彼此重叠，由所述元件保持器保持该元件体以表面帖装到帖装靶上。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述下端子的垂直腿部位于热敏电阻器元件体的中心附近。
13.根据权利要求11的方法，其特征在于，上端子的接合部和电极之一设置为在热敏电阻器元件体的中心部分处彼此重叠。
14.根据权利要求11的方法，其特征在于，热敏电阻器元件体具有基本圆形钮扣形状。
15.根据权利要求11的方法，其特征在于，每个电极包含镍层和银层。
16.根据权利要求11的方法，其特征在于，每个端子都具有平板状结构，并且由不锈钢制成。
17.根据权利要求11的方法，其特征在于，弯曲垂直腿部的下端以确定水平连接部分。
18.根据权利要求11的方法，其特征在于，只在热敏电阻器元件体的中心部分附近的位置，下端子具有与电极之一连接的接合部。
19.根据权利要求11的方法，其特征在于，上端子包含比下端子的垂直腿部更长的垂直腿部。
20.根据权利要求19的方法，其特征在于，弯曲上端子的垂直腿部的下端，以便确定水平连接部分。
全文摘要
可表面帖装的PTC热敏电阻器元件包含设置在热敏电阻器元件体上表面和下表面上的电极,其中每个电极分别与端子连接,每个端子向下延伸。在加压将PTC热敏电阻器元件帖装到基板的表面上时,通过加压的反作用力防止上端子的脱开。下端子的垂直腿部在径向置于热敏电阻器元件体的内侧,离开热敏电阻器元件体的外边缘。最好,下端子的垂直腿部置于热敏电阻器元件体的中心附近。
文档编号H01C1/14GK1350305SQ01138520
公开日2002年5月22日 申请日期2001年10月24日 优先权日2000年10月24日
发明者勝木隆与, 芳賀岳夫 申请人:株式会社村田制作所