专利名称：插件式过电流保护元件的制作方法
技术领域：
插件式过电流保护元件技术领域[0001]本实用新型关于一种过电流保护元件，特别是关于一种具有正温度系数 (Positive Temperature Coefficient ；PTC)特性的过电流保护兀件。
背景技术：
[0002]现有的PTC元件的电阻值对温度变化的反应相当敏锐。当PTC元件于正常使用状况时，其电阻可维持极低值而使电路得以正常运作。但是当发生过电流或过高温的现象而使温度上升至一临界温度时，其电阻值会瞬间弹跳至一高电阻状态(例如102Ω以上)而将过量的电流反向抵销，以达到保护电池或电路元件的目的。由于PTC元件可有效地保护电子产品，因此该PTC元件已见整合于各式电路元件中，以防止过电流的损害。[0003]一般而言，过电流保护元件均期望可尽量降低其初始电阻值(initial resistance),以便适用于低电阻的场合。美国专利US 7，283，033揭示利用分叉的电极端 (lead)，并联两个以上的PTC元件(晶片)，以达到降低电阻值的效果，其中PTC元件将一 PTC材料层叠设于两导电层间的三明治结构。[0004]然而，US 7, 283, 033的电极分叉端与PTC元件间的结合关系较为复杂，且若并联二个以上的PTC元件将因堆叠的关系，会增加元件整体的厚度。再者，US 7，283，033主要是轴型(axial type)的过电流保护元件设计,若要应用于插件式(radial type)的过电流保护元件，仍需进行一定的结构调整，而无法直接加以应用
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一低电阻的插件式过电流保护元件，以期大幅增加其应用层面。另外，本实用新型的过电流保护元件并不致于大幅增加其体积及厚度，而适于小型化电子产品的应用。[0006]根据本实用新型一实施例的插件式过电流保护元件，其包含电阻元件、第一金属条状插件及第二金属条状插件。电阻元件具有上表面、下表面，其包括至少二PTC元件、第一电极及第二电极。各PTC元件包含第一导电层、第二导电层及叠设于第一导电层和第二导电层间的PTC材料层。该至少二 PTC兀件系成上下堆叠,且电气并联。第一电极包含一对形成于该上表面及下表面的第一金属箔，该第一电极电气连接第一导电层，且和第二导电层电气隔离。第二电极包含一对形成于该上表面及下表面的第二金属箔，该第二电极电气连接第二导电层，且和第一导电层电气隔离。第一金属条状插件的一端部连接该第一电极，另一端部沿第一方向延伸凸出该电阻元件。第二金属条状插件的一端部连接该第二电极，另一端部沿该第一方向延伸凸出该电阻元件。[0007]一实施例中，第一金属条状插件连接该第一电极的端部包含二分叉端，分别连接上表面及下表面的第一金属箔。第二金属条状插件连接第二电极的端部包含二分叉端，分别连接上表面及下表面的第二金属箔。[0008]一实施例中，第一金属条状插件的一端部连接位于上表面或下表面的第一金属箔，该第二金属条状插件的一端连接位于该上表面或下表面的第二金属箔。一实施例中，相邻的PTC元件是以绝缘层隔离。一实施例中，位于最上方的PTC元件和位于上表面的第一金属箔及第二金属箔间设有一绝缘层。位于最下方的PTC元件和位于下表面的第一金属箔及第二金属箔间设有另
一绝缘层。一实施例中，位于上表面或下表面的第一金属箔和第二金属箔间设有防焊层。一实施例中，该电阻元件另包含第一导电连接件及第二导电连接件。第一导电连接件连接第一电极及第一导电层，第二导电连接件连接第二电极及第二导电层。第一导电连接件或第二导电连接件可为导电通孔或导电端面，或其他具导电特性的结构。本实用新型的插件式过电流保护元件直接于电阻元件中并联PTC元件，可有效避免厚度的增加，且有效降低过电流保护元件整体的电阻值。
图1是本实用新型第一实施例的插件式过电流保护元件示意图；图2是本实用新型第二实施例的插件式过电流保护元件示意图；图3是本实用新型一实施例的插件式过电流保护元件的电阻元件结构示意图；以及图4是本实用新型另一实施例的插件式过电流保护元件的电阻元件结构示意图。其中，附图标记说明如下10、30插件式过电流保护元件；11第一金属条状插件；12第二金属条状插件；20电阻元件；2IPTC 元件；22 第一电极；23 第二电极；24、25、26 绝缘层；27防焊层；28第一导电连接件；29第二导电连接件；38第一导电连接件；39第二导电连接件；111、112、121、122 端部;113、123 分叉端；21IPTC 材料层；212第一导电层；213第二导电层；221第一金属箔；231第二金属箔。
具体实施方式
[0039]为让本实用新型的上述和其他技术内容、特征和优点能更明显易懂，下文特举出相关实施例，并配合所附图式，作详细说明如下[0040]图1显示本实用新型第一实施例的插件式过电流保护元件的立体图。一种插件式过电流保护元件10包含电阻元件20、第一金属条状插件11及第二金属条状插件12。电阻元件20基本上包含至少二个并联的PTC元件，以降低其电阻值。[0041]图3显示电阻元件20的第一实施例示意图。电阻元件20具有上表面、下表面，且其包括二个PTC元件21、第一电极22、第二电极23、第一导电连接件28及第二导电连接件 29。各PTC元件21包含第一导电层212、第二导电层213及叠设于第一导电层212和第二导电层213间的PTC材料层211。第一电极22包含一对形成于该上表面及下表面的第一金属箔221,该第一电极22电气连接第一导电层212,且和第二导电层213电气隔离。第二电极23包含一对形成于该上表面及下表面的第二金属箔231,该第二电极23电气连接第二导电层213，且和第一导电层212电气隔离。上下相邻的PTC元件21间是以绝缘层24隔离。 最上层的PTC兀件21和位于上表面的第一金属箔221及第二金属箔231间设有绝缘层25。 最下层的PTC元件21和位于下表面的第一金属箔221及第二金属箔231间设有另一绝缘层26。位于上表面或下表面的第一金属箔221和第二金属箔231间设有防焊层27。[0042]第一导电连接件28连接第一电极22 (例如二个第一金属箔221)及第一导电层 212。第二导电连接件29连接第二电极23 (例如二个第二金属箔231)及第二导电层213。 第一导电连接件28或第二导电连接件29可利用电镀方式形成如图3所示的半圆形导电通 L。此外，该导电连接件28或29亦可为全圆导电通孔、位于四个角落的1/4圆导电通孔等。[0043]图4显示电阻元件20的第二实施例示意图。类似于图3所示的第一实施例的结构，不同处在于导电连接件改由导电端·面替代。图4中的导电连接件38或39是全侧面 (full face)导电端面。此外,其亦可为部分侧面导电端面。[0044]实际应用上，导电连接件可有许多不同的变化方式，只要导电连接件具有电气连接第一电极22及各PTC元件21的第一导电层212，或连接第二电极23及各PTC元件21的第二导电层213功能，应均为本实用新型所涵盖。[0045]综言之，上述实施例的电阻元件20实质上为长方体结构，两个PTC元件21成上下堆叠，且电气并联。详言之，电阻元件20依序由下而上为包含电极层(包含下表面的第一金属箔221及第二金属箔231)、绝缘层26、PTC元件21、绝缘层24、另一 PTC元件21、绝缘层 25及电极层(包含上表面的第一金属箔221及第二金属箔231)的层叠结构。[0046]再参图1,第一金属条状插件11的一端部111连接该第一电极22,另一端部112 沿第一方向延伸凸出该电阻元件20。第二金属条状插件12的一端部121连接该第二电极 23，另一端部122沿该第一方向延伸凸出该电阻元件20。申言之，第一金属条状插件11的延伸端部112及第二金属条状插件12的延伸端部122朝同一方向延伸，且彼此成平行状态。[0047]本实施例中，第一金属条状插件11连接该第一电极22的端部111包含二分叉端 113，分别连接电阻元件20上表面及下表面的第一金属箔221。分叉端113弯折连接于端部 112，因此分叉端113和端部112位于不同平面。第二金属条状插件12连接第二电极23的端部121包含二分叉端123，分别连接电阻元件20上表面及下表面的第二金属箔231。分叉端123弯折连接于端部122，因此分叉端123和端部122位于不同平面。图2显示本实用新型第二实施例的插件式过电流保护元件的立体图。插件式过电流保护元件30同样可包含如图3或4所示的电阻元件20，且第一金属条状插件11的一端部111连接位于电阻兀件20上表面的第一金属箔221,另一端部112延伸凸出电阻兀件20。第二金属条状插件12的一端部121连接位于电阻兀件20上表面的第二金属箔231,另一端部122延伸凸出电阻元件20。第一金属条状插件11的端部112及第二金属条状插件12的端部122朝同一方向延伸,且彼此成平行状态。第一金属条状插件11及/或第二金属条状插件12亦可分别连接于电阻元件20下表面的第一金属箔221及第二金属箔231。—实施例中，电阻兀件20可另外包覆绝缘外罩,例如塑胶罩,而露出延伸端部112及122。延伸端部112及122可设计相应的连接端子，以利用插件形式组装于电气装置以进行过电流保护。实务上，电阻元件20中可设计包含更多并联的PTC元件21，故插件式过电流保护元件10、30可藉此得到更低的电阻值，而为本实用新型所涵盖。但就简化结构及制程的考量，一般以并联二至四个PTC元件的过电流保护元件最广为使用。本实用新型的插件式过电流保护元件直接使用包含并联PTC元件的电阻元件，因此无须堆叠PTC元件而造成厚度的增加。此外，本实用新型的设计简单，通过简单的金属插件连接该电阻元件，即可形成本实用新型的具低电阻特性的插件式过电流保护元件。本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域具有通常知识的技术人士仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰。因此，本实用新型的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为申请专利权利要求范围所涵盖。
权利要求1.一种插件式过电流保护元件，其特征在于，包含 一电阻兀件，具有上表面、下表面，其包括 至少二 PTC元件，各PTC元件包含第一导电层、第二导电层及叠设于第一导电层和第二导电层间的PTC材料层，该至少二 PTC元件成上下堆叠，且电气并联； 一第一电极，包含一对形成于该上表面及下表面的第一金属箔，该第一电极电气连接第一导电层，且和第二导电层电气隔离 '及 一第二电极，包含一对形成于该上表面及下表面的第二金属箔，该第二电极电气连接第二导电层，且和第一导电层电气隔离； 一第一金属条状插件，一端部连接该第一电极，另一端部沿第一方向延伸凸出该电阻元件；以及 一第二金属条状插件，一端部连接该第二电极，另一端部沿该第一方向延伸凸出该电阻元件。
2.根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其特征在于，该第一金属条状插件连接该第一电极的端部包含二分叉端，分别连接位于上表面及下表面的第一金属箔，该第二金属条状插件连接第二电极的端部包含二分叉端，分别连接位于上表面及下表面的第二金属箔。
3.根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其特征在于，该第一金属条状插件连接该第一电极的端部连接位于上表面或下表面的第一金属箔，该第二金属条状插件连接该第二电极的端部连接位于该上表面或下表面的第二金属箔。
4.根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其特征在于，该相邻的PTC元件是以绝缘层隔尚。
5.根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其特征在于，该至少二PTC元件中位于最上层者和位于上表面的第一金属箔及第二金属箔间设有一绝缘层，该至少二 PTC元件中位于最下层者和位于下表面的第一金属箔及第二金属箔间设有另一绝缘层。
6.根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其特征在于，位于上表面或下表面的第一金属箔和第二金属箔间设有防焊层。
7.根据权利要求1的插件式过电流保护元件，其特征在于，该电阻元件另包含 第一导电连接件，用于连接第一电极及第一导电层；以及 第二导电连接件，用于连接第二电极及第二导电层。
8.根据权利要求7的插件式过电流保护元件，其特征在于，该第一导电连接件或第二导电连接件是导电通孔或导电端面。
专利摘要本实用新型公开了一插件式过电流保护元件包含电阻元件、第一金属条状插件及第二金属条状插件。电阻元件具有上表面、下表面，其包括至少二PTC元件、第一电极及第二电极。各PTC元件包含第一导电层、第二导电层及叠设于其间的PTC材料层。PTC元件成上下堆叠，且电气并联。第一电极包含一对形成于该上表面及下表面的第一金属箔，该第一电极电气连接第一导电层，且和第二导电层电气隔离。第二电极包含一对形成于该上表面及下表面的第二金属箔，该第二电极电气连接第二导电层，且和第一导电层电气隔离。第一金属条状插件的一端部连接该第一电极，另一端部沿第一方向延伸凸出该电阻元件。第二金属条状插件的一端部连接该第二电极，另一端部沿该第一方向延伸凸出该电阻元件。
文档编号H01C7/13GK202839182SQ201220511859
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者王绍裘, 苏聪敏 申请人:昆山聚达电子有限公司