ＰＴＣ器件与金属引线元件的连接结构体的制造方法及在该制造方法中使用的ＰＴＣ器件技术

本发明专利技术提供一种能够避免在铆接、钎焊的连接法中存在的问题的聚合物ＰＴＣ器件与金属引线元件之间的新的电连接法。因此，本发明专利技术是一种使用激光焊接，制造具有（Ａ）（ｉ）具有在层状聚合物ＰＴＣ元件（１２）及（ｉｉ）配置在层状聚合物ＰＴＣ元件（１２）的主表面上的金属箔电极（１４）的ＰＴＣ器件（１０），以及（Ｂ）与金属箔电极电连接的金属引线元件（２０）而成的连接结构体的方法，提供一种其金属箔电极（１４）至少由２个金属层形成，在最远离层状聚合物ＰＴＣ元件（１２）处的金属箔电极的金属层（第一层：激光吸收率（ｂ％）（１８）与层状聚合物ＰＴＣ元件（１２）之间，存在在金属箔电极（１４）的金属层中激光吸收率最小的金属层（第Ｘ层：激光吸收率（ａ％）、ｂ＞ａ）（１６）的方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物PTC器件与金属引线元件的连接结构体的制造方法、用该制造方法制造的连接结构体、以及在这种制造方法中使用的PTC器件
技术介绍
PTC(Positive temperature coefficient正温度系数)器件作为保护电路的电路保护器件在各种电气设备或者电子设备中使用。这样的PTC器件具有其电阻随温度一起变化的性质，特别是在也称为跳闸温度(trip temperature)的特定阈值温度下，PTC器件的电阻具有急剧变化(或者增加)的性质。这样，当温度上升时将电阻增加，最好将电阻急剧增加的性质称为PTC特性。PTC器件被安装在电气设备或者电子设备的电路中使用。例如，在设备的使用中由于某些原因，在电路中流过过量电流、设备的温度上升，结果在PTC器件的温度自身达到阈值温度的情况下，PTC器件形成非常高的电阻(例如，PTC器件的电阻增加到1×101～1×104倍以上)。其结果是，在安装了PTC器件的电路中，在PTC器件接在电源线上的情况下，可使切断电流、设备出现故障的情况防止于未然。在安装了PTC器件的电路是设备内的保护电路的情况下，因周围环境的异常升温而PTC器件形成高电阻，其结果是，在检测电压变化的保护电路中，PTC器件进行晶体管的开关动作，使设备出现故障的情况防止于未然。PTC器件是人们熟知的器件，各种类型的PTC器件得到使用。例如，PTC器件被安装在移动电话机的二级电池电路的保护电路中。而且，在二级电池的充电及放电中流过过量电流的情况下，PTC器件切断电流，保护二级电池。作为现有的PTC器件的一个例子，可知有具有由包含分散的导电性填料的聚合物材料制作的层状聚合物PTC元件的PTC器件(例如，参照专利文献1)。层状聚合物PTC元件例如能够通过挤压成型包含在分散状态下的碳黑之类的导电性填料的高密度聚乙烯来制造。在聚合物PTC元件的两侧的主表面上配置适当的电极可得到PTC器件。使用金属箔电极作为该电极。金属箔电极例如通过热压键合粘接在层状聚合物PTC元件上。为了将PTC器件安装在规定的电路或者电子电路中，将该金属箔电极电连接在金属引线元件上。该电连接一般将金属箔电极和金属引线元件作为2个元件，通过其间的铆接、钎焊等实施。在铆接中，一方的元件具有开口部，另一方的元件对该开口部具有形状互补而尺寸更大的部分，通过将另一方的元件的该部分插进一方的元件的开口部中使2个元件结合。这样的铆接由于是机械力过度地作用于双方的元件上而得到的，存在PTC器件容易损伤的问题。钎焊是通过使钎焊材料介于2个元件之间并使之熔融而进行的，为了将钎焊材料熔融，需要加热到高温。近年来包含在钎焊材料中的铅成为问题，因而提出了无铅化的方案。一般无铅焊料比现有的焊料熔点高，为了进行钎焊，需要加热到更高的温度。由于PTC器件的金属箔电极非常薄，钎焊的热量立刻传送到聚合物PTC元件上，聚合物PTC元件局部地形成高温，往往软化或者熔融。其结果是，聚合物中的填料的分散性局部地变为不均匀，该部分的PTC特性发生变化，存在可能对PTC器件整体的性能造成影响的问题。因此，在使用钎焊的情况下，需要使用考虑了该影响的、其耐热性具有裕量的PTC器件，因而要求这样性能的PTC器件。特别是在使用无铅焊料的情况下，还需要其耐热性具有更大裕量的聚合物PTC器件。专利文献1特表平10-501374号公报(第7-15页)专利技术的公开专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的在于通过提供在聚合物PTC元件的金属箔电极与金属引线元件之间的新的电连接方法，提供至少能够缓和、最好能够避免在使用上述铆接或者钎焊、将聚合物PTC器件与引线元件进行电连接的情况下，所产生的对聚合物PTC器件的机械损伤的问题及聚合物PTC器件的耐热性不足的问题的连接结构体、其制造方法、及在该制造方法中所使用的PTC器件。解决课题的方法本专利技术者等进行了各种研讨，结果发现，在用激光焊接法实施聚合物PTC器件的金属箔电极与金属引线元件的电连接时，上述课题能够通过使用具有特定结构的金属箔电极作为聚合物PTC器件的金属箔电极而得到解决，以至完成本专利技术。本专利技术在一个方面中，提供新的连接结构体的制造方法，这是通过激光焊接将金属箔电极与金属引线元件进行电连接，以制造具有(A)具有(i)层状聚合物PTC元件及(ii)配置在层状聚合物PTC元件的主表面上的金属箔电极而成的PTC器件，以及(B)与金属箔电极电连接的金属引线元件而成的连接结构体的方法，该连接结构体的制造方法具有下述特征金属箔电极至少由2个金属层形成，在最远离层状聚合物PTC元件处的金属箔电极的金属层(第一层激光吸收率(b％))与层状聚合物PTC元件之间，存在在金属箔电极的金属层中激光吸收率最小的金属层(第X层激光吸收率(a％)、b＞a)。此外，X是2至构成金属箔电极的金属层总数的整数。在理想的形态中，本专利技术提供金属引线元件至少由一个金属层形成，金属引线元件和金属箔电极所连接的金属引线元件的金属层对激光的激光吸收率(c％)比金属箔电极的第X层的激光吸收率(a％)大(即c＞a)的连接结构体制造方法。在另外一个方面中，本专利技术提供根据上述制造方法制造的连接结构体，它是通过激光焊接将金属箔电极与金属引线元件进行电连接，以制造具有(A)具有(i)层状聚合物PTC元件及(ii)配置在层状聚合物PTC元件的主表面上的金属箔电极而成的PTC器件，以及(B)与金属箔电极电连接的金属引线元件而成的连接结构体，这是金属箔电极至少由2个金属层形成，在最远离层状聚合物PTC元件处的金属箔电极的金属层(第一层激光吸收率(b％))与层状聚合物PTC元件之间，存在在金属箔电极的金属层中激光吸收率最小的金属层(第X层激光吸收率(a％)、b＞a)的连接结构体。此外，在其他的方面中，本专利技术提供在上述制造方法中使用的PTC器件，它具有(A)(i)层状聚合物PTC元件及(ii)配置在层状聚合物PTC元件的主表面上的金属箔电极而成，是金属箔电极通过激光焊接与金属引线元件电连接的PTC器件，这是金属箔电极至少由2个金属层形成，在最远离层状聚合物PTC元件处的金属箔电极的金属层(第一层激光吸收率(b％))与层状聚合物PTC元件之间，存在在金属箔电极的金属层中激光吸收率最小的金属层(第X层激光吸收率(a％)、b＞a)的PTC器件。在本专利技术的一个方面中，提供金属箔电极被配置在层状聚合物PTC元件的两侧的主表面上，至少一方的金属箔电极通过激光焊接与金属引线元件电连接的PTC器件。此外，在上述任何一个方面中，最好金属箔电极由2个金属层形成，第X层是金属箔电极与层状聚合物PTC元件连接的金属层。另外，最好上述金属箔电极由3个金属层形成，第X层是金属箔电极与层状聚合物PTC元件连接的金属层，或者第1层跟金属箔电极与层状聚合物PTC元件连接的金属层的中间的金属层。专利技术的效果当应用本专利技术的连接结构体制造方法时，金属箔电极与金属引线元件之间的连接既能够保持充分大的连接强度，又能够至少缓和、最好避免在使用铆接或者钎焊、将聚合物PTC器件与金属引线元件电连接的情况下所产生的对聚合物PTC器件的机械损伤的问题及聚合物PTC器件的耐热性不足的问题。因此，当应用本专利技术的制造方法时，尽管具有充分大的连接强度，还能够得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接体结构的制造方法，这是通过激光焊接将金属箔电极与金属引线元件进行电连接，以制造具有（Ａ）具有（ｉ）层状聚合物ＰＴＣ元件及（ｉｉ）配置在层状聚合物ＰＴＣ元件的主表面上的金属箔电极而成的ＰＴＣ器件，以及（Ｂ）与金属箔电极电连接的金属引线元件而成的连接结构体的方法，其特征在于：金属箔电极至少由２个金属层形成，在最远离层状聚合物ＰＴＣ元件处的金属箔电极的金属层（第一层：激光吸收率（ｂ％））与层状聚合物ＰＴＣ元件之间，存在在金属箔电极的金属层中激光吸收率最小的金属层（第Ｘ层：激光吸收率（ａ％）、ｂ＞ａ）。

【技术特征摘要】
JP 2002-9-6 261457/20021.一种连接体结构的制造方法，这是通过激光焊接将金属箔电极与金属引线元件进行电连接，以制造具有(A)具有(i)层状聚合物PTC元件及(ii)配置在层状聚合物PTC元件的主表面上的金属箔电极而成的PTC器件，以及(B)与金属箔电极电连接的金属引线元件而成的连接结构体的方法，其特征在于金属箔电极至少由2个金属层形成，在最远离层状聚合物PTC元件处的金属箔电极的金属层(第一层激光吸收率(b％))与层状聚合物PTC元件之间，存在在金属箔电极的金属层中激光吸收率最小的金属层(第X层激光吸收率(a％)、b＞a)。2.如权利要求1所述的连接结构体的制造方法，其特征在于金属箔电极由2个金属层形成，第X层是金属箔电极与层状聚合物PTC元件连接的金属层。3.如权利要求1所述的连接结构体的制造方法，其特征在于上述金属箔电极由3个金属层形成，第X层是金属箔电极与层状聚合物PTC元件连接的金属层，或者第一层跟金属箔电极与层状聚合物PTC元件连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川敦，田中新，饭村干夫，
申请(专利权)人：泰科电子雷伊化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]