表面安装的热敏电阻的制造方法技术

本发明专利技术公开一种待安装于一ＰＣＢ上的热敏电阻，用于保护其它电路元件。在一薄膜电阻元件的两个表面上各自形成的电极图形分别形成为通过其间插入的一绝缘缝隙而相互吻合的两个部分。因此，可以根本上防止由不对称结构造成的墓碑现象。在该热敏电阻的两侧中形成有槽，并且用于电连接在该热敏电阻的两个表面上形成的电极的连接部分是通过这些槽的内侧或通过除这些槽之外的侧面形成的。因此，虽然在该连接部分会发生裂缝，但能够防止该裂缝沿着该热敏电阻的侧面蔓延至整个连接部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种随温度改变电阻值的热敏电阻，特别涉及一种安装于一PCB(印刷电路板)上并具有保护其它电路元件功能的表面安装的热敏电阻。
技术介绍
在传导性材料中，一些材料随温度改变它们的电阻率。利用这些材料制成的电阻元件通常被称为“热敏电阻”，其典型地归类为电阻随温度的上升而减小的NTC(负温度系数)电阻元件和电阻随温度的上升而增大的PTC(正温度系数)电阻元件。特别地，由于PTC电阻元件的电阻低，其在如常温的低温下导通电流，而如果其电阻增大到原始状态的1000至10000倍而引起过载电流或周围温度升高并使得材料温度升高，则PTC电阻元件会中断电流。因此，PTC电阻元件通常用作一安装于PCB上的元件，用以通过限制过载电流来保护其它电路元件。同时，如下简要所述，特别是在当前的趋势下，由于各种电路元件安装于PCB上，热敏电阻在其安装位置和结构上会受到许多限制。热敏电阻通常构造为，电极分别被层压于由PTC材料制成的一个层的上表面和下表面上。如上构造的热敏电阻是通过将形成于该热敏电阻下表面上的一电极焊接于一预先形成于PCB表面上的电极焊盘(electrode pad)来安装的。这时就需要一分离的线路，用以将形成于热敏电阻上表面上的电极连接到PCB上的电极焊盘，其在PCB上也需要相应的处理和空间。因此，为了避免这样的缺陷，热敏电阻下表面上的电极并不形成于下表面的整个区域上，而是形成于一局部部分之外的区域上，并且与下表面上的电极分离的一金属模形成于该局部部分中。该金属模和该上电极通过PTC材料层的一侧面电连接。然后，当热敏电阻安装于PCB上时，热敏电阻下表面上的电极和金属模可焊接于各焊盘，由此并不需要分离的线路或空间。然而，这样的热敏电阻具有如下的一些问题。首先，会出现所谓的墓碑(Tombstone)或曼哈顿(Manhattan)现象。当热敏电阻安装于PCB上时，该热敏电阻被排列于该电极焊盘上，在该热敏电阻中，一焊料涂布于其下表面上的金属模和电极上，然后通过加热使该焊料回流。由于施加的热量，热敏电阻的PTC材料和电极材料会膨胀。然而，它们具有不同的热膨胀系数，并且特别地，该热敏电阻在结构上是不对称的，其具有这样的结构，即上表面上的金属模和电极通过PTC材料层的一个侧面来连接，所以其左、右压力不同，由此使得热敏电阻在PCB的平面上变得倾斜。结果，焊料的物理和电可靠性较大地恶化。为了减少这些问题，美国专利号6,380,839提出了一种热敏电阻结构，在该结构中，热应力缓解区域形成于上、下表面上的电极中，但这不能提供一种根本的解决办法。此外，在上表面上的电极和下表面上的金属模之间，通过PTC材料层的一侧面的连接会降低物理和电可靠性。也就是说，由于焊料回流期间施加的热量以及热敏电阻使用时的温度升高造成的PTC材料的膨胀压力会严重影响PTC材料层的该侧面，并且如果这样的压力造成形成于PTC材料层的该侧面上的连接部分中的裂缝，则该裂缝会沿着PTC材料层的侧面蔓延，由此可能切断该电连接。在包括上述美国专利的现有技术中，热敏电阻按如下所述进行制造。首先，在一薄片上平行地形成多个切口，该薄片这样构造，即将如铝箔的金属膜涂布于一PTC材料层的两侧，然后上、下表面上的电极或金属模通过这些切口电连接。该切口形成随后的PTC材料层的前述侧面。期望的电极图形形成于这些切口之间，然后进行例如阻焊层涂布和焊料涂布等处理，以相继地在这些切口中形成多个热敏电阻。最后，该薄片在垂直于这些切口的方向上被切开，由此大量生产相同结构的热敏电阻。然而，如果这样的长切口形成于该薄片中，切口之间的部分会在制造过程中由于重力而下垂，或者由于在该过程中产生的热量而扭曲。这会导致在电极图形化过程或阻焊层涂布过程中不能准确地形成该图形，而由此增大故障率。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的问题，因此本专利技术的一目的在于提供具有优良物理和电可靠性并且确保常温下电流顺畅的热敏电阻。本专利技术的另一目的在于提供一种热敏电阻，该热敏电阻的构造能够提供一种根本地解决前述墓碑现象的办法，并且确保了上、下表面上电极的连接部分通过热敏电阻材料层的侧面很好地承受裂缝。本专利技术的再一目的在于提供一种制造热敏电阻的方法，该方法能够大量生产热敏电阻而不会造成在其制造过程中的扭曲或增大故障率。为了实现上述目的，按照本专利技术的热敏电阻构造为，在薄膜电阻元件的各上、下表面上形成的电极图形互相分离，但通过其间插入的绝缘缝隙而相互吻合，所以根本地消除了由不对称结构造成的墓碑现象。也就是说，按照本专利技术的一方案的热敏电阻包括一随温度改变电阻的薄膜电阻元件；第一和第二电极，形成于该薄膜电阻元件的一个表面上，以便相互电隔离；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于电连接该第二电极和该第四电极，其中，该第一和第二电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称吻合(engaged)的形状，同时，该第三和第四电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称吻合的形状。优选地，该第一和第二电极具有一与该第三和第四电极的图形旋转对称的图形，从而在该热敏电阻被翻转时，该热敏电阻表面上的图形是重合的。此外，该第一和第二电极之间以及该第三和第四电极之间的绝缘缝隙具有各种形状，如曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。同时，按照本专利技术另一方案的热敏电阻构造为，在该薄膜电阻元件的两个表面的一个上形成的电极图形以如上所述的方式对称吻合，并且用以连接两个表面上的电极的一连接部分包围该薄膜电阻元件侧面的一部分而非全部，以防止可能产生的连接部分的裂缝蔓延。也就是说，按照本专利技术这个方案的热敏电阻，包括一薄膜电阻元件，其在一个侧面和与该一个侧面相对的另一侧面上具有槽，该薄膜电阻元件随温度改变电阻；第一和第二电极，具有通过其间插入的一绝缘缝隙在该薄膜电阻元件的一个表面上相互对称吻合的形状；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的一个侧面，电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的另一侧面，电连接该第二电极和该第四电极。另一方面，为了实现上述目的，本专利技术提供一种制造热敏电阻的方法，在该热敏电阻中，多个伸长的通孔以矩阵形状形成于一薄膜电阻薄片中，并且该热敏电阻形成于该通孔间的各区域中。也就是说，制造按照本专利技术的一个方案的热敏电阻的方法包括预备一薄片，该薄片构造为将金属膜层压于一随温度改变电阻的薄膜电阻元件的两个表面上；以一矩阵图形在该薄片中形成具有一预定宽度和一大于该宽度的长度的多个通孔；通过该通孔的一侧壁，电连接在该薄片的两个表面上层压的该金属膜；通过将该金属膜图形化形成一电极图形；以及切割其中形成有该电极图形的该薄片，使得在该通孔的宽度方向上的相邻通孔之间的一区域形成为一个单元。此外，本专利技术的目的可通过这样的方式来实现，即在一薄膜电阻薄片中形成圆形或椭圆形通孔，在两侧上的电极通过该通孔电连接，然后使两侧上的电极图形旋转对称。也就是说，制造按照本专利技术另一方案的热敏电阻的方法包括预备一薄片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热敏电阻，包括：一随温度改变电阻的薄膜电阻元件；第一和第二电极，形成于该薄膜电阻元件的一个表面上，以便相互电隔离；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连 接部分，用于电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于电连接该第二电极和该第四电极，其中，该第一和第二电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称啮合的形状，同时，该第三和第四电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互 对称吻合的形状。

【技术特征摘要】
KR 2003-9-17 10-2003-00644091.一种热敏电阻，包括一随温度改变电阻的薄膜电阻元件；第一和第二电极，形成于该薄膜电阻元件的一个表面上，以便相互电隔离；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于电连接该第二电极和该第四电极，其中，该第一和第二电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称啮合的形状，同时，该第三和第四电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称吻合的形状。2.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一和第二电极具有一与该第三和第四电极的图形旋转对称的图形，从而在该热敏电阻被翻转时，该热敏电阻表面上的图形是重合的。3.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一和第二连接部分通过分别包围该薄膜电阻元件的一个侧面以及与该一个侧面相对的另一侧面，电连接该第一和第三电极以及该第二和第四电极。4.如权利要求3所述的热敏电阻，其中，在该薄膜电阻元件的该一个侧面和另一侧面上分别形成有槽，并且该第一和第二连接部分通过分别包围除所述槽之外的该一个侧面和另一侧面，电连接该第一和第三电极以及该第二和第四电极。5.如权利要求3所述的热敏电阻，其中，在该薄膜电阻元件的该一个侧面和另一侧面上分别形成有槽，并且该第一和第二连接部分通过分别包围该一个侧面和另一侧面的所述槽，电连接该第一和第三电极以及该第二和第四电极。6.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一和第二电极之间以及该第三和第四电极之间的绝缘缝隙具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。7.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，不同极性的电压施加于该第一和第二电极或该第三和第四电极上，以致不同极性的电压被施加于该薄膜电阻元件的一个表面上的相邻电极上及其间插入有该薄膜电阻元件的相互对置的电极上。8.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该绝缘缝隙具有小于该薄膜电阻元件厚度的宽度。9.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该薄膜电阻元件由具有正温度系数的聚合物制成。10.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一至第四电极由铜或铜合金制成。11.一种热敏电阻，包括一薄膜电阻元件，其在一个侧面和与该一个侧面相对的另一侧面上具有槽，该薄膜电阻元件随温度改变电阻；第一和第二电极，具有通过其间插入的一绝缘缝隙在该薄膜电阻元件的一个表面上相互对称吻合的形状；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的一个侧面，电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的另一侧面，电连接该第二电极和该第四电极。12.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，该第一和第二电极之间的绝缘缝隙具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。13.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，不同极性的电压施加于该第一和第二电极或该第三和第四电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩畯九，崔水安，高昌模，李颜娜，李钟焕，金周潭，李钟昊，金东贤，
申请(专利权)人：LG电线有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]