芯片型PTC热敏电阻制造技术

本发明专利技术涉及采用具有正温度系数特性的导电性聚合体的芯片形ＰＴＣ热敏电阻，以提供一种与侧面电极具有长期的优良的连接可靠性且能承受表面安装的芯片形ＰＴＣ热敏电阻为目的，在第１面上设置第１主电极与第１副电极、在第２面上设置第２主电极与第２副电极，利用作为第１主电极与第２副电极间及第１副电极与第２主电极间厚度为第１、第２主电极间距离的１／２０以上的镍镀层，通过第１、第２侧面电极而电性地连接着。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient，以下记作“PTC”)特性的导电性聚合体的芯片形PTC热敏电阻。
技术介绍
PTC热敏电阻能够作为过电流保护元件使用，当电路中流入过电流时，具有PTC特性的导电性聚合体自身发热、导电性聚合体热膨胀而变化为高电阻、使电流衰减到安全的微小区域。以下，对以往的PTC热敏电阻进行说明。作为以往的PTC热敏电阻，如特开平61-10203号公报所揭示的PTC热敏电阻，它将数枚导电性聚合体薄层与金属箔交替叠层并在相对侧面上具有引出部分。图21是以往的PTC热敏电阻的剖视图。图21中，1a、1b、1c是在交联的聚乙烯等高分子材料中掺入了碳黑等导电性粒子的导电性聚合体薄片。2a、2b、2c、2d是使得在导电性聚合体薄层1a、1b、1c的始端以及末端相互地具备开口部分3而在导电性聚合体薄层1a、1b、1c的上下面设置的由铜或者镍等形成的电极，通过此电极2a、2b、2c、2d与导电性聚合体薄层1a、1b、1c交替叠层而构成叠层体4。5a、5b是设置在层叠体4的侧面上的引出部分，与电极2a、2b的一端电连接。但是，在上述以往的PTC热敏电阻的构造中存在下述这样的问题，由于构成材料间热膨胀系数相差较大(例如，铜为1.62×10-5/K、镍为5.3×10-5/K、聚乙烯为5×10-4/K、特别地在130度以上则要再大1个数量级)，因PTC热敏电阻动作时等的机械应力，电极2a、2c与引出部分5a的连接部分以及电极2b、2d与引出部分5b的连接部分则由于裂缝而劣化，有时甚至会导致断裂。又，由于引出部分5a没有延伸到导电性聚合体薄层1c的最下部分，存在不能与表面安装部件对应的问题。这里，将引出部分5a延伸到导电性薄层1c的最下部分、能够对应与表面安装而构成情况下的芯片形PTC热敏电阻，其1层叠层品、2层叠层品、3层叠层品的剖面图分别由图22(a)、(b)、(c)来表示。又，在图23表示利用锡焊7a，7b在印刷电路台肩面部分6a，6b上而安装第1叠层部件时的剖视图。但是，作为能够对应这样的表面安装的构造，也会存在电极2a与引出部分5a的连接部分9因出现裂缝而发生劣化、有时甚至会断线这样的问题。本专利技术是为了解决上述以往问题，其目的在于提供一种电极与作为引出部分的侧面电极有长久的、良好的连接可靠性且能够对应于表面安装的芯片形PTC热敏电阻。
技术实现思路
为了达成上述目的，本专利技术的芯片形PTC热敏电阻，它具备为长方体形状且具有PTC特性的导电性聚合体、位于所述导电性聚合体的第1面的第1主电极、位于同所述第1主电极相同平面且与所述第1主电极相互独立的第1副电极、位于与所述导电性聚合体第1面相对的第2面上的第2主电极、位于同所述第2主电极相同平面且与所述第2主电极相互独立的第2副电极、使得所述第1主电极与所述第2副电极电性地连接且使得延伸到所述导电性聚合体的一个侧面的全部以及所述第1主电极与所述第2的副电极而设置的第1侧面电极、使得所述第1副电极与所述第2主电极电性连接且使得延伸到与所述导电性聚合体一个侧面相对的另一个侧面的全部以及所述第1副电极与所述第2主电极而设置的第2侧面电极，其特点在于，将所述第1、第2侧面电极用镍镀层或它的合金镀层而构成且使其厚度为所述第1、第2主电极之间距离的1/20以上。根据上述芯片形PTC热敏电阻的构造，由于侧面电极不仅延伸到导电性聚合体侧面的全部，还延伸到主电极、副电极的边缘部分，因此侧面电极与主电极、副电极的连接成为非线的而是面的连接，且作为侧面电极材料的是使用了机械强度良好的镀镍，而且由以第1、第2的主电极间距离的1/20以上、均匀厚度的镀层而形成，因此具有能够对应表面安装且主电极、副电极与侧面电极有长期的良好的连接可靠性这样的效果。附图的简单说明附图说明图1(a)本专利技术的实施形态1的芯片形PTC热敏电阻的立体图。图1(b)是图1(a)中A-A’方向的剖视图。图2(a)～(c)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图3(a)～(e)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图4是表示将以铜镀层而形成侧面电极的1层叠层结构的样品其经热冲击试验后而产生的裂缝的剖视图。图5是表示仅在侧面形成侧面电极的1层叠层结构的样品其经热冲击试验后而产生的裂缝的剖视图。图6是改变侧面电极厚度的1层叠层结构的样品根据其热冲击试验表示连接可靠性的图。图7是本专利技术的实施形态2的芯片形PTC热敏电阻的剖视图。图8(a)～(c)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图9(a)～(e)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图10是表示将以铜镀层而形成侧面电极2层叠层结构的例子其经热冲击试验后而产生的裂缝的剖视图。图11是表示仅在侧面形成侧面电极的2层叠层结构的样品其经热冲击试验后而产生的裂缝的剖视图。图12是改变侧面电极厚度的2层叠层结构样品根据其热冲击试验表示连接可靠性的图。图13是本专利技术的实施形态3的芯片形PTC热敏电阻的剖视图。图14(a)～(c)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图15(a)、(b)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图16(a)～(e)是表示同一芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图17是表示将以铜镀层而形成侧面电极的3层叠层结构的样品其经热冲击试验后而产生的裂缝的剖视图。图18是表示仅在侧面形成侧面电极的3层叠层结构的样品其经热冲击试验后而产生的裂缝的剖视图。图19是改变侧面电极厚度的3层叠层结构的样品根据其热冲击试验表示连接可靠性的图。图20(a)是表示经热冲击试验后产生裂缝的一个样品示例的剖视图。图20(b)是表示经热冲击试验后没有产生裂缝的一个样品示例的剖视图。图21是以往的PTC热敏电阻的剖视图。图22(a)是将以往的PTC热敏电阻1层叠层结构对应于表面安装情况下的剖视图。图22(b)是将以往的PTC热敏电阻2层叠层结构对应于表面安装情况下的剖视图。图22(c)是将以往的PTC热敏电阻3层叠层结构对应于表面安装情况下的剖视图。图23将图22(a)所示的芯片形PTC热敏电阻安装在印刷电路板上时的剖视图。实施本专利技术的最佳形态(实施例1)以下参照附图对本专利技术实施例1的芯片形PTC热敏电阻进行说明。图1(a)是本专利技术实施例1的芯片形PTC热敏电阻的立体图，图1(b)是第1图(a)的A-A’线方向的立体图。在图1(a)、(b)中，11是作为结晶性聚合体的高密度聚乙烯与作为导电性粒子的碳黑的混合物形成的长方体形状的且具有PTC特性的导电性聚合体。12a是位于所述导电性聚合体11的第1面的第1主电极、12b是位于同所述第1主电极12a相同的平面且与所述第1主电极12a相独立的第1副电极、12c是位于与所述导电性聚合体11第1面相对的第2面上的第2主电极、12d是位于同所述第2主电极12c相同的平面且与所述第2主电极12c相独立的第2副电极，它们各自都是由电解铜箔等形成的。13a是设置着使得延伸到所述导电性聚合体11的一个侧面的全部以及所述第1主电极12a的边缘部分与所述第2的副电极12d，且13a是将所述第1主电极12a以及所述第2副本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片形ＰＴＣ热敏电阻，其特征在于，它具备为长方体形状且具有ＰＴＣ特性的导电性聚合体、位于所述导电性聚合体的第１面的第１主电极、位于同所述第１主电极相同平面且与所述第１主电极相互独立的第１副电极、位于与所述导电性聚合体第１面相对的第２面上的第２主电极、位于同所述第２主电极相同平面且与所述第２主电极相互独立的第２副电极、使得所述第１主电极与所述第２副电极电连接且使得延伸到所述导电性聚合体的一个侧面的全部以及所述第１主电极与所述第２副电极而设置的第１侧面电极、使得所述第１副电极与所述第２主电极电连接且使得延伸到与所述导电性聚合体一个侧面相对的另一个侧面的全部以及所述第１副电极与所述第２主电极而设置的第２侧面电极， 将所述第１、第２侧面电极用镍镀层或用它的合金镀层而构成且使其厚度为所述第１、第２主电极之间距离的１／２０以上。

【技术特征摘要】
JP 1998-4-9 97264/981．一种芯片形PTC热敏电阻，其特征在于，它具备为长方体形状且具有PTC特性的导电性聚合体、位于所述导电性聚合体的第1面的第1主电极、位于同所述第1主电极相同平面且与所述第1主电极相互独立的第1副电极、位于与所述导电性聚合体第1面相对的第2面上的第2主电极、位于同所述第2主电极相同平面且与所述第2主电极相互独立的第2副电极、使得所述第1主电极与所述第2副电极电连接且使得延伸到所述导电性聚合体的一个侧面的全部以及所述第1主电极与所述第2副电极而设置的第1侧面电极、使得所述第1副电极与所述第2主电极电连接且使得延伸到与所述导电性聚合体一个侧面相对的另一个侧面的全部以及所述第1副电极与所述第2主电极而设置的第2侧面电极，将所述第1、第2侧面电极用镍镀层或用它的合金镀层而构成且使其厚度为所述第1、第2主电极之间距离的1/20以上。2．一种芯片形PTC热敏电阻，其特征在于，它具备为长方体形状且具有PTC特性的导电性聚合体、位于所述导电性聚合体的第1面的第1主电极、位于同所述第1主电极相同平面且与所述第1主电极相互独立的第1副电极、位于与所述导电性聚合体第1面相对的第2面上的第2主电极、位于同所述第2主电极相同平面且与所述第2主电极相互独立的第2副电极、使得所述第1主电极与所述第2主电极电性地连接且使得延伸到所述导电性聚合体的一个侧面的全部以及所述第1主电极与所述第2主电极而设置的第1侧面电极、使得所述第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田隆志，森本光一，小岛润二，池内挥好，岩尾敏之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]