芯片形PTC热敏电阻及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种芯片形ＰＴＣ热敏电阻及其制造方法，其目的在于提供在印刷电路板上安装时容易对钎焊部位进行外观检查，并且能够进行回流焊接的芯片形ＰＴＣ热敏电阻，为了达到这一目的，在长方体形状的具有ＰＴＣ特性的导电性聚合物（１１）的第１个面上设置第１主电极（１２ａ）与第１副电极（１２ｂ），并且在与所述导电性聚合物（１１）的所述第１个面相对的第２面上设置第２主电极（１２ｃ）与第２副电极（１２ｄ），所述第１主电极（１２ａ）与所述第２副电极（１２ｄ）之间，以及所述第１副电极（１２ｂ）与所述第２主电极（１２ｃ）之间分别利用第１、第２侧面电极（１３ａ、１３ｂ）电气连接。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient，下称PTC)特性的导电性聚合物的芯片形PTC热敏电阻及其制造方法。
技术介绍
PTC热敏电阻可以用作过电流保护元件，一旦有过电流流过电气回路，具有PTC特性的导电性聚合物即自身发热，导电性聚合物发生热膨胀，电阻升高，使电流衰减到安全的较小电流范围。下面对已有的芯片形PTC热敏电阻加以说明。作为已有的芯片形热敏电阻，日本特表平9-503097号公报公开了由显示出PTC特性的电阻材料构成，包含具有第1面和第2面，规定从第1面与第2面之间通过的开口的PTC电阻元件、位于所述开口的内部，从PTC元件的第1面与第2面之间通过，固定于上述PTC元件的横向上的导电构件，以及固定于上述PTC元件的第1面，与上述横向的导电构件在机械上、电气上连接的第1层状导电构件的芯片形PTC热敏电阻。附图说明图14(a)是表示已有的芯片形PTC热敏电阻的剖面图，图14(b)是表示已有的芯片形PTC热敏电阻的顶视图，在图14(a)(b)中，61是具有PTC特性的导电性聚合物构成的电阻，62a、62b、62c、62d是金属箔构成的电极，63a、63b是贯通孔的开口部，64a、64b是形成于贯通孔开口部63a、63b内部，将电极62a与62d以及电极62b与62c电气连接的电镀的导电构件。下面对已有的芯片形PTC热敏电阻的制造方法加以说明。图15(a)～(d)及图16(a)～(c)是表示已有的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。首先把聚乙烯与作为导电性颗粒的碳配合，如图15(a)所示形成薄片71。接着如图15(b)所示用2片金属箔72夹着上述薄片71，加热加压形成如图15(c)所示的成一整体的薄片73。在接着对上述一体化的薄片73进行电子束照射后，如图15(d)所示以规划的图案形成贯通孔74，如图16(a)所示在上述贯通孔74的内部与金属箔72上形成镀膜75。接着如图16(b)所示利用光刻工序对金属箔进行蚀刻，形成蚀刻槽76。接着沿着图16(b)所示的纵向的切割线77与横向的切割线78切成一片片，如图16(c)所示制造出已有的芯片形PTC热敏电阻79。但是，如果采用上述芯片形PTC热敏电阻，如图14(a)所示安装时应该与印刷电路板连接的2个电极62a、62b或62c、62d只位于元件的1个面上，因此在用回流焊接安装于印刷电路板上时，钎焊的焊脚(fillet)从元件的上部观察时被元件遮挡住看不见，因此钎焊处难于检查，而且元件的侧面没有电极，所以存在着不能进行回流焊接的问题。又，在已有的制造方法中，薄板的定位和切割的基准线的偏差造成切割线相对于贯通孔形成位置的位置偏差，贯通孔内部的导电体与上下电极的接合部的面积发生变动。图17(a)是贯通孔与切割线的位置没有偏差的情况，图17(b)表示纵向的切割线相对于贯通孔的位置有偏差的情况。在图17(a)(b)，81是贯通孔，82是切割线，83是电极，84表示蚀刻槽。例如，在如图17(b)所示发生位置偏差，切断贯通孔81的一部分的情况下，如图17(c)所示夹着切割线的两个贯通孔中的一个的内部的贯通孔与上下电极的接合部85的面积比没有位置偏差的情况小。在导体与上下电极的接合部的面积变小的情况下，存在由于导电性聚合物的反复膨胀收缩，导电体与上下电极的接合部上所加的应力导致导电体与上下电极的接合部出现裂纹的问题。本专利技术的目的在于解决上述存在问题，提供安装时容易对钎焊部进行外观检查，并且能够进行回流焊接，而且对导电性聚合物的膨胀收缩引起的应力，导电体与电极的连接部的强度波动小的芯片形PTC热敏电阻及其制造方法。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的芯片形PTC热敏电阻具备长方体形状的具有PTC特性的导电性聚合物、处于所述导电性聚合物的第1个面上的第1主电极、与所述主电极处于相同的面上，并且独立于所述第1主电极的第1副电极、处于与所述导电性聚合物的所述第1面相对的第2面的第2主电极、与所述第2主电极处于相同的面上，并且独立于所述第2主电极的第2副电极、至少在所述导电性聚合物的一个侧面整个面上设置，并且将所述第1主电极与第2副电极电气连接的第1侧面电极，以及至少在所述导电性聚合物的与一个侧面相对的另一侧面的整个面上设置，并且将所述第1副电极与所述第2主电极电气连接的第2侧面电极。又，本专利技术的芯片形PTC热敏电阻的制造方法具备以形成图案的金属箔夹住具有PTC特性的导电性聚合物的上下表面，利用加热加压成形的方法形成一整体，做成薄片的工序、在上述形成一整体的薄片上设置开口部的工序、在设置所述开口部的薄片的上下表面形成保护性涂层的工序、在形成所述保护性涂层并且设置所述开口部的薄片上形成侧面电极的工序，以及将形成所述侧面电极并且设置所述开口部的薄片切断为一片片的工序。采用上述芯片形PTC热敏电阻，由于至少在导电性聚合物的两个侧面整个面上设置侧面电极，所以能够在安装于印刷电路板时在侧面形成钎焊的焊脚(fillet)，其结果是，容易对安装时进行钎焊的部位进行外观检查，并且能够进行回流焊接。又，采用上述芯片形PTC热敏电阻制造方法，将具有PCT特性的导电性聚合物与形成图案的金属箔加热加压成型、形成一整体，做成薄片，在形成一整体的薄片上设开口部，然后利用电镀等方法形成侧面电极，这时，即使形成开口部的工序的加工精度问题导致开口部的形成位置与金属箔的图案多少存在一些偏离，由于开口部端面的形状是直线性的，在开口部的端面的形状上不会发生波动，因此，利用在该开口部端面用电镀等方法形成侧面电极的方法，能够使侧面电极与第1、第2主电极的结合面积为一定，在导电性聚合物的膨胀收缩引起的应力的作用下侧面电极与第1、第2主电极的结合部的强度波动小。附图概述图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)是图1(a)的A—A线的剖面图。图1(c)是将本专利技术实施例1的芯片形PTC热敏电阻安装于印刷电路板时的剖面图。图2(a)～(c)是本专利技术实施例1的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图3(a)～(e)是本专利技术实施例1的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图4(a)(b)薄长方形及梳形加工例的立体图。图5是本专利技术实施例2的芯片形PTC热敏电阻的剖面图。图6(a)～(c)是本专利技术实施例2的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图7是本专利技术实施例2的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图8是本专利技术实施例3的芯片形PTC热敏电阻的剖面图。图9(a)～(d)是本专利技术实施例3的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图10(a)(b)是本专利技术实施例3的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图11是本专利技术实施例4的芯片形PTC热敏电阻的剖面图。图12(a)～(c)是本专利技术实施例4的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图13(a)～(c)是本专利技术实施例4的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图14(a)是已有的芯片形PTC热敏电阻的剖面图。图14(b)是已有的芯片形PTC热敏电阻的顶视图。图15(a)～(d)是已有的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的工序图。图16(a)～(c)是已有的芯片形PTC热敏电阻的制造方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片形ＰＴＣ热敏电阻，其特征在于，具备长方体形状的具有ＰＴＣ特性的导电性聚合物、处于所述导电性聚合物的第１个面上的第１主电极、与所述主电极处于相同的面上，并且独立于所述第１主电极的第１副电极、处于与所述导电性聚合物的所述第１面相对的第２面的第２主电极、与所述第２主电极处于相同的面上，并且独立于所述第２主电极的第２副电极、至少在所述导电性聚合物的一个侧面整个面上设置，并且将所述第１主电极与所述第２副电极电气连接的第１侧面电极，以及至少在所述导电性聚合物的与一个侧面相对的另一侧面的整个面上设置，并且将所述第１副电极与所述第２主电极电气连接的第２侧面电极。

【技术特征摘要】
JP 1997-7-7 181039/971.一种芯片形PTC热敏电阻，其特征在于，具备长方体形状的具有PTC特性的导电性聚合物、处于所述导电性聚合物的第1个面上的第1主电极、与所述主电极处于相同的面上，并且独立于所述第1主电极的第1副电极、处于与所述导电性聚合物的所述第1面相对的第2面的第2主电极、与所述第2主电极处于相同的面上，并且独立于所述第2主电极的第2副电极、至少在所述导电性聚合物的一个侧面整个面上设置，并且将所述第1主电极与所述第2副电极电气连接的第1侧面电极，以及至少在所述导电性聚合物的与一个侧面相对的另一侧面的整个面上设置，并且将所述第1副电极与所述第2主电极电气连接的第2侧面电极。2.一种芯片形PTC热敏电阻，其特征在于，具备长方体形状的具有PTC特性的导电性聚合物、处于所述导电性聚合物的第1个面上的第1主电极、与所述主电极处于相同的面上，并且独立于所述第1主电极的第1副电极、处于与所述导电性聚合物的所述第1面相对的第2面的第2主电极、与所述第2主电极处于相同的面上，并且独立于所述第2主电极的第2副电极、至少在所述导电性聚合物的一个侧面整个面上设置，并且将所述第1主电极与所述第2主电极电气连接的第1侧面电极、至少在所述导电性聚合物的与一个侧面相对的另一侧面的整个面上设置，并且将所述第1副电极与所述第2副电极电气连接的第2侧面电极、处于所述导电性聚合物内部，与所述第1、第2主电极平行设置的奇数个内层主电极，以及处于与所述内层主电极相同的面上，并且独立于该内层主电极的奇数个内层副电极，与所述第1主电极直接相对的所述内层主电极电气连接于所述第2侧面电极，并且与和所述第1主电极直接相对的所述内层主电极处于相同的面上的所述内层副电极电气连接于所述第1侧面电极，而且相邻的所述内层主电极及内层副电极交互电气连接于所述第1侧面电极与所述第2侧面电极。3.一种芯片形PTC热敏电阻，其特征在于，具备长方体形状的具有PTC特性的导电性聚合物、处于所述导电性聚合物的第1个面上的第1主电极、与所述主电极处于相同的面上，并且独立于所述第1主电极的第1副电极、处于与所述导电性聚合物的所述第1面相对的第2面的第2主电极、与所述第2主电极处于相同的面上，并且独立于所述第2主电极的第2副电极、至少在所述导电性聚合物的一个侧面整个面上设置，并且将所述第1主电极与所述第2副电极电气连接的第1侧面电极、至少在所述导电性聚合物的与一个侧面相对的另一侧面的整个面上设置，并且将所述第1副电极与所述第2主电极电气连接的第2侧面电极、处于所述导电性聚合物内部，与所述第1、第2主电极平行设置的偶数个内层主电极，以及处于与所述内层主电极相同的面上，并且独立于该内层主电极的偶数个内层副电极，与所述第1主电极直接相对的所述内层主电极电气连接于所述第2侧面电极，并且与和所述第1主电极直接相对的所述内层主电极处于相同的面上的所述内层副电极电气连接于所述第1侧面电极，而且相邻的所述内层主电极及内层副电极交互电气连接于所述第1侧面电极与所述第2侧面电极。4.根据权利要求1、2或3所述的芯片形PTC热敏电阻，其特征在于，以镍或其合金构成侧面电极。5.一种芯片形PTC热敏电阻的制造方法，其特征在于，具备以形成图案的金属箔夹住具有PTC特性的导电性聚合物的上下表面，利用加热加压成型的方法形成一整体，做成薄片的工序、在上述形成一整体的薄片上设置开口部的工序、在设置所述开口部的薄片的上下表面形成保护性涂层的工序、在形成所述保护性涂层并且设置所述开口部的薄片上形成侧面电极的工序，以及将形成所述侧面电极并且设置所述开口部的薄片切断为一片片的工序。6.一种芯片形PTC热敏电阻的制造方法，其特征在于，具备以金属箔夹住具有PTC特性的导电性聚合物的上下表面，利用加热加压成型的方法形成一整体，做成薄片的工序、对上述形成一整体的薄片的上下表面的金属箔进行蚀刻形成图案的工序、在上述形成一整体的薄片上设开口部的工序、在设有所述开口部的薄片的上下表面形成保护性涂层的工序、在形成所述保护性涂层并且设有所述开口部的薄片上形成侧面电极的工序，以及将形成所述侧面电极并且设有所述开口部的薄片切断为一片片的工序。7.一种芯片形PTC热敏电阻的制造方法，其特征在于，具备以具有PCT特性的导电性聚合物夹住形成图案的金属箔的上下表面，再以形成图案的金属箔夹住该上下表面形成迭层，利用加热加压成型的方法形成一整体，做成薄片的工序、在上述形成一整体的薄片上设开口部的工序、在设有所述开口部的薄片的上下表面形成保护性涂层的工序、在形成所述保护性涂层并且设有所述开口部的薄片上形成侧面电极的工序，以及将形成所述侧面电极并且设有所述开口部的薄片切断为一片片的工序。8.一种芯片形PTC热敏电阻的制造方法，其特征在于，具备以具有PCT特性的导电性聚合物夹住形成图案的金属箔的上下表面，再以金属箔夹住该上下表面形成迭层，利用加热加压成型的方法形成一整体，做成薄片的工序、对上述形成一整体的薄片的上下表面的金属箔进行蚀刻形成图案的工序、在上述形成一整体的薄片上设开口部的工序、在设有所述开口部的薄片的上下表面形成保护性涂层的工序、在形成所述保护性涂层并且设有所述开口部的薄片上形成侧面电极的工序，以及将形成所述侧面电极并且设有所述开口部的薄片切断为一片片的工序。9.一种芯片形PTC热敏电阻的制造方法，其特征在于，具备以形成图案的金属箔夹住具有PTC特性的导电性聚合物的上下表面，利用加热加压成型的方法形成一整体，做成第1薄片的工序、重复进行这样的工序一次或二次，即在上述形成一整体的第1薄片的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛润二，森本光一，池田隆志，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]