过电流保护元件制造技术

一种过电流保护元件，包括：至少一个电阻元件、至少一个外导电层及至少一个绝缘层； 电阻元件包括： ａ．一个电流感测元件； ｂ．一个第一导电层，设于电流感测元件的表面上； ｃ．一个第二导电层，设于电流感测元件的相对于第一导电层的表面上； 其特征在于： 相邻的电阻元件以微导电通孔电连接彼此的第一导电层和电连接彼此的第二导电层； 外导电层设于最外部，且具有互相绝缘的第一导电端及第二导电端，第一导电端经微导电通孔电连接至一电阻元件的第一导电层和第二导电层中之一，第二导电端经微导电通孔电连接至相邻的电阻元件的另一不同于第一导电端电连接的导电层； 绝缘层用于隔离相邻的电阻元件及隔离电阻元件和外层导电层。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电路元件，特别是一种过电流保护元件，其为一种具有多层电路的过电流保护元件。
技术介绍
目前，随着可携式电子装置的广泛应用，例如手机、笔记型电脑、手提摄影机及个人数字助理器(PDA)等，为防止发生过电流或过高温现象的过电流保护元件的重要性也愈来愈显著。现有的电池过电流保护元件很多，包括温度保险丝、双金属保险器或正温度系数过电流保护元件等。其中，由于正温度系数过电流保护元件具有不需更换即可重复使用，对温度敏感及可靠性稳定等优点，所以目前已被普遍应用于电池的过电流保护中，尤其是应用于充电电池(例如镍氢电池或是锂电池等)的过电流保护元件。正温度系数的过电流保护元件是利用一种具有正温度系数的导电复合材料，制作电流感测元件。由于这种导电复合材料的电阻值对温度变化反应灵敏，在正常使用状况时，正温度系数的过电流保护元件的电阻可维持在极低值状态，使电路得以正常工作。但是，当电池使用不当而发生过电流或过高温现象时，正温度系数的过电流保护元件的电阻值会瞬间提高数万倍至高电阻状态(例如104欧姆以上)，而将过量的电流反向抵销，可达到保护电路元件及电池的目的。现有的过电流保护元件，如图1所示，包括一个电阻元件10、上下二个绝缘层104、105及上下二个外导电层106、107；其中，电阻元件10包括一个电流感测元件101、第一导电层102及第二导电层103，且第一导电层102及第二导电层103的表面分别具有一个绝缘光罩孔108、108’。二绝缘层104、105分别位于第一导电层102及第二导电层103的表面上，而二个外导电层106、107分别位于二绝缘层104、105的表面。二个外导电层上可被蚀刻而分别形成二个隔离区109，隔离区109可将外层导电层106、107区分为二个导电端。最后，利用机械钻孔方式，在二外层导电层106、107的表面相对于二绝缘光罩孔108、108’的位置加工形成二个贯穿孔110、111，再利用电镀或充填导电膏的方式将贯穿孔110、111加以导通而形成二个导电通孔。另外，为适合表面粘着技术(SMT)，第一导电层102及第二导电层103必须为相对应的结构，如美国专利第5,852,397号，公开的一表面粘着电气装置，其第一导电层及第二导电层是利用钻孔、电镀、再切割成半圆形的导通孔。另外，台湾专利公告第415624号，公开一表面粘着电气装置，其是利用多层压合，并以钻孔、电镀、再切割成半圆形的方式形成。然而，上述利用机械钻孔，再电镀而形成的导通孔，不但须占用元件的表面面积，所形成的导通孔的孔径也较大，而使元件尺寸不能有效缩小，且在钻孔时会在元件内部产生应力而导致元件弯曲。依目前电子元件小型化的趋势，当元件尺寸由0805(长×宽)规格缩小至0603规格时，其导通孔的孔径相对地也需要缩小。而现有技术中的半圆结构图切刀的厚度可能较导通孔大，或是在切割后导通孔的有效面积降低，而导致在表面粘着时造成吃锡困难等问题。再者，美国专利第6,023,403号，亦公开了一种表面粘着的电气装置，其中，第一导电层及第二导电层是利用全金属表面的方式取代钻孔，电镀，再切割的方法。然而，上述利用全金属表面方式制备小尺寸的粘着元件时，在电镀前需先进行元件的切割，以利进行元件的侧边电镀，然而，在切割后，所剩的面积减小且材质非常脆弱，所以，在电镀槽中元件本身容易折断，而造成制造中的困难，因此，也不适合小尺寸的表面粘着电气装置。随着可携式电子仪器的体积愈来愈小，相对地，其内部元件的体积也要愈来愈小，所以，不便于采用上述方法。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种体积小的过电流保护元件，其具有导电盲孔与导电埋孔结构，可有效地缩小尺寸。本技术的第二目的在于提供一种容易加工的过电流保护元件，其是利用激光钻孔或离子束光蚀刻的方式形成较小孔径的导电通孔，可节省因机械钻孔所占用的面积，且可避免因钻孔的内应力作用而造成的变形。为达到上述目的，本技术采取如下技术措施本技术的过电流保护元件，包括至少一个电阻元件、至少一个外导电层及至少一个绝缘层；电阻元件包括a.一个电流感测元件；b.一个第一导电层，设于电流感测元件的表面上；c.一个第二导电层，设于电流感测元件的相对于第一导电层的表面上；相邻的电阻元件以微导电通孔电连接彼此的第一导电层和电连接彼此的第二导电层；外导电层设于最外部，且具有互相绝缘的第一导电端及第二导电端，第一导电端经微导电通孔电连接至一电阻元件的第一导电层和第二导电层中之一，第二导电端经微导电通孔电连接至相邻的电阻元件的另一不同于第一导电端电连接的导电层；绝缘层用于隔离相邻的电阻元件及隔离电阻元件和外层导电层。其中，所述电流感测元件是利用具正温度系数的导电复合材料制成。其中，所述微导电通孔的孔径小于80μm。其中，所述微导电通孔是导电盲孔。其中，所述微导电通孔是导电埋孔。其中，所述微导电通孔是利用导电膏、电镀或无电解电镀加以导通。其中，还包括一层用以增强结构强度的热压在第二导电层上的玻璃纤维基板。其中，所述微导电通孔是以低能量激光蚀刻的方式完成。其中，所述微导电通孔是以离子束蚀刻方式完成。其中，所述具有正温度系数的导电复合材料包含聚合物及导电填料。其中，所述聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚氟烯及其混合物与共聚合物。其中，所述导电填料选自可被激光烧灼的碳黑、碳化物及其混合物。其中，所述第一导电层和第二导电层的材料选自镍、铜、锌、银、金及其合金。其中，所述绝缘层为环氧树脂胶膜或玻璃纤维所制成的接着性胶膜的复合体。与现有技术相比，本技术具有如下效果由于本技术采用导电盲孔与导电埋孔结构，可有效地缩小元件尺寸，因此过电流保护元件的体积小；由于本技术是利用激光钻孔或离子束光蚀刻的方式形成较小孔径的导电通孔，可节省因机械钻孔所占用的面积，且可避免因钻孔的内应力作用而造成的变形，且加工效率高。附图说明图1一种现有过电流保护元件的剖面图；图2A至2E本技术过电流保护元件第一实施例的制作流程图；图3本技术的过电流保护元件实施例的剖面图；图4A至4D本技术过电流保护元件第二实施例的制作流程图；图5本技术的正温度系数板材的俯视图。具体实施方式结合附图及实施例对本技术的结构特征详细说明如下如图2A至2E所示，其为本技术第一实施例的制作流程图；如图2A所示，首先，提供一个电阻元件20，电阻元件20包括一个电流感测元件201、第一导电层202及第二导电层203。电流感测元件201是由具有正温度系数的导电复合材料所组成，包括一种或至少一种聚合物及导电填料，聚合物可为结晶性或非结晶性的聚合物，其可选自下列群组聚乙烯、聚丙烯、聚辛烯、聚丙烯酸、环氧树脂及其混合物，而导电填料均匀分散于聚合物中。由于本技术是利用激光穿孔，所以其中的导电填料需选择可用激光烧灼的导电物质，例如导电碳黑、碳化物及其混合物，而该碳化物可选择碳化钨或碳化钛等。另外，为增加导电复合材料对温度的灵敏度及电性能的稳定性，可进一步包含添加剂，例如光起始剂、交链剂、偶合剂、分散剂、安定剂、抗氧化剂及非导电填料等。其中，第一及第二导电层202、203为一金属箔片，例如铜、镍、金及其合金，可利用电镀、无电解电镀或压合技术形成，并利用化学蚀刻方式定义本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过电流保护元件，包括至少一个电阻元件、至少一个外导电层及至少一个绝缘层；电阻元件包括a.一个电流感测元件；b.一个第一导电层，设于电流感测元件的表面上；c.一个第二导电层，设于电流感测元件的相对于第一导电层的表面上；其特征在于相邻的电阻元件以微导电通孔电连接彼此的第一导电层和电连接彼此的第二导电层；外导电层设于最外部，且具有互相绝缘的第一导电端及第二导电端，第一导电端经微导电通孔电连接至一电阻元件的第一导电层和第二导电层中之一，第二导电端经微导电通孔电连接至相邻的电阻元件的另一不同于第一导电端电连接的导电层；绝缘层用于隔离相邻的电阻元件及隔离电阻元件和外层导电层。2.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其特征在于，所述电流感测元件是利用具正温度系数的导电复合材料制成。3.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其特征在于，所述微导电通孔的孔径小于80μm。4.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其特征在于，所述微导电通孔是导电盲孔。5.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其特征在于，所述微导电通孔是导电埋孔。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱复华，王绍裘，马云晋，
申请(专利权)人：聚鼎科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：