KR100485890B1 - positive temperature coefficient electrical device for surface mounting and method thereof - Google Patents

Abstract

본 표면실장형 PTC 전기 장치는 온도 증가에 따라 저항이 증가하는 정온계수 성질을 가지는 PTC 소자, 상기 PTC 소자의 내부에 삽입되며 일부가 노출되는 두 개의 전도성 도선 및 상기 PTC소자의 표면에 노출된 각각의 전도성 도선을 감싸며, 각각의 전도성 도선과 전기적으로 연결되어 전극의 역할을 하는 제 1 솔더물질과 제 2 솔더물질을 포함한다. The surface-mounted PTC electric device includes a PTC element having a constant temperature coefficient property in which resistance increases with increasing temperature, two conductive wires inserted into the PTC element and partially exposed, and each exposed on the surface of the PTC element. Wrapping the conductive wires of, and includes a first solder material and a second solder material electrically connected to each conductive wire to serve as an electrode.

Description

표면실장형 정온계수 전기 장치 및 그 제조 방법{positive temperature coefficient electrical device for surface mounting and method thereof}Positive temperature coefficient electrical device for surface mounting and method

본 발명은 표면실장형 정온계수 전기 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판에 장착되어 회로를 보호하는 기능을 하는 표면실장형 정온계수 전기장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a surface mount type constant temperature coefficient electrical apparatus, and more particularly, to a surface mount type constant temperature coefficient electrical apparatus mounted on a printed circuit board and serving to protect a circuit.

많은 전도성 물질의 고유저항은 온도에 따라 변한다고 알려져 있다. 통상적으로 서미스터(thermistor)라고 불리며, 대표적으로 온도 상승과 함께 저항치가 감소하는 NTC(Nagative Temperature Coefficient)와 온도 상승과 함께 저항치가 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient)로 구분된다. The resistivity of many conductive materials is known to vary with temperature. Generally referred to as a thermistor, it is classified into a negative temperature coefficient (NTC), which increases resistance as temperature increases, and a positive temperature coefficient (PTC), which increases resistance as temperature increases.

여기서, 상기 PTC 물질은 상온과 같은 낮은 온도에서는 저항이 낮아 전류를 통과시키지만, 주위의 온도가 상승하거나 과전류로 인해 물질의 온도가 상승하게 되면 저항이 처음상태보다 약 1000 ~ 10000 이상으로 증가하여 흐르던 전류를 차단하기 때문에 회로기판에 실장되어 과전류를 억제하는 소자로서 이용된다. Here, the PTC material has a low resistance at a low temperature such as room temperature to pass a current, but when the ambient temperature rises or the temperature of the material rises due to overcurrent, the resistance increases to about 1000 to 10,000 or more than the initial state. Since current is interrupted, it is mounted on a circuit board and used as an element for suppressing overcurrent.

하지만, 인쇄회로기판(printed circuit board;PCB)은 여러 장치들이 그 위에 장착되기 때문에 현대와 같이 경박단소의 흐름에서는 제약을 많이 받는 장치이다.따라서, 상기와 같은 제약을 회피하기 위해 여러가지 형태가 제안되고 있으며, 그 중에서 가장 일반적인 형태로는 한 쌍의 라미네이터 전극 사이에 스위칭되는 PTC 소자이다.However, a printed circuit board (PCB) is a device that is very limited in the flow of light and thin, such as modern, because many devices are mounted on it. Therefore, various forms are proposed to avoid the above restrictions. Among them, the most common form is a PTC element that is switched between a pair of laminator electrodes.

도 1을 참조하면 미국특허 제 US5852397호는 PTC 소자(17)의 양면을 금속 호일(13, 15)로 라미네이트한 PTC 소자 시트(sheet)에 쓰루홀(Thru-hole)(51)을 뚫고 시트 전면과 상기 홀 내부를 도금(52)하여 상하 금속호일 예컨대, 상하 전극을 연결시킨 후, 에칭을 실시하여 전극을 양극으로 분리하였다. 즉, 상기 종래 발명은 쓰루홀을 상하 전극의 전기적 연결 통로로 사용하였다.Referring to FIG. 1, U.S. Pat.No. 5,058,397 discloses a through-hole 51 through a through-hole 51 in a PTC element sheet laminated on both sides of the PTC element 17 with metal foils 13 and 15. And the inside of the hole were plated 52 to connect upper and lower metal foils, for example, upper and lower electrodes, and then etched to separate the electrodes into an anode. That is, the conventional invention used a through hole as an electrical connection passage of the up and down electrodes.

또한, 도 2를 참조하면 미국특허 제 US5884391호는 PTC 시트에 홀 대신에 긴 슬릿(slit)을 형성하고, 이 슬릿단면을 포함한 전면을 도금(150)하여 상하 전극을 연결한다. 이후, 상기 상하 전극을 에칭으로 분리하고, 솔더 레지스터(solder resist)(120) 및 솔더 도금(solder plating)(180)을 도포하여 양 전극을 형성한다. 상기 종래 발명은 상기 미국특허와 달리 홀 대신에 슬릿을 상하 전극의 전기적 연결 통로로 사용하였음에 특징이 있다.In addition, referring to FIG. 2, US Pat. No. 5,843,84391 forms a long slit in place of a hole in a PTC sheet, and connects the upper and lower electrodes by plating 150 the entire surface including the slit cross section. Thereafter, the upper and lower electrodes are separated by etching, and a solder resist 120 and a solder plating 180 are applied to form both electrodes. Unlike the US patent, the conventional invention is characterized in that the slit is used as an electrical connection passage of the upper and lower electrodes instead of the hole.

한편, 다른 종래예로서 도 3의 미국특허 제 US5699607호는 PTC 시트에 긴 슬릿을 형성하고, 이 슬릿 단면을 포함한 시트 전면에 먼저 솔더 레지스트(120)를 도포하고, 솔더 레지스트의 일부분에 갭(gap)(130)을 형성하여 PTC 시트의 금속 호일 예컨대 전극(90)을 드러나게 한 후 양단면에 도금을 실시한다. 상기 종래 발명은 상기 두 종래 발명과 달리 전극에 에칭을 실시하지 않고 먼저 도포된 솔더 레지스터의 일부를 제거하고 그 위에 도금된 층이 PTC 시트의 전극과 접속되도록 하는 것이 특징이다. 즉, 상기 첫번째 발명의 홀이나 두번째 발명의 슬릿에 연결하지 않기 때문에 PTC 소자의 유효면적이 넓다는데 그 특징이 있다.Meanwhile, as another conventional example, U.S. Patent No. US5699607 shown in FIG. 3 forms a long slit in a PTC sheet, first applies a solder resist 120 to the entire surface of the sheet including the slit cross section, and gaps in a portion of the solder resist. 130 is formed to expose the metal foil of the PTC sheet, for example, the electrode 90, and then plated at both ends. Unlike the two conventional inventions, the conventional invention is characterized in that a part of the solder resist applied first is removed without etching the electrodes, and the plated layer is connected to the electrodes of the PTC sheet. That is, since the effective area of the PTC device is large because it is not connected to the hole of the first invention or the slit of the second invention, the feature is that it is large.

하지만, 상기 종래의 발명들은 모두 PTC 소자의 상하면에 금속 호일이 라미네이터된 적층구조의 PTC 시트를 개시하고 있다. 따라서, 상하의 전극을 연결하기 위해서는 양 전극을 접속시키기 위한 공간 예컨대, 쓰루홀 또는 슬릿 등이 필요로 한다. 또한, 상기 양 전극을 인쇄회로기판에 실장하기 위해시키는 상기 쓰루홀 또는 슬릿으로 전면이 전기적으로 연결된 PTC 시트의 전극을 한쪽 면으로 이동시키기 위해 에칭 등의 공정을 통해 전극을 분리하는 공정이 필수적으로 포함되어야 하기 때문에 공정이 복잡하고 생산성이 낮아지는 문제점이 있었다. However, the above-mentioned prior arts all disclose a laminated PTC sheet in which metal foils are laminated on upper and lower surfaces of the PTC element. Therefore, in order to connect the upper and lower electrodes, a space for connecting both electrodes, for example, a through hole or a slit, is required. In addition, a process of separating the electrodes through a process such as etching to move the electrode of the PTC sheet electrically connected to one side with the through hole or slit for mounting the both electrodes on the printed circuit board to one side is essential. Because it must be included, there was a problem that the process is complicated and the productivity is lowered.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상하 전극 사이에 PTC 소자가 샌드위치되어 있는 PTC 전기 장치에 있어서, 상하 전극을 연결하기 위해 PTC 소자의 외부 또는 내부의 형성되는 연결통로를 가공하지 않으면서, PTC 소자의 유효면적을 증가시켜 PTC 소자의 저항특성을 향상시킬 수 있는 표면실장형 정온계수 전기 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and in a PTC electric device in which a PTC element is sandwiched between upper and lower electrodes, a connection passage formed outside or inside the PTC element is connected to connect the upper and lower electrodes. It is an object of the present invention to provide a surface mount type constant temperature coefficient electric device capable of improving the resistance characteristics of a PTC device without increasing the effective area of the PTC device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 표면실장형 PTC 전기 장치는 온도 증가에 따라 저항이 증가하는 정온계수 성질을 가지는 PTC 소자, 상기 PTC 소자의 내부에 삽입되며 일부가 노출되는 두 개의 전도성 도선 및 상기 PTC소자의 표면에 노출된 각각의 전도성 도선을 감싸며, 각각의 전도성 도선과 전기적으로 연결되어 전극의 역할을 하는 제 1 솔더물질과 제 2 솔더물질을 포함한다. In order to achieve the above object, the surface-mounted PTC electric device according to the present invention is a PTC device having a constant temperature coefficient property of increasing resistance with increasing temperature, and two conductive parts inserted into the PTC device and partially exposed to the PTC device. The conductive wire may include a first solder material and a second solder material that surround the conductive wires and the conductive wires exposed on the surface of the PTC device, and are electrically connected to the conductive wires and serve as electrodes.

바람직하게, 상기 전도성 도선들의 사이에는 절연물질이 개재될 수 있으며, 상기 PTC 소자는 내부에 전도성 입자들이 분산된 폴리머이며, 상기 전도성 도선은 구리 또는 구리합금인 것을 포함한다.Preferably, an insulating material may be interposed between the conductive wires, and the PTC device may include a polymer having conductive particles dispersed therein, and the conductive wire may be copper or a copper alloy.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 내부에 두 개의 전도성 도선이 삽입되며 상기 전도성 도선의 일부가 양면에 노출되어 있는 제 1 PTC 소자, 상기 제 1 PTC 소자와 같은 구조를 가지며 제 1 PTC 소자의 위에 포개지는 적어도 하나 이상의 제 2 PTC 소자, 상기 제 1 PTC 소자와 제 2 PTC 소자가 인접하는 일면에 개재되어 그 일부가 노출된 전도성 도선을 각각 전기적으로 연결하는 내부솔더층 및 상기 제 1 PTC 소자와 제 2 PTC 소자의 표면에 형성되어 상기 일부가 노출된 전도성 도선을 전기적으로 분리시키면서 기판에 각각 접속되도록 하는 외부솔더층을 포함한다.According to another aspect of the present invention, two conductive wires are inserted therein, and a portion of the conductive wire is exposed on both sides of the first PTC device, the same structure as the first PTC device, and has a structure above the first PTC device. The nested at least one second PTC element, an inner solder layer interposed on one surface adjacent to the first PTC element and the second PTC element, and electrically connecting the exposed conductive wires, respectively, and the first PTC element; And an outer solder layer formed on the surface of the second PTC element so as to be connected to the substrate, respectively, while electrically separating the exposed conductive wires.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 PTC 전기장치의 단면을 나타낸 도면이다. 이를 참조하면, PTC 전기 장치(10)는 내부에 두 개의 전도성 도선(21, 22)을 구비하며 상기 전도성 도선의 일부가 노출되어 있는 PTC 소자(30)와, 상기 PTC소자(30)의 표면에 노출된 각각의 전도성 도선을 감싸며 각각의 전도성 도선과 전기적으로 연결되어 전극의 역할을 하는 제 1솔더물질(41)과 제 2솔더물질(42)을 포함한다. 4 is a cross-sectional view of a PTC electric device manufactured according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the PTC electrical apparatus 10 includes two conductive conductors 21 and 22 therein, and a PTC element 30 having a portion of the conductive conductor exposed thereon and a surface of the PTC element 30. A first solder material 41 and a second solder material 42 are wrapped around each exposed conductive wire and electrically connected to each conductive wire to serve as an electrode.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 PTC 소자(30)는 전도성입자들이 내부에 분산되어 전기적으로 PTC의 성질을 가지는 폴리머로 구성된다. 상기 폴리머에는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 에칠렌/프로필렌 중합체 등이 채용될 수 있으며, 상기 전도성입자는 카본 블랙 또는 기타 금속재의 입자들이 채용될 수 있다. 또한, 상기 전도성 도선(21, 22)은 전도성이 좋은 구리 또는 구리합금을 채용한다. 이때, 상기 도선의 굵기, 모양, 간격은 사용자의 요구에 따라 달라질 수 있으며, 특히 도선의 모양은 PTC 재료와 접착성이 좋고 표면에 노출이 용이한 구조로서, 도 4 내지 도 6 에 나타낸 것과 같이 단면이 원형(21, 22), 사각형(23, 24) 또는 요철(25, 26)이 있는 구조가 바람직하다. 상기 도 5 및 도 6에 있어서 도면부호 중 상기 도 4와 동일한 부호는 같은 기능을 하기 때문에 설명은 생략한다. In more detail, the PTC device 30 is composed of a polymer having conductive properties of electrically dispersed PTC therein. As the polymer, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene polymer, or the like may be employed, and the conductive particles may be carbon black or other metal particles. In addition, the conductive conductors 21 and 22 employ copper or copper alloy having good conductivity. In this case, the thickness, shape, and spacing of the conductive wires may vary according to a user's request. In particular, the shape of the conductive wires has good adhesion with the PTC material and is easily exposed to the surface, as shown in FIGS. 4 to 6. It is preferable that the cross section has a circular shape 21, 22, quadrangle 23, 24 or unevenness 25, 26. In FIG. 5 and FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 4 in FIG.

본 발명에 따르면, 상기 전도성 도선(21, 22)은 PTC 소자(30) 내부에 삽입되어 있으며, 그 일부가 외부로 노출되어 있으며, 바람직하게 두 개의 전도성 도선(21, 22)은 PTC 소자(30)의 양 단부에 위치한다.According to the present invention, the conductive conductors 21 and 22 are inserted into the PTC element 30, a part of which is exposed to the outside, and preferably the two conductive conductors 21 and 22 are the PTC element 30. At both ends).

전도성 도선이 노출되어 있는 PTC 소자(30)의 표면에는 전극으로 사용되는 솔더물질(41, 42)이 각각 도포되어 있다. 솔더물질(41, 42)은 납, 납/주석 및 기타 솔더용 합금을 채용가능하며 바람직하게, 상기 솔더물질(41, 42)은 PTC 소자(30)의 표면에 노출되어 있는 전도성 도선(21, 22)의 노출부분을 감싸도록 도포된다. 특히, 솔더물질을 전극으로 사용하기 위해서는 솔더물질이 서로 전기적으로 분리되어 PTC 소자(30)의 표면에 형성되어야 한다. 따라서, 솔더물질은 서로 위치적으로 이격 설치되거나 또는 각각의 솔더물질 사이에 절연물질이 개재됨으로서 상호간에 전기적으로 분리된다. 도 7은 상기 솔더물질(41, 42) 사이에 절연물질(50)이 형성된 상태를 나타낸 도면으로서, 이때의 절연물질(50)은 포토 레지스트, 세라믹, 솔더 마스크 등의 비전도성 물질이 채용가능하며, 솔더물질은 솔더재가 들어 있는 납조 등에 함침시킴으로서 PTC 표면에 도포된다. 아울러, 도 7에 사용된 도면부호 중 상기 도 4와 동일한 부호는 같은 기능을 하는 부호로서 그 설명을 생략한다.Solder materials 41 and 42 used as electrodes are coated on the surface of the PTC device 30 to which the conductive wires are exposed. The solder materials 41 and 42 may employ lead, lead / tin, and other solder alloys. Preferably, the solder materials 41 and 42 may be exposed to the surface of the PTC device 30. It is applied to surround the exposed part of 22). In particular, in order to use the solder material as an electrode, the solder materials must be electrically separated from each other and formed on the surface of the PTC device 30. Accordingly, the solder materials are electrically spaced apart from each other or interposed between each solder material by interposing an insulating material therebetween. FIG. 7 is a view showing a state in which an insulating material 50 is formed between the solder materials 41 and 42. In this case, the insulating material 50 may be a non-conductive material such as a photoresist, ceramic, or solder mask. The solder material is then applied to the PTC surface by impregnation with a solder bath containing solder material. In addition, the same reference numerals as those in FIG. 4 in the reference numerals used in FIG. 7 are the same functions, and description thereof will be omitted.

본 발명의 또 다른 일 실시예를 도 8에 나타내었다. 도 8은 상기 일 실시예에 의해 제조된 PTC 전기 장치를 적층한 것으로서, PTC 소자의 유효면적을 증가시켜서 저항특성을 향상시킬 수 있다. Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 8. FIG. 8 is a stack of PTC electric devices manufactured according to the above embodiment, and the resistance area can be improved by increasing the effective area of the PTC device.

도 8을 참조해서 설명하면, 전도성 도선(110, 120)을 내부에 삽입하고 상기 전도성 도선의 일부가 노출되어 있는 제 1 PTC 소자(100), 상기 제 1 PTC 소자와 동일한 구조를 가지고 있으며 상기 제 1 PTC 소자에 포개지는 제 2 PTC 소자(200), 상기 제 1 PTC 소자(100)와 제 2 PTC 소자(200)가 접합되는 일면에 개재되어 상기 일부가 노출된 전도성 도선을 각각 전기적으로 연결하는 전도성의 내부 솔더층(310, 320) 및 상기 제 1 PTC 소자와 제 2 PTC 소자의 표면에 형성되어 상기 일부가 노출된 전도성 도선을 기판에 각각 접속되도록 하는 외부솔더층(410, 420)을 포함한다. Referring to FIG. 8, the first PTC device 100 having the conductive wires 110 and 120 inserted therein and having a portion of the conductive wire exposed therein has the same structure as that of the first PTC device. A second PTC device 200 superposed on one PTC device, interposed on one surface to which the first PTC device 100 and the second PTC device 200 are joined to electrically connect the exposed conductive wires, respectively. Conductive inner solder layers 310 and 320 and outer solder layers 410 and 420 formed on the surfaces of the first and second PTC devices to connect the partially exposed conductive wires to the substrate, respectively. do.

제 1 PTC 소자(100) 및 제 2 PTC 소자(200)는 상술한 일 실시예의 경우와 동일한 구조를 가지므로 여기서는 설명을 생략한다. 제 1 PTC 소자(100)와 포개지는 PTC 소자들은 적어도 한 개이상 적층하는 것이 가능하며, 바람직하게는 두 전도성 도선의 거리(d)보다 적층되는 PTC 소자의 적층 높이(H)를 높임으로서 유효면적을 확장시켜 PTC 전기 장치의 저항특성을 높일 수 있다.Since the first PTC device 100 and the second PTC device 200 have the same structure as in the above-described embodiment, description thereof is omitted here. It is possible to stack at least one PTC element superimposed with the first PTC element 100. Preferably, the effective area is increased by increasing the stack height H of the PTC element stacked above the distance d of two conductive conductors. Can be extended to increase the resistance characteristics of the PTC electrical device.

본 발명에 따르면, 상기 제 1 PTC 소자(100)와 제 2 PTC 소자(200)는 서로 동일한 방향으로 적층된다. 다시 말하면, PTC 소자의 내부에 삽입되어 있으며 일부가 외부로 노출되어 있는 전도성 도선은 적층될 때 서로 전기적으로 연결되어 있어야 한다. 이를 위해, 서로 포개지는 제 1 PTC 소자(100)의 전도성 도선(110, 120)과 제 2 PTC 소자(200)의 전도성 도선(210, 220)은 맞닿아 있도록 고정하는 것이 바람직하지며, 더욱 바람직하게는 전도성 도선이 적층되는 각각의 연결부위에 내부솔더층(310, 320)을 형성하여 연결의 안정성을 확보한다. 상기 내부솔더층에 사용될 수 있는 솔더물질로는 상기와 같은 납, 납/주석 및 기타 솔더용 합금 등이 있다. According to the present invention, the first PTC device 100 and the second PTC device 200 are stacked in the same direction. In other words, the conductive wires inserted into the PTC element and partially exposed to the outside should be electrically connected to each other when stacked. To this end, the conductive conductors 110 and 120 of the first PTC element 100 overlapping each other and the conductive conductors 210 and 220 of the second PTC element 200 are preferably fixed to be in contact with each other. Preferably, the inner solder layers 310 and 320 are formed on the respective connecting portions where the conductive wires are stacked to ensure the stability of the connection. Solder materials that can be used for the inner solder layer include the above lead, lead / tin and other solder alloys.

한편, 상기 적층된 제 1 PTC 소자(100)와 제 2 PTC 소자(200)의 표면에는 회로기판(미도시)과의 접속이 용이하도록 외부솔더층(410, 420)을 형성하는 것이 바람직하다. 외부솔더층(410, 420)은 상기 일 실시예와 같이 상호간에 전기적으로 분리되어 있기때문에 각각 전극으로도 사용가능하며, 상면과 하면이 대칭으로 포개지기 때문에 뒤집혀도 동일한 효과를 낼 수 있음은 물론이다.On the other hand, it is preferable to form the outer solder layers 410 and 420 on the surfaces of the stacked first PTC device 100 and the second PTC device 200 to facilitate connection with a circuit board (not shown). Since the outer solder layers 410 and 420 are electrically separated from each other as in the above embodiment, they can be used as electrodes, respectively, and the upper and lower surfaces are symmetrically superimposed so that the same effect can be obtained even when flipped. to be.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 표면실장형 PTC 전기 장치의 제조 공정에 대해 간단히 살펴본다. Then, the manufacturing process of the surface mount type PTC electrical apparatus having the above configuration will be briefly described.

본 발명에 사용되는 PTC 소자를 제조하기 위해서는 먼저 PTC 시트(sheet)를 준비하고, PTC 시트를 원하는 모양 및 크기로 절단한다. 도 9는 상기 PTC 시트(500)를 나타낸 도면으로서 내부에 복수개의 전도성 도선(510)을 삽입하고 있는 PTC 폴리머(520)로 구성되며, 상기 전도성 도선(510)의 일부는 PTC 폴리머(520)의 외부로 노출되어 있다. 도 10은 상기 PTC 시트를 절단해서 형성된 PTC 소자(600)의 단면도로서 두 개의 전도성 도선(510)을 삽입하고 있는 것을 나타낸다. 도 9와 같이 전도성 도선(510)의 일부가 외부로 노출된 PTC 시트(500)를 제조하기 위해서는 전도성 도선 주변을 고분자의 PTC 폴리머(520)가 채워지도록 하여 PTC 소자를 압축 성형한다. 구체적인 예를 들면, 피복전선을 제조하는 장치와 같이 가압 롤러 사이에 고분자의 PTC 혼합물과 전도성 도선을 압출 성형하여 PTC 시트를 가공하며, 이때 적정한 노출 정도를 미리 산정하여 PTC 시트를 배출시키거나, 다른 대안으로는 전도성 도선이 삽입된 PTC 시트를 소정 두께로 제조한 후, 소정의 전도성 도선이 노출되도록 연마등과 같은 표면가공을 실시하는 것도 가능하다. PTC 시트가 완성되면 필요한 모양과 크기로 절단하여 PTC 소자(600)를 제조한다.In order to manufacture the PTC device used in the present invention, a PTC sheet is first prepared, and the PTC sheet is cut into a desired shape and size. 9 is a view illustrating the PTC sheet 500 and includes a PTC polymer 520 having a plurality of conductive leads 510 inserted therein, and a part of the conductive leads 510 is formed of the PTC polymer 520. It is exposed to the outside. FIG. 10 is a cross-sectional view of the PTC element 600 formed by cutting the PTC sheet, showing that two conductive conductors 510 are inserted. In order to manufacture the PTC sheet 500 in which a part of the conductive wire 510 is exposed to the outside as shown in FIG. 9, the PTC device is compression molded by filling the PTC polymer 520 around the conductive wire. For example, a PTC sheet is processed by extruding a PTC mixture of a polymer and a conductive conductor between pressure rollers, such as a device for manufacturing a coated wire, wherein the PTC sheet is discharged by calculating an appropriate exposure degree in advance, or Alternatively, it is also possible to manufacture a PTC sheet having a conductive lead inserted in a predetermined thickness, and then perform surface processing such as polishing to expose the predetermined conductive lead. When the PTC sheet is completed, the PTC sheet 600 is manufactured by cutting into a required shape and size.

PTC 소자가 준비되면, PTC 소자의 표면에 노출된 두 개의 전도성 도선이 서로 전기적으로 접속하지 않도록 하면서, 솔더물질로 각각의 전도성 도선을 감싸서 PTC 전기 장치를 제조한다. 이렇게 완성된 PTC 전기장치가 도 4에 도시되어 있는 형태이다. 솔더물질의 도포는 상기와 같이 납조에 함침하여 형성시킬 수 있으며, 다른 대안으로는 마스크를 사용하여 필요한 부분에만 솔더물질을 도포하는 방식도 채용가능하다. 또한, 상기 전기적으로 연결되지 않은 솔더물질의 사이에는 도포된 솔더물질이 서로 접속되어 단락이 발생하지 않도록 절연층을 형성하는 것이 바람직하며, 이때 사용가능한 절연물질로는 포토 레지스트, 세라믹, 솔더 마스크 등의 비전도성 물질이 채용가능하다.When the PTC device is prepared, a PTC electric device is manufactured by wrapping each conductive wire with a solder material while preventing two conductive wires exposed on the surface of the PTC device from being electrically connected to each other. The PTC electrical apparatus thus completed is shown in FIG. Application of the solder material can be formed by impregnating the lead bath as described above, alternatively, it is also possible to employ a method of applying the solder material only to the necessary portion using a mask. In addition, it is preferable that an insulating layer is formed between the solder materials that are not electrically connected so that the applied solder materials are connected to each other so that a short circuit does not occur. Non-conductive materials are available.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this and is within the equal range of a common technical idea in the technical field to which this invention belongs, and a claim to be described below. Of course, various modifications and variations are possible.

본 발명의 표면실장형 정온계수 전기 장치 및 그 제조 방법은 상하 전극을 연결하기 위해 PTC 소자의 외부 또는 내부의 형성되는 연결통로를 가공하지 않기 때문에 공정을 단순화하여 생산성을 증가시킬 수 있다. 또한, PTC 소자의 내부에 표면적이 큰 전도성 도선을 삽입하여 전기적 연결통로를 형성시킴으로서 PTC 소자의 유효면적이 증가하여 저항특성이 향상된다. The surface-mounted constant temperature coefficient electric device of the present invention and the manufacturing method thereof do not process the connection path formed outside or inside the PTC element to connect the upper and lower electrodes, thereby simplifying the process and increasing productivity. In addition, by inserting a conductive lead having a large surface area inside the PTC element to form an electrical connection passage, the effective area of the PTC element is increased to improve the resistance characteristics.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.

도 1은 종래발명의 일 실시예에 따른 PTC 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a PTC device according to an embodiment of the present invention.

도 2은 종래발명의 다른 실시예에 따른 PTC 소자의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a PTC device according to another embodiment of the present invention.

도 3은 종래발명에 또 다른 실시예에 따른 PTC 소자의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a PTC device according to still another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PTC 소자의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a PTC device according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명에 이용가능한 전도성 도선의 형태를 나타낸 도면이다.5 and 6 are views showing the shape of the conductive conductors usable in the present invention.

도 7은 도 4의 일 실시예에 절연물을 형성한 것을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an insulator formed in one embodiment of FIG. 4.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티형 PTC 소자를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a multi-type PTC device according to another embodiment of the present invention.

도 9 는 본 발명에 이용되는 PTC 시트를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a PTC sheet used in the present invention.

도 10은 상기 도 9의 PTC 시트를 절단해서 형성된 PTC 소자의 단면도를 나타낸 것이다. 10 is a cross-sectional view of the PTC device formed by cutting the PTC sheet of FIG. 9.

Claims (9)

표면실장형 PTC 전기 장치에 있어서,In surface mount PTC electrical apparatus, 온도 증가에 따라 저항이 증가하는 정온계수 성질을 가지는 PTC 소자;PTC device having a constant temperature coefficient property of the resistance increases with increasing temperature; 상기 PTC 소자의 내부에 삽입되며, 일부가 노출되는 두 개의 전도성 도선; 및Two conductive wires inserted into the PTC device and partially exposed; And 상기 PTC소자의 표면에 노출된 각각의 전도성 도선을 감싸며, 각각의 전도성 도선과 전기적으로 연결되어 전극의 역할을 하는 제 1 솔더물질과 제 2 솔더물질;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.A surface mount type PTC comprising: a first solder material and a second solder material surrounding each conductive lead exposed on the surface of the PTC device and electrically connected to each conductive lead to serve as an electrode; Electrical devices. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 도선들의 사이에는 절연물질이 개재되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.Surface-mounting PTC electrical device, characterized in that an insulating material is interposed between the conductive wires. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PTC 소자는 내부에 전도성 입자들이 분산된 폴리머인 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.And the PTC device is a polymer in which conductive particles are dispersed therein. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 도선은 구리 또는 구리합금인 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.And said conductive conductor is copper or a copper alloy. 표면실장형 PTC 전기 장치에 있어서,In surface mount PTC electrical apparatus, 내부에 두 개의 전도성 도선이 삽입되며, 상기 전도성 도선의 일부가 양면에 노출되어 있는 제 1 PTC 소자;A first PTC device having two conductive wires inserted therein and part of the conductive wires are exposed on both surfaces thereof; 상기 제 1 PTC 소자와 같은 구조를 가지며, 상기 제 1 PTC 소자의 위에 포개지는 적어도 하나 이상의 제 2 PTC 소자;At least one second PTC element having the same structure as the first PTC element and superimposed on the first PTC element; 상기 제 1 PTC 소자와 제 2 PTC 소자가 인접하는 일면에 개재되어, 상기 일부가 노출된 전도성 도선을 각각 전기적으로 연결하는 내부솔더층;An inner solder layer interposed between one surface of the first PTC element and the second PTC element to electrically connect the exposed conductive wires; 상기 제 1 PTC 소자와 제 2 PTC 소자의 표면에 형성되어 상기 일부가 노출된 전도성 도선을 전기적으로 분리시키면서 기판에 각각 접속되도록 하는 외부솔더층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.And an outer solder layer formed on the surfaces of the first PTC element and the second PTC element so as to be electrically connected to the substrate while electrically separating the part of the exposed conductive wires. . 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 내부솔더층의 사이에 개재되는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.And an insulating layer interposed between the inner solder layers. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 외부솔더층의 사이에는 절연층이 형성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치.Surface-mounted PTC electrical apparatus, characterized in that the insulating layer is formed between the outer solder layer. 내부에 이격된 두 개의 전도성 도선을 삽입하고 있으며, 상기 전도성 도선의 일부가 외부로 노출되어 있는 PTC 소자를 준비하는 단계;와Inserting two conductive wires spaced apart therein, and preparing a PTC device having a portion of the conductive wires exposed to the outside; and 상기 PTC 소자의 표면에 노출된 두 개의 전도성 도선을 서로 전기적으로 연결되지 않도록 각각 솔더물질을 도포하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면실장형 PTC 전기 장치의 제조 방법.And applying a solder material so that the two conductive wires exposed on the surface of the PTC device are not electrically connected to each other. 2. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전기적으로 연결되지 않은 솔더물질의 사이에 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PTC 전기 장치의 제조 방법.And forming an insulating layer between the solder materials that are not electrically connected.