KR20150060289A - Surface mountable over-current protection device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표면 실장형 과전류 보호 장치에 관한 것이고, 특히 높은 유지 전류 및 포지티브 온도 계수(PTC) 특성을 갖는 표면 실장형 과전류 보호 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface mount type overcurrent protection device, and more particularly, to a surface mount type overcurrent protection device having a high maintaining current and a positive temperature coefficient (PTC) characteristic.
PTC 특성을 갖는 도전성 복합 재료의 저항은 온도 변이에 매우 민감하므로, 전류 감지 장치를 위한 재료로서 이용될 수 있으며, 과전류 보호 장치 또는 회로 장치에 널리 적용되었다. PTC 도전성 복합 재료의 저항은 상온에서 극도로 낮게 유지되어, 회로 또는 셀은 정상적으로 동작할 수 있다. 그러나, 회로 또는 셀내에 과전류 또는 과온 이벤트가 발생하는 경우, 저항은 과전류를 억제하고 셀 또는 회로 장치를 보호하기 위하여 즉시 고저항 상태(예를 들면, 적어도 102Ω)로 증가한다.The resistance of conductive composite materials with PTC characteristics is very sensitive to temperature variations and can therefore be used as a material for current sensing devices and has been widely applied to overcurrent protection devices or circuit devices. The resistance of the PTC conductive composite material is kept extremely low at room temperature, so that the circuit or cell can operate normally. However, when an overcurrent or an overtemperature event occurs in a circuit or cell, the resistance immediately increases to a high resistance state (e.g., at least 10 2 Ω) to suppress the overcurrent and protect the cell or circuit device.
일반적으로, PTC 도전성 복합물은 적어도 하나의 결정성 중합체 및 도전성 필러(filler)를 포함한다. 도전성 필러는 결정성 중합체 내에 균일하게 분산된다. 결정성 중합체는 주로 폴리에틸렌, 불화 비닐수지(polyvinyl fluoride) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)과 같은 폴리올레핀 중합체 또는 플루오로폴리올레핀 중합체이다. 도전성 필러는 주로 카본 블랙이다.Generally, the PTC conductive composite comprises at least one crystalline polymer and a conductive filler. The conductive filler is uniformly dispersed in the crystalline polymer. The crystalline polymer is mainly a polyolefin polymer or a fluoropolyolefin polymer such as polyethylene, polyvinyl fluoride or polyvinylidene fluoride (PVDF). The conductive filler is mainly carbon black.
PTC 도전성 복합물의 도전성은 도전성 필러의 함량과 유형에 의존한다. 일반적으로, 카본 블랙을 도전성 필러로서 함유하는 PTC 도전성 복합물의 비저항은 0.2Ω-cm 아래에 도달하지는 않는다. 0.2Ω-cm 이하의 낮은 비저항이 되더라도, PTC 도전성 복합물은 종종 내압(voltage endurance)의 특성을 상실한다. 그러므로, 0.2Ω-cm 이하의 낮은 비저항에 도달하기 위해서는, PTC 도전성 복합물에는 카본 블랙과는 상이한 낮은 저항을 갖는 도전성 필러가 이용되어야 한다. 카본 블랙의 도전성은 상대적으로 낮다(즉, 상대적으로 높은 저항). 카본 블랙이 고정된 커버 면적을 갖는 표면 실장형 장치(SMD)에 적용되는 경우, SMD의 유지 전류는 카본 블랙의 저항 제약으로 인하여 특정 레벨로 제한된다. 유지 전류란 특정 온도에서의 트립(trip) 이전에 PTC 장치가 견딜 수 있는 최대 전류를 나타낸다.The conductivity of PTC conductive composites depends on the content and type of conductive filler. In general, the resistivity of a PTC conductive composite containing carbon black as a conductive filler does not reach below 0.2? -Cm. Even with a low resistivity of less than 0.2? -Cm, PTC conductive composites often lose the characteristics of voltage endurance. Therefore, in order to reach a low resistivity of 0.2? -Cm or less, a conductive filler having a low resistance different from that of carbon black should be used for the PTC conductive composite. The conductivity of carbon black is relatively low (i.e., relatively high resistance). When carbon black is applied to a surface mounted device (SMD) having a fixed coverage area, the holding current of the SMD is limited to a certain level due to the resistance constraint of the carbon black. The holding current is the maximum current the PTC device can withstand before a trip at a certain temperature.
유지 전류를 증가시키기 위하여 다층 PTC 구조가 이용될 수 있지만, SMD 과전류 보호 장치 성능은 결국 SMD 장치의 PTC 층의 개수 외에도 전체 높이의 제약으로 인하여 제한된다. 일반적으로, 카본 블랙을 갖는 단일 PTC 층을 포함하는 SMD 과전류 보호 장치에 있어서, PTC 재료층의 유지 전류 대 면적의 비는 0.16A/mm2를 넘을 수 없다. 현재 상용의 SMD 과전류 보호 장치는 명세에서의 폼 팩터(form factor)로서 한정되는 폭 및 길이에 의해 특화되는 특정 형상을 갖는다. 따라서, SMD 과전류 보호 장치의 길이 및 폭이 그 커버 면적을 결정한다. 예를 들면, SMD 1812는 0.18 인치 길이 및 0.12 인치 폭을 갖는 SMD를 나타내고, 따라서 커버 면적은 0.18"×0.12"와 같고, 이는 미터 시스템에서는 4.572mm×3.048mm=13.9355mm2과같다. 도전성 필러로 카본 블랙을 이용하는 SMD 1812 과전류 보호 장치에 있어서, 단일 PTC 재료층은 좀처럼 1.8A의 유지 전류에 도달하지 않는다. 2개의 PTC 재료층을 갖는 SMD 1812가 3.6A까지의 전류를 유지할 수 있다면, 단일 PTC 재료층의 단위 커버 면적 당 유지 전류는 3.6A/(2×13.9355mm2)=0.129 A/mm2으로 계산될 수 있으며, 이는 0.16 A/mm2 아래이다. 그러므로, 0.16 A/mm2 장벽을 초과하는 새로운 유형의 SMD 장치가 개발될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Although a multilayer PTC structure can be used to increase the holding current, the performance of the SMD overcurrent protection device is ultimately limited due to the limitation of the total height in addition to the number of PTC layers of the SMD device. Generally, in SMD overcurrent protection devices comprising a single PTC layer with carbon black, the ratio of the holding current to the area of the PTC material layer can not exceed 0.16 A / mm 2 . Current commercial SMD overcurrent protection devices have a specific shape that is characterized by width and length that is defined as a form factor in the specification. Therefore, the length and width of the SMD overcurrent protection device determine its cover area. For example, SMD 1812 represents an SMD with a 0.18 inch length and a 0.12 inch width, so the cover area is equal to 0.18 "x 0.12", which is equivalent to 4.572 mm x 3.048 mm = 13.9355 mm 2 in the meter system. For SMD 1812 overcurrent protection devices that use carbon black as the conductive filler, a single PTC material layer rarely reaches a holding current of 1.8A. If the two SMD 1812 having a PTC material layer can maintain a current of up to 3.6A, held per unit area of the cover of a single PTC material layer, current is 3.6A / (2 × 13.9355mm 2) = calculated as 0.129 A / mm 2 , Which is below 0.16 A / mm < 2 & gt ;. Therefore, it is desirable to be able to develop a new type of SMD device that exceeds 0.16 A / mm < 2 >
미국 특허 8,044,763은 카본 블랙의 제약을 극복하기 위하여 SMD 장치용 금속 파우더 또는 탄화 금속과 같은 낮은 비저항을 갖는 도전성 필러를 이용하는 것을 개시한다. 따라서, PTC 면적 당 유지 전류는 0.16A/mm2, 또는 1A/mm2까지 증가할 수 있다. 그러나, 이동 통신이 신속히 발전함에 따라, 이동 장치에 대해 경량, 컴팩트 및 파워풀이 요구된다. 그러므로, 큰 동작 전류가 필요하고, 1A/mm2의 PTC 면적 당 유지 전류는 현재의 PTC 보호 어플리케이션용으로 충분하지 않다. PTC 장치가 작은 PTC 면적으로 큰 전류를 갖도록 하기 위하여, 단위 PTC 면적 당 높은 유지 전류를 달성하도록 PTC 장치는 개선되어야 한다.U.S. Patent No. 8,044,763 discloses the use of a conductive filler having a low resistivity such as metal powder or metal carbide for SMD devices to overcome the limitations of carbon black. Thus, the holding current per PTC area can increase to 0.16 A / mm 2 , or up to 1 A / mm 2 . However, as mobile communications evolve rapidly, lightweight, compact, and powerful are required for mobile devices. Therefore, a large operating current is required, and the holding current per PTC area of 1 A / mm 2 is not sufficient for current PTC protection applications. In order for the PTC device to have a large current with a small PTC area, the PTC device must be improved to achieve a high holding current per unit PTC area.
본 발명은 고 도전율의 도전성 필러 및 우수한 열 방산 구조가 이용되는 표면 실장형 과전류 보호 장치를 제공하는 것이다. 이는 표면 실장형 과전류 보호 장치가 우수한 비저항 및 높은 유지 전류를 보이는 것을 가능하게 한다.The present invention provides a surface mount type overcurrent protection device using a conductive filler of high conductivity and an excellent heat dissipation structure. This enables the surface mount type overcurrent protection device to exhibit excellent resistivity and high holding current.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면 실장형 과전류 보호 장치는 적어도 하나의 PTC 재료층, 제1 연결 도전체, 제2 연결 도전체, 제1 전극, 제2 전극 및 적어도 하나의 절연층을 포함한다. PTC 재료층은 대향하는 제1 및 제2 평면 표면을 가지며, 그 비저항은 0.2Ω-cm 미만이다. PTC 재료층은 결정성 중합체 및 그 내부에 분산된 500μΩ-cm 미만의 비저항의 도전성 필러를 포함한다. 제1 연결 도전체 및 제2 연결 도전체는 PTC 재료층에 의해 생성되는 열을 효과적으로 방산할 수 있어야 한다. 제1 전극은 제1 연결 도전체를 통하여 PTC 재료층의 제1 표면에 전기적으로 연결되고, 제2 전극은 제2 연결 도전체를 통하여 PTC 재료층의 제2 표면에 전기적으로 연결된다. 절연층은 전기적 절연을 위하여 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된다. 과전류 보호 장치는 0.6 보다 큰 열 방산 팩터 (A1+A2)/A3를 가지며, 여기서 A1은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 면적의 합이고, A2는 상기 제1 연결 도전체와 상기 제2 연결 도전체의 면적의 합이며, A3은 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱 즉, PTC 재료층의 전체 면적이다. 본 발명의 표면 실장형 과전류 보호 장치는 25℃에서, 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱에 의해 나눠지는 유지 전류는 1A/mm2 보다 크다.According to one embodiment of the present invention, a surface mount overcurrent protection device includes at least one layer of PTC material, a first connection conductor, a second connection conductor, a first electrode, a second electrode, and at least one insulation layer do. The PTC material layer has opposing first and second planar surfaces, and the specific resistance thereof is less than 0.2? -Cm. The PTC material layer comprises a crystalline polymer and a conductive filler with a resistivity of less than 500 [Omega] -cm dispersed therein. The first connection conductor and the second connection conductor must be capable of effectively dissipating heat generated by the PTC material layer. The first electrode is electrically connected to the first surface of the PTC material layer through the first connection conductor and the second electrode is electrically connected to the second surface of the PTC material layer through the second connection conductor. The insulating layer is disposed between the first electrode and the second electrode for electrical insulation. Wherein the overcurrent protection device has a thermal dissipation factor (A1 + A2) / A3 greater than 0.6, where A1 is the sum of the areas of the first electrode and the second electrode, A2 is the sum of the areas of the first connection conductor and the second A3 is the product of the area of the PTC material layer and the number of the PTC material layers, that is, the total area of the PTC material layer. In the surface mount type overcurrent protection device of the present invention, the holding current divided by the product of the area of the PTC material layer and the number of the PTC material layers at 25 DEG C is larger than 1 A / mm < 2 & gt ;.
일 실시예에서, 제1 금속박 및 제2 금속박은 상기 PTC 재료층의 제1 표면 및 제2 표면에 각각 부착될 수 있어서, PTC 장치를 형성한다. 다시 말하면, PTC 재료층은 제1 금속박과 제2 금속박 사이에 적층된다. 제1 전극은 제1 연결 도전체를 통하여 PTC 재료층 상의 제1 금속박에 전기적으로 연결되고, 제2 전극은 제2 연결 도전체를 통하여 PTC 재료층 상의 제2 금속박에 전기적으로 연결된다.In one embodiment, the first metal foil and the second metal foil may be attached to the first and second surfaces of the layer of PTC material, respectively, to form a PTC device. In other words, the PTC material layer is laminated between the first metal foil and the second metal foil. The first electrode is electrically connected to the first metal foil on the PTC material layer through the first connecting conductor and the second electrode is electrically connected to the second metal foil on the PTC material layer through the second connecting conductor.
일 실시예에서, 제1 또는 제2 금속박은, 이들이 PTC 재료층에 의해 생성되는 열을 효율적으로 방산할 수 있다면, 연결 도전체의 일부가 될 수 있다.In one embodiment, the first or second metal foil can be part of a connecting conductor, if they can efficiently dissipate heat generated by the PTC material layer.
열 방산 효율이 증가하는 경우, PTC 재료층의 열은 외부로 보다 신속하게 전달될 수 있다. 그러므로, PTC 재료의 온도 증가 속도가 약화될 것이고, 결과적으로 SMD 과전류 보호 장치는 높은 유지 전류를 얻을 수 있다. 열 방산 팩터가 0.6 보다 큰 경우, 과전류 보호 장치의 단위 면적 당 유지 전류는 우수한 열 방산 효율 및 낮은 비저항 재료의 이용으로 인하여 1A/mm2 보다 크도록 증가할 수 있다.When the heat dissipation efficiency is increased, the heat of the PTC material layer can be transmitted to the outside more quickly. Therefore, the temperature increase rate of the PTC material will be weakened, and as a result, the SMD overcurrent protection device can obtain a high holding current. If the heat dissipation factor is greater than 0.6, the retention current per unit area of the overcurrent protection device may increase to greater than 1 A / mm 2 due to the excellent heat dissipation efficiency and the use of low resistivity materials.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 많은 실시예에 따른 표면 실장형 과전류 보호 장치를 도시하며;
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 실장형 과전류 보호 장치의 제조 공정을 도시하며;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 두개의 PTC 재료층을 연결하는 표면 실장형 과전류 보호 장치를 도시하며;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유지 전류를 검사하기 위한 회로 기판을 도시한다.1 to 8 illustrate a surface-mounted overcurrent protection device according to many embodiments of the present invention;
9A to 9C show a manufacturing process of a surface mount type overcurrent protection device according to an embodiment of the present invention;
Figure 10 illustrates a surface mount overcurrent protection device connecting two layers of PTC material according to another embodiment of the present invention;
11 shows a circuit board for inspecting a holding current according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 양호한 도식적 실시예의 제조 및 이용이 이하에 설명된다. 그러나, 본 발명은 특정 맥락에서 폭넓게 변형되어 구체화될 수 있는 창의적 개념을 제공한다. 설명된 특정 도식적 실시예는 본 발명을 제조하고 이용하기 위한 특정 방법을 설명한 것 뿐으로서, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.The fabrication and use of the preferred schematic embodiments of the present invention is described below. However, the present invention provides a creative concept that can be broadly modified and embodied in a particular context. The specific schematic embodiments set forth are merely illustrative of specific ways of making and using the invention, and are not intended to limit the scope of the invention.
PTC 면적 당 유지 전류가 1A/mm2 보다 크게 증가시키기 위하여, 낮은 비저항의 SMD 과전류 보호 장치를 위한 큰 열 도전율 또는 방산 설계를 갖는 것이 바람직하다. SMD 과전류 보호 장치의 PTC 재료를 통해 흐르는 전류는 그 저항으로 인해 열을 생성할 것이고, 열의 양은 PTC 재료층(APTC)의 면적에 비례한다. 열은 PTC 재료층으로부터 외부로 전달되고, 즉, 열은 연결 도전체 및 전극을 통해 장치의 표면으로 전달되며, 다음으로, 열은 주변 환경으로 방산된다. 따라서, 열 방산은 전극 및 연결 도전체의 전체 면적과 관련된다. PTC 재료층의 열 생성에 대한 전극 및 연결 도전체의 열 방산의 비는 열 방산 팩터 "F"로서 정의될 수 있다.It is desirable to have a large thermal conductivity or dissipation design for SMD overcurrent protection devices with low resistivity, in order to increase the retention current per PTC area greater than 1 A / mm 2 . The current flowing through the PTC material of the SMD overcurrent protection device will generate heat due to its resistance, and the amount of heat is proportional to the area of the PTC material layer (A PTC ). Heat is transferred from the PTC material layer to the exterior, i. E., Heat is transferred to the surface of the device through the connecting conductor and the electrode, and then the heat is dissipated to the ambient environment. Thus, the heat dissipation is related to the total area of the electrode and the connecting conductor. The ratio of the heat dissipation of the electrode and the connecting conductor to the heat generation of the PTC material layer can be defined as the heat dissipation factor "F ".
F=(A1+A2)/A3, 여기서 A1은 전극의 전체 면적이고, A2는 연결 도전체의 전체 면적이며, A3은 상기 PTC 재료층의 전체 면적; 즉, A3은 APTC×PTC 재료층의 개수와 실질적으로 동일하다.Wherein A1 is the total area of the electrode, A2 is the total area of the connecting conductor, A3 is the total area of the PTC material layer, F = (A1 + A2) / A3, That is, A3 is substantially equal to the number of A PTC x PTC material layers.
연결 도전체는 PTC 재료층과 전극을 전기적으로 연결하는데 이용되며, 전기적 및 열 도전성 경로의 역할을 한다. 그러므로, 연결 도전체는 PTC 재료층에 의해 생성되는 열을 효율적으로 방산할 수 있어야 한다. 열 도전율 또는 방산은 연결 도전체의 면적에 비례한다.The connecting conductor is used to electrically connect the PTC material layer and the electrode and serves as an electrical and thermal conductive path. Therefore, the connecting conductor must be able to efficiently dissipate heat generated by the PTC material layer. The thermal conductivity or dissipation is proportional to the area of the connecting conductor.
연결 도전체는 일반적으로 금속으로 제조되며, 원통형, 반원 원통형, 타원 원통형, 반타원 원통형, 평면 또는 시트의 형상일 수 있다. 연결 도전체는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 도전성 측벽 표면을 형성하도록 비어, 블라인드 비어, 또는 전체 측벽 표면 또는 측벽 표면의 일부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 단일 측면 전극을 갖는 SMD 과전류 보호 장치에 대해, PTC 재료층 상의 최상부 금속박은 장치 표면 상에 배치되고, 따라서 그 효율적 열 방산을 고려하여 연결 도전체로서 보일 수 있다. 최상부 금속박은 완전히 노출되거나 또는 절연 페인트 또는 텍스트 잉크와 같은 얇은 절연층에 의해서만 덮일 수 있다. 연결 도전체는 다양한 형상일 수 있으며, 가장 일반적으로 이용되는 연결 도전체의 면적은 이하와 같이 계산될 수 있다.The connecting conductor is generally made of metal and may be cylindrical, semicircular, elliptical, semi-elliptical, flat or sheet shaped. The connecting conductor may be formed to surround the via, the blind via, or the entire sidewall surface or a portion of the sidewall surface to form a conductive through hole, a conductive blind hole or a conductive sidewall surface. For SMD overcurrent protection devices with single side electrodes, the top metal foil on the PTC material layer is placed on the device surface and can therefore be viewed as a connecting conductor in view of its efficient heat dissipation. The top metal foil may be completely exposed or only covered by a thin insulating layer such as an insulating paint or text ink. The connecting conductors can be of various shapes, and the area of the most commonly used connecting conductors can be calculated as follows.
원형 관통홀과 같은 원통 형상의 연결 도전체에 있어서, A2=
반원형 또는 사분원 관통홀과 같은 부분 원통 형상의 연결 도전체에 있어서, A2=부분 원통형의 아크×부분 원통의 길이(또는 장치의 두께)이다.In the connection conductor of a partial cylindrical shape such as a semicircular or quadrature through hole, A2 = the length of a partial cylindrical arc × partial cylinder (or the thickness of the device).
블라인드홀에 있어서는, A2=
전체 측벽 표면 상의 연결 도전체에 있어서는, A2=장치의 폭×장치의 두께이다.For connecting conductors on the entire sidewall surface, A2 = width of device x thickness of device.
이하의 실시예로부터 다양한 SMD 장치의 유지 전류는 열 방산 팩터가 잘 제어될 수 있다면 증가할 것이라는 것을 알 수 있다. 열 방산 효율이 증가하는 경우, PTC 재료층에 의해 생성되는 열은 신속하게 방산될 것이다. 결과적으로, PTC 재료층의 온도의 증가 속도는 약화되고, 따라서 과전류 보호 장치는 더 높은 유지 전류를 나타낼 수 있다.It can be seen from the following examples that the holding current of various SMD devices will increase if the heat dissipation factor can be well controlled. If the heat dissipation efficiency increases, the heat generated by the PTC material layer will dissipate quickly. As a result, the rate of increase of the temperature of the PTC material layer is weakened, and thus the overcurrent protective device can exhibit a higher holding current.
도 1은 표면 실장형 과전류 보호 장치(1)의 제1 실시예를 도시하는 것으로, 기판(도시 없음)에 고정하기에 적절하다. 제1 전극(13) 및 제1 전극(13)에 대응하는 제2 전극(13')은 일반적으로 동일 평면 상에 위치된다. 표면 실장형 과전류 보호 장치(1)는 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')을 포함하는 하나의 전극 세트만을 포함하도록 설계될 수 있어서, 그 특정 표면만이 기판의 표면에 부착될 수 있다. 도 1에서의 디자인은 일반적으로 좁은 공간에 적용될 수 있고, 일방향 열 도전 또는 일방향 열 절연의 요구를 충족한다. 이 실시예에서, 제1 전극(13), 도전체(14), 제1 금속박(11a), PTC 재료층(10), 제2 금속박(11b), 연결 도전체(12') 및 제2 전극(13')은 외부 장치(도시 없음) 및 전원(도시 없음)을 연결하기 위한 도전성 회로를 형성한다. 또한, 제1 전극(13)과 제2 전극(13')을 전기적으로 절연하기 위하여 제1 전극(13)과 제2 전극(13') 사이에 절연층(15)이 배치된다. 제1 금속박(11a)이 장치 표면 상에 배치되므로, PTC 재료층(10)으로부터 생성된 열을 효율적으로 방산할 수 있다. 그러므로, 제1 금속박(11a)은 연결 도전체(12)의 일부로서 보여진다. 보다 구체적으로, 연결 도전체(12)는 제1 금속박(11a) 및 상기 제1 전극(13)과 제1 금속박(11a)을 연결하는 도전체(14)를 포함한다. 도전체(14)는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 도전성 측벽일 수 있다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이며, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.Fig. 1 shows a first embodiment of the surface-mounted overcurrent protection device 1 and is suitable for fixing to a substrate (not shown). The
도 2는 표면 실장형 과전류 보호 장치(2)의 제2 실시예를 도시하며, 각각이 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')을 포함하는 두개의 전극 세트를 그 상부 및 하부 표면에 각각 포함하도록 디자인된다. 그러므로, 제1 및 제2 전극(13 및 13')은 표면 실장형 과전류 보호 장치(2)의 상부 표면 및 하부 표면에 대한 포지티브 전극 및 네가티브 전극을 형성하여, 상부 및 하부 표면 중 하나는 기판의 표면에 부착하도록 이용될 수 있다. 그러므로, 디자인 동안 상하 방향성 문제는 없으며, 제조 공정(예를 들면, 저항 선택, 장치 패키징, 장치 어셈블리 및 인쇄 회로 기판의 제조 공정)은 간략화된다. 제1 실시예와 유사하게, 제2 실시예는 제1 전극(13)을 제2 전극(13')으로부터 전기적으로 절연하기 위한 절연층(15)을 채용한다. 보다 구체적으로, 제1 전극은 한 쌍의 제1 전극층(131)을 포함하며, 제2 전극(13')은 한 쌍의 제2 전극층(131')을 포함한다. 제1 전극층(131) 및 제2 전극층(131')은 절연층(15) 상에 배치된다. 제1 연결 도전체(12)는 한 쌍의 제1 전극층(131) 및 제1 금속박(11a)을 연결하고, 제2 연결 도전체(12')는 한 쌍의 제2 전극층(131') 및 제2 금속박(11b)을 연결한다. 도 1의 실시예와 비교하여,금속박(11a 및 11b) 상의 절연층(15)이 PTC 재료층(10)으로부터 열을 전달하는 것을 방해하므로, 이 실시예의 금속박(11a 및 11b)은 열을 효율적으로 방산할 수 있는 연결 도전체의 일부로서 보여질 수 없다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.2 shows a second embodiment of a surface mount
도 3은 표면 실장형 과전류 보호 장치(3)의 제3 실시예를 도시하며, 랩-어라운드(wrap-around) 전기적 도전체를 형성하기 위하여 표면 실장형 과전류 보호 장치(3)의 측벽 표면 상의 금속 전기 도금에 의해 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')가 개발된다. 제1 연결 도전체(12)는 한 쌍의 제1 전극층(131) 및 제1 금속박(11a)을 연결하고, 제2 연결 도전체(12')는 한 쌍의 제2 전극층(131') 및 제2 금속박(11b)을 연결한다. 상부 제1 전극층(131)은 제1 금속박(11a)의 표면과 접촉하고, 하부 제2 전극층(131')은 제2 금속박(11b)의 표면과 접촉한다. 또한, 제1 및 제2 금속박(11a 및 11b) 및 전극(13 및 13')을 연결하는 제1 및 제2 연결 도전체(12 및 12')는 납땜, 전기도금 및 이후의 리플로우(reflow) 및 열경화에 의해 형성될 수 있다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 연결 도전체(12 및 12')는 먼저 마이크로홀을 형성하고, 다음으로 관통홀을 도금하거나 금속 필링함에 의해 형성될 수 있다. A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.Fig. 3 shows a third embodiment of the surface-mounted
도 4는 표면 실장형 과전류 보호 장치(4)의 제4 실시예를 도시한다. 제1 전극(13)은 한 쌍의 전극층(131)을 포함하고, 제2 전극(13')은 한 쌍의 제2 전극층(131')을 포함한다. 제1 연결 도전체(12)는 제1 전극층(131) 및 제1 금속박(11a)을 연결하고, 제2 연결 도전체(12')는 제2 전극층(131') 및 제2 금속박(11b)을 연결한다. 제1 금속박(11a)은 에칭에 의해 형성되고, 에칭 라인(또는 에칭 영역)에 의해 제2 전극(13') 및 제2 연결 도전체(12')로부터 전기적으로 절연된다. 유사하게, 제2 금속박(11b)은 에칭에 의해 형성되며, 에칭 라인(16')(또는 에칭 영역)에 의해 제1 전극(13) 및 제1 연결 도전체(12)로부터 전기적으로 절연된다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다. Fig. 4 shows a fourth embodiment of the surface-mounted
도 5는 표면 실장형 과전류 보호 장치(5)의 제5 실시예를 도시하며, 이는 도 1에 도시된 것과 유사한 SMD 과전류 보호 장치에 관한 것이다. 연결 도전체(14)는 제1 금속박(11a), 제3 금속박(11c) 및 제1 전극(13)을 연결하는 도전성 관통홀 또는 도전성 포스트일 수 있다. 제3 금속박(11c)은 에칭에 의해 형성되고, 에청선(16')(또는 에칭 영역)에 의해 제2 금속박(11b)로부터 전기적으로 절연된다. 절연층(15)은 금속박(11b 및 11c)을 오버레이한다. 제2 금속박(11b)은 연결 도전체(12')를 통해 제2 전극(13')에 연결된다. 더욱이, PTC 재료층(10)에 부착하는 제3 금속박(11c) 및 제2 금속박(11b)은 동일 평면 상에 위치된다. 제1 금속박(11a)은 절연 페인트 또는 텍스트 잉크와 같은 얇은 절연층(15')에 의해 커버된다. 절연층(15')은 매우 얇아서 제1 금속박(11a)의 열 전달을 방해할 수 없을 것이다. 그러므로, 제1 금속박(11a)은 PTC 재료층(10)으로부터 생성된 열을 효율적으로 방산할 수 있으며, 연결 도전체(12)의 일부로서 보여진다. 연결 도전체(12)는 제1 금속박(11a)과 제1 전극(13) 및 제1 금속박(11a)을 연결하는 연결 도전체(14)를 포함한다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 연결 도전체(12) 및 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.Fig. 5 shows a fifth embodiment of the surface-mounted
도 6은 표면 실장형 과전류 보호 장치(6)의 제6 실시예를 도시한다. 제1 전극(13)은 장치(6)의 상부 및 하부 표면 상에 한 쌍의 제1 전극층(131)을 포함한다. 제2 전극(13')은 장치(6)의 상부 및 하부 표면 상에 한 쌍의 제2 전극층(131')을 포함한다. 제1 연결 도전체(12)는 도전성 관통홀 또는 도전성 포스트를 통해 제1 전극층(131), 제1 금속박(11a) 및 제3 금속박(11c)을 전기적으로 연결하고, 제3 금속박(11c)은 에칭에 의해 형성되며 에칭 라인(16')(또는 에칭 영역)에 의해 제2 금속박(11b)으로부터 전기적으로 절연된다. 제2 연결 도전체(12')는 도전성 관통홀 또는 도전성 포스트를 통해 제2 전극층(131'), 제2 금속박(11b) 및 제4 금속박(11d)을 전기적으로 연결하고, 제4 금속박(11d)은 에칭에 의해 형성되며 에칭 라인(16)(또는 에칭 영역)에 의해 제1 금속박(11a)으로부터 전기적으로 절연된다. 또한, PTC 재료층(10)에 부착하는 제4 금속박(11d) 및 제1 금속박(11a)은 동일 평면 상에 위치한다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.Fig. 6 shows a sixth embodiment of the surface-mounted
도 7은 표면 실장형 과전류 보호 장치(7)의 제7 실시예를 도시한다. 과전류 보호 장치(7)는 PTC 장치(71), 제1 연결 도전체(12), 제2 연결 도전체(12'), 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')을 포함한다. PTC 장치(71)는 제1 금속박(11a), 제2 금속박(11b) 및 그 사이에 적층되는 PTC 재료층을 포함한다. 제1 전극(13)은 장치(7)의 상부 및 하부 표면 상에 한 쌍의 제1 전극층(131)을 포함하며, 제2 전극은 장치(7)의 상부 및 하부 표면 상에 한 쌍의 제2 전극층(131')을 포함한다. 절연층(15)은 PTC 장치(71)를 둘러싼다. 제1 연결 도전체(12)는 도전체(12a) 및 도전체(12b)를 포함한다. 도전체(12a)는 한 쌍의 제1 전극층(131)을 연결하는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 도전성 측벽일 수 있다. 도전체(12b)는 상부 제1 전극층(131) 및 제1 금속박(11a)을 연결하는 도전성 홀 또는 도전성 포스트일 수 있다. 제2 연결 도전체(12')는 도전체(12a') 및 도전체(12b')를 포함한다. 도전체(12a')는 한 쌍의 제2 전극층(131')을 연결하는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 도전성 측벽일 수 있다. 도전체(12b')는 하부 제2 전극층(131')과 제2 금속박(11b)을 연결하는 도전성 홀 또는 도전성 포스트일 수 있다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13) 및 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.Fig. 7 shows a seventh embodiment of the surface-mounted
도 8은 표면 실장형 과전류 보호 장치(8)의 제8 실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 것과 유사하나, 제1 연결 도전체(12)는 상부 제1 전극층(131)과 금속박(11a)을 연결하는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 도전성 측벽과 같은 도전체(12b)를 더 포함하며, 제2 연결 도전체(12')는 하부 제2 전극층(131)과 금속박(11b)을 연결하는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 도전성 측벽과 같은 도전체(12b')를 더 포함하여, 열 방산 효율을 증가시킨다. 더욱이, 제1 전극층(131) 및 제2 전극층(131')은 구리층일 수 있다. 다르게는, 전극층(131 및 131')은 땜납 성능을 개선하기 위하여 주석층(132 및 132')으로 도금된 구리층일 수 있다. 땜납 마스크(17)는 상부 및 하부 표면에서 제1 전극층(131)과 제2 전극층(131') 사이에 배치된다. 이 실시예에서, A1은 제1 전극(13)과 제2 전극(13')의 전체 면적이고, A2는 제1 연결 도전체(12)와 제2 연결 도전체(12')의 전체 면적이고, A3은 PTC 재료층(10)의 면적이다.Fig. 8 shows an eighth embodiment of the surface-mounted
표면 실장형 과전류 보호 장치의 제조 공정이 이하 예시된다. 당업자라면 전술한 SMD 장치를 제조하기 위하여 실질적으로 등가 또는 유사한 공정을 이행할 수 있다.A manufacturing process of the surface mount type overcurrent protection device is exemplified below. Those skilled in the art will be able to implement substantially equivalent or similar processes to fabricate the SMD devices described above.
본 발명의 표면 실장형 과전류 보호 장치의 제조 방법은 아래와 같이 주어진다. 원재료가 160℃에서 2분 동안 블렌더(haake-600)에 세팅된다. 재료를 공급하는 공정은 아래와 같다. 결정 중합체가 먼저 Haake 블렌더에 로딩되고, 도전성 필러가 다음으로 블렌더에 추가된다. 블렌더의 회전 속도는 40rpm으로 설정된다. 3분 동안 블렌딩한 이후에, 회전 속도는 70rpm으로 증가한다. 7분 동안 블렌딩한 이후에, 블렌더내의 혼합물이 배출되고, 이에 의해 포지티브 온도 계수 거동을 갖는 도전성 복합물이 형성된다. 이후, 상기 도전성 복합물은 몰드로 로딩되어 이하 층들을 갖는 대칭적 PTC 적층 구조를 형성한다: 강 플레이트/테플론 클로쓰/니켈 포일/PTC 화합물(즉, 도전성 복합물)/니켈 포일/테플론 클로쓰/강 플레이트. 먼저, 도전성 복합물로 로딩된 몰드는 50kg/cm2 및 160℃에서 3분 동안 프리프레스된다. 이러한 프리프레스 공정은 기화된 습기로부터 또는 PTC 적층 구조에서의 일부 휘발성 내용물로부터 생성되는 가스를 배출할 수 있다. 프리프레스 공정은 PTC 적층 구조로부터 공기 포켓을 나오도록 할 수 있다. 생성된 가스가 배출되면서, 몰드는 100kg/cm2 및 160℃에서 추가 3분 동안 가압된다. 이 후, 가압 단계는 PTC 복합물층을 형성하기 위하여 3분 동안 150kg/cm2 및 160℃에서 한번 반복된다. A method of manufacturing the surface mount type overcurrent protection device of the present invention is as follows. The raw material is set in a blender (haake-600) at 160 ° C for 2 minutes. The process of supplying the material is as follows. The crystalline polymer is first loaded into the Haake blender and the conductive filler is then added to the blender. The rotation speed of the blender is set to 40 rpm. After blending for 3 minutes, the rotational speed increases to 70 rpm. After blending for 7 minutes, the mixture in the blender is discharged, thereby forming a conductive composite having a positive temperature coefficient behavior. The conductive composite is then loaded into a mold to form a symmetrical PTC laminate structure with the following layers: Steel plate / Teflon cloth / Nickel foil / PTC compound (i.e., conductive composite) / Nickel foil / Teflon cloth / steel plate. First, the mold loaded with the conductive composite is prepressed at 50 kg / cm < 2 > and at 160 DEG C for 3 minutes. This prepress process is capable of evacuating gases generated from vaporized moisture or from some volatile content in the PTC laminate structure. The pre-press process can cause air pockets to exit the PTC laminate structure. As the generated gas is vented, the mold is pressurized at 100 kg / cm < 2 > and at 160 DEG C for an additional 3 minutes. Thereafter, the pressing step is repeated once at 150 kg / cm < 2 > and 160 DEG C for 3 minutes to form the PTC composite layer.
도 9a를 참조하면, PTC 복합물층은 복수개의 PTC 재료층(10)을 형성하도록 절단되며, 각각은 20×20cm2의 크기를 갖는다. 두 금속박(20)은 PTC 재료층(10)의 상부 표면 및 하부 표면과 물리적으로 접촉하며, 두 금속박(20)은 PTC 재료층(10)의 상부 표면 및 하부 표면 위에 대칭적을 배치된다. 각 금속박(20)은 복수개의 노듈(도시 없음)을 갖는 거친 표면을 가져서 PTC 재료층(10)과 물리적으로 접촉한다. 다르게는, 금속박(20)은 두개의 평탄한 표면을 가질 수 있으나, 하나의 평탄한 표면 및 하나의 거친 표면이 보통 이용되며, 여기서 노듈(nodules)을 포함하는 거친 표면은 PTC 재료층(10)과 물리적으로 접촉한다. 다음으로, 두개의 테플론 클로쓰(도시 없음)가 두개의 금속박(20) 상에 배치되며, 다음으로 두개의 강 플레이트(도시 없음)가 두개의 테플론 클로쓰 위에 배치된다. 결과적으로, 모든 테플론 클로쓰 및 강 플레이트가 PCT 재료층(10)의 상부 및 하부 표면 상에 대칭적으로 배치되어 다층 구조를 형성한다. 다층 구조는 다음으로 60 kg/cm2 및 180℃에서 3분 동안 가압되고, 다음으로 실온에서 5분 동안 동일한 압력으로 가압된다. 가압 이후에, 다층 구조는 도 9a에 도시된 것처럼 도전성 복합물 모듈(9)을 형성하기 위하여 50KGy의 감마선 방사 처리된다.Referring to Fig. 9A, the PTC composite layer is cut to form a plurality of PTC material layers 10, each having a size of 20 x 20 cm < 2 & gt ;. The two metal foils 20 are in physical contact with the upper and lower surfaces of the
일 실시예에서, 상기 도전성 복합물 모듈(9)의 금속박(20)은 PTC 재료층(10)의 표면 상에 제1 금속박(11a) 및 PTC 재료층(10)의 다른 표면 상에 제2 금속박(11b)을 형성하기 위하여 두개의 에칭 라인(21)(도 9b 참조)을 형성하도록 에칭된다. 다음으로, 유리 섬유의 에폭시 수지를 함유할 수 있는 절연층(15)이 제1 및 제2 금속박(11a 및 11b) 상에 배치되며, 다음으로 구리박(40)이 그 위에 형성된다. 다시, 도 9b에 도시된 것처럼 하나의 PTC 재료층(10) 을 포함하는 복합 재료층을 형성하도록 30분 동안 60kg/cm2 및 180℃에서 고온 가압이 수행된다.In one embodiment, the
도 9c를 참조로, 상부 및 하부 구리박(40)이 한 쌍의 제1 전극층(131) 및 제1 전극층(131)에 대응하는 한 쌍의 제2 전극층(131')을 형성하도록 에칭되고, 여기서 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')는 플레이팅-관통홀(PTH)에 의해 형성된다. 제1 전극(13)은 한 쌍의 제1 전극층(131)을 포함하며, 여기서 제2 전극(13')은 한 쌍의 제2 전극층(131')을 포함한다. 제1 연결 도전체(12)는 제1 금속박(11a) 및 제1 전극층(131)을 전기적으로 연결하고, 제2 연결 도전체(12')는 제2 금속박(11b) 및 제2 전극층(131')을 전기적으로 연결한다. 다음으로, 절연층(60) 또는 UV 광 경화 페인트를 함유하는 소위 땜남 마스크가 절연을 위하여 제1 전극(13)과 제2 전극(13') 사이에 배치되어, PTC 플레이트를 형성한다. UV 광에 의한 경화 이후에, PTC 플레이트는 장치의 크기에 따라서 절단되어, SMD 과전류 보호 장치(90)를 형성한다.9C, upper and lower copper foils 40 are etched to form a pair of first electrode layers 131 and a pair of second electrode layers 131 'corresponding to the first electrode layers 131, Where the first connecting
단일 PTC 재료층(10)을 포함하는 예에 추가하여, 본 발명은 추가 PTC 재료층(10)을 포함하는 다른 실시예를 포함한다.In addition to the example that includes a single
도 10은 두개의 PTC 재료층(10)을 포함하는 표면 실장형 과전류 보호 장치의 구조를 도시하는데, 그 제조 방법은 아래와 같이 제시된다. 두개의 도전성 복합 모듈(9)이 먼저 제공된다. 두번째로, 각 도전성 복합 모듈(9)의 금속박(11a 및 11b)이 에칭 라인을 형성하기 위하여 에칭된다. 세번째로, 에폭시 수지 함유 유리 섬유를 이용하는 절연층(15)이 금속박(11a 및 11b) 상에 및 두 도전성 복합 모듈(9) 사이에 배치된다. 다음으로, 구리박이 상부 절연층(15)의 상부 표면 상에 배치되고, 다른 구리박이 하부 절연층(15)의 하부 표면 상에 배치되며, 다음으로 60kg/cm2 및 180℃에서 30분 동안 고온 가압된다. 냉각 이후에, 두개의 PTC 재료층(10)을 포함하는 다층 복합 재료층이 형성된다. 다음으로, 절연층(15) 상의 구리박이 한 쌍의 제1 전극층(131) 및 제1 전극층(131)에 대응하는 한 쌍의 제2 전극층(131')을 형성하기 위하여 에칭된다. 제1 전극(13)은 한 쌍의 제1 전극층(131)을 포함하며, 제2 전극(13')은 한 쌍의 제2 전극층(131')을 포함한다. 그 후, 플레이팅-관통홀에 의해 연결 도전체(12 및 12')가 형성되며, 여기서 연결 도전체(12)는 도전성 복합 모듈(9)의 금속박(11a) 및 제1 전극층(131)을 전기적으로 연결하고, 제2 연결 도전체(12')는 도전성 복합 모듈(9)의 금속박(11b) 및 제2 전극층(131')을 전기적으로 연결한다. 그 후, 절연층(60), 예를 들면 UV광 경화 페인트가 절연을 위하여 제1 전극(13)과 제2 전극(13') 사이에 배치되어, 다층 PTC 플레이트를 형성한다. UV 경화 이후에, 다층 PTC 플레이트가 장치의 크기에 따라 절단되어, 다중 PTC 재료층(10) 또는 다중 PTC 장치(9)를 포함하는 SMD 과전류 보호 장치를 형성한다.10 shows a structure of a surface mount type overcurrent protection device including two PTC material layers 10, the manufacturing method thereof being as follows. Two conductive
절연층(15)은 PTC 재료층(10)과 금속박을 결합하기 위하여 접착성일 수 있는 에폭시 수지 및 유리 섬유를 포함하는 복합 재료일 수 있다. 에폭시 수지에 추가하여, 나일론, 폴리비닐아세테이트, 폴리에스테르 또는 몰리마이드와 같은 다른 절연 접착제다 대안적으로 사용될 수 있다. 절연층(60)은 열경화 또는 UV광 경화 처리되는 아크릴 수지일 수 있다.The insulating
요약하면, SMD 과전류 보호 장치는 필수적으로 적어도 하나의 PTC 재료층(10), 제1 연결 도전체(12), 제2 연결 도전체(12'), 제1 전극(13), 제2 전극(13') 및 하나 이상의 절연층(15)을 포함한다. PTC 재료층(10)은 PTC 장치를 형성하기 위하여 제1 금속박(11a)과 제2 금속박(11b) 사이에 배치된다. 제1 연결 도전체(12) 및 제2 연결 도전체(12')는 PTC 재료층(10)으로부터 생성되는 열을 효과적으로 방산할 수 있다. 제1 전극(13')은 제1 연결 도전체(12)를 통해 PTC 재료층(10)의 제1 표면(예를 들면, 상부 표면)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극(13')은 제2 연결 도전체(12')를 통해 PTC 재료층(10)의 제2 표면(예를 들면, 하부 표면)에 전기적으로 연결된다. 절연층(15)은 제1 전극(13)을 제2 전극(13')으로부터 전기적으로 절연하기 위하여 제1 전극(13)과 제2 전극(13') 사이에 배치된다. In summary, the SMD overcurrent protection device essentially comprises at least one layer of
일 실시예에서, 제1 연결 도전체(12)는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 장치의 일 측면에서 수직으로 연장하는 도전성 측벽을 포함한다. 제2 연결 도전체(12')는 도전성 관통홀, 도전성 블라인드홀 또는 장치의 다른 측면에서 수직으로 연장하는 도전성 측벽을 포함한다. In one embodiment, the
도 1 및 도 5에 도시된 단일 측면 전극 디자인에 따르면, 제1 연결 도전체(12)는 PTC 재료층(10)의 표면과 물리적으로 접촉하는 제1 금속박(11a)을 더 포함하며, 제1 금속박(11a)은 수평으로 연장한다.According to the single side electrode design shown in Figures 1 and 5, the
Em 1 내지 Em 8의 실시예와 Comp1 내지 Comp3의 비교예의 표면 실장형 과전류 보호 장치에서의 PTC 재료층(10)의 조성과 비저항(ρ)이 이하 표 1에 도시된다.The compositions and specific resistivities (rho) of the
HDPE1(고밀도 폴리에틸렌은 Formos Plastics Corporation 제품으로 0.951g/cm3의 밀도 및 130℃의 용융점을 갖는 TAISOX HDPE/9001를 채용한다. HDPE2(고밀도 폴리에틸렌)은 0.956g/cm3의 밀도 및 134℃의 용융점을 갖는 TAISOX HDPE/8010를 채용한다. 니켈 파우더는 플레이크 형태로, 입자 크기가 3㎛이고 비저항이 6 μΩ-cm 내지 15 μΩ-cm의 범위인 AEE(Atlantic Equipment Engineering) NI-102를 채용한다. 탄화 텅스텐 필러는 80 μΩ-cm 정도의 비저항 및 1-5 μm의 입자 크기를 갖는 AEE WP-301를 이용한다. 탄화 티타늄(TiC)은 180 μΩ-cm에서 250 μΩ-cm 범위의 비저항 및 1-5 μm의 입자 크기를 갖는 AEE TI-301를 채용한다.HDPE1 (high-density polyethylene is adopted TAISOX HDPE / 9001 has a melting point of density and 130 ℃ of 0.951g / cm 3 to Formos Plastics Corporation products. HDPE2 (high density polyethylene) has a density and a melt viscosity of 134 ℃ 0.956g / cm 3 The nickel powder employs Atlantic Equipment Engineering (NIE 102) AEE with a particle size of 3 μm and resistivity in the range of 6 μΩ-cm to 15 μΩ-cm. The tungsten carbide filler utilizes AEE WP-301, which has a resistivity of about 80 μΩ-cm and a particle size of 1-5 μm. Titanium carbide (TiC) has a resistivity in the range of 180 μΩ-cm to 250 μΩ-cm, AEE TI-301 with a particle size of 10 μm is adopted.
도전성 필러는 상술한 실시예에서 사용되는 것들에 국한되지 않으며, 이하의 특성을 보인다면 임의의 도전성 필러가 본 발명의 표면 실장형 과전류 보호 장치에 이용될 수 있다: (1) 0.01μm 에서 30μm까지의 범위, 바람직하게는 0.1μm에서 10μm까지의 범위의 입자 크기 분포, (2) 500 아래의, 또는 바람직하게는 30 아래의 어스펙트 비, 및 (3) 500μΩ-cm 아래의 비저항. 따라서, 도전성 필러가 금속 파우더인 경우, 이는 니켈, 코발트, 구리, 철, 주석, 납, 은, 금, 백금 또는 이들의 합금일 수 있다. 도전성 필러가 도전성 세라믹 파우더인 경우, 이는 탄화 타타늄(TiC), 탄화 텅스텐(WC), 탄화 바나듐(VC), 탄화 지르코늄(ZrC), 탄화 니오븀(NbC), 탄화 탄탈륨(TaC), 탄화 몰리브덴(MoC), 탄화 하프늄(HfC), 붕화 티타늄(TiB2), 붕화 바나듐(VB2), 붕화 지르코늄(ZrB2), 붕화 니오븀(NbB2), 붕화 몰리브덴(MoB2), 붕화 하프늄(HfB2) 또는 질화 지르코늄(ZrN) 일 수 있다. 도전성 필러는 상술한 금속 파우더 또는 도전성 세라믹 필러의 혼합물, 합금, 고용체 또는 코어 셀 구조일 수 있다. 도전성 필러는 PTC 재료층의 70-96%, 또는 바람직하게는 75-95% 중량 백분율을 포함할 수 있다. 도전성 필러가 탄화 텅스텐을 이용하는 경우, 도전성 필러는 PTC 재료층의 80-95% 중량 백분율을 포함할 수 있다. The conductive filler is not limited to those used in the above-described embodiments, and any conductive filler may be used in the surface mount type overcurrent protection device of the present invention if it exhibits the following characteristics: (1) (2) an aspect ratio below 500, or preferably below 30, and (3) a resistivity below 500 [Omega] -cm. Therefore, when the conductive filler is a metal powder, it may be nickel, cobalt, copper, iron, tin, lead, silver, gold, platinum or an alloy thereof. In the case where the conductive filler is a conductive ceramic powder, the conductive filler may be selected from the group consisting of tantalum carbide (TiC), tungsten carbide (WC), vanadium carbide (VC), zirconium carbide (ZrC), niobium carbide (NbC), tantalum carbide (TaC), molybdenum carbide MoC), carbide, hafnium (HfC), boride, titanium (TiB 2), boride, vanadium (VB 2), boride, zirconium (ZrB 2), boride, niobium (NbB 2), boride, molybdenum (MoB 2), boride, hafnium (HfB 2) Or zirconium nitride (ZrN). The conductive filler may be a mixture, alloy, solid solution or core cell structure of the above-described metal powder or conductive ceramic filler. The conductive filler may comprise 70-96%, or preferably 75-95%, weight percent of the PTC material layer. When the conductive filler uses tungsten carbide, the conductive filler may comprise 80-95% by weight of the PTC material layer.
구조, 체적, 유지 전류 및 PTC 면적 당 유지 전류의 값이 표 2에 주어지는데, 여기서 유지 전류는 25℃에서 측정된다.The values of structure, volume, holding current and holding current per PTC area are given in Table 2, where the holding current is measured at 25 ° C.
표 2에 도시된 것처럼, Em1 내지 Em8의 열 방산 팩터(F)는 0.6 이상이거나 또는 특히 0.8, 1.5 또는 2 이상이다. 단위 PTC 면적 당 유지 전류의 값 R=유지 전류/( APTC×PTC 재료층의 개수). Em 1에 있어서, 장치는 단일 PTC 재료층을 포함하고, 그 폼 팩터는 1206이다. PTC 재료층의 면적은 약 4.563mm2인 것으로 추정될 수 있다. 따라서, 값 R=4.7A/4.563mm2=1.03A/mm2 이다. PTC 재료층의 면적이 폼 맥터의 커버된 면적과 통상 같거나 약간 작은 것으로 주어지는 경우, 커버된 면적은 실제 계산에서는 PTC 재료층의 면적으로서 보여질 수 있다.As shown in Table 2, the heat dissipation factor F of Em1 to Em8 is 0.6 or more, or especially 0.8, 1.5 or 2 or more. The value of the holding current per unit PTC area R = holding current / (A PTC × number of PTC material layers). In Em 1, the device comprises a single layer of PTC material, the form factor of which is 1206. The area of the PTC material layer can be estimated to be about 4.563 mm 2 . Thus, the value R = 4.7A / 4.563mm 2 = 1.03A /
표 2로부터 단위 PTC 면적 당 유지 전류는 1A/mm2 보다 크며, 일반적으로 장치가 작을수록 더 큰 열 방산 팩터 및 더 큰 단위 PTC 재료층 면적 당 유지 전류를 가지는 것이 관찰된다. 구조 디자인에 따르면, 유지 전류에 대한 열 방산 효율의 영향(impact)은 작은 장치, 특히 폼 팩터가 1206 또는 더 작은 장치에 대해 더욱 명백하다. 반대로, Comp 1-3의 열 방산 팩터(F)는 0.5 미만이고; 따라서 R 값은 0.9A/mm2 보다 작다. 분명하게, 장치의 크기 및 열 방산 팩터는 값 R 즉, PTC 재료층의 면적에 의해 나눠지는 유지 전류에 현저한 영향을 준다.From Table 2 it is observed that the holding current per unit PTC area is greater than 1 A / mm 2 , and generally, the smaller the device, the greater the heat dissipation factor and the larger the holding current per unit PTC material layer area. According to the structural design, the impact of the heat dissipation efficiency on the retention current is more apparent for small devices, especially devices with a form factor of 1206 or smaller. Conversely, the heat dissipation factor (F) of Comp 1-3 is less than 0.5; Therefore, the R value is smaller than 0.9 A / mm 2 . Clearly, the size of the device and the heat dissipation factor have a significant effect on the holding current divided by the value R, i. E., The area of the PTC material layer.
일반적으로, 유지 전류는 도 11에 도시된 것처럼 테스트 회로 보드에 표면 실장형 과전류 보호 장치를 고정함에 의해 테스트된다. 테스트 회로 보드(100)에는 도전성 패드(101 및 102)가 일 측면에 형성되고 각각이 도전성 라인(105)을 통해 노드(103, 104)에 연결되는 회로 레이아웃이 구비된다. 상술한 실시예들 중 하나일 수 있는 표면 실장형 과전류 보호 장치(10)가 유지 전류 테스트를 거치는 경우, 제1 전극 및 제2 전극은 노드(103 및 104)에 연결되거나 땜납되고, 도전성 패드(101 및 102) 테스트 전류를 제공하기 위하여 와이어에 의해 클램프된다. 테스트 보드(100)의 도전성 라인(105)은 10mil과 100mil 사이의 폭을 가지거나, 또는 특히 10과 30mil 사이의 폭을 갖는다.In general, the holding current is tested by fixing the surface mount overcurrent protection device to the test circuit board as shown in FIG. The
전술한 것처럼, 유지 전류에 대한 열 방산 영향은 상대적으로 작은 장치에 대해 명백하다. 유지 전류가 테스트되는 경우, 도전성 라인(105)은 열 방산에 영향을 미칠 것이다. 일반적으로, 더 넓은 도전성 라인(105)이 더 우수한 열 방산 효율을 가지며, 측정된 유지 전류는 더 클 것이다; 따라서 PTC 재료층의 면적에 의해 나눠진 유지 전류의 더 큰 값(R)이 얻어질 수 있다. 커버 면적이 5mm2 보다 작거나 폼 팩터가 1206 보다 작은 장치에 있어서, 열 방산에 대한 도전성 라인의 폭의 영향을 더욱 명백하다. 표 3은 다양한 도전성 라인 폭에 의해 테스트되는 0201 과전류 보호 장치의 유지 전류 및 PTC 재료층의 면적에 의해 나눠지는 유지 전류의 R 값을 도시한다.As described above, the effect of heat dissipation on the holding current is apparent for relatively small devices. If the holding current is tested, the
표 3으로부터 도전성 라인 폭이 클수록, 유지 전류 및 PTC 재료층에 의해 나눠진 유지 전류의 값 R이 더 커짐을 알 수 있다. 0201 장치가 10mil 내지 100mil 즉, 0.254mm 내지 2.54mm의 도전성 라인을 갖는 보드 상에서 테스트되는 경우, PTC 재료층의 면적에 의해 나눠진 유지 전류는 6A/mm2까지 또는 특히 약 1.5 내지 6A/mm2 사이 까지가 될 수 있다.It can be seen from Table 3 that the larger the conductive line width, the larger the value R of the holding current divided by the holding current and the PTC material layer. When the device is tested on a board having conductive lines of 10 mil to 100 mil, i.e., 0.254 mm to 2.54 mm, the holding current divided by the area of the PTC material layer may be up to 6 A / mm 2 or especially about 1.5 to 6 A / mm 2 . ≪ / RTI >
따라서, 열 방산 팩터(F)가 0.6 보다 크다면, 과전류 보호 장치의 R 값은 1A/mm2를 넘을 수 있다. 과전류 보호 장치가 큰 열 방산 팩터를 갖는다면, R 값은 예를 들면 2A/mm2 또는 3A/mm2까지 증가할 수 있다. 보다 특별하게는, R 값은 4A/mm2, 5A/mm2, 또는 6A/mm2일 수 있다.Therefore, if the heat dissipation factor F is greater than 0.6, the R value of the overcurrent protection device may exceed 1 A / mm 2 . If the overcurrent protection device has a large heat dissipation factor, the R value may increase to, for example, 2A / mm 2 or 3A / mm 2 . More specifically, the R value can be 4 A / mm 2 , 5 A / mm 2 , or 6 A / mm 2 .
표면 실장형 과전류 보호 장치는 다양한 크기일 수 있지만, 본 발명은 작은 장치에 더욱 적용 가능하다. 작은 장치는 작은 PTC 재료 면적을 가질 것이며, 그러므로 열 방산에 대한 전체 표면 면적 대 열을 생성하는 PTC 재료층의 면적의 비는 크고, 0.6 보다 큰 열 방산 팩터가 용이하게 얻어질 것이다. 0.6 보다 큰 열 방산 팩터를 취득하기 위하여, PTC 재료층의 면적은 바람직하게는 20mm2 미만, 또는 12mm2 미만 또는 특히 8mm2 미만이다.The surface mount type overcurrent protection device may be of various sizes, but the present invention is further applicable to small devices. The small device will have a small PTC material area and therefore the ratio of the total surface area to heat dissipation to the area of the PTC material layer that generates heat will be large and a heat dissipation factor greater than 0.6 will be readily obtained. In order to obtain a large heat dissipation factor than 0.6, the area of the PTC material layer is preferably less than, or less than 12mm 2 or less, particularly 8mm 2 20mm 2.
표면 실장형 과전류 보호 장치의 PTC 재료층이 극도로 낮은 비저항 및 최적 온도 방산 디자인을 가지므로, 이 신규한 기술은 낮은 저항 및 높은 유지 전류를 취득하는데 있어서 1206 이하의 폼 팩터의 장치에 적용하는 것이 적합하다. 열 방산 팩터의 영향은 작은 장치에 있어 더욱 명백해진다.Since the PTC material layer of the surface mount overcurrent protection device has an extremely low resistivity and an optimal temperature dissipation design, the novel technique is applied to a device of a form factor of 1206 or less in obtaining a low resistance and a high holding current Suitable. The effect of the heat dissipation factor becomes more apparent in smaller devices.
저온에서 과전류 보호를 달성하기 위하여(예를 들면, 과충전으로부터 리튬 배터리를 보고하기 위하여), 일반적인 PTC 과전류 보호 장치는 낮은 온도에서는 트립해야만 한다. 그러므로, 본 발명의 표면 실장형 과전류 보호 장치에서 이용되는 PTC 재료층은 낮은 용융점을 갖는 결정성 중합체(예를 들면, LDPE)를 함유할 수 있으며, 또는 결정성 중합체가 115℃ 아래의 용융점을 갖는 하나 이상이 결정성 중합체를 이용할 수 있다. 상술한 LDPE는 치글러-나타 촉매(Ziegler-Natta cayalyst), 메탈로신 촉매 또는 다른 촉매를 이용하여 중합되거나 또는 비닐 모노머 또는 부탄, 헥산, 옥텐(octene), 아크릴산, 또는 비닐 아세테이트와 같은 다른 모노머에 의해 공중합체가 될 수 있다. 종종, 고온에서 과전류 보호를 달성하거나 또는 특정 목적을 달성하기 위하여, PTC 재료층의 조성은 높은 용융점을 갖는 결정성 중합체 예를 들면, PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드), PVF(폴리비닐 플루오라이드), PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌), 또는 PCTFE(폴리크롤로트리플루오로-에틸렌)를 전체로 또는 부분적으로 이용할 수 있다.To achieve overcurrent protection at low temperatures (for example, to report a lithium battery from overcharging), a typical PTC overcurrent protection device must trip at low temperatures. Therefore, the PTC material layer used in the surface-mounted overcurrent protection device of the present invention may contain a crystalline polymer (e.g., LDPE) having a low melting point, or the crystalline polymer may have a melting point below < RTI ID = More than one crystalline polymer may be used. The LDPE described above can be polymerized using Ziegler-Natta cayalyst, metallocene catalysts or other catalysts, or it can be polymerized with other monomers such as vinyl monomers or butane, hexane, octene, acrylic acid, or vinyl acetate To form a copolymer. Often, in order to achieve overcurrent protection at a high temperature or to achieve a particular purpose, the composition of the PTC material layer is selected from crystalline polymers having a high melting point, such as PVDF (polyvinylidene fluoride), PVF (polyvinyl fluoride) , PTFE (polytetrafluoroethylene), or PCTFE (polychlorotrifluoro-ethylene) can be used in whole or in part.
상술한 결정성 중합체는 또한 산성기, 산 무수물기, 할로겐화물기, 아민기, 불포화기, 에폭사이드기, 알콜기, 아미드기, 금속이온, 에스테르기 및 아크릴기 또는 염기와 같은 작용기를 포함할 수 있다. 또한, 재료 극성, 전기 특성, 기계적 본딩 특성 또는 방수, 내고온성, 가교성, 및 내산화성과 같은 다른 특성을 개선하기 위하여 항산화제, 가교제, 난연제(flame retardant), 방수제, 또는 아크 제어제가 PTC 재료층에 추가될 수 있다.The above-described crystalline polymer may also contain functional groups such as acidic groups, acid anhydride groups, halogenated groups, amine groups, unsaturated groups, epoxide groups, alcohol groups, amide groups, metal ions, ester groups and acrylic groups or bases have. Crosslinking agents, flame retardants, water repellents, or arc control agents may also be added to the PTC material to improve other properties such as material polarity, electrical properties, mechanical bonding properties, or other properties such as water resistance, Layer. ≪ / RTI >
본 발명에서 이용되는 금속 파우더 또는 도전성 세라믹 파우더는 예를 들면 구형, 입방형, 플레이크(flake), 다각형, 뾰족한(spiky), 막대형, 산호형(coral), 노듈형(nodular), 포도상구균형(staphylococcus), 버섯형(mushroom) 또는 필라멘트형과 같은 다양한 유형을 나타낼 수 있고, 1과 1000 사이의 어스펙트 비를 갖는다. 도전성 필러는 다양한 형상 예를 들면, 높은 구조 또는 낮은 구조일 수 있다. 일반적으로, 높은 구조를 갖는 도전성 필러는 PTC 재료의 저항 반복성을 개선할 수 있고, 낮은 구조를 갖는 도전성 필러는 PTC 재료의 전압 내성을 개선할 수 있다.The metal powders or conductive ceramic powders used in the present invention may be, for example, spherical, cubic, flake, polygonal, spiky, barrel, coral, nodular, such as staphylococcus, mushroom or filament type, and have an aspect ratio between 1 and 1000. [ The conductive filler can be of various shapes, e.g., high or low. Generally, a conductive filler having a high structure can improve the resistance repeatability of the PTC material, and a conductive filler having a low structure can improve the voltage resistance of the PTC material.
본 발명의 다른 실시예에서, 혼합물(즉, 혼합된 도전성 필러)가 0.2Ω-cm 아래의 비저항을 보이고 열 방산 팩터 및 PTC 재료층의 면적에 의해 나눠진 그 유지 전류의 값이 특정 범위내에 있는 한, 낮은 도전율의 도전성 필러, 예를 들면 카본 블랙 또는 흑연은 높은 도전율의 도전성 필러, 예를 들면 금속 파우더 또는 도전성 세라믹 파우더와 혼합될 수 있다.In another embodiment of the present invention, as long as the mixture (i.e., the mixed conductive filler) exhibits a resistivity below 0.2? -Cm and the value of its holding current divided by the area of the heat dissipation factor and PTC material layer is within a certain range , A conductive filler of low conductivity, such as carbon black or graphite, may be mixed with a conductive filler of high conductivity, such as metal powder or conductive ceramic powder.
PTC 재료가 0.2Ω-cm 미만의 비저항을 갖는 경우, 12 volt 보다 높은 전압을 견딜 수 없을 것이다. 전압 내성을 증가시키기 위해서, PTC 재료층은 비도전성 필러를 더 포함한다. 비도전성 필러는 (1) 난연성 및 안티 아킹(anti-arcing)의 효과를 갖는 무기 화합물; 예를 들면, 산화 아연, 산화 안티몬, 산화 알루미늄, 산화 실리콘, 탄산 칼슘, 질화 붕소, 질화 알루미늄, 황산 마그네슘 및 황화 바륨, (2) 수산기를 갖는 무기 화합물; 예를 들면, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 칼슘 및 수산화 바륨. 비도전성 필러의 입자 크기는 주로 0.05㎛와 50㎛ 사이이고, 비도전성 필러는 PTC 재료층의 전체 복합물의 1% 내지 20% 중량 백분율 이다. 더욱이, PTC 재료층의 두께는 0.2mm 보다 클 수 있어서, 12 volt 보다 큰 전압을 견딜 수 있는 능력을 증가시키게 된다. 무기 화합물은 트립 점프(trip jump) 특성을 개선할 수 있어서, 트립 점프 R1/Ri는 3 아래로 제어될 수 있는데, 여기서 Ri는 초기 저항, R1은 장치가 트립되고 실온으로 복귀하는 경우의 1 시간 이후의 저항이다.If the PTC material has a resistivity of less than 0.2 ohm-cm, it will not be able to withstand voltages higher than 12 volts. In order to increase voltage resistance, the PTC material layer further includes a non-conductive filler. Non-conductive fillers include (1) inorganic compounds having the effects of flame retardancy and anti-arcing; Examples thereof include zinc oxide, antimony oxide, aluminum oxide, silicon oxide, calcium carbonate, boron nitride, aluminum nitride, magnesium sulfate and barium sulfide, (2) inorganic compounds having a hydroxyl group; For example, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide and barium hydroxide. The particle size of the non-conductive filler is typically between 0.05 and 50 μm, and the non-conductive filler is between 1% and 20% by weight of the total composite of the PTC material layer. Moreover, the thickness of the PTC material layer can be greater than 0.2 mm, increasing the ability to withstand voltages greater than 12 volts. The inorganic compound can improve the trip jump characteristics so that the trip jump R1 / Ri can be controlled below 3, where Ri is the initial resistance, R1 is 1 hour when the device is tripped and returns to room temperature It is the subsequent resistance.
상기를 고려할 때, 작은 크기의 SMD의 종래의 과전류 보호 장치는 불충분한 유지 전류를 보이고, 따라서 많은 실제 응용에서 손실된다. 본 발명은 작은 크기의 SMD에 적용되는 종래의 과전류 보호 장치의 낮은 유지 전류의 제약을 극복하는 것으로, 우수한 비저항(예를 들면, 0.2Ω-cm 아래), 전압 내성(예를 들면, 12V 보다 큰), 저항 반복성(예를 들면, R1/Ri 3 아래), 높은 유지 전류(예를 들면, 1A/mm2 보다 큰)을 보인다. 본 발명의 표면 실장형 과전류 보호 장치의 면적이 작을 수록, PTC 플레이트내에 보다 많은 보호 장치가 생산될 수 있으므로, 제조는 더욱 비용 효율이 높을 것이다.With this in mind, conventional overcurrent protection devices of small size SMD exhibit insufficient retention current and are therefore lost in many practical applications. The present invention overcomes the low holding current constraints of conventional overcurrent protection devices applied to SMDs of small size and can be used for applications such as high resistivity (e.g., less than 0.2 ohm-cm), voltage tolerance (e.g., ), repeatability, resistance (e. g., R1 /
본 발명의 상술한 실시예는 도식화만을 위한 것이다. 당업자라면 이하 특허청구범위의 범주에서 벗어나지 않고 다양한 대체 실시예가 도출될 수 있을 것이다.The above-described embodiment of the present invention is for illustrative purposes only. Various alternative embodiments may be devised by those skilled in the art without departing from the scope of the appended claims.
Claims (31)
대향하는 제1 및 제2 표면을 갖고, 0.2Ω-cm 미만의 비저항을 갖는 적어도 하나의 PTC 재료층 - 상기 PTC 재료층은 적어도 하나의 결정성 중합체 및 상기 결정성 중합체 내에 분산된 비저항이 500μΩ-cm 미만인 적어도 하나의 도전성 필러를 포함함 - ;
상기 PTC 재료층으로부터 생성된 열을 효과적으로 방산할 수 있는 제1 연결 도전체;
상기 PTC 재료층으로부터 생성된 열을 효과적으로 방산할 수 있는 제2 연결 도전체;
상기 제1 연결 도전체를 통해 상기 PTC 재료층의 제1 표면에 전기적으로 연결되는 제1 전극;
상기 제2 연결 도전체를 통해 상기 PTC 재료층의 제2 표면에 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극을 상기 제2 전극으로부터 전기적으로 절연하기 위하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 적어도 하나의 절연층을 포함하며,
상기 과전류 보호 장치는 0.6 보다 큰 열 방산 팩터 (A1+A2)/A3를 가지며, 여기서 A1은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 면적의 합이고, A2는 상기 제1 연결 도전체와 상기 제2 연결 도전체의 면적의 합이며, A3은 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱이며;
상기 과전류 보호 장치는 25℃에서, 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱에 의해 나눠지는 유지 전류의 값이 1A/mm2 보다 큰, 표면 실장형 과전류 보호 장치. A surface mount type overcurrent protection device comprising:
At least one PTC material layer having opposing first and second surfaces and having a resistivity of less than 0.2 OMEGA -cm, said PTC material layer comprising at least one crystalline polymer and a resistivity dispersed in said crystalline polymer of 500 < RTI ID = 0.0 & cm < / RTI > of at least one conductive filler;
A first connection conductor capable of effectively dissipating heat generated from the PTC material layer;
A second connection conductor capable of effectively dissipating heat generated from the PTC material layer;
A first electrode electrically connected to the first surface of the PTC material layer through the first connection conductor;
A second electrode electrically connected to the second surface of the PTC material layer through the second connection conductor; And
And at least one insulating layer disposed between the first electrode and the second electrode to electrically isolate the first electrode from the second electrode,
Wherein the overcurrent protection device has a thermal dissipation factor (A1 + A2) / A3 greater than 0.6, where A1 is the sum of the areas of the first electrode and the second electrode, A2 is the sum of the areas of the first connection conductor and the second electrode 2 connecting conductors, A3 is the product of the area of the PTC material layer and the number of PTC material layers;
Wherein the overcurrent protection device has a holding current value divided by a product of an area of the PTC material layer and a number of the PTC material layers at 25 DEG C of more than 1 A / mm < 2 & gt ;.
제1 금속박, 제2 금속박 및 그 사이에 적층된 PTC 재료층을 포함하는 적어도 하나의 PTC 장치 - 상기 PTC 재료층은 0.2Ω-cm 미만의 비저항을 가지며, 적어도 하나의 결정성 중합체 및 상기 결정성 중합체 내에 분산된 비저항이 500μΩ-cm 미만인 적어도 하나의 도전성 필러를 포함함 - ;
상기 PTC 재료층으로부터 생성된 열을 효과적으로 방산할 수 있는 제1 연결 도전체;
상기 PTC 재료층으로부터 생성된 열을 효과적으로 방산할 수 있는 제2 연결 도전체;
상부 및 하부 표면에서 한 쌍의 제1 전극층을 포함하며, 상기 제1 연결 도전체를 통해 상기 제1 금속박에 전기적으로 연결되는 제1 전극;
상부 및 하부 표면에서 한 쌍의 제2 전극층을 포함하며, 상기 제2 연결 도전체를 통해 상기 제2 금속박에 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극을 상기 제2 전극으로부터 전기적으로 절연하기 위하여 상기 PTC 장치 상에 배치된 적어도 하나의 절연층을 포함하며,
상기 과전류 보호 장치는 0.6 보다 큰 열 방산 팩터 (A1+A2)/A3를 가지며, 여기서 A1은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 면적의 합이고, A2는 상기 제1 연결 도전체와 상기 제2 연결 도전체의 면적의 합이며, A3은 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱이며;
상기 과전류 보호 장치는 25℃에서, 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱에 의해 나눠지는 유지 전류의 값이 1A/mm2 보다 큰, 표면 실장형 과전류 보호 장치. A surface mount type overcurrent protection device having opposed upper and lower surfaces,
At least one PTC device comprising a first metal foil, a second metal foil and a layer of a PTC material stacked therebetween, the PTC material layer having a resistivity of less than 0.2 OMEGA -cm and comprising at least one crystalline polymer and the crystalline At least one conductive filler having a resistivity of less than 500 mu OMEGA -cm dispersed in the polymer;
A first connection conductor capable of effectively dissipating heat generated from the PTC material layer;
A second connection conductor capable of effectively dissipating heat generated from the PTC material layer;
A first electrode including a pair of first electrode layers at upper and lower surfaces, and electrically connected to the first metal foil through the first connection conductor;
A second electrode including a pair of second electrode layers on upper and lower surfaces, and electrically connected to the second metal foil through the second connection conductor; And
And at least one insulating layer disposed on the PTC device to electrically isolate the first electrode from the second electrode,
Wherein the overcurrent protection device has a thermal dissipation factor (A1 + A2) / A3 greater than 0.6, where A1 is the sum of the areas of the first electrode and the second electrode, A2 is the sum of the areas of the first connection conductor and the second electrode 2 connecting conductors, A3 is the product of the area of the PTC material layer and the number of PTC material layers;
Wherein the overcurrent protection device has a holding current value divided by a product of an area of the PTC material layer and a number of the PTC material layers at 25 DEG C of more than 1 A / mm < 2 & gt ;.
제1 금속박, 제2 금속박 및 그 사이에 적층된 PTC 재료층을 포함하는 제1 PTC 장치 - 상기 PTC 재료층은 0.2Ω-cm 미만의 비저항을 가지며, 적어도 하나의 결정성 중합체 및 상기 결정성 중합체 내에 분산된 비저항이 500μΩ-cm 미만인 적어도 하나의 도전성 필러를 포함함 - ;
상기 제1 PTC 장치와 동일한 조성 및 구조를 가지며, 상기 제1 PTC 장치 상에 중첩되는 제2 PTC 장치;
상기 PTC 재료층으로부터 생성된 열을 효과적으로 방산할 수 있는 제1 연결 도전체;
상기 PTC 재료층으로부터 생성된 열을 효과적으로 방산할 수 있는 제2 연결 도전체;
상부 및 하부 표면에서 한 쌍의 제1 전극층을 포함하며, 상기 제1 연결 도전체를 통해 상기 제1 금속박에 전기적으로 연결되는 제1 전극;
상부 및 하부 표면에서 한 쌍의 제2 전극층을 포함하며, 상기 제2 연결 도전체를 통해 상기 제2 금속박에 전기적으로 연결되는 제2 전극;
상기 제1 전극을 상기 제2 전극으로부터 전기적으로 절연하기 위하여 상기 제1 PTC 장치의 상기 제1 금속박 및 상기 제2 PTC 장치의 상기 제2 금속박 상에 배치된 두개의 제1 절연층; 및
상기 제1 PTC 장치의 상기 제2 금속박과 상기 제2 PTC 장치의 상기 제1 금속박 사이에 배치된 제2 절연층을 포함하며,
상기 과전류 보호 장치는 0.6 보다 큰 열 방산 팩터 (A1+A2)/A3를 가지며, 여기서 A1은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 면적의 합이고, A2는 상기 제1 연결 도전체와 상기 제2 연결 도전체의 면적의 합이며, A3은 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱이며;
상기 과전류 보호 장치는 25℃에서, 상기 PTC 재료층의 면적과 상기 PTC 재료층의 개수의 곱에 의해 나눠지는 유지 전류의 값이 1A/mm2 보다 큰, 표면 실장형 과전류 보호 장치. A surface mount overcurrent protection device having opposing upper and lower surfaces, comprising:
A first PTC device comprising a first metal foil, a second metal foil and a layer of PTC material laminated therebetween, wherein said PTC material layer has a resistivity of less than 0.2 OMEGA -cm and comprises at least one crystalline polymer and said crystalline polymer At least one conductive filler having a resistivity of less than 500 mu OMEGA -cm;
A second PTC device having the same composition and structure as the first PTC device and superimposed on the first PTC device;
A first connection conductor capable of effectively dissipating heat generated from the PTC material layer;
A second connection conductor capable of effectively dissipating heat generated from the PTC material layer;
A first electrode including a pair of first electrode layers at upper and lower surfaces, and electrically connected to the first metal foil through the first connection conductor;
A second electrode including a pair of second electrode layers on upper and lower surfaces, and electrically connected to the second metal foil through the second connection conductor;
Two first insulating layers disposed on the first metal foil of the first PTC device and the second metal foil of the second PTC device to electrically isolate the first electrode from the second electrode; And
And a second insulating layer disposed between the second metal foil of the first PTC device and the first metal foil of the second PTC device,
Wherein the overcurrent protection device has a thermal dissipation factor (A1 + A2) / A3 greater than 0.6, where A1 is the sum of the areas of the first electrode and the second electrode, A2 is the sum of the areas of the first connection conductor and the second electrode 2 connecting conductors, A3 is the product of the area of the PTC material layer and the number of PTC material layers;
Wherein the overcurrent protection device has a holding current value divided by a product of an area of the PTC material layer and a number of the PTC material layers at 25 DEG C of more than 1 A / mm < 2 & gt ;.
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|---|---|---|---|
| KR1020130144523A KR101671563B1 (en) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | Surface mountable over-current protection device |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020130144523A KR101671563B1 (en) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | Surface mountable over-current protection device |
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| KR1020130144523A KR101671563B1 (en) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | Surface mountable over-current protection device |
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Citations (3)
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| US7701322B2 (en) * | 2005-12-27 | 2010-04-20 | Polytronics Technology Corp. | Surface-mounted over-current protection device |
| US8044763B2 (en) * | 2005-12-27 | 2011-10-25 | Polytronics Technology Corp. | Surface-mounted over-current protection device |
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-
2013
- 2013-11-26 KR KR1020130144523A patent/KR101671563B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8044763B2 (en) * | 2005-12-27 | 2011-10-25 | Polytronics Technology Corp. | Surface-mounted over-current protection device |
| US20130187748A1 (en) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | Polytronics Technology Corp. | Surface mountable thermistor |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101671563B1 (en) | 2016-11-01 |
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