專利名稱：電組件和器件的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及電組件和器件，更詳細(xì)地講，涉及包括顯示正的溫度系數(shù)舉動(dòng)的元件的電組件和器件本發(fā)明的電組件和器件由于包含著正溫度系數(shù)元件，因此，在當(dāng)前的使用具有正溫度系數(shù)元件的電組件以及器件的用途，例如，組裝到電路中，在電路中流過不同的電流時(shí)，可以用作切斷電路的電路保護(hù)器件。或者，能夠組裝到電路中，在電阻增加時(shí)使得對(duì)負(fù)載打開串聯(lián)裝入的繼電器開關(guān)。
現(xiàn)有技術(shù)表現(xiàn)出正的溫度系數(shù)(positive temperaturecoefficient)的元件(以下，稱為「正溫度系數(shù)元件」或者「PTC元件」)一般具有在比較狹窄的溫度范圍內(nèi)，響應(yīng)溫度上升其電阻率增加這樣的特性，能夠用作電路切斷用元件等。
使用了PTC元件的器件在不包括機(jī)械要素，而且在電路中流過不同的電流時(shí)，由于其電阻增加，切斷電路，因此用作電路保護(hù)器件。
在電路保護(hù)器件的情況下，為了加大保持特性(器件動(dòng)作時(shí)的最小電流值)，希望盡可能減小器件的電阻。為了減小電阻，考慮減小PTC元件的厚度或者加大PTC元件的面積。
在減小PTC元件的厚度方面存在界限，當(dāng)前在集成電路等電路的保護(hù)中使用器件中，正在使用厚度接近于界限的PTC元件。另一方面，如果加大PTC元件的面積，則器件的面積也必然加大，而伴隨著集成電路的集成度的加大，要求減小各元件的尺寸，因此不能夠把器件的面積加大受到一定限制。
發(fā)明的概要本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供不增大總體的投影面積，而是增大了PTC元件面積的包含PTC元件的電組件和器件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供這種電組件和器件的簡便經(jīng)濟(jì)的制造方法。
本發(fā)明提供以下的電組件，電器件及其制造方法一種電組件，具有(1)本體，該本體(a)由電絕緣性物質(zhì)形成，(b)包括2個(gè)或2個(gè)以上空洞，(2)導(dǎo)電性接點(diǎn)部件，在各空洞中至少存在2個(gè)并且被相互隔開，(3)多個(gè)電元件，其中，各電元件配置在一個(gè)空洞中，各空洞具有配置在其內(nèi)部的至少一個(gè)該電元件，各電元件在配置了該電元件的空洞內(nèi)包括與導(dǎo)電性接點(diǎn)部件物理以及電接觸的被隔開的導(dǎo)電性端子，電元件的至少一個(gè)是正溫度系數(shù)元件(包括雙金屬開關(guān))，(4)導(dǎo)電性連接部件，這是固定在本體上的多個(gè)導(dǎo)電性連接部件，上述各接點(diǎn)部件與至少1個(gè)導(dǎo)電性連接部件物理以及電接觸，(5)導(dǎo)電性端子部件，其中，各導(dǎo)電性端子部件(a)固定在本體上，(b)與至少1個(gè)導(dǎo)電性連接部件物理以及電接觸，并且能夠把電組件電連接到電路中，該導(dǎo)電性端子部件連接到電路中時(shí)，該連接部件相互電連接使得該電元件至少2個(gè)并聯(lián)連接。一種電器件，這是具有一對(duì)電極(端子部件)；至少3片基板(構(gòu)成本體)以及插入到基板之間(本體的空洞)中，在其兩面具有包括金屬層(端子)的正溫度系數(shù)元件的電器件，最外側(cè)的2片基板在各自的內(nèi)面上具有金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)，雙方的金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)與面對(duì)該金屬層的正溫度系數(shù)元件的金屬層(端子)電連接，其它的基板在其兩面上具有金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)，這些金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)與面對(duì)該金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)的正常溫度系數(shù)元件的金屬層(端子)電連接，所有的正溫度系數(shù)元件對(duì)于電極(端子部件)并聯(lián)連接。上述[Ⅱ]中所述的電器件，其中，基板的數(shù)量是3片，外側(cè)基板在各自的內(nèi)面上具有金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)，雙方的金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)電連接到一對(duì)電極(端子部件)的一個(gè)上，而且與面對(duì)該金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)的正溫度系數(shù)元件的金屬層(端子)電接觸，
中央的基板在其兩面上具有金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)，這些金屬層(導(dǎo)電性部件)電連接到一對(duì)電極(端子部件)的另一個(gè)上，而且與面對(duì)該金屬層(導(dǎo)電性部件)的正溫度系數(shù)元件的金屬層(端子)電接觸。上述[Ⅲ]中所述的電器件，其中，3片基板與背面板一方的面粘合成一體，位于2片外側(cè)基板內(nèi)表面上的金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)由形成在這些基板以及背面板外表面上的電極(導(dǎo)電性連接部件)進(jìn)行電連接，形成在中央基板兩面上的金屬層(導(dǎo)電性接點(diǎn)部件)由至少設(shè)置在背面板的通孔以及形成在背面板外表面的電極(導(dǎo)電性連接部件)進(jìn)行電連接。上述[Ⅲ]中所述的電器件，其中，3片基板與背面板一方的面粘合成一體，位于外側(cè)基板的一個(gè)內(nèi)表面上的金屬層連接到形成在該基板以及背面板的外表面上的電極上，位于兩側(cè)基板內(nèi)面上的金屬層之間，由形成在背面板內(nèi)表面上的金屬帶電連接，形成在中央基板兩面上的金屬層由至少設(shè)置在背面板上的通孔以及形成在背面板外表面上的電極進(jìn)行電連接。上述[Ⅳ]中所述的電器件的制造方法，包括以下的工藝，把背面板與3片基板用樹脂成形為一體，在外側(cè)基板的內(nèi)表面上與中央基板的兩面上形成金屬層，而且在外側(cè)基板的外表面與背面板的外表面上形成連接到外側(cè)基板內(nèi)面上的兩個(gè)金屬層的第1電極，至少在設(shè)置于背面板上的通孔以及背面板的外表面上形成連接到中央基板兩面上的金屬層的第2電極，在基板之間，插入在兩面上有金屬層的正溫度系數(shù)元件。一種制造方法，這是同時(shí)制造上述[Ⅴ]中所述的2個(gè)電器件的方法，包括以下工藝，把背面板與5片基板形成為一體，在最外側(cè)基板的內(nèi)表面上和其它3片基板的兩面上形成金屬層，
在最外側(cè)基板的外表面和背面板的外表面上形成分別與最外側(cè)基板內(nèi)表面上的金屬層連接的第1電極，至少在設(shè)置于背面板的通孔和背面板的外表面上形成與夾在最外側(cè)基板與中央基板之間的各中間基板兩面上的金屬層連接的第2電極，而且在背面板的內(nèi)表面上形成把最外側(cè)基板內(nèi)表面上的每一個(gè)金屬層與中央基板一個(gè)面上的金屬層電連接的金屬帶，在基板之間，插入在兩個(gè)面上具有金屬層的正溫度系數(shù)元件，沿著厚度方向垂直切斷中央基板。
附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明電器件的第1形態(tài)的正面圖。
圖2是本發(fā)明電器件的第1形態(tài)的平面圖。
圖3是本發(fā)明電器件的第1形態(tài)的側(cè)面圖。
圖4是本發(fā)明電器件的第1形態(tài)的底面圖。
圖5是本發(fā)明電器件的第2形態(tài)的平面圖。
發(fā)明的詳細(xì)說明在本發(fā)明的電組件的理想形態(tài)中，至少一個(gè)電元件包括第1和第2平面電極以及在電極間的正溫度系數(shù)元件。在其它的理想形態(tài)中，各電元件包括第1和第2平面電極以及正溫度系數(shù)元件，把端子部件連接到電路的情況下，所有的電元件相互并聯(lián)連接。
在本發(fā)明的電組件中，如果端子部件位于本體的平面表面上，則能夠把組件安裝在印刷電路底板的表面上。
在其它的理想形態(tài)中，導(dǎo)電性連接部件具有貫通本體的電鍍的孔。
進(jìn)而在理想形態(tài)中，本體是一體的聚合物本體，并且開放著各空洞。
以下，參照


本發(fā)明的電組件或者器件。
圖1是構(gòu)成本發(fā)明第1形態(tài)的電器件的基板和背面板一例的正面圖。3片基板11、12以及13與背面板20成形為一體，在基板之間具有對(duì)應(yīng)于PTC元件(正溫度系數(shù)元件)厚度的間隙。
圖2是基板的平面圖。如圖2所示，在兩側(cè)基板11以及13的內(nèi)表面，即在與中央基板12相對(duì)的面上，分別形成金屬層31以及32。進(jìn)而，在中央基板12的兩面上形成金屬層33以及33’。
在基板11和13的外表面和上端面以及背面板20上，如圖3(基板13一側(cè)的側(cè)面圖)和圖2以及圖4(底面圖)所示，形成一個(gè)電極41，電極41與形成在基板11與13內(nèi)表面上的金屬層31和32進(jìn)行電連接。
另一方面，如圖3以及圖4所示，在基板11以及13的外表面以及背面板20上形成另一個(gè)電極42，電極42經(jīng)過通孔50，與形成在中央基板12的兩面上的金屬層33以及33’電連接。
如果在基板之間，插入在兩個(gè)面上都具有金屬層的PTC元件(未圖示)，則2個(gè)PTC元件的金屬層分別接觸金屬層31和33，以及金屬層32和33’，完成本發(fā)明的電器件。
在這樣構(gòu)成的電器件中，由于2片PTC元件對(duì)于電極并聯(lián)連接，因此PTC元件面積成為2倍，電器件總體的電阻成為1／2。其結(jié)果，保持特性增大到大約1．4倍。
在本發(fā)明電器件的第2形態(tài)中，位于兩側(cè)基板的一個(gè)內(nèi)表面上的金屬層連接到形成在基板外表面以及背面板外表面上的電極上，位于兩側(cè)基板內(nèi)表面上的金屬層之間由形成在背面板內(nèi)表面上的電極進(jìn)行電連接。參照

該形態(tài)。
圖5是第2形態(tài)的基板以及背面板的平面圖。
除去中央基板12的一部分以外，在與其對(duì)應(yīng)的背面板的內(nèi)表面上形成槽60，在該槽60中設(shè)置金屬帶61，把形成在基板11以及13的內(nèi)表面上的金屬層31以及32進(jìn)行電連接。
在該第2形態(tài)中，在第1形態(tài)中設(shè)置在基板11和13的外表面以及上端面上的電極41和42在一個(gè)基板(圖5中是基板11)一側(cè)不再需要，而為了與電路的電連接，需要設(shè)置在另一個(gè)基板外側(cè)和上端面上的電極41以及背面板上的電極42。從而，該形態(tài)的電器件的底面圖實(shí)質(zhì)上與圖4相同。
其次，說明制造本發(fā)明電器件的方法。
本發(fā)明的電器件最好用MID(Molded Interconnect Device)法制造。MID法是在由注射模塑成形等成形了的樹脂基體材料上通過電鍍直接形成電路以及／或者電極的成形加工技術(shù)，例如，實(shí)施以下的工藝腐蝕處理成形了的基體材料表面，在進(jìn)行了催化劑處理以后，在整個(gè)面上進(jìn)行無電解銅鍍。
接著，用抗蝕劑遮擋預(yù)定的位置，在進(jìn)行了電鍍以后，剝離抗蝕劑，進(jìn)行銅腐蝕。
本發(fā)明電器件的基板以及背面板由工程塑料，更理想的是由液晶聚合物一體成形。
圖1～4所示的電器件的情況下，如以下那樣形成金屬層以及電極。
通過電鍍在外側(cè)基板11以及13的內(nèi)表面上和中央基板12的兩面上形成金屬層31、32、33以及33’，而且，在外側(cè)基板11和12的外表面以及背面板20的外表面上形成連接外側(cè)基板內(nèi)表面上的兩金屬層31以及32的第1電極41，通過電鍍至少在背面板20的外表面上，更理想的是在背面板20的外表面上以及外側(cè)基板11和13的外表面上形成連接中央基板12的兩面上的金屬層33和33’的第2電極42。第2電極42更理想的是經(jīng)過設(shè)置在背面板11上的通孔50，與金屬層33以及33’電連接。
接著，在基板之間分別插入在兩面上都具有金屬層的PTC元件(未圖示)。
金屬層以及電極的厚度只要可以得到充分的導(dǎo)電性就沒有什么限制，而通常是15～45μm，更理想的是25～35μm。
在更理想的形態(tài)中，與此不同，制造具有圖5所示構(gòu)造的電器件。
即，把背面板20，與具有基板11的2倍厚度的中央基板，其外側(cè)的2片中間基板12以及2片最外側(cè)基板13共5片基板成形為一體。中央基板12的每一個(gè)在適當(dāng)?shù)奈恢们袛?參照圖5)。
通過電鍍在最外側(cè)基板13的內(nèi)表面上和其它3片基板的兩面上形成金屬層。
在最外側(cè)基板13的外表面上和背面板20的外表面上形成連接最外側(cè)基板13內(nèi)表面上的每一個(gè)金屬層32的第1電極41，通過電鍍在背面板20的外表面上和最外側(cè)基板13的外表面上形成與被夾在最外側(cè)基板13與中央基板之間的每個(gè)中間基板12的兩面上的金屬層33和33’連接的第2電極42。在該形態(tài)中，第2電極42也最好通過設(shè)置在背面板11上的通孔50，與金屬層33以及33’電連接。
同時(shí)，通過電鍍在形成于背面板內(nèi)表面的槽60內(nèi)形成把最外側(cè)基板13內(nèi)表面上的每個(gè)金屬層32與中央基板一個(gè)面上的金屬層31進(jìn)行電連接的金屬帶61。
在基板之間插入在兩個(gè)面上都具有金屬層的PTC元件，最后，相對(duì)于其厚度方向垂直切斷中央基板11，完成本發(fā)明的電器件。
中央基板的厚度可以至少是完成了的電器件的基板11的2倍厚度。
至此為止，對(duì)于具有2片PTC元件的情況說明了本發(fā)明的電器件，而根據(jù)需要也可以把PTC元件的數(shù)量取為3片或者3片以上，與此相對(duì)應(yīng)，可以變更電極的設(shè)計(jì)，使基板的數(shù)量增加，并使所有的PTC元件并聯(lián)連接。
權(quán)利要求
1．一種電組件，特征在于具有(1)本體，該本體(a)由電絕緣性物質(zhì)形成，(b)包括2個(gè)或2個(gè)以上空洞，(2)導(dǎo)電性接點(diǎn)部件，在各空洞中至少存在2個(gè)并且被相互隔開，(3)多個(gè)電元件，各電元件配置在一個(gè)空洞中，各空洞具有配置在其內(nèi)部的至少一個(gè)該電元件，各電元件在配置該電元件的空洞內(nèi)包括與導(dǎo)電性接點(diǎn)部件物理以及電接觸的被隔開的導(dǎo)電性端子，至少一個(gè)電元件是正溫度系數(shù)元件，(4)導(dǎo)電性連接部件，這是固定在本體上的多個(gè)導(dǎo)電性連接部件，上述各接點(diǎn)部件與至少1個(gè)導(dǎo)電性連接部件物理以及電接觸，(5)導(dǎo)電性端子部件，(a)固定在本體上，(b)與至少1個(gè)導(dǎo)電性連接部件物理以及電接觸，并且能夠把組件電連接到電路中，該導(dǎo)電性端子部件連接到電路中時(shí)，該連接部件相互電連接使得該電元件的至少2個(gè)并聯(lián)連接。
2．如權(quán)利要求1中所述的電組件，特征在于該電元件的至少1個(gè)包括第1及第2平面電極，以及電極之間的正溫度系數(shù)元件。
3．如權(quán)利要求1中所述的電組件，特征在于各電元件包括第1及第2平面電極，以及正溫度系數(shù)元件，在把端子部件連接到電路上的情況下，所有的電元件相互并聯(lián)連接。
4．如權(quán)利要求1中所述的電組件，特征在于端子部件位于本體的平面表面上，由此，能夠把組件安裝到印刷電路底板的表面上。
5．如權(quán)利要求1中所述的電組件，特征在于導(dǎo)電性連接部件包括貫通本體的電鍍了的孔。
6．如權(quán)利要求1中所述的電組件，特征在于本體是一體的聚合物本體，并且開放著各空洞。
7．一種電器件，具有一對(duì)電極；至少3片基板以及插入到基板之間，在其兩面具有包括金屬層的正溫度系數(shù)元件，特征在于最外側(cè)的2片基板在各自的內(nèi)表面上具有金屬層，雙方的金屬層與面對(duì)該金屬層的正溫度系數(shù)元件的金屬層電接觸，其它的基板在其兩面上具有金屬層，這些金屬層與面對(duì)該金屬層的正溫度系數(shù)元件的金屬層電接觸，所有的正溫度系數(shù)元件對(duì)電極并聯(lián)連接。
8．如權(quán)利要求7中所述的電器件，其中，基板的數(shù)量是3片，外側(cè)基板在各自的內(nèi)表面上有金屬層，雙方的金屬層電連接到一對(duì)電極的一方，而且與面對(duì)該金屬層的正溫度系數(shù)元件的金屬層電接觸，中央的基板在其兩面上具有金屬層，這些金屬層電連接到一對(duì)電極的另一方上，而且與面對(duì)該金屬層的正溫度系數(shù)元件的金屬層電接觸。
9．如權(quán)利要求8中所述的電器件，特征在于3片基板與背面板一方的面粘合成一體，位于2片外側(cè)基板內(nèi)表面上的金屬層由形成在這些基板以及背面板外面的電極進(jìn)行電連接，形成在中央基板兩面上的金屬層由至少設(shè)置在背面板的通孔以及形成在背面板外表面的電極進(jìn)行電連接。
10．如權(quán)利要求8中所述的電器件，特征在于3片基板與背面板一方的面粘合成一體，位于外側(cè)基板的一個(gè)內(nèi)表面上的金屬層連接到形成在該基板以及背面板外表面上的電極上，位于兩側(cè)基板內(nèi)表面上的金屬層之間，由形成在背面板內(nèi)表面上的金屬帶電連接，形成在中央基板兩面上的金屬層由至少設(shè)置在背面板上的通孔以及形成在背面板外表面上的電極進(jìn)行電連接。
11．如權(quán)利要求9中所述的電器件的制造方法，特征在于包括以下的工藝把背面板與3片基板用樹脂成形為一體，在外側(cè)基板的內(nèi)表面上與中央基板的兩面上形成金屬層，而且在外側(cè)基板的外表面以及背面板的外表面上形成連接外側(cè)基板內(nèi)表面上的兩個(gè)金屬層的第1電極，至少在設(shè)置于背面板上的通孔以及背面板外表面上形成連接中央基板兩面上的金屬層的第2電極，在基板之間，插入在兩個(gè)面上具有金屬層的正溫度系數(shù)元件。
12．一種制造方法，是同時(shí)制造權(quán)利要求10中所述的2個(gè)電器件的方法，其特征在于包括以下工藝把背面板與5片基板形成為一體，在最外側(cè)基板的內(nèi)表面上和其它3片基板的兩面上形成金屬層，在最外側(cè)基板的外表面和背面板的外表面上形成連接最外側(cè)基板內(nèi)表面上的每一個(gè)金屬層的第1電極，至少在設(shè)置于背面板的通孔以及背面板的外表面上形成與被夾在最外側(cè)基板與中央基板之間的每一個(gè)中間基板兩面上的金屬層連接的第2電極，而且在背面板的內(nèi)表面上形成把最外側(cè)基板內(nèi)表面上的每一個(gè)金屬層與中央基板一個(gè)面上的金屬層電連接的金屬帶，在基板之間，插入在兩面上具有金屬層的正溫度系數(shù)元件，沿著其厚度方向垂直切斷中央基板。
13．如權(quán)利要求12中所述的方法，特征在于中央基板的厚度至少是其它基板厚度的2倍。
14．如權(quán)利要求12中所述的方法，特征在于把背面板內(nèi)表面上的金屬帶形成在形成于該內(nèi)面的槽中。
全文摘要
本發(fā)明是具有一對(duì)電極;3片基板以及插入到基板之間在兩個(gè)面上都具有金屬層的正溫度系數(shù)元件的電器件,外側(cè)基極在各自的內(nèi)表面上具有金屬層,雙方的金屬層電連接到一對(duì)電極的一方,而且電接觸與該金屬層面對(duì)的正溫度系數(shù)元件的金屬層,中央的基極在其兩個(gè)面上都具有金屬層,這些金屬層電連接到一對(duì)基板的另一方,而且電接觸與該金屬層面對(duì)的正溫度系數(shù)元件的金屬層。該電器件能夠不增加作為總體的投影面積,增大PTC元件的面積。
文檔編號(hào)H01C7/02GK1280701SQ98811812
公開日2001年1月17日 申請日期1998年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月3日
發(fā)明者蓮沼貴司, 鈴木克彰, 飯村干夫 申請人:泰科電子雷伊化學(xué)株式會(huì)社