专利名称：表面安装的热敏电阻及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种随温度改变电阻值的热敏电阻，特别涉及一种安装于一PCB(印刷电路板)上并具有保护其它电路元件功能的表面安装的热敏电阻。
背景技术：
在传导性材料中，一些材料随温度改变它们的电阻率。利用这些材料制成的电阻元件通常被称为“热敏电阻”，其典型地归类为电阻随温度的上升而减小的NTC(负温度系数)电阻元件和电阻随温度的上升而增大的PTC(正温度系数)电阻元件。
特别地，由于PTC电阻元件的电阻低，其在如常温的低温下导通电流，而如果其电阻增大到原始状态的1000至10000倍而引起过载电流或周围温度升高并使得材料温度升高，则PTC电阻元件会中断电流。因此，PTC电阻元件通常用作一安装于PCB上的元件，用以通过限制过载电流来保护其它电路元件。
同时，如下简要所述，特别是在当前的趋势下，由于各种电路元件安装于PCB上，热敏电阻在其安装位置和结构上会受到许多限制。
热敏电阻通常构造为，电极分别被层压于由PTC材料制成的一个层的上表面和下表面上。如上构造的热敏电阻是通过将形成于该热敏电阻下表面上的一电极焊接于一预先形成于PCB表面上的电极焊盘(electrode pad)来安装的。这时就需要一分离的线路，用以将形成于热敏电阻上表面上的电极连接到PCB上的电极焊盘，其在PCB上也需要相应的处理和空间。因此，为了避免这样的缺陷，热敏电阻下表面上的电极并不形成于下表面的整个区域上，而是形成于一局部部分之外的区域上，并且与下表面上的电极分离的一金属模形成于该局部部分中。该金属模和该上电极通过PTC材料层的一侧面电连接。然后，当热敏电阻安装于PCB上时，热敏电阻下表面上的电极和金属模可焊接于各焊盘，由此并不需要分离的线路或空间。
然而，这样的热敏电阻具有如下的一些问题。
首先，会出现所谓的墓碑(Tombstone)或曼哈顿(Manhattan)现象。当热敏电阻安装于PCB上时，该热敏电阻被排列于该电极焊盘上，在该热敏电阻中，一焊料涂布于其下表面上的金属模和电极上，然后通过加热使该焊料回流。由于施加的热量，热敏电阻的PTC材料和电极材料会膨胀。然而，它们具有不同的热膨胀系数，并且特别地，该热敏电阻在结构上是不对称的，其具有这样的结构，即上表面上的金属模和电极通过PTC材料层的一个侧面来连接，所以其左、右压力不同，由此使得热敏电阻在PCB的平面上变得倾斜。结果，焊料的物理和电可靠性较大地恶化。为了减少这些问题，美国专利号6,380,839提出了一种热敏电阻结构，在该结构中，热应力缓解区域形成于上、下表面上的电极中，但这不能提供一种根本的解决办法。
此外，在上表面上的电极和下表面上的金属模之间，通过PTC材料层的一侧面的连接会降低物理和电可靠性。也就是说，由于焊料回流期间施加的热量以及热敏电阻使用时的温度升高造成的PTC材料的膨胀压力会严重影响PTC材料层的该侧面，并且如果这样的压力造成形成于PTC材料层的该侧面上的连接部分中的裂缝，则该裂缝会沿着PTC材料层的侧面蔓延，由此可能切断该电连接。
在包括上述美国专利的现有技术中，热敏电阻按如下所述进行制造。首先，在一薄片上平行地形成多个切口，该薄片这样构造，即将如铝箔的金属膜涂布于一PTC材料层的两侧，然后上、下表面上的电极或金属模通过这些切口电连接。该切口形成随后的PTC材料层的前述侧面。期望的电极图形形成于这些切口之间，然后进行例如阻焊层涂布和焊料涂布等处理，以相继地在这些切口中形成多个热敏电阻。最后，该薄片在垂直于这些切口的方向上被切开，由此大量生产相同结构的热敏电阻。
然而，如果这样的长切口形成于该薄片中，切口之间的部分会在制造过程中由于重力而下垂，或者由于在该过程中产生的热量而扭曲。这会导致在电极图形化过程或阻焊层涂布过程中不能准确地形成该图形，而由此增大故障率。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的问题，因此本发明的一目的在于提供具有优良物理和电可靠性并且确保常温下电流顺畅的热敏电阻。
本发明的另一目的在于提供一种热敏电阻，该热敏电阻的构造能够提供一种根本地解决前述墓碑现象的办法，并且确保了上、下表面上电极的连接部分通过热敏电阻材料层的侧面很好地承受裂缝。
本发明的再一目的在于提供一种制造热敏电阻的方法，该方法能够大量生产热敏电阻而不会造成在其制造过程中的扭曲或增大故障率。
为了实现上述目的，按照本发明的热敏电阻构造为，在薄膜电阻元件的各上、下表面上形成的电极图形互相分离，但通过其间插入的绝缘缝隙而相互吻合，所以根本地消除了由不对称结构造成的墓碑现象。
也就是说，按照本发明的一方案的热敏电阻包括一随温度改变电阻的薄膜电阻元件；第一和第二电极，形成于该薄膜电阻元件的一个表面上，以便相互电隔离；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于电连接该第二电极和该第四电极，其中，该第一和第二电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称吻合(engaged)的形状，同时，该第三和第四电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称吻合的形状。
优选地，该第一和第二电极具有一与该第三和第四电极的图形旋转对称的图形，从而在该热敏电阻被翻转时，该热敏电阻表面上的图形是重合的。
此外，该第一和第二电极之间以及该第三和第四电极之间的绝缘缝隙具有各种形状，如曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。
同时，按照本发明另一方案的热敏电阻构造为，在该薄膜电阻元件的两个表面的一个上形成的电极图形以如上所述的方式对称吻合，并且用以连接两个表面上的电极的一连接部分包围该薄膜电阻元件侧面的一部分而非全部，以防止可能产生的连接部分的裂缝蔓延。
也就是说，按照本发明这个方案的热敏电阻，包括一薄膜电阻元件，其在一个侧面和与该一个侧面相对的另一侧面上具有槽，该薄膜电阻元件随温度改变电阻；第一和第二电极，具有通过其间插入的一绝缘缝隙在该薄膜电阻元件的一个表面上相互对称吻合的形状；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的一个侧面，电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的另一侧面，电连接该第二电极和该第四电极。
另一方面，为了实现上述目的，本发明提供一种制造热敏电阻的方法，在该热敏电阻中，多个伸长的通孔以矩阵形状形成于一薄膜电阻薄片中，并且该热敏电阻形成于该通孔间的各区域中。
也就是说，制造按照本发明的一个方案的热敏电阻的方法包括预备一薄片，该薄片构造为将金属膜层压于一随温度改变电阻的薄膜电阻元件的两个表面上；以一矩阵图形在该薄片中形成具有一预定宽度和一大于该宽度的长度的多个通孔；通过该通孔的一侧壁，电连接在该薄片的两个表面上层压的该金属膜；通过将该金属膜图形化形成一电极图形；以及切割其中形成有该电极图形的该薄片，使得在该通孔的宽度方向上的相邻通孔之间的一区域形成为一个单元。
此外，本发明的目的可通过这样的方式来实现，即在一薄膜电阻薄片中形成圆形或椭圆形通孔，在两侧上的电极通过该通孔电连接，然后使两侧上的电极图形旋转对称。
也就是说，制造按照本发明另一方案的热敏电阻的方法包括预备一薄片，该薄片构造为将金属膜层压于一随温度改变电阻的薄膜电阻元件的两个表面上；以一矩阵图形在该薄片中形成多个圆形或椭圆形通孔；通过该通孔的一侧壁，电连接在该薄片的两个表面上层压的该金属膜；通过将该金属膜图形化形成一电极图形；以及切割其中形成有该电极图形的该薄片，使得在一个沿着该通孔排列方向上，相邻通孔之间的一区域形成为一个单元，其中，在形成该电极图形的步骤中，对于在该薄片的两个表面上形成的各金属膜，该金属膜在一个方向上的相邻通孔之间的各区域中被局部去除，使得该电极图形形成为相互分离但彼此对称吻合的两个部分，并使得该电极图形在该薄片被翻转时重合。
从参照附图对实施例的如下描述，本发明的其它目的和方案将变得更为明显，其中图1a是按照本发明实施例的热敏电阻的透视图；图1b是图1a中所示的热敏电阻的电极图形的平面图；图2a是按照本发明另一实施例的热敏电阻的透视图；图2b是图2a中所示的热敏电阻沿B-B线的截面图；图3是按照本发明又一实施例的热敏电阻的平面图；图4a至4c是用于本发明实施例的电极图形的各种实例的平面图；图5a和5b是沿图4a的5-5线的截面图；图6a至6g分别是用于说明一种制造按照本发明实施例的热敏电阻的方法的平面图和局部截面图；图7是用于说明一种制造按照本发明另一实施例的热敏电阻的方法的平面图；以及图8是用于说明一种制造按照本发明又一实施例的热敏电阻的方法的平面图。
具体实施例方式
下面将参照附图，具体地描述本发明的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语并不理解为限定于一般和字面意义，而应基于这样的原则，即允许发明人适当地限定术语以进行最佳的说明来根据与本发明的技术方案相对应的意义和概念进行解释。因此，这里提议的描述只是用作描述目的的优选实例，并非用于限定本发明的范围，所以应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行其它的等效替换和改型。
图1a是按照本发明实施例的热敏电阻的透视图，而图1b是说明图1a中所示的热敏电阻100的电极20的图形的平面图。
参照图1a和1b，本发明的热敏电阻包括随温度改变其电阻的薄膜电阻元件10；电极20，其分别以一预定图形层压于电阻元件的上、下表面上；连接部分30，用于电连接上、下表面上的电极；阻焊层(solder resists)40，用于覆盖热敏电阻的上、下表面；以及焊料层(solders)50，形成为包围热敏电阻的两侧。
为更具体地描述热敏电阻，电阻元件10由其中分散有导电粒子的聚合物制成，以电性地呈现PTC或NTC的特性。该聚合物可采用聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯聚合物，并且该导电粒子可采用碳黑或其它金属粒子。
形成于电阻元件10的上、下表面上的电极20可由例如铝、铜或铜合金之类的金属制成，并且电极20以预定图形被图形化。在电阻元件10的上表面上形成的电极图形分离为两个部分，但这两个部分通过其间插入的曲柄形状的绝缘缝隙来彼此配合，如图1b中所示。此外，在电阻元件10的下表面上形成的电极图形也同样被分离为两个部分，而这两个部分通过在其间插入的一曲柄形状的绝缘缝隙彼此配合。也就是说，该实施例的电极图形形成为一旋转对称图形，该图形在热敏电阻100翻转时可提供一重合图形。因此，根本地消除了墓碑现象，并且由于无需区分热敏电阻的上、下表面，该实施例的热敏电阻可更容易地安装于PCB上。
连接部分30由例如铜或铜合金之类的金属制成，并且以与电极20的图形相同的方式形成。连接部分30通过包围热敏电阻100的侧面分别覆盖电极20，并且电连接上、下表面上的电极。
阻焊层40与绝缘缝隙14一起，分别形成于热敏电阻100的上、下表面的中央部分处的电极图形上。因此，在随后描述的焊接形成过程中，在形成阻焊层40的区域并不形成焊料层50。同时，为便于理解，图1a的透视图示出了阻焊层40被局部地切割，从而形成于阻焊层40下方的电极20和连接部分30局部地暴露出来。
通常由Sn/Pb电镀制成的焊料层50形成为与连接部分30接触，以包围热敏电阻100的侧面。当热敏电阻100安装于PCB上时，焊料层50被焊接为与PCB上形成的一电极焊盘接触，其由此用作一接头，用以确保向热敏电阻的电极20提供电流。
同时，在热敏电阻的两侧，虽然并未特别地限定一具体形状，但是大体上形成一半圆的槽72。电阻元件10、电极20和连接部分30通过该槽72暴露出来。也就是说，连接部分30并不形成于热敏电阻100的整个侧面上，而是形成于除槽72之外的侧面的一区域上。因此，虽然在例如焊料回流处理的热处理过程中或者在使用热敏电阻的同时，在热敏电阻100的侧面处的连接部分30中会发生裂缝，但仍能够防止该裂缝穿过整个侧面上蔓延。此外，槽72可用于检查连接部分的残次。也就是说，当通过图像仪器检查该连接部分时，一具有大的光对比度的电连接部分和一无电连接的部分会位于一个侧面中，由此便于检查。
同时，虽然形成图1b中所示的电极图形，使得两个部分通过其间插入的曲柄形状的绝缘缝隙14相互吻合，但该实施例的电极图形并不限于此类情况。例如，各种形状，如矩形波形状、锯齿形状(或切割的波形形状)和波浪形状也可使用，如图4a至4c所示。
这里重要的是，绝缘缝隙具有小于电阻元件厚度的宽度，并保持电极图形的水平和旋转对称形状。通过采取电极图形这样的水平和旋转对称形状，根本地消除了墓碑现象，并且绝缘缝隙的较小宽度确保了电阻元件的上或下表面上的相邻电极图形之间顺畅的电流Ig(见图5a和5b)，由此在常温下(也就是说在热敏电阻的正常操作中)流动充分的电流。
最后，由于形成了电极图形，使得以作为边界的绝缘缝隙14为基础的相邻的第一电极22a和第二电极22b相互吻合，所以被施加不同电压的相邻电极与该电阻元件一起构成一种电阻器。此外，由于第一和第二电极可选择地以该边界为基础排列，所以当这些电极被视为一整体时，这些电极象这样构造，即多个具有可选极性的电阻器平行地排列，由此降低整体电阻。
另外，在常温下流过热敏电阻的电流量会随着连接部分30的连接方式而变化，其中该连接部分30电连接在电阻元件10的上表面上形成的电极20和在下表面上形成的电极20。如上所述，该连接部分30形成于电阻元件10的侧面上，并要考虑下面描述的某些情况一种情况是，对于图4a中所示的电极图形，从该图中可以看到，该连接部分连接热敏电阻两侧的电阻元件的上、下表面；另一种情况是，从该图中可以看到，该连接部分连接在热敏电阻上、下表面的电阻元件的上、下表面上形成的电极。
图5a和5b示意性示出了这些情况中的电流流动的截面图。在图5a中，在图4a中的热敏电阻的两侧，连接部分30连接电阻电极10的上表面上形成的第一电极22a和下表面上形成的第三电极22c，以及上表面形成的第二电极22b和下表面上形成的第四电极22d。这时如图5a中所示，如果向第一和第二电极22a和22b施加电压(严格地说，向待安装于PCB上的热敏电阻的下表面上形成的第三和第四电极22c和22d施加电压)，电流Ig会流经在电阻元件10的上、下表面上形成的相邻电极之间(或通过绝缘缝隙)的电阻元件的表面层，同时电流Ir也会在电阻元件10厚度方向上，在其间插入有电阻元件10的上、下表面上的对置电极之间流动。
在图5b中，连接部分30连接电阻元件10的上表面上形成的第一电极22a和下表面上形成的第四电极22d，以及上表面上形成的第二电极22b和下表面上形成的第三电极22c。这时，如果向第一和第二电极22a和22b施加电压(严格地说，向待安装于PCB上的热敏电阻的下表面上形成的第三和第四电极22c和22d施加电压)，电流Ig会流经形成于电阻元件10的上、下表面上的相邻电极之间(或通过绝缘缝隙)的电阻元件的表面层。然而，其间插入有电阻元件10的对置电极已经通过连接部分30电连接以具有相同极性，所以在电阻元件10的厚度方向上没有电流流过。因此，相对于图5a而言，图5b的连接结构具有有限的电流路径。
图2a是按照本发明另一实施例的热敏电阻的透视图，图2b是图2a的沿B-B线的截面图。现在针对与前面实施例的热敏电阻的不同之处，参照图2a和2b说明按照该实施例的热敏电阻200的结构。
该实施例的热敏电阻200与前面实施例的不同点在于它的侧面和连接部分32的结构。也就是说，前面实施例的连接部分30通过除形成于侧面中的槽72之外的热敏电阻100的侧面，电连接形成于上、下表面上的电极，而该实施例的连接部分通过在热敏电阻200的侧面中形成的槽72，电连接形成于上、下表面上的电极20。此外，焊料层52相应地仅形成于槽72上。除侧面之外的其它部分具有相同的结构，并且由与前面实施例相同的材料制成。
按照该实施例，与前面实施例相似，热敏电阻200的结构是水平和旋转对称的，所以根本地消除了墓碑现象，并且当在PCB上安装热敏电阻时无需区分热敏电阻的上、下表面。
此外，由于连接部分32形成于弯曲的槽72中，如果产生裂缝，其也几乎不蔓延。而且，由于电连接的部分和未电连接的部分从相同的侧面示出，所以很容易检测连接部分的残次。
同时，按照前述实施例的热敏电阻的结构也可进行各种改型。例如，虽然描述了相同的电极图形形成于上述实施例的上、下表面上，从而电极图形在热敏电阻翻转时重合，但是上、下表面的电极图形可具有不同的形状。并且，待安装于PCB上的下表面上的电极图形可具有如图3中作为实例而示出的外观简单的图形，而不是其左、右图形相互吻合的前述图形，从而热敏电阻可更加稳定地与PCB上形成的电极焊盘的更大区域进行接触。
此外，虽然在前面的实施例中描述了半圆槽72形成于热敏电阻100和200的侧面中，但该槽可不同地改型为具有各种形状，如半椭圆、“V”型或矩形形状。而且，虽然在前面的实施例中描述了连接部分30和32通过包围除槽72之外的侧面或槽72的内壁，电连接上、下表面上的电极，但也能够通过热敏电阻的整个平的侧面而不形成槽，来电连接上、下表面上的电极。
而且，虽然在前面的实施例中描述了连接部分30和32形成为包围热敏电阻的侧面，但其它改型也是可能的。例如，能够形成一在热敏电阻中垂直穿透电阻元件10的通孔，然后经过该通孔形成一连接部分。另外，在随后结合图6a描述的热敏电阻的制造过程中，还能够在预备一其上层压电阻元件10和金属膜20(或电极)的薄片的步骤中，将与形成于电阻元件的上、下表面上的金属膜20接触的金属线路(未示出)设置于为聚合物薄片的相邻电阻元件之间，以形成一连接部分。总而言之，如果在热敏电阻的上、下表面上形成的电极图形是水平和垂直对称用以消除墓碑现象的，那么连接部分的结构和形状不用专门的限定。
现在，将具体地描述一种用于大批制造上述按照本发明所述热敏电阻100和200的方法。
图6a至6g是用于说明制造按照本发明第一实施例的热敏电阻100(见图1a)的方法的示图，在各图中，位于左区域中的是平面图，位于右圈中的是沿C-C线的局部截面示意图。
图6a示出了切割为适当大小的薄膜电阻元件的薄片。该薄片构造为，使随后将作为热敏电阻电极的金属膜20层压于其电阻值随温度变化的NTC或PTC电阻元件10的两个表面上。该薄片可通过将如铝或铜等金属电解镀或无电镀到其中分散有导电粒子的一聚合物薄片的上、下表面上，或者通过将金属箔压在该聚合物薄片的两个表面上来制成。然后将这样制成的薄片切割为适当大小并且清洗该薄片，以在之后的过程中容易处理。
接着，如图6b中所示，穿透多个具有预定宽度和长度的通孔12。多个通孔12排列在纵向和横向方向上，即以矩阵图形排列。在通孔12的宽度方向(或图中的纵向方向)上，相邻通孔之间的各区域形成一热敏电阻。同时，通孔12是在纵向方向上以规则的间隔形成的，其与在传统薄片中以某一方向相继形成的长切口不同。因此，该薄片在后续处理中不会沿着通孔的纵向方向下垂或弯曲。
然后，如图6c中所示，将铜或铜合金电镀到其中形成有通孔12的薄片的整个表面上，用以通过通孔12电连接上、下表面上的金属膜20。这样形成的铜或铜合金的镀膜30即形成了前述的连接部分。
之后，如图6d所示，将通孔12之间的各区域中形成的金属膜20和镀膜30图形化，以形成一预定的电极图形和一预定的连接部分图形。具体地，在图6c的薄片上涂布光阻剂，然后暴露于日光下形成一想要的图形，然后以形成的光阻剂图形作为一蚀刻掩模，相继地蚀刻镀膜30和金属膜20，从而如图6d中所示，电阻元件10会以一曲柄形状暴露出来。在此之后，移去该光阻剂图形以形成如图6d中所示的薄片。
在该过程中，电阻元件10的一暴露区域形成前述的绝缘缝隙14。这时，虽然已示出和描述了绝缘缝隙14具有曲柄形状，但绝缘缝隙14的形状可改变为各种形状，如在图4a至4c中所示的矩形波形状、锯齿形状和波形形状。此外，在薄片上、下表面上形成的绝缘缝隙14可具有相同的形状或不同的形状。
接着，如图6e中所示，阻焊层40形成于薄片的上、下表面与绝缘缝隙14上的一需要绝缘的区域上。最后，阻焊层40形成于除通孔12上及附近的面积之外的区域上。阻焊层也能以各种方式形成，比如丝网印刷、液体光刻(liquid photolithography)、干膜层压或类似的方式。
然后，在其上已形成阻焊层40的薄片上进行Sn/Pb电镀，由此在除了其上已形成如图6f所示的阻焊层40的区域之外，在通孔12的内圆周和附近形成焊料层50。当随后将热敏电阻安装在PCB上时，该焊料层将用作一接头，该接头通过焊料回流方法连接于PCB上的电极焊盘。
最后，如图6g中所示，沿着切割线60切割该薄片，由此使得在通孔12宽度方向上相邻通孔之间的各区域形成一单元热敏电阻。这时，将通孔12的侧壁的中间部分切割成圆形或椭圆形状70，由此便完成了如图1a所示的在其侧面具有槽72的热敏电阻。切割薄片可通过锯切处理或使用模具的金属板成型来实现。同时，如果圆形或椭圆形状的穿孔处理在图6g中去除，也能够制造出这样构造的热敏电阻，即其上、下表面的电极通过热敏电阻的整个侧面来连接。
图7用于说明制造根据本发明第二实施例的热敏电阻200(见图2a)的方法。下面的描述着重于与第一实施例的热敏电阻制造方法不同的方面。
如上所述，图2a的热敏电阻200具有这样的侧面结构，即上、下表面的电极通过半圆或半椭圆槽72来连接，这与图1a的热敏电阻100不同。为了制造这样的热敏电阻200，圆形或椭圆通孔16形成于如图6a中所示的薄片中，而不是图6b中的伸长通孔12，然后，在进行形成连接部分的处理、电极图形化处理、形成阻焊层和焊料层的处理之后，如图7中所示，沿切割线60和62切割该薄片。
同时，在图6g和7的实例中，由于相同的曲柄形状的绝缘缝隙14形成于通孔12和16之间的各区域中，从图中可见，该薄片浪费了上、下部分中除通孔之外的某些边缘。这是因为通孔是以规则的间隔排列的，而在垂直方向上并不形成连续的长切口，从而使该薄片在热敏电阻的制造过程中不会弯曲。
对于该事实，该实施例的热敏电阻200可构造为使通孔16最初并不连续，这与图6g中由原本连续的长切口间断形成而产生的通孔12并不相同。因此，与图8相似，其不是在形成各热敏电阻以具有相同形状的一区域上形成绝缘缝隙18的，而是可以通过在附图垂直方向上交替地在左或右方向上翻转该曲柄形状连续地形成该缝隙18，然后沿着切割线60和62切割薄片，由此制造热敏电阻200。结果，不具有将造成浪费的切割线60之间的边缘，由此杜绝了浪费。
本发明已进行了详细地描述。然而，应当理解，由于从该具体的描述中，本发明的精神和范围内的各种变化和改型对于本领域的普通技术人员会变得明显，所以在说明本发明优选实施例的同时仅为了说明而给出了详细描述和具体实例。
工业应用性本发明的热敏电阻在结构上具有对称形状，所以能够根本地防止不对称结构所造成的墓碑现象。此外，由于在热敏电阻的相同表面上会被施加不同电压的电极排列为通过其间插入的绝缘缝隙而彼此吻合，所以电流会增大，由此改善常温下热敏电阻的电阻特性。
而且，由于该槽在热敏电阻的侧面中形成，并且上、下表面上的电极通过该槽或通过该槽之外的侧面电连接，所以本发明的热敏电阻可防止可能在连接部分中产生的裂缝沿着热敏电阻的侧面蔓延，由此能够提供具有高可靠性的热敏电阻。
此外，按照制造热敏电阻的方法，由于伸长的通孔以规则的间隔、纵向和横向地以矩阵图形排列于薄片中，所以能够防止薄片在热敏电阻的制造过程中弯曲。
权利要求
1.一种热敏电阻，包括一随温度改变电阻的薄膜电阻元件；第一和第二电极，形成于该薄膜电阻元件的一个表面上，以便相互电隔离；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于电连接该第二电极和该第四电极，其中，该第一和第二电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称啮合的形状，同时，该第三和第四电极具有通过其间插入的一绝缘缝隙而相互对称吻合的形状。
2.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一和第二电极具有一与该第三和第四电极的图形旋转对称的图形，从而在该热敏电阻被翻转时，该热敏电阻表面上的图形是重合的。
3.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一和第二连接部分通过分别包围该薄膜电阻元件的一个侧面以及与该一个侧面相对的另一侧面，电连接该第一和第三电极以及该第二和第四电极。
4.如权利要求3所述的热敏电阻，其中，在该薄膜电阻元件的该一个侧面和另一侧面上分别形成有槽，并且该第一和第二连接部分通过分别包围除所述槽之外的该一个侧面和另一侧面，电连接该第一和第三电极以及该第二和第四电极。
5.如权利要求3所述的热敏电阻，其中，在该薄膜电阻元件的该一个侧面和另一侧面上分别形成有槽，并且该第一和第二连接部分通过分别包围该一个侧面和另一侧面的所述槽，电连接该第一和第三电极以及该第二和第四电极。
6.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一和第二电极之间以及该第三和第四电极之间的绝缘缝隙具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。
7.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，不同极性的电压施加于该第一和第二电极或该第三和第四电极上，以致不同极性的电压被施加于该薄膜电阻元件的一个表面上的相邻电极上及其间插入有该薄膜电阻元件的相互对置的电极上。
8.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该绝缘缝隙具有小于该薄膜电阻元件厚度的宽度。
9.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该薄膜电阻元件由具有正温度系数的聚合物制成。
10.如权利要求1所述的热敏电阻，其中，该第一至第四电极由铜或铜合金制成。
11.一种热敏电阻，包括一薄膜电阻元件，其在一个侧面和与该一个侧面相对的另一侧面上具有槽，该薄膜电阻元件随温度改变电阻；第一和第二电极，具有通过其间插入的一绝缘缝隙在该薄膜电阻元件的一个表面上相互对称吻合的形状；第三和第四电极，形成于该薄膜电阻元件的与上述表面相对的另一表面上，以便相互电隔离；一第一连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的一个侧面，电连接该第一电极和该第三电极；以及一第二连接部分，用于通过包围除形成于该薄膜电阻元件中的该槽之外的另一侧面，电连接该第二电极和该第四电极。
12.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，该第一和第二电极之间的绝缘缝隙具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。
13.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，不同极性的电压施加于该第一和第二电极或该第三和第四电极上，以致不同极性的电压被施加于该薄膜电阻元件的一个表面上的相邻电极及其间插入有该薄膜电阻元件的相互对置的电极上。
14.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，该绝缘缝隙具有小于该薄膜电阻元件厚度的宽度。
15.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，该薄膜电阻元件由具有正温度系数的聚合物制成。
16.如权利要求11所述的热敏电阻，其中，该第一至第四电极由铜或铜合金制成。
17.一种制造热敏电阻的方法，包括预备一薄片，该薄片构造为将金属膜层压于一随温度改变电阻的薄膜电阻元件的两个表面上；以一矩阵图形在该薄片中形成具有一预定宽度和一大于该宽度的长度的多个通孔；通过该通孔的一侧壁，电连接在该薄片的两个表面上层压的该金属膜；通过将该金属膜图形化形成一电极图形；以及切割其上形成有该电极图形的该薄片，使得在该通孔的宽度方向上的相邻通孔之间的一区域形成为一个单元。
18.如权利要求17所述的制造热敏电阻的方法，其中，在形成该电极图形的步骤中，对于至少一个形成于该薄片两个表面上的金属膜，该金属膜在该通孔的宽度方向上的相邻通孔之间的各区域中被局部去除，使得该电极图形形成为相互分离但对称吻合的两个部分。
19.如权利要求18所述的制造热敏电阻的方法，其中，去除该金属膜，使得一去除金属膜的区域具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。
20.如权利要求17所述的制造热敏电阻的方法，其中，在形成该电极图形的步骤中，对于在该薄膜的两个表面上形成的各金属膜，该金属膜在该通孔的宽度方向上的相邻通孔之间的各区域中被局部去除，使得该电极图形形成为相互分离但吻合的两个部分，并使得该电极图形在该薄片被翻转时重合。
21.如权利要求20所述的制造热敏电阻的方法，其中，去除该金属膜，使得一去除金属膜的区域具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。
22.如权利要求17所述的制造热敏电阻的方法，其中，切割该薄片的步骤包括一切割该通孔的纵向侧壁的一部分以在该侧壁上形成一槽的步骤。
23.如权利要求17所述的制造热敏电阻的方法，其中，在形成该电极图形的步骤和切割该薄片的步骤之间，还包括将阻焊层涂布于除该通孔附近的一部分之外，其上已形成有电极图形的该薄片的两个表面上；以及在未涂布阻焊层的通孔附近所暴露的电极图形上形成一焊料层。
24.一种用于制造热敏电阻的方法，包括预备一薄片，该薄片构造为将金属膜层压于一随温度改变电阻的薄膜电阻元件的两个表面上；以一矩阵图形在该薄片中形成多个圆形或椭圆形通孔；通过该通孔的一侧壁，电连接在该薄片的两个表面上层压的该金属膜；通过将该金属膜图形化形成一电极图形；以及切割其中形成有该电极图形的该薄片，使得沿着该通孔的排列方向上的相邻通孔之间的一区域形成为一个单元，其中，在形成该电极图形的步骤中，对于在该薄片的两个表面上形成的各金属膜，该金属膜在一个方向上的相邻通孔之间的各区域中被局部去除，使得该电极图形形成为相互分离但对称吻合的两个部分，并使得该电极图形在该薄片被翻转时重合。
25.如权利要求24所述的制造热敏电阻的方法，其中，该金属膜被去除，使得一去除金属膜的区域具有一曲柄、矩形波、锯齿或波浪的形状。
全文摘要
本发明公开一种待安装于一PCB上的热敏电阻，用于保护其它电路元件。在一薄膜电阻元件的两个表面上各自形成的电极图形分别形成为通过其间插入的一绝缘缝隙而相互吻合的两个部分。因此，可以根本上防止由不对称结构造成的墓碑现象。在该热敏电阻的两侧中形成有槽，并且用于电连接在该热敏电阻的两个表面上形成的电极的连接部分是通过这些槽的内侧或通过除这些槽之外的侧面形成的。因此，虽然在该连接部分会发生裂缝，但能够防止该裂缝沿着该热敏电阻的侧面蔓延至整个连接部分。
文档编号H01C7/02GK1598976SQ200410049010
公开日2005年3月23日 申请日期2004年6月14日 优先权日2003年9月17日
发明者韩畯九, 崔水安, 高昌模, 李颜娜, 李钟焕, 金周潭, 李钟昊, 金东贤 申请人:Lg电线有限公司