[发明专利]表面粘着型热敏电阻元件

说明书

技术领域

本发明涉及热敏电阻技术，且特别涉及一种以导电高分子材料制成的表面粘着型(SMD)可变热敏电阻元件，如正温度系数(PTC)元件、负温度系数(NTC)元件，以提供过电流保护及异常温度环境的感测。

背景技术

由于具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient；PTC)或负温度系数(Negative Temperature Coefficient；NTC)特性的导电复合材料的电阻对温度变化具有反应敏锐的特性，可作为电流感测元件的材料。以PTC为例，由于PTC导电复合材料在正常温度下的电阻可维持极低值，使电路或电池得以正常运作。但是，当电路或电池发生过电流(over-current)或过高温(over-temperature)的现象时，其电阻值会瞬间提高至一高电阻状态(至少102Ω以上)，而将过量的电流降低，以达到保护电池或电路元件的目的。

在高密度线路设计及制造中，对保护元件在尺寸的要求上，需达到轻、薄、微小的要求，而且在安装上需达到表面粘着型元件的设计。因此，以有机高分子材料制作的热敏电阻元件，已被设计成不同型式的表面粘着型电子元件。然而，当元件应用于例如LED照明的高温环境时，受到元件尺寸的限制，以及热传不良等因素，将导致产品的维持电流(hold current)无法提升。另外，若元件的绝热性过高，也可能造成对环境温度的敏感性过低的问题。

发明内容

为了克服以上所设计的缺失，本发明的特点在于热敏电阻中采用具导热特性的绝缘材料，以期快速导热。以此提升元件的维持电流与增加对于环境的温度感应的敏感度。

本发明一实施例揭露一种表面粘着型热敏电阻元件，其包括电阻元件、第一电极、第二电极及至少一导热绝缘层。电阻元件包含第一导电构件、第二导电构件及高分子材料层，其中该高分子材料层叠设于第一导电构件及第二导电构件之间，且具有正温度或负温度系数的特性。高分子材料层与第一及第二导电构件沿第一方向共同延伸为层叠状结构。第一电极电气连接该第一导电构件，第二电极电气连接该第二导电构件，且与第一电极电气隔离。第一及第二电极的导热率至少为50W/mK。导热绝缘层包含高分子绝缘基底及导热填料，且设置于该第一电极及第二电极之间。该导热绝缘层的导热率介于1.2W/mK～13W/mK。

一实施例中，表面粘着型热敏电阻元件还包括第一导电连接件及第二导电连接件。第一导电构件沿与第一方向垂直的第二方向延伸，以电气连接该第一电极及第一导电构件，且该第一导电连接件与该第二导电构件电气隔离。第二导电连接件沿该第二方向延伸，电气连接该第二电极及第二导电构件，且该第二导电连接件与该第一导电构件电气隔离。至少一导热绝缘层包含第一导热绝缘层及第二导热绝缘层，该第一导热绝缘层及第二导热绝缘层分别设置于该第一导电构件及第二导电构件表面。

一实施例中，该高分子绝缘基底包含热固型环氧树脂及热塑型塑胶的交互穿透结构(Inter-Penetrating Network；IPN)，其具有单一玻璃转换温度。另一实施例中，高分子绝缘基底包含其中散布有纤维支撑材料的热固型环氧树脂。

本发明通过改善传统的SMD产品材料特性，增加元件的导热效率，以此大幅提升元件的热传效率，进而提升产品的维持电流。另外，本发明也可增加对于环境温度的敏感性，以提供电池元件保护与各式电子产品应用。

附图说明

图1为本发明第一实施例的表面粘着型热敏电阻元件的示意图；

图2为图1中表面粘着型热敏电阻元件沿1-1剖面线的剖面示意图；

图3为本发明第二实施例的表面粘着型热敏电阻元件的示意图；

图4为本发明第三实施例的表面粘着型热敏电阻元件的示意图；

图5为本发明第四实施例的表面粘着型热敏电阻元件的示意图；以及

图6为本发明第五实施例的表面粘着型热敏电阻元件的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、30、40、50、60：热敏电阻元件

11、31、51、61：电阻元件

12、32、52、62：高分子材料层

13、33、53、63：第一导电构件

14、34、54、64：第二导电构件

15、16、35、36、55、65：导热绝缘层

17、37、57、67：第一电极

18、38、58、68：第二电极

19、39、59、69：第一导电连接件