[发明专利]包括自恢复保险丝的PTC器件

说明书

本文提供的方法包括具有保护部件和沿保护部件的第一主侧延伸的第一电极层的保护器件组件。第一电极层可以包括通过第一间隙与第二部分分离的第一部分。该组件还可以包括沿保护部件的第二主侧延伸的第二电极层，第二电极层包括通过第二间隙与第四部分分离的第三部分，其中，第一间隙与第二间隙对齐。该组件还可以包括设置在第一电极层上方的第一绝缘层，以及设置在第二电极层上方的第二绝缘层。该组件还可以包括围绕保护部件的端部延伸的焊盘，该焊盘进一步在第一绝缘层和第二绝缘层上延伸。

技术领域

本公开一般涉及聚合物温度系数器件，并且更具体地，涉及包括自恢复保险丝的小封装尺寸器件。

背景技术

一种已知的可复位保险丝是正温度系数(“PTC”)器件。PTC热敏电阻材料依赖于与许多导电材料密切相关的物理特性，即导电材料的电阻率随温度升高而增加。通过在其中分配导电填料而制成导电的结晶聚合物表现出这种PTC效应。该聚合物通常包括聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物。某些掺杂陶瓷(例如钛酸钡)也表现出PTC行为。

导电填料导致PTC热敏电阻材料的电阻率随着材料温度的升高而增加。在温度低于某一值时，PTC热敏电阻材料表现出相对较低的恒定电阻率。然而，当PTC热敏电阻材料的温度升高超过该点时，随着温度的略微升高电阻率急剧增加。

如果由PTC热敏电阻材料保护的负载短路，则流过PTC热敏电阻材料的电流增加，并且PTC热敏电阻材料的温度(由于上述i^2R加热)迅速上升到临界温度。在临界温度下，PTC热敏电阻材料会消耗大量功率，导致材料产生热量的速率大于材料向其周围环境散失热量的速率。功耗只在很短的时间(例如，几分之一秒)内发生。然而，增加的功耗会提高PTC热敏电阻材料的温度和电阻，从而将电路中的电流限制在相对较低的值。因此PTC热敏电阻材料充当保险丝的一种形式。

在中断电路中的电流或消除导致短路的条件后，PTC热敏电阻材料冷却至其临界温度以下，达到其正常工作的低电阻状态。结果是可复位的过电流电路保护材料。

即使PTC热敏电阻材料在正常条件下以较低的电阻工作，PTC热敏电阻材料的正常工作电阻也高于其他类型的保险丝(诸如不可复位的金属保险丝)的电阻。较高的工作电阻导致PTC热敏电阻材料上的电压降高于类似额定值的不可复位的金属保险丝的电压降。电压降和功耗对于电路设计者来说变得越来越重要，他们试图最大化特定电路的驱动能力以及电池寿命。

因此，需要改进的小封装尺寸器件。

发明内容

在一个或多个实施例中，保护器件组件包括保护部件和沿保护部件的第一主侧延伸的第一电极层。第一电极层可以包括通过第一间隙与第二部分分离的第一部分。该组件还可包括沿保护部件的第二主侧延伸的第二电极层，该第二电极层包括通过第二间隙与第四部分分离的第三部分，其中，第一间隙与第二间隙对齐。该组件还可包括设置在第一电极层上方的第一绝缘层和设置在第二电极层上方的第二绝缘层。该组件还可包括围绕保护部件的端部延伸的焊盘，该焊盘进一步在第一绝缘层和第二绝缘层上方延伸。

在一个或多个实施例中，正温度系数(PTC)器件包括PTC保护部件和沿PTC保护部件的第一主侧延伸的第一电极层，其中，第一电极层包括通过第一间隙与第二部分分离的第一部分。PTC器件还可包括沿PTC保护部件的第二主侧延伸的第二电极层，第二电极层包括通过第二间隙与第四部分分离的第三部分，其中，第一间隙与第二间隙对齐。PTC器件还可包括设置在第一电极层上方的第一绝缘层和设置在第二电极层上方的第二绝缘层，其中，第一绝缘层形成在第一间隙内，并且其中，第二绝缘层形成在第二间隙内。PTC器件还可以包括围绕PTC保护部件的端部延伸的焊盘，该焊盘进一步在第一绝缘层和第二绝缘层上方延伸。