復(fù)合式保護(hù)元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電子元件，且特別是有關(guān)于一種復(fù)合式保護(hù)元件。
【背景技術(shù)】
[0002]三C產(chǎn)品或電子科技產(chǎn)業(yè)愈來愈重要，尤其在行動(dòng)與通信裝置的產(chǎn)業(yè)。行動(dòng)裝置講宄的是如何節(jié)能，因?yàn)樾袆?dòng)裝置的電源依賴著電池系統(tǒng)，現(xiàn)今的電池技術(shù)在行動(dòng)裝置上受到空間限制，所以電池的尺寸也受到相當(dāng)?shù)南拗疲诔叽绮蛔兊那闆r下，需提升電池容量，是現(xiàn)今電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。電池的安全性更是大家高度重視的議題，尤其是行動(dòng)裝置的屏幕不斷的變大，解析度不斷的提升，照相功能的復(fù)雜度與閃光燈的電力需求等，行動(dòng)裝置的待機(jī)時(shí)間與使用時(shí)間變成所有制造商必須面臨的挑戰(zhàn)。所以電池容量的提高就變成大家要求的主要課題。但因電池或電池組容量的提高，其安全性就成了更無可回避的議題了。行動(dòng)電源的實(shí)際應(yīng)用上，電池(或電池組)或應(yīng)用線路中的電子元件，最令人在意的就是電池過充(或過電壓)與電池短路(或大電流的沖擊)以及電池或電子元件的過溫。如何在有限的空間內(nèi)設(shè)計(jì)最少與最小的元件，且達(dá)到過電流與過電壓以及過溫的保護(hù)，成為零件制造商追求的目標(biāo)之一。
[0003]現(xiàn)有的保護(hù)元件的等效電路，大多使用兩個(gè)熔絲元件(或保險(xiǎn)絲元件)串聯(lián)與加熱器(發(fā)熱電阻)來組成，加熱器(發(fā)熱電阻)的一端連接兩個(gè)熔絲元件彼此相連的端點(diǎn)，保護(hù)元件的結(jié)構(gòu)包含基板、基板上的電極、低熔點(diǎn)金屬以及加熱器(發(fā)熱電阻)，來設(shè)計(jì)相關(guān)的保護(hù)元件。特別需說明的是，缺點(diǎn)一:加熱器(發(fā)熱電阻)都是配置在基板上，在基板上設(shè)計(jì)加熱器，有的設(shè)計(jì)在基板的上表面，有的設(shè)計(jì)在基板的下表面。如臺(tái)灣專利TW 1255481文獻(xiàn)所記載，其保護(hù)元件的構(gòu)造是將加熱器與低熔點(diǎn)金屬(或低熔點(diǎn)構(gòu)件)設(shè)計(jì)在基板的同一表面上，就有絕緣的問題需考慮，也就是在加熱器與低熔點(diǎn)金屬(低熔點(diǎn)構(gòu)件)之間必須放置一層絕緣層，不然可能會(huì)有彼此短路的疑慮(或改變加熱器電阻值的疑慮)，設(shè)計(jì)上要考慮絕緣層的厚度或不同電極的高低設(shè)計(jì)，來達(dá)到想要的特性。若加熱器與低熔點(diǎn)金屬(低熔點(diǎn)構(gòu)件)設(shè)計(jì)在基板不同的表面上，就須考慮到基板導(dǎo)熱率的問題，因在基板的上表面有三個(gè)子電極與低熔點(diǎn)金屬(或低熔點(diǎn)構(gòu)件)連結(jié)，如何將下表面上的加熱器，所產(chǎn)生的熱快速的傳導(dǎo)到上表面其中一個(gè)子電極，又需延緩傳導(dǎo)至另兩個(gè)子電極，所以在基板不同區(qū)塊有不同導(dǎo)熱率的選擇與加工上增加許多復(fù)雜的程序，另加熱器的電極從下表面連接到上表面，所損耗的熱能需要加熱器產(chǎn)生更多的熱能才能熔斷低熔點(diǎn)金屬塊或低熔點(diǎn)金屬。缺點(diǎn)二:加熱器(或發(fā)熱電阻)都是以單一電阻的設(shè)計(jì)，或受到基板的的表面積的限制，加熱器的電阻值只有一種選擇，加熱器所產(chǎn)生的熱，是由跨接在加熱器兩端的電壓與加熱器的阻抗來決定，若客戶在應(yīng)用上電壓變動(dòng)的范圍較大，需要更大的電阻范圍(或兩種電阻值的選擇)，來調(diào)整加熱器所能產(chǎn)生的熱能，客戶就必須改用其他規(guī)格的保護(hù)元件，如此會(huì)增加零件庫存管理的難度與呆滯物料的風(fēng)險(xiǎn)。缺點(diǎn)三:當(dāng)被保護(hù)裝置需要通過更大的電流時(shí)，保護(hù)元件的過電流保護(hù)的電流規(guī)格也必須提高，其方法之一是增大低熔點(diǎn)金屬塊的截面積(例如:增加可熔斷金屬的厚度)，當(dāng)過電壓的事件發(fā)生時(shí)，加熱器(或發(fā)熱電阻)如何快速且有效的熔斷較厚的可熔斷金屬(或保險(xiǎn)絲元件)是有困難的，尤其是負(fù)責(zé)熔斷可熔斷金屬的加熱電極，甚至有可能因熔斷較厚的可熔斷金屬，被熔融的可熔斷金屬的體積增加，因加熱電極(或延伸電極)的面積有限，而無法承受高溫，也就是加熱電極(或延伸電極)被溶蝕，發(fā)生電流無法流經(jīng)加熱器，使得加熱元件停止發(fā)熱，而無法達(dá)到熔斷低熔點(diǎn)金屬塊的目的，失去過電壓保護(hù)的功能?，F(xiàn)有的技術(shù)都增加了加工與材料選擇的復(fù)雜度，且無法應(yīng)用在高(大)電流電池組的保護(hù)電路中，或電壓變動(dòng)范圍較大的電池組的保護(hù)線路中，如此不符合客戶(市場(chǎng))要求零件厚度變薄、制造成本降低以及提高額定工作電流等的重要需求，終將失去市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
[0004]Tff 201140639 Al提出一種保護(hù)元件，其等效電路使用兩個(gè)熔絲元件(或保險(xiǎn)絲元件)串聯(lián)與加熱器(發(fā)熱電阻)來組成，此保護(hù)元件是將加熱器設(shè)計(jì)在基板的上表面或下表面，缺點(diǎn)一:加了一些絕緣層或低導(dǎo)熱部，或在基板內(nèi)的材料分成高導(dǎo)熱率與低導(dǎo)熱部的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，無法快速的將加熱器所產(chǎn)生的熱傳遞給基板上表面的電極來熔斷金屬塊(或低熔點(diǎn)構(gòu)件)，缺點(diǎn)二:是加熱器可使用的面積有限，當(dāng)需通過金屬塊的電流愈大時(shí)所需熔斷金屬塊的熱能也就愈大，若要再提高加熱器的熱能，就必須提高加熱器的電阻值，勢(shì)必增加元件的長度或高度，如此不符合電子元件小型化的趨勢(shì)，缺點(diǎn)三:因電流規(guī)格提高，金屬塊的厚度增厚時(shí)，負(fù)責(zé)熔斷的金屬塊的電極(第一電極延伸部)，因受第三、第四子電極的限制，面積太小有被熔蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述的缺點(diǎn)與未來保護(hù)元件應(yīng)用上的趨勢(shì)(例如:更高的額定電流、不同電阻值的加熱器等需求)，本發(fā)明提供一種可實(shí)現(xiàn)低外型、高額定電流、可快速動(dòng)作或保護(hù)、具有一個(gè)或多個(gè)電阻值外接端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件的復(fù)合式保護(hù)元件以及復(fù)合式保護(hù)元件的制造方法。
[0006]本發(fā)明之一種復(fù)合式保護(hù)元件，包括基板，基板是多層絕緣基板；上電極，配置在基板上，包含第一上電極與第二上電極；熱產(chǎn)生組件，配置在基板內(nèi)，熱產(chǎn)生組件的一端電氣連接第二上電極；以及至少一可熔導(dǎo)體，配置在上電極上，可熔導(dǎo)體的一端電氣連接第一上電極，另一端電氣連接第二上電極，形成第一上電極與第二上電極之間的電流路徑。復(fù)合式保護(hù)元件的等效電路，包含等效的保險(xiǎn)絲(Fuse)元件與至少一個(gè)等效的發(fā)熱電阻，等效的保險(xiǎn)絲(Fuse)元件電氣連接第一上電極與第二上電極，通過熱的產(chǎn)生而將第一上電極與第二上電極之間的電流路徑熔斷。詳細(xì)的說，當(dāng)過電流事件發(fā)生時(shí)，流經(jīng)第一上電極、可熔導(dǎo)體與第二上電極的電流超過額定電流的規(guī)格，可熔導(dǎo)體因通過的電流過大而產(chǎn)生熱，熱使可熔導(dǎo)體被熔斷，將第一上電極與第二上電極之間的電流路徑熔斷，達(dá)到過電流保護(hù)的功能，另外，當(dāng)過電壓(過充)或過溫事件發(fā)生時(shí)，熱產(chǎn)生組件會(huì)產(chǎn)生熱并傳導(dǎo)至第二上電極，第二上電極聚集的熱使可熔導(dǎo)體被熔斷，將第一上電極與第二上電極之間的電流路徑熔斷，達(dá)到過電壓(過充)或過溫保護(hù)的功能。另外，需特別說明的是；可熔導(dǎo)體與熱產(chǎn)生組件也可以正溫度系數(shù)的熱敏電阻(PTC Thermistor)來取代，取代可熔導(dǎo)體的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC Thermistor)，有兩技術(shù)特征:其一是通過的電流超出額定電流的規(guī)格時(shí)，正溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值會(huì)在極短的時(shí)間從低電阻升至高電阻，限制通過本身的電流至極小的數(shù)值，其二是外部溫度高至正溫度系數(shù)熱敏電阻的動(dòng)作溫度點(diǎn)時(shí)，正溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值也會(huì)在極短的時(shí)間從低電阻升至高電阻，限制通過本身的電流至極小的數(shù)值。取代熱產(chǎn)生組件的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC Thermistor)，其技術(shù)特征在于當(dāng)有某個(gè)范圍的電壓跨接到正溫度系數(shù)熱敏電阻的兩端時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流(I = V/R，R:是正溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值)，正溫度系數(shù)熱敏電阻會(huì)被觸發(fā)而動(dòng)作并在表面產(chǎn)生近似固定的溫度(可依需求調(diào)整動(dòng)作時(shí)的溫度點(diǎn))，提供給取代可熔導(dǎo)體的正溫度系數(shù)熱敏電阻的動(dòng)作所需的熱能需求。復(fù)合式保護(hù)元件的等效電路，包含等效的正溫度系數(shù)的熱敏電阻元件(PTCThermistor)與至少一個(gè)等效的發(fā)熱電阻，等效的正溫度系數(shù)的熱敏電阻元件電氣連接第一上電極與第二上電極或第一上電極、集熱電極以及第二上電極，通過熱的產(chǎn)生使正溫度系數(shù)的熱敏電阻由近似短路的低電阻在極短的時(shí)間內(nèi)升至近似斷路的高電阻，而將第一上電極與第二上電極之間的電流路徑斷開。以正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC Thermistor)取代可熔斷導(dǎo)體與熱產(chǎn)生組件的技術(shù)，也適用于本發(fā)明所有的復(fù)合式保護(hù)元件。
[0007]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件其中針對(duì)上電極、可熔導(dǎo)體以及熱產(chǎn)生組件可依據(jù)不同的需要，可以有一些變形的設(shè)計(jì)，需特別說明有三:
[0008]—、本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的上電極可以是單層的導(dǎo)電層或多層的導(dǎo)電層，其中第一上電極與第二上電極可以是任何的幾何形狀與大小，較佳的是第二上電極的面積大于第一上電極的面積，且第二上電極包含外接部、狹窄部以及集熱部，可熔導(dǎo)體經(jīng)由第二上電極的外接部與外部電路電氣連接，第二上電極的集熱部，其部分集熱部與可熔導(dǎo)體重迭且電氣連接，第二上電極的集熱部聚集熱產(chǎn)生組件所產(chǎn)生的熱，并熔斷可熔導(dǎo)體，被熔斷的部分可熔導(dǎo)體吸附在第二上電極的集熱部上，第二上電極集熱部的形狀可以設(shè)計(jì)成當(dāng)可熔導(dǎo)體被熔斷(液化)時(shí)，能導(dǎo)引被熔融(液化)的可熔導(dǎo)體，快速的向外延伸，加快與未被熔融(液化)的可熔導(dǎo)體斷開的速度，尤其是當(dāng)可熔導(dǎo)體的額定電流愈大時(shí)，可熔導(dǎo)體的截面積也必須加大，因此可熔導(dǎo)體的厚度或?qū)挾缺仨毤哟?，所以第二上電極的集熱部也必須加大，以便讓熔融或液化的部分可熔導(dǎo)體，在集熱部上有足夠的表面積來吸附。第二上電極的狹窄部是為減少集熱部的熱傳遞到外接部或減少受到外部金屬溫度的影響，避免影響熔斷可熔導(dǎo)體的時(shí)間。
[0009]二、本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的可熔導(dǎo)體可以是單層的或多層的結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)可以是分層結(jié)構(gòu)或是包覆式結(jié)構(gòu)，其相鄰的各層的材料有不同的熔點(diǎn)溫度或液化點(diǎn)溫度，又，因額定電流的大小不同，所以可熔導(dǎo)體其組成的材料與截面積也會(huì)有不同的設(shè)計(jì)，當(dāng)額定電流小于某一特定值時(shí)，例如小于等于10A，可以配置可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體的寬度與高度(或厚度)在整個(gè)長度中都是一樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)額定電流較高時(shí)，例如大于10A，可以配置復(fù)數(shù)個(gè)可熔導(dǎo)體，復(fù)數(shù)個(gè)可熔導(dǎo)體可以提升流通于第一上電極與第二上電極之間的電流，而不需改變可熔導(dǎo)體的截面積，若仍只配置可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體的截面積需變大，也就是可熔導(dǎo)體的高度(或厚度)會(huì)增加，高度(或厚度)增加會(huì)使需熔斷可熔導(dǎo)體的熱能增加或熔斷時(shí)間增加，當(dāng)然可熔導(dǎo)體的寬度與高度(或厚度)在整個(gè)長度中可以都是一樣的設(shè)計(jì)，但較佳的是本發(fā)明針對(duì)需要較大額定電流的復(fù)合式保護(hù)元件提供一種不同高度(厚度)的可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體包含薄壁部與厚壁部，薄壁部與厚壁部?jī)烧叩慕孛娣e大致相近或相等，但厚壁部的厚度或高度會(huì)比薄壁部厚或高，薄壁部與第二上電極電氣連接，厚壁部與第一上電極電氣連接，因薄壁部與厚壁部?jī)烧叩慕孛娣e大致相近或相等，所以可通過可熔導(dǎo)體的薄壁部與厚壁部的電流大小是一樣的，當(dāng)過電流事件發(fā)生時(shí)，可熔導(dǎo)體因通過的異常電流發(fā)熱而熔斷，當(dāng)過電壓(或過充)或過溫事件發(fā)生時(shí)，熱產(chǎn)生組件會(huì)發(fā)熱，第二上電極會(huì)聚集熱產(chǎn)生組件所產(chǎn)生的熱，與第二上電極電氣連接的可熔導(dǎo)體的薄壁部會(huì)較快(或較容易)熔斷，本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)熱產(chǎn)生組件產(chǎn)生熱時(shí)，第二上電極聚集的熱要熔斷可熔導(dǎo)體，若可熔導(dǎo)體的薄壁部與厚壁部有相近的截面積時(shí)，薄的部分會(huì)比厚的部分更快被熔斷，通過這樣的技術(shù)可以讓需要較大額定電流的復(fù)合式保護(hù)元件，當(dāng)過電壓(或過充)或過溫時(shí)，復(fù)合式保護(hù)元件所需動(dòng)作(或保護(hù)啟動(dòng))的速度也可以相當(dāng)?shù)目焖?。?dāng)然可熔導(dǎo)體也可利用不同的截面積設(shè)計(jì)，小截面積的部分與第二上電極電氣連接，大截面積的部分與第一上電極電氣連接，但須確保小截面積的部分可以達(dá)到額定電流的需求即可。當(dāng)然也可采用復(fù)數(shù)個(gè)可熔導(dǎo)體且每個(gè)可熔導(dǎo)體包含薄壁部和厚壁部的設(shè)計(jì)整合運(yùn)用，達(dá)到未來需求更高額定電流的復(fù)合式保護(hù)元件的目標(biāo)。
[0010]三、本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的熱產(chǎn)生組件配置在基板內(nèi)，所以可以降低復(fù)合式保護(hù)元件的高度，實(shí)現(xiàn)低外型的要求。另本發(fā)明的熱產(chǎn)生組件可以提供至少一組或多組(1，2，3…等)不同電阻值的端點(diǎn)，依不同的需求電氣連接外部電路，例如一組電阻值端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件包含熱產(chǎn)生材料與配置在熱產(chǎn)生材料兩端的兩個(gè)內(nèi)電極，內(nèi)電極電氣連接第二上電極，另一內(nèi)電極電氣連接外部電路。兩組電阻值端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件包含兩熱產(chǎn)生材料與各自配置在兩個(gè)熱產(chǎn)生材料兩端的復(fù)數(shù)個(gè)內(nèi)電極，兩個(gè)熱產(chǎn)生材料電氣串聯(lián)連接，其中熱產(chǎn)生材料的內(nèi)電極電氣連接第二上電極，另一熱產(chǎn)生材料的兩個(gè)內(nèi)電極可電氣連接外部電路。三組電阻值端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件包含三熱產(chǎn)生材料與各自配置在三個(gè)熱產(chǎn)生材料兩端的復(fù)數(shù)個(gè)內(nèi)電極，三個(gè)熱產(chǎn)生材料電氣串聯(lián)連接，其中熱產(chǎn)生材料的內(nèi)電極電氣連接第二上電極，另兩個(gè)熱產(chǎn)生材料的內(nèi)電極可電氣連接外部電路。以此類推本發(fā)明可以提供復(fù)數(shù)個(gè)不同電阻值的端點(diǎn)，供系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計(jì)者更有彈性的設(shè)計(jì)，且因本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的基板是多層的結(jié)構(gòu)，所以多組的熱產(chǎn)生材料與內(nèi)電極都可配置在基板內(nèi)，本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的高度低于之前技術(shù)的加熱器配置在基板上的保護(hù)元件。
[0011]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件，另包含輔助材料，輔助材料可配置在可熔導(dǎo)體上或配置在可熔導(dǎo)體與第二上電極上，且輔助材料液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度低于可熔斷導(dǎo)體的熔點(diǎn)或液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度。
[0012]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件，另包含吸附線與輔助材料，吸附線配置在第二上電極上的一端且延伸跨越可熔導(dǎo)體至第二上電極上相反的另一端，輔助材料配置在吸附線與可熔導(dǎo)體之間，以及吸附線與第二上電極之間，且輔助材料液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度低于可熔斷導(dǎo)體的恪點(diǎn)或液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度。
[0013]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件，另包含抑制電弧層，其配置在第一上電極與第二上電極之間，并包覆在第一上電極與第二上電極之間部分的可熔導(dǎo)體表面。抑制電弧層的特征是當(dāng)可熔導(dǎo)體因熱熔融且開始斷開時(shí)，因剛開始斷開時(shí)的距離很近時(shí)，可能產(chǎn)生電弧而產(chǎn)生高熱，造成復(fù)合式保護(hù)元件的損壞，所以將抑制電弧層包覆可熔材料的中段，當(dāng)在第一上電極與第二上電極之間部分的可熔導(dǎo)體開始熔斷時(shí)，在可熔導(dǎo)體中段表面上的抑制電弧層，可以抑制電弧的產(chǎn)生，降低因電弧產(chǎn)生的高熱造成復(fù)合式保護(hù)元件的損壞。
[0014]本發(fā)明的另一種復(fù)合式保護(hù)元件，包括基板，基板是多層絕緣基板；上電極，配置在基板上，包含第一上電極與集熱電極以及第二上電極，集熱電極配置在第一上電極與第二上電極之間；熱產(chǎn)生組件，配置在基板內(nèi)，非配置在第一層絕緣基板上而是其他層絕緣基板平的表面上，熱產(chǎn)生組件的一端電氣連接集熱電極；以及至少一可熔導(dǎo)體，配置在上電極上，電氣連結(jié)第一上電極、集熱電極以及第二上電極，形成第一上電極與第二上電極之間的電流路徑?？扇蹖?dǎo)體實(shí)際上是一體的，在電氣特性上可以分成兩部分，其一是介于第一上電極與集熱電極之間的部分定義為右邊可熔導(dǎo)體，其二是介于第二上電極與集熱電極之間的部分定義為左邊可熔導(dǎo)體?？扇蹖?dǎo)體可以是單層或多層結(jié)構(gòu)，且相鄰的各層熔點(diǎn)溫度可以是不同的。復(fù)合式保護(hù)元件的等效電路，包含兩個(gè)等效的保險(xiǎn)絲(Fuse)元件與至少一個(gè)等效的發(fā)熱電阻，當(dāng)過電流事件發(fā)生時(shí)，超過額定的電流流經(jīng)第一上電極、可熔導(dǎo)體與第二上電極，可熔導(dǎo)體產(chǎn)生熱而熔斷可熔導(dǎo)體，將第一上電極與第二上電極之間的電流路徑熔斷，達(dá)到過電流保護(hù)的功能，當(dāng)過電壓(或過充)或過溫事件發(fā)生時(shí)，集熱電極聚集熱產(chǎn)生組件產(chǎn)生的熱，使配置在集熱電極上的部分可熔導(dǎo)體熔斷，將第一上電極與第二上電極之間的電流路徑熔斷，達(dá)到過電壓(或過充)或過溫保護(hù)的功能。另外，需特別說明的是；本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件中的可熔導(dǎo)體與熱產(chǎn)生組件也可以正溫度系數(shù)的熱敏電阻(PTCThermistor)來取代，其相關(guān)說明與前述的的內(nèi)容相似，在此不再贅述。
[0015]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件其中針對(duì)上電極、可熔導(dǎo)體以及熱產(chǎn)生組件可依據(jù)不同的需要，可以有一些變形的設(shè)計(jì)，需特別說明有三:
[0016]一、本發(fā)明的另一種復(fù)合式保護(hù)元件的上電極可以是單層的導(dǎo)電層或多層的導(dǎo)電層，其中第一上電極、集熱電極以及第二上電極可以是任何的幾何形狀與大小，一般而言集熱電極的形狀是以與可熔導(dǎo)體重迭的部分為中心，分兩個(gè)相反方向向外延伸，集熱電極的寬度都一樣寬，較佳的是集熱電極其由中心向外延伸部分的寬度比中心部分的寬度更寬或更大，此設(shè)計(jì)的好處尤其是當(dāng)可熔導(dǎo)體的額定電流愈大時(shí)，可熔導(dǎo)體的截面積也必須加大，因此可熔導(dǎo)體的厚度或?qū)挾缺仨毤哟?，?dāng)可熔導(dǎo)體熔融(液化)時(shí)，熔融的可熔導(dǎo)體更容易由中心向外延伸，吸附在更寬大的集熱電極上。當(dāng)然集熱電極也可以向不同個(gè)數(shù)的方向延伸，形狀可以是任意的形狀，集熱電極形狀的設(shè)計(jì)只要是能使熔融的可熔導(dǎo)體更快的吸附在集熱電極上，都屬本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0017]二、本發(fā)明的另一種復(fù)合式保護(hù)元件的可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體配置于第一上電極、集熱電極以及第二上電極上，并電氣連結(jié)第一上電極、集熱電極以及第二上電極，可熔導(dǎo)體實(shí)際上是一體的，在電氣特性上可以分成兩部分，其一是介于第一上電極與集熱電極之間的部分定義為右邊可熔導(dǎo)體，其二是介于第二上電極與集熱電極之間的部分定義為左邊可熔導(dǎo)體?？扇蹖?dǎo)體可以是單層的或多層的結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)可以是分層結(jié)構(gòu)或是包覆式結(jié)構(gòu)，其相鄰的各層的材料有不同的熔點(diǎn)溫度或液化點(diǎn)溫度，又，因額定電流的大小不同，所以可熔導(dǎo)體其組成的材料與截面積也會(huì)有不同的設(shè)計(jì)，當(dāng)額定電流小于某一特定值時(shí)，例如小于等于10A，可以配置可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體的寬度與高度(或厚度)在整個(gè)長度中都是一樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)額定電流較高時(shí)，例如大于10A，可以配置復(fù)數(shù)個(gè)可熔導(dǎo)體，復(fù)數(shù)個(gè)可熔導(dǎo)體可以提升流通于第一上電極與第二上電極之間的電流，而不需改變可熔導(dǎo)體的截面積，若仍只配置可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體的截面積需變大，也就是可熔導(dǎo)體的高度(或厚度)會(huì)增加，高度(或厚度)增加會(huì)使需熔斷可熔導(dǎo)體的熱能增加或熔斷時(shí)間增加，當(dāng)然可熔導(dǎo)體的寬度與高度(或厚度)在整個(gè)長度中也可以都是一樣的設(shè)計(jì)，但較佳的是本發(fā)明針對(duì)需要較大額定電流的復(fù)合式保護(hù)元件提供一種不同高度(厚度)的可熔導(dǎo)體，可熔導(dǎo)體包含中間的薄壁部與兩端的厚壁部，中間的薄壁部與兩端的厚壁部?jī)烧叩慕孛娣e大致相近或相等，但兩端的厚壁部的厚度或高度會(huì)比中間的薄壁部的更厚或更高，中間的薄壁部與集熱電極電氣連接，兩端的厚壁部分別與第一上電極以及的二上電極電氣連接，因中間的薄壁部與兩端的厚壁部?jī)烧叩慕孛娣e大致相近或相等，所以可通過可熔導(dǎo)體的中間的薄壁部與兩端的厚壁部的電流大小是一樣的，當(dāng)過電流事件發(fā)生時(shí)，可熔導(dǎo)體因通過的異常電流發(fā)熱而熔斷，當(dāng)過電壓(或過充)或過溫事件發(fā)生時(shí)，熱產(chǎn)生組件會(huì)發(fā)熱，集熱電極會(huì)聚集熱產(chǎn)生組件所產(chǎn)生的熱，與集熱電極電氣連接的可熔導(dǎo)體的中間的薄壁部會(huì)較快(或較容易)熔斷，本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)熱產(chǎn)生組件產(chǎn)生熱時(shí)，集熱電極聚集的熱要熔斷可熔導(dǎo)體，若可熔導(dǎo)體的中間的薄壁部與兩端的厚壁部有相近的截面積時(shí)，薄的部分會(huì)比厚的部分更快被熔斷，通過這樣的技術(shù)可以讓需要較大額定電流的復(fù)合式保護(hù)元件，當(dāng)過電壓(或過充)或過溫時(shí)，復(fù)合式保護(hù)元件所需動(dòng)作(或保護(hù)啟動(dòng))的速度也可以相當(dāng)?shù)目焖佟．?dāng)然可熔導(dǎo)體也可利用不同的截面積設(shè)計(jì)，小截面積的部分與集熱電極電氣連接，大截面積的部分與第一上電極以及第二上電極電氣連接，但須確保小截面積的部分可以達(dá)到額定電流的需求即可。當(dāng)然也可采用復(fù)數(shù)個(gè)可熔導(dǎo)體且每個(gè)可熔導(dǎo)體包含薄壁部和厚壁部的設(shè)計(jì)整合運(yùn)用，達(dá)到未來需求更高額定電流的復(fù)合式保護(hù)元件的目標(biāo)。
[0018]三、本發(fā)明的另一種復(fù)合式保護(hù)元件的熱產(chǎn)生組件配置在基板內(nèi)，所以可以降低復(fù)合式保護(hù)元件的高度，實(shí)現(xiàn)低外型的要求。另本發(fā)明的熱產(chǎn)生組件可以提供至少一組或多組(1，2，3…等)不同電阻值的端點(diǎn)，依不同的需求電氣連接外部電路，例如組電阻值端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件包含熱產(chǎn)生材料與配置在熱產(chǎn)生材料兩端的兩個(gè)內(nèi)電極，一個(gè)內(nèi)電極電氣連接集熱電極，另一個(gè)內(nèi)電極電氣連接外部電路。兩組電阻值端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件包含兩熱產(chǎn)生材料與各自配置在兩個(gè)熱產(chǎn)生材料兩端的復(fù)數(shù)個(gè)內(nèi)電極，兩個(gè)熱產(chǎn)生材料電氣串聯(lián)連接，其中熱產(chǎn)生材料的內(nèi)電極電氣連接集熱電極，另一熱產(chǎn)生材料的兩個(gè)內(nèi)電極可電氣連接外部電路。三組電阻值端點(diǎn)的熱產(chǎn)生組件包含三熱產(chǎn)生材料與各自配置在三個(gè)熱產(chǎn)生材料兩端的復(fù)數(shù)個(gè)內(nèi)電極，三個(gè)熱產(chǎn)生材料電氣串聯(lián)連接，其中一個(gè)熱產(chǎn)生材料的一個(gè)內(nèi)電極電氣連接集熱電極，另兩個(gè)熱產(chǎn)生材料的內(nèi)電極可電氣連接外部電路。以此類推本發(fā)明可以提供復(fù)數(shù)個(gè)不同電阻值的端點(diǎn)，供系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計(jì)者更有彈性的設(shè)計(jì)，且因本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的基板是多層的結(jié)構(gòu)，所以多組的熱產(chǎn)生材料與內(nèi)電極都可配置在基板內(nèi)，本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件的高度低于之前技術(shù)的加熱器配置在基板上的保護(hù)元件。
[0019]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件，另包含輔助材料，輔助材料可配置在可熔導(dǎo)體上或配置在可熔導(dǎo)體與集熱電極上，且輔助材料液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度低于可熔斷導(dǎo)體的熔點(diǎn)或液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度。
[0020]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件，另包含吸附線與輔助材料，吸附線配置在集熱電極上的一端且延伸跨越可熔導(dǎo)體至集熱電極上相反的另一端，輔助材料配置在吸附線與可熔導(dǎo)體之間，以及吸附線與集熱電極之間，且輔助材料液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度低于可熔斷導(dǎo)體的熔點(diǎn)或液化點(diǎn)或液相點(diǎn)溫度。
[0021]本發(fā)明的復(fù)合式保護(hù)元件，另包含抑制電弧層，其一配置在第一上電極與集熱電極之間，并包覆在第一上電極與集熱電極之間部分的可熔導(dǎo)體表面，其二配置在第二上電極與集熱電極之間，并包覆在第二上電極與集熱電極之間部分的可熔導(dǎo)體表面。抑制電弧層的特征是當(dāng)可熔導(dǎo)體因熱熔融且開始斷開時(shí)，因剛開始斷開的距離很近時(shí)，可能產(chǎn)生電弧而產(chǎn)生高熱，造成復(fù)合式保護(hù)元件的損壞，所以將抑制電弧層包覆可熔材料的兩端，當(dāng)在第一上電極與集熱電極之間部分的可熔導(dǎo)體開始熔斷或在第二上電極與集熱電極之間部分的可熔導(dǎo)體開始熔斷時(shí)或在第一上電極與集熱電極之間以及在第二上電極與集熱電極之間的部分的可熔導(dǎo)體分別開始熔斷時(shí)，在可熔導(dǎo)體兩端表面上的抑制電弧層，可以抑制電弧的產(chǎn)生，降低因電弧產(chǎn)生的高熱造成復(fù)合式保護(hù)元件的損壞。
[0022]本發(fā)明的一種復(fù)合式保護(hù)元件，包括基板，基板是多層絕緣基板；上電極，包括配置在基板上的第一上電極以及配置在基板內(nèi)且延伸至基板上的第二上電極；熱產(chǎn)生組件，配置在基板內(nèi)，熱產(chǎn)生組件的一端電氣連接第二上電極；以及至少一可熔導(dǎo)體，配置在上電極上，可熔導(dǎo)體的一端電氣連接第一上電極，另一端電氣連接第二上電極，以形成第一上電極與第二上電極之間的電流路