特許 7513346 ポリスイッチを含むＰＴＣデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】ポリスイッチを含むＰＴＣデバイス

(51)【国際特許分類】

   H01C 7/02 20060101AFI20240702BHJP

   H01C 17/00 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

H01C7/02

H01C17/00 100

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021552783

(86)(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-28

(86)【国際出願番号】 CN2019079251

(87)【国際公開番号】W WO2020191522

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-11-02

【審判番号】

【審判請求日】2023-07-10

(73)【特許権者】

【識別番号】521397234

【氏名又は名称】リテルヒューズ エレクトロニクス （シャンハイ） カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ジアンフア

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ビン

(72)【発明者】

【氏名】リ、ピンホン

(72)【発明者】

【氏名】フ、チェン

【合議体】

【審判長】岩間 直純

【審判官】畑中 博幸

【審判官】山本 章裕

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１４６４３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－０９３９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１５０２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０８７１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４４５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６７８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２７２９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H01C 7/02

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

保護コンポーネントと、
前記保護コンポーネントの第１主側面に沿って延在する第１電極層であって、第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含む第１電極層と、
前記保護コンポーネントの第２主側面に沿って延在する第２電極層であって、第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含み、前記第１間隙は前記第２間隙と位置合わせされる、第２電極層と、
前記第１電極層の上に配置された第１絶縁層及び前記第２電極層の上に配置された第２絶縁層と、
前記保護コンポーネントの端部の周りに延在するはんだパッドであって、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の上にさらに延在する、はんだパッドと
を備える、保護デバイスアセンブリであって、
前記第１セクションは第１電極幅を有し、前記第２セクションは第２電極幅を有し、前記第３セクションは第３電極幅を有し、前記第４セクションは第４電極幅を有し、前記第１電極幅および前記第３電極幅は、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の各外面に沿って延在する前記はんだパッドの幅より大きく、
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、前記保護コンポーネント、前記第１電極層、及び前記第２電極層の各々を囲む封入被覆材を形成し、前記封入被覆材は、耐酸化性エポキシである第１層と、耐湿性エポキシである第２層と、耐腐食性エポキシである第３層とを含む３層構造体である、保護デバイスアセンブリ。

【請求項2】

前記保護コンポーネントの第２端部の周りに延在する第２はんだパッドであって、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の上に延在する、第２はんだパッドをさらに備える、請求項１に記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項3】

プリント回路基板をさらに備え、前記はんだパッド及び前記第２はんだパッドはハンダにより前記プリント回路基板に接続される、請求項２に記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項4】

前記第１間隙は第１間隙幅を有し、前記第２間隙は第２間隙幅を有し、前記第１間隙幅は前記第２間隙幅に実質的に等しい、請求項１から３のいずれか一項に記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項5】

前記第１セクションは前記第３セクションに対して縦に位置合わせされ、前記第２セクションは前記第４セクションに対して縦に位置合わせされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項6】

前記第１電極幅は前記第３電極幅に略等しく、前記第２電極幅は前記第４電極幅に略等しい、請求項１から５のいずれか一項に記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項7】

前記第１電極幅は前記第４電極幅に略等しく、前記第２電極幅は前記第３電極幅に略等しい、請求項６に記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項8】

前記保護コンポーネントは、前記第２主側面に対向する前記第１主側面と、第２端部に対向する前記端部と、第２側面に対向する第１側面とを含み、前記封入被覆材は、前記第１主側面、前記第２主側面、前記第１側面、及び前記第２側面の各々の上に延在する、請求項１から７の何れか１つに記載の保護デバイスアセンブリ。

【請求項9】

正温度係数（ＰＴＣ）保護コンポーネントと、
前記ＰＴＣ保護コンポーネントの第１主側面に沿って延在する第１電極層であって、第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含む第１電極層と、
前記ＰＴＣ保護コンポーネントの第２主側面に沿って延在する第２電極層であって、第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含み、前記第１間隙は前記第２間隙と位置合わせされる、第２電極層と、
前記第１電極層の上に配置された第１絶縁層及び前記第２電極層の上に配置された第２絶縁層であって、前記第１間隙内に前記第１絶縁層が形成され、前記第２間隙内に前記第２絶縁層が形成された、第１絶縁層及び第２絶縁層と、
前記ＰＴＣ保護コンポーネントの端部の周りに延在するはんだパッドであって、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の上にさらに延在する、はんだパッドと
を備える、ＰＴＣデバイスであって、
前記第１セクションは第１電極幅を有し、前記第２セクションは第２電極幅を有し、前記第３セクションは第３電極幅を有し、前記第４セクションは第４電極幅を有し、前記第１電極幅および前記第３電極幅は、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の各外面に沿って延在する前記はんだパッドの幅より大きく、
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、前記ＰＴＣ保護コンポーネント、前記第１電極層、及び前記第２電極層の各々を囲む封入被覆材を形成し、前記封入被覆材は、耐酸化性エポキシである第１層と、耐湿性エポキシである第２層と、耐腐食性エポキシである第３層とを含む３層構造体である、ＰＴＣデバイス。

【請求項10】

前記ＰＴＣ保護コンポーネントの第２端部の周りに延在する第２はんだパッドであって、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の上に延在する、第２はんだパッドをさらに備える、請求項９に記載のＰＴＣデバイス。

【請求項11】

前記第１間隙は第１間隙幅を有し、前記第２間隙は第２間隙幅を有し、前記第１間隙幅は前記第２間隙幅に実質的に等しい、請求項９又は１０に記載のＰＴＣデバイス。

【請求項12】

前記第１セクションは前記第３セクションに対して縦に位置合わせされ、前記第２セクションは前記第４セクションに対して縦に位置合わせされる、請求項９から１１のいずれか一項に記載のＰＴＣデバイス。

【請求項13】

前記第１電極幅は前記第３電極幅に略等しく、前記第２電極幅は前記第４電極幅に略等しい、請求項９から１２のいずれか一項に記載のＰＴＣデバイス。

【請求項14】

前記ＰＴＣ保護コンポーネントは、前記第２主側面に対向する前記第１主側面と、第２端部に対向する前記端部と、第２側面に対向する第１側面とを含み、前記封入被覆材は、前記第１主側面、前記第２主側面、前記第１側面、及び前記第２側面の各々の上に延在する、請求項９から１３のいずれか一項に記載のＰＴＣデバイス。

【請求項15】

正温度係数（ＰＴＣ）デバイスを形成する方法であって、
ＰＴＣ保護コンポーネントを提供する段階と、
前記ＰＴＣ保護コンポーネントの第１主側面に沿って第１電極層を提供する段階であって、前記第１電極層は、第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含む、段階と、
前記ＰＴＣ保護コンポーネントの第２主側面に沿って第２電極層を提供するであって、前記第２電極層は、第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含み、前記第１間隙は前記第２間隙と位置合わせされる、段階と、
前記第１電極層の上に第１絶縁層を提供し、及び前記第２電極層の上に第２絶縁層を提供する段階と、
前記ＰＴＣ保護コンポーネントの端部の周りにはんだパッドを提供する段階であって、前記はんだパッドは前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の上にさらに延在する、段階と、
前記ＰＴＣ保護コンポーネント、前記第１電極層、及び前記第２電極層の各々の周りに封入被覆材を提供する段階であって、前記封入被覆材は、耐酸化性エポキシである第１層と、耐湿性エポキシである第２層と、耐腐食性エポキシである第３層とを含む３層構造体である、段階と
を備える、方法であって、
前記第１セクションは第１電極幅を有し、前記第２セクションは第２電極幅を有し、前記第３セクションは第３電極幅を有し、前記第４セクションは第４電極幅を有し、前記第１電極幅および前記第３電極幅は、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の各外面に沿って延在する前記はんだパッドの幅より大きい、方法。

【請求項16】

前記ＰＴＣ保護コンポーネントの第２端部の周りに延在する第２はんだパッドを形成する段階であって、前記第２はんだパッドは、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の上に延在する、段階をさらに備える、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記はんだパッド及び前記第２はんだパッドは、前記封入被覆材の上に延在する、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は一般的に、ポリマー性温度係数デバイス、より具体的には、ポリスイッチを含む小さいパッケージサイズのデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

１つの既知のリセット可能なヒューズは、正温度係数（「ＰＴＣ」）デバイスである。ＰＴＣサーミスタ材料は、多くの導電性材料と密接な物理的特性、すなわち、導電性材料の抵抗率が温度によって増加することに依存する。導電性充填剤の分散配置を介して導電性になった結晶性ポリマーは、このＰＴＣ効果を示す。ポリマーは一般に、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びエチレン／プロピレンコポリマーなどのポリオレフィンを含む。チタン酸バリウムなどの特定のドープセラミックも、ＰＴＣ挙動を示す。

【0003】

導電性充填剤は、材料の温度が上昇するにつれて、ＰＴＣサーミスタ材料の抵抗率を増加させる。特定の値を下回る温度において、ＰＴＣサーミスタ材料は、比較的低い、一定の抵抗率を示す。しかしながら、ＰＴＣサーミスタ材料の温度がこの点を越えて上昇すると、抵抗率は、温度がわずかに上昇するだけでも急激に増加する。

【0004】

ＰＴＣサーミスタ材料により保護されている負荷が短絡すると、ＰＴＣサーミスタ材料を通して流れる電流が増加し、ＰＴＣサーミスタ材料の温度（上述のｉ^２Ｒ加熱に起因する）は、臨界温度まで急激に上昇する。臨界温度において、ＰＴＣサーミスタ材料は、多くの電力を散逸して、材料が熱を生成する速度を、材料がその周囲に熱を奪われ得る速度より大きくさせる。電力散逸は、短期間（例えば、数分の１秒）のみ発生する。しかしながら、増加した電力散逸は、ＰＴＣサーミスタ材料の温度及び抵抗を上昇させ、回路における電流を比較的低い値に限定する。したがって、ＰＴＣサーミスタ材料は、ヒューズの形成として動作する。

【0005】

回路における電流を遮断すると、又は、短絡の原因となる条件を除去すると、ＰＴＣサーミスタ材料は、その臨界温度以下に冷却され、それが通常動作する低い抵抗状態になる。結果は、リセット可能な過電流回路保護材料である。

【0006】

通常条件下のより低い抵抗においてＰＴＣサーミスタ材料が動作するとしても、ＰＴＣサーミスタ材料の通常の動作抵抗は、リセット不可能な金属性ヒューズなどの他の種類のヒューズのそれより高い。動作抵抗がより高いと、結果として、同様の定格のリセット不可能な金属性ヒューズより、ＰＴＣサーミスタ材料にわたる電圧降下がより高い。電圧降下及び電力散逸は、特定の回路の駆動機能並びにバッテリの寿命を最大化しようと試みている、回路の設計者にとってますます重要になっている。

【0007】

したがって、向上された小さいパッケージサイズのデバイスが必要となる。

【発明の概要】

【0008】

１又は複数の実施形態において、保護デバイスアセンブリは、保護コンポーネントと、保護コンポーネントの第１主側面に沿って延在する第１電極層とを含む。第１電極層は、第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含み得る。アセンブリはさらに、保護コンポーネントの第２主側面に沿って延在する第２電極層を含み得、当該第２電極層は第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含み、ここで第１間隙は第２間隙と位置合わせされる。アセンブリはさらに、第１電極層の上に配置された第１絶縁層と、第２電極層の上に配置された第２絶縁層とを含み得る。アセンブリはさらに、保護コンポーネントの端部の周りに延在するはんだパッドを含み得、当該はんだパッドはさらに、第１絶縁層と第２絶縁層との上に延在する。

【0009】

１又は複数の実施形態において、正温度係数（ＰＴＣ）デバイスは、ＰＴＣ保護コンポーネントと、ＰＴＣ保護コンポーネントの第１主側面に沿って延在する第１電極層とを含み、ここで第１電極層は、第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含む。ＰＴＣデバイスはさらに、ＰＴＣ保護コンポーネントの第２主側面に沿って延在する第２電極層を含み得、当該第２電極層は第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含み、ここで第１間隙は第２間隙と位置合わせされる。ＰＴＣデバイスはさらに、第１電極層の上に配置された第１絶縁層と、第２電極層の上に配置された第２絶縁層とを含み得、ここで第１絶縁層は第１間隙内に形成され、第２絶縁層は第２間隙内に形成される。ＰＴＣデバイスはさらに、ＰＴＣ保護コンポーネントの端部の周りに延在するはんだパッドを含み得、当該はんだパッドはさらに、第１絶縁層と第２絶縁層との上に延在する。

【0010】

１又は複数の実施形態において、正温度ＰＴＣデバイスを形成する方法は、ＰＴＣ保護コンポーネントを提供する段階と、ＰＴＣ保護コンポーネントの第１主側面に沿って第１電極層を形成する段階とを含み得る。第１電極層は、第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含み得る。方法はさらに、ＰＴＣ保護コンポーネントの第２主側面に沿って第２電極層を形成する段階であって、当該第２電極層は第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含む、段階を含み得、ここで第１間隙は第２間隙と位置合わせされる。方法はさらに、第１電極層の上に第１絶縁層を提供する段階と、第２電極層の上に第２絶縁層を提供する段階とを含み得る。方法はさらに、ＰＴＣ保護コンポーネントの端部の周りにはんだパッドを形成する段階を含み得、当該はんだパッドはさらに、第１絶縁層と第２絶縁層との上に延在する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

添付図面は、それらの原理を実際的な適用のために考案された、これまでに開示された実施形態の例示的なアプローチを示す。

【0012】

【図1】本開示の例示的なアプローチに係るアセンブリの側断面図である。

【0013】

【図2】本開示の例示的なアプローチに係る図１のアセンブリのデバイスの斜視図である。

【0014】

【図3A】本開示の例示的なアプローチに係る図１のアセンブリのデバイスの側断面図である。

【0015】

【図3B】本開示の例示的なアプローチに係る代替的なデバイスの側断面図である。

【0016】

【図4】本開示の例示的なアプローチに係る封入被覆材を含むデバイスの斜視図である。

【0017】

【図5】本開示の例示的なアプローチに係る図４のデバイスの分解図である。

【0018】

【図6A】本開示の例示的なアプローチに係る図４のデバイスの断面図である。

【図6B】本開示の例示的なアプローチに係る図４のデバイスの断面図である。

【0019】

【図7A】本開示の例示的なアプローチに係る様々なデバイスの断面図である。

【図7B】本開示の例示的なアプローチに係る様々なデバイスの断面図である。

【図7C】本開示の例示的なアプローチに係る様々なデバイスの断面図である。

【図7D】本開示の例示的なアプローチに係る様々なデバイスの断面図である。

【0020】

【図8】本開示の例示的なアプローチに係るＰＴＣデバイスを形成するプロセスを示す。

【0021】

図面は必ずしも縮尺通りではない。図面は単なる図示表現であり、本開示の特有のパラメータを表現することは意図されていない。図面は、本開示の典型的な実施形態を示すことを意図しており、したがって範囲を限定するものとみなされるべきではない。図面において、同様の番号は同様の要素を表す。

【0022】

さらに、図面の一部における特定の要素は、説明の明確さのために省略されてもよく、又は、縮尺通りに図示されなくてもよい。さらに、明確さのために、一部の参照番号は、特定の図面では省略され得る。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本開示に係る実施形態はこれより、添付図面を参照して、以下により十分に説明される。装置、デバイス、及び方法は、多くの異なる形態で具現化され得、ここに記載される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が十分且つ完全であるとともに、システムの範囲と方法とを当業者に十分に伝達するように提供される。

【0024】

図１及び図２を参照すると、本開示に係る装置１００及びデバイス１０２の実施形態が示される。示されるように、デバイス１０２は、ＰＴＣデバイス又はポリマー性ＰＴＣデバイスであり得る。いくつかの実施形態において、デバイス１０２は、米国電子工業会（ＥＩＡ）の表面実装デバイス、タイプ０２０１であり得る。デバイス１０２は、第１絶縁層１０６と第２絶縁層１０８との間に配置された保護コンポーネント１０４を含む。いくつかの実施形態において、第１絶縁層１０６及び第２絶縁層１０８は、ＦＲ－４材料又はポリイミドなどの同じ材料で作製される。示されたデバイス１０２は、例えば、二次セルの充電／放電回路に位置づけられるとともに、過剰電流が回路を通過する場合、そのような電流を遮断する回路保護デバイスとして使用され得る。示されるように、デバイス１０２は、ハンダ１１２によりプリント回路基板（ＰＣＢ）１１０に接続され得る。

【0025】

いくつかの実施形態において、保護コンポーネント１０４は、ヒューズ、ＰＴＣ、ＮＴＣ、ＩＣ、センサ、ＭＯＳＦＥＴ、抵抗器、及びキャパシタから成る非限定的な群から選択される。これらの保護コンポーネントのうち、ＩＣ及びセンサは能動的保護コンポーネントとみなされ、一方、ＰＴＣ、ＮＴＣ、及びヒューズは受動的コンポーネントとみなされる。示された実施形態において、保護コンポーネント１０４は、ポリマー性ＰＴＣであり得る。しかしながら、この配置が非限定的であることと、保護コンポーネントの数及び構成は用途によって変動し得ることが理解されるであろう。

【0026】

保護コンポーネント１０４のＰＴＣ材料は、ポリマー及び導電性充填剤を含む正温度係数導電性組成物で作製され得る。ＰＴＣ材料のポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオクチレン、ポリ塩化ビニリデン及びそれらの混合物から成る群から選択された結晶性ポリマーであり得る。導電性充填剤はポリマーにおいて分散され得、カーボンブラック、金属粉末、導電性セラミック粉末、及びそれらの混合物から成る群から選択される。さらに、ＰＴＣ材料の感度及び物理的特性を向上させるために、ＰＴＣ導電性組成物は、光開始剤、架橋剤、結合剤、分散剤、安定剤、抗酸化剤、及び／又は非導電性耐弧フィルタなどの添加物を含む場合もある。

【0027】

示されるように、第１電極層１１４は保護コンポーネント１０４の第１主側面１１６に沿って延在し得、第１電極層１１４は、第１間隙１１８により第２部分１１４Ｂから分離された第１セクション１１４Ａを含む。第２電極層１２０は保護コンポーネント１０４の第２主側面１２２に沿って延在し得、第２電極層１２０は、第２間隙１２４により第４セクション１２０Ｂから分離された第３セクション１２０Ａを含む。示されるように、第１間隙１１８は、第２間隙１２４と実質的に位置合わせされる（例えば、ｙ方向に沿って縦に）。第１絶縁層１０６は第１電極層１１４の上に配置され得、一方、第２絶縁層１０８は第２電極層１２０の周りに／上に配置され得る。その結果、第２電極層１２０は、保護コンポーネント１０４の第２主側面１２２と第２絶縁層１０８との間にある。示されるように、第１絶縁層１０６は第１間隙１１８内に存在する又は形成される。また、第２絶縁層１０８は、第２間隙１２４内に存在する又は形成される。言い換えると、第１及び第２間隙１１８及び１２４は、第１及び第２絶縁層１０６及び１０８の領域をそれぞれ表し、ここで第１及び第２電極層１１４、１２０の導電性材料は存在しない。

【0028】

第１電極層１１４及び第２電極層１２０は、銅から作製され得る。しかしながら、代替的な材料が使用され得ることが理解されるであろう。例えば、第１及び第２電極層１１４、１２０は、銀、銅、ニッケル、スズ、及びそれらの合金などの１又は複数の金属で作製され得、第１並びに第２主側面１１６、１２２及び／又は第１絶縁層１０６並びに第２絶縁層１０８の表面に、任意の数の方法で適用され得る。例えば、第１電極層１１４及び第２電極層１２０は、電気めっき、スパッタリング、印刷、又は積層を介して適用され得る。

【0029】

さらに示されるように、第１はんだパッド１２８は保護コンポーネント１０４の第１端部１３０の周りに延在し得、第２はんだパッド１３２は、保護コンポーネント１０４の第２端部１３４の周りに延在し得る。いくつかの実施形態において、第１はんだパッド１２８及び第２はんだパッド１３２は、第１絶縁層１０６及び第２絶縁層１０８に沿って形成され得る。第１及び第２はんだパッド１２８、１３２は、例えば、標準的なめっき技術により形成された終端であり得る。終端は、電解銅、電解スズ、銀、ニッケル、若しくは他の金属、又は、所望の合金などの複数の金属層であり得る。終端はサイズ設定され、デバイス１０２が表面実装方式でＰＣＢ１１０に搭載されることを可能にするよう構成される。

【0030】

ここで図３Ａを参照すると、本実施形態の実施形態に係るデバイス１０２がより詳細に説明される。示されるように、保護コンポーネント１０４は、第２主側面１２２に対向する第１主側面１１６と、第２端部１３４に対向する第１端部１３０と、第２側面に対向する第１側面１４０（不図示）とを含む。この実施形態において、第１電極層１１４の第１セクション１１４Ａと第２セクション１１４Ｂとの間の第１間隙１１８は第１間隙幅である「ｗ１」を有する。第２電極層１２０の第３セクション１２０Ａと第４セクション１２０Ｂとの間の第２間隙１２４は、第２間隙幅「ｗ２」を有する。示されるように、ｗ１はｗ２に実質的に等しい。他の実施形態において、ｗ１はｗ２に等しくない。

【0031】

さらに示されるように、第１セクション１１４Ａは第１電極幅である「ｅｗ１」を有し、第２セクション１１４Ｂは第２電極幅である「ｅｗ２」を有し、第３セクション１２０Ａは第３電極幅である「ｅｗ３」を有し、第４セクション１２０Ｂは第４電極幅である「ｅｗ４」を有する。いくつかの実施形態において、ｅｗ１はｅｗ３に略等しく、ｅｗ２はｅｗ４に略等しい。いくつかの実施形態において、ｅｗ１＝ｅｗ２＝ｅｗ３＝ｅｗ４である。非限定的であるが、ｅｗ１とｅｗ３とは、第１絶縁層１０６及び第２絶縁層１０８の外面１４４及び１４６に沿ってそれぞれ水平に（例えば、ｘ方向に）延在する第１はんだパッド１２８の幅より大きくてよい。同様に、ｅｗ２及びｅｗ４は、外面１４４及び１４６に沿って延在する第２はんだパッド１３２の幅より大きくてよい。さらに、第１セクション１１４Ａは第３セクション１２０Ａに対して実質的に縦に位置合わせされ得、一方、第２セクション１１４Ｂは第４セクション１２０Ｂに対して実質的に縦に位置合わせされ得る。

【0032】

構成されたように、使用中に、電流Ｉ１は第１セクション１１４Ａから第２セクション１１４Ｂ又は第３セクション１２０Ａのいずれかに流れ得る。同様に、電流は第３セクション１２０Ａから第１セクション１１４Ａ又は第４セクション１２０Ｂに流れ得る。しかしながら、ここでの実施形態はこの文脈に限定されない。電流が第１間隙１１８にわたって第１セクション１１４Ａから第２セクション１１４Ｂに水平に（例えば、ｘ方向に）流れることを可能にすることにより、デバイス１０２は、より堅牢な構造体を提供し、より良好なプロセス制御を可能にする。いくつかの実施形態において、ｗ１及びｗ２は、電流が水平に流れる得ることを保証するために選択され得る。

【0033】

図３Ｂにおいて、第１セクション１１４Ａは第１電極幅である「ｅｗ１」を有し、第２セクション１１４Ｂは第２電極幅である「ｅｗ２」を有し、第３セクション１２０Ａは第３電極幅である「ｅｗ３」を有し、第４セクション１２０Ｂは第４電極幅である「ｅｗ４」を有する。示されるように、ｅｗ１はｅｗ３に等しくなく、ｅｗ２はｅｗ４に等しくない。代わりに、ｅｗ１はｅｗ４に略等しくてよく、ｅｗ２はｅｗ３に略等しくてよい。非限定的であるが、ｅｗ１は、第１はんだパッド１２８の第１はんだパッド幅である「ｓｐｗ１」に略等しくてよく、ｅｗ３は、第１はんだパッド１２８の第３はんだパッド幅である「ｓｐｗ３」に略等しくてよい。同様に、ｅｗ２は、第２はんだパッド１３２の第２はんだパッド幅「ｓｐｗ２」より大きくてよく、一方、ｅｗ４は、第２はんだパッド１３２の第４はんだパッド幅「ｓｐｗ４」より大きくてよい。さらに、第１セクション１１４Ａは第３セクション１２０Ａに対して実質的に縦に位置合わせされ得、一方、第２セクション１１４Ｂは第４セクション１２０Ｂに対して実質的に縦に位置合わせされ得る。しかしながら、ｅｗ２はｅｗ４より大きく、ｅｗ３はｅｗ１より大きい。結果として、第１間隙１１８は第２間隙１２４から水平に、例えば、ｘ方向に沿ってオフセットされ得る。いくつかの実施形態において、ｗ１はｗ２に実質的に等しい。他の実施形態において、ｗ１はｗ２に等しくない。

【0034】

構成されたように、使用中に、電流は第１セクション１１４Ａから第２セクション１１４Ｂ又は第３セクション１２０Ａのいずれかに流れ得る。同様に、電流は第３セクション１２０Ａから第１セクション１１４Ａ、第２セクション１１４Ｂ又は第４セクション１２０Ｂに流れ得る。第１セクション１１４Ａと第４セクション１２０Ｂとの間の距離に起因して、電流がこれらの２つのコンポーネントの間に流れにくい。しかしながら、ここでの実施形態はこの文脈に限定されない。電流が第１間隙１１８にわたって第１セクション１１４Ａから第２セクション１１４Ｂに水平に（例えば、ｘ方向に）、そして第２間隙１２４にわたって第３セクション１２０Ａから第４セクション１２０Ｂに水平に流れることを可能にすることにより、デバイス１０２は、より堅牢な構造体を提供し、より良好なプロセス制御を可能にする。いくつかの実施形態において、ｗ１及びｗ２は、電流が水平に流れる得ることを保証するために選択され得る。

【0035】

ここで図４から６Ｂを参照すると、本開示の実施形態に係るデバイス２０２がより詳細に説明される。デバイス２０２は、上記のデバイス１０２と多くの態様において同様であり得る。したがって、簡潔さのために、デバイス２０２の特定の態様のみが以下で説明される。示されるように、デバイス２０２は、第１電極層２１４と第２電極層２２０との間に配置された保護コンポーネント２０４を含み得る。第１電極層２１４は、保護コンポーネント２０４の第１主側面２１６に沿って横方向に（例えば、ｘ方向に）延在し得、一方、第２電極層２２０は、保護コンポーネント２０４の第２主側面２２２に沿って横方向に延在し得る。

【0036】

この実施形態において、第１絶縁又は封入層２５０Ａと第２絶縁又は封入層２５０Ｂとは共に、保護コンポーネント２０４、第１電極層２１４、及び第２電極層２２０の各々を囲む封入被覆材２５０を形成する。示されるように、封入被覆材２５０は、保護コンポーネント２０４の４つの側、例えば、第１主側面２１６、第２主側面２２２、第１端部２３０、及び第２端部２３４を介して延在する。他の実施形態において、封入被覆材２５０は、保護コンポーネント２０４の６つの側全てを介して延在し得る。非限定的であるが、封入被覆材２５０は、電気絶縁性エポキシであり得、これは保護コンポーネント２０４、第１電極層２１４、及び第２電極層２２０を介して、印刷、噴射、注入又は別様に適用される。第１及び第２はんだパッド２２８、２３２は次に、封入被覆材２５０を介して位置付け／形成され得る。封入被覆材２５０は、デバイス２０２の抵抗を（例えば、０．１～０．２５オーム）減らし、長期間にわたって（例えば、１０００時間）それを比較的に一定に維持し得る。

【0037】

いくつかの実施形態において、封入被覆材２５０は、異なる機能を提供する異なる層を有する多層構造体であり得る。例えば、１つの例示的な封入被覆材２５０の３層構造体は、耐酸化性エポキシである第１層と、耐湿性エポキシである第２層と、耐腐食性エポキシである第３層とを含み得る。しかしながら、この３層配置は非限定的であることと、封入被覆材２５０の数及び層は適用によって変動し得ることとが理解されるであろう。

【0038】

ここで図７Ａから７Ｄを参照すると、本開示の様々な代替的な実施形態に係るデバイス３０２が示される。当該実施形態の各々において、参照番号３０４は保護コンポーネントであり、参照番号３０６は第１絶縁層であり、参照番号３０８は第２絶縁層であり、参照番号３１４は第１電極層であり、参照３２０は第２電極層であり、参照番号３２８は第１はんだパッドであり、参照番号３３２は第２はんだパッドである。デバイス３０２は、上記のデバイス１０２及び２０２と多くの態様において同様であり得る。したがって、簡潔さのために、デバイス３０２は以下に説明されなり。

【0039】

ここで図８を参照すると、本開示の実施形態に係る正温度ＰＴＣを形成する方法４００が説明される。ブロック４０１において、方法４００は、ＰＴＣ保護コンポーネントを提供する段階を含み得る。ブロック４０３において、方法は、ＰＴＣ保護コンポーネントの第１主側面に沿って第１電極層を形成する段階であって、当該第１電極層は第１間隙により第２セクションから分離された第１セクションを含む、段階を含み得る。ブロック４０５において、方法４００は、ＰＴＣ保護コンポーネントの第２主側面に沿って第２電極層を形成する段階であって、当該第２電極層は第２間隙により第４セクションから分離された第３セクションを含む、段階を含み得、ここで第１間隙は第２間隙と位置合わせされる。

【0040】

いくつかの実施形態において、第１間隙は第２間隙と実質的に等しい。いくつかの実施形態において、第１セクションは第１電極幅を有し、第２セクションは第２電極幅を有し、第３セクションは第３電極幅を有し、第４セクションは第４電極幅を有する。第１電極幅は第３電極幅に略等しく、第２電極幅は第４電極幅に略等しい。さらに、第１電極層の第１セクションは、第２電極層の第３セクションに対して実質的に垂直に位置合わせされ得る。またさらに、第１電極層の第２セクションは、第２電極層の第４セクションに対して実質的に垂直に位置合わせされ得る。

【0041】

ブロック４０７において、方法４００は、第１電極層の上に第１絶縁層を提供する段階と、第２電極層の上に第２絶縁層を提供する段階とを含み得る。いくつかの実施形態において、第１絶縁層及び第２絶縁層は、ＦＲ－４材料又はポリイミドなどの同じ材料で作製される。

【0042】

ブロック４０９において、方法４００は、ＰＴＣ保護コンポーネントの端部の周りにはんだパッドを提供する段階を含み得、当該はんだパッドはさらに、第１絶縁層と第２絶縁層との上に延在する。いくつかの実施形態において、第２はんだパッドはＰＴＣ保護コンポーネントの第２端部の周りに延在し、第２はんだパッドはまた、第１絶縁層及び第２絶縁層の上に延在する。いくつかの実施形態において、第１及び第２はんだパッドを形成する段階の前に、保護コンポーネントと、第１電極層と、第２電極層との各々の周りに封入被覆材が提供される。第１及び第２はんだパッドは次に、封入被覆材の上に提供され得る。

【0043】

上述の記載は例示及び説明の目的で提示され、ここに開示された１つの形成又は複数の形成に本開示を限定することは意図されていない。例えば、本開示の様々な特徴は、本開示を整理する目的で、１又は複数の態様、実施形態、又は構成に一緒にグループ化され得る。しかしながら、本開示の特定の態様、実施形態、又は構成の様々な特徴は、代替の態様、実施形態、又は構成と組み合わせ得ることを理解されたい。さらに、後続の請求項は、本参照によりこの発明を実施するための形態に組み込まれ、各請求項は本開示の別個の実施形態として独立している。

【0044】

本明細書で用いられる場合、単数形で記載され、「ａ」又は「ａｎ」という単語で始まる要素又は段階が、複数の要素又は段階を除外しないものと、そのような除外が明示的に記載されない限り理解されたい。さらに、本開示の「１つの実施形態」に対する参照は、記載の特徴も組み込む追加的な実施形態の存在を除外するものとして解釈されることは意図されていない。

【0045】

本明細書における、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、又は「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びその変形形態の使用は、その後に列挙される項目及びその等価物並びに追加の項目を包含することが意図されている。したがって、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、又は「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びその変形形態は、オープンエンド表現であり、本明細書では相互に入れ替え可能に使用することができる。

【0046】

フレーズ「少なくとも１つの」、「１又は複数の」及び「及び／又は」は、本明細書で使用される際、接続的及び非接続的の両方で機能するオープンエンド表現である。例えば、表現「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ又はＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ及びＣの１又は複数」、「Ａ、Ｂ又はＣの１又は複数」並びに「Ａ、Ｂ及び／又はＣ」のそれぞれは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢを合わせる、ＡとＣを合わせる、ＢとＣを合わせる、又はＡ、Ｂ及びＣを合わせることを意味する。

【0047】

全ての指向性の指示語（例えば、近位、遠位、上部、下部、上向き、下向き、左、右、横方向、長手方向、前方、後方、頂部、底部、上、下、垂直方向、水平方向、半径方向、軸方向、時計回り、及び反時計回り）は、本開示の読み手の理解を助けるために識別の目的のためだけに使用されており、とりわけ本開示の位置、配向又は使用について限定を生むものではない。接続についての言及（例えば、取り付け、結合、接続、接合）が、広く解釈されることになり、別途指示されない限り、要素の集合の間に中間部材を含んでもよく、また要素間の相対運動を含んでもよい。したがって、接続指示語は、２つの要素が直接、互いに固定された関係で接続されることを必ずしも暗示するものではない。

【0048】

さらに、識別指示語（例えば、一次、二次、第１の、第２の、第３の、第４のなど）は、重要度又は優先度を暗示することは意図されていないが、１つの機能を別のものから区別するのに使用される。図面は例示のみを目的とし、本明細書に添付の図面に反映された寸法、位置、順番、及び相対的な大きさは変動し得る。

【0049】

さらに、用語「実質的」又は「実質的に」並びに用語「おおよそ」又は「ほぼ」は、一部の実施形態では相互に入れ替え可能に使用することができ、当業者によって容認可能な任意の相対的測定法を使用して記述することができる。例えば、これらの用語は、意図される機能を提供することが可能な偏差を示すために、基準パラメータに対する比較として機能することができる。非限定的であるが、基準パラメータからの偏差は、例えば、１％未満、３％未満、５％未満、１０％未満、１５％未満、２０％未満などの分量であってよい。

【0050】

またさらに、例示的な方法４００が一連の動作又はイベントとして上述されているが、具体的に述べられていない限り、本開示はそのような動作又はイベントの示された順序に限定されない。例えば、いくつかの動作は、本開示に従って、異なる順番で及び／又は本明細書に例示及び／又は説明されたものとは別の他の動作又はイベントと同時に発生し得る。加えて、全ての例示された動作又はイベントが、本開示に係る方法論を実装するために必要とされない場合がある。さらに、方法４００は、本明細書に例示及び説明された構造体の形成及び／又はプロセスと関連して実装され得、並びに、例示されていない他の構造体と関連して、実装され得る。

【0051】

本開示は、本明細書に記載される特有の実施形態によって範囲が制限されるべきではない。実際に、本開示の他の様々な実施形態及び本開示に対する修正形態も、本明細書に記載されるものに加えて、上述の説明及び添付図面から当業者に明らかになるであろう。したがって、そのような他の実施形態及び修正形態は、本開示の範囲内にあることが意図されている。さらに、本開示は、特定の目的のために特定の環境での特定の実装例の文脈で本明細書に記載されてきた。当業者は、有用性がそれに限定されないことを認識し、本開示は、任意の数の目的のために任意の数の環境において有益に実装されてよい。したがって、以下に記載される特許請求の範囲は、本明細書に記載されるような本開示の全容及び精神を考慮して解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】