專利名稱：片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用具有正溫度系數(shù)(Positive Temperature Coefficient，下文稱為PTC)特性的導(dǎo)電性聚合物的片狀PTC熱敏電阻的制造方法。
背景技術(shù)：
使用導(dǎo)電性聚合物的PTC熱敏電阻，在各種電子設(shè)備中用作過電流保護元件。其工作原理是若在電路中流過過電流，則具有PTC特性的導(dǎo)電性聚合物自身發(fā)熱，從而導(dǎo)電性聚合物熱膨脹變成高電阻，使電流衰減至安全的小電流區(qū)域。
下面，對以往PTC熱敏電阻加以說明。
作為以往片狀PTC熱敏電阻的一個例子，在特表平9-503097號公報中揭示一種片狀PTC熱敏電阻，它由具有貫通第1面與第2面的通孔的PTC元件及位于上述通孔內(nèi)部、與上述PTC元件的第1面和第2面物理與電氣連接的第1及第2層狀導(dǎo)電構(gòu)件組成。
圖15(a)是以往片狀PTC熱敏電阻的剖面圖，圖15(b)是其頂視圖。圖15中，81是具有PTC特性的導(dǎo)電性聚合物，82a、82b、82c、82d是金屬箔構(gòu)成的電極，83a、83b是通孔，84a、84b是通過電鍍在通孔內(nèi)部與電極82a、82b、82c、82d上形成的導(dǎo)電構(gòu)件。
接著，對上述以往片狀PTC熱敏電阻的制造方法加以說明。圖16(a)～(d)及圖17(a)～(c)是以往片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖。
首先，混合聚乙烯與導(dǎo)電性粒子即碳，如圖16(a)所示，形成薄片91。然后，如圖16(b)、(c)所示，用兩片金屬箔92夾住上述薄片91，通過加熱加壓成形，形成一體化薄片93。
接著，向上述一體化薄片93照射電子射線后，如圖16(d)所示，形成以規(guī)則圖形排列的通孔94。然后如圖17(a)所示，在上述通孔94內(nèi)部與金屬箔92上，形成鍍膜95。
接著，如圖17(b)所示，在金屬箔92上形成蝕刻槽96。
接著，沿示于圖17(b)的縱向切割線97及橫向切割線98，把層疊物切割成一個個片狀體，制成如圖17(c)所示的以往的片狀PTC熱敏電阻99。
但是，在上述以往的片狀PTC熱敏電阻的制造方法中，為防止短路等目的而在鍍膜95上形成保護覆蓋層時，會產(chǎn)生下述問題。
即，形成保護覆蓋層必須在蝕刻金屬箔92、形成圖形后才能進行。由此，在金屬箔92上形成蝕刻槽后，絲網(wǎng)印刷環(huán)氧系樹脂，然后熱固化而形成保護覆蓋層。這種情況下，薄片91會因熱固化時的熱量而產(chǎn)生熱膨脹，由此產(chǎn)生機械應(yīng)力，從而會發(fā)生通孔94中形成的鍍膜95上產(chǎn)生裂縫的問題。
為了防止上述鍍膜95產(chǎn)生裂縫，還可以考慮下述方法在金屬箔上形成蝕刻槽96，接著形成保護覆蓋層，然后再形成鍍膜95。但是，這種場合會存在在通孔94內(nèi)表面上不能形成均勻鍍膜95的問題。其原因推測是因固化保護覆蓋層時的熱量，使薄片91中的聚乙烯成分滲出在露出通孔94內(nèi)表面的薄片91表面，從而導(dǎo)致表面導(dǎo)電性喪失。
本發(fā)明為解決上述已有技術(shù)問題而提出，其目的在于提供一種連接可靠性好的片狀PTC熱敏電阻的制造方法，該熱敏電阻在金屬箔上形成保護覆蓋層時，不會在連接上、下電極的電極上產(chǎn)生裂縫，且在形成上述電極時，在開口部內(nèi)表面的導(dǎo)電性聚合物部分也可均勻形成電鍍膜。
發(fā)明揭示本發(fā)明的片狀PTC熱敏電阻的制造方法包括下述工序用預(yù)先形成圖形的金屬箔夾住具有PTC特性的導(dǎo)電性聚合物上、下面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成簿片的工序；在所述一體化簿片上設(shè)置開口部的工序；在設(shè)置所述開口部的薄片的上、下面上形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序；通過電鍍，在所述形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序；把形成所述電極的薄片切割成一個個片狀體的工序。
進而，形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序中的該保護覆蓋層的材料可以用所述導(dǎo)電性聚合物熔點以下的溫度成形的材料，而且，從在所述一體化薄片上設(shè)置開口部的工序，至利用電鍍在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序的前道工序為止的各工序中，使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點的溫度。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可得到在利用電鍍形成的電極上不會產(chǎn)生裂縫且電極形成時在開口部內(nèi)表面的導(dǎo)電性聚合物部分也可均勻形成電鍍膜的、連接可靠性好的片狀PTC熱敏電阻。進而，由于使用用預(yù)起模等方法形成圖形的金屬箔制造一體化薄片，因而還可防止在片狀PTC熱敏電阻制造過程中伴隨金屬箔濕法生成圖形而產(chǎn)生的廢液。
附圖概述圖1(a)是本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻的立體圖，圖1(b)是圖1(a)的A-A′線剖面圖，圖2(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖3(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖4是片狀PTC熱敏電阻電極形成缺陷的一個例子的立體圖，圖5(a)～(e)是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖6(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖7(a)是本發(fā)明實施形態(tài)3的片狀PTC熱敏電阻的立體圖，圖7(b)是圖7(a)B-B′線的剖面圖，圖8(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)3的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖9(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)3的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖10(a)～(e)是表示本發(fā)明實施形態(tài)4的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖11(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)4的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖12(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)5的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖13(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)5的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖14(a)表示存在掩模用防電鍍層時的電極厚度，圖14(b)表示沒有掩模防電鍍層時的電極厚度，圖15(a)是以往片狀PTC熱敏電阻剖面圖，圖15(b)是以往片狀PTC熱敏電阻俯視圖，圖16(a)～(d)是表示以往片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖，圖17(a)～(c)是表示以往片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)(實施形態(tài)1)下面，參照附圖，說明本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻及其制造方法。
圖1(a)是本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻的立體圖，圖1(b)是圖1(a)的A-A′線剖面圖。
在圖1(a)、(b)中，11是由結(jié)晶性聚合物即高密度聚乙烯(熔點約135℃)與導(dǎo)電性粒子即碳黑的混合物構(gòu)成長方體形狀的、具有PTC特性的導(dǎo)電性聚合物(熔點約135℃)。12a是位于上述導(dǎo)電性聚合物11的第1表面的第1主電極，12b是位于與上述第1主電極12a相同表面且與上述第1主電極12a分開的第1副電極。12c是位于與上述導(dǎo)電性聚合物11的第1表面相對的第2表面的第2主電極，12d是位于與上述第2主電極12c相同表面且與上述第2主電極12c分開的第2副電極。這些電極各自由電解銅箔之類的金屬箔構(gòu)成。由鎳電鍍層構(gòu)成的第1側(cè)面電極13a設(shè)置成包住上述導(dǎo)電性聚合物11的一側(cè)的全部側(cè)面和上述第1主電極12a的端部邊緣及上述第2副電極12d，從而使上述第1主電極12a與第2副電極12d電氣連接。由鎳電鍍層構(gòu)成的第2側(cè)面電極13b設(shè)置成包住與上述第1側(cè)面電極13a相對的導(dǎo)電性聚合物11的另一側(cè)的全部側(cè)面與上述第2主電極12c的端部邊緣及第1副電極12b，且使上述第2主電極12c與第1副電極12b電氣連接。14a、14b是設(shè)置在上述導(dǎo)電性聚合物11的第1表面與第2表面最外層、由聚乙烯類樹脂構(gòu)成的綠色的第1、第2防電鍍兼用的保護覆蓋層。又，第1側(cè)面電極13a、第2側(cè)面電極13b對應(yīng)于權(quán)利要求中的“電極”，另外也可這樣構(gòu)成，即PTC熱敏電阻部分側(cè)面也可設(shè)置在已有技術(shù)構(gòu)造的通孔內(nèi)部。
接著，參照附圖，說明本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻的制造方法。
圖2(a)～(d)及圖3(a)～(d)是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖。
首先，把42％重量的結(jié)晶度為70～90％的高密度聚乙烯(熔點約135℃)、57％重量的加熱爐方法制造的平均粒子直徑為58nm且表面系數(shù)為38m2/g的碳黑、以及1％重量的防氧化劑加熱至170℃，由雙輥混煉機攪拌約20分鐘。然后從雙輥混煉機中取出片狀的上述攪拌物，制成圖2(a)所示的、厚度約0.16mm的片狀導(dǎo)電性聚合物(熔點約135℃)21。
接著，由模具沖壓機在約80μm的電解銅箔上形成圖形，制成示于圖2(b)的金屬箔22。
接著，如圖2(c)所示，在片狀導(dǎo)電性聚合物21上下重疊金屬箔22，在溫度140°～150℃、真空度約20乇、表面壓力約50kg/cm2的條件下，加熱加壓約1分鐘使之成形，得到圖2(d)所示的一體化的薄片23。
然后，對一體化簿片23作熱處理(100℃～115℃約20分鐘)后，在電子射線照射裝置內(nèi)照射約40Mrad(毫拉德)的電子射線，進行高密度聚乙烯交聯(lián)。
接著，如圖3(a)所示，用切割裝置或銑床等邊水冷邊在一體化薄片23上形成一定間隔的細長的開口部24。在形成開口部24時，剩下所希望的縱向非形成部分。開口部24形成后進行水冷、干燥時是以導(dǎo)電性聚合物21的溫度不超過其熔點(135℃)的溫度進行的。
接著，如圖3(b)所示，在形成開口部24的薄片23的上、下表面上，除開口部24的周邊外，絲網(wǎng)印刷綠色聚酯系熱固型樹脂膏，用熱固化爐進行固化(125℃～130℃，約10分鐘)，從而形成防電鍍兼用的保護覆蓋層25。
接著，如圖3(c)所示，在一體化簿片23的不形成防電鍍兼用的保護覆蓋層25的部分與開口部24的內(nèi)壁上形成側(cè)面電極26。側(cè)面電極26是在氨基磺酸鎳電鍍液中，在約4A/dm2的電流密度的條件下，進行約30分鐘電鍍，形成約15μm的鎳電鍍層。
接著，采用切割裝置，把圖3(c)的薄片23分割成一個個小片，制成示于圖3(d)的片狀PTC熱敏電阻27。
這里，采用在導(dǎo)電性聚合物熔點135℃以下可成形的防電鍍兼用的保護覆蓋層，從形成示于圖3(a)的開口部24的工序至形成示于圖3(c)的側(cè)面電極26的前一工序之間，使導(dǎo)電性聚合物21的溫度不升高至導(dǎo)電性聚合物21的熔點(135℃)以上，下面對此效果加以說明。
為了比較，在示于圖3(b)的形成防電鍍兼用的保護覆蓋層25的工序中，絲網(wǎng)印刷通常的環(huán)氧類熱固型樹脂膏，在熱固化爐中進行固化(140℃～150℃，10分鐘)，形成防電鍍兼用的保護覆蓋層25。這種情況下，在形成側(cè)面電極26的工序中，產(chǎn)生下述問題。
首先，圖4中示出形成片狀PTC熱敏電阻的側(cè)面電極13a、13b時產(chǎn)生缺陷的一個例子。
在圖4中，15是側(cè)面電極13a、13b形成缺陷的部分。雖然在主電極12a、12c與副電極12b、12d上形成的鎳鍍層很好，但在導(dǎo)電性聚合物11上，僅部分地形成鎳鍍層。為此，主電極12a、12c與副電極12b、12d不能實現(xiàn)電氣與物理的連接。這是由于與金屬部分即主電極12a、12c與副電極12b、12d維持高導(dǎo)電性相反，導(dǎo)電性聚合物11的表面不能維持導(dǎo)電性。導(dǎo)電性聚合物11由140℃～150℃/10分鐘的處理溫度加熱至熔點(135℃)以上，由此可推定導(dǎo)電性聚合物11中的聚乙烯成分滲出表面，因而不能維持導(dǎo)電性聚合物11的表面導(dǎo)電性。當(dāng)然，一旦失去導(dǎo)電性，該部分不能形成電鍍膜，就會產(chǎn)生側(cè)面電極13a、13b形成缺陷的不良情況。
為防止這種不良情況而可靠形成側(cè)面電極26以確保連接可靠性，重點是下述兩點。其一是用可在導(dǎo)電性聚合物21熔點(135℃)以下成形的防電鍍兼用的保護覆蓋層25。其二是從形成開口部24的工序至完成形成側(cè)面電極26工序之間，導(dǎo)電性聚合物21的溫度不超過其熔點(135℃)。
由此，根據(jù)上述同樣理由，防電鍍兼用的保護覆蓋層25形成工序以外的其它工序的處理溫度，例如切割后進行水洗、干燥等場合的處理溫度也必須不要使導(dǎo)電性聚合物21的溫度超過其熔點(135℃)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施形態(tài)1，在考慮因焊至印刷電路板的焊接位置偏移而引起短路等情況從而形成防電鍍兼用的保護覆蓋層25時，也不會在由鎳電鍍層構(gòu)成的側(cè)面電極26上產(chǎn)生裂縫。又，不會產(chǎn)生在開口部24內(nèi)表面不能均勻形成側(cè)面電極26這種不良情況，從而可提供連接可靠性好的片狀PTC熱敏電阻。
接著，對本發(fā)明實施形態(tài)1用鎳電鍍層形成側(cè)面電極26帶來的效果加以說明。
首先，在形成側(cè)面電極26的工序中，為了形成厚度為15μm的側(cè)面電極，在進行電鍍鎳的情況下，需用4.0A/dM2的電流密度電鍍約30分鐘。與此相對照，在電鍍銅的情況下，需用約1.5A/dm2的電流密度電鍍約80分鐘即2倍以上時間。若為了短時間形成電鍍膜，使電鍍銅的電流密度增大至4.0A/dm2，則會產(chǎn)生電鍍斑點和電鍍異常析出等不良情況。因而，在電鍍銅的情況下，要短時間形成與電鍍鎳相同的鍍膜厚度是困難的。
其此，用鎳電鍍層與銅電鍍層制作具有相同側(cè)面電極厚度的樣品，進行熱沖擊試驗(-40℃(30分鐘)+125℃(30分鐘))。由鎳電鍍層形成的電極樣品，在熱沖擊試驗100次循環(huán)后及250次循環(huán)后進行剖面研磨觀察，都沒有發(fā)生裂縫等不良情況，而由銅電鍍層制作的樣品，在熱沖擊試驗100次循環(huán)后進行剖面研磨觀察，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生裂縫，而且在250次循環(huán)后，觀察到有的因裂縫而產(chǎn)生完全斷裂。
由上所述可知，用鎳電鍍層形成側(cè)面電極26，具有可縮短制造時間及提高連接可靠性的效果。(實施形態(tài)2)
下面，參照圖5、圖6，對本發(fā)明實施形態(tài)2的片狀PTC熱敏電阻的制造方法加以說明。
圖5(a)～(e)及圖(a)～(d)是本發(fā)明實施形態(tài)2的片狀PTC熱敏電阻制造方法的工序圖。
用與實施形態(tài)1相同的方法，制作示于圖5(a)的厚度為約0.16mm的片狀導(dǎo)電性聚合物(熔點約135℃)。
接著，如圖5(c)所示，在片狀導(dǎo)電性聚合物31的上下重疊示于圖5(b)的由約80μm電解銅箔構(gòu)成的金屬箔32，在溫度為140℃～150℃、真空度約40乇、表面壓力約50kg/cm2的條件下，加熱加壓1分鐘使之成形，得到一體化的如圖5(d)所示的薄片33。
接著，如圖5(e)所示，由光刻法進行蝕刻，在一體化的薄片33上下表面的金屬箔32上形成圖形。
其后，對形成圖形的薄片33作熱處理(100℃～115℃約20分鐘)后，在電子射線照射裝置中照射40Mrad電子射線，進行高密度聚乙烯交聯(lián)。然后，如圖6(a)～(d)所示，通過與本發(fā)明實施形態(tài)1相同的制造工序，得到示于圖6(d)的片狀PTC熱敏電阻37。
如上所述制得的片狀PTC熱敏電阻37，具有本發(fā)明實施形態(tài)1同樣的效果。即使在考慮焊至印刷電路板的焊接位置偏移產(chǎn)生短路等而形成防電鍍兼用的保護覆蓋層35的情況下，也不會在鎳電鍍層構(gòu)成的側(cè)面電極36上產(chǎn)生裂縫，或不會產(chǎn)生側(cè)面電極36形成缺陷這種不良情況，從而可提供連接可靠性好的片狀PTC熱敏電阻。(實施形態(tài)3)下面，參照附圖，對本發(fā)明實施形態(tài)3的片狀PTC熱敏電阻的制造方法加以說明。圖7(a)是本發(fā)明實施形態(tài)3的片狀PTC熱敏電阻的立體圖，圖7(b)是圖7(a)的B-B′線剖面圖。示于圖7(a)、(b)的片狀PTC熱敏電阻的構(gòu)造與實施形態(tài)1基本相同。兩者不同之處在于，設(shè)置在上述導(dǎo)電性聚合物41的第1表面與第2表面最外層的綠色第1、第2防電鍍兼用的保護覆蓋層44a、44b是由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的。
接著，參照圖8(a)～(d)及圖9(a)～(d)，對本發(fā)明實施形態(tài)3的片狀PTC熱敏電阻的制造方法加以說明。
本實施形態(tài)的制造工序，一直到用電子射線照射一體化薄片的工序與實施形態(tài)1相同。
接著，如圖9(a)所示，在一體化薄片53的上下表面絲網(wǎng)印刷綠色環(huán)氧類熱固型樹脂膏，在熱固化爐中進行固化(145℃～150℃約10分鐘)，形成防電鍍兼用的保護覆蓋層54。
接著，如圖9(b)所示，用切割裝置或銑床等邊水冷，邊在一體化薄片53上形成細長的固定間隔的開口部55。在形成開口部55時，在縱向保留一定的非形成部分。又，在開口部55形成后進行水洗、干燥時，不使導(dǎo)電性聚合物51的溫度超過導(dǎo)電性聚合物51的熔點(135℃)。
接著，如圖9(c)所示，在薄片53的不形成防電鍍兼用的保護覆蓋層54的部分及開口部55的內(nèi)壁上，在氨基磺酸鎳電解液中，以30分鐘、電流密度約4A/dm2的條件鍍鎳，形成由約15μm鎳電鍍層構(gòu)成的側(cè)面電極56。
其后，使用切割裝置把圖9(c)的薄片53切割成一個個小片，從而制成示于圖9(d)的片狀PTC熱敏電阻。
下面，對本發(fā)明實施形態(tài)3所述的制造方法的效果加以說明。
首先，從形成示于圖9(b)的開口部55的工序至形成示于圖9(c)的側(cè)面電極56的前道工序之間，不使導(dǎo)電性聚合物51的溫度超過其熔點(135℃)的必要性，其理由與本發(fā)明實施形態(tài)1中已說明的理由相同，在于要可靠形成確保連接可靠性關(guān)鍵的側(cè)面電極56。
接著，對在形成示于圖9(b)的開口部55前，先形成示于圖9(a)的防電鍍兼用的保護覆蓋層54的效果加以說明。
通過在開口部55形成前形成防電鍍兼用的保護覆蓋層54，不必把形成防電鍍兼用的保護覆蓋層54的材料限定為可在導(dǎo)電性聚合物熔點(135℃)以下成形的材料。
由此，具有下述優(yōu)點可考慮密封性能及機械強度等，從可在約150℃成形的通用樹脂材料中根據(jù)所需要的特性自由選擇。也可用在130℃以下固化溫度可成形的樹脂材料，而可通過升高至約150℃的溫度，取得能夠縮短固化時間及提高密封性能的效果。(實施形態(tài)4)下面，參照圖10(a)～(e)及圖11(a)～(d)，說明本實施形態(tài)4的片狀PTC熱敏電阻的制造方法。本實施形態(tài)的制造工序，一直到電子射線照射一體化薄片工序，均與實施形態(tài)2相同。
接著，如圖11(a)～(d)所示，通過與本發(fā)明實施形態(tài)3相同的制造工序，能得到示于圖11(d)的片狀PTC熱敏電阻67。
如上所述制得的片狀PTC熱敏電阻67，具有與本發(fā)明實施形態(tài)3同樣的效果。即，即使在考慮焊至印制電路板的焊接位置偏移引起短路等，從而形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的情況下，也不會產(chǎn)生在開口部65內(nèi)表面不能均勻形成側(cè)面電極66、側(cè)面電極形成缺陷這種不良情況，從而可提供連接可靠性好的片狀PTC熱敏電阻。
進而，通過在開口部65形成前形成防電鍍兼用的保護覆蓋層64，可不必把形成防電鍍兼用的保護覆蓋層64的材料限定成可在導(dǎo)電性聚合物51熔點(135℃)以下成形的材料。由此，具有下述優(yōu)點考慮密封性能及機械強度等，從可在150℃左右成形的通用樹脂材料中自由選擇與必需的特性相應(yīng)的材料。又，即使是可在130℃以下成形的材料，也可通過使之升高至約150℃，從而取得可縮短固化時間及提高密封性能的效果。(實施形態(tài)5)下面，參照圖12(a)～(d)及圖13(a)～(d)，說明本發(fā)明實施形態(tài)5的片狀PTC熱敏電阻的制造方法。本實施形態(tài)的制造工序，一直到形成開口部74工序，均與實施形態(tài)1相同。
接著，如圖13(b)所示，在形成開口部74的薄片73的上下表面，絲網(wǎng)印刷綠色聚酯類熱固化型樹脂膏，在熱固化爐中固化(125℃～130℃約10分鐘)，用相同材料同時形成防電鍍兼用的保護覆蓋層75和掩膜用防電鍍層76。
這時，防電鍍兼用的保護覆蓋層75形成在產(chǎn)品部分的除開口部74周邊以外的部分，掩模用防電鍍層76，在不用作產(chǎn)品的薄片73的多余部分形成，而保留電鍍接點部分79。
接著，如圖3(c)所示，在薄片73不形成防電鍍兼用的保護覆蓋層75和掩模用防電鍍層76的部分與開口部74的內(nèi)壁上鍍鎳，約15μm厚，形成側(cè)面電極77。鍍鎳在氨基磺酸鎳電解液中，以30分鐘、電流密度約4A/dm2的條件進行。
其后，使用切割裝置把圖13(c)的薄片73切割成一個個小片，制成圖13(d)所示的片狀PTC熱敏電阻78。
下面，對掩模用防電鍍層76的效果加以說明。
為了比較，在不是產(chǎn)品部分的薄片73的多余部分上形成掩模用防電鍍層76后形成側(cè)面電極77及不形成掩模用防電鍍層76而形成側(cè)面電極77，這兩種情況分別制作樣品。各抽取50個樣品，通過剖面觀察測定側(cè)面電極77的厚度。其結(jié)果示于圖14(a)、(b)。由圖14(a)、(b)可知，在形成掩模用防電鍍層76時，側(cè)面電極77厚度的離散性小。這是由于通過形成掩模用防電鍍層76，在側(cè)面電極77形成部分，電鍍時電流密度變得均勻的緣故。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)5，在實施形態(tài)1～4效果的基礎(chǔ)上，還可使側(cè)面電極77的厚度離散性變小，從而可提供顯示穩(wěn)定的連接可靠性的片狀PTC熱敏電阻。
再者，雖然防電鍍兼用的保護覆蓋層75與掩模用防電鍍層76可用不同材料分別形成，但如本發(fā)明實施形態(tài)5那樣，用相同材料同時形成，可使兩者的位置關(guān)系固定。由此，與分別形成的情況相比，可取得側(cè)面電極厚度更加均勻的效果。又，可用一次印刷形成保護覆蓋層75與掩模用防電鍍層76，因而還具有因減少工序而降低費用的效果。
在本實施形態(tài)中，在防電鍍兼用的保護覆蓋層75與掩模用防電鍍層76中，使用聚酯類熱固型樹脂，但如上述實施形態(tài)3和4所示，也可使用耐熱性、耐化學(xué)藥品性及粘結(jié)性好的環(huán)氧樹脂。
如上所述，本發(fā)明片狀PTC熱敏電阻的制造方法包括用形成圖形的金屬箔夾住具有PTC特性的導(dǎo)電聚合物上下面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序；在所述一體化薄片上設(shè)置開口部的工序；在設(shè)置所述開口部的薄片的上下面上，形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序；在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上利用電鍍形成電極的工序；把形成所述電極的薄片切割成一個個小片的工序。又，把可在所述導(dǎo)電性聚合物熔點以下的溫度成形的材料用作所述防電鍍兼用的保護覆蓋層材料，且從在所述一體化薄片上設(shè)置開口部的工序至由電鍍在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極工序的前道工序的各個序中，使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點。根據(jù)該制造方法，在形成防電鍍兼用的保護覆蓋層后，由電鍍形成電極，因而形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層時的熱量不會產(chǎn)生影響，電極不會產(chǎn)生裂縫。而且，控制處理溫度使開口部內(nèi)表面露出的所述導(dǎo)電性聚合物表面上不會滲出導(dǎo)電性聚合物中的聚合物成分，從而確保所述導(dǎo)電性聚合物表面的導(dǎo)電性，可均勻形成電極。其結(jié)果是，具有可制造連接可靠性好的片狀PTC熱敏電阻的效果。
產(chǎn)業(yè)應(yīng)用件如上所述，本發(fā)明的片狀PTC熱敏電阻制造方法，具有可制造連接可靠性好且廉價、適于批量生產(chǎn)的片狀PTC熱敏電阻的效果。由此，在各種電子設(shè)備中，可有效地用作過電流保護元件。
權(quán)利要求
1.一種片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，它包括下述工序(1)用形成圖形的金屬箔夾住具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電性聚合物上下表面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序；(2)在所述一體化薄片上設(shè)置開口部的工序；(3)在設(shè)置所述開口部的薄片的上下面上形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序；(4)通過電鍍，在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序；(5)把形成所述電極的薄片切割成一個個片狀體的工序；所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的材料使用可在所述導(dǎo)電聚合物熔點以下溫度成形的材料，且從在所述一體化薄片設(shè)置開口部的工序至通過電鍍在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序的前道工序的各工序中，使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點的溫度。
2.一種片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，它包括下述工序(1)用金屬箔夾住具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電性聚合物上下表面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序；(2)蝕刻所述一體化薄片的上下表面形成圖形的工序；(3)在所述形成圖形的薄片上設(shè)置開口部的工序；(4)在設(shè)置所述開口部的薄片的上下面上形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序；(5)通過電鍍，在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序；(6)把形成所述電極的薄片切割成一個個片狀體的工序；所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的材料使用可在所述導(dǎo)電聚合物熔點以下溫度成形的材料，且從在所述一體化薄片設(shè)置開口部的工序至通過電鍍在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序的前道工序的各工序中，使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點的溫度。
3.一種片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，它包括下述工序(1)用形成圖形的金屬箔夾住具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電性聚合物上下表面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序；(2)在所述一體化的薄片的上下面上形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序；(3)在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上設(shè)置開口部的工序；(4)通過電鍍在設(shè)置所述開口部的薄片上形成電極的工序；(5)把形成所述電極的薄片切割成一個個片狀體的工序；從在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上設(shè)置開口部的工序至通過電鍍形成電極的工序的前道工序的各工序中，使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點的溫度。
4.一種片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，它包括下述工序(1)用金屬箔夾住具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電性聚合物上下表面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序；(2)蝕刻所述一體化薄片的上下表面形成圖形的工序；(3)在形成所述圖形的薄片的上下面上形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序；(4)在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上設(shè)置開口部的工序；(5)通過電鍍在設(shè)置所述開口部的薄片上形成電極的工序；(6)把形成所述電極的薄片切割成一個個片狀體的工序；從在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上設(shè)置開口部的工序至通過電鍍形成電極的工序的前道工序的各工序中，使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點的溫度。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，所述通過電鍍形成電極的工序是通過電鍍鎳進行的。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，在形成一體化薄片的工序及通過電鍍形成電極的工序之間，再增加在所述薄片不是產(chǎn)品的多余部分的上下面上形成掩模用防電鍍層的工序。
7.如權(quán)利要求5所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，在形成一體化薄片的工序及通過電鍍形成電極的工序之間，再增加在所述薄片不是產(chǎn)品的多余部分的上下面上形成掩模用防電鍍層的工序。
8.如權(quán)利要求6所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，在形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的同時，在薄片的上下面形成掩模用防電鍍層。
9.如權(quán)利要求7所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，在形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的同時，在薄片的上下面形成掩模用防電鍍層。
10.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，所述用形成圖形的金屬箔或金屬箔夾住具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電性聚合物上下面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序是在減壓下進行的。
11.如權(quán)利要求5所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，所述用形成圖形的金屬箔或金屬箔夾住具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電性聚合物上下面，通過加熱加壓成形使之一體化，形成薄片的工序是在比大氣壓低的壓力下進行的。
12.如權(quán)利要求10所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，所述比大氣壓低的壓力是40乇以下。
13.如權(quán)利要求11所述的片狀正溫度系數(shù)熱敏電阻的制造方法，其特征在于，所述比大氣壓低的壓力是40乇以下。
全文摘要
本發(fā)明的片狀PTC熱敏電阻制造方法包括:用形成圖形的金屬箔夾住具有PTC特性的異電性聚合物的上下面,通過加熱加壓成形使之一體化,形成薄片的工序;在所述一體化薄片上設(shè)置開口部的工序;在設(shè)置所述開口部的薄片的上下面上形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序;在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上通過電鍍形成電極的工序;把形成所述電極的薄片切割成一個個片狀體的工序。又,防電鍍兼用的保護覆蓋層使用可在所述導(dǎo)電性聚合物熔點以下溫度成形的材料。從在一體化薄片上設(shè)置開口部的工序至形成防電鍍兼用的保護覆蓋層的工序及通過電鍍在形成所述防電鍍兼用的保護覆蓋層的薄片上形成電極的工序的前道工序的各工序中,使處理溫度不超過所述導(dǎo)電性聚合物熔點的溫度。
文檔編號H01C1/14GK1273674SQ99801092
公開日2000年11月15日 申請日期1999年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月8日
發(fā)明者池田隆志, 池內(nèi)揮好, 森本光一, 小島潤二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社