CN103594213A

CN103594213A - 过电流保护元件

Info

Publication number: CN103594213A
Application number: CN201210489361.8A
Authority: CN
Inventors: 曾郡腾; 王绍裘
Original assignee: Polytronics Technology Corp
Current assignee: Polytronics Technology Corp
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: US20140049357A1; US9007166B2; TW201407645A; TWI449060B; CN103594213B

Abstract

本发明公开了一种过电流保护元件，包括：PTC材料层、第一电极层及第二电极层。PTC材料层具有第一表面、第二表面、第一端面及第二端面。第二表面位于该第一表面相对侧，第二端面位于第一端面的相对侧。第一电极层物理接触该PTC材料层的第一表面，并延伸至该第一端面。第二电极层物理接触该PTC材料层的第一表面，并延伸该第二端面，且与该第一电极层间以第一间隔形成电气隔离。该第一电极层和第二电极层形成实质上对称的结构，且分别作为应用时电流流入过电流保护元件和流出过电流保护元件的界面。

Description

过电流保护元件

技术领域

本发明关于一种热敏电阻，且特别是关于一种过电流保护元件。

背景技术

过电流保护元件被用于保护电路，使其免于因过热或流经过量电流而损坏。过电流保护元件通常包含两电极及位在两电极间的电阻材料。此电阻材料具正温度系数(Positive Temperature Coefficient；PTC)特性，也即在室温时具低电阻值，而当温度上升至一临界温度或电路上有过量电流产生时，其电阻值可立刻跳升数千倍以上，以此抑制过量电流通过，以达到电路保护的目的。当温度降回室温后或电路上不再有过电流的状况时，过电流保护元件可回复至低电阻状态，而使电路重新正常操作。此种可重复使用的优点，使PTC过电流保护元件取代保险丝，而被更广泛运用在高密度电子电路上。

未来的电子产品，将朝着具有轻、薄、短、小的趋势发展，以使得电子产品能更趋于迷你化。例如以手机而言，过电流保护元件设置于保护电路模组(Protective Circuit Module；PCM)上，其外接电极片将占据一定的空间，因此薄型化的过电流保护元件有其强烈需求。在表面粘着元件(Surfacemountable device；SMD)的过电流保护应用上，如何降低保护元件厚度，实为当今技术上的一大挑战。

举例而言，依照SMD0201的规格要求，长度为0.6±0.03mm，宽度为0.3±0.03mm，厚度为0.25±0.03mm。制作时长、宽尺寸较无问题，但厚度要求则不易达到。目前压板线碳黑板材可压至最薄为0.20mm，但在陶瓷粉板材则最薄为0.2~0.23mm，若仍采用含预浸玻纤材料(prepreg；PP层)及内、外层铜线路的设计（参我国专利公告号第415624号），不仅厚度不符合要求，如果厚度接近或甚至大于宽度，后续生产包装及客户使用时，将出现因厚度过厚造成元件翻转问题。另外，现有SMD产品的设计因包含双层PP结构，且分为内层线路及外层线路（参美国专利US6,377,467），在制作小尺寸产品时，易有内、外层线路对位不准确问题，生产良率将一并受到影响。

美国专利US8,044,763教导如何使用低电阻导电材料(如：金属粉末或金属碳化物)制备SMD元件，以突破碳黑导电填料的限制，并将元件的单位面积维持电流值（维持电流不触发下能承受的最大电流值）突破0.16A/mm²，甚至大幅提高至最高可达1A/mm²。但因行动装置的突飞猛进，除了体积要求更轻更小，功能却是要求越来越大，操作时所需的电流也越来越大。因此在PTC过电流保护的技术层面上，1A/mm²的极限值已经不能满足新技术的需求。PTC装置必须在技术上要更上一层楼，使元件拥有更高单位面积的维持电流，才能做出更小面积更大电流的元件。

因此，如何在元件逐渐小型化的情况下仍能制作出大电流的元件，同时兼顾元件结构的简化以利减少制造工序及降低制作成本，实为产业界的一大挑战。

发明内容

本发明关于一种过电流保护元件，其可符合薄型化的需求。另外，按本发明的设计，特别适用于小型过电流保护元件，而仍得以提供较大的单位面积维持电流。

根据本发明的一种过电流保护元件，其包括：PTC材料层、第一电极层及第二电极层。PTC材料层具有第一表面、第二表面、第一端面及第二端面。第二表面位于该第一表面相对侧，第二端面位于第一端面的相对侧。第一电极层物理接触该PTC材料层的第一表面，并延伸至该第一端面。第二电极层物理接触该PTC材料层的第一表面，并延伸该第二端面，且与该第一电极层间以第一间隔形成电气隔离。该第一电极层和第二电极层形成实质上左右对称的结构，且分别作为应用时电流流入过电流保护元件和流出过电流保护元件的界面。

一实施例中，过电流保护元件还包含第三电极层，其形成于PTC材料层的第二表面。第三电极层于垂直方向上和第一电极层及第二电极层有重叠部分，藉此过电流保护元件可形成包含两个PTC热敏电阻的等效电路。

本发明可直接以PTC基板作设计，较佳地不需增加PP绝缘层及外层电极层，仅将其中一边的电极面蚀刻隔离线，区分成左右电极即可。

一实施例中，电极层包含铜层，另外可将不需镀锡部分以防焊层覆盖，之后于未覆盖部份镀锡作为回焊接合的界面。故本发明的设计的元件厚度除PTC材料层本身的厚度外，仅会增加镀铜、镀锡及防焊层厚度。因此，本发明的设计无需经过压合工艺且无内、外层线路之分，故无内、外层电极的对位问题，可提升生产良率。

一实施例中，过电流保护元件的单位PTC面积的维持电流值可大于1A/mm²，甚至可达约6.5A/mm²，而符合应用上大电流的需求。

本发明的设计结构简单，无需经过压合工艺等复杂工序，且因无内、外层线路之分，故无内、外层电极的对位问题，可提升生产良率。另外，本发明应用于小型元件时，可提高单位PTC面积的维持电流值，而提供大电流应用的需求。

附图说明

图1绘示本发明第一实施例的过电流保护元件示意图。

图2绘示本发明第二实施例的过电流保护元件示意图。

图3绘示本发明第三实施例的过电流保护元件示意图。

图4绘示本发明第四实施例的过电流保护元件示意图。

图5绘示本发明第五实施例的过电流保护元件示意图。

图6绘示本发明第六实施例的过电流保护元件示意图。

图7绘示本发明第七实施例的过电流保护元件示意图。

图8绘示本发明第八实施例的过电流保护元件示意图。

图9绘示本发明第九实施例的过电流保护元件示意图。

图10绘示本发明的过电流保护元件的维持电流测试示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、20、30、40、50、60：过电流保护元件

11：PTC材料层

12：第一电极层

13：第二电极层

14：第三电极层

15：第一间隔

16、17：防焊层

18：第四电极层

19：第二间隔

21：第一导通件

22：第二导通件

42：绝缘层

70、80、90：过电流保护元件

71、72、81、82、91、92：外电极

100：测试板

101、102：导电面

103、104：接点

105：线路

110：过电流保护元件

111：第一表面

112：第二表面

113：第一端面

114：第二端面

121、131：铜层

122、132：锡层

具体实施方式

为让本发明的上述和其他技术内容、特征和优点能更明显易懂，下文特举出相关实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

图1为本发明第一实施例的过电流保护元件的侧面结构示意图。过电流保护元件10包含一PTC材料层11，其具有第一表面111、第二表面112、第一端面113及第二端面114。第二表面112位于该第一表面111相对侧；第二端面114位于第一端面113的相对侧。第一电极层12物理接触该PTC材料层11的第一表面111，并延伸至该第一端面113。第二电极层13物理接触该PTC材料层11的第一表面111，并延伸该第二端面114，且与该第一电极层12间以第一间隔15形成电气隔离。第三电极层14物理接触第二表面112，且自第一端面113延伸至第二端面114。一实施例中，第一间隔15中填入防焊层16，而第三电极层14表面也覆盖防焊层17，以避免元件短路。第一电极层12和第二电极层13约等长，且相较于第一间隔15形成实质上左右对称结构。当过电流保护元件10通电应用时，第一电极层12和第二电极层13分别作为电流流入过电流保护元件10和流出过电流保护元件10的界面，且第一电极层12和第二电极层13可利用例如回焊方式固定于保护电路模组(Protection Circuit Module；PCM)的表面。

PTC材料层11中含有结晶性高分子聚合物及体积电阻率小于500μΩ-cm的导电填料。PTC材料层11的体积电阻值小于0.2Ω-cm。适用的结晶性高分子聚合物材料包括：聚乙烯、聚丙烯、聚氟烯、前述的混合物及共聚合物等。导电填料可为金属粒子、金属碳化物、金属硼化物、金属氮化物等。例如：导电填料中的金属粉末可选自镍、钴、铜、铁、锡、铅、银、金、铂或其他金属及其合金。导电填料中的导电陶瓷粉末可选自金属碳化物，例如：碳化钛(TiC)、碳化鵭(WC)、碳化钒(VC)、碳化锆(ZrC)、碳化铌(NbC)、碳化钽(TaC)、碳化钼(MoC)及碳化铪(HfC)；或选自金属硼化物，例如：硼化钛(TiB2)、硼化钒(VB2)、硼化锆(ZrB2)、硼化铌(NbB2)、硼化钼(MoB2)及硼化铪(HfB2)；或选自金属氮化物，例如：氮化锆(ZrN)。申言之，本发明的导电填料可选自前述金属或导电陶瓷的混合物、合金、硬质合金、固溶体(solid solution)或核壳体(core-shell)。

如表一所示的实施例，包含导电金属及/或导电陶瓷的导电填料占PTC材料层11组成成份的重量百分比介于70~96%之间，或较佳地介于75~95%之间。若导电填料中大部分为比重较重的碳化钨，则整体导电填料占PTC材料层组成成份的重量百分比介于85~95%之间。

表一

表一的HDPE1使用台湾塑胶TAISOX HDPE/9001高密度结晶性聚乙烯(密度：0.951g/cm3，熔点：130℃)，HDPE2使用台湾塑胶TAISOX HDPE/8010高密度结晶性聚乙烯(密度：0.956g/cm3，熔点：134℃)；镍粉使用AEE(AtlanticEquipment Engineers)NI-102，3μm大小的片状镍粉(nickel flake)，其体积电阻值介于6至15μΩ-cm；碳化钨(WC)使用AEE(Atlantic EquipmentEngineers)WP-301导电填料，其体积电阻值约80μΩ-cm，粒径约1-5μm；碳化钛(TiC)使用AEE(Atlantic Equipment Engineers)TI-301导电填料，其体积电阻值介于180至250μΩ-cm，粒径约1-5μm。较佳地，导电填料的粒径大小介于0.01μm至30μm之间，尤以0.1μm至10μm为佳；而粒径的主要纵横比(aspect ratio)小于500，或特别是小于300。

第一电极层12和第二电极层13可由一平面金属薄膜，经一般蚀刻方式(如Laser Trimming，化学蚀刻或机械方式)产生间隔15。上述第一电极层12和第二电极层13的材料可为镍、铜、锌、银、金、及前述金属所组成的合金或多层材料。此外，所述间隔15可为长方型、半圆形、三角形或不规则的形状及图案。

再者，按电流会朝电阻较小的路径流动，故本实施例中电流流经路径的顺序依序为：第一电极层12、PTC材料层11、第三电极层14、PTC材料层11及第二电极层13。就电路结构而言，本实施例的过电流保护元件10的等效电路(equivalent circuit)相当于包含两个串联的PTC热敏电阻。

图2为本发明第二实施例的过电流保护元件20的侧面结构示意图。本实施例类似图1所示的结构，不同之处在于本实施例特定第一电极层12包含铜层121及锡层122的复合材料，且第二电极层13包含铜层131及锡层132的复合材料，以更加便于应用于表面粘着的回焊工艺。本实施例中，铜层121的长度大于锡层122的长度，而铜层131的长度大于锡层132的长度。不过实务上铜层和锡层也可等长。就电路结构而言，本实施例的过电流保护元件20的等效电路相当于包含两个串联的PTC热敏电阻。

图3为本发明第三实施例的过电流保护元件30的侧面结构示意图。本实施例类似图2所示的结构，不同的处在于本实施例的第三电极层14并非自第一端面113延伸至第二端面114，且未延伸的部分以防焊层17填入覆盖。必须注意的是，第三电极层14长度不能太小，必须和第一电极层12和第二电极层13于垂直方向有重叠之处，以提供电流导通路径。该重叠部分的面积占第三电极层14面积的比例介于50~90%。就电路结构而言，本实施例的过电流保护元件30的等效电路相当于包含两个串联的PTC热敏电阻。

图4为本发明第四实施例的过电流保护元件40的侧面结构示意图。本实施例类似图2所示的结构，不同之处在于本实施例省略图2的第三电极层14，而将绝缘层42直接形成于PTC材料层11的第二表面112。该绝缘层42可为防焊层。或，另一实施例中绝缘层42可包含玻纤材料，例如使用prepreg制作，从而提供元件较佳的结构强度，以避免制作时造成元件的扭曲变形。本实施例的电流路径将由第一电极层12经PTC材料层11流向第二电极层13。就电路结构而言，本实施例的过电流保护元件40的等效电路相当于包含一个PTC热敏电阻。

图5为本发明第五实施例的过电流保护元件50的侧面结构示意图。本实施例类似图4所示的结构，不同之处在于还包含第三电极层14和第四电极层18。第三电极层14物理接触该PTC材料层11的第二表面112，并延伸至该第一端面113。第四电极层18物理接触该PTC材料层11的第二表面112，并延伸至该第二端面114，且与该第三电极层14间以第二间隔19形成电气隔离。一实施例中，第二间隔19中可填入防焊层17。另外，本实施例中该防焊层17也可利用包含玻纤材料的绝缘层替代。因为第三电极层14和第四电极层18间形成断路，又因第三电极层14并未接电源，故电流不会从第一电极层12流向第三电极层14，而将流向连接电源的第二电极层13。因此，本实施例的电流路径将类似于图4所示者。本实施例的过电流保护元件50为上下左右均对称的结构，所以使用时不需考虑方向性问题。就电路结构而言，本实施例的过电流保护元件50的等效电路相当于包含一个PTC热敏电阻。

图6为本发明第六实施例的过电流保护元件60的侧面结构示意图。本实施例类似图5所示的结构，不同之处在于还包含第一导通件21和第二导通件22。第一电极层12及第三电极层14利用第一导通件21进行电气连接，第二电极层13及第四电极层18则利用第二导通件22进行电气连接。另外，本实施例中该防焊层17也可利用包含玻纤材料的绝缘层替代。相较于图5所示的元件50，本实施例的元件60中的电流相当于由第一和第三电极层12和14流向第二和第四电极层13和18，相当于增加了电极面积，而允许较大电流通过。该第一导通件21和第二导通件22可使用圆形导通孔、半圆形导通孔、1/4圆形导通孔、导电侧平面或其他本领域技术人式所已知各种导通方式。

本发明可直接以PTC基板作设计，不需增加PP层及外层电极层，仅将其中一边的电极面蚀刻隔离线，区分成左右电极即可。举例而言，本发明的过电流保护元件的厚度可控制于小于等于0.28mm，或特别地小于等于0.26mm、0.24mm、0.22mm或0.20mm，而符合SMD0201规格的要求。通过本发明的薄型化设计，可有效降低过电流保护元件的厚度，方便其于各式各样小型化电子产品的应用。惟，本发明并不限制于过电流保护元件的规格(例如为0201)，因为本发明的过电流保护元件结构简单，也可应用于其他较大的规格尺寸的过电流保护元件，例如1210、1206、0805、0603、0402等规格。

以上实施例可作为SMD型式元件的应用。此外，前述过电流保护元件也可连接外电极，延伸应用于轴型(axial type)或插件式(radial-leaded type)过电流保护元件。

图7为本发明第七实施例的过电流保护元件70的示意图。过电流保护元件70类似于将图1的过电流保护元件10上下翻转后连接外电极71和72。详言之，外电极71连接第一电极层12，而外电极72连接第二电极层13。其中外电极71和第二外电极72彼此平行且朝相同方向延伸，构成插件式过电流保护元件70。

图8为本发明第八实施例的过电流保护元件80的示意图。类似于图7，不同处在于外电极的延伸方向不同。详言之，外电极81连接第一电极层12，而外电极82连接第二电极层13。其中外电极81和第二外电极82彼此平行且朝相反方向延伸，构成轴型(axial-type)过电流保护元件80。

图9为本发明第九实施例的过电流保护元件90的示意图。类似于图8，不同处在于外电极的延伸方向不同。详言之，外电极91连接第一电极层12，而外电极92连接第二电极层13。其中外电极91和第二外电极92在同一轴线上朝相反方向延伸，构成轴型过电流保护元件90。

前述连接外电极的实施例并不限定于使用过电流保护元件10，其他元件20、30、40、50或60也可利用相同或类似方式连接外电极，作为不同型式元件的应用。

因SMD元件中的PTC材料层在通过电流时会因其阻抗而产生热，产生热的功能可以用元件中PTC层的面积(APTC)来表示。产生的热从PTC材料层往外传，随着电极(electrode)或再加上金属连结电路(electrical conductor)而传导到元件的表面，最后再从元件的表面将热传至外部的环境。因此整个元件的散热与元件中连结电路、电极的导热的总表面积有关。连结电路及电极的导热与PTC材料层产生热之间的比例，可被定义为元件的散热因数F，并可以用以下公式来表示：

散热因数F＝(A1+A2)/A3，其中A1=电极的面积总和，A2=连结电路的面积总和，A3=PTC材料层的面积APTC的总和。

一般而言，A3即相当于APTC×PTC材料层的个数。以前述实施例而言，元件均仅含一层PTC材料层。

前述连结电路（如图6所示的导通件21及22）作为连接电极的连结电路，且同时可作导电及导热通路。因此连结电路必须要能有效逸散该PTC材料层产生的热能，而其导热/散热能力和连结电路的面积大小成正相关。

参照图1至3，A1等于电极层12、13及14的面积总和，A3等于APTC。另外因为无连结电路，故A2=0。参照图4，A1等于电极层12和13的面积总和，A3等于APTC，A2等于0。参照图5，A1相当于电极层12、13、14和18的面积总和，A3相当于APTC，及A2=0。相较于图5，图6所示的过电流保护元件60另外包含两导通件21和22，其分别连接电极层12和14，及电极层13和18。因此，A2相当于作为连结电路的导通件21和22的面积总和。连结电路的形状虽可有较多变化，但实务上主要使用到的连结电路的面积依形状不同，可以按以下公式计算：

圆柱（包含全圆导电通孔）面积=π×圆柱直径×圆柱长度（或元件厚度）。

部分圆柱（包含半圆或1/4圆导电通孔等）面积=弧长×圆柱长度(或元件厚度)。

全侧面导电端面的面积=元件宽度×元件厚度。

一实施例中，就图2至6的电极层12和13为复合材料的情况而言，A1可以铜层121和131的面积计算。

单位PTC层面积的维持电流值R可由下式计算：R=维持电流/APTC。以0201规格元件而言，PTC材料层的面积APTC约等于0.02英寸×0.01英寸=0.508mm×0.254mm=0.129mm²。

不同形状因数的过电流保护元件的单位面积的维持电流值R如表二所示。其中PTC材料层所采用的材料对应于表一所示者，而元件结构则采用图2所示者。由表二可知，当散热因数愈大时，表示散热效果愈佳，因此可测得较大的单位面积的维持电流值。图1至图3所示的实施例均包含第一及第二电极12、13和另一侧的第三电极14，其散热因数约为1至2之间。图4所示的元件结构因仅有单侧的电极层12和13，散热因数约介于0.6至0.9之间。图6所示者因包含两侧电极层12、13、14及18，以及导通件21及22，可具有更大的散热因数，约可达2.3。综上，通常散热因数必须大于0.6以获得较佳的散热效果，较佳地是介于0.6~2.3之间或介于1~2之间。散热因数对于维持电流的影响以元件的形状因数小于等于0603或0402时更为明显。

表二

一般维持电流的测试将表面粘着型过电流保护元件设置于测试板上进行，如图10所示。测试板100上有电路布局，一侧设有导电面101、102，且导电面101和102各具有延伸线路105分别连接至接点103和104。表面粘着型过电流保护元件110(可为前述实施例的任一者)于维持电流测试时将其第一电极12和第二电极13分别连接(焊接)于接点103和104，而导电面101及102则供测试线夹固而提供测试电流。表二中实施例使用的测试板的测试线的线宽（即延伸线路105宽度）约介于10~30mil。

以下表三以0201规格的过电流保护元件于不同宽度的测试线下所得的测试结果。

表三

由表三可知，测试板线路的线宽愈大，其量测出来的维持电流及单位面积维持电流值R愈大。按此实验结果，0201规格的元件以测试线路的线宽介于10mil(0.254mm)至100mil(2.54mm)间的测试板进行测试时，单位面积的维持电流值可达约6A/mm²。实际应用上，单位面积的维持电流值大约可介于1至6.5A/mm²之间，或较佳地介于1.5至6A/mm²之间。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域具有通常知识的技术人士仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。

Claims

1.一种过电流保护元件，包括：

一PTC材料层，具有第一表面、第二表面、第一端面及第二端面，第二表面位于该第一表面相对侧，第二端面位于第一端面的相对侧；

一第一电极层，物理接触该PTC材料层的第一表面，并延伸至该第一端面；以及

一第二电极层，物理接触该PTC材料层的第一表面，并延伸至该第二端面，且与该第一电极层间以第一间隔形成电气隔离；

其中该第一电极层和第二电极层形成对称的结构，且分别作为应用时电流流入过电流保护元件和流出过电流保护元件的界面。

2.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其还包含一防焊层，设于该第一间隔中。

3.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其中该第一及第二电极层的面积总和除以该PTC材料层的面积的值介于0.6至0.9之间。

4.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其还包含一第三电极层，其物理接触该PTC材料层的第二表面。

5.根据权利要求4所述的过电流保护元件，其中该第三电极层自第一端面延伸至第二端面。

6.根据权利要求4所述的过电流保护元件，其还包含一防焊层，设于该第三电极层表面。

7.根据权利要求4所述的过电流保护元件，其中该过电流保护元件应用时，电流自第一电极层流入，且流经第三电极层后，自第二电极层流出。

8.根据权利要求7所述的过电流保护元件，其中的等效电路包含两个串联的PTC热敏电阻。

9.根据权利要求7所述的过电流保护元件，其中该第一、第二及第三电极层的面积总和除以该PTC材料层的面积的值介于1至2之间。

10.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其还包含一绝缘层，该绝缘层形成于第二表面。

11.根据权利要求10所述的过电流保护元件，其中该绝缘层包含玻纤材料或为防焊层。

12.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其还包含：

一第三电极层，物理接触该第二表面，并延伸至该第一端面；以及

一第四电极层，物理接触该第二表面，并延伸至该第二端面，且与该第三电极层间以第二间隔形成电气隔离。

13.根据权利要求12所述的过电流保护元件，其中该第一电极层及第三电极层设有第一导通件进行电气连接，第二电极层及第四电极层设有第二导通件进行电气连接。

14.根据权利要求12所述的过电流保护元件，其中该第一至第四电极层和第一及第二导通件的面积总和除以该PTC材料层的面积的值介于0.6至2.3之间。

15.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其中该过电流保护元件的厚度小于等于0.28mm。

16.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其中该过电流保护元件为表面粘着型式。

17.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其中过电流保护元件的形状因数小于等于1210。

18.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其中该过电流保护元件的维持电流除以PTC材料层面积的值介于1~6.5A/mm²。

19.根据权利要求18所述的过电流保护元件，其中该维持电流利用测试线宽10~100mil的测试板进行量测。

20.根据权利要求1所述的过电流保护元件，其还包含：

一第一外电极，连接该第一电极层；以及

一第二外电极，连接该第二电极层。

21.根据权利要求20所述的过电流保护元件，其中该第一外电极和第二外电极彼此平行且朝相同方向延伸。

22.根据权利要求20所述的过电流保护元件，其中该第一外电极和第二外电极朝相反方向延伸。

23.根据权利要求22所述的过电流保护元件，其中该第一外电极和第二外电极彼此平行或位于同一轴线上。

24.一种过电流保护元件，包括：

一第一电极层，物理接触该PTC材料层的第一表面；以及

一第二电极层，物理接触该PTC材料层的第一表面，且与该第一电极层间以第一间隔形成电气隔离，并形成左右对称；

一第三电极层，物理接触该PTC材料层的第二表面，且与该第一及第二电极层于垂直方向上有重叠部分；

其中该第一电极层和第二电极层分别作为应用时电流流入过电流保护元件和流出过电流保护元件的界面，且过电流保护元件的等效电路包含两个PTC热敏电阻。

25.根据权利要求24所述的过电流保护元件，其中该重叠部分的面积占第三电极层面积的比例介于50~90%。

26.根据权利要求24所述的过电流保护元件，其中该第一电极层延伸至第一端面，第二电极层延伸至第二端面。

27.根据权利要求24所述的过电流保护元件，其中该过电流保护元件应用时，电流路径依序为第一电极层、PTC材料层、第三电极层、PTC材料层以及第二电极层。

28.根据权利要求24所述的过电流保护元件，其还包含一防焊层，设于该第三电极层表面。

29.根据权利要求24所述的过电流保护元件，其中该过电流保护元件的维持电流除以PTC材料层面积的值介于1~6.5A/mm²。