JPH05315103A - 正特性サーミスタ - Google Patents
正特性サーミスタInfo
- Publication number
- JPH05315103A JPH05315103A JP11602592A JP11602592A JPH05315103A JP H05315103 A JPH05315103 A JP H05315103A JP 11602592 A JP11602592 A JP 11602592A JP 11602592 A JP11602592 A JP 11602592A JP H05315103 A JPH05315103 A JP H05315103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- thermistor
- temperature coefficient
- positive temperature
- element body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フラッシュ耐圧特性の劣化を防止することが
でき、信頼性の向上を図ることができる正特性サーミス
タを提供する。 【構成】 ３．８ｍｍ以上の厚みを有するサーミスタ素
体２の両主面上それぞれに金属めっき層３を形成し、か
つ、各金属めっき層３上には銀を主成分とする電極層４
を形成してなる正特性サーミスタ１であって、前記電極
層４の占有面積（ＳＥ）を前記主面表面積（ＳＵ）の７
０％以上で、かつ、９５％以下としていることを特徴と
するものである。
でき、信頼性の向上を図ることができる正特性サーミス
タを提供する。 【構成】 ３．８ｍｍ以上の厚みを有するサーミスタ素
体２の両主面上それぞれに金属めっき層３を形成し、か
つ、各金属めっき層３上には銀を主成分とする電極層４
を形成してなる正特性サーミスタ１であって、前記電極
層４の占有面積（ＳＥ）を前記主面表面積（ＳＵ）の７
０％以上で、かつ、９５％以下としていることを特徴と
するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は正特性サーミスタ（以
下、ＰＴＣ素子という）にかかり、詳しくは、その電極
構造に関する。
下、ＰＴＣ素子という）にかかり、詳しくは、その電極
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＰＴＣ素子は、電圧印加時に
大電流が流れると磁器であるサーミスタ素体の発熱によ
って抵抗が増加するという特性を有するものとして知ら
れており、その用途としては、温度検知、過熱検知、温
度制御、モータ起動、消磁用などがある。そして、例え
ば、ＴＶブラウン管の残留磁気を消去するための自動消
磁回路においては、図３で簡略化して示すように、ＰＴ
Ｃ素子１０をブラウン管コイル２０と交流電源２１との
間に直列接続した構成が採用されている。すなわち、こ
の自動消磁回路は、まず、残留磁気よりも大きな交流電
流を交流電源２１からブラウン管コイル２０に印加した
後、やがて電流を徐々に減衰させて磁束密度を零付近ま
で近づけることによって消磁を行うものであり、この自
動消磁回路ではＰＴＣ素子１０によって電流を制御して
減衰させるようになっている。
大電流が流れると磁器であるサーミスタ素体の発熱によ
って抵抗が増加するという特性を有するものとして知ら
れており、その用途としては、温度検知、過熱検知、温
度制御、モータ起動、消磁用などがある。そして、例え
ば、ＴＶブラウン管の残留磁気を消去するための自動消
磁回路においては、図３で簡略化して示すように、ＰＴ
Ｃ素子１０をブラウン管コイル２０と交流電源２１との
間に直列接続した構成が採用されている。すなわち、こ
の自動消磁回路は、まず、残留磁気よりも大きな交流電
流を交流電源２１からブラウン管コイル２０に印加した
後、やがて電流を徐々に減衰させて磁束密度を零付近ま
で近づけることによって消磁を行うものであり、この自
動消磁回路ではＰＴＣ素子１０によって電流を制御して
減衰させるようになっている。
【０００３】ところで、このようなＰＴＣ素子１０とし
ては、図４で示すように、円板状とされたサーミスタ素
体１１の両主面上それぞれにニッケル（Ｎｉ）などから
なる金属めっき層１２を形成し、かつ、各金属めっき層
１２上に銀（Ａｇ）を主成分とする電極層１３を塗布・
焼き付けによって形成したものが一般的であり、例え
ば、消磁用のＰＴＣ素子１０などにおいては、消磁時間
の調整あるいは静耐圧特性（電圧を徐々に印加した時の
破壊特性）を向上させるべくサーミスタ素体１１の厚み
を厚く、例えば、３．８ｍｍ以上というように厚くする
ことが行われている。さらにまた、Ａｇを主成分とした
電極層１３を用いた場合には、このＰＴＣ素子１０が使
用される場所における雰囲気、例えば、湿気や半田付け
実装時に発生するフラックスガスなどの影響によって銀
マイグレーションが引き起こされやすく、破壊が生じる
危険がある。そこで、このような不都合の発生を未然に
防止するために、電極層１３の占有面積をサーミスタ素
体１１の主面表面積よりも小さく設定し、サーミスタ素
体１１の主面周縁部上にギャップ部分１４を残しておく
ことが行われている。
ては、図４で示すように、円板状とされたサーミスタ素
体１１の両主面上それぞれにニッケル（Ｎｉ）などから
なる金属めっき層１２を形成し、かつ、各金属めっき層
１２上に銀（Ａｇ）を主成分とする電極層１３を塗布・
焼き付けによって形成したものが一般的であり、例え
ば、消磁用のＰＴＣ素子１０などにおいては、消磁時間
の調整あるいは静耐圧特性（電圧を徐々に印加した時の
破壊特性）を向上させるべくサーミスタ素体１１の厚み
を厚く、例えば、３．８ｍｍ以上というように厚くする
ことが行われている。さらにまた、Ａｇを主成分とした
電極層１３を用いた場合には、このＰＴＣ素子１０が使
用される場所における雰囲気、例えば、湿気や半田付け
実装時に発生するフラックスガスなどの影響によって銀
マイグレーションが引き起こされやすく、破壊が生じる
危険がある。そこで、このような不都合の発生を未然に
防止するために、電極層１３の占有面積をサーミスタ素
体１１の主面表面積よりも小さく設定し、サーミスタ素
体１１の主面周縁部上にギャップ部分１４を残しておく
ことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来構
成とされたＰＴＣ素子１０、特に、電圧印加時に大電流
が流れる消磁用やモータ起動用として使用されるＰＴＣ
素子１０において、そのサーミスタ素体１１の厚みを
３．８ｍｍ以上というように厚くし、かつ、Ａｇを主成
分とした電極層１３の占有面積をサーミスタ素体１１の
主面表面積よりも小さく設定した場合には、フラッシュ
耐圧特性（Ｆ耐圧特性：突入電流に対する破壊特性）が
劣化することになる結果、サーミスタ素体１１の電極層
１３と対応する部分をえぐり取るような破壊（図４で
は、仮想線で示す）が生じ、ＰＴＣ素子１０に対する信
頼性の低下を招くという不都合が発生することになって
いた。そして、このようなＦ耐圧特性の劣化は、電流を
制限する際の発熱時における電極層１３とギャップ部分
１４の熱放散量が大きく異なることと、電極層１３のエ
ッジ部分１３ａでの電流密度が他の部分よりも高くなる
ことが原因と考えられる。
成とされたＰＴＣ素子１０、特に、電圧印加時に大電流
が流れる消磁用やモータ起動用として使用されるＰＴＣ
素子１０において、そのサーミスタ素体１１の厚みを
３．８ｍｍ以上というように厚くし、かつ、Ａｇを主成
分とした電極層１３の占有面積をサーミスタ素体１１の
主面表面積よりも小さく設定した場合には、フラッシュ
耐圧特性（Ｆ耐圧特性：突入電流に対する破壊特性）が
劣化することになる結果、サーミスタ素体１１の電極層
１３と対応する部分をえぐり取るような破壊（図４で
は、仮想線で示す）が生じ、ＰＴＣ素子１０に対する信
頼性の低下を招くという不都合が発生することになって
いた。そして、このようなＦ耐圧特性の劣化は、電流を
制限する際の発熱時における電極層１３とギャップ部分
１４の熱放散量が大きく異なることと、電極層１３のエ
ッジ部分１３ａでの電流密度が他の部分よりも高くなる
ことが原因と考えられる。
【０００５】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、Ｆ耐圧特性の劣化を防止すること
が可能であり、信頼性の向上を図ることができるＰＴＣ
素子の提供を目的としている。
されたものであって、Ｆ耐圧特性の劣化を防止すること
が可能であり、信頼性の向上を図ることができるＰＴＣ
素子の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、３．８ｍｍ以上の厚みを有するサ
ーミスタ素体の両主面上それぞれに金属めっき層を形成
し、かつ、各金属めっき層上には銀を主成分とする電極
層を形成してなるＰＴＣ素子であって、前記電極層の占
有面積を前記主面表面積の７０％以上で、かつ、９５％
以下としていることを特徴とするものである。
的を達成するために、３．８ｍｍ以上の厚みを有するサ
ーミスタ素体の両主面上それぞれに金属めっき層を形成
し、かつ、各金属めっき層上には銀を主成分とする電極
層を形成してなるＰＴＣ素子であって、前記電極層の占
有面積を前記主面表面積の７０％以上で、かつ、９５％
以下としていることを特徴とするものである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００８】図１は本実施例にかかるＰＴＣ素子の具体
的な構造を簡略化して示す外観斜視図であり、この図に
おける符号１はＰＴＣ素子である。
的な構造を簡略化して示す外観斜視図であり、この図に
おける符号１はＰＴＣ素子である。
【０００９】このＰＴＣ素子１は、３．８ｍｍ以上の厚
みを有する円板状とされたサーミスタ素体２の両主面上
それぞれにＮｉなどからなる金属めっき層３を形成し、
かつ、各金属めっき層３上にＡｇを主成分とする電極層
４を塗布して焼き付けてなるものであり、電極層４それ
ぞれはサーミスタ素体２の主面周縁部上にギャップ部分
５を残すようにして形成されている。そして、各電極層
４の占有面積（ＳＥ）はサーミスタ素体２の主面表面積
（ＳＵ）の７０％以上で、かつ、９５％以下と設定され
ている。なお、ここで、サーミスタ素体２の厚みを３．
８ｍｍ以上としたのは、その厚みが３．８ｍｍ未満の場
合、Ａｇを主成分とした電極層４の占有面積（ＳＥ）が
サーミスタ素体２の主面表面積（ＳＵ）の７０％未満で
あってもＦ耐圧特性が劣化しないからである。そして、
電極層４の占有面積（ＳＥ）がサーミスタ素体２の主面
表面積（ＳＵ）の７０％未満であるとＦ耐圧特性が劣化
することになり、また、１００％に近づくほど銀マイグ
レーション発生の危険性が高まるからである。
みを有する円板状とされたサーミスタ素体２の両主面上
それぞれにＮｉなどからなる金属めっき層３を形成し、
かつ、各金属めっき層３上にＡｇを主成分とする電極層
４を塗布して焼き付けてなるものであり、電極層４それ
ぞれはサーミスタ素体２の主面周縁部上にギャップ部分
５を残すようにして形成されている。そして、各電極層
４の占有面積（ＳＥ）はサーミスタ素体２の主面表面積
（ＳＵ）の７０％以上で、かつ、９５％以下と設定され
ている。なお、ここで、サーミスタ素体２の厚みを３．
８ｍｍ以上としたのは、その厚みが３．８ｍｍ未満の場
合、Ａｇを主成分とした電極層４の占有面積（ＳＥ）が
サーミスタ素体２の主面表面積（ＳＵ）の７０％未満で
あってもＦ耐圧特性が劣化しないからである。そして、
電極層４の占有面積（ＳＥ）がサーミスタ素体２の主面
表面積（ＳＵ）の７０％未満であるとＦ耐圧特性が劣化
することになり、また、１００％に近づくほど銀マイグ
レーション発生の危険性が高まるからである。
【００１０】つぎに、本発明の発明者らが本実施例品で
あるＰＴＣ素子１及び従来例品であるＰＴＣ素子１０の
各々３０個ずつを用いて特性比較実験を行ったところ、
表１及び図２で示すような結果が得られた。なお、この
実験に用いる試料としてのＰＴＣ素子は、所定成分比で
調合されたセラミックスからなる直径１８ｍｍの円板状
とされたサーミスタ素体の両主面上それぞれにＮｉから
なる金属めっき層を形成し、かつ、各金属めっき層上に
Ａｇを主成分とする所定面積比の電極層を形成してなる
ものである。そして、この表１及び図２中における面積
比（ＳＥ／ＳＵ）はサーミスタ素体２（１１）の主面表
面積（ＳＵ）に対する電極層４（１３）の占有面積（Ｓ
Ｅ）の比率を示しており、表１中における抵抗値（Ｒ２
５）は２５℃における試料の抵抗値を示している。さら
に、表１中の符号＊を付した試料は、本発明の範囲外の
ものである。
あるＰＴＣ素子１及び従来例品であるＰＴＣ素子１０の
各々３０個ずつを用いて特性比較実験を行ったところ、
表１及び図２で示すような結果が得られた。なお、この
実験に用いる試料としてのＰＴＣ素子は、所定成分比で
調合されたセラミックスからなる直径１８ｍｍの円板状
とされたサーミスタ素体の両主面上それぞれにＮｉから
なる金属めっき層を形成し、かつ、各金属めっき層上に
Ａｇを主成分とする所定面積比の電極層を形成してなる
ものである。そして、この表１及び図２中における面積
比（ＳＥ／ＳＵ）はサーミスタ素体２（１１）の主面表
面積（ＳＵ）に対する電極層４（１３）の占有面積（Ｓ
Ｅ）の比率を示しており、表１中における抵抗値（Ｒ２
５）は２５℃における試料の抵抗値を示している。さら
に、表１中の符号＊を付した試料は、本発明の範囲外の
ものである。
【００１１】
【表１】
【００１２】すなわち、これらの表１及び図２によれ
ば、素体厚みがともに３．８ｍｍ以上であるにも拘わら
ず、本発明の範囲外にある試料１３，１４，２０，２１
の方が本発明の範囲内にある試料１５〜１９，２２〜２
５よりも低い電圧で破壊することが明らかであり、本発
明構造の採用がＦ耐圧特性の劣化防止に有効であること
が分かる。
ば、素体厚みがともに３．８ｍｍ以上であるにも拘わら
ず、本発明の範囲外にある試料１３，１４，２０，２１
の方が本発明の範囲内にある試料１５〜１９，２２〜２
５よりも低い電圧で破壊することが明らかであり、本発
明構造の採用がＦ耐圧特性の劣化防止に有効であること
が分かる。
【００１３】ところで、試料１〜８のそれぞれは素体厚
みが３．０ｍｍ以下とされたものであるが、これらにあ
っては面積比の変化に伴うＦ耐圧特性の著しい差異は認
められない。また、試料９〜１２では素体厚みが３．５
ｍｍとされており、面積比を７０％以上とした場合にお
いてＦ耐圧特性の改善が見られるが、未だ十分とはいえ
ない。そこで、本発明構造の採用、すなわち、電極層４
の占有面積（ＳＥ）をサーミスタ素体２の主面表面積
（ＳＵ）の７０％以上としたことによってＦ耐圧特性が
著しく改善されるのは素体厚みが３．８ｍｍ以上の場合
であることになる。
みが３．０ｍｍ以下とされたものであるが、これらにあ
っては面積比の変化に伴うＦ耐圧特性の著しい差異は認
められない。また、試料９〜１２では素体厚みが３．５
ｍｍとされており、面積比を７０％以上とした場合にお
いてＦ耐圧特性の改善が見られるが、未だ十分とはいえ
ない。そこで、本発明構造の採用、すなわち、電極層４
の占有面積（ＳＥ）をサーミスタ素体２の主面表面積
（ＳＵ）の７０％以上としたことによってＦ耐圧特性が
著しく改善されるのは素体厚みが３．８ｍｍ以上の場合
であることになる。
【００１４】さらにまた、サーミスタ素体２に対する電
極層４の面積比が１００％とされた本発明の範囲外であ
る試料を別途用意し、この試料及び面積比が９０％とさ
れた試料１９それぞれに対する通電試験を３ｖｏｌ％の
塩素雰囲気中で行ってみたところ、面積比が１００％の
試料では著しい銀マイグレーションが発生したにも拘わ
らず、試料１９では銀マイグレーションの発生が全く認
められなかった。なお、この際の試験条件は、交流１０
０Ｖ，３０時間としている。
極層４の面積比が１００％とされた本発明の範囲外であ
る試料を別途用意し、この試料及び面積比が９０％とさ
れた試料１９それぞれに対する通電試験を３ｖｏｌ％の
塩素雰囲気中で行ってみたところ、面積比が１００％の
試料では著しい銀マイグレーションが発生したにも拘わ
らず、試料１９では銀マイグレーションの発生が全く認
められなかった。なお、この際の試験条件は、交流１０
０Ｖ，３０時間としている。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるＰ
ＴＣ素子によれば、３．８ｍｍ以上の厚みを有するサー
ミスタ素体の両主面上それぞれに金属めっき層を介して
形成された銀を主成分とする電極層の占有面積を主面表
面積の７０％以上で、かつ、９５％以下としているの
で、フラッシュ耐圧特性の劣化を防止することが可能と
なり、その向上が図れることになる。その結果、ＰＴＣ
素子における信頼性の向上を図ることができるという効
果が得られる。
ＴＣ素子によれば、３．８ｍｍ以上の厚みを有するサー
ミスタ素体の両主面上それぞれに金属めっき層を介して
形成された銀を主成分とする電極層の占有面積を主面表
面積の７０％以上で、かつ、９５％以下としているの
で、フラッシュ耐圧特性の劣化を防止することが可能と
なり、その向上が図れることになる。その結果、ＰＴＣ
素子における信頼性の向上を図ることができるという効
果が得られる。
【図１】本実施例にかかるＰＴＣ素子を簡略化して示す
外観斜視図である。
外観斜視図である。
【図２】特性比較実験の結果を示す図である。
【図３】自動消磁回路の一例を示す説明図である。
【図４】従来例にかかるＰＴＣ素子を簡略化して示す側
面図である。
面図である。
１ ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ） ２ サーミスタ素体 ３ 金属めっき層 ４ 電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 吉晶 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】３．８ｍｍ以上の厚みを有するサーミスタ
素体（２）の両主面上それぞれに金属めっき層（３）を
形成し、かつ、各金属めっき層（３）上には銀を主成分
とする電極層（４）を形成してなる正特性サーミスタで
あって、 前記電極層（４）の占有面積（ＳＥ）を前記主面表面積
（ＳＵ）の７０％以上で、かつ、９５％以下としている
ことを特徴とする正特性サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11602592A JPH05315103A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 正特性サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11602592A JPH05315103A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 正特性サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315103A true JPH05315103A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14676915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11602592A Pending JPH05315103A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 正特性サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1681685A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-19 | LS Cable Ltd. | PTC current limiting device having flashover prevention structure |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11602592A patent/JPH05315103A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1681685A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-19 | LS Cable Ltd. | PTC current limiting device having flashover prevention structure |
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