JPH05109504A - 正特性サーミスタ素子 - Google Patents
正特性サーミスタ素子Info
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- JPH05109504A JPH05109504A JP26631491A JP26631491A JPH05109504A JP H05109504 A JPH05109504 A JP H05109504A JP 26631491 A JP26631491 A JP 26631491A JP 26631491 A JP26631491 A JP 26631491A JP H05109504 A JPH05109504 A JP H05109504A
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- ptc element
- electrodes
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points on resistors
- H01C1/1406—Terminals or electrodes formed on resistive elements having positive temperature coefficient
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイグレーションによる短絡が生じ難く、長
寿命であり、かつＰＴＣ素体の割れが生じ難い正特性サ
ーミスタ素子を得る。 【構成】 アルミニウムを４８〜９６重量％及びケイ素
を４〜５２重量％含有するＡｌ−Ｓｉ電極１３ａ，１３
ｂがＰＴＣ素体１２の両主面の全面に形成されてなる正
特性サーミスタ素子１。
寿命であり、かつＰＴＣ素体の割れが生じ難い正特性サ
ーミスタ素子を得る。 【構成】 アルミニウムを４８〜９６重量％及びケイ素
を４〜５２重量％含有するＡｌ−Ｓｉ電極１３ａ，１３
ｂがＰＴＣ素体１２の両主面の全面に形成されてなる正
特性サーミスタ素子１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正特性サーミスタ素子
に関し、特に、正特性サーミスタ素体の両主面に形成さ
れた電極が改良された正特性サーミスタ素子に関する。
に関し、特に、正特性サーミスタ素体の両主面に形成さ
れた電極が改良された正特性サーミスタ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、チタン酸バリウム系半導体磁器の
両主面に電極を形成してなる正特性サーミスタ（以下、
ＰＴＣと略す）素子が公知である。ＰＴＣ素子では、Ｐ
ＴＣ素体が半導体磁器よりなるため、使用する電極材料
としては、半導体磁器との間に障壁を形成しない導電性
材料を用いる必要がある。ＰＴＣ素子において従来より
用いられている電極としては、以下のようなものがあっ
た。 ＰＴＣ素体の両主面にＮｉをめっきした後、２００〜
５００℃で熱処理することにより形成された電極。 ＰＴＣ素体の両主面にＮｉをめっきした後、さらに、
Ａｇ含有ペーストをＮｉめっき層上に塗布・焼成するこ
とにより構成された電極。 Ｇａ等のオーミック成分を含有するＡｇペーストを塗
布し焼き付けて構成された電極。 Ａｌペーストを塗布し焼き付けて構成された電極。
両主面に電極を形成してなる正特性サーミスタ（以下、
ＰＴＣと略す）素子が公知である。ＰＴＣ素子では、Ｐ
ＴＣ素体が半導体磁器よりなるため、使用する電極材料
としては、半導体磁器との間に障壁を形成しない導電性
材料を用いる必要がある。ＰＴＣ素子において従来より
用いられている電極としては、以下のようなものがあっ
た。 ＰＴＣ素体の両主面にＮｉをめっきした後、２００〜
５００℃で熱処理することにより形成された電極。 ＰＴＣ素体の両主面にＮｉをめっきした後、さらに、
Ａｇ含有ペーストをＮｉめっき層上に塗布・焼成するこ
とにより構成された電極。 Ｇａ等のオーミック成分を含有するＡｇペーストを塗
布し焼き付けて構成された電極。 Ａｌペーストを塗布し焼き付けて構成された電極。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温環
境下で用いられるＰＴＣ素子において、上記のような各
電極を形成した場合、以下のような種々の問題があっ
た。 のＮｉめっき電極では、Ｎｉ被膜の比抵抗が高いこ
と、及び電極の膜厚を厚くすることが困難であること等
の理由により、電極の膜抵抗を低下させることができな
かった。従って、電圧印加時の大電流に電極が耐えられ
ないことがあった。 のＮｉ−Ａｇ電極では、使用温度が高くなると、Ａｇ
がサーマルマイグレーョンを起こし、使用中に両主面の
電極間での短絡が生じることがあった。 のオーミック成分含有Ａｇペースト電極は、寿命が短
く、特に、高温ＰＴＣ素子に用いた場合には、より一層
寿命が短くなるため、実際の製品として使用することが
できなかった。 のＡｌペーストを用いた電極では、Ａｌの安定度が悪
く寿命が短かった。特に、高温ＰＴＣ素子を、高湿雰囲
気下で使用した場合には、抵抗値が著しく上昇するとい
う欠点があった。
境下で用いられるＰＴＣ素子において、上記のような各
電極を形成した場合、以下のような種々の問題があっ
た。 のＮｉめっき電極では、Ｎｉ被膜の比抵抗が高いこ
と、及び電極の膜厚を厚くすることが困難であること等
の理由により、電極の膜抵抗を低下させることができな
かった。従って、電圧印加時の大電流に電極が耐えられ
ないことがあった。 のＮｉ−Ａｇ電極では、使用温度が高くなると、Ａｇ
がサーマルマイグレーョンを起こし、使用中に両主面の
電極間での短絡が生じることがあった。 のオーミック成分含有Ａｇペースト電極は、寿命が短
く、特に、高温ＰＴＣ素子に用いた場合には、より一層
寿命が短くなるため、実際の製品として使用することが
できなかった。 のＡｌペーストを用いた電極では、Ａｌの安定度が悪
く寿命が短かった。特に、高温ＰＴＣ素子を、高湿雰囲
気下で使用した場合には、抵抗値が著しく上昇するとい
う欠点があった。
【０００４】他方、のＮｉめっき電極上にＡｇペース
トを塗布・焼付けてなる電極の問題点、すなわちＡｇの
サーマルマイグレーションを防止するものとして、図４
に示すＰＴＣ素子が提案されている。図４（ａ），
（ｂ）に示すＰＴＣ素子１では、チタン酸バリウム系半
導体磁器よりなるＰＴＣ素体２の両主面にＮｉをめっき
することによりＮｉ電極３ａ，３ｂが形成されており、
該Ｎｉ電極３ａ，３ｂ上に、周囲にギャップ領域ｇを残
してＮｉ電極３ａ，３ｂよりも径の小さなＡｇ電極４
ａ，４ｂが形成されている。すなわち、ギャップ領域ｇ
を設けることにより、両主面のＡｇ電極４ａ，４ｂ間の
ＰＴＣ素体２の側面を経由したサーマルマイグレーショ
ンを防止することが試みられている。
トを塗布・焼付けてなる電極の問題点、すなわちＡｇの
サーマルマイグレーションを防止するものとして、図４
に示すＰＴＣ素子が提案されている。図４（ａ），
（ｂ）に示すＰＴＣ素子１では、チタン酸バリウム系半
導体磁器よりなるＰＴＣ素体２の両主面にＮｉをめっき
することによりＮｉ電極３ａ，３ｂが形成されており、
該Ｎｉ電極３ａ，３ｂ上に、周囲にギャップ領域ｇを残
してＮｉ電極３ａ，３ｂよりも径の小さなＡｇ電極４
ａ，４ｂが形成されている。すなわち、ギャップ領域ｇ
を設けることにより、両主面のＡｇ電極４ａ，４ｂ間の
ＰＴＣ素体２の側面を経由したサーマルマイグレーショ
ンを防止することが試みられている。
【０００５】しかしながら、図５に部分拡大断面図で示
すように、ギャップ領域ｇでは、Ｎｉ電極３ａのみが存
在するが、Ｎｉは比抵抗が比較的高いため、該ギャップ
領域ｇに存在するＮｉ電極部分が抵抗膜として機能す
る。その結果、ＰＴＣ素子１に電圧を印加した場合、Ｐ
ＴＣ素体２内に図６に示す電流分布（なお、電流分布を
示す図の縦軸Ｉは電流の強度を示す。）が生じていた。
その結果、ＰＴＣ素体２内が不均一に発熱し、すなわち
図６に示すようにＰＴＣ素体２内に図６に示す温度分布
（温度分布を示す部の縦軸のＴは温度を示す。）が生じ
ていた。よって、上記のような温度分布が生じている状
態において、ＰＴＣ素子１にパルス電圧が数回印加され
た場合、ギャップ領域ｇにストレスが溜まり、甚だしき
場合にはＰＴＣ素子１が割れることがあった。
すように、ギャップ領域ｇでは、Ｎｉ電極３ａのみが存
在するが、Ｎｉは比抵抗が比較的高いため、該ギャップ
領域ｇに存在するＮｉ電極部分が抵抗膜として機能す
る。その結果、ＰＴＣ素子１に電圧を印加した場合、Ｐ
ＴＣ素体２内に図６に示す電流分布（なお、電流分布を
示す図の縦軸Ｉは電流の強度を示す。）が生じていた。
その結果、ＰＴＣ素体２内が不均一に発熱し、すなわち
図６に示すようにＰＴＣ素体２内に図６に示す温度分布
（温度分布を示す部の縦軸のＴは温度を示す。）が生じ
ていた。よって、上記のような温度分布が生じている状
態において、ＰＴＣ素子１にパルス電圧が数回印加され
た場合、ギャップ領域ｇにストレスが溜まり、甚だしき
場合にはＰＴＣ素子１が割れることがあった。
【０００６】よって、本発明の目的は、マイグレーショ
ンによる短絡が生じ難く、長寿命であり、かつＰＴＣ素
体の割れが生じ難いＰＴＣ装置を提供することにある。
ンによる短絡が生じ難く、長寿命であり、かつＰＴＣ素
体の割れが生じ難いＰＴＣ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになさたものであり、正特性サーミスタ素体
の両主面に電極を形成してなる正特性サーミスタ素子で
あって、下記の電極を備えることを特徴とする。すなわ
ち、請求項１に記載の発明では、上記電極が、アルミニ
ウムを４８〜９６重量％及びケイ素を４〜５２重量％含
有するＡｌ−Ｓｉ電極により構成されていることを特徴
とする。また、請求項２に記載の発明では、ＰＴＣ素体
の両主面にめっきにより形成されたＮｉ電極と、上記Ｎ
ｉ電極上に形成されており、かつアルミニウムを４８〜
９６重量％及びケイ素を４〜５２重量％含有するＡｌ−
Ｓｉ電極とを有することを特徴とする。
成するためになさたものであり、正特性サーミスタ素体
の両主面に電極を形成してなる正特性サーミスタ素子で
あって、下記の電極を備えることを特徴とする。すなわ
ち、請求項１に記載の発明では、上記電極が、アルミニ
ウムを４８〜９６重量％及びケイ素を４〜５２重量％含
有するＡｌ−Ｓｉ電極により構成されていることを特徴
とする。また、請求項２に記載の発明では、ＰＴＣ素体
の両主面にめっきにより形成されたＮｉ電極と、上記Ｎ
ｉ電極上に形成されており、かつアルミニウムを４８〜
９６重量％及びケイ素を４〜５２重量％含有するＡｌ−
Ｓｉ電極とを有することを特徴とする。
【０００８】上記請求項１，２に記載の発明のＡｌ−Ｓ
ｉ電極の組成において、アルミニウム及びケイ素含有量
を上記の範囲に限定したのは、Ａｌが４８重量％未満及
びＳｉが５２重量％を超えると、ＰＴＣ素体に対してオ
ーミックな接触が得られないからであり、かつ耐湿特性
も劣化するからである。また、Ａｌが９６重量％を超
え、Ｓｉが４重量％未満の場合には、耐湿特性が劣化す
るからである。アルミニウム及びケイ素を上記特定の割
合で含有する電極材料は、本願出願人が先に提出した特
願平２−３４０８６０号に開示されており、アルミニウ
ム粉末及びケイ素粉末に低融点ガラスフリット及び有機
ビヒクルを加えてペーストとし、該ペーストを塗布し、
焼き付けることにより電極として完成される。アルミニ
ウム粉末として、例えば粒径が５〜３０μｍ程度の粉末
が、また、ケイ素粉末として、例えば粒径が０．５〜１
０．０μｍ程度の粉末が用いられる。また、低融点ガラ
スフリット及び有機ビヒクルの混合割合は、特に限定は
されないが、一例を挙げると、上記アルミニウム粉末及
びケイ素粉末を合計で７０重量％に対し、低融点ガラス
フリット１０重量％及び有機ビヒクル２０重量％の割合
で調合することができる。
ｉ電極の組成において、アルミニウム及びケイ素含有量
を上記の範囲に限定したのは、Ａｌが４８重量％未満及
びＳｉが５２重量％を超えると、ＰＴＣ素体に対してオ
ーミックな接触が得られないからであり、かつ耐湿特性
も劣化するからである。また、Ａｌが９６重量％を超
え、Ｓｉが４重量％未満の場合には、耐湿特性が劣化す
るからである。アルミニウム及びケイ素を上記特定の割
合で含有する電極材料は、本願出願人が先に提出した特
願平２−３４０８６０号に開示されており、アルミニウ
ム粉末及びケイ素粉末に低融点ガラスフリット及び有機
ビヒクルを加えてペーストとし、該ペーストを塗布し、
焼き付けることにより電極として完成される。アルミニ
ウム粉末として、例えば粒径が５〜３０μｍ程度の粉末
が、また、ケイ素粉末として、例えば粒径が０．５〜１
０．０μｍ程度の粉末が用いられる。また、低融点ガラ
スフリット及び有機ビヒクルの混合割合は、特に限定は
されないが、一例を挙げると、上記アルミニウム粉末及
びケイ素粉末を合計で７０重量％に対し、低融点ガラス
フリット１０重量％及び有機ビヒクル２０重量％の割合
で調合することができる。
【０００９】
【作用】請求項１に記載の発明では、上記特定の割合で
アルミニウム及びケイ素を含有するＡｌ−Ｓｉ電極を用
いているため、両主面の電極間におけるマイグレーショ
ンが生じない。また、Ａｌ−Ｓｉ電極は、後述の実施例
から明らかなように、寿命特性も優れている。また、請
求項２に記載の発明では、Ｎｉ電極上にアルミニウム及
びケイ素を上記特定の範囲で含有するＡｌ−Ｓｉ電極が
形成されているため、両主面の電極間におけるマイグレ
ーションが生じ難く、かつ電極の経時による劣化も生じ
難い。さらに、Ｎｉ電極上の全面にＡｌ−Ｓｉ電極が形
成されているため、ＰＴＣ素体内に温度分布が生じ難
く、従ってパルス電圧を印加した場合であってもＰＴＣ
素体の割れが生じ難い。
アルミニウム及びケイ素を含有するＡｌ−Ｓｉ電極を用
いているため、両主面の電極間におけるマイグレーショ
ンが生じない。また、Ａｌ−Ｓｉ電極は、後述の実施例
から明らかなように、寿命特性も優れている。また、請
求項２に記載の発明では、Ｎｉ電極上にアルミニウム及
びケイ素を上記特定の範囲で含有するＡｌ−Ｓｉ電極が
形成されているため、両主面の電極間におけるマイグレ
ーションが生じ難く、かつ電極の経時による劣化も生じ
難い。さらに、Ｎｉ電極上の全面にＡｌ−Ｓｉ電極が形
成されているため、ＰＴＣ素体内に温度分布が生じ難
く、従ってパルス電圧を印加した場合であってもＰＴＣ
素体の割れが生じ難い。
【００１０】
【実施例】実施例１ アルミニウム含有割合が７２重量％及びケイ素含有割合
が２８重量％となるように混合された金属粉末７０重量
部に対し、低融点ガラスフリット１０重量部及び有機ビ
ヒクル２０重量部を混合し、混練することによりＡｌ−
Ｓｉペーストを作製した。他方、２０×１５×４ｍｍの
角板状のＰｂ含有チタン酸バリウム系ＰＴＣ素体（両主
面間の抵抗値は１２０Ω）を用意した。このＰＴＣ素体
は、２４０℃で発熱するものである。上記ＰＴＣ素体の
両主面に、前述のようにして得られたＡｌ−Ｓｉペース
トを１０μｍの厚みに塗布し、６００℃の温度で３０分
間焼き付けることにより、Ａｌ−Ｓｉ電極を上記角板状
ＰＴＣ素体の両主面に形成した。このようにして得られ
たＰＴＣ素子を、図１に示す。ＰＴＣ素子１１は、角板
上記ＰＴＣ素体１２の両主面に上記Ａｌ−Ｓｉ電極１３
ａ，１３ｂを形成した構造を有する。
が２８重量％となるように混合された金属粉末７０重量
部に対し、低融点ガラスフリット１０重量部及び有機ビ
ヒクル２０重量部を混合し、混練することによりＡｌ−
Ｓｉペーストを作製した。他方、２０×１５×４ｍｍの
角板状のＰｂ含有チタン酸バリウム系ＰＴＣ素体（両主
面間の抵抗値は１２０Ω）を用意した。このＰＴＣ素体
は、２４０℃で発熱するものである。上記ＰＴＣ素体の
両主面に、前述のようにして得られたＡｌ−Ｓｉペース
トを１０μｍの厚みに塗布し、６００℃の温度で３０分
間焼き付けることにより、Ａｌ−Ｓｉ電極を上記角板状
ＰＴＣ素体の両主面に形成した。このようにして得られ
たＰＴＣ素子を、図１に示す。ＰＴＣ素子１１は、角板
上記ＰＴＣ素体１２の両主面に上記Ａｌ−Ｓｉ電極１３
ａ，１３ｂを形成した構造を有する。
【００１１】比較例１ 実施例１で用いたのと同一の角板状ＰＴＣ素体を用意
し、両主面にＮｉを無電解めっきし、しかる後２００〜
５００℃の温度で熱処理することにより両主面にＮｉ電
極が形成されたＰＴＣ素子を用意し、比較例１とした。比較例２ 上記実施例１で用いたのと同一の角板状ＰＴＣ素体を用
意し、両主面にＮｉを無電解めっきした後、さらにＡｇ
含有ペーストをＮｉ電極上に全面に塗布し、焼き付けて
Ａｇ電極を形成し、比較例２のＰＴＣ素子とした。比較例３ 実施例１で用いた角板状ＰＴＣ素体の両主面に、オーミ
ック成分含有Ａｇペーストを５μｍの厚みに塗布し、６
００℃の温度で３０分間焼き付けることにより、電極を
形成し、比較例３のＰＴＣ素子とした。比較例４ 実施例１で用いた角板状ＰＴＣ素体の両主面に、Ａｌペ
ーストを塗布し、焼き付けることにより、電極を形成
し、比較例４のＰＴＣ素子とした。
し、両主面にＮｉを無電解めっきし、しかる後２００〜
５００℃の温度で熱処理することにより両主面にＮｉ電
極が形成されたＰＴＣ素子を用意し、比較例１とした。比較例２ 上記実施例１で用いたのと同一の角板状ＰＴＣ素体を用
意し、両主面にＮｉを無電解めっきした後、さらにＡｇ
含有ペーストをＮｉ電極上に全面に塗布し、焼き付けて
Ａｇ電極を形成し、比較例２のＰＴＣ素子とした。比較例３ 実施例１で用いた角板状ＰＴＣ素体の両主面に、オーミ
ック成分含有Ａｇペーストを５μｍの厚みに塗布し、６
００℃の温度で３０分間焼き付けることにより、電極を
形成し、比較例３のＰＴＣ素子とした。比較例４ 実施例１で用いた角板状ＰＴＣ素体の両主面に、Ａｌペ
ーストを塗布し、焼き付けることにより、電極を形成
し、比較例４のＰＴＣ素子とした。
【００１２】実施例１及び比較例１〜４のＰＴＣ素子の評価 実施例１のＰＴＣ素子及び比較例１のＰＴＣ素子におい
て、それぞれ、両主面の電極間に２００Ｖ及び５秒のパ
ルス電圧を３回印加した。その結果、比較例１のＰＴＣ
素子では、Ｎｉ電極に焼き切れが発生したが、実施例１
のＰＴＣ素子では外観上の異常は全く認められなかっ
た。また、実施例１のＰＴＣ素子及び比較例２のＰＴＣ
素子に、２００Ｖの電圧を５００時間印加し、マイグレ
ーションの発生の有無を調べた。その結果、比較例２の
ＰＴＣ素子では、１０個のＰＴＣ素子あたり４個のＰＴ
Ｃ素子においてマイグレーションに起因するＰＴＣ素体
の破壊が発生しており、かつ残りの６個のＰＴＣ素子に
おいても２ｍｍ以上のマイグレーションが発生してい
た。これに対して、実施例１のＰＴＣ素子では、上記の
ようなマイグレーションの発生は全く認められなかっ
た。
て、それぞれ、両主面の電極間に２００Ｖ及び５秒のパ
ルス電圧を３回印加した。その結果、比較例１のＰＴＣ
素子では、Ｎｉ電極に焼き切れが発生したが、実施例１
のＰＴＣ素子では外観上の異常は全く認められなかっ
た。また、実施例１のＰＴＣ素子及び比較例２のＰＴＣ
素子に、２００Ｖの電圧を５００時間印加し、マイグレ
ーションの発生の有無を調べた。その結果、比較例２の
ＰＴＣ素子では、１０個のＰＴＣ素子あたり４個のＰＴ
Ｃ素子においてマイグレーションに起因するＰＴＣ素体
の破壊が発生しており、かつ残りの６個のＰＴＣ素子に
おいても２ｍｍ以上のマイグレーションが発生してい
た。これに対して、実施例１のＰＴＣ素子では、上記の
ようなマイグレーションの発生は全く認められなかっ
た。
【００１３】実施例１のＰＴＣ素子及び比較例３，４の
ＰＴＣ素子について、下記の４種類の条件下において１
０００時間経過した後の抵抗値の変化率を測定し、それ
によって寿命特性を比較した。 （１）湿中放置…６０℃及び相対湿度９０〜９５％の高
温・高湿環境下に放置した。 （２）湿中断続負荷…６０℃及び相対湿度９０〜９５％
の高温・高湿環境下において、２００Ｖの電圧を１０分
間印加した後２０分間放置する操作を繰り返した。 （３）高温放置…１５０℃の温度の高温槽中に放置。 （４）常温連続負荷…常温（２５℃）及び常湿中（相対
湿度６５〜７５％）において、２００Ｖの電圧を連続的
に印加した。 上記４種類の環境の下における実施例１及び比較例３，
４のＰＴＣ素子の１０００時間後の抵抗値変化率を、下
記の表１に示す。
ＰＴＣ素子について、下記の４種類の条件下において１
０００時間経過した後の抵抗値の変化率を測定し、それ
によって寿命特性を比較した。 （１）湿中放置…６０℃及び相対湿度９０〜９５％の高
温・高湿環境下に放置した。 （２）湿中断続負荷…６０℃及び相対湿度９０〜９５％
の高温・高湿環境下において、２００Ｖの電圧を１０分
間印加した後２０分間放置する操作を繰り返した。 （３）高温放置…１５０℃の温度の高温槽中に放置。 （４）常温連続負荷…常温（２５℃）及び常湿中（相対
湿度６５〜７５％）において、２００Ｖの電圧を連続的
に印加した。 上記４種類の環境の下における実施例１及び比較例３，
４のＰＴＣ素子の１０００時間後の抵抗値変化率を、下
記の表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなように、比較例３，４に
比べて実施例１のＰＴＣ素子では、全ての環境下におい
て抵抗値の変化が非常に小さいことがわかる。
比べて実施例１のＰＴＣ素子では、全ての環境下におい
て抵抗値の変化が非常に小さいことがわかる。
【００１６】実施例２ 実施例２は、請求項２に記載の発明にかかる実施例に相
当する。直径１４ｍｍ×厚み２．３ｍｍの円板状のチタ
ン酸バリウム系ＰＴＣ素体（両主面間の抵抗値は１５
Ω）を用意し、両主面にＮｉを無電解めっきし、厚み
１．５μｍのＮｉ電極を形成した。次に、上記Ｎｉ電極
上に、実施例１で用いたのと同一のＡｌ−Ｓｉペースト
を塗布し、６００℃の温度で３０分間焼き付けることに
より、Ａｌ−Ｓｉ電極を形成した。このようにして得ら
れた実施例１のＰＴＣ素子の構造を図２に示す。ＰＴＣ
素子２１では、ＰＴＣ素体２２の両主面の全面にＮｉ電
極２３ａ，２３ｂが形成されており、さらにＮｉ電極２
３ａ，２３ｂ上の全面に上記Ａｌ−Ｓｉ電極２４ａ，２
４ｂが形成されている。上記のようにして得た実施例２
のＰＴＣ素子２１の両主面に電圧を印加し、ＰＴＣ素体
２２内の電流密度分布及び温度分布を測定した。結果を
図３に示す。図３から明らかなように、Ｎｉ電極２３
ａ，２３ｂ上の全面にＡｌ−Ｓｉ電極２４ａ，２４ｂが
形成されているため、電流分布はＰＴＣ素体２２の全領
域に渡り均一であることがわかる。また、ＰＴＣ素体２
２内において温度分布もさほど偏っていないことがわか
る。
当する。直径１４ｍｍ×厚み２．３ｍｍの円板状のチタ
ン酸バリウム系ＰＴＣ素体（両主面間の抵抗値は１５
Ω）を用意し、両主面にＮｉを無電解めっきし、厚み
１．５μｍのＮｉ電極を形成した。次に、上記Ｎｉ電極
上に、実施例１で用いたのと同一のＡｌ−Ｓｉペースト
を塗布し、６００℃の温度で３０分間焼き付けることに
より、Ａｌ−Ｓｉ電極を形成した。このようにして得ら
れた実施例１のＰＴＣ素子の構造を図２に示す。ＰＴＣ
素子２１では、ＰＴＣ素体２２の両主面の全面にＮｉ電
極２３ａ，２３ｂが形成されており、さらにＮｉ電極２
３ａ，２３ｂ上の全面に上記Ａｌ−Ｓｉ電極２４ａ，２
４ｂが形成されている。上記のようにして得た実施例２
のＰＴＣ素子２１の両主面に電圧を印加し、ＰＴＣ素体
２２内の電流密度分布及び温度分布を測定した。結果を
図３に示す。図３から明らかなように、Ｎｉ電極２３
ａ，２３ｂ上の全面にＡｌ−Ｓｉ電極２４ａ，２４ｂが
形成されているため、電流分布はＰＴＣ素体２２の全領
域に渡り均一であることがわかる。また、ＰＴＣ素体２
２内において温度分布もさほど偏っていないことがわか
る。
【００１７】比較のために、実施例２で用いたのと同一
のＰＴＣ素体の両主面にＮｉを無電解めっきした後、さ
らに幅１．５ｍｍのギャップ領域を残してＡｇ粉末を含
有するＡｇペーストをスクリーン印刷により膜厚４μｍ
となるように印刷し、６００℃の温度で３０分間焼き付
けることにより電極を形成したＰＴＣ素子を用意し、比
較例５とした。上記実施例２及び比較例５の各ＰＴＣ素
子に、２００Ｖ及び５秒のパルスを１００回印加したと
ころ、比較例５のＰＴＣ素子では２０個あたり１５個の
素子において割れが生じた。これに対して、実施例２の
ＰＴＣ素子では、外観上の以上は全く認められなかっ
た。また、上記パルスを印加した後に、電極間マイグレ
ーションの発生の有無を目視により調べたところ、実施
例２のＰＴＣ素子ではマイグレーションの発生は全く認
められなかった。
のＰＴＣ素体の両主面にＮｉを無電解めっきした後、さ
らに幅１．５ｍｍのギャップ領域を残してＡｇ粉末を含
有するＡｇペーストをスクリーン印刷により膜厚４μｍ
となるように印刷し、６００℃の温度で３０分間焼き付
けることにより電極を形成したＰＴＣ素子を用意し、比
較例５とした。上記実施例２及び比較例５の各ＰＴＣ素
子に、２００Ｖ及び５秒のパルスを１００回印加したと
ころ、比較例５のＰＴＣ素子では２０個あたり１５個の
素子において割れが生じた。これに対して、実施例２の
ＰＴＣ素子では、外観上の以上は全く認められなかっ
た。また、上記パルスを印加した後に、電極間マイグレ
ーションの発生の有無を目視により調べたところ、実施
例２のＰＴＣ素子ではマイグレーションの発生は全く認
められなかった。
【００１８】
【発明の効果】請求項１に記載の発明にかかるＰＴＣ素
子は、上記特定の範囲でアルミニウム及びケイ素を含む
Ａｌ−Ｓｉ電極をＰＴＣ素体の両主面に形成された構造
を有するため、電極間マイグレーションによる短絡事故
を防止することができ、かつＰＴＣ素子の経時による特
性の劣化を防止することができる。従って、長寿命のＰ
ＴＣ素子が提供される。同様に、請求項２に記載の発明
では、ＰＴＣ素体の両主面の全面にＮｉ電極が形成され
ており、Ｎｉ電極上の全面に上記特定の範囲でアルミニ
ウム及びケイ素を含むＡｌ−Ｓｉ電極が形成されている
ため、マイグレーションによる短絡事故を防止すること
ができ、かつＰＴＣ素子の経時による特性の劣化を防止
することができると共に、高温環境下で使用したとして
も、パルス電圧等によるＰＴＣ素体の割れの生じ難い信
頼性に優れたＰＴＣ素子を提供することができる。
子は、上記特定の範囲でアルミニウム及びケイ素を含む
Ａｌ−Ｓｉ電極をＰＴＣ素体の両主面に形成された構造
を有するため、電極間マイグレーションによる短絡事故
を防止することができ、かつＰＴＣ素子の経時による特
性の劣化を防止することができる。従って、長寿命のＰ
ＴＣ素子が提供される。同様に、請求項２に記載の発明
では、ＰＴＣ素体の両主面の全面にＮｉ電極が形成され
ており、Ｎｉ電極上の全面に上記特定の範囲でアルミニ
ウム及びケイ素を含むＡｌ−Ｓｉ電極が形成されている
ため、マイグレーションによる短絡事故を防止すること
ができ、かつＰＴＣ素子の経時による特性の劣化を防止
することができると共に、高温環境下で使用したとして
も、パルス電圧等によるＰＴＣ素体の割れの生じ難い信
頼性に優れたＰＴＣ素子を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例にかかるＰＴＣ素子を示す側
面図。
面図。
【図２】本発明の他の実施例にかかるＰＴＣ素子を示す
側面図。
側面図。
【図３】本発明の他の実施例にかかるＰＴＣ素子におけ
る電流分布及び温度分布を説明するための図。
る電流分布及び温度分布を説明するための図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は従来のＰＴＣ素子を説明す
るための斜視図及び側面図。
るための斜視図及び側面図。
【図５】従来のＰＴＣ素子の問題点を説明するための部
分拡大断面図。
分拡大断面図。
【図６】従来のＰＴＣ素子のＰＴＣ素体内の電流分布及
び温度分布を説明するための図。
び温度分布を説明するための図。
１１…ＰＴＣ素子 １２…ＰＴＣ素体 １３ａ，１３ｂ…Ａｌ−Ｓｉ電極
Claims (2)
- 【請求項１】 正特性サーミスタ素体の両主面に電極を
形成してなる正特性サーミスタ素子において、 前記電極が、アルミニウム４８〜９６重量％及びケイ素
４〜５２重量％を含有するＡｌ−Ｓｉ電極により構成さ
れていることを特徴とする、正特性サーミスタ素子。 - 【請求項２】 正特性サーミスタ素体の両主面に電極を
形成してなる正特性サーミスタ素子において、 前記電極が、前記正特性サーミスタ素体の両主面にＮｉ
をめっきすることによた形成されたＮｉ電極と、前記Ｎ
ｉ電極の全面に形成されており、かつアルミニウム４８
〜９６重量％及びケイ素４〜５２重量％を含有するＡｌ
−Ｓｉ電極とからなることを特徴とする、正特性サーミ
スタ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26631491A JP2699716B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 正特性サーミスタ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26631491A JP2699716B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 正特性サーミスタ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109504A true JPH05109504A (ja) | 1993-04-30 |
| JP2699716B2 JP2699716B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17429207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26631491A Expired - Lifetime JP2699716B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 正特性サーミスタ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699716B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010054650A1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronische vorrichtung |
| WO2015002197A1 (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 日立金属株式会社 | Ｐｔｃ素子および発熱モジュール |
| WO2015115422A1 (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-06 | 日立金属株式会社 | Ｐｔｃ素子および発熱モジュール |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26631491A patent/JP2699716B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010054650A1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronische vorrichtung |
| US9398664B2 (en) | 2008-11-14 | 2016-07-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic device that emits mixed light |
| WO2015002197A1 (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 日立金属株式会社 | Ｐｔｃ素子および発熱モジュール |
| WO2015115422A1 (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-06 | 日立金属株式会社 | Ｐｔｃ素子および発熱モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2699716B2 (ja) | 1998-01-19 |
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