JPH07201516A - サーミスタ - Google Patents
サーミスタInfo
- Publication number
- JPH07201516A JPH07201516A JP28236092A JP28236092A JPH07201516A JP H07201516 A JPH07201516 A JP H07201516A JP 28236092 A JP28236092 A JP 28236092A JP 28236092 A JP28236092 A JP 28236092A JP H07201516 A JPH07201516 A JP H07201516A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc
- thermistor
- disks
- flat
- disk
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C13/00—Resistors not provided for elsewhere
- H01C13/02—Structural combinations of resistors
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 先行技術にみられる同種のサーミスタと比べ
て、より高いサージ電流に耐えることのできるＰＴＣサ
ーミスタを提供する。 【構成】 ＰＴＣ材料による少なくとも二つのフラット
ボディ（２０、２２）を含み、これらボディが電気的に
直列に接続され、かつ、互いに熱接触している。 【効果】 上述の構成を特徴としているから、同じＰＴ
Ｃ材料の、かつ、同じ断面および厚さをもつ単一のボデ
ィで構成されるディバイスよりも高いサージ電流に耐え
ることができる。
て、より高いサージ電流に耐えることのできるＰＴＣサ
ーミスタを提供する。 【構成】 ＰＴＣ材料による少なくとも二つのフラット
ボディ（２０、２２）を含み、これらボディが電気的に
直列に接続され、かつ、互いに熱接触している。 【効果】 上述の構成を特徴としているから、同じＰＴ
Ｃ材料の、かつ、同じ断面および厚さをもつ単一のボデ
ィで構成されるディバイスよりも高いサージ電流に耐え
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、先行技術にみられる同
種のサーミスタと比べて、より高いサージ電流に耐える
ことのできるＰＴＣサーミスタ、すなわち、正の温度係
数(positivetemparature coefficient)をもつサーミス
タに関する。
種のサーミスタと比べて、より高いサージ電流に耐える
ことのできるＰＴＣサーミスタ、すなわち、正の温度係
数(positivetemparature coefficient)をもつサーミス
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＴＣサーミスタは、所定温度以下にお
いて比較的低い抵抗値を示すが、その温度を越えると、
数桁の大きさで急速に抵抗値が増大する。ＰＴＣサーミ
スタの一つの重要な用途は、電気および電子機器を、障
害時に発生するおそれのある高電圧および／または大電
流から保護することである。
いて比較的低い抵抗値を示すが、その温度を越えると、
数桁の大きさで急速に抵抗値が増大する。ＰＴＣサーミ
スタの一つの重要な用途は、電気および電子機器を、障
害時に発生するおそれのある高電圧および／または大電
流から保護することである。
【０００３】ＰＴＣサーミスタは保護すべき機器に直列
に接続されて用いられる。障害等のない正常状態でのサ
ーミスタは、これの抵抗値が低いために機器の使用にな
んらの影響を及ぼさない。障害が発生して大きな電流が
流れるときのサーミスタは、これにともなう加熱により
抵抗値が急増するので、電流を安全なレベルにまで下げ
ることができる。さらに、障害が取り除かれたときのサ
ーミスタは、これが冷却されて元の低い抵抗値にリセッ
トされる。
に接続されて用いられる。障害等のない正常状態でのサ
ーミスタは、これの抵抗値が低いために機器の使用にな
んらの影響を及ぼさない。障害が発生して大きな電流が
流れるときのサーミスタは、これにともなう加熱により
抵抗値が急増するので、電流を安全なレベルにまで下げ
ることができる。さらに、障害が取り除かれたときのサ
ーミスタは、これが冷却されて元の低い抵抗値にリセッ
トされる。
【０００４】上述した障害は突然発生することがあり、
このようなケースのとき、大きい初期電流のサージがサ
ーミスタに印加される。したがって、サーミスタはこれ
にも耐えるものでなければならない。
このようなケースのとき、大きい初期電流のサージがサ
ーミスタに印加される。したがって、サーミスタはこれ
にも耐えるものでなければならない。
【０００５】公知のＰＴＣサーミスタは、半導体セラミ
ック材料のフラットボディ（たとえば、ディスク形）の
両面に導電電極が設けられたもので構成され、電気的接
触は電極に電線をハンダ付けするとか、スプリング付き
の加圧コンタクトを用いることにより行なわれる。図３
を参照して、これに示された先行技術のＰＴＣサーミス
タは、半導体性を与えるためにドーピングされたチタン
酸バリウムセラミックのフラットなディスク１０で構成
されたものである。かかるＰＴＣサーミスタにおいて、
ディスク１０の対向するフラット面には、たとえば、ス
パッタリングにより形成された金属電極１１、１２が設
けられており、各ターミナル電線１３、１４が、これら
電極に１１、１２にハンダ付けされている。
ック材料のフラットボディ（たとえば、ディスク形）の
両面に導電電極が設けられたもので構成され、電気的接
触は電極に電線をハンダ付けするとか、スプリング付き
の加圧コンタクトを用いることにより行なわれる。図３
を参照して、これに示された先行技術のＰＴＣサーミス
タは、半導体性を与えるためにドーピングされたチタン
酸バリウムセラミックのフラットなディスク１０で構成
されたものである。かかるＰＴＣサーミスタにおいて、
ディスク１０の対向するフラット面には、たとえば、ス
パッタリングにより形成された金属電極１１、１２が設
けられており、各ターミナル電線１３、１４が、これら
電極に１１、１２にハンダ付けされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】セラミックＰＴＣサー
ミスタは、不均一に加熱されるために、ディスク形素子
の中央部分が対向するフラット面、あるいは、その周縁
部分に隣接する材料により急激に熱くなる。かかる不均
一な加熱に起因し、サーミスタには不均等な熱膨張が起
こり、機械的な応力が発生する。この応力が大きすぎる
と、サーミスタのセラミックボディに破損が生じてデバ
イスが不良となる。また、高い電源電圧、障害電圧など
が印加された場合のように、デバイスの中央部分に生じ
る電位が高いほど、その部分での局所的加熱が大きくな
るので、前記破損の危険が大きくなる。
ミスタは、不均一に加熱されるために、ディスク形素子
の中央部分が対向するフラット面、あるいは、その周縁
部分に隣接する材料により急激に熱くなる。かかる不均
一な加熱に起因し、サーミスタには不均等な熱膨張が起
こり、機械的な応力が発生する。この応力が大きすぎる
と、サーミスタのセラミックボディに破損が生じてデバ
イスが不良となる。また、高い電源電圧、障害電圧など
が印加された場合のように、デバイスの中央部分に生じ
る電位が高いほど、その部分での局所的加熱が大きくな
るので、前記破損の危険が大きくなる。
【０００７】実用に際して、セラミックＰＴＣサーミス
タが障害を起こさずに高電圧回路内で耐えることのでき
る最大サージ電流密度は、素子の直径に対してその厚さ
が大きくなるほど減少することが知られている。従来技
術の場合、このために、高電圧に耐えるための十分な厚
さをもちながら同時に高いサージ電流にも耐えることの
できるセラミックサーミスタを提供することが妨げられ
ていた。
タが障害を起こさずに高電圧回路内で耐えることのでき
る最大サージ電流密度は、素子の直径に対してその厚さ
が大きくなるほど減少することが知られている。従来技
術の場合、このために、高電圧に耐えるための十分な厚
さをもちながら同時に高いサージ電流にも耐えることの
できるセラミックサーミスタを提供することが妨げられ
ていた。
【０００８】本発明者らは、このような技術的課題を解
決することのできるするＰＴＣサーミスタデバイスを発
明した。
決することのできるするＰＴＣサーミスタデバイスを発
明した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に基づけば、互い
に電気的に直列に接続され、かつ、互いに熱接触した少
なくとも二つのＰＴＣ材料のフラットボディで構成され
るＰＴＣサーミスタデバイスが提供される。ＰＴＣ材料
の各フラットボディは、互いに向かい合って配置されて
いることが望ましい。ＰＴＣ材料の各ボディの対向する
面には、導電電極が設けられていることが望ましい。各
対のＰＴＣ材料の隣接する面は、導電性および熱伝導性
の組成物、たとえばハンダを用いて接合されるのがよ
く、接合用組成物の層は、ＰＴＣ材料のボディの周縁よ
りも手前で終端しているのが望ましい。
に電気的に直列に接続され、かつ、互いに熱接触した少
なくとも二つのＰＴＣ材料のフラットボディで構成され
るＰＴＣサーミスタデバイスが提供される。ＰＴＣ材料
の各フラットボディは、互いに向かい合って配置されて
いることが望ましい。ＰＴＣ材料の各ボディの対向する
面には、導電電極が設けられていることが望ましい。各
対のＰＴＣ材料の隣接する面は、導電性および熱伝導性
の組成物、たとえばハンダを用いて接合されるのがよ
く、接合用組成物の層は、ＰＴＣ材料のボディの周縁よ
りも手前で終端しているのが望ましい。
【００１０】
【作用】本発明に係るＰＴＣサーミスタデバイスの場
合、上述の構成を特徴としているから、同じＰＴＣ材料
の、かつ、同じ断面および厚さをもつ単一のボディで構
成されるディバイスよりも高いサージ電流に耐えること
ができる。
合、上述の構成を特徴としているから、同じＰＴＣ材料
の、かつ、同じ断面および厚さをもつ単一のボディで構
成されるディバイスよりも高いサージ電流に耐えること
ができる。
【００１１】
【実施例】本発明に係るＰＴＣサーミスタデバイスの一
実施例について、添付の図面を参照して説明する。図１
に例示されたＰＴＣサーミスタデバイスは、セラミック
ＰＴＣ半導体材料の二つのフラットなディスク２０、２
２を含み、各ディスク２０、２２には、これらの対向す
る面の上に、金属電極２３、２４、および、２５、２６
が設けられている。これら二つのディスク２０、２２
は、向かい合った状態でハンダ層２７により接合されて
いる。ハンダ層２７は、ディスク２０、２２の周縁より
も手前で終端しているのが望ましい。各ターミナル電線
２８、２９は、この複合デバイスの外側の電極２３、２
４にハンダ付けされている。
実施例について、添付の図面を参照して説明する。図１
に例示されたＰＴＣサーミスタデバイスは、セラミック
ＰＴＣ半導体材料の二つのフラットなディスク２０、２
２を含み、各ディスク２０、２２には、これらの対向す
る面の上に、金属電極２３、２４、および、２５、２６
が設けられている。これら二つのディスク２０、２２
は、向かい合った状態でハンダ層２７により接合されて
いる。ハンダ層２７は、ディスク２０、２２の周縁より
も手前で終端しているのが望ましい。各ターミナル電線
２８、２９は、この複合デバイスの外側の電極２３、２
４にハンダ付けされている。
【００１２】図１に例示されたデバイスが耐え得る最大
電圧は、外側の電極２３、２４間のＰＴＣ材料の厚さで
決まる。二つのディスクが熱接触状態にあるために、一
方のディスクが他方のディスクよりも有意に早く加熱さ
れる傾向が避けられ、したがって、一方のディスクのみ
が他方のディスクよりも高い抵抗値を示すようなことが
ない。
電圧は、外側の電極２３、２４間のＰＴＣ材料の厚さで
決まる。二つのディスクが熱接触状態にあるために、一
方のディスクが他方のディスクよりも有意に早く加熱さ
れる傾向が避けられ、したがって、一方のディスクのみ
が他方のディスクよりも高い抵抗値を示すようなことが
ない。
【００１３】本発明者らは、図１に例示されたデバイス
が、これに等しい直径と全体の厚さとを有する図３のデ
バイスよりも有意に高いサージ電流に耐えることを明ら
かにした。その一つの理由として、デバイス内部に電極
（２４、２５）が設けられたことにより、セラミックボ
ディ内で電流のより均等な分布が生じ、そのために、よ
り均等な加熱が行なわれて機械的応力の減少することが
あげられる。他の一つの理由として、ディスクが多量の
粉末を圧縮かつ燒結して薄く形成され、セラミック材料
の密度および抵抗が厚いディスクの場合よりも均等とな
るために、障害電流を受けた際、より均等な温度分布の
生じることがあげられる。さらに図１に例示されたデバ
イスの場合、特に、ハンダ層２７がディスクの周縁より
も手前で終端しているために、一方のディスクが他方の
ディスクに対して径方向へある程度移動することが起こ
る。このような場合、一方のディスクが他方のディスク
よりも急速に膨張することがあっても、各ディスクの内
部には、いずれも、過度の機械的応力が発生することが
ないと考えられる。
が、これに等しい直径と全体の厚さとを有する図３のデ
バイスよりも有意に高いサージ電流に耐えることを明ら
かにした。その一つの理由として、デバイス内部に電極
（２４、２５）が設けられたことにより、セラミックボ
ディ内で電流のより均等な分布が生じ、そのために、よ
り均等な加熱が行なわれて機械的応力の減少することが
あげられる。他の一つの理由として、ディスクが多量の
粉末を圧縮かつ燒結して薄く形成され、セラミック材料
の密度および抵抗が厚いディスクの場合よりも均等とな
るために、障害電流を受けた際、より均等な温度分布の
生じることがあげられる。さらに図１に例示されたデバ
イスの場合、特に、ハンダ層２７がディスクの周縁より
も手前で終端しているために、一方のディスクが他方の
ディスクに対して径方向へある程度移動することが起こ
る。このような場合、一方のディスクが他方のディスク
よりも急速に膨張することがあっても、各ディスクの内
部には、いずれも、過度の機械的応力が発生することが
ないと考えられる。
【００１４】図１に例示されたデバイスは、熱接触状態
で向かい合って配置された、かつ、電気的に直列に接続
された二つのディスクで構成されているが、当該デバイ
スの場合、互いに重ね合わされた任意数のディスク、た
とえば、図２に示されているように、三つのディスク３
０、３２、３４で構成することもできる。図１および図
２のデバイスは、ディスクで構成されているが、これに
代わる任意の断面形状をもつフラットなセラミックボデ
ィで構成することもできる。さらに図１および図２のデ
バイスには、それぞれ、その対向する面の上に電極が設
けられて互いに接合されたフラットなセラミックボディ
が示されているが、これらのセラミックボディは、たと
えば、スプリングの圧力を利用して機械的に互いにクラ
ンプすることもできる。
で向かい合って配置された、かつ、電気的に直列に接続
された二つのディスクで構成されているが、当該デバイ
スの場合、互いに重ね合わされた任意数のディスク、た
とえば、図２に示されているように、三つのディスク３
０、３２、３４で構成することもできる。図１および図
２のデバイスは、ディスクで構成されているが、これに
代わる任意の断面形状をもつフラットなセラミックボデ
ィで構成することもできる。さらに図１および図２のデ
バイスには、それぞれ、その対向する面の上に電極が設
けられて互いに接合されたフラットなセラミックボディ
が示されているが、これらのセラミックボディは、たと
えば、スプリングの圧力を利用して機械的に互いにクラ
ンプすることもできる。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係るサーミスタデバイスの場
合、少なくとも二つのＰＴＣ材料によるフラットなボデ
ィからなり、これらボディが電気的に直列に接続され、
かつ、互いに熱接触しているから、全体の大きさがこれ
と等価な同一材料の単一のボディよりも高いサージ電流
に耐えることができる。
合、少なくとも二つのＰＴＣ材料によるフラットなボデ
ィからなり、これらボディが電気的に直列に接続され、
かつ、互いに熱接触しているから、全体の大きさがこれ
と等価な同一材料の単一のボディよりも高いサージ電流
に耐えることができる。
【図１】本発明に係るＰＣＴサーミスタの一実施例を略
示した断面図である。
示した断面図である。
【図２】本発明に係るＰＣＴサーミスタの他実施例を略
示した断面図である。
示した断面図である。
【図３】先行技術に係るＰＣＴサーミスタを略示した断
面図である。
面図である。
２０ ディスク ２２ ディスク ２３ 金属電極 ２４ 金属電極 ２５ 金属電極 ２６ 金属電極 ２８ ターミナル電線 ２９ ターミナル電線 ３０ ディスク ３２ ディスク ３４ ディスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジュリアン チャールズ ホラウエイ イギリス国 サマーセット ティーエイ２ ６ジェイディー トータン シリル ス トリート ウエスト 53 (72)発明者 ロバート エドワード ウイリアム キャ スルタン イギリス国 サマーセット ティーエイ１ ２エヌジェイ トータン ダーウェント グローブ ４ (72)発明者 ジョン ハワード マッカートニー イギリス国 サマーセット ティーエイ１ １イーエイ トータン ザ アベニュー ８
Claims (6)
- 【請求項１】 ＰＴＣ材料による少なくとも二つのフラ
ットボディ（２０、２２）を含み、これらボディが電気
的に直列に接続され、かつ、互いに熱接触していること
を特徴とするＰＴＣサーミスタデバイス。 - 【請求項２】 ＰＴＣ材料の各フラットボディ（２０、
２２）が互いに向かい合って配置されている請求項１記
載のサーミスタデバイス。 - 【請求項３】 ＰＴＣ材料の各ボディ（例：２０）の対
向する面に導電電極（２３、２４）が設けられている請
求項２記載のサーミスタデバイス。 - 【請求項４】 隣接するＰＴＣ材料の隣接する面が、導
電性かつ熱伝導性の組成物の中間層（２７）を介して互
いに接合されている請求項２または請求項３記載のサー
ミスタデバイス。 - 【請求項５】 接合用組成物の層（２７）が、ＰＴＣ材
料のボディ（２０、２２）の周縁よりも手前で終端して
いる請求項４記載のサーミスタデバイス。 - 【請求項６】 ＰＴＣ材料のフラットボディ相互を機械
的に締めつけるための機械的なクランプ手段を含んでい
る請求項２または請求項３記載のサーミスタデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB919120576A GB9120576D0 (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Thermistor |
| GB9120576.5 | 1991-09-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201516A true JPH07201516A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=10702069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28236092A Pending JPH07201516A (ja) | 1991-09-27 | 1992-09-28 | サーミスタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0534775A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07201516A (ja) |
| GB (1) | GB9120576D0 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19526169A1 (de) * | 1995-07-18 | 1997-02-27 | Siemens Matsushita Components | Überlastschutz/Schaltkaltleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US5720859A (en) * | 1996-06-03 | 1998-02-24 | Raychem Corporation | Method of forming an electrode on a substrate |
| JP2003520420A (ja) * | 2000-01-11 | 2003-07-02 | タイコ・エレクトロニクス・コーポレイション | 電気デバイス |
| CN105225778A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 上海神沃电子有限公司 | 一种电路保护元件及其制造工艺 |
| DE102019110374A1 (de) | 2019-04-18 | 2020-10-22 | Tdk Electronics Ag | Bauelement |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149856A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of producing heat impacttproof selffexothermic positive temperature coefficient thermistor |
| JPS5653429A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-13 | Seishi Tanaka | Controlling device for braking torque of water dynamometer |
| JPH01110701A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Murata Mfg Co Ltd | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 |
| JPH01220403A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-04 | Murata Mfg Co Ltd | ケース内蔵型の正特性サーミスタ |
-
1991
- 1991-09-27 GB GB919120576A patent/GB9120576D0/en active Pending
-
1992
- 1992-09-25 EP EP92308746A patent/EP0534775A1/en not_active Withdrawn
- 1992-09-28 JP JP28236092A patent/JPH07201516A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0534775A1 (en) | 1993-03-31 |
| GB9120576D0 (en) | 1991-11-06 |
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