JPH11238601A - 消磁用正特性サーミスタ - Google Patents
消磁用正特性サーミスタInfo
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- JPH11238601A JPH11238601A JP3692998A JP3692998A JPH11238601A JP H11238601 A JPH11238601 A JP H11238601A JP 3692998 A JP3692998 A JP 3692998A JP 3692998 A JP3692998 A JP 3692998A JP H11238601 A JPH11238601 A JP H11238601A
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 15
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 信頼性が高く、安価な消磁用正特性サーミス
タを提供する。 【解決手段】 正特性サーミスタ素子１の両主面に設け
た電極にリード線４が半田付され、且つ、曲げ弾性率が
２００〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2のエポキシ基またはフェ
ノール基あるいはエポキシ基とフェノール基を有する樹
脂３で外装した。曲げ弾性率の大きい樹脂を外装材料と
して用いると外装材料の収縮応力が素子厚み方向に加わ
るため、電圧印加時に生じる剪断応力を緩和し、フラッ
シュ耐圧が向上する。
タを提供する。 【解決手段】 正特性サーミスタ素子１の両主面に設け
た電極にリード線４が半田付され、且つ、曲げ弾性率が
２００〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2のエポキシ基またはフェ
ノール基あるいはエポキシ基とフェノール基を有する樹
脂３で外装した。曲げ弾性率の大きい樹脂を外装材料と
して用いると外装材料の収縮応力が素子厚み方向に加わ
るため、電圧印加時に生じる剪断応力を緩和し、フラッ
シュ耐圧が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信頼性が高く、低
価格化が可能な消磁用正特性サーミスタに関するもので
ある。
価格化が可能な消磁用正特性サーミスタに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】正特性サーミスタは、消磁回路用、過電
流保護用、ヒーター用等に用いられている。特に、消磁
回路用はＯＮ−ＯＦＦサイクルが長く、一般的に３０，
０００サイクル以上の寿命が要求されている。消磁回路
用としては、一般に、図１に示すリード半田付タイプと
図２に示すケースタイプがある。後者の構造は、正特性
サーミスタがバネ端子で圧接されており、正特性サーミ
スタ素子の発熱が端子を通じて放熱し難く、そのため素
子表層部と素子内部の温度差を小さく出来、フラッシュ
耐圧が高く、ＯＮ−ＯＦＦサイクル寿命が長く信頼性が
高い特徴を有するが、ケースや端子部材のためにコスト
アップとなる欠点を有している。一方、前者のリード半
田付タイプは一般に低コスト化が可能であるが、正特性
サーミスタ素子の発熱が半田を介してリード線から放熱
するため、素子表層部と素子内部の温度差が大きくな
り、そのためフラッシュ耐圧が低く、また、ＯＮ−ＯＦ
Ｆの冷熱サイクルで半田脆化を生じ、寿命が短いという
欠点を有していた。
流保護用、ヒーター用等に用いられている。特に、消磁
回路用はＯＮ−ＯＦＦサイクルが長く、一般的に３０，
０００サイクル以上の寿命が要求されている。消磁回路
用としては、一般に、図１に示すリード半田付タイプと
図２に示すケースタイプがある。後者の構造は、正特性
サーミスタがバネ端子で圧接されており、正特性サーミ
スタ素子の発熱が端子を通じて放熱し難く、そのため素
子表層部と素子内部の温度差を小さく出来、フラッシュ
耐圧が高く、ＯＮ−ＯＦＦサイクル寿命が長く信頼性が
高い特徴を有するが、ケースや端子部材のためにコスト
アップとなる欠点を有している。一方、前者のリード半
田付タイプは一般に低コスト化が可能であるが、正特性
サーミスタ素子の発熱が半田を介してリード線から放熱
するため、素子表層部と素子内部の温度差が大きくな
り、そのためフラッシュ耐圧が低く、また、ＯＮ−ＯＦ
Ｆの冷熱サイクルで半田脆化を生じ、寿命が短いという
欠点を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、消磁回路の低コ
スト化を目的として消磁コイルの巻線数を小さくするた
め正特性サーミスタ素子の低抵抗化が望まれ、尚且つ、
低コスト化が要求されている。ケースタイプの場合、例
えば２２０〜２４０Ｖ用の場合、抵抗値が９Ωのものが
実用化されているが、リード半田付タイプの場合は、フ
ラッシュ耐圧が低くなり、且つ、また、ＯＮ−ＯＦＦサ
イクル時の冷熱温度差が大きくなり、半田が脆化するた
め低抵抗化は困難であった。
スト化を目的として消磁コイルの巻線数を小さくするた
め正特性サーミスタ素子の低抵抗化が望まれ、尚且つ、
低コスト化が要求されている。ケースタイプの場合、例
えば２２０〜２４０Ｖ用の場合、抵抗値が９Ωのものが
実用化されているが、リード半田付タイプの場合は、フ
ラッシュ耐圧が低くなり、且つ、また、ＯＮ−ＯＦＦサ
イクル時の冷熱温度差が大きくなり、半田が脆化するた
め低抵抗化は困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】リード半田付タイプの正
特性サーミスタは電源のＯＮ−ＯＦＦサイクル、つまり
素子の発熱−冷却による膨張−収縮が生じるため、この
膨張−収縮に追随可能な柔らかいシリコン樹脂やシリコ
ンゴム系樹脂が外装材料として一般的に用いられてき
た。本発明はこれに対し、硬質の樹脂即ち曲げ弾性率が
２００〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のエポキシ基またはフェ
ノール基あるいはエポキシ基とフェノール基を有する樹
脂を外装材料として用いることにより、フラッシュ耐圧
やＯＮ−ＯＦＦサイクルに於ける信頼性を大幅に向上さ
せることができ、且つ、素子を小型化することにより、
大幅に低価格化が出来るものである。
特性サーミスタは電源のＯＮ−ＯＦＦサイクル、つまり
素子の発熱−冷却による膨張−収縮が生じるため、この
膨張−収縮に追随可能な柔らかいシリコン樹脂やシリコ
ンゴム系樹脂が外装材料として一般的に用いられてき
た。本発明はこれに対し、硬質の樹脂即ち曲げ弾性率が
２００〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のエポキシ基またはフェ
ノール基あるいはエポキシ基とフェノール基を有する樹
脂を外装材料として用いることにより、フラッシュ耐圧
やＯＮ−ＯＦＦサイクルに於ける信頼性を大幅に向上さ
せることができ、且つ、素子を小型化することにより、
大幅に低価格化が出来るものである。
【０００５】
【作用】外装材料に硬質の樹脂を用いるとフラッシュ耐
圧やＯＮ−ＯＦＦサイクル寿命が長くなる理由は明確で
はないがフラッシュ耐圧の向上については以下のように
考えられる。即ち正特性サーミスタ素子は電圧印加時に
素子表層部が半田を介して放熱するため素子内部と表層
部の温度差が大きくなり、そのため素子内部に剪断応力
が生じ、素子の厚み方向で層状に破壊する。ところが、
曲げ弾性率の大きい樹脂を外装材料として用いると外装
材料の収縮応力が素子厚み方向に加わるため、電圧印加
時に生じる剪断応力を緩和していると推察される。以
下、本発明を実施例に基づき詳述する。
圧やＯＮ−ＯＦＦサイクル寿命が長くなる理由は明確で
はないがフラッシュ耐圧の向上については以下のように
考えられる。即ち正特性サーミスタ素子は電圧印加時に
素子表層部が半田を介して放熱するため素子内部と表層
部の温度差が大きくなり、そのため素子内部に剪断応力
が生じ、素子の厚み方向で層状に破壊する。ところが、
曲げ弾性率の大きい樹脂を外装材料として用いると外装
材料の収縮応力が素子厚み方向に加わるため、電圧印加
時に生じる剪断応力を緩和していると推察される。以
下、本発明を実施例に基づき詳述する。
【０００６】
【実施例】（Ｂａ0.7655 Ｓｒ0.2300 Ｙ0.0045）Ｔｉ
Ｏ3 ＋０．５０ｗｔ％ＳｉＯ2 ＋０．０２ｗｔ％Ｍｎの
組成を有する素子の両面にニッケルメッキ及び半田付す
るために錫メッキ電極を施した素子直径１４．７ｍｍ、
素子厚２．５ｍｍの正特性サーミスタ素子にリード直径
０．６ｍｍのＣＰ線を半田付した状態の無外装品を表１
に示す外装樹脂に浸漬し、１５０℃、３０分間焼付した
ものと、更に比較例として素子直径１６．４ｍｍ、素子
厚３．０ｍｍの正特性サーミスタ素子を上記と同条件に
て作製したもの及び無外装品とこの無外装品をシリコン
樹脂に浸漬し、１６０℃、３０分間焼付したシリコン樹
脂外装品を各々１０個作製し、以下の試験に供した。 ・フラッシュ耐圧：正特性サーミスタ素子に瞬時に電圧
を印加し、正特性サーミスタ素子が破壊する迄の電圧を
測定する。 ・ＯＮ−ＯＦＦテスト：室温で素子に２８０Ｖ．ＡＣ．
を１分間印加（ＯＮ）し、５分間冷却（ＯＦＦ）する。
これを１サイクルとして繰り返し、半田脆化状態を確認
する。 尚、抵抗値、フラッシュ耐圧値の試験結果、及びＯＮ−
ＯＦＦテスト結果を表１に示す。
Ｏ3 ＋０．５０ｗｔ％ＳｉＯ2 ＋０．０２ｗｔ％Ｍｎの
組成を有する素子の両面にニッケルメッキ及び半田付す
るために錫メッキ電極を施した素子直径１４．７ｍｍ、
素子厚２．５ｍｍの正特性サーミスタ素子にリード直径
０．６ｍｍのＣＰ線を半田付した状態の無外装品を表１
に示す外装樹脂に浸漬し、１５０℃、３０分間焼付した
ものと、更に比較例として素子直径１６．４ｍｍ、素子
厚３．０ｍｍの正特性サーミスタ素子を上記と同条件に
て作製したもの及び無外装品とこの無外装品をシリコン
樹脂に浸漬し、１６０℃、３０分間焼付したシリコン樹
脂外装品を各々１０個作製し、以下の試験に供した。 ・フラッシュ耐圧：正特性サーミスタ素子に瞬時に電圧
を印加し、正特性サーミスタ素子が破壊する迄の電圧を
測定する。 ・ＯＮ−ＯＦＦテスト：室温で素子に２８０Ｖ．ＡＣ．
を１分間印加（ＯＮ）し、５分間冷却（ＯＦＦ）する。
これを１サイクルとして繰り返し、半田脆化状態を確認
する。 尚、抵抗値、フラッシュ耐圧値の試験結果、及びＯＮ−
ＯＦＦテスト結果を表１に示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１からシリコン外装品は無外装品よりも
フラッシュ耐圧が低下するが、曲げ弾性率が高いエポキ
シ樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、またはフェノー
ル樹脂の場合はフラッシュ耐圧が改善されることが判
る。シリコン外装品が無外装品に比較してフラッシュ耐
圧が低いのは電源ＯＮのとき、サーミスタ表面の熱が外
装材料に放熱され、素子中心部と表面部との間の熱勾配
が大きく、且つ、シリコン樹脂の曲げ弾性率が低いため
素子に対する圧縮応力が小さく、剪断応力以上の応力が
加わらないためにフラッシュ耐圧が低いものと推察され
る。また、曲げ弾性率が７０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の樹脂
を用いた場合、樹脂の圧縮応力がフラッシュ耐圧時の剪
断応力よりも大きいためにフラッシュ耐圧が向上するも
のと推察される。また、無外装品及び従来のシリコン樹
脂に比し、エポキシ樹脂及びエポキシ変性フェノール樹
脂あるいはフェノール樹脂の曲げ弾性率がシリコン樹脂
よりも大きいため、ＯＮ−ＯＦＦサイクル寿命は向上す
ることが判る。特に曲げ弾性率が２００〜５００ｋｇｆ
／ｍｍ2の値を有するエポキシ樹脂、エポキシ変性フェ
ノール樹脂、またはフェノール樹脂で外装したものはサ
ーミスタ素子を小型化してもフラッシュ耐圧を大きく、
且つ、またＯＮ−ＯＦＦサイクルの信頼性も高く、充分
な品質を有し、且つ、低コスト化が可能であることが判
明した。
フラッシュ耐圧が低下するが、曲げ弾性率が高いエポキ
シ樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、またはフェノー
ル樹脂の場合はフラッシュ耐圧が改善されることが判
る。シリコン外装品が無外装品に比較してフラッシュ耐
圧が低いのは電源ＯＮのとき、サーミスタ表面の熱が外
装材料に放熱され、素子中心部と表面部との間の熱勾配
が大きく、且つ、シリコン樹脂の曲げ弾性率が低いため
素子に対する圧縮応力が小さく、剪断応力以上の応力が
加わらないためにフラッシュ耐圧が低いものと推察され
る。また、曲げ弾性率が７０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の樹脂
を用いた場合、樹脂の圧縮応力がフラッシュ耐圧時の剪
断応力よりも大きいためにフラッシュ耐圧が向上するも
のと推察される。また、無外装品及び従来のシリコン樹
脂に比し、エポキシ樹脂及びエポキシ変性フェノール樹
脂あるいはフェノール樹脂の曲げ弾性率がシリコン樹脂
よりも大きいため、ＯＮ−ＯＦＦサイクル寿命は向上す
ることが判る。特に曲げ弾性率が２００〜５００ｋｇｆ
／ｍｍ2の値を有するエポキシ樹脂、エポキシ変性フェ
ノール樹脂、またはフェノール樹脂で外装したものはサ
ーミスタ素子を小型化してもフラッシュ耐圧を大きく、
且つ、またＯＮ−ＯＦＦサイクルの信頼性も高く、充分
な品質を有し、且つ、低コスト化が可能であることが判
明した。
【発明の効果】本発明の正特性サーミスタは正特性サー
ミスタ素子にリード線を半田付し、曲げ弾性率が２００
〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のエポキシ樹脂、エポキシ変性
フェノール樹脂、またはフェノール樹脂で外装すること
により、信頼性を高くすることが出来、且つ、ケースタ
イプに比べ安価であり工業上有益なものである。
ミスタ素子にリード線を半田付し、曲げ弾性率が２００
〜５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のエポキシ樹脂、エポキシ変性
フェノール樹脂、またはフェノール樹脂で外装すること
により、信頼性を高くすることが出来、且つ、ケースタ
イプに比べ安価であり工業上有益なものである。
【図１】本発明のリード半田付タイプの断面図である。
【図２】従来のケースタイプの断面図である。
１ 正特性サーミスタ素子 ２ 半田 ３ 外装樹脂 ４ リード線 ５ ケース ６ 端子
Claims (1)
- 【請求項１】 両主面の電極にリード線を半田付けした
正特性サーミスタ素子に、曲げ弾性率が２００〜５００
ｋｇｆ／ｍｍ2 で、且つ、エポキシ基またはフェノール
基あるいはエポキシ基とフェノール基を有する樹脂を外
装してなることを特徴とする消磁用正特性サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3692998A JPH11238601A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 消磁用正特性サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3692998A JPH11238601A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 消磁用正特性サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238601A true JPH11238601A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12483458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3692998A Pending JPH11238601A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 消磁用正特性サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238601A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994491A3 (en) * | 1998-10-13 | 2002-03-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | PCT Thermistorelement |
| JP3129837U (ja) * | 2006-12-13 | 2007-03-08 | 技研プロセス有限会社 | 再利用可能なアルミニウム箔製の焼き上げ用容器 |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP3692998A patent/JPH11238601A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994491A3 (en) * | 1998-10-13 | 2002-03-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | PCT Thermistorelement |
| JP3129837U (ja) * | 2006-12-13 | 2007-03-08 | 技研プロセス有限会社 | 再利用可能なアルミニウム箔製の焼き上げ用容器 |
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