JPS6110203A

JPS6110203A - 有機正特性サ−ミスタ

Info

Publication number: JPS6110203A
Application number: JP13126184A
Authority: JP
Inventors: 山本　朝之
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1984-06-25
Publication date: 1986-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はサーミスタユニットとして高分子材料にカー
ボンブランク等を添加混合した有機材料を用いた有機正
特性サーミスタに関する。

（従来技術）従来より、たとえばチタン酸バリウムなどのセラミック
や有機材料を用いた正特性サーミスタが知られている。

そして、このような正特性サーミスタを過電流保護素子
としてよいるような場合には、定常時その電力損失をで
きるだけ小さくするためには、その正特性サーミスタの
初期抵抗値を小さくしなければならない。

（発明が解決しようとする問題点）正特性サーミスタの初期抵抗値を下げるためには、サー
ミスタユニットのサイズを大きくしたり厚さを薄くすれ
ばよいが、コストや取り扱い面などで限界がある。たと
えば、１素子あたり０．２Ωとするためには、セラミッ
ク材料を用いた場合には通常その比抵抗の下限が１０Ω
・ｃ程度であるので、サーミスタユニットの外径は２．
５ｃｍで肉厚０．０８ｃｍ程度としな（すればならない
。したがって、その取り扱いの困難さを考慮すれば、量
産するためには、これ以上低い抵抗値のものはつくれな
い。さらに、有機正特性サーミスタはその比抵抗がたと
えば２Ω・ω程度と小さいが、このような有機正特性サ
ーミスタでも初期抵抗値を小さくするにも限界があった
。

それゆえに、この発明の主たる目的は、初期抵抗値をよ
り一層低抵抗化することができる有機正特性サーミスタ
を提供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、複数の有機正特性サーミスタシートを積層
し、各有機正特性サーミスタシートを挟んで電極を形成
し、有機正特性サーミスタシートを挟む一方の電極を第
１の引出し部に電気的に接続しかつ他方の電極を第２の
引出し部に電気的に接続した、有機正特性サーミスタで
ある。

（作用）それぞれのサーミスタシートの抵抗はそれらを挟んで形
成された一方の電極と他方の電極との間より取り出され
、そして、それぞれの一方の電極が一方の引出し部に共
通的に接続されかつ他方の電奢）が他方の引出し部に共
通的に接続されているので、それぞれのサーミスタシー
トの抵抗は、等価的に、互いに並列的に接続された状態
となり、全体としての正特性サーミスタの初期抵抗は１
枚のサーミスタシートの抵抗より小さくなる。

（発明の効果）したがって、初期抵抗の小さい正特性サーミスタを得る
ために、サーミスタシートのサイズを極端に太き−くし
たりその厚さを極端に薄くしたりする必要がない。その
ために、初期抵抗の小さい正特性サーミスタを量産性よ
く得ることができる。

さらに、サーミスタシートと電極との積層数を増やすこ
とによって、さらに初期抵抗の小さい正特性サーミスタ
が得られる。このようにして初期抵抗の小さい正特性サ
ーミスタが得られるので、従来に比べ、より大きな電流
の制御が可能となるとともに、定常時における不要な電
力消費を最小に抑制できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。有機
正特性サーミスタ１０は、複数の（この例では３枚の）
有機正特性サーミスタシート（以下、単に「サーミスタ
シート」という）１２ａ。

１２ｂおよ°び１２Ｃを含み、これら各シート１２ａ−
１２ｃは電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄに挟
まれて積層される。より詳しく述べると、電極１４ａと
電極１４ｂとでサーミスタシート１２ａを挟み、電極１
４ｂと電極１４ｃとでサーミスタシート１．２ｂを挟み
、電極１４Ｇと電極１４ｄとでサーミスタシート１２Ｃ
を挟むように積層されている。そして、電極１４ａおよ
び１４・Ｃが共通的に引出し部１６に接続され、電極１
４ｂおよび１４ｄが共通的に引出し部１８に接続される
。

サーミスタシート１２ａ〜１２ｃは、たとえば特開昭５
４−６２２４９号などで知られているように、それぞれ
たとえば架橋されたポリエチレンなどの高分子材料から
なり、さらに、たとえばカーボンブラックなどの導電粒
子が混在されている。

そして、これらサーミスタシート１２ａ〜１２Ｃは、そ
のポリエチレンなどの樹脂が温度上昇に伴って膨張し各
々の導電粒子間を引き離すように働くので、温度上昇に
伴ってその抵抗値が上がるという正の温度−抵抗特性を
示す。

電極１４ａ〜１４ｄは、たとえば銅やニッケルなどから
なる金属箔であり、その大きさは、サーミスタシート１
２ａ〜１２Ｃより小さくされる。

たとえばサーミスタシート１２ａ〜１２Ｃおよび電極１
４ａ〜１４ｄを矩形のものとすれば、電極１４２〜１４
ｄの縦および横の少なくとも一方の寸法をサーミスタシ
ート１２ａ〜１２Ｃのそれよりたとえば０．５〜３．０
ｆｉ程度短くする。そして、電極１４ａおよび１４ｃは
それぞれの一端がサーミスタシート１２ａおよび１２ｂ
の一端とそろえられて、また、電極１４ｂおよび１４ｄ
はそれぞれの一端がサーミスタシート１２ｂおよび１２
Ｃの一端とそろえられて、積層される。すなわち、電極
１４ａ〜１４ｄのそれぞれは、それ゛ぞれの他端が交互
に、サーミスタシート１２ａ〜１２Ｃの他端から上述の
寸法だけ離れるように、積層される。

サーミスタシート１２ａ〜１２Ｃと電極１４ａ〜１４ｄ
とを固着するためには、たとえばホットプレス法が用い
られ得る。すなわち、サーミスタシート１２ａ〜１２Ｃ
の間に電極１４ａ〜１４ｄとなるべき金属箔を積層し、
高温（１００〜２００°Ｃ）下でその積層物に両側から
圧力をかけて、サーミスタシート１２ａ−１２ｃを軟化
あるいは熔融させて金属箔すなわち電極１４ａ〜１４ｄ
と一体的に固着する。このようにすれば、一度に何層も
のサーミスタシートと電極とを固着でき、しかもその作
業が簡単である。

さらに、それらの積層物の側面２４および２６に、第１
の引出し部１６および第２の引出し部１８が、それぞれ
形成される。第１の引出し部１６は、電極１４ａおよび
電極１４Ｃを相互に接続し、第２の引出し部１８は電極
１４ｂおよび電極１４ｄを相互に接続する。上述の積層
物では、その側面２４に電極１４ａおよび電極１４ｃの
一端が露出され、別の側面２６に電極１４ｂおよび電極
１４ｄの一端が露出されているので、それらの側面２４
および２６にたとえば導電性ペーストを塗布するだけで
、引出し部１６および１８を形成することができる。

なお、この引出し部１６および１８は、金属の溶射ある
いは金属箔のホントプレスなどでも形成することができ
る。

そして、引出し部１６および１８が基板などに直接接続
されるチップ型のサーミスタとして構成されてもよ（、
また引出し部１６および１８にそれぞれ外部へ引出すた
めのリード線を形成してもよい。

第２図は第１図実施例の等価回路図である。この有機正
特性サーミスタ１０は、積層される３枚のサーミスタシ
ー）　１２’ａ〜１２ｃの抵抗が第２図で示すように並
列に接続される。すなわち、サーミスタ１０の初期抵抗
は１つのサーミスタシートの抵抗より小さくなり、した
がって、従来より初期抵抗の低い有機正特性サーミスタ
ｌＯが得られるのである。発明者の実験によれば、たと
えば、縦１０ｍｍ、横２０１．厚さ０．８ｍの大きさで
比抵抗が２Ω・ωのサーミスタシートを３枚用いると、
サーミスタの初期抵抗は０．０３４Ωとなった。このよ
うにこの実験例では、従来の正特性サーミスタの初期抵
抗値の下限値すなわち０．２Ωよりも１桁程度オーダの
小さい初期抵抗の正特性サーミスタが得られる。

第３図は他の実施例を示す断面図である。この有機正特
性サーミスタ１０は、５枚のサーミスタシート１２ａ、
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄおよび１２ｅを含む。そして、
これらのサーミスタシート１２８〜１２ｅを挟んで６枚
の電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅおよび
１４ｆが形成される。さらに、電極１４ａ、１４ｃおよ
び１４ｅを共通的に接続する第１の引出し部１６が形成
され、電極１４ｂ、１４ｄおよび１４ｆを共通的に接続
する第２の引出し部１８が形成されている。

このようにすれば、第１の引出し部１６および第２の引
出し部１８間で５枚のサーミスタシート１２ａ〜１２ｅ
の抵抗が並列に接続されるので、正特性サーミスタの初
期抵抗値をより一層小さくできる。

発明者の実験によれば、たとえば、縦ＩＱｕ。

横２０ｆｌ、厚さ０．８ｆｌの大きさで比抵抗率が２Ω
・口のサーミスタシートを５枚用い・ると、正特性サー
ミスタの初期抵抗は０４０２Ωとなった。

このように、サーミスタシートおよび電極の積層数を増
やせば、さらに低い初期抵抗値の正特性サーミスタが得
られる。

第４図は、この発明のさらに他の実施例を示す断面図で
ある。この有機正特性サーミスタ１０は２枚のサーミス
タシート１２ａおよび１２ｂを含む。そして、これらの
サーミスタシート１２ａおよび１２ｂを挟んで３枚の電
極１４ａ、１４ｂおよび１４ｃが形成される。さらに、
電極１４ｂと電気的に接続される第１の引出し部１６が
形成され、電極１４ａおよび電極１４ｃを共通的に接続
する第２の引出し部１８が形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。第２図は第１図の等価回路図である。第３図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。第４図はこの発明のさらに他の実′施例を示す断面図で
ある。図において、１０は正特性サーミスタ、１２ａ〜１２ｅ
、１３ａおよび１３ｂはサーミスタシート、１４８〜１
４ｆは電極、１６は第１の引出し部、１８は第２の引出
し部である。特許出願人　株式会社　村田製作所代理人　弁理士　岡　１）　全　啓（ほか１名）第１図

Claims

【特許請求の範囲】積層される複数の有機正特性サーミスタシート、および前記有機正特性サーミスタシートを挟んで形成された電
極を含み、前記有機正特性サーミスタシートを挟む一方の電極が第
１の引出し部に電気的に接続され、かつ他方の電極が第
２の引出し部に電気的に接続された、有機正特性サーミ
スタ。