WO2000024010A1 - Thermistance a puce ctp - Google Patents

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WO2000024010A1
WO2000024010A1 PCT/JP1999/005706 JP9905706W WO0024010A1 WO 2000024010 A1 WO2000024010 A1 WO 2000024010A1 JP 9905706 W JP9905706 W JP 9905706W WO 0024010 A1 WO0024010 A1 WO 0024010A1
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WO
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electrode
inner layer
outer layer
conductive polymer
electrodes
Prior art date
Application number
PCT/JP1999/005706
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toshiyuki Iwao
Koichi Morimoto
Kiyoshi Ikeuchi
Junji Kojima
Takashi Ikeda
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
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Priority to EP99947924A priority patent/EP1130606B1/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
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    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/1406—Terminals or electrodes formed on resistive elements having positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
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    • H01C7/021—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 formed as one or more layers or coatings
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    • H01C7/028—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 consisting of organic substances

Definitions

  • Chip-type PTC thermistor Technical field '' The present invention relates to a chip-type PTC thermistor using a conductive polymer having a positive temperature coefficient (hereinafter, referred to as “PTC”) characteristic, and in particular, a multilayer PTC thermistor. It relates to a chip type PTC thermistor.
  • PTC positive temperature coefficient
  • PTC thermistors using conductive polymers are used as overcurrent protection devices.
  • the overcurrent protection element When an overcurrent flows through an electric circuit, the overcurrent protection element generates self-heating of the conductive polymer having PTC characteristics, and the conductive polymer expands to a high resistance due to thermal expansion. Is to be attenuated.
  • PTC thermistors conventional chip-type PTC thermistors (hereafter, PTC thermistors).
  • FIG. 20 is a sectional view of a conventional chip-type PTC thermistor. In FIG.
  • the conductive polymer 1 is a crosslinked sheet in which conductive particles such as carbon black are mixed in a polymer material such as polyethylene.
  • the internal electrodes 2 a, 2 b, 2 c, and 2 d made of a conductor are laminated with a sheet-shaped conductive polymer 1 to form a PTC thermistor body 3.
  • the conventional PTC thermistor described above has the following problems when trying to reduce the size and increase the current.
  • the DC resistance can be reduced, but at the same time, the resistance rise rate, which is an important PTC characteristic, decreases, making it difficult to interrupt the current in an abnormal situation. Had.
  • the resistance can be reduced by increasing the opposing area of the internal electrodes 2a, 2b, 2c, 2d, and the opposing area can be increased by increasing the number of the stacked layers.
  • the number of stacked layers is increased, the total thickness of the stacked body increases, and the internal electrodes 2a, 2b, 2c, 2d and the external electrodes 4a due to the stress generated by the expansion of the conductive polymer 1.
  • problems such as the deterioration of the reliability of the connection part in 4b, and there is a limit to the increase in the number of layers.
  • the conductive polymer 1 near the external electrodes 4a and 4b is connected to the internal electrodes 2a, 2b, 2c and 2d, and has a structure that does not easily expand. For this reason, when the conductive polymer 1 expands due to an overcurrent, the expansion of the conductive polymer 1 near the external electrodes 4a and 4b is small, and the specific resistance value near the outer electrodes 4a and 4b is lower than other parts. Up to.
  • the rate of increase in resistance as a PTC thermistor will be low. Therefore, in a PTC thermistor, when the resistance is reduced by increasing the facing area as a laminated structure, there is a problem that the rate of increase in the resistance value may be reduced.
  • An object of the present invention is to provide a chip-type PTC thermistor which is small in size, can be used for a large current, and has a sufficient rate of increase in resistance value.
  • the PTC thermistor of the present invention comprises: a conductive polymer having PTC characteristics; a first outer layer electrode provided in contact with the conductive polymer;
  • a second outer layer electrode provided opposite to the first outer layer electrode via the conductive polymer
  • One or more inner layer electrodes facing and interposed between the first outer layer electrode and the second evening layer electrode and sandwiched by the conductive polymer;
  • a first electrode directly electrically connected to the first outer layer electrode
  • a second electrode provided independently electrically with the first electrode
  • the inner layer electrode provided closest to the first outer layer electrode is defined as the first, and the n-th inner layer electrode counted in order is defined as the n- th inner layer electrode.
  • the odd-numbered inner layer electrodes are directly connected to the second electrodes,
  • the even-numbered inner layer electrodes are directly connected to the first electrode
  • the second outer layer electrode and the first electrode are directly electrically connected.
  • the second outer layer electrode is used. A configuration in which a pole and the second electrode are directly electrically connected,
  • the distance from the odd-numbered inner layer electrode to the first electrode or the distance from the even-numbered inner layer electrode to the second electrode is a
  • the interval between adjacent inner layer electrodes of the inner layer electrodes or the interval from the inner layer electrode adjacent to the first outer layer electrode or the second outer layer electrode to the first outer layer electrode or the second outer layer electrode is represented by t.
  • a Zt is 3-6.
  • the resistance value of the PCT thermistor can be kept low, and a sufficient resistance value increasing rate can be obtained. Therefore, the PCT thermistor of the present invention is small in size, can be used for a large current, and has a sufficient overcurrent blocking capability.
  • the rate of increase in resistance described here is the value obtained by dividing the resistance of the PCT thermistor when an overcurrent flows by the resistance when a normal current flows. In the present invention, the above-mentioned effect is obtained by setting aZt to 3 to 6.
  • FIGURES 1 (a) is a perspective view of a PTC thermistor according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 1 (a)
  • FIGS. 3 (a) to 3 (e) are process diagrams showing a method for manufacturing a PTC thermistor in Example 1 of the present invention.
  • (A) is a characteristic diagram showing an example of the resistance and temperature characteristics in Example 1
  • FIG. 4 (b) ′ is a graph showing the measurement results at 125 ° C.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (c) are process diagrams showing a method of manufacturing the PTC thermistor according to the second embodiment.
  • 0 (a) to (c) are process diagrams showing a method for manufacturing a PTC thermistor in Example 2
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the PTC thermistor in Example 2
  • FIGS. 12 (a) and (b) are FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a PTC thermistor according to the second embodiment
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of another PTC thermistor according to the second embodiment
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a PTC thermistor according to the third embodiment
  • FIGS. 16) A process diagram showing a method for manufacturing a PTC thermistor in Example 3
  • FIGS. 16 (a) to (c) are process diagrams showing a method for manufacturing a PTC thermistor in Example 3
  • FIG. FIGS. 18 (a) and 18 (b) are cross-sectional views of a PTC thermistor in Embodiment 3
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of another PTC thermistor in Embodiment 3
  • FIG. It is sectional drawing of the conventional PTC thermistor.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view of a PTC thermistor in Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 (a).
  • the conductive polymer 11 is composed of a mixture of high-density polyethylene, which is one of crystalline polymers, and carbon black, which is conductive particles.
  • the first outer layer electrode 12a is located on the first surface of the conductive polymer 11 and the second outer layer electrode 12b is located on the second surface of the conductive polymer 11 facing the 'first surface'.
  • the first and second outer layer electrodes are each made of a metal foil such as copper or nickel.
  • the first electrode 13 a made of a nickel plating layer is wrapped around the entire one side surface of the conductive polymer 11 and the edges of the first outer layer electrode 12 a and the second outer layer electrode 12 b.
  • the second electrode 13 b made of a nickel plating layer is provided so as to extend around the entire other side surface facing the electrode 13 a and the first and second surfaces of the conductive polymer 11.
  • the first and second protective coats 14a and 14b are provided on the outermost layers of the first and second surfaces of the conductive polymer 11, and are made of an epoxy-modified acrylic resin.
  • the inner layer electrode 15 made of metal foil such as copper or nickel is located inside the conductive polymer 11 and is provided in parallel with the outer layer electrode 12a and the outer layer electrode 12b, and is electrically connected to the side electrode 13b. Connected.
  • FIGS. 2 (a) to (c) and FIGS. 3 (a) to (e) are process diagrams showing a method of manufacturing the PTC thermistor in the first embodiment.
  • a high-density polyethylene 4 2 wt% crystallinity 7 0-9 0%, an average particle diameter of 5 8 nm manufactured by furnace method, and a carbon black 5 7 wt% of the specific surface area 3 8 m 2 Z g, 1% by weight of an antioxidant was kneaded for about 20 minutes with two hot rolls heated to about 170 ° C., and the mixture was taken out of the two hot rolls in a sheet form, as shown in FIG. 2 (a).
  • a sheet-shaped conductive polymer 21 having a thickness of about 0.16 mm as shown was produced. .
  • FIG. 2 (b) a pattern was formed on an electrolytic copper foil of about 80 ⁇ by die pressing to produce an electrode 22 shown in FIG. 2 (b).
  • the groove 28 in FIG. 2 (b) forms a gap for separating the side electrode from the outer layer electrode or the inner layer electrode at a constant interval when divided into individual pieces in a later step.
  • the groove 29 is formed in order to reduce the cut portion of the electrolytic copper foil when dividing into individual pieces, and to eliminate sagging and burrs of the electrolytic copper foil at the time of division. Groove 29 also cuts the electrolytic copper foil on the side by cutting the electrolytic copper foil.
  • the exposed cross section prevents oxidation of the electrolytic copper foil and short-circuiting due to solder during mounting.
  • the electrode 22 forms the outer layer electrode 12a, the outer layer electrode 12b and the inner layer electrode 15 shown in Fig. 1 when the PTC thermistor is completed.
  • FIG. 2 (c) two sheets of the conductive polymer 21 and three electrodes 22 are alternately stacked so that the electrode 22 is on the outermost layer, and the temperature 17 It was heated and pressed by a vacuum heat press at 5 ° C, a degree of vacuum of about 20 Torr, a surface pressure of about 75 kg / cm 2 for about 1 minute, and the integrated first mold shown in Fig. 3 (a).
  • a sheet 23 was prepared. Thereafter, the integrated first sheet 23 is heat-treated (at 110 ° C to 120 ° C for 1 hour), and then irradiated with an electron beam for about 4 OM rad in an electron beam irradiator. Crosslinking of polyethylene was performed.
  • the epoxy-modified acrylic UV curing and thermal The curable resin used in combination with curing was screen printed. Subsequently, the upper and lower surfaces were temporarily cured one by one in a UV curing furnace, and then the main curing was performed simultaneously on both surfaces in a heat curing furnace to form a protective coat 25. When completed, the protective coat 25 forms a first protective coat 14a and a second protective coat 14b.
  • a nickel plating layer of about 20 ⁇ is formed on the portion of the first sheet 23 where the protective coat 25 is not formed and on the inner wall of the through groove 24. Side electrodes 26 were formed. Nickel plating was performed in a nickel sulfamate bath for about 40 minutes at a current density of about 4 A / dm 2 .
  • the distance a between the side electrode 13a and the inner layer electrode 15 in FIG. a or the necessity of defining the range of the ratio a Z t of the thickness t of the conductive polymer 11 between the outer layer electrode 12 b and the inner layer electrode 15 will be described.
  • the inner layer electrode 1 The distance a between 5 and the first side electrode 13a needs to be specified so that the rate of increase in resistance value does not decrease.
  • the PTC thermistor since the PTC thermistor has a laminated structure in order to lower the resistance value at room temperature, the facing area between the outer electrode 12a or the outer electrode 12b and the inner electrode 15 should be increased. Therefore, the distance a between the inner electrode 15 and the side electrode 13a cannot be made longer than necessary.
  • the thickness t of the conductive polymer 11 between the outer electrode 12a or the outer electrode 12b and the inner electrode 15 is fixed to 0.15 mm, and The distance between electrode 13a and inner layer electrode 15 a Force SO. 15 mm-1.2111111 The pattern of the electrolytic copper foil is changed at intervals of 0.15 mm to make each sample. did.
  • Fig. 4 (a) shows an example of the resistance-Z temperature characteristics when the distance a is 0.15mm and 0.9mm.
  • FIG. 4 (b) shows the relationship between the resistance value (R125) at 125 ° C and the ratio a / t of the distance a to the thickness t of the conductive polymer. From Fig.
  • An object of the present invention is to provide a PTC thermistor suitable for use at a large current, so that it is not preferable that the initial resistance becomes high. Therefore, it was found that the range of a / t suitable for the present invention is preferably 3 or more and 6 or less. In particular, it can be said that the range of a Zt is preferably 4 or more and 6 or less.
  • Fig. 5 shows a sectional view of the PTC thermistor.
  • the thickness t of the conductive polymer 11 is fixed at 0.15 mm, and the distance a is 0.1 '.
  • Each sample was prepared by patterning the electrolytic copper foil so that it changed at 0.15 mm intervals up to ⁇ 1.2 mm, and each sample was prepared.
  • the first sub-electrode 1 is located on the extension of the first outer-layer electrode 12a and is connected to the side electrode 13b independently of the outer-layer electrode 12a. 6a was provided. Further, a second sub-electrode 16b is provided on the extension of the outer electrode 12b, independent of the outer electrode 12b and connected to the side electrode 13b.
  • a chip-type PTC thermistor is provided on the extension of the inner layer electrode 15 and provided with a second layer sub-electrode 17 independent of the inner layer electrode 15 and connected to the first side electrode 13a.
  • independent means not directly electrically connected, but does not exclude electrical connection through a conductive polymer.
  • the thickness t of the conductive polymer 11 is fixed to 0.15 mm
  • the distance between the sub electrode 16 a and the outer layer electrode 12 a the distance between the sub electrode 16 b and the outer layer electrode 12 b
  • the distance between the first sub-electrode 13a and the lower electrode 15 is set to 0.45 mm or more so that the distance between the inner sub electrode 17 and the inner electrode 15 is 0.3 mm or more.
  • Each sample was fabricated by forming a pattern of copper foil and copper foil so as to change at intervals of 0.15 mm up to 1.2 mm. For each of the five samples, resistance values at 25 ° C. and 150 ° C. were measured in the same manner as described above, and the rate of increase in the resistance value was determined.
  • the first electrode that electrically connects the outer electrode 12 a ′ and the outer electrode 12 b is electrically connected to the inner electrode that directly faces the first outer electrode.
  • a first internal through electrode 18a and a second internal through electrode 18b may be formed as the first electrode and the second electrode.
  • the conductive polymer 1] the outer layer electrode 12a, the outer layer electrode 12b, the protective coat 14a, the protective coat 14b, and the inner layer electrode 15 are the same as in the first embodiment. It has a configuration.
  • the difference from the above embodiment (FIG. 1) is that the first inner penetrating electrode 18a for electrically connecting the outer layer electrode 12a and the outer layer electrode 12b is directly opposed to the outer layer electrode 12a. This is a point that a second internal through electrode 18 b electrically connected to the inner layer electrode 15 is formed.
  • the chip-type PTC thermistor having such a configuration can also obtain the effects of the present invention.
  • the side electrode 13a and the side electrode 13b are used as the entire side surface of the conductive polymer 11 and the edges of the outer layer electrode 12a and the outer layer electrode 12b or the conductive polymer 11
  • the side electrodes 13a and 13b are provided so as to wrap around the first and second surfaces of the conductive polymer 11 is described above, The effects of the present invention can be obtained.
  • the outer layer electrode 12a, the outer layer electrode 12b, and the inner layer electrode 15 are formed of metal foil, but the above electrode is formed by sputtering, spraying, and plating a conductive material. May be formed.
  • the electrode may be formed by sputtering or spraying a conductive material and then plating.
  • the electrodes may be formed of a conductive sheet.
  • the conductive sheet a conductive sheet containing any of metal powder, metal oxide, conductive nitride or carbide, and carbon can be used. Further, the same effect can be obtained by forming the electrode from a metal mesh and a conductive sheet containing any of metal powder, metal oxide, conductive nitride or carbide, and carbon.
  • FIG. 8 is a sectional view of a chip-type PTC thermistor in Embodiment 2 of the present invention.
  • the conductive polymer 31 has a PTC characteristic consisting of a mixture of high-density polyethylene and carbon black.
  • the first outer layer electrode 32 a is located on the first surface of the conductive polymer 31.
  • the second outer electrode 32 b is located on the second surface of the conductive polymer 31.
  • Each of the electrodes is made of a metal foil such as copper or nickel.
  • the first side electrode 33 a made of a nickel plating layer is formed on the entirety of one side surface of the conductive polymer 31, the edge of the outer layer electrode 32 a and the second surface of the conductive polymer 31. And is electrically connected to the first outer layer electrode 32a.
  • the second side electrode 33 b made of a nickel plating layer is provided on the entire other side surface of the conductive polymer 31 opposed to the side electrode 33 a and the first surface of the conductive polymer 31 and the second side electrode 33 b.
  • the second outer layer electrode 32b is provided so as to go around the outer edge of the outer layer electrode 32b and is electrically connected to the second outer layer electrode 32b.
  • the first and second protective coats 34a and 34b are provided on the outermost layers of the first and second surfaces of the conductive polymer 31, and are made of an epoxy-modified acrylic resin.
  • the first and second inner layer electrodes 35a and 35b are located inside the conductive polymer 31 and provided in parallel with the outer layer electrode 32a and the outer layer electrode 32b.
  • the inner layer electrode 35a is electrically connected to the side electrode 33b, and the inner layer electrode 35b is electrically connected to the side electrode 33a.
  • These inner layer electrodes are made of metal foil such as copper or nickel.
  • FIGS. 9 (a) to (c) and FIGS. 10 (a) to (b) are process diagrams showing a method of manufacturing a chip-type PTC thermistor in Embodiment 2 of the present invention.
  • a sheet-shaped conductive polymer 41 shown in FIG. 9 (a) was prepared in the same manner as in Example 1, and then a pattern was formed on an approximately 80 ⁇ m electrolytic copper foil by a die press. Electrode shown in (b) 42 were produced. Next, as shown in FIG. 9 (c), the electrodes 42 are overlapped on both sides of the sheet-shaped conductive polymer 41, and are formed by heating and pressing to form a first chip shown in FIG. 10 (a). U43 was prepared. Next, as shown in FIG.
  • Example 10 (b) from the both sides of the first sheet 43, two sheet-shaped conductive polymers 41 and two electrodes 42 are placed so that the electrodes 42 are on the outermost layer. Then, a second sheet 44 shown in FIG. 10 (c) was formed by alternately laminating the sheets and forming them under heat and pressure.
  • manufacturing was performed in the same manner as in Example 1 of the present invention, and a chip-type PTC thermistor in Example 2 was manufactured.
  • the thickness t of the conductive polymer 31 is fixed to 0.15 mm, and the first and second inner-layer electrodes 35 a and 35 b and the first Perform pattern formation on the electrolytic copper foil so that the distance a between the side electrode 33a or the second side electrode 33b varies from 0.15 mm to 1.2 mm at 0.15 mm intervals.
  • Each sample was prepared.
  • Example 1 Five samples were formed on the printed circuit board so that the interval a varied from 0.15 mm to 1.2 mm at intervals of 0.15 mm, and five samples were mounted on the printed circuit board. It was measured. As a result, as in Example 1, it was confirmed that when aZt was 3 or more, especially when the value was 4 or more, the rate of increase in resistance increased. Also, it was confirmed that the resistance rise rate did not change when anot became 6 or more, and that the initial (25 ° C) resistance increased.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the manufactured PTC thermistor.
  • the thickness t of the conductive polymer 31 is fixed to 0.15 mm, and the electrolytic copper is changed so that the interval a changes from 0.15 mm to 0.5 mm at intervals of 0.15 mm.
  • Each sample was prepared by patterning the foil, and the resistance of each of the five samples was measured at 25 ° C and 125 ° C by the same method as described above, and the rate of increase in resistance was determined. .
  • the result is similar to the above case, when a / t is 3 or more. It was confirmed that the resistance rise rate was increased when the value was 4 or more. Also, when the aZt force was 6 or more, there was no change in the rate of increase in the resistance value, and it was confirmed that the resistance value in the initial stage (25 ° C) increased.
  • connection reliability between the outer layer electrode 32a, the inner layer electrode 35b and the first side electrode 33a and the connection reliability between the outer layer electrode 32b, the inner layer electrode 35a and the side electrode 33b will be described.
  • a chip-type PTC thermistor with the following structure was fabricated. That is, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the second electrode is located on the extension of the outer electrode 32a and is independent of the outer electrode 32a and connected to the side electrode 33b.
  • One sub electrode 36a was provided.
  • a second sub-electrode 36b is provided on the extension of the outer layer electrode 32b and independent of the outer layer electrode 32b and connected to the side electrode 33a.
  • a first inner sub electrode 37a is provided on the extension of the inner layer electrode 35a, independent of the inner layer electrode 35a, and connected to the side electrode 33a.
  • a second inner layer sub-electrode 37b is provided on the extension of the inner layer electrode 35b, independent of the inner layer electrode 35b and connected to the side electrode 33b.
  • the thickness t of the conductive polymer 31 is fixed to 0.15 mm, and the distance between the electrode 36a and the outer electrode 32a, the distance between the sub electrode 36b and the outer electrode 32b, the inner layer
  • the distance between the sub-electrode 37a and the inner electrode 35a and the distance between the inner sub-electrode 37b and the inner electrode 35b were each set to 0.3 mm or more.
  • electrolytic copper foil is used so that the distance a between the inner layer electrodes 35a, 35b and the side electrode 33a or the side electrode 33b changes from 0.15mm to 1.2mm at 0.15mm intervals.
  • each of the samples was fabricated by pattern formation, and the resistance of each of the five samples was measured at 25 ° C and 125 ° C in the same manner as above, and the rate of increase in the resistance was determined. .
  • the resistance increase rate was large when aZt was 3 or more, particularly when it was 4 or more.
  • the resistance rise rate did not change when a / t was 6 or more, and that the initial (25 ° C) resistance increased.
  • the side electrode 33a and the side electrode 33b are formed as the first electrode and the second electrode has been described.
  • the first electrode and the second electrode The position where the electrode is provided is not limited to the side surface of the conductive polymer 31.
  • a first partial through electrode 38a and a second partial through electrode 38b may be formed.
  • conductive polymer 31, outer layer electrode 32a, outer layer electrode 32b, protective coat 34a, protective coat 34b, inner layer electrode 35a, inner layer electrode 35b Has the same configuration as that of the above embodiment, except that it is electrically connected to the first inner penetrating electrode 38a electrically connected to the outer layer electrode 32a and the outer layer electrode 32b.
  • the chip-type PTC thermistor having such a configuration, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the same shape, material, and the like as the outer layer electrode, the side electrode, and the inner layer electrode as described in the first embodiment can be employed.
  • FIG. 14 is a sectional view of a chip type PTC thermistor according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the conductive polymer 51 is made of a mixture of high-density polyethylene and carbon black and has PTC characteristics.
  • the first outer layer electrode 52 a is located on the first surface of the conductive polymer 51.
  • the second outer electrode 52 b is located on the second surface of the conductive polymer 51.
  • Each of these electrodes is made of a metal foil such as copper or nickel.
  • the first side electrode 5 3a made of a nickel plating layer is formed around the entirety of one side surface of the conductive polymer 51, the edge of the outer layer electrode 52 a and the edge of the outer layer electrode 52 b. And electrically connects the outer layer electrode 52a and the outer layer electrode 52b.
  • the second side surface electrode 53 b made of a nickel plating layer is provided so as to extend around the entire other side surface of the conductive polymer 51 and the first and second surfaces of the conductive polymer 51.
  • the first and second protective coats 54a and 54b are provided on the outermost layers of the first and second surfaces of the conductive polymer 51, and are made of an epoxy-modified acrylic resin.
  • the first, second, and third inner layer electrodes 55a, 55b, and 55c are located at a part of the conductive polymer 51, and are parallel to the outer layer electrode 52a and the outer layer electrode 52b. Provided You.
  • the inner layer electrodes 55a and 55c are electrically connected to the side electrode 53b,
  • These inner layer electrodes are made of metal foil such as copper or nickel.
  • FIGS. 15 (a) to (c) and FIGS. 16 (a) and (b) are process diagrams showing a method for manufacturing a PTC thermistor in Embodiment 3 of the present invention.
  • a sheet-shaped conductive ⁇ fe polymer 61 shown in FIG. 15 (a) was prepared, and a pattern was formed on an approximately 80 ⁇ electrolytic copper foil by a die press.
  • An electrode 62 shown in FIG. 5 (b) was produced.
  • the conductive polymer 61 is used when the conductive polymer 51 is completed.
  • Reference numeral 62 denotes a first outer layer electrode 52a, a second outer layer electrode 52b, and first to third inner layer electrodes 55a to 55c when completed.
  • Fig. 15 (c) two sheets of conductive polymer 61 and three electrodes 62 are alternately stacked so as to be on the outermost layer, and heated and pressed to form an integrated body.
  • a sheet 63 shown in Fig. 16 (a) was prepared.
  • FIG. 16 (b) two sheets of conductive polymer 61 and two electrodes 62 are alternately placed from both sides of the sheet 63 such that the electrodes 62 are on the outermost layer.
  • a sheet 64 shown in FIG. 16 (c) was formed by laminating, heating and pressing to integrate. Thereafter, manufacturing was performed in the same manner as in Example 1, and the chip-type PTC thermistor in Example 3 was manufactured.
  • Example 3 of the present invention in order to obtain a sufficient rate of increase in the resistance of the chip-type PTC thermistor, the first, second, and third inner-layer electrodes 55a, 55b, 55c and the side electrodes 53 The necessity of defining the ratio a Z t between a or the distance a between the side electrodes 53 b and the thickness t of the conductive polymer 51 will be described.
  • the thickness t of the conductive polymer is fixed at 0.15 mm, and the interval a changes from 0.15 mm to 1.2 mm at intervals of 0.15 mm. In this manner, the pattern formation of the electrolytic copper foil was performed to produce each sample.
  • Example 1 the interval a mentioned above was changed at 0.15 mm intervals from 0.15 mm to 1.2 mm.
  • Five samples each of which was formed into a layer were mounted on a printed circuit board, and the resistance-Z temperature characteristics were measured in the same manner as in Example 1.
  • the resistance value increase rate did not change when a / t was 6 or more, and that the initial (25 ° C) resistance value was increased.
  • sheet-like conductive polymer 61 is laminated on both sides of sheet 64 so that outer electrodes 52 a and 52 b are located inside conductive polymer 51. Then, it was heated and pressed to form a chip-type PTC thermistor in the same manner as in the manufacturing method described in Example 3 below.
  • Fig. 17 shows a cross-sectional view of the PTC thermistor created.
  • the thickness t of the conductive polymer 51 is fixed at 0.15 mm, and the distance a is 0.15 mn! Perform pattern formation on the electrolytic copper foil so that it changes at intervals of 0.15 mm to ⁇ 1.2 mm to produce each sample.
  • the resistance values at C and 125 ° C were measured, and the rate of increase in the resistance value was determined.
  • a first sub-electrode 56a is provided on the extension of the outer-layer electrode 52a, independent of the outer-layer electrode 52a, and connected to the side-surface electrode 53b.
  • a second sub-electrode 56 b is provided on the extension of the outer layer electrode 52 b and independent of the outer layer electrode 52 b and connected to the second side surface electrode 53 b.
  • a first inner sub electrode 57a is provided on the extension of the inner layer electrode 55a, independent of the inner layer electrode 55a and connected to the side electrode 53a.
  • a second inner layer sub-electrode 57 b is provided on the extension of the inner layer electrode 55 b and independent of the inner layer electrode 55 b and connected to the side electrode 53 b.
  • a third inner sub electrode 57c independent of the inner electrode 55c and connected to the side electrode 53a is provided on the extension of the inner electrode 55a.
  • the thickness t of the conductive polymer 51 is fixed to 0.15 mm, the distance between the sub electrode 56 a and the outer electrode 52 a, the sub electrode 56 b ′ and the outer electrode 52 b.
  • the distance between the inner layer sub-electrode 57a and the inner layer electrode 55a, the distance between the inner layer sub-electrode 57b and the inner layer electrode 55b and between the inner layer sub-electrode 57c and the inner layer electrode 55c The distance between each of the first, second, and third inner layer electrodes 55a, 55b, 55c and the side electrode 53a or the side electrode 53b is set so that the distance is 0.3 mm or more.
  • the interval a is 0.45 mn!
  • a pattern of electrolytic copper foil was formed so as to change at intervals of 0.15 mm to ⁇ 1.2 mm, and each sample was prepared.Five samples were prepared for each sample in the same manner as described above.
  • the resistance values at 5 ° C and 125 ° C were measured, and the rate of increase in the resistance value was determined. As a result, as in the case described above, it was confirmed that the resistance value increase rate was large when aZt was 3 or more, particularly when it was 4 or more. Also, it was confirmed that when the value of a / t was 6 or more, there was no change in the rate of increase in the resistance value, and the initial (25 ° C) resistance value was increased.
  • the first electrode and the second electrode for electrically connecting the outer electrode 52 a and the outer electrode 52 b have been described.
  • the position at which the pole is provided is not limited to the side surface of the conductive polymer 51, and as shown in FIG. 9, as the first electrode and the second electrode, the first internal through electrode 58a Alternatively, a second internal through electrode 58b may be formed.
  • the pole 55 c has the same configuration as that of the third embodiment.
  • the difference from the third embodiment (FIG. 14) is that the pole 55 c is electrically connected to the outer layer electrodes 52 a and 52 b. 1 in that an internal through electrode 58a and a second internal through electrode 58b electrically connected to an inner layer electrode directly opposed to the outer layer electrode 52a are formed. Even with the chip-type PTC thermistor having such a configuration, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.
  • the same shape, material, and the like as the outer layer electrode, the side electrode, and the inner layer electrode as described in the first embodiment can be employed.
  • high-density polyethylene has been described as the crystalline polymer. It is compatible with all PTC thermistors using crystalline polymers such as vinylidene fluoride, PBT resin, PET resin, polyamide resin and PPS resin.
  • the PTC thermistor of the present invention uses a conductive polymer having PTC characteristics, and the distance a between the first electrode or the second electrode and the inner layer electrode, and the distance between the inner layer electrodes or the first
  • the ratio aZt of the distance t between the second outer electrode and the inner electrode is set in the range of 3-6. According to the configuration of the present invention, the resistance value of the PTC thermistor can be kept low, so that it can be used for high-current applications. In addition, since a sufficient rate of increase in resistance is obtained, the PTC thermistor of the present invention can be effectively used for preventing overcurrent in a large current circuit.

Description

明 細 書 チップ形 PTCサ一ミスタ 技術分野 ' 本発明は、 正の温度係数 （Positive Temperature Coefficient 以下 「PTC」 と記す） 特性を有する導電性ポリマを用いたチップ形 PTCサーミスタ、 特に積 層型のチップ形 P T Cサーミスタに関するものである。 背景技術
導電性ポリマを用いた P T Cサーミスタは過電流保護素子として使用されてい る。 過電流保護素子は電気回路に過電流が流れると、 PTC特性を有する導電性 ポリマが自己発熱し、 導電性ポリマが熱膨張して高抵抗に変ィ匕し、 回路の電流を 安全な微小領域まで減衰させるものである。
以下、 従来のチップ形 PTCサ一ミスタ （以下 PTCサーミスタ） について説 明する。
従来の PTCサーミスタとしては、 特開平 9— 6941 6号公報に示されてい るように、 導電性ポリマ層と導体からなる内部電極とを、 内部電極間に介在する 導電性ポリマ層の層数が 2層以上となるように交互に積層して P T Cサーミスタ 素体を構成し、 この PTCサーミスタ素体の側面に、 それぞれ対向する内部電極 に接続される外部電極を設けたチップ形 P T Cサーミスタが開示されている。 第 20図は従来のチップ形 PTCサーミスタの断面図である。 第 20図におい て、 導電性ポリマ 1はポリエチレン等の高分子材料にカーボンブラック等の導電 性粒子が混在されたシ一トを架橋したものである。 導体からなる内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dは、 シート状の導電性ポリマ 1と積層して PTCサ一ミスタ素 体 3を構成している。 P T Cサーミスタ素体 3の側面にはそれぞれ対向する内部 電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dに接続された外部電極 4 a、 4 bがある。
上記した従来の PTCサ一ミスタは、 小型化および大電流化を図ろうとした場 合、 下記のような問題点を有していた。 PTCサーミスタにおいて小型■大電流化を図るためには、 PTCサーミスタ の直流抵抗を低抵抗化する必要がある。 導電性ボリマ 1の比抵抗値を低くするた めには、 導電性ポリマ中の導電性粒子の充填量を多くすることが有効である。 し かし、 PTCサーミスタの場合は直流抵抗は低抵抗化できるが、 同時に、 重要な PT C特性である抵抗値上昇率が低下して異常時の電流を遮断しにくくなるとレ、 う問題点を有していた。
また、 内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 d間の導電性ポリマ 1.の厚みを薄くする ことによつて低抵抗化できる力 この場合も、上記と同様に抵抗値上昇率の低下■ 耐電圧の低下という問題点を有していた。
そしてまた、 内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dの対向面積を大きくすることに よって低抵抗化でき、 かつ積層構造としてその積層数を増やすことによって対向 面積を大きくすることができる。 しカゝし、 積層数を増やした場合、 積層体の総厚 が厚くなるとともに、 導電性ポリマ 1の膨張によって生じる応力による内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dと外部電極 4 a、 4 bの接続部の信頼性劣化等の問題点 があり、 積層数の増加にも限界がある。
従って、 低抵抗化のためには、 内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dと外部電極 4 a、 4 b間の距離を短くして 1層あたりの対向面積を大きくする必要がある。 と ころが、 外部電極 4 a、 4 b付近の導電性ポリマ 1は内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dに接続されていて膨張しにくい構造である。 このため、 過電流によって導電 性ポリマ 1が膨張した際に、 外部電極 4 a、 4 b付近の導電性ポリマ 1の膨張は 小さく、 その近辺の比抵抗値は他の部分と比較して低いままである。 そのため、 内部電極 2 a、 2 b、 2 c、 2 dと外部電極 4 a、 4 b間の距離が短い場合は、 PTCサーミスタとしての抵抗値上昇率は低くなつてしまう。 従って、 PTCサ 一ミスタにおいて、 積層構造として対向面積を大きくすることにより低抵抗化を 図ると、 抵抗値上昇率が低くなる可能性があるという問題点を有していた。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、 小型で大電流用途に対応できか つ十分な抵抗値上昇率が得られるチップ形 P T Cサーミスタを提供することを目 的とするものである。
発明の開示 本発明の P T Cサ一ミスタは、 P T C特性を有する導電性ポリマと、 前記導電性ポリマに接触して設けられた第 1の外'層電極と、
前記導電性ポリマを介し前記第 1の外層電極に対向して設けられた第 2の外層電 極と、
前記第 1の外層電極および前記第 2の夕ト層電極とに対向すると共にこれらの間 位置しかつ前記導電性ポリマに挟まれた 1以上の内層電極と、
前記第 1の外層電極と直接電気的に接続する第 1の電極と、
前記第 1の電極と電気的に独立して設けられた第 2の電極とを有し、
前記 1以上の内層電極のうち前記第 1の外層電極に最も近い位置に設けられた内 層電極を 1番目とし、 順番に数えて n番目に位置する内層電極を n番目の内層電 極としたとき、
奇数番目の内層電極は前記第 2の電極に直接接続し、
偶数番目の内層電極は前記第 1の電極に直接接続し、
前記内層電極が全部で奇数個の場合には前記第 2の外層電極と前記第 1の電極が 直接電気的に接続し、 前記内層電極が全部で偶数個の場合には前記第 2の外層電 極と前記第 2の電極が直接電気的に接続する構成であり、
前記奇数番目の内層電極から前記第 1の電極までの間隔または前記偶数番目の内 層電極から前記第 2の電極までの間隔を aとし、
前記内層電極のうち隣り合う内層電極の間隔または前記第 1のタト層電極若しくは 前記第 2の外層電極と隣り合う内層電極から前記第 1の外層電極若しくは前記第 2の外層電極までの間隔を tとしたとき、
a Z tが 3〜6であることを特徴とする。
この構成によれば、 P C Tサ一ミスタの抵抗値を低く押さえることができ、 か つ十分な抵抗値上昇率が得られるものである。 このため、 本発明の P C Tサーミ スタは小型で大電流用途に対応でき、 かつ十分な過電流阻止能力が得られるもの である。 なお、 ここで述べる抵抗値上昇率とは、 過電流が流れた時の P C Tサー ミスタの抵抗値を通常の電流が流れた時の抵抗値で除した値を言う。 本発明は a Z tを 3〜6とすることで上記作用を得るものである。
図面の簡単な説明 第 1図 （a) は本発明の実施例 1における PTCサーミスタの斜視図、 第 1図 (b) は第 1図 （a) における A— A線断面図、 第 2図 （a) 〜 （c) は本発明 の実施例 1における PTCサーミスタの製造方法を示す工程図、 第 3図 （a) 〜 (e) は本発明の実施例 1における PTCサーミスタの製造方法を示す工程図、 第 4図（ a )は実施例 1における抵抗と温度特性の一例を示す特性図、第 4図（ b )' は実施例 1における 1 25 °Cにおける測定結果を示す図、 第 5図は実施例 1にお ける PTCサーミスタの断面図、 第 6図 （a)、 (b) は実施例 1における他の P TCサーミスタの断面図、 第 7図は実施例 1におけるさらに他の PTCサーミス タの断面図、第 8図は実施例 2における PTCサーミスタの断面図、 第 9図 （a) 〜 （c) は実施例 2における PTCサーミスタの製造方法を示す工程図、 第 10 図 （a) 〜 （c) は実施例 2における PTCサーミスタの製造方法を示す工程図、 第 1 1図は実施例 2における PTCサーミスタの断面図、 第 12図 （a)、 (b) は実施例 2における PTCサーミスタの断面図、 第 13図は実施例 2における他 の PTCサーミスタの断面図、 第 14図は実施例 3における PTCサーミスタの 断面図、 第 1 5図 （a) 〜 （c) 実施例 3における PTCサーミスタの製造方法 を示す工程図、 第 16図 （a) 〜 （c) は実施例 3における PTCサーミスタの 製造方法を示す工程図、第 1 7図は実施例 3における P T Cサーミスタの断面図、 第 1 8図 （a)、 (b) は実施例 3における PTCサーミスタの断面図、 第 1 9図 は実施例 3における他の P T Cサ一ミスタの断面図、 第 20図は従来の P T Cサ —ミスタの断面図である。 発明の実施するための最良の形態
(実施例 1 )
以下、 本発明の実施例 1における PTCサーミスタについて図面を参照しなが ら説明する。
第 1図 （a) は本発明の実施例 1における PTCサーミスタの斜視図、 第 1図 (b) は第 1図 （a) の A— A線断面図である。
第 1図 （a)、 (b) において、 導電性ポリマ 1 1は結晶性ポリマの一つである 高密度ポリエチレンと導電性粒子であるカーボンブラック等との混合物からなり、 P T C特性を有する。 第 1の外層電極 1 2 aは導電性ポリマ 1 1の第 1面に位置 し、 第 2の外層電極 1 2 bは導電性ポリマ 1 1の'第 1面に対向する第 2面に位置 する。第 1.、第 2の外層電極はそれぞれ銅あるいはニッケル等の金属箔からなる。 ニッケルめっき層からなる第 1の電極 1 3 aは導電性ポリマ 1 1の一方の側面全 面および第 1の外層電極 1 2 aと第 2の外層電極 1 2 bの端縁部とに回り込むよ うに設けられ、 かつ第 1の外層電極 1 2 aと第 2の外層電極 1 2 bとを電気的に 接続する。 ニッケルめっき層からなる第 2の電極 1 3 bは電極 1 3 aに対向する 他方の側面全面および前記導電性ポリマ 1 1の第 1面と第 2面とに回り込むよう に設けられている。 第 1、 第 2の保護コート 1 4 a、 1 4 bは導電性ポリマ 1 1 の第 1面と第 2面の最外層に設けられ、 エポキシ変性アクリル系樹脂からなる。 銅あるいはニッケル等の金属箔からなる内層電極 1 5は導電性ポリマ 1 1の内部 に位置して外層電極 1 2 aと外層電極 1 2 bに平行に設けられ、 かつ側面電極 1 3 bと電気的に接続されている。
以上のように構成された実施例 1における P T Cサーミスタについて、 次にそ の製造方法を図面を参照しながら説明する。
第 2図 （a ) 〜 （c ) および第 3図 （a ) 〜 （e ) は、 実施例 1における P T Cサーミスタの製造方法を示す工程図である。
まず、 結晶化度 7 0〜 9 0 %の高密度ポリエチレン 4 2重量％と、 ファーネス 法で製造した平均粒径 5 8 n m、 比表面積 3 8 m 2 Z gのカーボンブラック 5 7 重量％と、 酸化防止剤 1重量％とを約 1 7 0 °Cに加熱した 2本熱ロールにより約 2 0分間混練し、 そして前記混合物を 2本熱ロールからシート状で取り出し、 第 2図 （ a ) に示す厚みが約 0 . 1 6 mmのシート状の導電性ポリマ 2 1を作製し た。 .
次に、 約 8 0 μ ηιの電解銅箔に金型プレスによりパターン形成を行い、 第 2図 ' ( b ) に示す電極 2 2を作製した。 第 2図 （b ) の溝 2 8は後工程で個片状に分 割したときに、 側面電極と外層電極あるいは内層電極とを一定の間隔をもつて独 立させるためのギャップを形成する。 溝 2 9は個片状に分割するときに、 電解銅 箔を切断する部分を減らし、 分割時の電解銅箔のダレやバリを無くするために形 成する。 さらに溝 2 9は、 電解銅箔を切断することにより側面への電解銅箔の切 断面が露出し、 電解銅箔が酸化したり、 実装時にはんだによるショートが起こる のを防ぐ。 - なお、 電極 2 2は P T Cサ一ミスタの完成時には、 第 1図の外層電極 1 2 a、 外層電極 1 2 bおよび内層電極 1 5を形成するものである。
次に、 第 2図 （c ) に示すように、 2枚のシート状の導電性ポリマ 2 1と 3枚 の電極 2 2を電極 2 2が最外層にくるように交互に重ね、 温度 1 7 5 °C、 真空度 約 2 0 T o r r、 面圧力約 7 5 k g / c m 2で約 1分間の真空熱プレスにより加 熱加圧成形し、 第 3図 （ a ) に示す一体化した第 1のシート 2 3を作製した。 その後、一体化した第 1のシート 2 3を熱処理（ 1 1 0 °C〜 1 2 0 °Cで 1時間） した後、 電子線照射装置内で電子線を約 4 O M r a d照射し、 高密度ポリエチレ ンの架橋を行った。
次に、 第 3図 （b ) に示すように、 ダイシングにより、 細長い一定間隔の貫通 溝 2 4を所望の P T Cサーミスタの長手方向の幅を残して形成した。
次に、 第 3図 （c ) に示すように、 貫通溝 2 4を形成した第 1のシート 2 3の 上下面に貫通溝 2 4の周辺を除いて、 エポキシ変性アクリル系の U V硬化と熱硬 化との併用硬化型樹脂をスクリーン印刷した。 続いて、 U V硬化炉で上下面を片 面ずつ仮硬化し、 その後、 熱硬化炉で両面同時に本硬化を行って保護コート 2 5 を形成した。 保護コート 2 5は完成時には第 1の保護コ一ト 1 4 aおよび第 2の 保護コート 1 4 bを形成するものである。
次に、 第 3図 （d ) に示すように第 1のシート 2 3の保護コート 2 5が形成さ れていない部分と貫通溝 2 4の内壁に約 2 0 μ πιのニッケルめっき層からなる側 面電極 2 6を形成した。 ニッケルめっきはスルファミン酸ニッケル浴中で約 4 0 分間、 電流密度約 4 A/ d m 2の条件で行った。
その後、 第 3図 （d ) に示すシート 2 3をダイシングにより個片に分割し、 第 3図 （e ) に示す本発明の P T Cサーミスタ 2 7を作製した。
次に、 本発明におレ、て P T Cサ一ミスタの十分な抵抗値上昇率を得るために、 第 1図における側面電極 1 3 aと内層電極 1 5間の間隔 aと、 外層電極 1 2 aま たは外層電極 1 2 bと内層電極 1 5間の導電性ポリマ 1 1の厚み tとの比 a Z t の範囲を規定することの必要性について説明する。 既に説明したように、 内層電極 1 5と第 1の側面電極 1 3 a間の間隔 aが短し、 場合は、 PTCサ一ミスタの抵抗値上昇率は低ぐなつてしまうため、 内層電極 1 5と第 1の側面電極 1 3 a間の間隔 aは抵抗値上昇率が低くならないように規定 する必要がある。 一方、 PTCサ一ミスタは常温での抵抗値を低くするために積 層構造としているため、 外層電極 1 2 aまたは外層電極 1 2 bと内層電極 1 5と の対向面積が大きくなるようにするためには、 内層電極 1 5と側面電極 1 3 a間 の間隔 aを必要以上に長くすることはできない。
本実施例 1に記載した製造方法で、 外層電極 1 2 aまたは外層電極 1 2 bと内 層電極 1 5間の導電性ポリマ 1 1の厚み tを 0. 1 5 mmに固定して、 側面電極 1 3 aと内層電極 1 5間の間隔 a力 SO. 1 5 mm〜 1. 2111111まで0. 1 5 mm 間隔で変化するように電解銅箔のパターン形成を行ってそれぞれのサンプルを作 製した。
次いで、 側面電極 1 3 aと内層電極 1 5間との間隔 aを変化させたことにより 抵抗値上昇率の違いを確認するために以下の試験を行った。
試験は間隔 aが 0. 1 5mm〜： 1. 2mmまで 0. 1 5mm間隔で変化するよ うに形成したサンプルをそれぞれ 5個ずつプリント基板に実装し、 恒温槽の中に 置いた。 恒温槽の温度 25°Cから 1 50°Cまで 2°CZ分で上昇させ各温度でサン プルの抵抗値を測定した。 第 4図 （a) に間隔 aが 0. 1 5mmと 0. 9mmの ときの抵抗 Z温度特性の一例を示す。 また、 第 4図 （b) に 1 25°Cにおける抵 抗値 (R125) と、 間隔 aと導電性ポリマの厚み tの比 a / tとの関係を示す。 第 4図 （a)、 (b) より、 a/ tが 3以上の場合、 特に 4以上の場合に抵抗値上昇 率が大きくなることが確認できた。 また、 a / tが 6以上になると抵抗値上昇率 の変化はなくなり、 初期 （25 CC) の抵抗値が高くなることも確認できた。
本発明の目的とするところは、 大電流での使用に適した P T Cサーミスタを提 供することであるから、 初期抵抗が高くなることは好ましくない。 このため、 本 発明に適した a/ tの範囲は 3以上 6以下が好ましいことが分かった。 特に、 a Ztの範囲が 4以上 6以下がより好ましい範囲といえる。
次に、 外層電極 1 2 a、 1 2 bが導電性ポリマ 1 1の内部に位置する構造とな るように、 本実施例 1に記載した製造方法で作製したシート 2 3の両側にシート 状の導電性ポリマ 2 1を積層して、 加熱加圧成形し、 その後、 以下本実施例 1に 記載した製造方法と同様にしてチップ形 P T Cサーミスタを作製した。 第 5図に PTCサ一ミスタの断面図を示す。 第 5図において、 導電性ポリマ 1 1の厚み t を 0. 1 5mmに固定して、 間隔 a力'; 0. 1 5mn！〜 1. 2mmまで 0. 1 5m m間隔で変化するように電解銅箔のパターン形成を行ってそれぞれのサンプルを 作製し、それぞれ 5個のサンプルについて前述と同様の方法で、 2 5°Cと 1 25°C における抵抗値を測定し、 抵抗値上昇率を求めた。 その結果は、 前述の場合と同 様に a / tが 3以上の場合、 特に 4以上の場合には抵抗値上昇率が大きくなるこ とが確認できた。 また、 a / tが 6以上になると抵抗^ ί直上昇率の変化はなくなり、 初期 （2 5 CC) の抵抗値が高くなることも確認できた。
次に、 外層電極 1 2 a、 1 2 bと側面電極 1 3との接続信頼性および内層電極 1 5と側面電極 1 3 bとの接続信頼 を上げるために、 第 6図 （a)、 (b) に示 すように、 第 1の外層電極 1 2 aの延長上に位置して、 外層電極 1 2 aと独立し て、 かつ側面電極 1 3 bと接続される第一の副電極 1 6 aを設けた。 また、 外層 電極 1 2 bの延長上に位置して、 外層電極 1 2 bと独立し、 かつ側面電極 1 3 b と接続される第 2の副電極 1 6 bを設けた。 さらに、 内層電極 1 5の延長上に位 置して、 内層電極 1 5と独立し、 かつ第 1の側面電極 1 3 aと接続される內層副 電極 1 7を設けたチップ形 PTCサーミスタを作製した。 ここで、 「独立」 とは、 直接電気的に接続していないという意味であり、 導電ポリマを介して電気的に接 続することを排する意味ではない。
ここで、 導電性ポリマ 1 1の厚み tを 0. 1 5mmに固定し、 副電極 1 6 aと 外層電極 1 2 a間の間隔、 副電極 1 6 bと外層電極 1 2 b間の間隔および内層副 電極 1 7と内層電極 1 5間の間隔をそれぞれ 0. 3mm以上となるようにして、 第 1の側面電極 1 3 aと內層電極 1 5間の間隔 aが 0. 4 5 mm〜； 1. 2 mmま で 0. 1 5 mm間隔で変化するように電角?銅箔のパターン形成を行ってそれぞれ のサンプルを作製した。それぞれ 5個のサンプノレについて、前述と同様の方法で、 25°Cと 1 50°Cにおける抵抗値を測定し、抵抗値上昇率を求めた。その結果は、 前述の場合と同様に a / tが 3以上の場合、 特に 4以上の場合に抵抗値上昇率が 大きくなることが確認できた。 また、 a/ tが 6以上になると抵抗 上昇率の変 化はなくなり、 初期 （2 5 °C) の抵抗値が高くなることも確認できた。
なお、 本実施例 1においては、 外層電極 1 2 a'と外層電極 1 2 bとを電気的に 接続する第 1の電極、 第〗の外層電極と直接対向する内層電極と電気的に接続す る第 2の電極として、 それぞれ側面電極 1 3 aおよび側面電極 1 3 bを形成した 場合について説明したが、 第 1の電極および第 2の電極を設ける位置は導電性ポ リマ 1 1の側面に限定されるものではない。 第 7図に示すように、 第 1の電極お よび第 2の電極として、 第 1の内部貫通電極 1 8 aおよび第 2の内部貫通電極 1 8 bを形成してもよいものである。
すなわち、 第 7図において、 導電性ポリマ 1 ]、 外層電極 1 2 a、 外層電極 1 2 b、 保護コート 1 4 a、 保護コート 1 4 b、 内層電極 1 5は上記本実施例 1と 同様の構成としている。 上記実施例 （第 1図） と異なる点は、 外層電極 1 2 aと 外層電極 1 2 bとを電気的に接続する第 1の内部貫通電極 1 8 aと、 外層電極 1 2 aと直接対向する内層電極 1 5と電気的に接続される第 2の内部貫通電極 1 8 bを形成している点である。 このような構成のチップ形 P T Cサーミスタにおい ても、 上記本発明の効果が得られるものである。
また、 上記説明においては、 側面電極 1 3 aおよび側面電極 1 3 bを導電性ポ リマ 1 1の側面全面および外層電極 1 2 aと外層電極 1 2 bの端縁部または導電 性ポリマ 1 1の第 1面、第 2面に回り込むように設けた場合について説明したが、 側面電極 1 3 aおよび側面電極 1 3 bを導電性ポリマ 1 1の側面の一部に設けた 場合においても、 上記本発明の効果が得られるものである。
また上記本実施例 1においては、 外層電極 1 2 a、 外層電極 1 2 b、 内層電極 1 5を金属箔で形成した場合について説明したが、 上記電極は導電性材料をスパ ッタリング、 溶射、 めっきによって形成してもよい。 また、 上記電極は導電材料 をスパッタリングまたは溶射した後に、 めっきすることにより形成してもよい。 あるいは、 上記電極は導電性シートで構成してもよい。 導電性シートとしては金 属粉、 金属酸化物、 導電性を有する窒化物若しくは炭化物、 力一ボンのいずれか を含む導電性シートが使用できる。 さらに上記電極は、 金属網と金属粉、 金属酸 化物、 導電性を有する窒化物若しくは炭化物、 カーボンのいずれかを含む導電性 シートで形成しても、 同様の効果が得られる。 (実施例 2 ) - 以下、 本発明の実施例 2におけるチップ形 P T Cサーミスタについて図面を参 照しながら説明する。 第 8図は本発明の実施例 2におけるチップ形 P T Cサーミ スタの断面図である。 ' 第 8図において、 導電性ポリマ 3 1は高密度ポリエチレンとカーボンブラック 等との混合物からなる P T C特性を有するものである。 第 1の外層電極 3 2 aは 前記導電性ポリマ 3 1の第 1面に位置する。 第 2の外層電極 3 2 bは前記導電性 ポリマ 3 1の第 2面に位置する。 上記電極はそれぞれ銅あるいはニッケル等の金 属箔からなる。 ニッケルめっき層からなる第 1の側面電極 3 3 aは前記導電性ポ リマ 3 1の一方の側面全面および前記外層電極 3 2 aの端縁部と前記導電性ポリ マ 3 1の第 2面とに回り込むように設けられ、 かつ前記第 1の外層電極 3 2 aと 電気的に接続されている。 ニッケルめっき層からなる第 2の側面電極 3 3 bは前 記側面電極 3 3 aに対向する前記導電性ポリマ 3 1の他方の側面全面および前記 導電性ポリマ 3 1の第 1面と前記第 2の外層電極 3 2 bの端縁部とに回り込むよ うに設けられ、かつ前記第 2の外層電極 3 2 bと電気的に接続されている。第 1、 第 2の保護コート 3 4 a、 3 4 bは前記導電性ポリマ 3 1の第 1面と第 2面の最 外層に設けられ、 エポキシ変性アクリル系樹脂からなる。 第 1、 第 2の内層電極 3 5 a、 3 5 bは前記導電性ポリマ 3 1の内部に位置して前記外層電極 3 2 aと 前記外層電極 3 2 bに平行に設けられている。 内層電極 3 5 aは前記側面電極 3 3 bと電気的に接続され、 かつ内層電極 3 5 bは前記側面電極 3 3 aと電気的に 接続されている。 そしてこれら内層電極は銅あるいはニッケル等の金属箔からな るものである。
以上のように構成された本発明の実施例 2におけるチップ形 P T Cサーミスタ について、 次にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
第 9図 （a ) 〜 （c ) および第 1 0図 （a ) 〜 （b ) は本発明の実施例 2にお けるチップ形 P T Cサーミスタの製造方法を示す工程図である。 実施例 1と同様 に第 9図 （a ) に示すシート状の導電性ポリマ 4 1を作製し、 次いで、 約 8 0 μ mの電解銅箔に金型プレスによりパターン形成を行い、 第 9図 （b ) に示す電極 42を作製した。 次に第 9図 （c) に示すようにシート状の導電性ポリマ 4 1の 両側に電極 42を重ね加熱加圧成形して一体化した第 1 0図 （ a ) に示す第 1の シ一卜 43を作製した。 次に、 第 1 0図 (b) に示すように、 第 1のシート 4 3 の両側から 2枚のシート状の導電性ポリマ 4 1と 2枚の電極 42を電極 42が最 外層にくるように交互に積層し、 加熱加圧成形して一体化した第 1 0図 （ c ) に 示す第 2のシート 44を作製した。 以下本発明の実施例 1と同様に製造を行い、 本実施例 2におけるチップ形 P T Cサ一ミスタを作製した。
本実施例 2に記載した製造方法で、 導電性ポリマ 3 1の厚み tを 0. 1 5 mm に固定して、 第 1、 第 2の内層電極 3 5 a、 3 5 bと第 1.の側面電極 3 3 aまた は第 2の側面電極 3 3 b間の間隔 aが 0. 1 5mm〜l . 2 mmまで 0. 1 5m m間隔で変化するように電解銅箔のパターン形成を行ってそれぞれのサンプルを 作製した。
間隔 aを変化させたことによる抵抗値上昇率の違いを確認するために以下の試 験を行った。
間隔 aが 0. 1 5mm〜l. 2mmまで 0. 1 5 mm間隔で変化するように形 成したサンプルをそれぞれ 5個ずつプリント基板に実装し、 実施例 1と同様に抵 杭/温度特性を測定した。 その結果は、 実施例 1と同様に、 a Z tが 3以上の場 合、 特に 4以上の場合に抵抗値上昇率が大きくなることが確認できた。 また、 a ノ tが 6以上になると抵抗値上昇率の変化はなくなり、 初期 （25 °C) の抵抗値 が高くなることも確認できた。
次に、 外層電極 3 2 a、 32 bが導電性ポリマ 3 1の内部に位置する構造とな るように、 上記シート 44の両側にシ一ト状の導電性ポリマ 4 1を積層し、 加熱 加圧成形して、 以下本実施例 2に記載した製造方法と同様にしてチップ形 PTC サーミスタを作製した。 第 1 1図に作製した PTCサ一ミスタの断面図を示す。 第 1 1図において、 導電性ポリマ 3 1の厚み tを 0. 1 5mmに固定して、 間隔 aが◦. 1 5mm〜l. 2 mmまで 0. 1 5 mm間隔で変化するように電解銅箔 のパターン形成を行ってそれぞれのサンプルを作製し、 それぞれ 5個のサンプル について前述と同様の方法で、 25°Cと 1 2 5°Cにおける抵抗値を測定し、 抵抗 値上昇率を求めた。 その結果は、 前述の場合と同様に a/ tが 3以上の場合、 特 に 4以上の場合に抵抗値上昇率が大きくなることが確認できた。 また、 aZt力； 6以上になると抵抗値上昇率の変化はなくなり、 '初期 （2 5°C) の抵抗値が高く なることも確認できた。
次に、 外層電極 32 a、 内層電極 3 5 bと第 1の側面電極 3 3 aとの接続信頼 性および外層電極 32 b、 内層電極 3 5 aと側面電極 3 3 bとの接続信頼性を上 げるために、 下記構造のチップ形 PTCサーミスタを作製した。 すなわち、 第 1 2図 （a)、 (b) に示すように、 外層電極 3 2 aの延長上に位置して、 外層電極 32 aと独立し、かつ側面電極 3 3 bと接続される第 1の副電極 36 aを設けた。 また、 外層電極 3 2 bの延長上に位置して、 外層電極 32 bと独立し、 かつ側面 電極 3 3 aと接続される第 2の副電極 36 bを設けた。 さらに前記内層電極 3 5 aの延長上に位置して、 内層電極 3 5 aと独立し、 かつ側面電極 3 3 aと接続さ れる第 1の内層副電極 3 7 aを設けた。 さらにまた、 内層電極 3 5 bの延長上に 位置して、 内層電極 3 5 bと独立し、 かつ側面電極 3 3 bと接続される第 2の内 層副電極 3 7 bを設けた。
上記構造において、 導電性ポリマ 3 1の厚み tを 0. 1 5mmに固定して、 畐 電極 36 aと外層電極 32 a間の間隔、副電極 36 bと外層電極 3 2 b間の間隔、 内層副電極 37 aと内層電極 3 5 a間の間隔、 内層副電極 3 7 bと内層電極 3 5 b間の間隔をそれぞれ 0. 3mm以上となるようにした。 さらに、 内層電極 3 5 a、 3 5 bと側面電極 3 3 a若しくは側面電極 33 b間の間隔 aが 0. 45 mm 〜1. 2mmまで 0. 1 5 mm間隔で変化するように電解銅箔のパターン形成を 行ってそれぞれのサンプルを作製し、 それぞれ 5個のサンプルについて、 前述と 同様の方法で、 2 5°Cと 1 25°Cにおける抵抗値を測定し、 抵抗値上昇率を求め た。 その結果は、 前述の場合と同様に、 aZ tが 3以上の場合、 特に 4以上の場 合に抵抗値上昇率が大きくなることが確認できた。 また、 a/ tが 6以上になる と抵抗値上昇率の変化はなくなり、 初期 （2 5°C) の抵抗値が高くなることも確 認できた。
なお、 上記本実施例 2においては、 第 1の電極、 第 2の電極として、 側面電極 33 aおよび側面電極 3 3 bを形成した場合について述べたが、 第 1の電極およ び第 2の電極を設ける位置は導電性ポリマ 3 1の側面に限定されるものではなく、 第 1 3図に示すように、 第 1の內部貫通電極 3 8 aおよび第 2の內部貫通電極 3 8 bを形成してもよいものである。 - すなわち、 第 1 3図において、 導電性ポリマ 3 1、 外層電極 3 2 a、 外層電極 3 2 b、 保護コート 3 4 a、 保護コート 3 4 b、 内層電極 3 5 a、 内層電極 3 5 bは上記実施例と同様の構成としているもので、 異なる点は、 外層電極 3 2 aど 電気的に接続する第 1の内部貫通電極 3 8 aと、 外層電極 3 2 bと電気的に接続 する第 2の内部貫通電極 3 8 bを形成している点である。 このような構成のチッ プ形 P T Cサ一ミスタにおいても、 上記の実施例と同様の効果が得られるもので ある。
さらに、 外層電極、 側面電極、 内層電極の形状、 材料なども、 実施例 1で述べ たものと同じものが採用できる。
(実施例 3 )
以下、 本発明の実施例 3におけるチップ形 P T Cサーミスタについて図面を参 照しながら説明する。 第 1 4図は本発明の実施例 3におけるチップ形 P T Cサー ミスタの断面図である。
第 1 4図において、 導電性ポリマ 5 1は高密度ポリエチレンとカーボンブラッ ク等との混合物からなり、 P T C特性を有する。 第 1の外層電極 5 2 aは前記導 電性ポリマ 5 1の第 1面に位置する。 第 2の外層電極 5 2 bは前記導電性ポリマ 5 1の第 2面に位置する。 これら電極はそれぞれ銅あるいはニッケル等の金属箔 からなる。 ニッケルめっき層からなる第 1の側面電極 5 3 aは前記導電性ポリマ 5 1の一方の側面全面および前記外層電極 5 2 aの端縁部と前記外層電極 5 2 b の端縁部とに周り込むように設けられ、 かつ外層電極 5 2 aと外層電極 5 2 bと を電気的に接続する。 ニッケルめっき層からなる第 2の側面電極 5 3 bは導電性 ポリマ 5 1の他方の側面全面および導電性ポリマ 5 1の第 1面と第 2面とに回り 込むように設けられている。 第 1、 第 2の保護コート 5 4 a、 5 4 bは導電性ポ リマ 5 1の第 1面と第 2面の最外層に設けられ、 エポキシ変性アクリル系樹脂か らなる。 第 1、 第 2、 第 3の内層電極 5 5 a、 5 5 b、 5 5 cは前記導電性ポリ マ 5 1の內部に位置し、 外層電極 5 2 aと外層電極 5 2 bに平行に設けられてい る。 内層電極 5 5 a、 5 5 cは側面電極 53 bと電気的に接続され、 内層電極 5
5 bは側面電極 5 3 aと電気的に接続されている これら内層電極は銅あるいは ニッケル等の金属箔からなるものである。
以上のように構成された P T Cサーミスタの製造方法について図面を参照しな がら説明する。 ' 第 1 5図 （a ) 〜 （c) および第 1 6図 （a) 〜 （b) は本発明の実施例 3に おける PTCサーミスタの製造方法を示す工程図である。 上記した実施例 1と同 様に第 1 5図 （a) に示すシート状の導電 ^feポリマ 6 1を作製し、 約 80 μπの 電解銅箔に金型プレスによりパターン形成を行い、 第 1 5図 （b) に示す電極 6 2を作製した。 ここで導電性ポリマ 6 1は完成時には導電性ポリマ 5 1を、 電極
6 2は完成時には第 1の外層電極 5 2 a、 第 2の外層電極 5 2 b、 第 1〜第 3の 内層電極 5 5 a〜55 cを形成するものである。 次に第 1 5図 （c) に示すよう に、 2枚のシート状の導電性ポリマ 6 1と 3枚の電極 6 2が最外層にくるように 交互に重ね、 加熱加圧成形して一体化した第 1 6図 （ a ) に示すシート 6 3を作 製した。 次に、 第 1 6図 （b) に示すようにシート 63の両側から 2枚のシート 状の導電性ポリマ 6 1と 2枚の電極 6 2を電極 6 2が最外層にくるように交互に 積層し、 加熱加圧成形して一体化した第 1 6図 （c) に示すシート 64を作製し た。 以下実施例 1と同様に製造を行い、 本実施例 3におけるチップ形 P T Cサー ミスタを作製した。
次に、 本発明の実施例 3においてチップ形 PTCサーミスタの十分な抵抗値上 昇率を得るために、 第 1、 第 2、 第 3の内層電極 55 a、 55 b、 55 cと側面 電極 53 aまたは側面電極 5 3 b間の間隔 aと、 導電性ポリマ 5 1の厚み tとの 比 a Z tを規定することの必要性について説明する。
本実施例 3に記載した製造方法で、 導電性ポリマの厚み tを 0. 1 5 mmに固 定して、 間隔 aが 0. 1 5mm〜l . 2mmまで 0. 1 5 mm間隔で変化するよ うに電解銅箔のパターン形成を行ってそれぞれのサンプノレを作製した。
上記間隔 aを変化させたことによる抵抗値上昇率の違レ、を確認するために以下 の試験を行った。
試験は前述した間隔 aが 0. 1 5mm〜l . 2 mmまで 0. 1 5 mm間隔で変 化するように形成したサンプルをそれぞれ 5個ずつプリント基板に実装し、 実施 例 1と同様に抵抗 Z温度特性を測定した。 その結果は、 本発明の実施例 1と同様 に、 a / tが 3以上の場合、 特に 4以上の場合に抵抗 上昇率が大きくなること が確認できた。 また、 a / tが 6以上になると抵抗値上昇率の変化はなくなり、 初期 （ 2 5 °C) の抵抗値が高くなることも確認できた。 ' 次に、 外層電極 5 2 a、 5 2 bが導電性ポリマ 5 1の内部に位置する構造とな るように、 シート 6 4の両側にシ一ト状の導電性ポリマ 6 1を積層し、 加熱加圧 成形して、 以下本実施例 3に記載した製造方法と同様にしてチップ形 P T Cサー ミスタを作製した。 第 1 7図に作成した P T Cサーミスタの断面図を示す。 導電 性ポリマ 5 1の厚み tを 0 . 1 5 mmに固定して、 間隔 aが 0 . 1 5 mn！〜 1 . 2 mmまで 0 . 1 5 mm間隔で変化するように電解銅箔のパターン形成を行って それぞれのサンプルを作製し、 それぞれ 5個のサンプルについて、 前述と同様の 方法で、 2 5 °Cと 1 2 5 °Cにおける抵抗値を測定し、 抵抗値上昇率を求めた。 そ の結果は、 前述の場合と同様に a Z tが 3以上の場合、 特に 4以上の場合に抵抗 値上昇率が大きくなることが確認できた。 また、 a Z tが 6以上になると抵抗値 上昇率の変化はなくなり、初期 （ 2 5 °C) の抵抗 が高くなることも確認、できた。 次に、 第 1の外層電極 5 2 a、 第 2の外層電極 5 2 b、 第 2の内層電極 5 5 b と第 1の側面電極 5 3 aとの接続信頼性および第 1、 第 3の内層電極 5 5 a、 5 5 cと第 2の側面電極 5 3 bとの接続信頼性を上げるために、 第 1 8図 （a )、 ( b ) に示す構造の P T Cサーミスタを作製した。 すなわち、 外層電極 5 2 aの 延長上に位置して、 外層電極 5 2 aと独立し、 かつ側面電極 5 3 bと接続される 第 1の副電極 5 6 aを設ける。 また、 外層電極 5 2 bの延長上に位置して、 外層 電極 5 2 bと独立し、 かつ第 2の側面電極 5 3 bと接続される第 2の副電極 5 6 bを設ける。 さらに内層電極 5 5 aの延長上に位置して、 内層電極 5 5 aと独立 し、 かつ側面電極 5 3 aと接続される第 1の内層副電極 5 7 aを設ける。 さらに また、 内層電極 5 5 bの延長上に位置して、 内層電極 5 5 bと独立し、 かつ側面 電極 5 3 bと接続される第 2の内層副電極 5 7 bを設ける。 そしてまた内層電極 5 5 aの延長上に位置して、 内層電極 5 5 cと独立し、 かつ側面電極 5 3 aと接 続される第 3の内層副電極 5 7 cを設けた。 上記構造において、 導電性ポリマ 5 1の厚み tを 0 . 1 5 mmに固定し、 副電 極 5 6 aと外層電極 5 2 a間の間隔、 副電極 5 6' bと外層電極 5 2 b間の間隔、 内層副電極 5 7 aと内層電極 5 5 a間の間隔、 内層副電極 5 7 bと内層電極 5 5 b間の間隔および内層副電極 5 7 cと内層電極 5 5 c間の間隔をそれぞれ 0 . 3 mm以上となるようにして、 第 1、 第 2、 第 3の内層電極 5 5 a、 5 5 b、 5 5 cと側面電極 5 3 aまたは側面電極 5 3 b間の間隔 aが 0 . 4 5 mn！〜 1 . 2 m mまで 0 . 1 5 mm間隔で変化するように電解銅箔のパターン形成を行ってそれ ぞれのサンプルを作製し、 それぞれ 5個のサンプルについて、 前述と同様の方法 で、 2 5 °Cと 1 2 5 °Cにおける抵抗値を測定し、 抵抗値上昇率を求めた。 その結 果は、 前述の場合と同様に、 a Z tが 3以上の場合、 特に 4以上の場合に抵抗値 上昇率が大きくなることが確認できた。 また、 a / tが 6以上になると抵抗値上 昇率の変化はなくなり、 初期 （2 5 °C) の抵抗値が高くなることも確認できた。 なお、 本実施例 3においては、 外層電極 5 2 aと外層電極 5 2 bとを電気的に 接続する第 1の電極、 第 2の電極として説明したが、 第 1の電極および第 2の電 極を設ける位置は導電性ポリマ 5 1の側面に限定されるものではなく、 第 1第 9 図に示すように、 第 1の電極および第 2の電極として、 第 1の内部貫通電極 5 8 aおよび第 2の内部貫通電極 5 8 bを形成してもよいものである。
すなわち、 第 1 9図において、 導電性ポリマ 5 1、 外層電極 5 2 a、 外層電極 5 2 b、 保護コート 5 4 a、 5 4 b、 内層電極 5 5 a、 内層電極 5 5 b、 内層電 極 5 5 cは本実施例 3と同様の構成としているもので、 本実施例 3 (第 1 4図） と異なる点は、 外層電極 5 2 a、 5 2 bとを電気的に接続する第 1の内部貫通電 極 5 8 aと、 外層電極 5 2 aと直接対向する内層電極と電気的に接続する第 2の 内部貫通電極 5 8 bを形成している点である。 このような構成のチップ形 P T C サーミスタにおいても、 上記本実施例 3と同様の効果が得られるものである。 さらに、 外層電極、 側面電極、 内層電極の形状、 材料なども、 実施例 1で述べ たものと同じものが採用できる。 なお、 上記実施例の説明においては、 結晶性ポリマとして高密度ポリエチレン について説明したが、 上記の作用機構から容易に分かるように、 本発明はポリフ ッ化ビユリデン、 PBT樹脂、 PET樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 PPS樹脂等の結 晶性ポリマを利用した P T Cサ一ミスタ全てに対'応できるものである。 産業上の利用可能性
以上のように本発明の P T Cサ一ミスタは、 P T C特性を有する導電性ポリマ を使用し、 第 1の電極または第 2の電極と内層電極との間隔 aと、 内層電極間ま たは第 1、 第 2の外層電極と内層電極間の間隔 tとの比 a Z tを 3〜 6の範囲に したものである。 本発明の構成により、 PTCサーミスタの抵抗値を低く抑える ことができるため、 大' ¾流用途に対応できる。 つ、 十分な抵抗値上昇率が得ら れるため、 本発明の PTCサーミスタは大電流回路の過電流防止にに有効に使用 できるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . P T C特性を有する導電性ポリマと、
前記導電性ポリマに接触して設けられた第 1の外層電極と、
前記導電性ポリマを介し前記第 1の外層電極に対向して設けられた第 2の外層 m 極と、
前記第 1の外層電極および前記第 2の外層電極とに対向すると共にこれらの間に 位置しかつ前記導電性ポリマに挟まれた 1以上の内層電極と、
前記第 1の外層電極と直接電気的に接続する第 ] の電極と、
前記第 1の電極と電気的に独立して設けられた第 2の電極とを有し、
前記 1以上の内層電極のうち前記第 1の外層電極に最も近い位置に設けられた内 層電極を 1番目とし、 順番に数えて n番目に位置する内層電極を n番目の内層電 極としたとき、
奇数番目の内層電極は前記第 2の電極に直接接続し、
偶数番目の内層電極は前記第 1の電極に直接接続し、
前記内層電極が全部で奇数個の場合には前記第 2の外層電極と前記第 1の電極が 直接電気的に接続し、 前記内層電極が全部で偶数個の場合には前記第 2の外層電 極と前記第 2の電極が直接電気的に接続する構成であり、
前記奇数番目の内層電極から前記第 1の電極までの間隔または前記偶数番目の内 層電極から前記第 2の電極までの間隔を aとし、
前記内層電極のうち隣り合う内層電極の間隔または前記第 1の外層電極若しくは 前記第 2の外層電極と隣り合う内層電極から前記第 1の外層電極若しくは前記第 2の外層電極までの間隔を tとしたとき、
a / t力 S 3〜 6であることを特徴とするチップ形 P T Cサーミスタ。
2 . 請求の範囲第 1項の記載において、 前記第 1の電極は前記導電性ポリマの一 方の側面に設けた第 1の側面電極であり、 前記第 2の電極は前記導電性ポリマの 他方の側面に設けた第 2の側面電極であることを特徴とするチップ形 P T Cサ一 ミスタ。
3 . 請求の範囲第 1項の記載にぉレ、て、 前記第 1 'の電極は前記導電性ポリマの一 方の内部に設けられた第 1の内部貫通電極であり、 前記第 2の電極は前記導電性 ポリマの内部に設けられた第 2の内部貫通電極であることを特徴とするチップ形 P T Cサーミスタ。 '
4 . 請求の範囲第 1項の記載において、 前記第 1の電極は前記導電性ポリマの一 方の側面に設けられ前記第 1の外層.電極および前記偶数番目の内層電極と直接電 気的に接続された第 1の側面電極であり、 前記第 2の電極は前記導電性ポリマの 他方の側面に設けられ前記奇数番目の内層電極と直接電気的に接続された第 2の 側面電極であり、 前記内層電極が全部で奇数個の場合には前記第 2の外層電極と 前記第].の側面電極が直接電気的に接続し、 前記内層電極が全部で偶数個の場合 には前記第 2の外層電極と前記第 2の側面電極が直接電気的に接続する構成であ ることを特徴とするチップ形 P T Cサーミスタ。
5 . 請求の範囲第 1項の記載において、 前記 a Z tが 4〜6であることを特徴と するチップ形 P T Cサーミスタ。
6 . P T C特性を有する導電性ポリマと、
前記導電性ポリマに接触して設けられた第 1の外層電極と、
前記導電性ポリマを介し前記第 1の外層電極に対向して設けられた第 2の外層電 極と、
前記第 1の外層電極および前記第 2の外層電極とに対向すると共にこれらの間に 位置しかつ前記導電性ポリマに挟まれた 1以上の内層電極と、
前記第 1の外層電極と同じ面上に位置し、 前記第 1の外層電極とは所定の隙間を 隔てて前記導電性ポリマに接触して設けられた第 1の外層副電極と、
前記第 2の外層電極と同じ面上に位置し、 前記第 2の外層電極とは所定の隙間を 隔てて前記導電性ポリマに接触して設けられた第 2の外層副電極と、
前記内層電極と同じ面上に位置し、 前記内層電極とは所定の隙間を隔てて前記導 電性ポリマに挟まれた、 前記内層電極と同じ層数の内層副電極と、 前記第 1の外層電極と直接電気的に接続する第 Γの電極と、
前記第 1の電極と電気的に独立して設けられ、 前記第 1の外層副電極に直接電気 的に接続された第 2の電極とを有し、
前記 1以上の内層電極のうち前記第 1の外層電極に最も近い位置に設けられた内 層電極を 1番目とし、 順番に数えて n番目に位置する内層電極を n番目の内層電 極としたとき、
奇数番目の内層電極および偶数番目の内層副電極は前記第 2の電極に直接接続し、 偶数番目の内層電極および奇数番目の内層副電極は前記第 1の電極に直接接続し、 前記内層電極が全部で奇数個の場合には前記第 2の外層電極と前記第 1の電極が 直接電気的に接続し、 かつ前記第 2の外層副電極と第 2の電極が直接電気的に接 続し、 前記内層電極が全部で偶数個の場合には前記第 2の外層電極と前記第 2の 電極が直接電気的に接続し、 かつ前記第 2の外層副電極と第 1の電極が直接電気 的に接続する構成であり、
前記奇数番目の内層電極から前記第 1の電極までの間隔または前記偶数番目の内 層電極から前記第 2の電極までの間隔を aとし、
前記内層電極のうち隣り合う内層電極の間隔または前記第 1の外層電極若しくは 前記第 2の外層電極と隣り合う内層電極から前記第 1の外層電極若しくは前記第 2の外層電極までの間隔を tとしたとき、
a Z tが 3〜6であることを特徴とするチップ形 P T Cサーミスタ。
7 . 請求の範囲第 6項の記載において、 前記第 1の電極は前記導電性ポリマの一 方の側面に設けた第 1の側面電極であり、 前記第 2の電極は前記導電性ポリマの 他方の側面に設けた第 2の側面電極であることを特徴とするチップ形 P T Cサー ミスタ。
8 . 請求の範囲第 6項の記載において、 前記第 1の電極は前記導電性ポリマの一 方の内部に設けられた第 1の内部貫通電極であり、 前記第 2の電極は前記導電性 ポリマの内部に設けられた第 2の内部貫通電極であることを特徴とするチップ形 P T Cサ一ミスタ。
9 . 請求の範囲第 6項の記載にぉレ、て、 前記第 1の電極は前記導電性ポリマの一 方の側面に設けられ前記第 1の外層電極、 前記偶数番目の内層電極および前記奇 数番目の内層副電極と直接電気的に接続された第 1の側面電極であり、 前記第 2 の電極は前記導電性ポリマの他方の側面に設けられ前記第 1の外層副電極、 前記 奇数番目の内層電極および前記偶数番目の内層副電極と直接電気的に接続された 第 2の側面電極であり、 前記内層電極が全部で奇数個の場合には前記第 2の外層 電極と前記第 1の側面電極が商接電気的に接続し、 力つ、 前記第 2の外層副電極 と第 2の側面電極が直接電気的に接続し、 前記内層電極が全部で偶数個の場合に は前記第 2の外層電極と前記第 2の側面電極が直接電気的に接続し、 かつ前記第 2の外層副電極と第 1の側面電極が直接電気的に接続する構成であることを特徴
1 0 . 請求の範囲第 6項の記載において、 前記 a Z tが 4〜 6であることを特徴 とするチップ形 P T Cサーミスタ。
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