JPH0529104A - Ｐｔｃサーミスタ - Google Patents
ＰｔｃサーミスタInfo
- Publication number
- JPH0529104A JPH0529104A JP3179195A JP17919591A JPH0529104A JP H0529104 A JPH0529104 A JP H0529104A JP 3179195 A JP3179195 A JP 3179195A JP 17919591 A JP17919591 A JP 17919591A JP H0529104 A JPH0529104 A JP H0529104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc thermistor
- layer
- thermistor element
- porcelain
- density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract 1
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 磁器層１４および１８の間に比較的密度の小
さい磁器層１６を挟んで一体焼成し、３層構造のＰＴＣ
サーミスタ素子１２を形成する。ＰＴＣサーミスタ素子
１２の内部に発生する圧縮応力は、気孔によって吸収さ
れる。 【効果】 ＰＴＣサーミスタ素子内に発生する応力を小
さくでき、破壊特性が向上する。
さい磁器層１６を挟んで一体焼成し、３層構造のＰＴＣ
サーミスタ素子１２を形成する。ＰＴＣサーミスタ素子
１２の内部に発生する圧縮応力は、気孔によって吸収さ
れる。 【効果】 ＰＴＣサーミスタ素子内に発生する応力を小
さくでき、破壊特性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＰＴＣサーミスタに関
し、特にたとえば電流制限，消磁またはモータ起動など
に用いられる、ＰＴＣサーミスタに関する。
し、特にたとえば電流制限，消磁またはモータ起動など
に用いられる、ＰＴＣサーミスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に示す従来のＰＴＣサーミスタ１
は、ＰＴＣサーミスタ素子２を含み、そのＰＴＣサーミ
スタ素子２は単層構造であった。
は、ＰＴＣサーミスタ素子２を含み、そのＰＴＣサーミ
スタ素子２は単層構造であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰＴＣサーミスタ１を
たとえば電流制限に用いる場合、ＰＴＣサーミスタ素子
２が発熱すると、等温線３（電圧印加時におけるサーモ
ビュアで見た等温線）からわかるように、ＰＴＣサーミ
スタ素子２の内部と外表面付近とでは温度差が生じてし
まう。これは、ＰＴＣサーミスタ素子２の外表面付近
は、外気と接触しているため熱拡散が速く温度が低くな
るが、内部では放熱が遅いため、外表面付近と比べて温
度が高くなるからである。
たとえば電流制限に用いる場合、ＰＴＣサーミスタ素子
２が発熱すると、等温線３（電圧印加時におけるサーモ
ビュアで見た等温線）からわかるように、ＰＴＣサーミ
スタ素子２の内部と外表面付近とでは温度差が生じてし
まう。これは、ＰＴＣサーミスタ素子２の外表面付近
は、外気と接触しているため熱拡散が速く温度が低くな
るが、内部では放熱が遅いため、外表面付近と比べて温
度が高くなるからである。
【０００４】したがって、斜線部分４における応力分布
を示す図６（電圧印加時における有限要素法による応力
分布の解析）からわかるように、ＰＴＣサーミスタ素子
２内には圧縮応力および引張応力が発生し、ＰＴＣサー
ミスタ素子２の内部が破壊されることがある。特に、大
きな突入電流が流れる場合、ＰＴＣサーミスタ素子２の
内部と外表面付近との温度差が大きくなるため、破壊が
起こりやすく、したがって破壊特性が悪くなるという問
題点があった。
を示す図６（電圧印加時における有限要素法による応力
分布の解析）からわかるように、ＰＴＣサーミスタ素子
２内には圧縮応力および引張応力が発生し、ＰＴＣサー
ミスタ素子２の内部が破壊されることがある。特に、大
きな突入電流が流れる場合、ＰＴＣサーミスタ素子２の
内部と外表面付近との温度差が大きくなるため、破壊が
起こりやすく、したがって破壊特性が悪くなるという問
題点があった。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、破
壊特性のよい、ＰＴＣサーミスタを提供することであ
る。
壊特性のよい、ＰＴＣサーミスタを提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、多層構造の
ＰＴＣサーミスタ素子を含むＰＴＣサーミスタであっ
て、ＰＴＣサーミスタ素子の内層の密度を最外層の密度
より小さく設定した、ＰＴＣサーミスタである。
ＰＴＣサーミスタ素子を含むＰＴＣサーミスタであっ
て、ＰＴＣサーミスタ素子の内層の密度を最外層の密度
より小さく設定した、ＰＴＣサーミスタである。
【０００７】
【作用】ＰＴＣサーミスタ素子の内層の密度を最外層の
密度より小さく設定し、内層をポーラスに形成するの
で、ＰＴＣサーミスタ素子の内層の気孔によりＰＴＣサ
ーミスタ素子内に発生する圧縮応力を吸収する。
密度より小さく設定し、内層をポーラスに形成するの
で、ＰＴＣサーミスタ素子の内層の気孔によりＰＴＣサ
ーミスタ素子内に発生する圧縮応力を吸収する。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、ＰＴＣサーミスタ素
子が発熱しても、ＰＴＣサーミスタ素子内に発生する応
力を小さくできるので、破壊特性が向上する。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
を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明ら
かとなろう。
子が発熱しても、ＰＴＣサーミスタ素子内に発生する応
力を小さくできるので、破壊特性が向上する。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
を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明ら
かとなろう。
【０００９】
【実施例】図１を参照して、この実施例のＰＴＣサーミ
スタ１０は、ＰＴＣサーミスタ素子１２を含む。ＰＴＣ
サーミスタ素子１２は、三層構造の半導体磁器からな
り、最外層となる磁器層１４，内層となる磁器層１６お
よび最外層となる磁器層１８を一体焼成して形成され
る。これら磁器層１４〜１８は基本的には同一材料で構
成される。ただし、磁器層１６の密度は磁器層１４およ
び１８のそれより小さく設定される。ＰＴＣサーミスタ
素子１２の上面および下面には、それぞれ素子電極２０
および２２が形成される。
スタ１０は、ＰＴＣサーミスタ素子１２を含む。ＰＴＣ
サーミスタ素子１２は、三層構造の半導体磁器からな
り、最外層となる磁器層１４，内層となる磁器層１６お
よび最外層となる磁器層１８を一体焼成して形成され
る。これら磁器層１４〜１８は基本的には同一材料で構
成される。ただし、磁器層１６の密度は磁器層１４およ
び１８のそれより小さく設定される。ＰＴＣサーミスタ
素子１２の上面および下面には、それぞれ素子電極２０
および２２が形成される。
【００１０】実験においては、ＰＴＣサーミスタ１０は
以下のようにして製造した。まず、原料配合によって
（Ｂａ0.75Ｓｒ0.25）ＴｉＯ2 を準備し、半導体化剤と
してＹ2 Ｏ3 を０．０５mol ％，鉱化材としてＳｉＯ2
を１．０wt％，特性改善材としてＭｎＯ2 を０．２wt％
添加し、湿式混合後、１１００℃で２時間仮焼する。こ
れに、有機バインダを加えた造粒粉で乾式成形し、図２
に示すような３０mm×３０mm×5mm の角板グリーン体１
４´，および１８´を得る。角板グリーン体１４´およ
び１８´は、後にそれぞれ磁器層１４および磁器層１８
になる。
以下のようにして製造した。まず、原料配合によって
（Ｂａ0.75Ｓｒ0.25）ＴｉＯ2 を準備し、半導体化剤と
してＹ2 Ｏ3 を０．０５mol ％，鉱化材としてＳｉＯ2
を１．０wt％，特性改善材としてＭｎＯ2 を０．２wt％
添加し、湿式混合後、１１００℃で２時間仮焼する。こ
れに、有機バインダを加えた造粒粉で乾式成形し、図２
に示すような３０mm×３０mm×5mm の角板グリーン体１
４´，および１８´を得る。角板グリーン体１４´およ
び１８´は、後にそれぞれ磁器層１４および磁器層１８
になる。
【００１１】また、同様の手順で作製した仮焼原料に、
有機バインダと直径５μｍのナイロン球とを添加して得
られる造粒粉を乾式成形し、３０mm×３０mm×5mm の角
板グリーン体１６´を得る。角板グリーン体１６´は、
焼成後にポーラス層１６になる。なお、角板グリーン体
１４´，１６´および１８´をそれぞれ１３５０℃で２
時間焼成し、その後鏡面研磨して、画像解析で求めた平
均気孔径と、ＪＩＳＲ２２０５に従って求めた見掛密度
を表１に示す。サンプル数は５個である。
有機バインダと直径５μｍのナイロン球とを添加して得
られる造粒粉を乾式成形し、３０mm×３０mm×5mm の角
板グリーン体１６´を得る。角板グリーン体１６´は、
焼成後にポーラス層１６になる。なお、角板グリーン体
１４´，１６´および１８´をそれぞれ１３５０℃で２
時間焼成し、その後鏡面研磨して、画像解析で求めた平
均気孔径と、ＪＩＳＲ２２０５に従って求めた見掛密度
を表１に示す。サンプル数は５個である。
【００１２】
【表１】
【００１３】角板グリーン体１４´および１８´の見掛
密度は５．６３g/ccであるのに対し、角板グリーン体１
６´の見掛密度は５．４８g/ccと小さい。そして、図２
に示すように、角板グリーン体１４´，１６´および１
８´を順に積層し、２０００kgｆ／cm2 ，５０℃で６０
秒間熱圧着した後、図３の矢印２４および２６に示す方
向にスライシングし、図４に示すように、チップ状に形
成する。その後、１３５０℃で２時間焼成し、必要に応
じてラップ処理を施し、１２mm×１２mm×３mmのＰＴＣ
サーミスタ素子１２を得る。そして、ＰＴＣサーミスタ
素子１２の上面および下面にそれぞれＩｎ−Ｇａの素子
電極２０および２２を形成した。
密度は５．６３g/ccであるのに対し、角板グリーン体１
６´の見掛密度は５．４８g/ccと小さい。そして、図２
に示すように、角板グリーン体１４´，１６´および１
８´を順に積層し、２０００kgｆ／cm2 ，５０℃で６０
秒間熱圧着した後、図３の矢印２４および２６に示す方
向にスライシングし、図４に示すように、チップ状に形
成する。その後、１３５０℃で２時間焼成し、必要に応
じてラップ処理を施し、１２mm×１２mm×３mmのＰＴＣ
サーミスタ素子１２を得る。そして、ＰＴＣサーミスタ
素子１２の上面および下面にそれぞれＩｎ−Ｇａの素子
電極２０および２２を形成した。
【００１４】上述のＰＴＣサーミスタ素子１２について
電気特性を測定すると、表２の上欄に示す結果が得ら
れ、破壊特性は５６０Ｖであった。
電気特性を測定すると、表２の上欄に示す結果が得ら
れ、破壊特性は５６０Ｖであった。
【００１５】
【表２】
【００１６】比較のため、従来と同様の単層構造のＰＴ
Ｃサーミスタ素子を形成する。まず、角状グリーン体１
４´や１８´を作成する際の原料を用い、乾式成形によ
って、１５mm×１５mm×５mmの角板グリーン体とする。
その後、１３５０℃で２時間焼成し、必要に応じてラッ
プ処理を施し、１２mm×１２mm×３mmの大きさのＰＴＣ
サーミスタ素子を形成する。そして、このＰＴＣサーミ
スタ素子の両主面にＩｎ−Ｇａ電極を形成して電気特性
を測定すると、表２の下欄に示す結果が得られ、破壊特
性は４８０Ｖであった。表２におけるサンプル数は１０
個である。
Ｃサーミスタ素子を形成する。まず、角状グリーン体１
４´や１８´を作成する際の原料を用い、乾式成形によ
って、１５mm×１５mm×５mmの角板グリーン体とする。
その後、１３５０℃で２時間焼成し、必要に応じてラッ
プ処理を施し、１２mm×１２mm×３mmの大きさのＰＴＣ
サーミスタ素子を形成する。そして、このＰＴＣサーミ
スタ素子の両主面にＩｎ−Ｇａ電極を形成して電気特性
を測定すると、表２の下欄に示す結果が得られ、破壊特
性は４８０Ｖであった。表２におけるサンプル数は１０
個である。
【００１７】表２に示す結果から、ＰＴＣサーミスタ素
子１２のように、磁器層１４および１８より密度の小さ
いすなわちポーラスに形成した磁器層１６を内層に用い
ることにより、破壊特性が向上する。なお、上述の実施
例では、ＰＴＣサーミスタ素子１２を３層構造として形
成したが、４層以上の構造にし、最外層から中央の層に
向かうに従って密度を減少させるものでもよい。また、
ＰＴＣサーミスタ素子１２を４層以上の構造にした場
合、各内層の密度が最外層の見掛密度より小さければ、
各内層の密度を等しく設定してもよい。
子１２のように、磁器層１４および１８より密度の小さ
いすなわちポーラスに形成した磁器層１６を内層に用い
ることにより、破壊特性が向上する。なお、上述の実施
例では、ＰＴＣサーミスタ素子１２を３層構造として形
成したが、４層以上の構造にし、最外層から中央の層に
向かうに従って密度を減少させるものでもよい。また、
ＰＴＣサーミスタ素子１２を４層以上の構造にした場
合、各内層の密度が最外層の見掛密度より小さければ、
各内層の密度を等しく設定してもよい。
【００１８】さらに、ＰＴＣサーミスタ素子１２を多層
構造とせずに、単層構造とし、その中心部に向かって密
度を減少させるものでもよい。
構造とせずに、単層構造とし、その中心部に向かって密
度を減少させるものでもよい。
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】この実施例の製造工程において、角板グリーン
体を積層し、熱圧着する状態を示す図解図である。
体を積層し、熱圧着する状態を示す図解図である。
【図３】角板グリーン体を熱圧着した後スライシングす
る状態を示す斜視図である。
る状態を示す斜視図である。
【図４】角板グリーン体をスライシングした後チップ状
に形成した状態を示す斜視図である。
に形成した状態を示す斜視図である。
【図５】従来のＰＴＣサーミスタを示す断面図解図であ
る。
る。
【図６】従来のＰＴＣサーミスタ素子に生じる圧縮応力
および引張応力の分布を示す図解図である。
および引張応力の分布を示す図解図である。
１０ …ＰＴＣサーミスタ １２ …ＰＴＣサーミスタ素子 １４，１６，１８…磁器層 ２０，２２ …素子電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】多層構造のＰＴＣサーミスタ素子を含むＰ
ＴＣサーミスタであって、 前記ＰＴＣサーミスタ素子の内層の密度を最外層の密度
より小さく設定した、 ＰＴＣサーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3179195A JPH0529104A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Ｐｔｃサーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3179195A JPH0529104A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Ｐｔｃサーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529104A true JPH0529104A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16061597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3179195A Pending JPH0529104A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Ｐｔｃサーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529104A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751539A3 (en) * | 1995-06-29 | 1997-05-28 | Murata Manufacturing Co | Thermistor with positive characteristics |
| CN1087866C (zh) * | 1995-12-13 | 2002-07-17 | 株式会社村田制作所 | 正特性热敏电阻 |
| WO2008123078A1 (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 積層正特性サーミスタ |
| WO2012036142A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 株式会社 村田製作所 | 正特性サーミスタ及び正特性サーミスタの製造方法 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3179195A patent/JPH0529104A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751539A3 (en) * | 1995-06-29 | 1997-05-28 | Murata Manufacturing Co | Thermistor with positive characteristics |
| US5790011A (en) * | 1995-06-29 | 1998-08-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Positive characteristics thermistor device with a porosity occupying rate in an outer region higher than that of an inner region |
| CN1081384C (zh) * | 1995-06-29 | 2002-03-20 | 株式会社村田制作所 | 正特性热敏电阻器件 |
| CN1087866C (zh) * | 1995-12-13 | 2002-07-17 | 株式会社村田制作所 | 正特性热敏电阻 |
| WO2008123078A1 (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 積層正特性サーミスタ |
| JPWO2008123078A1 (ja) * | 2007-03-19 | 2010-07-15 | 株式会社村田製作所 | 積層正特性サーミスタ |
| WO2012036142A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 株式会社 村田製作所 | 正特性サーミスタ及び正特性サーミスタの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991026 |