DE69114322T2 - Verfahren zum Herstellen eines PTC-Thermistors. - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines PTC-Thermistors.

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Takashi Shikama
Tomoaki Tadokoro
Yuichi Takaoka
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Description

  • Die Fig. 20 und 21 zeigen bestehende PTC-Thermistoren. Bezüglich Fig. 20 sind Elektroden 81 und 82 aus einer Silberverbindung, die einen Ohmschen Kontakt ausführt, wie z.B. einer Verbindung von Silber und Zink, einer Verbindung von Silber und Zinn, usw., auf einer oberen und einer unteren Oberfläche eines Substrats 80 gebildet. Bezüglich Fig. 21 sind zweischichtige Elektroden 91 und 92 auf einer oberen und einer unteren Oberfläche eines Substrates 90 gebildet. Die Elektrode 91 ist aus einer Unter-Elektrode 91a, die auf der Oberfläche des Substrates 90 gebildet ist, und einer Silberelektrode 91b, die auf derselben gebildet ist, zusammengesetzt. Die Elektrode 92 ist aus einer Unter-Elektrode 92a und einer Silberelektrode 92b ebenso zusammengesetzt. Die Gründe für die Verwendung einer Silberverbindung als die Elektroden 81, 82, 91b, und 92b bestehen darin, daß eine Anschlußleitung ohne weiteres mit Silber zu löten ist, und daß Silber ein herausragender Ohmscher Kontakt ist.
  • Die Verwendung einer Silberverbindung als eine Elektrode besitzt jedoch einen Nachteil dahingehend, daß der Hauptbestandteil der Elektrode, d.h. Silber, wahrscheinlich mit Chlorionen von Wasser in der Luft reagiert und ionisiert wird, wobei in diesem Falle Silberionen wandern. Spezieller ist zu sagen, daß die Substrate 80 und 90 keramisch sind, und das Oberflächenpotential jedes Substrates 80 oder 90 nicht gleichmäßig ist, wodurch das ionisierte Silber der Elektroden 81 und 82 oder 91 und 92 auf der Oberfläche von einem Bereich mit höherem Potential zu einem Bereich mit niedrigerem Potential wandert. Diese Wanderung von Silberionen kann einen Kurzschluß erzeugen.
  • Da die Substrate 80 und 90 und die Elektroden 81, 82, 91 und 92 freiliegend sind, werden diese Thermistoren darüberhinaus wahrscheinlich von einer äußeren Kraft beeinflußt und leicht fehlerhaft. Die Substrate 80 und 90 können während der Produktion oder dem Transport beispielsweise Sprünge erhalten oder angeschlagen werden. Die Elektrode 81, 82, 91 oder 92 kann sich ferner von dem Substrat 80 oder 90 ablösen, wodurch zu dem Zeitpunkt ein Funken verursacht wird, zu dem eine Spannung angelegt wird. Daher sind derartige Thermistoren unter einem elektrischen Gesichtspunkt nicht verläßlich.
  • Da ferner die Seiten der Substrate 80 und 90, die porös sind, freiliegen, dringen wahrscheinlich schädliche Gase, wie z.B. Chlorgas, Halogengas, usw., durch die Seiten in die Substrate 80 und 90 ein, wodurch die Substrate 80 und 90 verschlechtert werden. Eine derartige Verschlechterung beeinträchtigt das Verhalten des PTC-Thermistors.
  • Bei Thermistoren, wie sie in den Fig. 20 und 21 gezeigt sind, entweicht eine erzeugte Hitze von denselben. Wenn ein derartiger Thermistor in einer Entmagnetisierungs-Schaltung eines Fernsehgeräts verwendet wird, schwankt das von dem Fernsehgerät empfangene Bild. Wenn ein derartiger Thermistor in einem Radiator für einen lüftungsbetriebenen Heizer, für einen wasserdichten Heizer oder dergleichen verwendet wird, stört der Thermistor eine Verbesserung der Temperaturanstiegs-Charakteristik des Radiators. Ferner ist ein PTC- Thermistor üblicherweise in ein isolierendes Gehäuse eingebaut, das Löcher aufweist, durch die Anschlüsse hervorstehen, weswegen die Gefahr besteht, daß Stoffe, die den PTC-Thermistor verschlechtern, wie z.B. Flußmittel, Chlor, usw., durch die Löcher in das Gehäuse eindringen. Ferner kann der PTC-Thermistor aus einer eingestellten Position versetzt werden und die innere Wand des isolierenden Gehäuses kontaktieren. In diesem Fall wird bei der Hitzeerzeugung durch den PTC-Thermistor aus dem isolierenden Harz des Gehäuses ein Gas erzeugt. Dieses Gas kann den PTC-Thermistor verschlechtern.
  • Die EP-A-0129997 offenbart ein Herstellungsverfahren für einen PTC-Thermistors vom Glas-versiegelten Typ. Ein keramisches Barium-Titanat-Halbleitermaterial 1 wird zuerst auf eine geeignete Dicke geschnitten, die sich auf die Länge der Glasröhre bezieht, in der das fertige Thermistorelement versiegelt werden soll. Dann werden zwei Silberelektroden auf beide Hauptoberflächen des derart erhaltenen Elements aufgebracht. Nachfolgend wird das Element in die Röhre plaziert, die aus einem Glas besteht, das einen Erweichungspunkt unter 560ºC aufweist, wobei in beide Enden desselben Drähte zum Kontaktieren des Elements eingesetzt werden. Dann wird die Röhre mittels eines Heizers versiegelt.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Aufgabe, ein Herstellungsverfahren für einen PTC-Thermistor mit zuverlässigen elektrischen Eigenschaften zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • [Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
  • Diese und weitere Aufgaben und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben bezugnehmend auf die beigelegten Zeichnungen erfolgt, offensichtlich. Es zeigen:
  • Fig. 1 - 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Substrats eines PTC-Thermistors;
  • Fig. 2,3,4 vertikale Schnittansichten des PTC-Thermistors, die ein Verfahren zum Bilden einer Glasbeschichtung und von Silberelektroden zeigen;
  • Fig. 5 - 10 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 eine vertikale Schnittansicht eines Substrats eines PTC-Thermistors;
  • Fig. 6, 7 vertikale Schnittansichten des PTC-Thermistors, die ein Verfahren zum Bilden von Unter-Elektroden zeigen;
  • Fig. 8,9,10 vertikale Schnittansichten des PTC-Thermistors, die ein Verfahren zum Bilden einer Glasbeschichtung und von Silberelektroden zeigen;
  • Fig. 11 eine vertikale Schnittansicht eines PTC-Thermistors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 12 - 15 ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 12 eine vertikale Schnittansicht eines Widerstandes;
  • Fig. 13 eine Draufsicht eines gewöhnlichen Anschlusses;
  • Fig. 14 eine Draufsicht eines PTC-Thermistors und eines Federanschlusses, die die Positionsbeziehung zeigt;
  • Fig. 15 ein Diagramm einer Entmagnetisierungs-Schaltung, in der der Widerstand verwendet ist;
  • Fig. 16 - 19 ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 16 eine vertikale Schnittansicht eines lüftungsbetriebenen Heizers;
  • Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Abtastgerätes, das dazu verwendet wird, die Temperaturanstiegs-Charakteristik eines PTC-Thermistors zu messen;
  • Fig. 18 ein Diagramm einer elektrischen Schaltung, die zum Messen der Temperaturanstiegs-Charakteristik verwendet wird;
  • Fig. 19 einen Graph, der das Ergebnis der Messung zeigt; und
  • Fig. 20, 21 vertikale Schnittansichten bestehender PTC- Thermistoren.
  • [Beste Art zur Ausführung der Erfindung]
  • Im nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezüglich der Zeichnungen beschrieben.
  • [Erstes Ausführungsbeispiel: Fig. 1 - 4]
  • Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Substrates 1 eines PTC-Thermistors. Das Substrat 1 ist rechtwinklig und besteht aus Keramik, wie z.B. BaTiO&sub3;.
  • Zuerst wird das Substrat 1, wie in Fig. 2 gezeigt ist, vollständig mit einem Wismuth-Glasmaterial 3 durch eine Trommelbearbeitung oder durch Aufsprühen beschichtet. Eine Silberpaste wird auf der Glasbeschichtung 3 aufgebracht, und Silberschichten 4 und 5, deren Dicke 2-6 µm beträgt, werden durch Drucken auf derselben befestigt (siehe Fig. 3).
  • Als nächstes wird das Substrat 1 bei der Temperatur von 500ºC dreißig Minuten lang einem Sintern unterzogen. Bei dieser Verarbeitung verschmilzt das Glasmaterial 3 um die Silberschichten 4 und 5 mit denselben. Somit werden aus den Silberschichten 4 und 5 Elektroden 4a und 5a (siehe Fig. 4). Die Elektroden 4a und 5a, deren Hauptbestandteil Silber ist, haften fest an dem Substrat 1. Der Rest des Glasmaterials 3 bildet eine Glasbeschichtung 3a, um die Seiten und Ecken des Substrates 1 zu schützen. Die Glasbeschichtung 3a wirkt isolierend und haftet fest an dem Substrat 1. Dann wird der PTC-Thermistor fertiggestellt, indem Anschlußleitungen mit den Elektroden 4a und 5a verlötet werden.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel: Fig. 5 - 10]
  • Die Fig. 5 - 10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei in den Zeichnungen die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten, identischen Komponenten identisch numeriert sind. Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht eines Substrats 1 eines PTC-Thermistors. Das Substrat 1 ist rechteckig und es besteht aus einer Keramik, wie z.B. BaTiO&sub3;.
  • Zuerst wird das Substrat 1 durch stromloses Plattieren vollständig mit Nickel beschichtet (siehe Fig. 6). Im Hinblick auf Kosten und Zuverlässigkeit ist die Nickelbeschichtung 2 vorzugsweise ungefähr 1 µm dick.
  • Der unnötige Teil der Nickelbeschichtung 2, der in diesem Ausführungsbeispiel der Nickel auf den Seiten des Substrats 1 ist, wird durch chemisches Ätzen, Polieren oder Abstrahlen entfernt. Der zurückbleibende Nickel auf der oberen und unteren Oberfläche des Substrats 1 wird zu den Unter-Elektroden 2a und 2b (siehe Fig. 7).
  • Als nächstes wird, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, das Substrat 1 mit den Unter-Elektroden 2a und 2b vollständig mit einem Wismuth-Glasmaterial 3 durch eine Trommelbearbeitung oder durch Aufsprühen beschichtet. Auf die Teile der Glasbeschichtung 3, unter denen die Unter-Elektroden 2a und 2b gebildet sind, wird Silberpaste ausgebreitet, und die Silberschichten 4 und 5, deren Dicke 2 - 6 µm beträgt, werden durch Drucken auf derselben befestigt.
  • Danach wird das Substrat 1 bei der Temperatur von 500ºC dreißig Minuten lang einem Sintern unterzogen. Bei dieser Verarbeitung verschmilzt das Glasmaterial 3 um die Silberschichten 4 und 5 herum mit denselben, wodurch die Silberschichten 4 und 5 zu den Elektroden 4a und 5a werden (siehe Fig. 10). Die Elektroden 4a und 5a, deren Hauptbestandteil Silber ist, haften fest an den Unter-Elektroden 2a und 2b. Der Rest des Glasmaterials 3 bildet eine Wismuth-Glasbeschichtung 3a, um die Seiten und Ecken des Substrates 1 zu schützen. Die Glasbeschichtung 3a ist isolierend und haftet fest an dem Substrat 1. Daraufhin wird der PTC-Thermistor fertiggestellt, indem die Anschlußleitungen mit den Elektroden 4a und 5a verlötet werden.
  • Bei den Strukturen gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, verhindert die isolierende Beschichtung 3a, die zwischen den Elektroden 4a und 5a gebildet ist, die Wanderung der Silberionen, selbst wenn Silber, das ein Hauptbestandteil der Elektroden 4a und 5a ist, auf Chlorionen von Wasser in der Luft reagiert und ionisiert wird. Da die Glasbeschichtung 3a und das Substrat 1 fest miteinander verbunden sind, können die Silberionen nicht auf der Grenzfläche zwischen der Glasbeschichtung 3a und dem Substrat 1 wandern. Da die Glasbeschichtung 3a das Substrat 1 mit Ausnahme der Teile, an denen die Elektroden 4a und 5a gebildet werden, bedeckt, empfängt das Substrat 1 keine äußere Kraft direkt, wodurch die Gefahr eliminiert wird, daß das Substrat 1 Risse und Anschläge bekommen kann, und daß sich die Unter-Elektroden 2a und 2b ablösen können. Die Glasbeschichtung 3a schützt das Substrat ferner vor schädlichen Gasen in der umgebenden Luft. Das bedeutet, daß nicht die Gefahr besteht, daß sich die Charakteristik des PTC-Thermistors aufgrund schädlicher Gase verändert.
  • Die Elektroden 4a und 5a, deren Hauptbestandteil Silber ist, funktionieren als Kontaktgeber mit den Anschlüssen. Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel haften die Elektroden 4a und 5a fest an dem Substrat 1 oder an den unter der Beschichtung liegenden Elektroden 2a und 2b, wodurch die PTC- Thermistoren gemäß dieser Ausführungsbeispiele hinsichtlich der elektrischen Verbindung zuverlässig sind.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel: Fig. 11]
  • Fig. 11 zeigt einen PTC-Thermistor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der PTC-Thermistor weist zwei Elektroden 13 und 14 auf, deren Hauptbestandteil Silber ist, wobei die Elektroden 13 und 14 auf der oberen Oberfläche eines Substrates 7 parallel zueinander liegen. Zwei Unter-Elektroden 7a und 7b werden derart auf der oberen Oberfläche des Substrates 7 angeordnet, daß sie zueinander parallel sind, und die Elektroden 13 und 14 werden auf denselben gebildet. Das Substrat 7 wird mit Ausnahme der Teile, an denen die Elektroden 13 und 14 gebildet sind, mit einem Wismuth-Glasmaterial 12 beschichtet. Selbst wenn das Silber, das ein Hauptbestandteil der Elektroden 13 und 14 ist, ionisiert wird, verhindert die isolierende Glasbeschichtung 12 eine Wanderung der Silberionen.
  • Der PTC-Thermistor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann derart modifiziert werden, daß er keine Unter-Elektroden 7a und 7b besitzt. Der modifizierte PTC-Thermistor besitzt dieselbe Wirkung wie der PTC-Thermistor mit den Unter-Elektroden 7a und 7b.
  • [Viertes Ausführungsbeispiel: Fig. 12 - 15]
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Doppeltyp-Widerstand 8, der zwei PTC-Thermistoren aufweist. Der Widerstand 8 wird in einer Entmagnetisierungsschaltung für ein Fernsehgerät verwendet, wie in Fig. 15 gezeigt ist.
  • Der Widerstand 8 besitzt ein isolierendes Gehäuse 9, in das ein Paar von Federanschlüssen 15 (siehe Fig. 14) und ein gemeinsamer Anschluß 16 (siehe Fig. 13) gehäust sind. Ein Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 wird zwischen einem der Federanschlüsse 15 und dem gemeinsamen Anschluß 16 derart plaziert, daß er zwischen Kontaktfahnen 15a des Federanschlusses 15 und einem Hitzeaustauschteil 16a des gemeinsamen Anschlusses 16 steckt. Ein Heiz-PTC-Thermistor 25 wird genauso wie der Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 zwischen den anderen Federanschluß 15 und den gemeinsamen Anschluß 16 plaziert. Die Thermistoren 20 und 25 sind von dem Typ, der in Fig. 10 gezeigt ist. Das isolierende Gehäuse 9 besteht aus Phenolharz oder dergleichen.
  • Anschlußleitungen 15b und 16b der entsprechenden Anschlüsse 15 und 16 stehen durch Löcher 10 aus dem Gehäuse 9 vor, die in der Unterseite desselben gebildet sind. Der Federanschluß 15 wird beispielsweise durch das Stanzen einer rostfreien Platte, deren Dicke 0,25 mm beträgt, und durch das Beschichten der Oberfläche mit Zinn hergestellt. Der gemeinsame Anschluß 16 wird beispielsweise durch das Stanzen einer rostfreien Platte, deren Dicke 0,1 mm beträgt, und durch das Beschichten der Oberfläche mit Zinn hergestellt.
  • Die PTC-Thermistoren 20 und 25 weisen die Glasbeschichtung 3a auf der Oberfläche auf. Chlorgas oder andere schädliche Gase können durch die Löcher 10 in das Gehäuse 9 eindringen, aber selbst in diesem Fall sind die PTC-Thermistoren 20 und 25 vor den Gasen durch die Glasbeschichtung 3a geschützt. Ferner wird das Gehäuse 9 durch den Thermistor 20 oder 25 weniger erhitzt als durch einen herkömmlichen Thermistor ohne eine Glasbeschichtung, wenn die PTC-Thermistoren 20 oder 25 aus der eingestellten Position versetzt werden und wenn sie die innere Wand des Gehäuses 9 kontaktieren. Selbst wenn durch die Hitze der PTC-Thermistoren 20 oder 25 ein schädliches Gas aus dem Gehäuse 9 erzeugt wird, sind die PTC-Thermistoren 20 oder 25 durch die Glasbeschichtung 3a vor dem Gas geschützt. Selbst wenn der PTC-Thermistor 20 oder 25 aus der eingestellten Position derart versetzt wird, daß eine der Kontaktfahnen 15a mit der Elektrode 4a Kontakt hält, und daß sich die andere Kontaktfahne lsa von der Elektrode 4a entfernt und in Kontakt mit einem anderen Teil des Thermistors 20 oder 25 kommt, wird kein Funken auftreten, da die Glasbeschichtung 3a verhindert, daß die Kontaktfahne 15a die Nickelelektrode 2a kontaktiert.
  • Der Widerstand 8 mit der Struktur wird in einer Entmagnetisierungs-Schaltung, wie in Fig. 15 gezeigt ist, verwendet. Bei der Entmagnetisierungs-Schaltung versorgt eine Wechselstromquelle 28, wenn ein Schalter S1 eingeschaltet ist, eine Entmagnetisierungs-Spule 29 mit einem elektrischen Strom, wodurch ein magnetischer Fluß bewirkt wird. Gleichzeitig werden der Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 und der Heiz-PTC-Thermistor 25 unter Strom gesetzt. Während sich der Thermistor 20 daraufhin erwärmt, steigt der Widerstand des Thermistors 20 an. Dadurch nimmt der Stromfluß von dem Thermistor 20 zu der Entmagnetisierungs-Spule ab, und die Entmagnetisierungs-Spule 29 führt eine Entmagnetisierung durch. Der Heiz-PTC-Thermistor 25 erwärmt sich in ähnlicher Weise, wenn er unter Strom gesetzt wird. Da die Thermistoren 20 und 25 durch das Hitze-Austausch-Teil 16a des gemeinsamen Anschlusses 16 verbunden sind, wird der Thermistor 20 durch die von dem Thermistor 25 gesendete Hitze weiter aufgeheizt. Dadurch nimmt der Stromfluß zu der Entmagnetisierungs-Spule 29 weiter ab.
  • Es wurde ein Experiment durchgeführt, um die Auswirkung des Beschichteris der PTC-Thermistoren mit Glas zu untersuchen. Ein unbeschichteter PTC-Thermistor, der als eine Scheibe von 14 mm Durchmesser und 2 mm Dicke ausgebildet ist, und dessen Curie-Punkt 50ºC und dessen Widerstand bei Zimmertemperatur (25ºC) 5 Ohm beträgt, wurde als Entmagnetisierungs-Thermistor 20 verwendet, und ein unbeschichteter PTC-Thermistor, der als eine Scheibe von 12 mm Durchmesser und 2 mm Dicke ausgebildet ist, und dessen Curie-Punkt 143ºC und dessen Widerstand bei Zimmertemperatur (25ºC) 180 Ohm beträgt, wurde als der Heiz-PTC-Thermistor 25 verwendet. Unter diesen Bedingungen wurde 60 Sekunden nach dem Einschalten des Schalters S1 ein elektrischer Strom, der zur Entmagnetisierungs-- Spule 29 fließt, von 1,5 mA gemessen. Daraufhin wurden die gleichen Thermistoren mit einem Glasmaterial beschichtet und die beschichteten Thermistoren wurden als der Entmagnetisierungs-PTC-Thermistor 20 und als der Heiz-PTC-Thermistor 25 verwendet. Unter diesen Bedingungen wurde 60 Sekunden nach einem Einschalten des Schalters S1 ein elektrischer Strom, der zur Entmagnetisierungs-Spule 29 fließt, von 1,0 mA gemessen. Wie es aus dem Experiment offensichtlich ist, bewirkt die Verwendung von glasbeschichteten PTC-Thermistoren eine Verringerung des elektrischen Stroms, der zur Entmagnetisierungs-Spule 29 fließt. Wenn daher ein Widerstand, der derartige glasbeschichtete PTC-Thermistoren aufweist, bei einer Entmagnetisierungs-Schaltung für ein Fernsehgerät verwendet wird, kann das Fernsehgerät bezüglich der Bild- Schwankungen verbessert werden.
  • [Fünftes Ausführungsbeispiel: Fig. 16 - 19]
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein lüftungsbetriebener Heizer, bei dem ein PTC-Thermistor verwendet wird.
  • Wie in Fig. 16 gezeigt ist, weist ein lüftungsbetriebener Heizer 40 ein Metallgehäuse 41 auf, in dem ein PTC-Thermistor 30 und Metallanschlüsse 31 gehäust sind. Der PTC-Thermistor 30 ist von dem Typ, der in Fig. 10 gezeigt ist. Das Metallgehäuse 41 wirkt als ein Heiz-Radiator und besteht aus einem Behälter 42 und einem Deckel 47. Der Behälter 42 ist durch Wände 42a geteilt, wobei der obere Teil jeder Wand 42a als eine Klammer 42b ausgebildet ist. Der Deckel 47 weist ineinander eingreifende Bauglieder 47a auf der rechten und der linken Seite auf, wobei die ineinander eingreifenden Bauglieder 47a die entsprechenden Federklammern 42b umschließen. Der Behälter 42 nimmt den PTC-Thermistor 30, die Metallanschlüsse 31, Harz-Abstandshalter 32 und isolierende Schichten 33 derart auf, daß der PTC-Thermistor 30 zwischen den Metallanschlüssen 31 angeordnet ist, und daß die isolierenden Schichten 33 die Metallanschlüsse 31 von dem Gehäuse 41 isolieren. Eine Feder 34, die gedrückt und wie ein "C" geformt ist, ist in jedem Raum zwischen den eingreifenden Baugliedern 47a und den Federklammern 42b angeordnet. Der Behälter 42, der Deckel 47, der PTC-Thermistor 30, die Metallanschlüsse 31 und die isolierenden Schichten 33 werden durch die Kraft der Federn 34 in Position gehalten. Die vom PTC-Thermistor 30 erzeugte Hitze wird über die Metallanschlüsse 31 und die isolierenden Schichten 33 auf das Gehäuse 41 übertragen. Mehrere Abstrahlrippen 45 sind um das Gehäuse 41 herum in gleichmäßigen Intervallen angeordnet, derart, daß die Hitze des Gehäuses 41 wirkungsvoll abgestrahlt werden kann.
  • Der PTC-Thermistor 30, der in dem Heizer 40 verwendet ist, ist mit dem Glasmaterial 3a beschichtet, mit Ausnahme der Stellen, an denen die Elektroden gebildet sind, wobei das Glasmaterial 3a den PTC-Thermistor 30 vor schädlichen Gasen, wie z.B. Chlorgas, das in das Gehäuse 40 eindringen kann, schützt.
  • Es wurde ein Experiment durchgeführt, um die Temperaturanstiegs-Charakteristik des PTC-Thermistors 30 zu ermitteln. Bei dem Experiment, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, war ein Test-Thermistor mittig auf einer Seite einer Aluminiumplatte 51, die als ein Radiator wirkt, angeordnet. Ein PTC-Thermistor, der als eine Scheibe von 8 mm Durchmesser und 3 mm Dicke ausgebildet ist, und dessen Curie-Punkt 216ºC und dessen Widerstand bei Zimmertemperatur (25ºC) 200-500 Ohm beträgt, wurde bei dem Experiment als Test-Thermistor verwendet. Die Länge L der Aluminiumplatte 51 betrug 40 mm und ihre Breite W betrug 30 mm. Fig. 18 stellt eine Schaltung dar, die bei dem Experiment verwendet worden ist, um die Temperaturanstiegs-Charakteristik des PTC-Thermistors 30 zu messen. Wenn ein Schalter S2 eingeschaltet ist, fließt in der Schaltung ein elektrischer Strom von einer elektrischen Wechselleistungsquelle 52 (100 Volt) zu dem PTC-Thermistor 30, wobei sich der Thermistor 30 aufheizt. Die Aluminiumplatte 51 heizt sich mit dem Temperaturanstieg des Thermistors 30 auf. Die Temperaturen des PTC-Thermistors 30 werden durch die Temperaturen an einem Punkt P auf der Seite der Aluminiumplatte 51 dargestellt, die der Seite gegenüberliegt, auf der der PTC-Thermistor 30 angeordnet ist. Die Temperaturen des Punktes P wurden mittels eines Thermoelement-Thermometers 54 gemessen, das mit einem Stift-Aufzeichnungsgerät 53 verbunden ist. Zum Vergleich wurde auf die gleiche Art und Weise auch die Temperaturanstiegs-Charakteristik eines PTC-Thermistors, der nicht mit einem Glasmaterial beschichtet ist, ermittelt. Tabelle 1 Temperatur der Platte 51 vier Sekunden nach dem Einschalten des Schalters Minute Bedarf glasbeschichteter PTC-Thermistor
  • Fig. 19 ist ein Graph, der das Ergebnis des Experiments zeigt, das mittels des Stift-Aufzeichnungsgeräts 53 aufgezeichnet wurde. Die durchgezogene Linie zeigt die Temperaturanstiegs-Charakteristik des glasbeschichteten PTC-Thermistors. Die gestrichelte Linie zeigt die Temperaturanstiegs- Charakteristik des unbeschichteten PTC-Thermistors. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis des Experiments.
  • Wie es aus dem Experiment offensichtlich ist, verhindert die Glasbeschichtung 3a auf dem PTC-Thermistor 30, daß die von dem PTC-Thermistor 30 erzeugte Hitze entweicht, wodurch der thermische Wirkungsgrad auf den Elektroden 4a und 5a und die Wärmeleistung des PTC-Transistors 30 erhöht wird.
  • [Weitere Ausführungsbeispiele]
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen zuvor beschrieben worden ist, soll angemerkt werden, daß Fachleuten verschiedene Änderungen und Modifizierungen offensichtlich sind. Es ist offensichtlich, daß derartige Veränderungen und Modifizierungen in den beigefügten Ansprüchen enthalten sind.
  • Das Substrat 1 kann beispielsweise als Scheibe, als Zylinder, als Kugel oder dergleichen geformt sein.
  • Die Silberschichten 4 und 5 können aus anderen Silberverbindungen, wie z.B. einer Verbindung von Silber mit Aluminium, Gallium oder dergleichen bestehen.
  • Obwohl bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Wismuth-Glasmaterial als Glasbeschichtung verwendet wird, kann ein beliebiges isolierendes Glas als dieses Material ausgewählt werden.
  • Obwohl das vierte Ausführungsbeispiel einen Doppel-Typ-Widerstand beschreibt, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Einzel-Typ-Widerstand angewendet werden, der einen einzelnen PTC-Thermistor besitzt. Die Verwendung wenigstens eines glasbeschichteten PTC-Thermistors in einem Doppel- Typ-Widerstand bringt die gleichen Wirkungen der vorliegenden Erfindung. Ebenso liefert die Verwendung eines PTC-Thermistors, der von dem Typ ist, der in Fig. 4 gezeigt ist, in einem Widerstand die gleichen Wirkungen wie die Verwendung eines PTC-Thermistors, der von dem Typ ist, der in Fig. 10 gezeigt ist.
  • Das fünfte Ausführungsbeispiel beschreibt einen lüftungsbetriebenen Heizer, wobei die vorliegende Erfindung auf einen VTR-Heizer (VTR = Video Tape Recorder = Videobandaufnahmegerät), einen Heizer für ein Haareisen, einen wasserdichten Heizer, usw., angewendet werden kann. Ein PTC-Thermistor, der von dem Typ ist, der in Fig. 4 gezeigt ist, kann in einem derartigen Heizer verwendet werden.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • Ein PTC-Thermistor gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einem Glasmaterial beschichtet, mit Ausnahme des Bereichs, in dem eine Silberelektrode gebildet ist. Die Glasbeschichtung liefert Vorteile, derart, daß die Wanderung von Silberionen verhindert wird und daß der PTC-Thermistor exzellent bezüglich mechanischer Stärke und bezüglich der Anpaßbarkeit an andere Umstände ist. Demgemäß kann der PTC-Thermistor in einer Heizschaltung, einer Überstromschutzschaltung, einer Entmagnetisierungs-Schaltung für ein Fernsehgerät oder dergleichen verwendet werden, und er kann auch als ein Radiator für einen lüftungsbetriebenen Heizer, für einen wasserdichten Heizer oder dergleichen verwendet werden.

Claims (2)

1. Ein Herstellungsverfahren für einen PTC-Thermistor mit folgenden Schritten:
Beschichten eines keramischen Substrates (1) eines PTC- Thermistors mit einem Glasmaterial (3);
Bilden von zwei Silberschichten (4, 5) auf dem beschichteten Substrat (1); und
Verschmelzen der Silberschichten (4, 5) mit einem Teil des Glasmaterials (3) um dieselben herum durch Wärme derart, daß sich die Silberschichten (4, 5) zu Elektroden (4a, 5a) verändern, deren Hauptbestandteil Silber ist, wobei die Elektroden (4a, 5a) an dem Substrat (1) haften, wobei der Rest des Glasmaterials (3a) die gesamte Oberfläche des Substrates (1) mit Ausnahme des Bereichs bedeckt, in dem die Silberelektroden (4a, 5a) gebildet sind.
2. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 mit folgendem Schritt:
Anbringen von Unter-Elektroden (2a, 2b) an die Oberfläche des Substrates (1), wobei die zwei Silberschichten (4, 5) jeweils auf den Teilen der Glasbeschichtung (3) gebildet sind, unter denen die Unter-Elektroden (2a, 2b) gebildet sind, und wobei die Elektroden (4a, Sa) durch den Verschmelzungsschritt an den Unter-Elektroden (2a, 2b) befestigt werden.
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