EP1342250A2 - Elektrisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Elektrisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung

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EP1342250A2
EP1342250A2 EP01990291A EP01990291A EP1342250A2 EP 1342250 A2 EP1342250 A2 EP 1342250A2 EP 01990291 A EP01990291 A EP 01990291A EP 01990291 A EP01990291 A EP 01990291A EP 1342250 A2 EP1342250 A2 EP 1342250A2
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EP
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intermediate layer
base body
protective layer
solvent
layer
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EP01990291A
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Harald SCHÖPF
Thomas Trenkler
Chong Wang
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TDK Electronics AG
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Epcos AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/02Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
    • H01C1/028Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure the resistive element being embedded in insulation with outer enclosing sheath
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/02Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure

Definitions

  • the invention relates to an electrical component with a base body, at least two connection elements connected to the base body and with a protective layer.
  • the invention also relates to a method for producing the component.
  • the base body of which is made of a ceramic material with a positive temperature coefficient of ohmic resistance.
  • the base body of the known components is covered with a protective layer containing organic components.
  • Such components are usually used as a PCT resistor.
  • donor- and acceptor-doped barium titanate is used as the ceramic material.
  • the protective layer is usually applied to the by a dip painting process
  • the organic solvent such as Contains xylene or acetol ester and organic binders.
  • the intermediate layer serves to absorb stress forces which act on the base body due to different coefficients of thermal expansion of the electrical base body and the protective layer.
  • the intermediate layer can consist of a solvent-containing material, the solvent content of which has been evaporated by heating after the material has been applied to the base body.
  • a PTC thermistor which is surrounded by a housing, the material of which is free of nucleophiles. This can prevent a chemical reaction of the housing material with the base body of the PTC thermistor.
  • the housing is encapsulated by a potting material.
  • the quality of the PTC resistors is assessed, among other things, by their voltage storage stability.
  • the voltage storage stability indicates which electrical voltage the PTC resistor can withstand over a longer period of time, for example 24 hours, without losing its characteristic properties. Due to the applied voltage, a current flows through the PTC resistor, which heats it up.
  • the voltage storage stability of the PTC resistor is thus closely linked to its temperature stability. Since chemical processes with considerable time constants play a role in the assessment of the stability of a PTC resistor, an electrical voltage applied only over a short period of time is not meaningful for assessing the stability.
  • the known components have the disadvantage that the lacquer applied as a protective layer has a relatively high layer thickness of between 10 and 500 ⁇ m due to the dip coating process. Therefore, when the paint dries, there are encrusted surfaces on the surface, while inside the paint there is still a portion of organic constituents, which is prevented by the encrusted surfaces from leaving the paint completely in the further course of the drying process.
  • the protective layer of the known components contains a rest of organic components. These components can reach the base body and, if the temperature of the component exceeds 220 ° C. due to a high voltage applied, can lead to a chemical reaction that depolarizes the grain boundaries of the ceramic. This destroys the ceramic's PTC effect, causing the component to become damaged rr
  • Such a suitable thickness, which is necessary for the protective function of the protective layer, is between 10 and 500 ⁇ m.
  • a suitable layer thickness for the intermediate layer is in the range between 5 and 100 ⁇ m.
  • the invention specifies a method for producing an electrical component, the component comprising a base body which is in contact with at least two connection elements and has on its surface an intermediate layer made of a solvent-containing starting material, and the base body during the application the intermediate layer is heated by means of an electric current flowing through it.
  • Heating the base body during the application of the intermediate layer has the advantage that the solvent contained in the starting material can easily volatilize, as a result of which the solvent content of the intermediate layer and thus also the effects of the solvent on the surface of the base body can be reduced.
  • the method according to the invention is particularly suitable for producing the intermediate layer of the component according to the invention.
  • the starting material can be applied particularly advantageously by spraying to produce the intermediate layer on the surface of the base body. All common spraying methods are conceivable, for example also air brush.
  • the spraying of the starting material enables a continuous, thin application of the intermediate layer, in particular a layer application with a homogeneous layer thickness is also possible. Because the intermediate layer grows very slowly when applied by spraying, the content of solvent can evaporate easily during the application of the intermediate layer.
  • the intermediate layer by means of spraying, it is easily possible to enclose the base body of the component on all sides with the intermediate layer, as a result of which the access to moisture or solvent of a protective layer arranged on the intermediate layer is effectively reduced to the base body.
  • the base body is heated to a temperature which causes at least 90% of the solvent content of the starting material to evaporate during the application of the intermediate layer. This ensures that the intermediate layer contains only a very small proportion of solvent.
  • the layer application can be made more uniform by stabilizing the actual temperature of the base body during the application of the intermediate layer in such a way that it deviates by less than 10% from a suitable target temperature. This ensures that the temperature of the base body is on the one hand so high at any point in time of the layer application that sufficient solvent evaporates and on the other hand the temperature is so low that the intermediate layer or the base body is not thermally damaged.
  • a base body whose U-I characteristic curve has at least one maximum can advantageously be used in the method. Then it is then possible to produce the electrical current flowing through the base body by applying an electrical voltage to the connection elements which lies in a range of negative slope of the U-I characteristic curve.
  • a base body made of a PTC thermistor ceramic, for example, can be considered as the base body, the U-I characteristic curve of which has at least one maximum.
  • the selection of an electrical voltage which lies in a range of negative slope of the U-I characteristic curve is known in PTC thermistors under the term "tilting".
  • a suitable material for the ceramic with a positive temperature coefficient is, for example, donor-doped barium titanate or a (V, Cr) 2O3 ceramic.
  • the base body When using a base body made of a thermistor ceramic, the base body can be heated to a temperature between 140 and 150 ° C by a current between 1 and 2 A. Such a temperature is suitable, for example, for spraying on a layer of silicate lacquer.
  • a protective layer can be applied to the intermediate layer from the same starting material using a different method, for example dipping.
  • a protective layer can be made thicker than the intermediate layer and is then suitable as a protective layer against external influences.
  • the intermediate layer can be applied to the base body in particular on all sides and thus effectively protect the base body from further solvent-containing outer layers.
  • FIG. 1 shows an example of a component according to the invention in a schematic cross section.
  • FIG. 2 shows an example of the U-I characteristic curve of the component from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows an example of a component during the application of a layer using the method according to the invention in a schematic cross section.
  • FIG. 1 shows a PTC resistor with a disk-shaped base body 1, which consists of a suitable ceramic.
  • a first contact area 2 is provided on the underside of the base body 1, which can consist, for example, of a silver baking paste.
  • a first connection element 4 is fastened to the first contact area 2, which may be a wire, for example. The wire is preferably attached to the first contact area 2 by soldering.
  • a second contact area 3 is arranged on the top of the base body 1, which in turn can consist of a silver baking paste. In the same way as on the first contact area 2, a second connection element 5 in the form of a soldered wire is fastened on the second contact area 3.
  • the base body 1 is covered by a protective layer 6, which has a thickness of 10 to 500 ⁇ m and which consists of a solvent-containing lacquer. Furthermore, the base body 1 is encased by an intermediate layer 7 arranged within the protective layer 6, which is between 5 and 20 ⁇ m thick and which has only a very small proportion of solvent.
  • the connection elements 4, 5 have end sections 8, 9, which are not covered by either of the two layers 6, 7, so that they can serve for electrical contacting of the component.
  • a number of 20 of the components shown in FIG manufactured as follows: A PTC component was heated by a current of 1 to 2 A to a temperature between 140 and 150 ° C. After the temperature had stabilized, an intermediate layer 6 was applied by spraying on silicate varnish with the aid of an air brush. A protective layer 7 was then produced by immersing the PTC, which had meanwhile cooled again, in silicate lacquer and then drying it.
  • the silicate varnish from Reichold was used to produce the protective layer, which experience has shown to reduce the voltage storage stability to a particular extent.
  • the storage components were tested at 20 V AC for a period of 24 hours. No failures were observed in the components according to the invention after this voltage storage test, while seven failures were observed in the components without an intermediate layer. This clearly shows the positive effect of the intermediate layer according to the invention.
  • the UI characteristic curve according to FIG. 2 has a maximum at a breakdown voltage UR.
  • U j ⁇ the PTC thermistor can be “tilted”, which means that with increasing voltage U the current I flowing through the PTC thermistor decreases and the electrical power converted in the component can thus be stabilized.
  • FIG. 3 shows the implementation of the method according to the invention, an electrical current I flowing through a basic body 1 made of a thermistor ceramic, which is provided with connecting elements 4 and 5.
  • This electrical current I heats the basic body 1 to a temperature above the room temperature.
  • Silicate varnish can now be sprayed onto the surface of the base body 1 by means of a nozzle 11, so that a layer 10 is formed which contains very little solvent due to the evaporation.

Description

Beschreibung
Elektrisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement mit einem Grundkörper, wenigstens zwei mit dem Grundkörper verbundenen Anschlußelementen sowie mit einer Schutzschicht. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Bauelements .
Es sind elektrische Bauelemente der eingangs genannten Art bekannt, deren Grundkörper aus einem keramischen Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des ohmschen Widerstands hergestellt sind. Darüber hinaus ist der Grundkörper der bekannten Bauelemente mit einer organische Bestandteile enthaltenden Schutzschicht umhüllt. Solche Bauelemente werden üblicherweise als PCT-Widerstand verwendet. Dabei kommt als keramisches Material zum Beispiel Donatoren- und Akzeptordotiertes Bariumtitanat zum Einsatz. Die Schutzschicht ist üb- licherweise ein durch ein Tauchlackierverfahren auf den
Grundkörper aufgebrachter, getrockneter Lack, der organische Lösungsmittel, wie z.B. Xylol oder Acetolester und organische Bindemittel enthält.
Aus der Druckschrift DE 25 00 789 AI sind elektrische Bauelemente mit einer kompressiblen Zwischenschicht bekannt, auf der eine Schutzschicht aufgebracht ist. Die Zwischenschicht dient dazu, Spannungskräfte, die aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten des elektrischen Grund- körpers und der Schutzschicht auf den Grundkörper einwirken, abzufangen. Die Zwischenschicht kann dabei aus einem lösungs- ittelhaltigen Material bestehen, dessen Lδsungsmittelanteil nach Aufbringung des Materials auf den Grundkörper durch Erhitzen verdampft wurde.
Aus der Patentschrift DE 51 956 C2 ist ein Kaltleiter bekannt, der von einem Gehäuse umgeben ist, dessen Material frei von Nukleophilen ist. Dadurch kann eine chemische Reaktion des Gehäusematerials mit dem Grundkörper des Kaltleiters verhindert werden. Das Gehäuse ist von einem Vergußmaterial eingekapselt .
Die PTC-Widerstände werden hinsichtlich ihrer Qualität unter anderem durch ihre Spannungslagerungsstabilität beurteilt. Die Spannungslagerungsstabilität sagt aus, welche elektrische Spannung der PTC-Widerstand über einen längeren Zeitraum, beispielsweise 24 Stunden, aushält, ohne seine charakteristischen Eigenschaften zu verlieren. Aufgrund der angelegten Spannung fließt ein Strom durch den PTC-Widerstand, der ihn aufheizt. Somit ist die Spannungslagerungsstabilität des PTC- Widerstands eng mit seiner Temperaturstabilität verknüpft. Da für die Beurteilung der Stabilität eines PTC-Widerstands unter anderem chemische Prozesse mit beachtlichen Zeitkonstanten eine Rolle spielen, ist eine lediglich über einen kurzen Zeitraum angelegte elektrische Spannung zur Beurteilung der Stabilität nicht aussagekräftig.
Die bekannten Bauelemente haben den Nachteil, daß der als Schutzschicht aufgebrachte Lack aufgrund des Tauchlackierverfahrens eine relativ hohe Schichtdicke zwischen 10 und 500 μm aufweist . Daher entstehen beim Trocknen des Lacks an der Oberfläche verkrustete Flächen, während im Innern des Lacks noch ein Anteil von organischen Bestandteilen vorhanden ist, der im weiteren Verlauf des Trocknungsprozesses durch die verkrusteten Oberflächen am vollständigen Verlassen des Lacks gehindert wird.
Daher enthält die Schutzschicht der bekannten Bauelemente einen Rest an organischen Bestandteilen. Diese Bestandteile können zum Grundkörper gelangen und dort, falls die Temperatur des Bauelements aufgrund einer hohen angelegten Spannung 220 °C übersteigt, zu einer chemischen Reaktion führen, die die Korngrenzen der Keramik depolarisiert . Dadurch wird der PTC-Effekt der Keramik zerstört, wodurch sich das Bauelement rr
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Schicht mit der für das Bauelement geeigneten Dicke herstellen läßt .
Eine solche geeignete Dicke, die für die Schutzfunktion der Schutzschicht notwendig ist, liegt zwischen 10 und 500 μm. Eine geeignete Schichtdicke für die Zwischenschicht liegt im Bereich zwischen 5 und 100 μm.
Desweiteren gibt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements an, wobei das Bauelement einen Grundkörper umfaßt, der mit wenigstens zwei Anschlußelementen kontaktiert ist und auf seiner Oberfläche eine aus einem lö- sungsmittelhaltigen Ausgangsmaterial hergestellte Zwischenschicht aufweist und wobei der Grundkörper während des Auf- bringens der Zwischenschicht mittels eines durch ihn fließenden elektrischen Stroms geheizt wird.
Das Heizen des Grundkörpers während des Aufbringens der Zwischenschicht hat den Vorteil, daß das im Ausgangsmaterial enthaltenen Lösungsmittel sich leicht verflüchtigen kann, wodurch der Lösungsmittelgehalt der Zwischenschicht und damit auch die Auswirkungen des Lösungsmittels auf der Oberfläche des Grundkörpers vermindert werden können.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Zwischenschicht des erfindungsgemäßen Bauelements geeignet .
Das Ausgangsmaterial kann zur Herstellung der Zwischenschicht auf der Oberfläche des Grundkörpers besonders vorteilhaft durch Sprühen aufgebracht werden. Dabei sind alle gängigen Sprühverfahren denkbar, beispielsweise auch Air-Brush. Das Sprühen des Ausgangsmaterials ermöglicht einen kontinuierlichen, dünnen Auftrag der Zwischenschicht, wobei insbesondere auch ein Schichtauftrag mit homogener Schichtdicke möglich ist. Dadurch, daß die Zwischenschicht beim Auftrag durch Sprühen sehr langsam wächst, kann der Gehalt an Lösungsmittel leicht während des Aufbringens der Zwischenschicht verdampfen.
Desweiteren ist es durch Aufbringen der Zwischenschicht mittels Sprühen leicht möglich, den Grundkörper des Bauelements allseitig mit der Zwischenschicht zu umschließen, wodurch der Zutritt von Feuchte beziehungsweise von Lösungsmittel einer auf der Zwischenschicht angeordneten Schutzschicht zum Grundkörper wirksam vermindert wird.
Bei dem Aufbringen der Zwischenschicht mittels Sprühen ist es besonders vorteilhaft, wenn der Grundkörper auf eine Temperatur geheizt wird, die bewirkt, daß wenigstens 90 % des Lösungsmittelanteils des Ausgangsmaterials während des Aufbrin- gens der Zwischenschicht verdampfen. Dadurch wird gewährleistet, daß die Zwischenschicht nur einen sehr geringen Anteil an Lösungsmittel enthält.
Eine Vergleichmäßigung des Schichtauftrags kann erfolgen, in- dem die Ist-Temperatur des Grundkorpers während des Aufbringens der Zwischenschicht so stabilisiert wird, daß sie um weniger als 10 % von einer geeigneten Soll -Temperatur abweicht. Dadurch wird gewährleistet, daß zu jedem Zeitpunkt des Schichtauftrags die Temperatur des Grundkörpers einerseits so hoch ist, daß ausreichend viel Lösungsmittel verdampft und andererseits die Temperatur so niedrig ist, daß die Zwischenschicht beziehungsweise der Grundkörper nicht thermisch beschädigt wird.
Es kann bei dem Verfahren vorteilhaft ein Grundkörper verwendet werden, dessen U-I-Kennlinie wenigstens ein Maximum aufweist. Dann nämlich ist es möglich, den durch den Grundkörper fließenden elektrischen Strom durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Anschlußelemente hervorzurufen, die in einem Bereich negativer Steigung der U-I-Kennlinie liegt.
Aufgrund der negativen Steigung der Kennlinie bewirkt ein Ansteigen der Spannung ein Absinken des im Bauelement fließen- den Stromes, was einen stabilisierenden Effekt auf die umgesetzte elektrische Leistung P und somit auch auf die Temperatur des Bauelements beziehungsweise des Grundkörpers hat.
Als Grundkörper, dessen U-I-Kennlinie wenigstens ein Maximum aufweist, kommt beispielsweise ein Grundkörper aus einer Kaltleiterkeramik in Betracht. Das Wählen einer elektrischen Spannung, die in einem Bereich negativer Steigung der U-I-Kennlinie liegt, ist bei Kaltleitern unter dem Begriff "Kippen" bekannt.
Als geeignetes Material für die Keramik mit positivem Temperaturkoeffizienten kommt beispielsweise Donatoren-dotiertes Bariumtitanat oder auch eine (V, Cr) 2O3 -Keramik in Betracht.
Bei Verwendung eines Grundkörpers aus einer Kaltleiterkeramik kann der Grundkorper durch einen Strom zwischen 1 und 2 A auf eine Temperatur zwischen 140 und 150 °C geheizt werden. Eine solche Temperatur ist beispielsweise geeignet zum Aufsprühen einer Schicht aus Silikatlack.
Auf die Zwischenschicht kann aus demselben Ausgangsmaterial eine Schutzschicht mit einem anderen Verfahren, beispielsweise Tauchen, aufgebracht werden. Eine solche Schutzschicht kann dicker als die Zwischenschicht ausgeführt sein und ist dann als Schutzschicht gegenüber äußeren Einflüssen geeignet.
Durch das Sprühen des Ausgangsmaterials auf den Grundkörper kann die Zwischenschicht insbesondere allseitig umschließend auf den Grundkorper aufgebracht werden und so den Grundkörper wirksam vor weiteren lösungsmittelhaltigen äußeren Schichten schützen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen und den dazu gehörigen Figuren näher erläutert. Figur 1 zeigt beispielhaft ein erfindungsgemäßes Bauelement im schematischen Querschnitt .
Figur 2 zeigt beispielhaft die U-I-Kennlinie des Bauele- ments aus Figur 1.
Figur 3 zeigt beispielhaft ein Bauelement während des Auf- bringens einer Schicht mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens im schematischen Querschnitt.
Die Figur 1 zeigt einen PTC-Widerstand mit einem scheibenförmigen Grundkörper 1, der aus einer geeigneten Keramik besteht. Auf der Unterseite des Grundkörpers 1 ist ein erster Kontaktbereich 2 vorgesehen, der beispielsweise aus einer Silber-Einbrennpaste bestehen kann. An dem ersten Kontaktbereich 2 ist ein erstes Anschlußelement 4 befestigt, wobei es sich beispielsweise um einen Draht handeln kann. Die Befestigung des Drahtes am ersten Kontaktbereich 2 erfolgt vorzugsweise durch Löten. Auf der Oberseite des Grundkorpers 1 ist ein zweiter Kontaktbereich 3 angeordnet, der wiederum aus einer Silber-Einbrennpaste bestehen kann. In gleicher Weise wie auf dem ersten Kontaktbereich 2 ist auch auf dem zweiten Kontaktbereich 3 ein zweites Anschlußelement 5 in Form eines angelöteten Drahtes befestigt.
Der Grundkörper 1 ist umhüllt von einer Schutzschicht 6, die eine Dicke von 10 bis 500 μm aufweist und die aus einem lδ- sungsmittelhaltigen Lack besteht. Ferner ist der Grundkörper 1 von einer innerhalb der Schutzschicht 6 angeordneten Zwi- schenschicht 7 umhüllt, die zwischen 5 und 20 μm dick ist und die nur einen sehr geringen Anteil an Lösungsmittel aufweist. Die Anschlußelemente 4, 5 weisen Endabschnitte 8, 9 auf, die von keiner der beiden Schichten 6, 7 umhüllt sind, so daß sie zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements dienen können.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde eine Stückzahl von 20 der in der Figur 1 dargestellten Bauelemente wie folgt hergestellt: Es wurde ein PTC-Bauelement durch einen Strom von 1 bis 2 A auf eine Temperatur zwischen 140 und 150 °C geheizt. Nach Stabilisierung der Temperatur wurde eine Zwischenschicht 6 durch Aufsprühen von Silikatlack mit Hilfe von Air-Brush aufgebracht. Anschließend wurde eine Schutzschicht 7 durch Eintauchen des mittlerweile wieder abgekühlten PTC in Silikatlack sowie anschließendes Trocknen erzeugt.
Es wurden ferner als Vergleichsproben 20 Bauelemente gemäß der Figur 1, jedoch ohne Zwischenschicht hergestellt.
Sowohl für die Ausführungsbeispiele der Erfindung als auch für die Vergleichsproben wurde zur Herstellung der Schutzschicht der Silikatlack der Firma Reichold verwendet, der die Spannungslagerungsstabilität erfahrungsgemäß in besonderem Ausmaß erniedrigt .
Es wurde die Lagerung Bauelemente bei 20 V WechselSpannung für eine Dauer von 24 Stunden getestet. Bei den erfindungsge- mäßen Bauelementen konnten nach diesem Spannungslagerungstest keine Ausfälle beobachtet werden, während bei den Bauelementen ohne Zwischenschicht sieben Ausfälle beobachtet wurden. Dies zeigt den deutlich den positiven Effekt der erfindungsgemäßen Zwischenschicht .
Die U-I-Kennlinie gemäß Figur 2 weist ein Maximum bei einer Kipp-Spannung UR auf. Für Spannungen U > U kann der Kaltleiter "gekippt" werden, was bedeutet, daß bei steigender Spannung U der durch den Kaltleiter fließende Strom I abnimmt und somit die im Bauelement umgesetzte elektrische Leistung stabilisiert werden kann.
Figur 3 zeigt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein Grundkorper 1 aus einer Kaltleiterkeramik, der mit Anschlußelementen 4 und 5 versehen ist, von einem elektrischen Strom I durchflössen wird. Dieser elektrische Strom I heizt den Grundkorper 1 auf eine Temperatur oberhalb der Zimmertemperatur auf. Mittels einer Düse 11 kann nun Silikatlack auf die Oberfläche des Grundkörpers 1 aufgesprüht werden, so daß eine Schicht 10 entsteht, die aufgrund der Verdunstung nur sehr wenig Lösungsmittel enthält .

Claims

Patentansprüche
1. Kaltleiter mit
- einem Grundkörper (1) , - wenigstens zwei mit dem Grundkorper (1) verbundenen Anschlußelementen (4, 5), einer auf der Oberfläche des Grundkorpers (1) angeordneten Zwischenschicht (6) und einer auf der Zwischenschicht (6) angeordneten Schutz- schicht (7) ,
- bei dem die Zwischenschicht (6) und die Schutzschicht (7) jeweils aus demselben, ein Lösungsmittel enthaltenden Lack hergestellt sind, wobei das Lösungsmittel die elektrischen Eigenschaften des Bauelements negativ beeinflußt und - bei dem die Zwischenschicht (6) einem kleineren Gehalt an Lösungsmittel aufweist als die Schutzschicht (7) .
2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der Zwischenschicht (6) zwischen 5 und 100 μm beträgt.
3. Bauelement nach Anspruch 1,
- bei dem die Dicke der Schutzschicht (7) zwischen 10 und 500 μm beträgt .
4. Verfahren zur Herstellung eines Kaltleiters mit einem Grundkörper (1) , der mit wenigstens zwei Anschlußelementen
(4, 5) kontaktiert ist, mit den Verfahrensschritten:
A) Eine aus einem lösungsmittelhaltigen Lack bestehende
Zwischenschicht (6) wird auf dem Grundkorper (1) erzeugt, wobei dieser während des Aufbringens der Zwischenschicht mittels eines durch ihn fließenden elektrischen Stroms (I) geheizt wird, so daß wenigstens 90% des Lösungsmittelan- teils des Lacks während des Aufbringens der Zwischenschicht (6) verdampfen. B) Eine Schutzschicht (7) , die aus einem lösungsmittel- haltigen Lack besteht, wird auf der Zwischenschicht (6) erzeugt .
5. Verfahren nach Anspruch 4 , wobei die Zwischenschicht durch Sprühen auf den Grundkörper (1) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei ein Grundkörper (1) verwendet wird, dessen U-I- Kennlinie wenigstens ein Maximum aufweist und wobei der durch den Grundkörper (1) fließende elektrische Strom (I) durch Anlegen einer elektrischen Spannung (U) hervorgeru- fen wird, die in einem Bereich negativer Steigung der U-I- Kennlinie liegt, so daß die Ist-Temperatur des Grundkorpers (1) während des Aufbringens der Zwischenschicht (6) derart stabilisiert wird, daß sie um weniger als 10 % von einer Soll-Temperatur abweicht.
7. Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, wobei der Grundkörper (1) auf eine Temperatur zwischen 140 und 150 °C geheizt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4 bis 7,
- wobei im Verfahrensschritt B) die Schutzschicht (7) aus demselben Ausgangsmaterial wie die Zwischenschicht (6) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , wobei die Schutzschicht (7) durch Tauchen in eine Flüssigkeit aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 4 bis 9, - wobei die Zwischenschicht so aufgebracht wird, daß sie den Grundkörper (1) allseitig umschließt.
EP01990291A 2000-12-14 2001-12-13 Elektrisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung Expired - Lifetime EP1342250B1 (de)

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TW (1) TW563137B (de)
WO (1) WO2002049047A2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053085A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Epcos Ag Elektrische Baugruppe mit PTC-Widerstandselementen
DE102006053081A1 (de) 2006-11-10 2008-05-15 Epcos Ag Elektrische Baugruppe mit PTC-Widerstandselementen
JP2017524270A (ja) 2014-08-08 2017-08-24 ドングアン・リテルヒューズ・エレクトロニクス・カンパニー・リミテッド 多層被覆を有するバリスタ及び製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE51956C (de) ILLGEN & LUDWIG in Berlin N., Fehrbellinerstr. 14 Druckminderer mit durch Keilfläche verschobenem Abschlufsventile
US2664324A (en) * 1948-10-14 1953-12-29 Skf Ind Inc Multirow cylindrical roller bearing with removable inner assembly
US2558798A (en) * 1948-10-18 1951-07-03 Meivin A Thom Electrical resistor
US2664364A (en) * 1949-02-15 1953-12-29 Melvin A Thom Process for drying coated resistors
US2649424A (en) * 1950-10-11 1953-08-18 Battelle Development Corp Protective coating material
US2731312A (en) * 1950-11-01 1956-01-17 Bendix Aviat Corp Brake assembly
US2640132A (en) * 1951-03-27 1953-05-26 Thom Melvin Arnold Electrical resistor and method of making same
US2725312A (en) * 1951-12-28 1955-11-29 Erie Resistor Corp Synthetic resin insulated electric circuit element
US2741687A (en) * 1953-08-21 1956-04-10 Erie Resistor Corp Pyrolytic carbon resistors
US3562007A (en) * 1968-04-25 1971-02-09 Corning Glass Works Flame-proof,moisture resistant coated article and process of making same
US3670091A (en) * 1971-05-20 1972-06-13 Sqrague Electric Co Encapsulated electrical components with protective pre-coat containing collapsible microspheres
US3824328A (en) * 1972-10-24 1974-07-16 Texas Instruments Inc Encapsulated ptc heater packages
US4001655A (en) * 1974-01-10 1977-01-04 P. R. Mallory & Co., Inc. Compressible intermediate layer for encapsulated electrical devices
US4039904A (en) * 1976-01-02 1977-08-02 P. R. Mallory & Co., Inc. Intermediate precoat layer of resin material for stabilizing encapsulated electric devices
US4804805A (en) 1987-12-21 1989-02-14 Therm-O-Disc, Incorporated Protected solder connection and method
JPH0687021B2 (ja) * 1988-10-29 1994-11-02 日本碍子株式会社 検出素子の製造法
DE4029681A1 (de) * 1990-09-19 1992-04-02 Siemens Ag Verfahren zum herstellen von oberflaechenmontierbaren keramischen bauelementen in melf-technologie
JPH09205005A (ja) * 1996-01-24 1997-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品とその製造方法
JP3344684B2 (ja) * 1996-05-20 2002-11-11 株式会社村田製作所 電子部品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0249047A3 *

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