JP2002175903A - Organic positive temperature coefficient thermistor element - Google Patents

Organic positive temperature coefficient thermistor element

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JP2002175903A
JP2002175903A JP2000370529A JP2000370529A JP2002175903A JP 2002175903 A JP2002175903 A JP 2002175903A JP 2000370529 A JP2000370529 A JP 2000370529A JP 2000370529 A JP2000370529 A JP 2000370529A JP 2002175903 A JP2002175903 A JP 2002175903A
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temperature coefficient
coefficient thermistor
positive temperature
organic positive
thermistor element
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Yuki Yamamoto
祐樹 山本
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic positive temperature coefficient thermistor element that has a low specific resistance and can suppress resistance value fluctuations due to oxidation and deformation. SOLUTION: This organic positive temperature coefficient thermistor element 10 contains a plat-like elemental body 12. The body 12 is formed of a material prepared, by mixing conductive powder composed of nickel powder treated for oxidation prevention with a titanate-based coupling agent, in a matrix composed of a mixed resin of a high-density polyethylene resin and polyvinylidene fluoride. A film of a thermosetting resin 16, such as epoxy resin, etc., is formed not only on the side faces of the elemental body 12, but also on the end sections of electrodes 14 and 14 formed on both main surfaces of the body 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は有機正特性サーミ
スタ素子に関し、特にたとえば電子回路の過電流保護用
のチップ型の有機正特性サーミスタ素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic positive temperature coefficient thermistor element, and more particularly to a chip type organic positive temperature coefficient thermistor element for protecting an electronic circuit from overcurrent.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、有機正特性サーミスタ素子の素体
となる有機正特性サーミスタ組成物の高分子樹脂材料に
混合する導電性粉末としては、一般にカーボンブラック
が多く用いられてきた。このような有機正特性サーミス
タ組成物を用いた有機正特性サーミスタ素子では、室温
において高分子樹脂材料中に分散したカーボンブラック
が導電パスを形成し、低い抵抗値を示すが、高温になる
と高分子樹脂の融点近傍で急激な結晶融解が起こり、そ
の結果として生じる急激な体積膨張のため、導電パスが
切断され、抵抗値が高くなる。そのため、この有機正特
性サーミスタ素子は、過電流保護用として使用すること
ができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, carbon black has been generally used as a conductive powder to be mixed with a polymer resin material of an organic positive temperature coefficient thermistor composition, which is an element of an organic positive temperature coefficient thermistor element. In an organic positive temperature coefficient thermistor element using such an organic positive temperature coefficient thermistor composition, carbon black dispersed in a polymer resin material forms a conductive path at room temperature and shows a low resistance value. Sudden crystal melting occurs near the melting point of the resin, and the resulting rapid volume expansion cuts the conductive path and increases the resistance. Therefore, this organic positive temperature coefficient thermistor element can be used for overcurrent protection.

【0003】ところが、USBやIEEE1394など
のインターフェイス市場で、過電流保護用として低抵抗
のチップ型の有機正特性サーミスタ素子の需要が急増す
ると予想される中、カーボンブラックより低比抵抗の金
属粉末を使用する動きが高まりつつある。
However, in the market for interfaces such as USB and IEEE 1394, demand for low resistance chip type organic positive temperature coefficient thermistor elements for overcurrent protection is expected to increase rapidly. Movement to use is increasing.

【0004】そこで、特開平8−88106号公報およ
び特開平10−303003号公報には、金属粉末を導
電性粉末として用いた有機正特性サーミスタ素子が開示
されている。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-88106 and 10-303003 disclose an organic positive temperature coefficient thermistor element using a metal powder as a conductive powder.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平8−
88106号公報および特開平10−303003号公
報に開示されているこれらの方法で作製された素子の欠
点として、マトリックス樹脂が溶融したときの保形性の
低さが指摘される。保形性が低いと溶融、固化を繰り返
すうちに変形していき、それが原因で抵抗が増大するこ
とになる。
SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-
One of the drawbacks of the devices manufactured by these methods disclosed in JP-A-88106 and JP-A-10-303003 is that the shape retention of the matrix resin when molten is low. If the shape retention is low, the material is deformed while repeating melting and solidification, thereby increasing the resistance.

【0006】保形性を高くする手段として、マトリック
ス樹脂である結晶性高分子の架橋度を上げるという方法
がある。ところが、架橋度を上げることで結晶性高分子
の結晶化度が低下し、有機正特性サーミスタ素子のサー
ミスタ特性に悪影響を与えるというデメリットもある。
As a means of improving the shape retention, there is a method of increasing the degree of crosslinking of a crystalline polymer as a matrix resin. However, increasing the degree of cross-linking has the disadvantage that the crystallinity of the crystalline polymer is reduced, which adversely affects the thermistor characteristics of the organic positive temperature coefficient thermistor element.

【0007】また、導電成分としてカーボンブラックを
同時に添加するという方法もある。これはマトリックス
樹脂中でストラクチャー(凝集形態)を形成するという
カーボンブラックの特性を生かし、有機正特性サーミス
タ組成物に凝似的な架橋を施すのが目的である。ところ
が、前述のように、カーボンブラックは、金属粉末と比
較して比抵抗が高いため、混合量によっては室温比抵抗
の増大を招く。
There is also a method of simultaneously adding carbon black as a conductive component. The purpose of this is to give a similar cross-link to the organic positive temperature coefficient thermistor composition by utilizing the property of carbon black that forms a structure (aggregated form) in a matrix resin. However, as described above, carbon black has a higher specific resistance than metal powder, and therefore causes an increase in room temperature specific resistance depending on the mixing amount.

【0008】それゆえに、この発明の主たる目的は、低
比抵抗であり酸化および変形による抵抗変化を抑制した
有機正特性サーミスタ素子を提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide an organic positive temperature coefficient thermistor element having a low specific resistance and suppressing a change in resistance due to oxidation and deformation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる有機正
特性サーミスタ素子は、マトリックス樹脂中に導電性粉
末を分散させてなる素体に一対の電極を具備してなる有
機正特性サーミスタ素子において、導電性粉末として金
属粉末が使用され、電極を具備してなる面以外の面のう
ち少なくとも一部に熱硬化性樹脂が形成されてなること
を特徴とする、有機正特性サーミスタ素子である。
An organic positive temperature coefficient thermistor element according to the present invention comprises: a body made of a matrix resin in which conductive powder is dispersed; An organic positive temperature coefficient thermistor element, wherein a metal powder is used as a conductive powder, and a thermosetting resin is formed on at least a part of a surface other than a surface provided with an electrode.

【0010】本願発明者等は、有機正特性サーミスタ素
子において、低比抵抗と酸化および変形による抵抗変化
の抑制とを達成するために鋭意研究を進めた。その結
果、金属粉末を導電性粉末として使用し、かつ、得られ
る有機正特性サーミスタ素子において、溶融時の変形防
止のため電極を具備してなる面以外の面のうち少なくと
も一部に熱硬化性樹脂を形成することで、低比抵抗と酸
化および変形による抵抗変化の抑制とが達成されること
を見出した。
The present inventors have conducted intensive studies to achieve low specific resistance and suppression of resistance change due to oxidation and deformation in an organic positive temperature coefficient thermistor element. As a result, the metal powder is used as the conductive powder, and in the obtained organic positive temperature coefficient thermistor element, at least a part of the surface other than the surface provided with the electrodes for preventing deformation during melting is thermosetting. It has been found that by forming a resin, low specific resistance and suppression of resistance change due to oxidation and deformation are achieved.

【0011】前述の目的を達成するために、まず、導電
性粉末として酸化防止処理済みの金属粉末の選定を行っ
た。金属粉末としては、金粉末、銀粉末、ニッケル粉
末、銅粉末、マグネシウム粉末、アルミニウム粉末、鉄
粉末、タングステン粉末などが挙げられるが、コストお
よび導電性などを考慮すると、ニッケル粉末が適当であ
る。ニッケル粉末の酸化防止処理としては、金属めっき
処理、カーボンコーティング、有機物によるカップリン
グ処理などが挙げられるが、マトリックス樹脂との濡れ
性向上および低コスト化の目的からは、有機物によるカ
ップリング処理が望ましく、鋭意検討した結果、特に、
チタネート系カップリング剤による処理が最適であるこ
とが判明した。なお、使用される金属粉末は、酸化防止
処理がされていなくても、本願発明の目的を達成するこ
とができる。
In order to achieve the above-mentioned object, first, a metal powder having been subjected to an antioxidant treatment was selected as a conductive powder. Examples of the metal powder include a gold powder, a silver powder, a nickel powder, a copper powder, a magnesium powder, an aluminum powder, an iron powder, and a tungsten powder. Nickel powder is suitable in consideration of cost and conductivity. Examples of the oxidation prevention treatment of the nickel powder include metal plating treatment, carbon coating, coupling treatment with an organic substance, and the like, and for the purpose of improving wettability with a matrix resin and reducing cost, coupling treatment with an organic substance is desirable. , After careful study,
It has been found that treatment with a titanate coupling agent is optimal. The purpose of the present invention can be achieved even if the metal powder used is not subjected to an antioxidant treatment.

【0012】次に、有機正特性サーミスタ素子に形成さ
れる熱硬化性樹脂について検討した。特開平10−28
4302号公報、特開平10−284304号公報、特
開平11−111506号公報および特開平11−23
8601号公報では、素子全体を熱硬化性樹脂で被覆す
るという方法を採用している。ところが、この方法の問
題点として、「抵抗のトリップ桁数の低下」が挙げられ
る。有機正特性サーミスタ素子の抵抗のトリップは、マ
トリックス樹脂の融解による体積膨張に起因する。素子
全体を熱硬化性樹脂で被覆することにより、マトリック
ス樹脂融解時の体積膨張が阻害されトリップが小さくな
る。その結果、充分な過電流保護ができない可能性も生
じる。もう一つの問題点として「保持電流値の低下」が
挙げられる。素子全体を熱硬化性樹脂で被覆しているの
で、素子の放熱効果が低下し、少量の電流が流れても素
子温度が上昇しトリップすることになる。このことは、
保持電流値(トリップさせることなく素子に流すことが
できる最大電流値)の低下につながり、USBやIEE
E1394などのインターフェイス市場で大電流型素子
の需要が増大していることを考慮すると、デメリットが
大きい。そこで、熱硬化性樹脂による被覆方法を検討し
た結果、電極を具備してなる面以外の面のうち少なくと
も一部に熱硬化性樹脂を形成することで効果が出ること
が判明した。これにより、素子の融解時の膨張を完全に
抑制することなく、また、放熱性を犠牲にすることな
く、保形性向上(溶解後の変形防止)の効果を付与する
ことが可能となる。この際、たとえば図1に示す有機正
特性サーミスタ素子10では、たとえば図2の斜線部に
示すように、板状の素体12の表面(側面)だけでな
く、素体12の両主面に形成した電極14、14の端部
にも、熱硬化性樹脂16が形成されることが望ましい。
これにより、溶解、固化時に生じる電極14、14と素
体12と間の剥離も同時に抑制することが可能となる。
このように熱硬化性樹脂は、一対の電極の双方に一部か
かるように形成されることが好ましい。そうすることに
よって、素体と電極との密着性をより高めることができ
る。また、使用する熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられるが、
コスト、ハンドリング性を考慮するとエポキシ樹脂が適
している。
Next, a thermosetting resin formed in the organic positive temperature coefficient thermistor element was examined. JP-A-10-28
JP-A-4302, JP-A-10-284304, JP-A-11-111506 and JP-A-11-23
JP 8601 employs a method of covering the entire element with a thermosetting resin. However, a problem with this method is "reduction in the number of trip digits of the resistor". The resistance trip of the organic positive temperature coefficient thermistor element is caused by volume expansion due to melting of the matrix resin. By coating the entire element with a thermosetting resin, volume expansion during melting of the matrix resin is inhibited, and trips are reduced. As a result, there is a possibility that sufficient overcurrent protection cannot be performed. Another problem is “reduction of the holding current value”. Since the entire element is covered with the thermosetting resin, the heat radiation effect of the element is reduced, and even if a small amount of current flows, the element temperature rises and trips. This means
This leads to a decrease in the holding current value (maximum current value that can be passed to the element without tripping), and the USB and IEEE
Considering the increasing demand for large current type devices in the interface market such as E1394, the disadvantage is large. Then, as a result of examining a coating method using a thermosetting resin, it was found that an effect can be obtained by forming the thermosetting resin on at least a part of the surface other than the surface provided with the electrodes. This makes it possible to impart an effect of improving shape retention (preventing deformation after melting) without completely suppressing expansion of the element at the time of melting and without sacrificing heat dissipation. At this time, for example, in the organic positive temperature coefficient thermistor element 10 shown in FIG. 1, not only the surface (side surface) of the plate-shaped body 12 but also both main surfaces of the body 12 as shown by the hatched portion in FIG. It is desirable that the thermosetting resin 16 is also formed on the ends of the formed electrodes 14 and 14.
This makes it possible to simultaneously suppress separation between the electrodes 14 and the element body 12 that occurs during melting and solidification.
As described above, the thermosetting resin is preferably formed so as to partially cover both of the pair of electrodes. By doing so, the adhesion between the element body and the electrode can be further improved. The thermosetting resin used includes epoxy resin, silicone resin, urethane resin, phenol resin,
Polyamide resin, polyimide resin and the like,
Epoxy resin is suitable in consideration of cost and handling.

【0013】以上の構成により、導電性粉末としてたと
えばチタネート系カップリング剤で表面処理を施したニ
ッケル粉末を使用し、素子の電極を具備してなる面以外
の面のうち少なくとも一部にたとえばエポキシ樹脂など
の熱硬化性樹脂を形成すれば、室温比抵抗が低く、熱履
歴を印加しても酸化による室温比抵抗の増大が抑制さ
れ、かつ、保持電流値を大きく低下させることなく樹脂
溶融時の素子の保形性を向上させることができ、熱変形
による室温比抵抗の増大が抑制される。
With the above arrangement, for example, nickel powder surface-treated with a titanate-based coupling agent is used as the conductive powder, and at least a portion of the surface other than the surface provided with the electrodes of the element is made of epoxy, for example. When a thermosetting resin such as a resin is formed, the room temperature specific resistance is low, the increase in room temperature specific resistance due to oxidation is suppressed even when a heat history is applied, and the resin is melted without significantly lowering the holding current value. The shape retention of the element can be improved, and an increase in room temperature specific resistance due to thermal deformation can be suppressed.

【0014】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、以下の発明の実施の形態の詳細な説明
から一層明らかとなろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments of the present invention.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態である有機
正特性サーミスタ素子の素体は、マトリックス樹脂とし
て高密度ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、また
は、高密度ポリエチレンおよびポリフッ化ビニリデンの
混合樹脂と、導電性粉末としてチタネート系カップリン
グ剤で表面処理を施したニッケル粉末とを混合してなる
ものである。マトリックス樹脂としては、高密度ポリエ
チレン、ポリフッ化ビニリデンのほかに、低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系結晶性
高分子を使用できるが、室温比抵抗とトリップ後の比抵
抗との差(マトリックス樹脂の結晶融解により急激な体
積膨張が起こり、導電粒子間の導電パスが切断され、そ
の結果比抵抗が急増するトリップが観測されること)を
考慮すると、結晶化度が高い高密度ポリエチレン樹脂お
よびポリフッ化ビニリデンの混合樹脂が適している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An element of an organic positive temperature coefficient thermistor element according to an embodiment of the present invention comprises a high density polyethylene, polyvinylidene fluoride, or a mixed resin of high density polyethylene and polyvinylidene fluoride as a matrix resin; The conductive powder is obtained by mixing nickel powder which has been subjected to a surface treatment with a titanate coupling agent as the conductive powder. As the matrix resin, besides high-density polyethylene and polyvinylidene fluoride, low-density polyethylene and polyolefin-based crystalline polymers such as polypropylene can be used. The difference between the room temperature resistivity and the resistivity after tripping (the matrix resin Considering that a sudden volume expansion occurs due to crystal melting, the conductive path between the conductive particles is cut, and a trip in which the specific resistance increases sharply is observed). Vinylidene mixed resins are suitable.

【0016】また、高密度ポリエチレンの融点が130
℃〜140℃に存在し、ポリフッ化ビニリデンの融点が
170℃〜180℃に存在するため、マトリックス樹脂
として高密度ポリエチレンおよびポリフッ化ビニリデン
の混合樹脂を使用すれば、その混合比率を制御すること
により130℃〜180℃の任意の温度に見かけ上の融
点を設定することが可能となる。有機正特性サーミスタ
素子の過電流保護効果は、素子に大電流が流れ、素子温
度がマトリックス樹脂の融点まで上昇したときに、上述
したように急激な体積膨張がおこり、導電粒子間の導電
パスが切断されることによって起こる。したがって、マ
トリックス樹脂の融点は、有機正特性サーミスタ素子に
とって最も重要なファクターの1つである。特に表面実
装用のチップ型の有機正特性サーミスタ素子において
は、マトリックス樹脂の融点が130℃〜180℃であ
る場合、最適な保持電流値(素子をトリップさせること
なく流すことができる最大電流)を設定することが可能
となる。
The melting point of high-density polyethylene is 130
℃ ~ 140 ℃, the melting point of polyvinylidene fluoride is 170 ℃ ~ 180 ℃, if using a mixed resin of high-density polyethylene and polyvinylidene fluoride as the matrix resin, by controlling the mixing ratio It is possible to set the apparent melting point at any temperature between 130 ° C and 180 ° C. The overcurrent protection effect of the organic positive temperature coefficient thermistor element is such that when a large current flows through the element and the element temperature rises to the melting point of the matrix resin, rapid volume expansion occurs as described above, and a conductive path between the conductive particles is formed. It is caused by being cut. Therefore, the melting point of the matrix resin is one of the most important factors for the organic positive temperature coefficient thermistor element. Particularly, in the case of a chip type organic positive temperature coefficient thermistor element for surface mounting, when the melting point of the matrix resin is 130 ° C. to 180 ° C., an optimum holding current value (maximum current that can flow without tripping the element) is obtained. It can be set.

【0017】また、マトリックス樹脂と導電性粉末との
合計を100体積%として、導電性粉末は25〜60体
積%の範囲に設定されることが望ましい。導電性粉末の
混合量を上述のような範囲にすることによって、有機正
特性サーミスタ組成物の室温非抵抗を充分に低下させる
ことができ、機械的強度が高く、電極との密着性も高い
ものとすることができる。
It is preferable that the total amount of the matrix resin and the conductive powder is 100% by volume, and the conductive powder is set in the range of 25 to 60% by volume. By setting the mixing amount of the conductive powder in the above range, the non-resistance at room temperature of the organic positive temperature coefficient thermistor composition can be sufficiently reduced, the mechanical strength is high, and the adhesion to the electrode is high. It can be.

【0018】[0018]

【実施例】(実施例1〜3)実施例1では、有機正特性
サーミスタ素子の素体となる有機正特性サーミスタ組成
物のマトリックス樹脂成分に高密度ポリエチレン(密
度:0.968g/cm3 )を使用した。導電性粉末に
は、酸化防止処理済みの金属粉末としてチタネート系カ
ップリング剤で表面処理したニッケル粉末(平均1次粒
径:2μm、密度:8.8g/cm3 )を使用した。配
合比は、有機正特性サーミスタ組成物全体を100体積
%として、高密度ポリエチレンを50体積%とし、導電
性粉末を50体積%とした。実施例2では、マトリック
ス樹脂成分がポリフッ化ビニリデン(密度:1.77g
/cm3 )であること以外は実施例1と同じとした。実
施例3では、マトリックス樹脂成分が高密度ポリエチレ
ンおよびポリフッ化ビニリデンの混合樹脂(重量比:5
0/50)であること以外は実施例1と同じとした。配
合後、2本ロール混練機(日新科学株式会社製)によっ
て、実施例1では150℃で10分間混練し、実施例2
および3では190℃で15分間混練した。さらに、実
施例1および3では、化学架橋の目的でジクミルパーオ
キサイドを高密度ポリエチレンに対して1wt%添加
し、再度5分間混練した。混練終了後、厚さ約0.7m
mのシートとして取り出し、シートの両面に片面を粗面
化した銅箔(厚さ18μm)を粗面がシート側になるよ
うにセットし、それを、実施例1では180℃で10分
間プレスし、実施例2および3では220℃で10分間
プレスした。この場合、スペーサーの厚みは0.5mm
とした。その後、室温まで冷却し、厚さ0.5mmの電
極付き試料を得た。得られた試料をシートカッターで5
mm角の大きさにカットした後、熱硬化性樹脂16とし
て熱硬化性エポキシ樹脂(主剤:ビスフェノールA型エ
ポキシ、硬化剤:マイクロカプセル型イミダゾール)
を、図3に示すように、電極14、14の面以外の素体
12の2面に塗布し、120℃で30分間オーブン内で
加熱することにより、エポキシ樹脂を硬化させた。その
後、温度可変の恒温槽内で4端子法による抵抗測定を行
い、厚みと面積から比抵抗を計算した。
EXAMPLES (Examples 1 to 3) In Example 1, a high-density polyethylene (density: 0.968 g / cm 3 ) was used as a matrix resin component of an organic positive temperature coefficient thermistor composition serving as an element of an organic positive temperature coefficient thermistor element. It was used. As the conductive powder, a nickel powder (average primary particle diameter: 2 μm, density: 8.8 g / cm 3 ) surface-treated with a titanate-based coupling agent was used as an antioxidant metal powder. The compounding ratio was 100 vol% for the whole organic positive temperature coefficient thermistor composition, 50 vol% for high density polyethylene, and 50 vol% for conductive powder. In Example 2, the matrix resin component was polyvinylidene fluoride (density: 1.77 g)
/ Cm 3 ), except that it was the same as Example 1. In Example 3, the matrix resin component was a mixed resin of high-density polyethylene and polyvinylidene fluoride (weight ratio: 5
0/50) was the same as in Example 1. After blending, in Example 1, kneading was performed at 150 ° C. for 10 minutes using a two-roll kneader (manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.).
In Nos. 3 and 3, kneading was performed at 190 ° C. for 15 minutes. Further, in Examples 1 and 3, 1% by weight of dicumyl peroxide was added to high-density polyethylene for the purpose of chemical crosslinking, and the mixture was kneaded again for 5 minutes. After kneading, thickness is about 0.7m
The sheet was taken out as a sheet of m, and a copper foil (thickness: 18 μm) having one side roughened was set on both sides of the sheet such that the rough side was on the sheet side, and was pressed at 180 ° C. for 10 minutes in Example 1. In Examples 2 and 3, pressing was performed at 220 ° C. for 10 minutes. In this case, the thickness of the spacer is 0.5 mm
And Then, it cooled to room temperature and obtained the sample with 0.5-mm-thick electrode. The obtained sample is 5
After being cut to the size of mm square, a thermosetting epoxy resin (main component: bisphenol A type epoxy, curing agent: microcapsule type imidazole) is used as the thermosetting resin 16.
Was applied to two surfaces of the element body 12 other than the surfaces of the electrodes 14 and 14 as shown in FIG. 3, and the epoxy resin was cured by heating in an oven at 120 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the resistance was measured by a four-terminal method in a temperature-variable thermostat, and the specific resistance was calculated from the thickness and the area.

【0019】測定の温度プロファイルは、実施例1につ
いては30〜150℃で、実施例2および3については
30〜190℃で、10℃ステップで、各測定温度での
待ち時間は3分とした。測定が終了した後、30℃まで
放冷し、再度同様の測定を行った。測定は5回繰り返し
た。
The temperature profile of the measurement was 30 to 150 ° C. for Example 1, 30 to 190 ° C. for Examples 2 and 3 in 10 ° C. steps, and the waiting time at each measurement temperature was 3 minutes. . After the measurement was completed, the sample was allowed to cool to 30 ° C., and the same measurement was performed again. The measurement was repeated five times.

【0020】(実施例4)実施例4では、熱硬化性樹脂
16として上述の熱硬化性エポキシ樹脂を、図4に示す
ように、電極14、14の面以外の素体12の1面に塗
布した以外は実施例1と同じとした。
Example 4 In Example 4, the above-mentioned thermosetting epoxy resin was used as the thermosetting resin 16 on one surface of the element body 12 other than the surfaces of the electrodes 14, 14, as shown in FIG. It was the same as Example 1 except that it was applied.

【0021】(実施例5)実施例5では、熱硬化性樹脂
16として上述の熱硬化性エポキシ樹脂を、図5に示す
ように、電極14、14の面以外の素体12の3面に塗
布した以外は実施例1と同じとした。
(Embodiment 5) In Embodiment 5, the above-mentioned thermosetting epoxy resin is used as the thermosetting resin 16 on the three surfaces of the element body 12 other than the surfaces of the electrodes 14 and 14, as shown in FIG. It was the same as Example 1 except that it was applied.

【0022】(実施例6)実施例6では、熱硬化性樹脂
16として上述の熱硬化性エポキシ樹脂を、図6に示す
ように、電極14、14の面以外の素体12の4面に塗
布した以外は実施例1と同じとした。
Example 6 In Example 6, the above-mentioned thermosetting epoxy resin was used as the thermosetting resin 16 on the four surfaces of the element body 12 other than the surfaces of the electrodes 14 and 14, as shown in FIG. It was the same as Example 1 except that it was applied.

【0023】なお、比較のために次の2種類の比較例1
および2の試料を作製した。試料の作製および測定は、
実施例1〜6の方法に準じた。
For comparison, the following two comparative examples 1
And 2 samples were made. Sample preparation and measurement
According to the methods of Examples 1 to 6.

【0024】(比較例1)比較例1では、熱硬化性樹脂
16として上述の熱硬化性エポキシ樹脂を塗布しなかっ
た以外は実施例1と同じとした。
Comparative Example 1 Comparative Example 1 was the same as Example 1 except that the above-mentioned thermosetting epoxy resin was not applied as the thermosetting resin 16.

【0025】(比較例2)比較例2では、熱硬化性樹脂
16として上述の熱硬化性エポキシ樹脂を、図7に示す
ように、素子全体(抵抗測定器の4端子接触部を除く)
に塗布した以外は実施例1と同じとした。
(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, the above-mentioned thermosetting epoxy resin was used as the thermosetting resin 16, and as shown in FIG. 7, the entire device (excluding the four-terminal contact portion of the resistance measuring device) was used.
The procedure was the same as in Example 1 except that the composition was applied to

【0026】上述の実施例1〜6と比較例1および2と
の初期の室温比抵抗、5回測定後の室温比抵抗および抵
抗のトリップ桁数についての測定結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of the measurement of the initial room temperature resistivity and the room temperature resistivity and the number of trip digits of the resistance after five measurements of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】また、表1には、実施例1〜6と比較例1
および2との初期から5回測定終了後までの室温比抵抗
の変化率および合否判定も示した。この場合、合否判定
は、初期から5回測定終了後までの室温比抵抗の変化率
が+200%以下で、トリップ桁数(条件:30℃−1
50℃または30℃−190℃)が5桁以上のものを合
格として「○」で示し、他のものを不合格として「×」
で示した。
Table 1 shows Examples 1 to 6 and Comparative Example 1.
Also, the rate of change of the room temperature resistivity and the pass / fail judgment from the initial stage of Nos. 2 and 5 to the end of the measurement five times are shown. In this case, the pass / fail judgment is based on the fact that the rate of change of the room temperature resistivity from the initial stage to the end of five measurements is + 200% or less and the number of trip digits (condition: 30 ° C.-1)
50 ° C or 30 ° C-190 ° C) with 5 digits or more as “Pass” and “X” with other things as “Fail”
Indicated by

【0029】表1から、実施例1〜6では、熱履歴印加
後も室温比抵抗の変化率が小さく、熱履歴に対して高い
安定性を示すことがわかる。また、実施例1〜6では、
充分な抵抗のトリップを示すこともわかる。それに対し
て、比較例1では、熱硬化性樹脂の塗布による素子変形
防止処理を行っていないため、熱履歴印加後の室温比抵
抗の変化率が大きいことがわかる。また、比較例2で
は、素子全体を熱硬化性樹脂で固めており、マトリック
ス樹脂の融解時の体積膨張が抑制されるため、抵抗のト
リップ桁数が小さいことがわかる。
From Table 1, it can be seen that, in Examples 1 to 6, the rate of change of the room temperature resistivity is small even after the application of the thermal history, indicating high stability against the thermal history. In Examples 1 to 6,
It can also be seen that it shows a trip of sufficient resistance. On the other hand, in Comparative Example 1, since the element deformation preventing treatment by applying the thermosetting resin was not performed, the rate of change in the room temperature resistivity after the application of the thermal history was large. Further, in Comparative Example 2, since the entire element was solidified with a thermosetting resin, and the volume expansion of the matrix resin upon melting was suppressed, the number of trip digits of the resistance was small.

【0030】図8はこの発明にかかる有機正特性サーミ
スタ素子の他の例を示す斜視図である。図8に示す有機
正特性サーミスタ素子10では、図3に示す有機正特性
サーミスタ素子10と比べて、素体12が4角柱状のチ
ップ型に形成される。また、素体12の両端面には、電
極14、14がそれぞれ形成される。さらに、素子12
の2側面だけでなく、電極14、14の端部にも、熱硬
化性樹脂16、16がそれぞれ形成される。図8に示す
有機正特性サーミスタ素子10でも、上述の各有機正特
性サーミスタ素子と同様に、この発明の効果を奏する。
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the organic positive temperature coefficient thermistor element according to the present invention. In the organic positive temperature coefficient thermistor element 10 shown in FIG. 8, the element body 12 is formed in a quadrangular prism chip type as compared with the organic positive temperature coefficient thermistor element 10 shown in FIG. Electrodes 14 and 14 are formed on both end surfaces of the element body 12, respectively. Further, the element 12
Thermosetting resins 16, 16 are formed not only on the two side surfaces, but also on the ends of the electrodes 14, 14, respectively. The organic positive temperature coefficient thermistor element 10 shown in FIG. 8 also achieves the effects of the present invention, similarly to the organic positive temperature coefficient thermistor elements described above.

【0031】なお、この発明にかかる有機正特性サーミ
スタ素子およびその製造方法は、上述の実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の要旨の範囲内で種々
に変更されてもよい。
The organic positive temperature coefficient thermistor element and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, but may be variously modified within the scope of the present invention.

【0032】[0032]

【発明の効果】この発明によれば、有機正特性サーミス
タ素子において、金属粉末が導電性粉末として使用さ
れ、かつ、溶融時の変形防止のために電極を具備してな
る面以外の面のうち少なくとも一部に熱硬化性樹脂が形
成されるので、低比抵抗と酸化および変形による抵抗変
化の抑制とを実現することができる。また、この発明に
よれば、有機正特性サーミスタ素子において、特に電極
を具備してなる面以外の面のうち少なくとも一部に熱硬
化性樹脂が形成されるので、マトリックス樹脂の融解時
の体積膨張は完全に抑制されることはなく、したがっ
て、充分な抵抗のトリップを得ることが可能となり、か
つ、放熱性が低下しないので保持電流値の低下を防止す
ることができる。
According to the present invention, in the organic positive temperature coefficient thermistor element, the metal powder is used as the conductive powder, and the surface other than the surface provided with the electrodes for preventing deformation during melting. Since the thermosetting resin is formed at least partially, low specific resistance and suppression of resistance change due to oxidation and deformation can be realized. Further, according to the present invention, in the organic positive temperature coefficient thermistor element, since the thermosetting resin is formed on at least a part of the surface other than the surface provided with the electrodes, the volume expansion at the time of melting of the matrix resin is achieved. Is not completely suppressed, so that it is possible to obtain a sufficient resistance trip, and it is possible to prevent a decrease in the holding current value because the heat radiation property does not decrease.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明が適用される有機正特性サーミスタ素
子の一例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an organic positive temperature coefficient thermistor element to which the present invention is applied.

【図2】この発明にかかる有機正特性サーミスタ素子の
一例を示す図解図である。
FIG. 2 is an illustrative view showing one example of an organic positive temperature coefficient thermistor element according to the present invention;

【図3】実施例1〜3の有機正特性サーミスタ素子を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an organic positive temperature coefficient thermistor element of Examples 1 to 3.

【図4】実施例4の有機正特性サーミスタ素子を示す斜
視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an organic positive temperature coefficient thermistor element of Example 4.

【図5】実施例5の有機正特性サーミスタ素子を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an organic positive temperature coefficient thermistor element of Example 5.

【図6】実施例6の有機正特性サーミスタ素子を示す斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an organic positive temperature coefficient thermistor element of Example 6.

【図7】比較例2の有機正特性サーミスタ素子を示す斜
視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an organic positive temperature coefficient thermistor element of Comparative Example 2.

【図8】この発明にかかる有機正特性サーミスタ素子の
他の例を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the organic positive temperature coefficient thermistor element according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 有機正特性サーミスタ素子 12 素体 14 電極 16 熱硬化性樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Organic positive temperature coefficient thermistor element 12 Element body 14 Electrode 16 Thermosetting resin

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリックス樹脂中に導電性粉末を分散
させてなる素体に一対の電極を具備してなる有機正特性
サーミスタ素子において、 前記導電性粉末として金属粉末が使用され、 前記電極を具備してなる面以外の面のうち少なくとも一
部に熱硬化性樹脂が形成されてなることを特徴とする、
有機正特性サーミスタ素子。
1. An organic positive temperature coefficient thermistor element comprising a matrix formed by dispersing a conductive powder in a matrix resin and comprising a pair of electrodes, wherein a metal powder is used as said conductive powder, and said electrode is provided. Characterized in that a thermosetting resin is formed on at least a part of the surface other than the surface that is formed,
Organic positive temperature coefficient thermistor element.
【請求項2】 前記金属粉末はニッケル粉末であること
を特徴とする、請求項1に記載の有機正特性サーミスタ
素子。
2. The organic positive temperature coefficient thermistor element according to claim 1, wherein said metal powder is nickel powder.
【請求項3】 前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂である
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の有
機正特性サーミスタ素子。
3. The organic positive temperature coefficient thermistor element according to claim 1, wherein said thermosetting resin is an epoxy resin.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006121049A (en) * 2004-09-03 2006-05-11 Tyco Electronics Corp Electrical device having oxygen barrier coating
WO2007052790A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Tyco Electronics Raychem K.K. Ptc device
US7573008B2 (en) 2005-12-28 2009-08-11 Tdk Corporation PTC element
CN1996513B (en) * 2006-12-27 2011-03-30 上海长园维安电子线路保护股份有限公司 A thermal concretion PTC thermal resistor and its making method
CN102477226A (en) * 2010-11-24 2012-05-30 沈阳建筑大学 High current resistant thermistor polymer composite material and preparation method thereof

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371459B2 (en) 2004-09-03 2008-05-13 Tyco Electronics Corporation Electrical devices having an oxygen barrier coating
US7632373B2 (en) 2004-09-03 2009-12-15 Tyco Electronics Corporation Method of making electrical devices having an oxygen barrier coating
JP2006121049A (en) * 2004-09-03 2006-05-11 Tyco Electronics Corp Electrical device having oxygen barrier coating
JP2012015553A (en) * 2004-09-03 2012-01-19 Tyco Electronics Corp Electrical devices having oxygen barrier coating
KR101318507B1 (en) * 2005-11-07 2013-10-16 타이코 일렉트로닉스 레이켐 케이. 케이. Ptc device
WO2007052790A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Tyco Electronics Raychem K.K. Ptc device
JPWO2007052790A1 (en) * 2005-11-07 2009-04-30 タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 PTC device
US8164415B2 (en) 2005-11-07 2012-04-24 Tyco Electronics Japan G.K. PTC device
JP2016157981A (en) * 2005-11-07 2016-09-01 Littelfuseジャパン合同会社 Ptc device
JP2013138235A (en) * 2005-11-07 2013-07-11 Tyco Electronics Japan Kk Ptc device
US7573008B2 (en) 2005-12-28 2009-08-11 Tdk Corporation PTC element
CN1996513B (en) * 2006-12-27 2011-03-30 上海长园维安电子线路保护股份有限公司 A thermal concretion PTC thermal resistor and its making method
CN102477226B (en) * 2010-11-24 2014-01-15 沈阳建筑大学 High current resistant thermistor polymer composite material and preparation method thereof
CN102477226A (en) * 2010-11-24 2012-05-30 沈阳建筑大学 High current resistant thermistor polymer composite material and preparation method thereof

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