JP2002260902A - チップ形ｐｔｃサーミスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正の温度係数特性を有する導電性ポリマを用
いたチップ形ＰＴＣサーミスタにおいて、素子の対向電
極面積を小さくすることなく、抵抗値上昇率の大きなチ
ップ形ＰＴＣサーミスタを提供することを目的とする。 【解決手段】 ＰＴＣ特性を有する導電性ポリマ１１
と、導電性ポリマ１１の第１面の一部を含んで設けた第
１の電極１３ａと、導電性ポリマ１１の第１面に対向す
る第２面の少なくとも一部を含むとともに導電性ポリマ
１１の第１面まで設けられた第２の電極１３ｂと、第１
の電極１３ａと第２の電極１３ｂとの間の導電性ポリマ
１１の第１面に設けた溝１４とを備え、同一平面に設け
られた電極間の導電性ポリマ１１に溝１４が設けられて
いることにより、同一平面内での電流経路を制限でき、
抵抗値上昇率の大きなチップ形サーミスタを提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正の温度係数（Ｐ
ｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆ
ｉｃｉｅｎｔ、以下「ＰＴＣ」と記す）特性を有する導
電性ポリマを用いたチップ形ＰＴＣサーミスタに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＴＣサーミスタは過電流保護素子とし
て使用でき、電気回路に過電流が流れると、ＰＴＣ特性
を有する導電性ポリマが自己発熱し、導電性ポリマが熱
膨張して高抵抗に変化し、電流を安全な微小領域まで減
衰させるものである。

【０００３】以下、従来のチップ形ＰＴＣサーミスタに
ついて説明する。

【０００４】従来のチップ形ＰＴＣサーミスタとして
は、特表平９−５０３０９７号公報に示されているよう
に、ＰＴＣ特性を有する抵抗体から成り、第１面、第２
面を有し、第１面と第２面との間を通る開口を規定する
ＰＴＣ抵抗素子と、前記開口の内部に位置し、ＰＴＣ素
子の第１面、第２面との間を通り、上記ＰＴＣ素子に固
定される横方向の導電部材と、上記ＰＴＣ素子の第１面
に固定され、上記横方向の導電部材へ物理的かつ電気的
に接続される第１層状導電部材とを有するチップ形ＰＴ
Ｃサーミスタが開示されている。図１２（ａ）は従来の
チップ形ＰＴＣサーミスタを示す断面図、図１２（ｂ）
は同上面図である。図１２（ａ）、図１２（ｂ）におい
て、１はＰＴＣ特性を有する導電性特性を有する導電性
ポリマよりなる抵抗体であり、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
は金属箔よりなる電極、３ａ，３ｂはスルーホールによ
る開口部、４ａ，４ｂはスルーホールによる開口部３
ａ，３ｂの内部に形成され、電極２ａと２ｄおよび電極
２ｂと２ｃを電気的に接続するめっきによる導電部材で
ある。

【０００５】また、本発明者らは、上記従来のチップ形
ＰＴＣサーミスタに対して、実装時のはんだ付け部の外
観検査が容易で、かつフローはんだ付けを可能にするた
めに、ＰＴＣ特性を有する導電性ポリマと、前記導電性
ポリマの第１面に位置する第１の主電極および第１の副
電極と、前記導電性ポリマの第１面に対向する第２面に
位置する第２の主電極と第２の副電極と、前記導電性ポ
リマの一方の側面および対向する側面に形成された第１
および第２の側面電極とを有するチップ形ＰＴＣサーミ
スタを考案している。

【０００６】図１３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれこのチッ
プ形ＰＴＣサーミスタの斜視図、断面図および分解斜視
図である。

【０００７】図１３（ａ）〜（ｃ）において、５はポリ
エチレン等の高分子材料にカーボンブラック等の導電性
粒子が混在されたシート状の導電性ポリマである。６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは金属箔よりなる電極であり、７
ａ，７ｂは電極６ａと６ｄおよび６ｂと６ｃを電気的に
接続するめっきによる側面電極である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチップ形ＰＴＣサーミスタの構造では、耐電圧特性
を上げるために抵抗値上昇率の大きい導電性ポリマ材料
を使用する場合に、主要な電流経路である電極２ａ，２
ｃの間だけでなく、同一平面上にある電極２ａ，２ｂの
間、または電極２ｃ，２ｄの間にも電流経路が存在する
ため、過電流が流れた際の素子の抵抗値上昇率を大きく
できないという課題を有していた。また、同一平面上に
ある電極間の電流経路を制限するため、電極２ａ，２ｂ
の間、および、電極２ｃ，２ｄの間の間隔を広げると、
素子の対向電極面積が小さくなり、素子の抵抗値が高く
なるという課題を有していた。

【０００９】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、素子の対向電極面積を小さくすることなく、抵抗値
上昇率の大きなチップ形ＰＴＣサーミスタを提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のチップ形ＰＴＣサーミスタは、ＰＴＣ特性を
有する導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１面の一
部を含んで設けた第１の電極と、前記導電性ポリマの第
１面に対向する第２面の少なくとも一部を含むとともに
前記導電性ポリマの第１面まで設けられた第２の電極
と、前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記導電
性ポリマの第１面に溝または穴または孔を設けたもの
で、この構成によれば、素子に過電流が流れた際の抵抗
値上昇率を大きくでき、耐電圧を高くできるという作用
を有するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ＰＴＣ特性を有する導電性ポリマと、前記導電性ポ
リマの第１面の一部を含んで設けた第１の電極と、前記
導電性ポリマの第１面に対向する第２面の少なくとも一
部を含むとともに前記導電性ポリマの第１面まで設けら
れた第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極と
の間の前記導電性ポリマの第１面に設けた溝、穴または
孔とを有することを特徴とするチップ形ＰＴＣサーミス
タであり、第１面上にある第１の電極と第２の電極との
間の前記導電性ポリマに空間を設けて、同一面内の電極
間の電流経路を制限するとともに、前記空間近傍の前記
導電性ポリマの膨張を容易にすることにより、過電流が
流れた際の素子の抵抗値上昇率を大きくすることができ
るという作用を有するものである。

【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、ＰＴＣ
特性を有する導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１
面に位置する第１の主電極と、前記第１の主電極と同じ
面に位置し、かつ前記第１の主電極と独立した第１の副
電極と、前記導電性ポリマの第１面に対向する第２面に
位置する第２の主電極と、前記第２の主電極と同じ面に
位置し、かつ前記第２の主電極と独立した第２の副電極
と、少なくとも前記導電性ポリマの第１の側面に設けら
れ、かつ前記第１の主電極と前記第２の副電極とを電気
的に接続する第１の側面電極と、少なくとも前記導電性
ポリマの第１の側面に対向する第２の側面に設けられ、
かつ前記第１の副電極と前記第２の主電極とを電気的に
接続する第２の側面電極と、前記第１の主電極と前記第
１の副電極との間の前記導電性ポリマＰＴＣの第１面、
または、前記第２の主電極と前記第２の副電極との間の
前記導電性ポリマの第２面のいずれか一方、もしくは両
方に設けた溝、穴または孔を有することを特徴とするチ
ップ形ＰＴＣサーミスタであり、製品の両側の側面に電
極を有することによってプリント基板への実装の信頼性
を高くすることができ、かつ、同一平面上にある主電極
と副電極との間の前記導電性ポリマに空間を設けて同一
面内の電極間の電流経路を制限するとともに、前記空間
近傍の前記導電性ポリマの膨張を容易にすることによ
り、過電流が流れた際の素子の抵抗値上昇率を大きくす
ることができるという作用を有するものである。

【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、ＰＴＣ
特性を有する導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１
面に位置する第１の主電極と、前記第１の主電極と同じ
面に位置し、かつ前記第１の主電極と独立した第１の副
電極と、前記導電性ポリマの第１面に対向する第２面に
位置する第２の主電極と、前記第２の主電極と同じ面に
位置し、かつ前記第２の主電極と独立した第２の副電極
と、少なくとも前記導電性ポリマの第１の側面に設けら
れ、かつ前記第１の主電極と前記第２の主電極とを電気
的に接続する第１の側面電極と、少なくとも前記導電性
ポリマの第１の側面に対向する第２の側面に設けられ、
かつ前記第１の副電極と前記第２の副電極とを電気的に
接続する第２の側面電極と、前記導電性ポリマの内部に
位置して前記第１、第２の主電極に平行に設けられた奇
数の内層主電極と、前記内層主電極と同じ面に位置し、
かつこの内層主電極と独立した奇数の内層副電極とを備
え、前記第１の主電極に対向する前記内層主電極は前記
第２の側面電極に電気的に接続し、かつ前記第１の主電
極に対向する前記内層主電極と同じ面に位置する前記内
層副電極は前記第１の側面電極に電気的に接続し、さら
に隣り合う前記内層主電極および内層副電極は前記第１
の側面電極と前記第２の側面電極に交互に電気的に接続
してなるチップ形ＰＴＣサーミスタにおいて、前記第１
の主電極と前記第１の副電極との間の前記導電性ポリマ
の第１面に設けた溝、穴もしくは孔、または、前記第２
の主電極と前記第２の副電極との間の前記導電性ポリマ
の第２面に設けた溝、穴もしくは孔、または、前記内層
主電極と内層副電極との間の前記導電性ポリマに設けた
空間のうち、少なくとも一つを有することを特徴とする
チップ形ＰＴＣサーミスタであり、積層構造によって電
極面積を大きくすることにより、素子の抵抗値を小さく
することができ、かつ、同一平面上にある主電極と副電
極との間の前記導電性ポリマに空間を設けて同一面内の
電極間の電流経路を制限するとともに、前記空間近傍の
前記導電性ポリマの膨張を容易にすることにより、過電
流が流れた際の素子の抵抗値上昇率を大きくすることが
できるという作用を有するものである。

【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、ＰＴＣ
特性を有する導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１
面に位置する第１の主電極と、前記第１の主電極と同じ
面に位置し、かつ前記第１の主電極と独立した第１の副
電極と、前記導電性ポリマの第１面に対向する第２面に
位置する第２の主電極と、前記第２の主電極と同じ面に
位置し、かつ前記第２の主電極と独立した第２の副電極
と、少なくとも前記導電性ポリマの第１の側面に設けら
れ、かつ前記第１の主電極と前記第２の副電極とを電気
的に接続する第１の側面電極と、少なくとも前記導電性
ポリマの第１の側面に対向する第２の側面に設けられ、
かつ前記第１の副電極と前記第２の主電極とを電気的に
接続する第２の側面電極と、前記導電性ポリマの内部に
位置して前記第１、第２の主電極に平行に設けられた偶
数の内層主電極と、前記内層主電極と同じ面に位置し、
かつこの内層主電極と独立した偶数の内層副電極とを備
え、前記第１の主電極に対向する前記内層主電極は前記
第２の側面電極に電気的に接続し、かつ前記第１の主電
極に対向する前記内層主電極と同じ面に位置する前記内
層副電極は前記第１の側面電極に電気的に接続し、さら
に隣り合う前記内層主電極および内層副電極は前記第１
の側面電極と前記第２の側面電極に交互に電気的に接続
してなるチップ形ＰＴＣサーミスタにおいて、前記第１
の主電極と前記第１の副電極との間の前記導電性ポリマ
の第１面に設けた溝、穴もしくは孔、または、前記第２
の主電極と前記第２の副電極との間の前記導電性ポリマ
の第２面に設けた溝、穴もしくは孔、または、前記内層
主電極と内層副電極との間の前記導電性ポリマに設けた
空間のうち、少なくとも一つを有することを特徴とする
チップ形ＰＴＣサーミスタであり、積層構造によって電
極面積を大きくすることにより、素子の抵抗値を小さく
することができ、かつ、同一平面上にある主電極と副電
極との間の前記導電性ポリマに空間を設けて同一面内の
電極間の電流経路を制限するとともに、前記空間近傍の
前記導電性ポリマの膨張を容易にすることにより、過電
流が流れた際の素子の抵抗値上昇率を大きくすることが
できるという作用を有するものである。

【００１５】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１におけるチップ形ＰＴＣサーミスタについて、図面
を参照しながら説明する。

【００１６】図１（ａ）は本発明の実施の形態１におけ
るチップ形ＰＴＣサーミスタの斜視図、図１（ｂ）は図
１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【００１７】図１（ａ）、図１（ｂ）において、１１は
結晶性ポリマである高密度ポリエチレンと導電性粒子で
あるカーボンブラック等との混合物からなる直方体形状
をしたＰＴＣ特性を有する導電性ポリマである。１２ａ
は導電性ポリマ１１の第１面に位置する第１の内部電極
であり、１２ｂは導電性ポリマ１１の第１面に対向する
第２面に位置する第２の内部電極であり、それぞれ銅あ
るいはニッケル等の金属箔からなる。１３ａは第１の内
部電極１２ａを覆うように設けられたニッケルめっき層
からなる第１の外部電極であり、１３ｂは導電性ポリマ
１１の第１の側面および第２の内部電極１２ｂを覆うよ
うに設けられたニッケルめっき層からなる第２の外部電
極である。１４は第１の外部電極１３ａと第２の外部電
極１３ｂとの間の導電性ポリマ１１の第１面に設けられ
た溝である。以上のように構成されたチップ形ＰＴＣサ
ーミスタについて、次に本発明の実施の形態１における
チップ形ＰＴＣサーミスタの製造方法について図面を参
照しながら説明する。

【００１８】図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜
（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１
におけるチップ形ＰＴＣサーミスタの製造方法を示す工
程図である。

【００１９】まず、結晶化度７０〜９５％の高密度ポリ
エチレン４２重量％と、ファーネス法で製造した平均粒
径４０〜９０ｎｍ、比表面積２０〜５０ｍ²／ｇのカー
ボンブラック５７重量％と、酸化防止剤１重量％とを約
１７０℃に加熱した２本熱ロールにより約２０分間混合
し、そして前記混合物を２本熱ロールからシート状で取
り出し、図２（ａ）に示す厚みが約０．１６ｍｍのシー
ト状の導電性ポリマ２１を作製した。

【００２０】次に、約８０μｍの電解銅箔に金型プレス
によりパターン形成を行い、図２（ｂ）に示す内部電極
２２ａ，２２ｂを作製した。ここで用いた電解銅箔は銅
箔の表面を電解質で粗面化したもので、このような内部
電極２２ａ，２２ｂを用いることによって、シート状の
導電性ポリマ２１と内部電極２２ａ，２２ｂとの接着強
度が増し、接着面の剥がれが起こりにくくなるものであ
る。

【００２１】図２（ｂ）の２３は後工程で個片状に分割
したときに第１の外部電極１３ａと第２の外部電極１３
ｂを独立させるためのギャップを形成する溝であり、２
４ａ，２４ｂは個片状に分割するときに、電解銅箔を切
断する部分を減らし、分割時の電解銅箔のダレやバリを
無くするためと、電解銅箔を切断することにより側面へ
の電解銅箔の断面が露出し、電解銅箔が酸化したり、実
装時にはんだによるショートが起こるのを防ぐための溝
である。

【００２２】次に、図２（ｃ）に示すように、シート状
の導電性ポリマ２１の上下に内部電極２２ａ，２２ｂを
重ね、温度１７５℃、真空度約２０Ｔｏｒｒ、面圧力約
７５ｋｇ／ｃｍ²で約１分間の真空熱プレスにより加熱
加圧成形し、一体化した図３（ａ）に示す第１のシート
２５を作製した。

【００２３】その後、一体化したシート２５を熱処理
（１１０℃〜１２０℃で１時間）した後、電子線照射装
置内で電子線を約４０Ｍｒａｄ照射し、高密度ポリエチ
レンの架橋を行った。

【００２４】次に、図３（ｂ）に示すように、ダイシン
グにより、細長い一定間隔の穴または孔２６を所望のチ
ップ形ＰＴＣサーミスタの長手方向の幅を残して形成し
た。

【００２５】次に、図３（ｃ）に示すように、穴または
孔２６を形成したシート２５の上面の溝２３を覆うよう
に、めっきレジストをスクリーン印刷し、ＵＶ硬化炉で
片面ずつ硬化してめっきレジスト膜２７を形成した。

【００２６】次に、図４（ａ）に示すようにシート２５
のめっきレジスト膜２７が形成されていない部分と穴ま
たは孔２６の内壁に、スルファミン酸ニッケル浴中で約
１００分間、電流密度約４Ａ／ｄｍ²の条件でニッケル
めっきを行った後、めっきレジストを除去して、約５０
μｍのニッケルめっき層からなる外部電極２８を形成し
た。

【００２７】次に、図４（ｂ）に示すようにシート２５
のギャップを形成する溝２３の導電性ポリマ２１にダイ
シングによって溝２９を形成した。なお、溝２９を形成
する手段として、レーザトリミングを用いてもよい。

【００２８】その後、図４（ｂ）に示すシート２５をダ
イシングにより個片に分割し、図４（ｃ）に示す本発明
のチップ形ＰＴＣサーミスタ３０を作製した。

【００２９】本製品は、第１面を下側にして第１の外部
電極および第１面に設けられた第２の外部電極のそれぞ
れ少なくとも一部がランド上に乗るようにプリント基板
に実装することで、第１の外部電極と第２の外部電極と
の間の導通が得られる。

【００３０】以下に、本発明において、素子の対向電極
面積を小さくすることなく、抵抗値上昇率の大きなチッ
プ形ＰＴＣサーミスタを提供するために、第１の外部電
極１３ａと第２の外部電極１３ｂとの間の導電性ポリマ
１１の第１面に溝１４を設けたことの効果について説明
する。

【００３１】この実施の形態１に記載した構成のチップ
形ＰＴＣサーミスタと、その比較例として、溝１４を設
けていない構成のチップ形ＰＴＣサーミスタを作製し
た。

【００３２】実施の形態１および比較例の抵抗温度特性
を図１４に示す。この図１４に示すように、比較例より
も実施の形態１の方が抵抗値変化率が大きいことがわか
った。

【００３３】以上のことから、抵抗値上昇率の大きなチ
ップ形ＰＴＣサーミスタを提供するために、第１の外部
電極１３ａと第２の外部電極１３ｂとの間の導電性ポリ
マ１１の第１面に溝１４を設けたことは非常に効果的で
あると言える。

【００３４】なお、実施の形態１では、溝２９を形成す
るためにダイシングあるいはレーザトリミングを用いた
が、予め導電性ポリマ２１をパターン状に打ち抜いたも
のを内部電極２２ａ，２２ｂと加熱加圧成形してもよ
い。

【００３５】また、溝１４の形状を、穴、長穴、あるい
は電極の一部を貫通した孔の形状としても同様の効果が
得られる。

【００３６】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２におけるチップ形ＰＴＣサーミスタについて、図面
を参照しながら説明する。

【００３７】図５（ａ）は本発明の実施の形態２におけ
るチップ形ＰＴＣサーミスタの斜視図、図５（ｂ）は図
５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【００３８】図５（ａ）、図５（ｂ）において、３１は
結晶性ポリマである高密度ポリエチレンと導電性粒子で
あるカーボンブラック等との混合物からなる直方体形状
をしたＰＴＣ特性を有する導電性ポリマである。３２ａ
は導電性ポリマ３１の第１面に位置する第１の主電極で
あり、３２ｂは第１の主電極３２ａと同じ面に位置し、
かつ第１の主電極３２ａと独立した第１の副電極であ
り、３２ｃは導電性ポリマ３１の第１面に対向する第２
面に位置する第２の主電極であり、３２ｄは第２の主電
極３２ｃと同じ面に位置し、かつ第２の主電極３２ｃと
独立した第２の副電極であり、それぞれ銅あるいはニッ
ケル等の金属箔からなる。３３ａは導電性ポリマ３１の
第１の側面および第１の主電極３２ａの端縁部と第２の
副電極３２ｄとに回り込むように設けられ、かつ第１の
主電極３２ａと第２の副電極３２ｄとを電気的に接続す
るニッケルめっき層からなる第１の側面電極であり、３
３ｂは第１の側面電極３３ａに対向する導電性ポリマ３
１の第２の側面および第２の主電極３２ｃの端縁部と第
１の副電極３２ｂとに回り込むように設けられ、かつ第
２の主電極３２ｃと第１の副電極３２ｂとを電気的に接
続するニッケルめっき層からなる第２の側面電極であ
る。３４ａは第１の主電極３２ａと第１の副電極３２ｂ
の間の導電性ポリマ３１の第１面に設けられた溝であ
る。３４ｂは第２の主電極３２ｃと第２の副電極３２ｄ
の間の導電性ポリマ３１の第２面に設けられた溝であ
る。３５ａ，３５ｂは導電性ポリマ３１の第１面と第２
面の最外層に設けられたエポキシ混合アクリル系樹脂か
らなる第１、第２の保護コートである。

【００３９】以上のように構成されたチップ形ＰＴＣサ
ーミスタについて、次に製造方法を図面を参照しながら
説明する。

【００４０】図６（ａ）〜（ｃ）、図７（ａ）〜
（ｃ）、図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２
におけるチップ形ＰＴＣサーミスタの製造方法を示す工
程図である。

【００４１】まず、実施の形態１と同様にして、図６
（ａ）に示す導電性ポリマ４１を作製した。

【００４２】次に、約８０μｍの電解銅箔に金型プレス
によりパターン形成を行い、図６（ｂ）に示す電極４２
を作製した。図６（ｂ）の４３は後工程で個片状に分割
したときに主電極と副電極を独立させるためのギャップ
を形成する溝であり、４４は個片状に分割するときに、
電解銅箔を切断する部分を減らし、分割時の電解銅箔の
ダレやバリを無くするためと、電解銅箔を切断すること
により側面への電解銅箔の断面が露出し、電解銅箔が酸
化したり、実装時にはんだによるショートが起こるのを
防ぐための溝である。

【００４３】次に、図６（ｃ）に示すように、シート状
の導電性ポリマ４１の上下に電極４２を重ね、温度１７
５℃、真空度約２０Ｔｏｒｒ、面圧力約７５ｋｇ／ｃｍ
²で約１分間の真空熱プレスにより加熱加圧成形し、一
体化した図７（ａ）に示すシート４５を作製した。

【００４４】その後、一体化したシート４５を熱処理
（１１０℃〜１２０℃で１時間）した後、電子線照射装
置内で電子線を約４０Ｍｒａｄ照射し、高密度ポリエチ
レンの架橋を行った。

【００４５】次に、図７（ｂ）に示すように、ダイシン
グにより、細長い一定間隔の穴または孔４６を所望のチ
ップ形ＰＴＣサーミスタの長手方向の幅を残して形成し
た。

【００４６】次に、図７（ｃ）に示すように、穴または
孔４６を形成したシート４５の上下面に穴または孔４６
の周辺を除いて、エポキシ混合アクリル系のＵＶ硬化と
熱硬化との併用硬化型樹脂をスクリーン印刷し、ＵＶ硬
化炉で片面ずつ仮硬化し、その後、熱硬化炉で両面同時
に本硬化を行って保護コート４７を形成した。

【００４７】次に、図８（ａ）に示すようにシート４５
の保護コート４７が形成されていない部分と穴または孔
４６の内壁に、スルファミン酸ニッケル浴中で約４０分
間、電流密度約４Ａ／ｄｍ²の条件で、約２０μｍのニ
ッケルめっき層からなる側面電極４８を形成した。

【００４８】次に、図８（ｂ）に示すように第１、第２
の主電極３２ａ，３２ｃと第１、第２の副電極３２ｂ，
３２ｄの間にダイシングによって溝４９を設ける。な
お、溝４９を設ける手段として、レーザトリミングを用
いてもよい。

【００４９】その後、図８（ｂ）に示すシート４５をダ
イシングにより個片に分割し、図８（ｃ）に示す本発明
のチップ形ＰＴＣサーミスタ５０を作製した。

【００５０】なお、実施の形態２では、溝４９を形成す
るためにダイシングあるいはレーザトリミングを用いた
が、予め導電性ポリマ４１をパターン状に打ち抜いたも
のを電極４２と加熱加圧成形してもよい。

【００５１】また、溝３４ａ，３４ｂを、穴、長穴、あ
るいは主電極の一部を貫通した孔の形状としても同様の
効果が得られる。

【００５２】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３におけるチップ形ＰＴＣサーミスタについて、図面
を参照しながら説明する。

【００５３】図９（ａ）は本発明の実施の形態３におけ
るチップ形ＰＴＣサーミスタの斜視図、図９（ｂ）は図
９（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【００５４】図９（ａ）、図９（ｂ）において、５１は
結晶性ポリマである高密度ポリエチレンと導電性粒子で
あるカーボンブラック等との混合物からなる直方体形状
をしたＰＴＣ特性を有する導電性ポリマである。５２ａ
は導電性ポリマ５１の第１面に位置する第１の主電極で
あり、５２ｂは第１の主電極５２ａと同じ面に位置し、
かつ第１の主電極５２ａと独立した第１の副電極であ
り、５２ｃは導電性ポリマ５１の第１面に対向する第２
面に位置する第２の主電極であり、５２ｄは第２の主電
極５２ｃと同じ面に位置し、かつ第２の主電極５２ｃと
独立した第２の副電極であり、それぞれ銅あるいはニッ
ケル等の金属箔からなる。５３ａは導電性ポリマ５１の
第１の側面および第１の主電極５２ａの端縁部と第２の
副電極５２ｄとに回り込むように設けられ、かつ第１の
主電極５２ａと第２の副電極５２ｄとを電気的に接続す
るニッケルめっき層からなる第１の側面電極であり、５
３ｂは第１の側面電極５３ａに対向する導電性ポリマ５
１の第２の側面および第２の主電極５２ｃの端縁部と第
１の副電極５２ｂとに回り込むように設けられ、かつ第
２の主電極５２ｃと第１の副電極５２ｂとを電気的に接
続するニッケルめっき層からなる第２の側面電極であ
る。５４ａは、導電性ポリマ５１の内部に位置して第
１、第２の主電極５２ａ，５２ｃに平行に設けられ、第
２の側面電極５３ｂと電気的に接続された第１の内層主
電極、５４ｂは第１の内層主電極５４ａと同じ面に位置
し、かつこの第１の内層主電極５４ａと独立し第１の側
面電極５３ａと電気的に接続された第１の内層副電極で
あり、５４ｃは、導電性ポリマ５１の内部に位置して第
１、第２の主電極５２ａ，５２ｃに平行に設けられ、第
１の側面電極５３ａと電気的に接続された第２の内層主
電極、５４ｄは第２の内層主電極５４ｃと同じ面に位置
し、かつこの第２の内層主電極５４ｃと独立し第２の側
面電極５３ｂと電気的に接続された第２の内層副電極で
あり、そしてこれらは銅あるいはニッケル等の金属箔か
らなるものである。５５ａは第１の主電極５２ａと第１
の副電極５２ｂとの間の導電性ポリマ５１の第１面に設
けられた溝であり、５５ｂは第２の主電極５２ｃと第２
の副電極５２ｄとの間の導電性ポリマ５１の第２面に設
けられた溝であり、５５ｃは第１の内層主電極５４ａと
第１の内層副電極５４ｂとの間に設けられた導電性ポリ
マ５１の第３の側面から第４の側面に貫通した孔であ
り、５５ｄは第２の内層主電極５４ｃと第２の内層副電
極５４ｄとの間に設けられた導電性ポリマ５１の第３の
側面から第４の側面に貫通した孔である。５６ａ，５６
ｂは導電性ポリマ５１の第１面と第２面の最外層に設け
られたエポキシ混合アクリル系樹脂からなる第１、第２
の保護コートである。

【００５５】以上のように構成されたチップ形ＰＴＣサ
ーミスタについて、次に製造方法を図面を参照しながら
説明する。

【００５６】図１０（ａ），（ｂ）、図１１（ａ），
（ｂ）は、本発明の実施の形態３におけるチップ形ＰＴ
Ｃサーミスタの製造方法を示す工程図である。

【００５７】本発明の実施の形態２と同様に図１０
（ａ）に示すシート状の導電性ポリマ６１および電極６
２を作製した。次に図１０（ｂ）に示すようにシート状
の導電性ポリマ６１に金型プレスによりパターン形成を
行い、内層用のシート状導電性ポリマ６３を作製した。
次に図１１（ａ）に示すようにシート状の導電性ポリマ
６１，６３および電極６２を交互に重ね、加熱加圧成形
して図１１（ｂ）に示す第１のシート６４を作製する。
以下、本実施の形態２と同様に製造し、本発明のチップ
形サーミスタを作製した。

【００５８】なお、実施の形態３では内層主電極が２枚
の場合について示したが、内層主電極が１枚、あるいは
３枚以上の場合にも同様の効果が得られる。

【００５９】また、孔５５ｃ，５５ｄを一方の開口部が
閉じた穴の形状あるいは両方の開口部が閉じた空孔の形
状にしても同等の効果が得られる。

【００６０】次に、本発明においてチップ形ＰＴＣサー
ミスタの十分な抵抗値上昇率を得るために、主電極と副
電極との間の導電性ポリマに溝、穴または孔を設けたこ
との必要性について説明する。

【００６１】本発明の実施の形態３に記載した製造方法
で、第１の主電極５２ａと第１の副電極５２ｂの間、第
２の主電極５２ｃと第２の副電極５２ｄの間の導電性ポ
リマ５１に溝５５ａ，５５ｂを設け、かつ、内層主電極
５４ａ，５４ｃと内層副電極５４ｂ，５４ｄの間の導電
性ポリマに孔５５ｃ，５５ｄを設けたサンプルと設けな
いサンプルをそれぞれ作製した。

【００６２】第１の主電極５２ａと第１の副電極５２ｂ
の間、第２の主電極５２ｃと第２の副電極５２ｄの間の
導電性ポリマ５１に溝５５ａ，５５ｂを設け、かつ、内
層主電極５４ａ，５４ｃと内層副電極５４ｂ，５４ｄの
間の導電性ポリマ５１に孔５５ｃ，５５ｄを設けたこと
による抵抗値上昇率の違いを確認するために、サンプル
をそれぞれ５個ずつプリント基板に実装し、恒温槽中で
２５℃から１５０℃まで２℃／分で上昇させ各温度でサ
ンプルの抵抗値を測定した。その結果、溝および貫通孔
を設けた場合には、設けない場合と比較して、１２５℃
到達抵抗値が大きくなっていることが確認できた。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明のチップ形ＰＴＣサ
ーミスタは、ＰＴＣ特性を有する導電性ポリマと、前記
導電性ポリマの第１面の一部を含んで設けた第１の電極
と、前記導電性ポリマの第１面に対向する第２面の少な
くとも一部を含むとともに前記導電性ポリマの第１面ま
で設けられた第２の電極と、前記第１の電極と前記第２
の電極との間の前記導電性ポリマの第１面に溝、穴また
は孔を設けたもので、この構成によれば、第１面上にあ
る第１の電極と第２の電極との間の前記導電性ポリマに
空間を設けて、同一面内の電極間の電流経路を制限する
とともに、前記空間近傍の導電性ポリマの膨張を容易に
することにより、過電流が流れた際の素子の抵抗値上昇
率を大きくすることができるという効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるチップ形
ＰＴＣサーミスタの斜視図 （ｂ）図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図

【図２】（ａ）〜（ｃ）同製造方法を示す工程図

【図３】（ａ）〜（ｃ）同製造方法を示す工程図

【図４】（ａ）〜（ｃ）同製造方法を示す工程図

【図５】（ａ）本発明の実施の形態２におけるチップ形
ＰＴＣサーミスタの斜視図 （ｂ）図５（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図

【図６】（ａ）〜（ｃ）同製造方法を示す工程図

【図７】（ａ）〜（ｃ）同製造方法を示す工程図

【図８】（ａ）〜（ｃ）同製造方法を示す工程図

【図９】（ａ）本発明の実施の形態３におけるチップ形
ＰＴＣサーミスタの斜視図 （ｂ）図９（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図

【図１０】（ａ），（ｂ）同製造方法を示す工程図

【図１１】（ａ），（ｂ）同製造方法を示す工程図

【図１２】（ａ）従来のチップ形ＰＴＣサーミスタの断
面図 （ｂ）図１２（ａ）の上面図

【図１３】（ａ）他の従来例を説明するチップ形ＰＴＣ
サーミスタの斜視図 （ｂ）図１３（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図 （ｃ）同分解斜視図

【図１４】本発明の実施の形態１におけるチップ形ＰＴ
Ｃサーミスタと比較例のチップ形ＰＴＣサーミスタの抵
抗温度特性図

【符号の説明】

１１，３１，５１ 導電性ポリマ １２ａ 第１の内部電極 １２ｂ 第２の内部電極 １３ａ 第１の外部電極 １３ｂ 第２の外部電極 １４ 溝 ３２ａ，５２ａ 第１の主電極 ３２ｂ，５２ｂ 第１の副電極 ３２ｃ，５２ｃ 第２の主電極 ３２ｄ，５２ｄ 第２の副電極 ３３ａ，５３ａ 第１の側面電極 ３３ｂ，５３ｂ 第２の側面電極 ３４ａ，３４ｂ，５５ａ，５５ｂ 主電極と副電極との
間の導電性ポリマに設けられた溝 ５４ａ 第１の内層主電極 ５４ｂ 第１の内層副電極 ５４ｃ 第２の内層主電極 ５４ｄ 第２の内層副電極 ５５ｃ，５５ｄ 内層主電極と内層副電極との間の導電
性ポリマに設けられた孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池内 揮好 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E034 AA07 AB01 AC09 DA02 DB01 DC03 DC10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＴＣ特性を有する導電性ポリマと、前
   記導電性ポリマの第１面の一部を含んで設けた第１の電
   極と、前記導電性ポリマの第１面に対向する第２面の少
   なくとも一部を含むとともに前記導電性ポリマの第１面
   まで設けられた第２の電極と、前記第１の電極と前記第
   ２の電極との間の前記導電性ポリマの第１面に設けた
   溝、穴または孔とを有することを特徴とするチップ形Ｐ
   ＴＣサーミスタ。
2. 【請求項２】 直方体形状をなしかつＰＴＣ特性を有す
   る導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１面に位置す
   る第１の主電極と、前記第１の主電極と同じ面に位置し
   かつ前記第１の主電極と独立した第１の副電極と、前記
   導電性ポリマの第１面に対向する第２面に位置する第２
   の主電極と、前記第２の主電極と同じ面に位置しかつ前
   記第２の主電極と独立した第２の副電極と、少なくとも
   前記導電性ポリマの第１の側面に設けられかつ前記第１
   の主電極と前記第２の副電極とを電気的に接続する第１
   の側面電極と、少なくとも前記導電性ポリマの第１の側
   面に対向する第２の側面に設けられかつ前記第１の副電
   極と前記第２の主電極とを電気的に接続する第２の側面
   電極と、前記第１の主電極と前記第１の副電極との間の
   前記導電性ポリマの第１面、または、前記第２の主電極
   と前記第２の副電極の間の前記導電性ポリマの第２面の
   いずれか一方、もしくは両方に設けた溝、穴または孔を
   有することを特徴とするチップ形ＰＴＣサーミスタ。
3. 【請求項３】 直方体形状をなしかつＰＴＣ特性を有す
   る導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１面に位置す
   る第１の主電極と、前記第１の主電極と同じ面に位置し
   かつ前記第１の主電極と独立した第１の副電極と、前記
   導電性ポリマの第１面に対向する第２面に位置する第２
   の主電極と、前記第２の主電極と同じ面に位置しかつ前
   記第２の主電極と独立した第２の副電極と、少なくとも
   前記導電性ポリマの第１の側面に設けられかつ前記第１
   の主電極と前記第２の主電極とを電気的に接続する第１
   の側面電極と、少なくとも前記導電性ポリマの第１の側
   面に対向する第２の側面に設けられかつ前記第１の副電
   極と前記第２の副電極とを電気的に接続する第２の側面
   電極と、前記導電性ポリマの内部に位置して前記第１、
   第２の主電極に平行に設けられた奇数の内層主電極と、
   前記内層主電極と同じ面に位置しかつこの内層主電極と
   独立した奇数の内層副電極とを備え、前記第１の主電極
   に対向する前記内層主電極は前記第２の側面電極に電気
   的に接続し、かつ前記第１の主電極に対向する前記内層
   主電極と同じ面に位置する前記内層副電極は前記第１の
   側面電極に電気的に接続し、さらに隣り合う前記内層主
   電極および内層副電極は前記第１の側面電極と前記第２
   の側面電極に交互に電気的に接続してなるチップ形ＰＴ
   Ｃサーミスタにおいて、前記第１の主電極と前記第１の
   副電極との間の前記導電性ポリマの第１面に設けた溝、
   穴もしくは孔、または、前記第２の主電極と前記第２の
   副電極との間の前記導電性ポリマの第２面に設けた溝、
   穴もしくは孔、または、前記内層主電極と内層副電極と
   の間の前記導電性ポリマに設けた空間のうち、少なくと
   も一つを有することを特徴とするチップ形ＰＴＣサーミ
   スタ。
4. 【請求項４】 直方体形状をなしかつＰＴＣ特性を有す
   る導電性ポリマと、前記導電性ポリマの第１面に位置す
   る第１の主電極と、前記第１の主電極と同じ面に位置し
   かつ前記第１の主電極と独立した第１の副電極と、前記
   導電性ポリマの第１面に対向する第２面に位置する第２
   の主電極と、前記第２の主電極と同じ面に位置し、かつ
   前記第２の主電極と独立した第２の副電極と、少なくと
   も前記導電性ポリマの第１の側面に設けられかつ前記第
   １の主電極と前記第２の副電極とを電気的に接続する第
   １の側面電極と、少なくとも前記導電性ポリマの第１の
   側面に対向する第２の側面に設けられかつ前記第１の副
   電極と前記第２の主電極とを電気的に接続する第２の側
   面電極と、前記導電性ポリマの内部に位置して前記第
   １、第２の主電極に平行に設けられた偶数の内層主電極
   と、前記内層主電極と同じ面に位置し、かつこの内層主
   電極と独立した偶数の内層副電極とを備え、前記第１の
   主電極に対向する前記内層主電極は前記第２の側面電極
   に電気的に接続し、かつ前記第１の主電極に対向する前
   記内層主電極と同じ面に位置する前記内層副電極は前記
   第１の側面電極に電気的に接続し、さらに隣り合う前記
   内層主電極および内層副電極は前記第１の側面電極と前
   記第２の側面電極に交互に電気的に接続してなるチップ
   形ＰＴＣサーミスタにおいて、前記第１の主電極と前記
   第１の副電極との間の前記導電性ポリマの第１面に設け
   た溝、穴もしくは孔、または、前記第２の主電極と前記
   第２の副電極との間の前記導電性ポリマの第２面に設け
   た溝、穴もしくは孔、または、前記内層主電極と内層副
   電極との間の前記導電性ポリマに設けた空間のうち、少
   なくとも一つを有することを特徴とするチップ形ＰＴＣ
   サーミスタ。