JP2002313604A - ポリマーｐｔｃ素子 - Google Patents
ポリマーｐｔｃ素子Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/027—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of conducting or semi-conducting material dispersed in a non-conductive organic material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 素子本体と電極との間の接続部分の電気抵抗
が十分に低く、環境や経時変化等に対しても電気抵抗が
上昇すること無く安定した電気的特性を持つようにす
る。 【解決手段】 ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質により構成される板状の素子本体１
２が、ポリマーＰＴＣ素子１０の本体部分を構成する。
素子本体１２の上下両面には通電用の電極箔１４がそれ
ぞれ設けられる。これら一対の電極箔１４の素子本体１
２への貼り付け面となる素子本体１２との対向面が、粗
面化された表面１４Ａとされるだけでなく、Ａｕフラッ
シュめっきがこの対向面に施される。
が十分に低く、環境や経時変化等に対しても電気抵抗が
上昇すること無く安定した電気的特性を持つようにす
る。 【解決手段】 ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質により構成される板状の素子本体１
２が、ポリマーＰＴＣ素子１０の本体部分を構成する。
素子本体１２の上下両面には通電用の電極箔１４がそれ
ぞれ設けられる。これら一対の電極箔１４の素子本体１
２への貼り付け面となる素子本体１２との対向面が、粗
面化された表面１４Ａとされるだけでなく、Ａｕフラッ
シュめっきがこの対向面に施される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過電流から電池や
回路を保護する正の抵抗温度係数を示すポリマーＰＴＣ
素子に係り、携帯電話、ビデオカメラ、コンピュータ等
の電池パックに繋がる回路を過電流や過熱から保護する
為の素子として好適なものである。
回路を保護する正の抵抗温度係数を示すポリマーＰＴＣ
素子に係り、携帯電話、ビデオカメラ、コンピュータ等
の電池パックに繋がる回路を過電流や過熱から保護する
為の素子として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリマーＰＴＣ素子は、ＰＴＣ（Positi
ve Temperature Coefficient）素子の一種とされ、この
ポリマーＰＴＣ素子の従来例としては、特開平８−２４
６１８３号公報に開示されている製法で作られて片面が
粗面化された電解銅箔や電解ニッケル箔をそれぞれこの
粗面化された面側で、素子本体の両面に貼り付けて素子
の電極としたものや、電解銅箔に粗面化電解ニッケル処
理をしたものをそれぞれこの粗面化された面側で、素子
本体の両面に貼り付けて素子の電極としたものが、知ら
れている。
ve Temperature Coefficient）素子の一種とされ、この
ポリマーＰＴＣ素子の従来例としては、特開平８−２４
６１８３号公報に開示されている製法で作られて片面が
粗面化された電解銅箔や電解ニッケル箔をそれぞれこの
粗面化された面側で、素子本体の両面に貼り付けて素子
の電極としたものや、電解銅箔に粗面化電解ニッケル処
理をしたものをそれぞれこの粗面化された面側で、素子
本体の両面に貼り付けて素子の電極としたものが、知ら
れている。
【０００３】また、このポリマーＰＴＣ素子の他の従来
例とされるものとして実開平２−１４６４０１号公報が
知られている。この公報には、図７に示すように、はん
だメッキ層１１８を溶融させることで素子本体１１２に
設けられた電極１１４とリード端子１１６との間をはん
だ付けして接続した構造が、開示されている。
例とされるものとして実開平２−１４６４０１号公報が
知られている。この公報には、図７に示すように、はん
だメッキ層１１８を溶融させることで素子本体１１２に
設けられた電極１１４とリード端子１１６との間をはん
だ付けして接続した構造が、開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−２
４６１８３号公報に開示されている製法で作られた電極
は、銅やニッケルで形成されていて酸化等して劣化し易
く、素子本体との間の接続部分での電気抵抗が経時的に
上昇してしまうと言う欠点があった。特に、銅を電極と
した場合には安価であるものの、顕著に電気抵抗が上昇
してしまう。
４６１８３号公報に開示されている製法で作られた電極
は、銅やニッケルで形成されていて酸化等して劣化し易
く、素子本体との間の接続部分での電気抵抗が経時的に
上昇してしまうと言う欠点があった。特に、銅を電極と
した場合には安価であるものの、顕著に電気抵抗が上昇
してしまう。
【０００５】一方、特に低温度で動作するポリマーＰＴ
Ｃ素子において、リード端子と電極との間を一般的なは
んだ付けにより単に接続する場合、はんだの溶融温度が
２００℃程度以上であるので、ポリマーＰＴＣ素子が熱
劣化して特性不良を招いてしまう欠点を有していた。ま
た、上記実開平２−１４６４０１号公報のように、はん
だメッキ層１１８を溶融させて接続する場合であっても
溶融温度が同様に高い為、熱劣化の問題を基本的に解決
することはできなかった。
Ｃ素子において、リード端子と電極との間を一般的なは
んだ付けにより単に接続する場合、はんだの溶融温度が
２００℃程度以上であるので、ポリマーＰＴＣ素子が熱
劣化して特性不良を招いてしまう欠点を有していた。ま
た、上記実開平２−１４６４０１号公報のように、はん
だメッキ層１１８を溶融させて接続する場合であっても
溶融温度が同様に高い為、熱劣化の問題を基本的に解決
することはできなかった。
【０００６】本発明は上記事実を考慮し、素子本体と電
極との間の接続部分の電気抵抗が十分に低いだけでな
く、環境や経時変化等に対してもこの接続部分の電気抵
抗が上昇すること無く安定した電気的特性を持つポリマ
ーＰＴＣ素子を提供することを第１の目的とし、さらに
は、熱劣化による特性不良を招くおそれを無くすだけで
なく、リード端子のはんだ付け性を満足させるポリマー
ＰＴＣ素子を提供することを第２の目的とする。
極との間の接続部分の電気抵抗が十分に低いだけでな
く、環境や経時変化等に対してもこの接続部分の電気抵
抗が上昇すること無く安定した電気的特性を持つポリマ
ーＰＴＣ素子を提供することを第１の目的とし、さらに
は、熱劣化による特性不良を招くおそれを無くすだけで
なく、リード端子のはんだ付け性を満足させるポリマー
ＰＴＣ素子を提供することを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１によるポリマー
ＰＴＣ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質を含む素子本体を有すると共に、こ
の素子本体に電極箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子で
あって、前記電極箔の少なくとも一面が粗面化されると
共にこの粗面化された表面にＡｕフラッシュめっきが施
され、このＡｕフラッシュめっきが施されている電極箔
の面を素子本体と対向する形で、素子本体に貼り付けた
ことを特徴とする。
ＰＴＣ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質を含む素子本体を有すると共に、こ
の素子本体に電極箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子で
あって、前記電極箔の少なくとも一面が粗面化されると
共にこの粗面化された表面にＡｕフラッシュめっきが施
され、このＡｕフラッシュめっきが施されている電極箔
の面を素子本体と対向する形で、素子本体に貼り付けた
ことを特徴とする。
【０００８】請求項１に記載の発明に係るポリマーＰＴ
Ｃ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入さ
れた導電性物質を含む素子本体を有すると共に、この素
子本体に電極箔を貼り付けられた構成となっている。さ
らに、この電極箔の少なくとも一面が粗面化されている
だけでなく、この粗面化された表面にＡｕフラッシュめ
っきが施され、このＡｕフラッシュめっきが施されてい
る電極箔の面が素子本体と対向する形で、素子本体に貼
り付けられている。
Ｃ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入さ
れた導電性物質を含む素子本体を有すると共に、この素
子本体に電極箔を貼り付けられた構成となっている。さ
らに、この電極箔の少なくとも一面が粗面化されている
だけでなく、この粗面化された表面にＡｕフラッシュめ
っきが施され、このＡｕフラッシュめっきが施されてい
る電極箔の面が素子本体と対向する形で、素子本体に貼
り付けられている。
【０００９】つまり、電極箔の粗面化された表面にＡｕ
フラッシュめっきを施して、本請求項に係るポリマーＰ
ＴＣ素子の素子本体と電極箔との間の接続部分に、電気
抵抗が低く安定した材料である金の層が配置されたこと
で、この接続部分の電気抵抗が、従来例に比較して十分
に低くなるだけでなく、環境による変化や経時的な変化
が少なく接続部分の電気抵抗が上昇することが無い。こ
の結果として、安定した電気的特性が得られるだけでな
く、さらには安価な銅電解箔も使用可能となる為、ポリ
マーＰＴＣ素子の製造コストの低減も図れる。
フラッシュめっきを施して、本請求項に係るポリマーＰ
ＴＣ素子の素子本体と電極箔との間の接続部分に、電気
抵抗が低く安定した材料である金の層が配置されたこと
で、この接続部分の電気抵抗が、従来例に比較して十分
に低くなるだけでなく、環境による変化や経時的な変化
が少なく接続部分の電気抵抗が上昇することが無い。こ
の結果として、安定した電気的特性が得られるだけでな
く、さらには安価な銅電解箔も使用可能となる為、ポリ
マーＰＴＣ素子の製造コストの低減も図れる。
【００１０】請求項２によるポリマーＰＴＣ素子は、ポ
リマー及びこのポリマーに分散的に混入された導電性物
質を含む素子本体を有すると共に、この素子本体に電極
箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子であって、素子本体
との非対向側となる前記電極箔の表面にＡｕフラッシュ
めっきが施されていることを特徴とする。
リマー及びこのポリマーに分散的に混入された導電性物
質を含む素子本体を有すると共に、この素子本体に電極
箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子であって、素子本体
との非対向側となる前記電極箔の表面にＡｕフラッシュ
めっきが施されていることを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の発明に係るポリマーＰＴ
Ｃ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入さ
れた導電性物質を含む素子本体を有すると共に、この素
子本体に電極箔を貼り付けられた構成となっている。さ
らに、この素子本体と対向していない電極箔の面である
非対向側となる電極箔の面に、Ａｕフラッシュめっきが
施されている。
Ｃ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入さ
れた導電性物質を含む素子本体を有すると共に、この素
子本体に電極箔を貼り付けられた構成となっている。さ
らに、この素子本体と対向していない電極箔の面である
非対向側となる電極箔の面に、Ａｕフラッシュめっきが
施されている。
【００１２】つまり、従来のポリマーＰＴＣ素子の電極
箔の表面処理としては、この電極箔のリード端子等の外
部接続端子とのはんだ付け性を考慮してはんだめっき処
理が採用され、素子本体に電極箔を貼り付けた後に、は
んだレベラー処理をしている。そして、このはんだレベ
ラー処理の場合、２００℃〜２２０℃のはんだ溶融部に
電極箔が触れる為、素子本体への熱的ダメージが懸念さ
れる。
箔の表面処理としては、この電極箔のリード端子等の外
部接続端子とのはんだ付け性を考慮してはんだめっき処
理が採用され、素子本体に電極箔を貼り付けた後に、は
んだレベラー処理をしている。そして、このはんだレベ
ラー処理の場合、２００℃〜２２０℃のはんだ溶融部に
電極箔が触れる為、素子本体への熱的ダメージが懸念さ
れる。
【００１３】一方、電極箔の外部接続端子とのはんだ付
けに際して、Ｓｎめっきを含む電気はんだめっきを採用
することも考えられる。但しこの場合には、素子本体の
個品形状でのガラメッキ処理とした方が対応し易く製造
コストも低いものの、このガラメッキ処理において、は
んだ付け性を考慮しためっき厚は、１μｍ以上必要とな
る。そして、１μｍ以上となるめっき厚の条件でめっき
処理をした場合、素子本体もある程度の導電性を有して
いる為、端面に露出している素子本体の部分にもめっき
が付いてしまい、不良品となってしまうおそれがあっ
た。
けに際して、Ｓｎめっきを含む電気はんだめっきを採用
することも考えられる。但しこの場合には、素子本体の
個品形状でのガラメッキ処理とした方が対応し易く製造
コストも低いものの、このガラメッキ処理において、は
んだ付け性を考慮しためっき厚は、１μｍ以上必要とな
る。そして、１μｍ以上となるめっき厚の条件でめっき
処理をした場合、素子本体もある程度の導電性を有して
いる為、端面に露出している素子本体の部分にもめっき
が付いてしまい、不良品となってしまうおそれがあっ
た。
【００１４】これ対して、本請求項に係るＡｕフラッシ
ュめっきは、処理の際に高温となることがないので、熱
劣化による特性不良を招くおそれがない。また、０．０
１〜０．１μｍ程度の厚さと比較的に薄いめっき厚では
んだ付け性を満足できるのに伴って、素子本体の端面部
分にもめっきが付着することがなく、不良品になること
がない。さらに、めっき処理の際のめっき液や処理温度
によっても、ポリマーＰＴＣ素子の特性が悪化すること
はなく、しかもめっき厚も薄い為、歩留りの向上が図ら
れると共に比較的に低コストで製造できる。
ュめっきは、処理の際に高温となることがないので、熱
劣化による特性不良を招くおそれがない。また、０．０
１〜０．１μｍ程度の厚さと比較的に薄いめっき厚では
んだ付け性を満足できるのに伴って、素子本体の端面部
分にもめっきが付着することがなく、不良品になること
がない。さらに、めっき処理の際のめっき液や処理温度
によっても、ポリマーＰＴＣ素子の特性が悪化すること
はなく、しかもめっき厚も薄い為、歩留りの向上が図ら
れると共に比較的に低コストで製造できる。
【００１５】請求項３によるポリマーＰＴＣ素子は、ポ
リマー及びこのポリマーに分散的に混入された導電性物
質を含む素子本体を有すると共に、この素子本体に電極
箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子であって、前記電極
箔の少なくとも素子本体と対向する面が粗面化された表
面とされると共に、この電極箔の両面にＡｕフラッシュ
めっきが施されていることを特徴とする。
リマー及びこのポリマーに分散的に混入された導電性物
質を含む素子本体を有すると共に、この素子本体に電極
箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子であって、前記電極
箔の少なくとも素子本体と対向する面が粗面化された表
面とされると共に、この電極箔の両面にＡｕフラッシュ
めっきが施されていることを特徴とする。
【００１６】請求項３に記載の発明に係るポリマーＰＴ
Ｃ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入さ
れた導電性物質を含む素子本体を有すると共に、この素
子本体に電極箔を貼り付けられた構成となっている。さ
らに、この電極箔の少なくとも素子本体と対向する面が
粗面化された表面とされると共に、電極箔の両面にＡｕ
フラッシュめっきが施されている。
Ｃ素子は、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入さ
れた導電性物質を含む素子本体を有すると共に、この素
子本体に電極箔を貼り付けられた構成となっている。さ
らに、この電極箔の少なくとも素子本体と対向する面が
粗面化された表面とされると共に、電極箔の両面にＡｕ
フラッシュめっきが施されている。
【００１７】つまり、電極箔を素子本体に貼り付ける前
に電極箔単体でめっき処理する事を考えた場合、はんだ
めっきでははんだが粗面化された表面に着いてしまって
接合力の低下等の特性不良を生じるおそれがある為、電
極箔の片面を完全にマスクして処理しなければならな
い。
に電極箔単体でめっき処理する事を考えた場合、はんだ
めっきでははんだが粗面化された表面に着いてしまって
接合力の低下等の特性不良を生じるおそれがある為、電
極箔の片面を完全にマスクして処理しなければならな
い。
【００１８】これに対して、本請求項に係るＡｕフラッ
シュめっきによれば、めっき厚が薄いので特性不良とな
るおそれがないだけでなく、粗面化されて素子本体に貼
り付けられる側の表面及び外部接続端子が接続される側
の表面の両面を同時にめっき処理することが可能とな
る。特に請求項１を考慮した場合には、一回のめっき処
理で電極箔の両面に金を同時に付着できる為、製造工程
が簡略化されて、ポリマーＰＴＣ素子の製造コストの低
減をより一層図ることができる。
シュめっきによれば、めっき厚が薄いので特性不良とな
るおそれがないだけでなく、粗面化されて素子本体に貼
り付けられる側の表面及び外部接続端子が接続される側
の表面の両面を同時にめっき処理することが可能とな
る。特に請求項１を考慮した場合には、一回のめっき処
理で電極箔の両面に金を同時に付着できる為、製造工程
が簡略化されて、ポリマーＰＴＣ素子の製造コストの低
減をより一層図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係るポリマーＰＴＣ素子の実施の形態を説明することに
より、本発明を明らかにする。図１は本実施の形態に係
るポリマーＰＴＣ素子１０を示す斜視図である。本実施
の形態では、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入
された導電性物質により構成される板状の素子本体１２
が、この図に示すポリマーＰＴＣ素子１０の本体部分を
構成している。
係るポリマーＰＴＣ素子の実施の形態を説明することに
より、本発明を明らかにする。図１は本実施の形態に係
るポリマーＰＴＣ素子１０を示す斜視図である。本実施
の形態では、ポリマー及びこのポリマーに分散的に混入
された導電性物質により構成される板状の素子本体１２
が、この図に示すポリマーＰＴＣ素子１０の本体部分を
構成している。
【００２０】尚、本実施の形態のポリマーＰＴＣ素子１
０は比較的低い温度での温度変化の検出を可能なよう
に、メタロセン触媒を用いて合成されたポリマー及び、
このポリマーに分散的に混入されたスパイク状の突起を
有する導電性粒子を導電性物質として含んだものが素子
本体１２として採用されている。具体的に、この素子本
体１２の抵抗変化点の温度は６０℃〜１２０℃と比較的
低く設定されている。
０は比較的低い温度での温度変化の検出を可能なよう
に、メタロセン触媒を用いて合成されたポリマー及び、
このポリマーに分散的に混入されたスパイク状の突起を
有する導電性粒子を導電性物質として含んだものが素子
本体１２として採用されている。具体的に、この素子本
体１２の抵抗変化点の温度は６０℃〜１２０℃と比較的
低く設定されている。
【００２１】さらに、この素子本体１２の上下両面には
通電用の電極箔１４がそれぞれ貼り付けられて設けられ
ており、これら一対の電極箔１４の素子本体１２への貼
り付け面となる素子本体１２との対向面は、粗面化され
た表面１４Ａとされるだけでなく、Ａｕフラッシュめっ
きがこの対向面に施されている。そして、素子本体１２
との非対向側となるこれら電極箔１４の表面１４Ｂに
も、はんだ付け性を高める為に、Ａｕフラッシュめっき
がそれぞれ施されている。
通電用の電極箔１４がそれぞれ貼り付けられて設けられ
ており、これら一対の電極箔１４の素子本体１２への貼
り付け面となる素子本体１２との対向面は、粗面化され
た表面１４Ａとされるだけでなく、Ａｕフラッシュめっ
きがこの対向面に施されている。そして、素子本体１２
との非対向側となるこれら電極箔１４の表面１４Ｂに
も、はんだ付け性を高める為に、Ａｕフラッシュめっき
がそれぞれ施されている。
【００２２】以上より、一対の電極箔１４それぞれの少
なくとも素子本体１２と対向する面が粗面化された表面
１４Ａとされると共に、これら一対の電極箔１４の両面
にＡｕフラッシュめっきがそれぞれ施されている。尚、
これら電極箔１４は電解銅箔や電解ニッケル箔により形
成され、電極箔１４の厚さは略２０〜４０μｍ、粗面化
された表面の表面粗さはＲａで略ｌ．０〜１．５μｍ、
Ａｕめっき厚さは略０．０１〜０．１μｍとされてい
る。
なくとも素子本体１２と対向する面が粗面化された表面
１４Ａとされると共に、これら一対の電極箔１４の両面
にＡｕフラッシュめっきがそれぞれ施されている。尚、
これら電極箔１４は電解銅箔や電解ニッケル箔により形
成され、電極箔１４の厚さは略２０〜４０μｍ、粗面化
された表面の表面粗さはＲａで略ｌ．０〜１．５μｍ、
Ａｕめっき厚さは略０．０１〜０．１μｍとされてい
る。
【００２３】一方、素子本体１２にそれぞれ貼り付けら
れたこれら一対の電極箔１４と細長い板状にそれぞれ形
成された一対のリード端子１６との間が、Ｓｎ−Ｂｉ系
合金はんだ１８によりそれぞれ接続されている。つま
り、素子本体１２の上下面に電極箔１４を介してそれぞ
れリード端子１６が接続されることで、ポリマーＰＴＣ
素子１０が形成されている。
れたこれら一対の電極箔１４と細長い板状にそれぞれ形
成された一対のリード端子１６との間が、Ｓｎ−Ｂｉ系
合金はんだ１８によりそれぞれ接続されている。つま
り、素子本体１２の上下面に電極箔１４を介してそれぞ
れリード端子１６が接続されることで、ポリマーＰＴＣ
素子１０が形成されている。
【００２４】次に、本実施の形態に係る素子本体１２と
して、メタロセン触媒を用いて合成されたポリマー及
び、このポリマーに分散的に混入されたスパイク状の突
起を有する導電性粒子を導電性物質として含んだものを
採用した理由を説明する。ポリマーＰＴＣ素子１０の素
子本体１２として要求される特性としては、室温におけ
る非動作時の室温抵抗値が充分低いこと、室温抵抗値と
動作時の抵抗値との間の変化率が十分大きいこと、繰り
返し動作による抵抗値の変化が小さいことが挙げられ
る。
して、メタロセン触媒を用いて合成されたポリマー及
び、このポリマーに分散的に混入されたスパイク状の突
起を有する導電性粒子を導電性物質として含んだものを
採用した理由を説明する。ポリマーＰＴＣ素子１０の素
子本体１２として要求される特性としては、室温におけ
る非動作時の室温抵抗値が充分低いこと、室温抵抗値と
動作時の抵抗値との間の変化率が十分大きいこと、繰り
返し動作による抵抗値の変化が小さいことが挙げられ
る。
【００２５】そして、ポリマーＰＴＣ素子１０の素子本
体１２用のポリマーである熱可塑性結晶性高分子とし
て、これまで結晶性の高い高密度ポリエチレンが主に用
いられていた。この理由は、高結晶性の高分子であるほ
ど膨張率が大きく、大きな抵抗変化率が得られるからで
ある。これに対して低結晶性の高分子であるほど結晶化
速度が遅く、溶融後冷却した時、元の結晶状態に復帰で
きず室温での抵抗値の変化が大きくなるので、採用する
ことは本来困難であった。
体１２用のポリマーである熱可塑性結晶性高分子とし
て、これまで結晶性の高い高密度ポリエチレンが主に用
いられていた。この理由は、高結晶性の高分子であるほ
ど膨張率が大きく、大きな抵抗変化率が得られるからで
ある。これに対して低結晶性の高分子であるほど結晶化
速度が遅く、溶融後冷却した時、元の結晶状態に復帰で
きず室温での抵抗値の変化が大きくなるので、採用する
ことは本来困難であった。
【００２６】しかし、高密度ポリエチレンを用いる際の
欠点として、その動作温度の高さが挙げられる。つま
り、過電流保護素子として用いたときのポリマーＰＴＣ
素子の動作温度はその融点の１３０℃前後となり、回路
基板上の他の電子部品への熱的な影響が無視できない場
合がある。また、２次電池の過熱保護部品としては動作
温度がやはり高すぎる。
欠点として、その動作温度の高さが挙げられる。つま
り、過電流保護素子として用いたときのポリマーＰＴＣ
素子の動作温度はその融点の１３０℃前後となり、回路
基板上の他の電子部品への熱的な影響が無視できない場
合がある。また、２次電池の過熱保護部品としては動作
温度がやはり高すぎる。
【００２７】従って、動作温度の高い高密度ポリエチレ
ンより低い１００℃前後の動作温度にしながら、良好な
抵抗復帰性を維持可能とするように、メタロセン触媒を
用いて重合されたポリマーである直鎖状低密度ポリエチ
レン（ＬＬＤＰＥ）を特に採用することにした。このメ
タロセン触媒を使って重合することで、ポリマーの分子
量分布の幅が狭くなり低密度・低分子量成分が少ないこ
とが、抵抗復帰性を維持できる原因の一つと考えられ
る。つまり従来の一般的な直鎖状低密度ポリエチレンで
は高密度成分が結晶化し、それが結晶核になって結晶化
が進むようになる。これに対してメタロセン触媒を用い
て合成されたポリマーにおいては、結晶核が均一に生成
・成長する為、ポリマーＰＴＣ素子が動作して結晶が融
解しても、その後の特性変化が小さくなって室温での抵
抗値の変化が少なくなると考えられる。
ンより低い１００℃前後の動作温度にしながら、良好な
抵抗復帰性を維持可能とするように、メタロセン触媒を
用いて重合されたポリマーである直鎖状低密度ポリエチ
レン（ＬＬＤＰＥ）を特に採用することにした。このメ
タロセン触媒を使って重合することで、ポリマーの分子
量分布の幅が狭くなり低密度・低分子量成分が少ないこ
とが、抵抗復帰性を維持できる原因の一つと考えられ
る。つまり従来の一般的な直鎖状低密度ポリエチレンで
は高密度成分が結晶化し、それが結晶核になって結晶化
が進むようになる。これに対してメタロセン触媒を用い
て合成されたポリマーにおいては、結晶核が均一に生成
・成長する為、ポリマーＰＴＣ素子が動作して結晶が融
解しても、その後の特性変化が小さくなって室温での抵
抗値の変化が少なくなると考えられる。
【００２８】以上より、メタロセン触媒を用いて合成さ
れたポリマーを採用することにより、従来のポリマーＰ
ＴＣ素子より動作温度を低くすることができ、従来は困
難であった低動作温度でありながら特性が安定している
素子を得ることができる。
れたポリマーを採用することにより、従来のポリマーＰ
ＴＣ素子より動作温度を低くすることができ、従来は困
難であった低動作温度でありながら特性が安定している
素子を得ることができる。
【００２９】さらに、スパイク状の突起を持つ導電性粒
子を用いたことにより、低い室温抵抗と大きい抵抗変化
率の両立が可能となった。つまり、スパイク状の突起を
有する導電性粒子を用いているので、その形状によりト
ンネル電流が流れ易くなり、球状の導電性粒子と比較し
て低い室温抵抗の素子本体１２が得られる。また、導電
性粒子間の間隔が球状のものと比較して大きいため、動
作時にはより大きな抵抗変化が得られるようになった。
子を用いたことにより、低い室温抵抗と大きい抵抗変化
率の両立が可能となった。つまり、スパイク状の突起を
有する導電性粒子を用いているので、その形状によりト
ンネル電流が流れ易くなり、球状の導電性粒子と比較し
て低い室温抵抗の素子本体１２が得られる。また、導電
性粒子間の間隔が球状のものと比較して大きいため、動
作時にはより大きな抵抗変化が得られるようになった。
【００３０】また、本実施の形態に係る素子本体１２と
して採用できる材質の第１例における抵抗と温度との関
係を表すグラフを図２に示し、第２例における抵抗と温
度との関係を表すグラフを図３に示す。これらの図の内
の図２に示す第１例では加熱と冷却の間でヒステリシス
を有しているが素子本体１２として採用可能な範囲であ
る。一方、低分子有機化合物を混入し、この低分子有機
化合物を動作物質とすることで、加熱時に抵抗が増加す
る転移温度（動作温度）と冷却時に低抵抗に復帰する温
度とを殆ど同じにでき、図３に示すグラフの特性の材質
を得ることが可能となった。
して採用できる材質の第１例における抵抗と温度との関
係を表すグラフを図２に示し、第２例における抵抗と温
度との関係を表すグラフを図３に示す。これらの図の内
の図２に示す第１例では加熱と冷却の間でヒステリシス
を有しているが素子本体１２として採用可能な範囲であ
る。一方、低分子有機化合物を混入し、この低分子有機
化合物を動作物質とすることで、加熱時に抵抗が増加す
る転移温度（動作温度）と冷却時に低抵抗に復帰する温
度とを殆ど同じにでき、図３に示すグラフの特性の材質
を得ることが可能となった。
【００３１】次に、本実施の形態に係るポリマーＰＴＣ
素子１０の製造工程を説明する。先ず、ポリマー及びこ
のポリマーに分散的に混入された導電性物質により構成
される素子本体１２を作製する。この一方、図４（Ａ）
に示すように一対の電極箔１４のそれそれの一面を表面
粗さがＲａで略ｌ．０〜１．５μｍに粗面化した表面１
４Ａとするだけでなく、これら一対の電極箔１４の両面
に略０．０１〜０．１μｍのめっき厚でＡｕフラッシュ
めっきをそれぞれ施す。そして、例えば図示しないプレ
ス機により押圧することにより、これら両面の内の粗面
化され且つＡｕフラッシュめっきが施されている表面１
４Ａを素子本体１２と対向する形で、図４（Ｂ）及び図
５（Ａ）に示すように素子本体１２に一対の電極箔１４
を貼り付ける。
素子１０の製造工程を説明する。先ず、ポリマー及びこ
のポリマーに分散的に混入された導電性物質により構成
される素子本体１２を作製する。この一方、図４（Ａ）
に示すように一対の電極箔１４のそれそれの一面を表面
粗さがＲａで略ｌ．０〜１．５μｍに粗面化した表面１
４Ａとするだけでなく、これら一対の電極箔１４の両面
に略０．０１〜０．１μｍのめっき厚でＡｕフラッシュ
めっきをそれぞれ施す。そして、例えば図示しないプレ
ス機により押圧することにより、これら両面の内の粗面
化され且つＡｕフラッシュめっきが施されている表面１
４Ａを素子本体１２と対向する形で、図４（Ｂ）及び図
５（Ａ）に示すように素子本体１２に一対の電極箔１４
を貼り付ける。
【００３２】この結果、一対の電極箔１４がこの素子本
体１２の上下面に配置された状態となり、この状態で図
５（Ｂ）に示すようにペースト状のＳｎ−Ｂｉ系合金は
んだ１８を電極箔１４側に塗布（一方の電極箔１４への
塗布のみ示す）する。以上より、素子本体１２との非対
向側であってこのＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８が塗布さ
れる電極箔１４の表面１４Ｂにも、上記よりＡｕフラッ
シュめっきが施されていることになる。但し、ペースト
状のＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８は、リード端子１６側
に塗布しても良い。
体１２の上下面に配置された状態となり、この状態で図
５（Ｂ）に示すようにペースト状のＳｎ−Ｂｉ系合金は
んだ１８を電極箔１４側に塗布（一方の電極箔１４への
塗布のみ示す）する。以上より、素子本体１２との非対
向側であってこのＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８が塗布さ
れる電極箔１４の表面１４Ｂにも、上記よりＡｕフラッ
シュめっきが施されていることになる。但し、ペースト
状のＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８は、リード端子１６側
に塗布しても良い。
【００３３】上記の際、電極箔１４には、片面を粗面化
した電解銅箔や電解ニッケル箔を用いても良く、電解銅
箔に粗面化電解ニッケル処理をした箔を用いても良い。
この後、リフロー処理によりこのペーストを一旦溶融す
ることで、図５（Ｃ）に示すようにこれら電極箔１４と
リード端子１６との間がＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８に
より、はんだ付けされて接続され、ポリマーＰＴＣ素子
１０が完成される。
した電解銅箔や電解ニッケル箔を用いても良く、電解銅
箔に粗面化電解ニッケル処理をした箔を用いても良い。
この後、リフロー処理によりこのペーストを一旦溶融す
ることで、図５（Ｃ）に示すようにこれら電極箔１４と
リード端子１６との間がＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８に
より、はんだ付けされて接続され、ポリマーＰＴＣ素子
１０が完成される。
【００３４】つまり、この素子本体１２の抵抗変化点の
温度は６０℃〜１２０℃と比較的低い為、このリフロー
処理に際して熱による影響を受け易いが、Ｓｎ−Ｂｉ系
合金はんだ１８の融点も１３９〜１６０℃と低い為、電
極箔１４とリード端子１６との間のはんだ付けに伴っ
て、素子本体１２に加わる熱的影響は少なくて済むこと
になる。
温度は６０℃〜１２０℃と比較的低い為、このリフロー
処理に際して熱による影響を受け易いが、Ｓｎ−Ｂｉ系
合金はんだ１８の融点も１３９〜１６０℃と低い為、電
極箔１４とリード端子１６との間のはんだ付けに伴っ
て、素子本体１２に加わる熱的影響は少なくて済むこと
になる。
【００３５】尚、本実施の形態のＳｎ−Ｂｉ系合金はん
だ１８の具体例として、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｇを含み、Ｂｉ
が４７〜６４％の成分を有すると共にＡｇが０〜３％の
成分を有し、Ｓｎが残部の成分を有する鉛フリーはんだ
を使用することが考えられ、このＳｎ−Ｂｉ系合金はん
だ１８によるリフロー処理に際してのリフローピーク温
度は１６０℃〜１８０℃程度とされる。
だ１８の具体例として、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｇを含み、Ｂｉ
が４７〜６４％の成分を有すると共にＡｇが０〜３％の
成分を有し、Ｓｎが残部の成分を有する鉛フリーはんだ
を使用することが考えられ、このＳｎ−Ｂｉ系合金はん
だ１８によるリフロー処理に際してのリフローピーク温
度は１６０℃〜１８０℃程度とされる。
【００３６】次に、本実施の形態に係るポリマーＰＴＣ
素子１０の作用を説明する。本実施の形態では、ポリマ
ー及びこのポリマーに分散的に混入された導電性物質を
含んで、低温度の６０℃〜１２０℃の温度範囲で抵抗変
化が生じる素子本体１２とした。そして、この素子本体
１２の両面にそれぞれ電極箔１４を貼り付け、これらの
電極箔１４とリード端子１６との間をＳｎ−Ｂｉ系合金
はんだ１８によって接続した構成となっている。
素子１０の作用を説明する。本実施の形態では、ポリマ
ー及びこのポリマーに分散的に混入された導電性物質を
含んで、低温度の６０℃〜１２０℃の温度範囲で抵抗変
化が生じる素子本体１２とした。そして、この素子本体
１２の両面にそれぞれ電極箔１４を貼り付け、これらの
電極箔１４とリード端子１６との間をＳｎ−Ｂｉ系合金
はんだ１８によって接続した構成となっている。
【００３７】さらに、これら一対の電極箔１４の少なく
とも一面がそれぞれ粗面化されているだけでなく、この
粗面化された表面１４ＡにＡｕフラッシュめっきが施さ
れ、このＡｕフラッシュめっきが施されている電極箔１
４の粗面化された表面１４Ａが素子本体１２と対向する
形で、素子本体１２に貼り付けられている。そして、本
実施の形態では、この素子本体１２と対向していない電
極箔１４の面である非対向側となる電極箔１４の表面１
４Ｂにも、はんだ付け性を満足する為にＡｕフラッシュ
めっきが施されている。
とも一面がそれぞれ粗面化されているだけでなく、この
粗面化された表面１４ＡにＡｕフラッシュめっきが施さ
れ、このＡｕフラッシュめっきが施されている電極箔１
４の粗面化された表面１４Ａが素子本体１２と対向する
形で、素子本体１２に貼り付けられている。そして、本
実施の形態では、この素子本体１２と対向していない電
極箔１４の面である非対向側となる電極箔１４の表面１
４Ｂにも、はんだ付け性を満足する為にＡｕフラッシュ
めっきが施されている。
【００３８】つまり、電極箔１４の粗面化された表面１
４ＡにＡｕフラッシュめっきを施して、本実施の形態に
係るポリマーＰＴＣ素子１０の素子本体１２と電極箔１
４との間の接続部分に、電気抵抗が低く安定した材料で
ある金の層が配置されたことで、この接続部分の電気抵
抗が、従来例に比較して十分に低くなるだけでなく、環
境による変化や経時的な変化が少なく接続部分の電気抵
抗が上昇することが無い。この結果として、安定した電
気的特性が得られるだけでなく、さらには安価な銅電解
箔も使用可能となる為、ポリマーＰＴＣ素子１０の製造
コストの低減も図れる。
４ＡにＡｕフラッシュめっきを施して、本実施の形態に
係るポリマーＰＴＣ素子１０の素子本体１２と電極箔１
４との間の接続部分に、電気抵抗が低く安定した材料で
ある金の層が配置されたことで、この接続部分の電気抵
抗が、従来例に比較して十分に低くなるだけでなく、環
境による変化や経時的な変化が少なく接続部分の電気抵
抗が上昇することが無い。この結果として、安定した電
気的特性が得られるだけでなく、さらには安価な銅電解
箔も使用可能となる為、ポリマーＰＴＣ素子１０の製造
コストの低減も図れる。
【００３９】この一方、前述のように非対向側となる電
極箔１４の表面１４Ｂにも、０．０１〜０．１μｍ程度
の厚さと比較的に薄いめっき厚で、Ａｕフラッシュめっ
きが施されている。すなわち、Ａｕフラッシュめっきは
処理の際に高温となることがないので、熱劣化による特
性不良を招くおそれがなく、また、このように薄いめっ
き厚で良いのに伴って、素子本体１２の端面部分にめっ
きが付着することがなくなるので、不良品となることも
ない。さらに、めっき処理の際のめっき液や処理温度に
よっても、ポリマーＰＴＣ素子１０の特性が悪化するこ
とはなく、しかもめっき厚も薄い為、歩留りの向上が図
られると共に比較的に低コストで製造できる。
極箔１４の表面１４Ｂにも、０．０１〜０．１μｍ程度
の厚さと比較的に薄いめっき厚で、Ａｕフラッシュめっ
きが施されている。すなわち、Ａｕフラッシュめっきは
処理の際に高温となることがないので、熱劣化による特
性不良を招くおそれがなく、また、このように薄いめっ
き厚で良いのに伴って、素子本体１２の端面部分にめっ
きが付着することがなくなるので、不良品となることも
ない。さらに、めっき処理の際のめっき液や処理温度に
よっても、ポリマーＰＴＣ素子１０の特性が悪化するこ
とはなく、しかもめっき厚も薄い為、歩留りの向上が図
られると共に比較的に低コストで製造できる。
【００４０】以上より、本実施の形態では、電極箔１４
の少なくとも素子本体１２と対向する面が粗面化された
表面１４Ａとされると共に、電極箔１４の両面にＡｕフ
ラッシュめっきが施されている。この為、粗面化されて
素子本体１２に貼り付けられる側の表面１４Ａ及びリー
ド端子１６が接続される側の表面１４Ｂの両面をそれぞ
れめっき処理することが可能となる。
の少なくとも素子本体１２と対向する面が粗面化された
表面１４Ａとされると共に、電極箔１４の両面にＡｕフ
ラッシュめっきが施されている。この為、粗面化されて
素子本体１２に貼り付けられる側の表面１４Ａ及びリー
ド端子１６が接続される側の表面１４Ｂの両面をそれぞ
れめっき処理することが可能となる。
【００４１】つまり、はんだめっきでは、はんだが粗面
化された表面に着いてしまって特性不良となるおそれが
ある為、電極箔の片面を完全にマスクして処理しなけれ
ばならないのに対して、本実施の形態で採用されている
Ａｕフラッシュめっきによれば、めっき厚が薄く特性不
良となるおそれがない。従って、一回のめっき処理で電
極箔１４の両面に金を同時に付着できる為、製造工程が
簡略化されて、ポリマーＰＴＣ素子１０の製造コストの
低減をより一層図ることができる。
化された表面に着いてしまって特性不良となるおそれが
ある為、電極箔の片面を完全にマスクして処理しなけれ
ばならないのに対して、本実施の形態で採用されている
Ａｕフラッシュめっきによれば、めっき厚が薄く特性不
良となるおそれがない。従って、一回のめっき処理で電
極箔１４の両面に金を同時に付着できる為、製造工程が
簡略化されて、ポリマーＰＴＣ素子１０の製造コストの
低減をより一層図ることができる。
【００４２】他方、本実施の形態では、ポリマーを含ん
で低温度の６０℃〜１２０℃の温度範囲で抵抗変化が生
じる素子本体１２とした為に、素子本体１２が熱に弱い
ものの、融点が１３９〜１６０℃と低いＳｎ−Ｂｉ系合
金はんだ１８によって、この素子本体１２に設けられた
電極箔１４とリード端子１６との間を接続した。従っ
て、はんだ付けの工程として一般的なリフロー処理で電
極箔１４とリード端子１６との間の接続が可能となるだ
けでなく、はんだリフローピーク温度も１６０℃〜１８
０℃と低くして接続処理する事が可能となった。
で低温度の６０℃〜１２０℃の温度範囲で抵抗変化が生
じる素子本体１２とした為に、素子本体１２が熱に弱い
ものの、融点が１３９〜１６０℃と低いＳｎ−Ｂｉ系合
金はんだ１８によって、この素子本体１２に設けられた
電極箔１４とリード端子１６との間を接続した。従っ
て、はんだ付けの工程として一般的なリフロー処理で電
極箔１４とリード端子１６との間の接続が可能となるだ
けでなく、はんだリフローピーク温度も１６０℃〜１８
０℃と低くして接続処理する事が可能となった。
【００４３】この結果、素子本体１２に与える熱の影響
が少なくなり、これによっても熱劣化による特性不良を
招くおそれが無くなる。つまり、本実施の形態に係る素
子本体１２は熱に弱く、特に１９０℃以上の熱付加によ
り特性の劣化が顕著となるものの、はんだリフローピー
ク温度も１６０℃〜１８０℃と低いので熱による特性の
低下が生じない。
が少なくなり、これによっても熱劣化による特性不良を
招くおそれが無くなる。つまり、本実施の形態に係る素
子本体１２は熱に弱く、特に１９０℃以上の熱付加によ
り特性の劣化が顕著となるものの、はんだリフローピー
ク温度も１６０℃〜１８０℃と低いので熱による特性の
低下が生じない。
【００４４】また、ポリマーＰＴＣ素子１０の使用温度
範囲の最大値も１２０℃程度とされて、最も融点の低い
５７％Ｂｉのはんだの融点である１３９℃より低いこと
から、使用に際してはんだが融けてしまう等の接続上の
問題も生じない。因みに、Ｓｎ−３７Ｐｂである一般的
な共晶はんだの融点は１８３℃であり、その処理時にお
けるリフローピーク温度は２００℃〜２２０℃程度とさ
れ、本実施の形態のようにＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８
を用いた場合と比較して、遙に処理温度が高いため、素
子本体１２へのダメージが多く使用できない。
範囲の最大値も１２０℃程度とされて、最も融点の低い
５７％Ｂｉのはんだの融点である１３９℃より低いこと
から、使用に際してはんだが融けてしまう等の接続上の
問題も生じない。因みに、Ｓｎ−３７Ｐｂである一般的
な共晶はんだの融点は１８３℃であり、その処理時にお
けるリフローピーク温度は２００℃〜２２０℃程度とさ
れ、本実施の形態のようにＳｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８
を用いた場合と比較して、遙に処理温度が高いため、素
子本体１２へのダメージが多く使用できない。
【００４５】以上より、本実施の形態に係るポリマーＰ
ＴＣ素子１０によれば、電極箔１４とリード端子１６と
の間をはんだ付けする際に、はんだ付けの工程も一般的
なリフロー処理で対応できる。さらに、はんだ付けの際
の熱による影響や変形が少ない為に、信頼性が一層高く
なるだけでなく歩留まりが高くなり、結果として安価な
ポリマーＰＴＣ素子１０となる。
ＴＣ素子１０によれば、電極箔１４とリード端子１６と
の間をはんだ付けする際に、はんだ付けの工程も一般的
なリフロー処理で対応できる。さらに、はんだ付けの際
の熱による影響や変形が少ない為に、信頼性が一層高く
なるだけでなく歩留まりが高くなり、結果として安価な
ポリマーＰＴＣ素子１０となる。
【００４６】次に、本発明に係るポリマーＰＴＣ素子の
電気抵抗の安定性に関する試験結果を具体的に説明す
る。まず、試験の為に５種類のポリマーＰＴＣ素子のサ
ンプルをそれぞれ複数個づつ作製した。サンプル１は電
極箔として片面を粗面化した電解ニッケル箔を用いた例
であり、サンプル２は電極箔として電解銅箔に粗面化電
解ニッケル処理をした例であり、サンプル３は電極箔と
して片面を粗面化した電解銅箔にＡｕフラッシュめっき
を施した例であり、サンプル４は電極箔として片面を粗
面化した電解ニッケル箔にＡｕフラッシュめっきを施し
た例であり、サンプル５は電極箔として電解銅箔に粗面
化電解ニッケル処理をした箔にＡｕフラッシュめっきを
施した例である。つまり、上記のサンプルの内のサンプ
ル３からサンプル５が本発明のポリマーＰＴＣ素子に対
応するサンプルである。
電気抵抗の安定性に関する試験結果を具体的に説明す
る。まず、試験の為に５種類のポリマーＰＴＣ素子のサ
ンプルをそれぞれ複数個づつ作製した。サンプル１は電
極箔として片面を粗面化した電解ニッケル箔を用いた例
であり、サンプル２は電極箔として電解銅箔に粗面化電
解ニッケル処理をした例であり、サンプル３は電極箔と
して片面を粗面化した電解銅箔にＡｕフラッシュめっき
を施した例であり、サンプル４は電極箔として片面を粗
面化した電解ニッケル箔にＡｕフラッシュめっきを施し
た例であり、サンプル５は電極箔として電解銅箔に粗面
化電解ニッケル処理をした箔にＡｕフラッシュめっきを
施した例である。つまり、上記のサンプルの内のサンプ
ル３からサンプル５が本発明のポリマーＰＴＣ素子に対
応するサンプルである。
【００４７】そして、上記の各サンプルに１００時間の
ヒートサイクル試験（ヒートサイクル条件、−４０℃〜
＋８５℃）を行った後における電気抵抗値の上昇を、図
６のグラフに示す。つまり、サンプル１の初期値（具体
的には１０ｍΩ）を１００とした時の各サンプルのヒー
トサイクル試験後における電気抵抗値の上昇の範囲をこ
の図のグラフに示す。この結果、サンプル１、２では２
００〜３５０の間に上昇の範囲が集中するのに対して、
サンプル３〜５では１５０〜２５０の間に上昇の範囲が
集中して、本発明に係るポリマーＰＴＣ素子に対応する
サンプル３〜５の電気抵抗値の変化率がサンプル１、２
の半分程度となり、サンプル３〜５が非常に安定してい
ることが確認された。
ヒートサイクル試験（ヒートサイクル条件、−４０℃〜
＋８５℃）を行った後における電気抵抗値の上昇を、図
６のグラフに示す。つまり、サンプル１の初期値（具体
的には１０ｍΩ）を１００とした時の各サンプルのヒー
トサイクル試験後における電気抵抗値の上昇の範囲をこ
の図のグラフに示す。この結果、サンプル１、２では２
００〜３５０の間に上昇の範囲が集中するのに対して、
サンプル３〜５では１５０〜２５０の間に上昇の範囲が
集中して、本発明に係るポリマーＰＴＣ素子に対応する
サンプル３〜５の電気抵抗値の変化率がサンプル１、２
の半分程度となり、サンプル３〜５が非常に安定してい
ることが確認された。
【００４８】次に、本発明に係るポリマーＰＴＣ素子の
Ａｕフラッシュめっきの厚さと強度に関する試験結果を
具体的に説明する。まず、はんだ付けされる電極箔の表
面におけるＡｕフラッシュめっきの厚さとはんだ付けの
接合強度との関係を試験した。この結果、Ａｕフラッシ
ュめっき厚を０．０２〜０．０５μｍ（平均０．０３μ
ｍ）としたサンプルでは、図１に示す矢印Ｆ方向に力を
加えて引っ張った場合、約１５０ニュートンでリード端
子自体が破断した。
Ａｕフラッシュめっきの厚さと強度に関する試験結果を
具体的に説明する。まず、はんだ付けされる電極箔の表
面におけるＡｕフラッシュめっきの厚さとはんだ付けの
接合強度との関係を試験した。この結果、Ａｕフラッシ
ュめっき厚を０．０２〜０．０５μｍ（平均０．０３μ
ｍ）としたサンプルでは、図１に示す矢印Ｆ方向に力を
加えて引っ張った場合、約１５０ニュートンでリード端
子自体が破断した。
【００４９】これに対して、Ａｕフラッシュめっき厚を
０．２〜０．５μｍ（平均０．３μｍ）としたサンプル
では、図１に示す矢印Ｆ方向に力を同様に加えて引っ張
った場合、約１００ニュートンではんだ接合部分に剥離
が発生した。一般に、Ａｕフラッシュめっきをすれば、
Ａｕがはんだ内部に拡散して接合強度を低くするおそれ
を有するが、上記のようにめっき厚が０．０２〜０．０
５μｍ程度であれば拡散量が少なく、はんだ付けの接合
強度に対する影響が少ないという結果となった。
０．２〜０．５μｍ（平均０．３μｍ）としたサンプル
では、図１に示す矢印Ｆ方向に力を同様に加えて引っ張
った場合、約１００ニュートンではんだ接合部分に剥離
が発生した。一般に、Ａｕフラッシュめっきをすれば、
Ａｕがはんだ内部に拡散して接合強度を低くするおそれ
を有するが、上記のようにめっき厚が０．０２〜０．０
５μｍ程度であれば拡散量が少なく、はんだ付けの接合
強度に対する影響が少ないという結果となった。
【００５０】また、素子本体との対向面のＡｕフラッシ
ュめっきの厚さと素子本体との接合強度との関係を試験
した。この結果、Ａｕフラッシュめっき厚を０．０２〜
０．０５μｍ（平均０．０３μｍ）としたサンプルで
は、図４に示す矢印Ｆ方向に力を加えた場合、約１０ニ
ュートンで剥離した。この際、素子本体自体が破損して
電極箔の素子本体との対向面には、素子本体の一部が接
着したまま残っているものが多かった。
ュめっきの厚さと素子本体との接合強度との関係を試験
した。この結果、Ａｕフラッシュめっき厚を０．０２〜
０．０５μｍ（平均０．０３μｍ）としたサンプルで
は、図４に示す矢印Ｆ方向に力を加えた場合、約１０ニ
ュートンで剥離した。この際、素子本体自体が破損して
電極箔の素子本体との対向面には、素子本体の一部が接
着したまま残っているものが多かった。
【００５１】これに対して、Ａｕフラッシュめっき厚を
０．２〜０．５μｍ（平均０．３μｍ）としたサンプル
では、図４に示す矢印Ｆ方向に力を同様に加えた場合、
約８ニュートンで剥離した。この際、素子本体が破損し
たものもあるが、電極箔の素子本体との対向面に素子本
体の一部が接着したまま残っている部分が、上記のもの
より少なかった。
０．２〜０．５μｍ（平均０．３μｍ）としたサンプル
では、図４に示す矢印Ｆ方向に力を同様に加えた場合、
約８ニュートンで剥離した。この際、素子本体が破損し
たものもあるが、電極箔の素子本体との対向面に素子本
体の一部が接着したまま残っている部分が、上記のもの
より少なかった。
【００５２】以上より、めっき厚が０．２μｍ以上存在
すると接合強度が低下するので、Ａｕフラッシュめっき
のめっき厚は０．１μｍ以下が適正と考えられ、好まし
くはめっき厚が０．０２〜０．０５μｍ程度であること
が望ましい考えられる。
すると接合強度が低下するので、Ａｕフラッシュめっき
のめっき厚は０．１μｍ以下が適正と考えられ、好まし
くはめっき厚が０．０２〜０．０５μｍ程度であること
が望ましい考えられる。
【００５３】尚、本実施の形態において、電極箔の素子
本体との対向面が粗面化されているが、電極箔の表面を
粗面化する際には、粗面を構成する凹凸の内の凸部を例
えばフック状に形成することも考えられる。そして、こ
のフック状の凸部の高さとしては１μｍ以上の大きさで
あれば良いが、例えば４〜１０μｍ程度とすることが考
えられる。
本体との対向面が粗面化されているが、電極箔の表面を
粗面化する際には、粗面を構成する凹凸の内の凸部を例
えばフック状に形成することも考えられる。そして、こ
のフック状の凸部の高さとしては１μｍ以上の大きさで
あれば良いが、例えば４〜１０μｍ程度とすることが考
えられる。
【００５４】さらに、粒状材を電極箔の表面に付着する
ことにより、粗面を構成する凹凸の内の凸部をフック状
に形成することができる。尚、凸部をフック状に形成し
つつ電極箔の表面を粗面化する為の処理としては、エッ
チング又はメッキ等の処理により表面を粗して粗面化し
た後に、電解処理を施すことで、粗された表面の内の凸
部の頂部分に電解液中のイオン化された物質を付着する
ことが考えられ、これにより凸部を容易にフック状の凸
部とすることができる。
ことにより、粗面を構成する凹凸の内の凸部をフック状
に形成することができる。尚、凸部をフック状に形成し
つつ電極箔の表面を粗面化する為の処理としては、エッ
チング又はメッキ等の処理により表面を粗して粗面化し
た後に、電解処理を施すことで、粗された表面の内の凸
部の頂部分に電解液中のイオン化された物質を付着する
ことが考えられ、これにより凸部を容易にフック状の凸
部とすることができる。
【００５５】一方、Ｓｎ−Ｂｉ系合金はんだ１８の成分
としては、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｇを含み、Ｂｉが４７〜６４
％の成分とされると共にＡｇが０〜３％の成分とされ、
Ｓｎが残部とされる鉛フリーはんだを使用しており、鉛
が無く環境に与える影響が小さい。また、Ａｇが３％以
下であって例えば１％程度とし、Ｂｉを５７％程度とす
れば、はんだによる接続強度等の機械的信頼性は良くな
る。この為、はんだのより詳細な成分の方向性は、製造
コスト、ポリマーＰＴＣ素子１０の構造及び信頼性デー
タ等により決めることが望ましい。
としては、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｇを含み、Ｂｉが４７〜６４
％の成分とされると共にＡｇが０〜３％の成分とされ、
Ｓｎが残部とされる鉛フリーはんだを使用しており、鉛
が無く環境に与える影響が小さい。また、Ａｇが３％以
下であって例えば１％程度とし、Ｂｉを５７％程度とす
れば、はんだによる接続強度等の機械的信頼性は良くな
る。この為、はんだのより詳細な成分の方向性は、製造
コスト、ポリマーＰＴＣ素子１０の構造及び信頼性デー
タ等により決めることが望ましい。
【００５６】尚、上記実施の形態では、ビスマスである
Ｂｉを４７〜６４％の範囲とし、銀であるＡｇを３％以
下とし、すずであるＳｎが残部とされたが、銀を含まな
いすずとビスマスのみの合金はんだとしても良く、また
これらの成分を表す％はＷＴ％とされる。
Ｂｉを４７〜６４％の範囲とし、銀であるＡｇを３％以
下とし、すずであるＳｎが残部とされたが、銀を含まな
いすずとビスマスのみの合金はんだとしても良く、また
これらの成分を表す％はＷＴ％とされる。
【００５７】
【発明の効果】本発明のポリマーＰＴＣ素子によれば、
素子本体と電極との間の接続部分の電気抵抗が十分に低
いだけでなく、環境や経時変化等に対してもこの接続部
分の電気抵抗が上昇すること無く安定した電気的特性を
持つことになる。さらには、熱劣化による特性不良を招
くおそれを無くすだけでなく、リード端子のはんだ付け
性を満足させることにもなる。
素子本体と電極との間の接続部分の電気抵抗が十分に低
いだけでなく、環境や経時変化等に対してもこの接続部
分の電気抵抗が上昇すること無く安定した電気的特性を
持つことになる。さらには、熱劣化による特性不良を招
くおそれを無くすだけでなく、リード端子のはんだ付け
性を満足させることにもなる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るポリマーＰＴＣ素
子を示す斜視図である。
子を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るポリマーＰＴＣ素
子の第１例における素子本体の抵抗と温度との関係を表
すグラフを示す図である。
子の第１例における素子本体の抵抗と温度との関係を表
すグラフを示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るポリマーＰＴＣ素
子の第２例における素子本体の抵抗と温度との関係を表
すグラフを示す図である。
子の第２例における素子本体の抵抗と温度との関係を表
すグラフを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るポリマーＰＴＣ素
子の製造を示す断面図であって、（Ａ）は素子本体と電
極箔との接続前の状態を示す図であり、（Ｂ）は素子本
体と電極箔との接続後の状態を示す図である。
子の製造を示す断面図であって、（Ａ）は素子本体と電
極箔との接続前の状態を示す図であり、（Ｂ）は素子本
体と電極箔との接続後の状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るポリマーＰＴＣ素
子の製造を示す斜視図であって、（Ａ）は素子本体と電
極箔との接続後の状態を示す図であり、（Ｂ）は電極箔
へのリード端子の接続前の状態を示す図であり、（Ｃ）
は電極箔へのリード端子の接続後の状態を示す図であ
る。
子の製造を示す斜視図であって、（Ａ）は素子本体と電
極箔との接続後の状態を示す図であり、（Ｂ）は電極箔
へのリード端子の接続前の状態を示す図であり、（Ｃ）
は電極箔へのリード端子の接続後の状態を示す図であ
る。
【図６】ポリマーＰＴＣ素子のサンプルにヒートサイク
ル試験を行った後における電気抵抗値の上昇を表すグラ
フを示す図である。
ル試験を行った後における電気抵抗値の上昇を表すグラ
フを示す図である。
【図７】従来技術に係るポリマーＰＴＣ素子を示す斜視
図である。
図である。
１０ ポリマーＰＴＣ素子 １２ 素子本体 １４ 電極箔 １６ リード端子 １８ Ｓｎ−Ｂｉ系合金はんだ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E034 AC10 DA02 DC02 DC03 DC05
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質を含む素子本体を有すると共に、こ
の素子本体に電極箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子で
あって、 前記電極箔の少なくとも一面が粗面化されると共にこの
粗面化された表面にＡｕフラッシュめっきが施され、こ
のＡｕフラッシュめっきが施されている電極箔の面を素
子本体と対向する形で、素子本体に貼り付けたことを特
徴とするポリマーＰＴＣ素子。 - 【請求項２】 ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質を含む素子本体を有すると共に、こ
の素子本体に電極箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子で
あって、 素子本体との非対向側となる前記電極箔の表面にＡｕフ
ラッシュめっきが施されていることを特徴とするポリマ
ーＰＴＣ素子。 - 【請求項３】 ポリマー及びこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質を含む素子本体を有すると共に、こ
の素子本体に電極箔を貼り付けたポリマーＰＴＣ素子で
あって、 前記電極箔の少なくとも素子本体と対向する面が粗面化
された表面とされると共に、この電極箔の両面にＡｕフ
ラッシュめっきが施されていることを特徴とするポリマ
ーＰＴＣ素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119778A JP2002313604A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | ポリマーｐｔｃ素子 |
| DE60209394T DE60209394T2 (de) | 2001-04-18 | 2002-04-08 | PTC-Element aus Polymer |
| EP02007838A EP1251527B1 (en) | 2001-04-18 | 2002-04-08 | Polymer ptc element |
| KR1020020020766A KR20020081127A (ko) | 2001-04-18 | 2002-04-17 | 폴리머 피티시소자 |
| US10/124,456 US20020153992A1 (en) | 2001-04-18 | 2002-04-18 | Polymer PTC element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119778A JP2002313604A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | ポリマーｐｔｃ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313604A true JP2002313604A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18969938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001119778A Pending JP2002313604A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | ポリマーｐｔｃ素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020153992A1 (ja) |
| EP (1) | EP1251527B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002313604A (ja) |
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| DE (1) | DE60209394T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008543062A (ja) * | 2005-06-01 | 2008-11-27 | ルバタ オサケ ユキチュア | 電気的接続要素 |
| JP2012164972A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-30 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック複合電子部品およびその製造に用いられる電子部品素子供給装置 |
| CN109417060A (zh) * | 2016-07-04 | 2019-03-01 | 株式会社电装 | 半导体芯片及半导体装置 |
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| KR100673684B1 (ko) * | 2005-12-07 | 2007-01-24 | 엘에스전선 주식회사 | 전극 구조가 개선된 ｐｔｃ 소자 |
| USD757950S1 (en) * | 2013-01-30 | 2016-05-31 | Mölnlycke Health Care Ab | Wound pad |
| US20150235744A1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-08-20 | Fuzetec Technology Co., Ltd. | Pptc over-current protection device |
| CN106229453B (zh) | 2016-09-20 | 2019-12-03 | 蔚来汽车有限公司 | 母排组件，动力电池过载保护系统和方法及动力电池组件 |
| USD890231S1 (en) * | 2018-05-04 | 2020-07-14 | Irobot Corporation | Debris container |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05109502A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-04-30 | Daito Tsushinki Kk | Ｐｔｃ素子 |
| US5663702A (en) * | 1995-06-07 | 1997-09-02 | Littelfuse, Inc. | PTC electrical device having fuse link in series and metallized ceramic electrodes |
| US5841111A (en) * | 1996-12-19 | 1998-11-24 | Eaton Corporation | Low resistance electrical interface for current limiting polymers by plasma processing |
| TW415624U (en) * | 1999-04-26 | 2000-12-11 | Polytronics Technology Corp | Surface mounted electric apparatus |
| JP3896232B2 (ja) * | 1999-10-01 | 2007-03-22 | Ｔｄｋ株式会社 | 有機質正特性サーミスタおよびその製造方法 |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119778A patent/JP2002313604A/ja active Pending
-
2002
- 2002-04-08 EP EP02007838A patent/EP1251527B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-08 DE DE60209394T patent/DE60209394T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-17 KR KR1020020020766A patent/KR20020081127A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-04-18 US US10/124,456 patent/US20020153992A1/en not_active Abandoned
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| CN109417060A (zh) * | 2016-07-04 | 2019-03-01 | 株式会社电装 | 半导体芯片及半导体装置 |
| CN109417060B (zh) * | 2016-07-04 | 2022-10-28 | 株式会社电装 | 半导体芯片及半导体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1251527A2 (en) | 2002-10-23 |
| US20020153992A1 (en) | 2002-10-24 |
| EP1251527B1 (en) | 2006-03-01 |
| DE60209394T2 (de) | 2006-11-30 |
| DE60209394D1 (de) | 2006-04-27 |
| KR20020081127A (ko) | 2002-10-26 |
| EP1251527A3 (en) | 2004-10-13 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040430 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |