JP2613343B2 - Ｐｔｃ素子 - Google Patents
Ｐｔｃ素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、電流安定化素
子や電流低減素子等に応用可能なＰＴＣ素子に関するも
のである。
子や電流低減素子等に応用可能なＰＴＣ素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】純度の高いチタン酸バリウムの原料に、
例えばランタンのようなランタノイド等を添加して焼成
すると、温度上昇と共に抵抗値も増大する特性、いわゆ
るＰＴＣ（positive temperature coefficient）特性を
有するチタン酸バリウム半導体磁器が得られることは、
従来から広く知られている。また、チタン酸バリウム半
導体磁器が強誘電体から常誘電体へ相転移を起こすキュ
リー点近傍で、顕著なＰＴＣ特性が出現することもよく
知られている。
例えばランタンのようなランタノイド等を添加して焼成
すると、温度上昇と共に抵抗値も増大する特性、いわゆ
るＰＴＣ（positive temperature coefficient）特性を
有するチタン酸バリウム半導体磁器が得られることは、
従来から広く知られている。また、チタン酸バリウム半
導体磁器が強誘電体から常誘電体へ相転移を起こすキュ
リー点近傍で、顕著なＰＴＣ特性が出現することもよく
知られている。
【０００３】このようなチタン酸バリウム半導体磁器等
のＰＴＣ特性を利用した装置として、例えばカラーＴＶ
用自動消磁装置に用いられる正特性サーミスタ装置が提
案されている（特開昭６１−２３３０１号公報）。この
正特性サーミスタ装置では、消磁効果を増大させるため
に、２個のチタン酸バリウム半導体磁器等の正特性サー
ミスタを使用している。また、正特性サーミスタと通常
の抵抗とを並列接続することにより定電流回路を構成で
きることを紹介している文献（増補版チタバリ系半導
体：エレセラ出版委員会編……1980 7.10 増補初版) も
ある。
のＰＴＣ特性を利用した装置として、例えばカラーＴＶ
用自動消磁装置に用いられる正特性サーミスタ装置が提
案されている（特開昭６１−２３３０１号公報）。この
正特性サーミスタ装置では、消磁効果を増大させるため
に、２個のチタン酸バリウム半導体磁器等の正特性サー
ミスタを使用している。また、正特性サーミスタと通常
の抵抗とを並列接続することにより定電流回路を構成で
きることを紹介している文献（増補版チタバリ系半導
体：エレセラ出版委員会編……1980 7.10 増補初版) も
ある。
【０００４】また、一般に正特性サーミスタでは、正特
性サーミスタの温度に対する抵抗率は、低温からキュリ
ー点近傍までの温度範囲で減少したのち、キュリー点近
傍から高温の温度範囲で急激に増大する。このため、正
特性サーミスタを流れる電流は、印加電圧に対して所定
の値まで単調増加したのち、所定の値以上では単調減少
するように推移する。尚、電流のピーク値に対応する電
圧の所定値は、キュリー点が高い正特性サーミスタほど
大きくなる。
性サーミスタの温度に対する抵抗率は、低温からキュリ
ー点近傍までの温度範囲で減少したのち、キュリー点近
傍から高温の温度範囲で急激に増大する。このため、正
特性サーミスタを流れる電流は、印加電圧に対して所定
の値まで単調増加したのち、所定の値以上では単調減少
するように推移する。尚、電流のピーク値に対応する電
圧の所定値は、キュリー点が高い正特性サーミスタほど
大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６１−２３３０１号公報に開示された正特性サーミ
スタ装置は、内部に組み込まれる２個の正特性サーミス
タのそれぞれの両面（合計４面）に陽極・陰極の電極加
工を施す必要がある。即ち、一般に正特性サーミスタを
複数個使用した正特性サーミスタ装置等を作製する場合
には、電極加工の工程数は「サーミスタ数×２」工程だ
け必要となり、製造工程が非常に煩雑になり、部品点数
も多くなるためコスト高を招来するという問題点を有し
ている。
開昭６１−２３３０１号公報に開示された正特性サーミ
スタ装置は、内部に組み込まれる２個の正特性サーミス
タのそれぞれの両面（合計４面）に陽極・陰極の電極加
工を施す必要がある。即ち、一般に正特性サーミスタを
複数個使用した正特性サーミスタ装置等を作製する場合
には、電極加工の工程数は「サーミスタ数×２」工程だ
け必要となり、製造工程が非常に煩雑になり、部品点数
も多くなるためコスト高を招来するという問題点を有し
ている。
【０００６】従って、複数個の正特性サーミスタを用い
ながら、１素子同様に簡素化された電極加工が可能な、
電流安定化素子や電流低減素子等に応用可能なＰＴＣ素
子が望まれている。
ながら、１素子同様に簡素化された電極加工が可能な、
電流安定化素子や電流低減素子等に応用可能なＰＴＣ素
子が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のＰＴＣ素子は、
キュリー点がそれぞれ異なる複数個の正特性サーミスタ
を並列に接続し、電極板で挾持してなるＰＴＣ素子であ
って、上記複数個の正特性サーミスタが互いに接触しな
いように酸化ジルコニウムを介在させた後に焼成して、
この正特性サーミスタと酸化ジルコニウムとが融着した
複合体を上記ＰＴＣ素子の基体に供することを特徴とし
ている。
キュリー点がそれぞれ異なる複数個の正特性サーミスタ
を並列に接続し、電極板で挾持してなるＰＴＣ素子であ
って、上記複数個の正特性サーミスタが互いに接触しな
いように酸化ジルコニウムを介在させた後に焼成して、
この正特性サーミスタと酸化ジルコニウムとが融着した
複合体を上記ＰＴＣ素子の基体に供することを特徴とし
ている。
【０００８】
【作用】キュリー点がそれぞれ異なる複数個の正特性サ
ーミスタを並列に接続し、１つの素子を形成すると、こ
の素子の電流−電圧特性は、各正特性サーミスタの電流
−電圧特性のピーク部分を単純に連続させたような特性
曲線となる。
ーミスタを並列に接続し、１つの素子を形成すると、こ
の素子の電流−電圧特性は、各正特性サーミスタの電流
−電圧特性のピーク部分を単純に連続させたような特性
曲線となる。
【０００９】そこで、上記構成により、異なる特性の正
特性サーミスタを複数個組み合わせることによって、電
圧変動に対する電流安定化領域の幅、および電流の変動
率を最適に設定した電流安定化素子や印加電圧に対して
電流を減衰させる電流低減効果が増大した電流低減素子
等に応用可能なＰＴＣ素子を得ることができる。
特性サーミスタを複数個組み合わせることによって、電
圧変動に対する電流安定化領域の幅、および電流の変動
率を最適に設定した電流安定化素子や印加電圧に対して
電流を減衰させる電流低減効果が増大した電流低減素子
等に応用可能なＰＴＣ素子を得ることができる。
【００１０】従って、例えばセラミックスボンド等の接
着剤、あるいはビス等の治具を用いずに、複数個の正特
性サーミスタを複合させて１素子同様の工程によって電
極を形成して一つの素子にすることができる。また、酸
化ジルコニウムを介在させて複数個の正特性サーミスタ
を複合した後に焼成するので、複数個の正特性サーミス
タを別々に焼成する手間が省ける。尚、例えばＰＴＣ素
子を電流安定化素子として用いた場合は、電圧が変動し
易い地域で使用される機器の保護、および電圧が不所望
に変動する事故に対する機器の保護等を行うことができ
る。
着剤、あるいはビス等の治具を用いずに、複数個の正特
性サーミスタを複合させて１素子同様の工程によって電
極を形成して一つの素子にすることができる。また、酸
化ジルコニウムを介在させて複数個の正特性サーミスタ
を複合した後に焼成するので、複数個の正特性サーミス
タを別々に焼成する手間が省ける。尚、例えばＰＴＣ素
子を電流安定化素子として用いた場合は、電圧が変動し
易い地域で使用される機器の保護、および電圧が不所望
に変動する事故に対する機器の保護等を行うことができ
る。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図７に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
では、ＰＴＣ素子を電流安定化素子として用いた場合に
ついて説明する。
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
では、ＰＴＣ素子を電流安定化素子として用いた場合に
ついて説明する。
【００１２】本実施例では、正特性サーミスタとして、
後述する焼成プロファイルに従って焼成した場合に表１
に示す抵抗値Ｒおよびキュリー点Ｔｃを示すような、４
種類の異なった組成のチタン酸バリウム半導体磁器（以
下、ＰＴＣと称する）１〜４を用いた。上記抵抗値Ｒは
２５℃における値を示している。
後述する焼成プロファイルに従って焼成した場合に表１
に示す抵抗値Ｒおよびキュリー点Ｔｃを示すような、４
種類の異なった組成のチタン酸バリウム半導体磁器（以
下、ＰＴＣと称する）１〜４を用いた。上記抵抗値Ｒは
２５℃における値を示している。
【００１３】
【表１】
【００１４】組成中のチタン酸鉛はチタン酸バリウムの
キュリー点Ｔｃを高温側にシフトさせるシフターであ
り、チタン酸ストロンチウムはチタン酸バリウムのキュ
リー点Ｔｃを低温側にシフトさせるシフターである。
キュリー点Ｔｃを高温側にシフトさせるシフターであ
り、チタン酸ストロンチウムはチタン酸バリウムのキュ
リー点Ｔｃを低温側にシフトさせるシフターである。
【００１５】上記ＰＴＣ１〜４のＩ−Ｖ特性、即ち、電
流−電圧特性を図３（ア）〜（エ）に示す（但し、電流
−電圧特性は両対数で表示している）。電流−電圧特性
は、各ＰＴＣ１〜４に徐々に増大する電圧を印加しなが
ら、電流値を測定することによって得られる。図３か
ら、キュリー点Ｔｃが高いものほど、ピーク電流に対応
する電圧値が大きくなり、また、電流−電圧特性曲線が
急峻になっていることがわかる。
流−電圧特性を図３（ア）〜（エ）に示す（但し、電流
−電圧特性は両対数で表示している）。電流−電圧特性
は、各ＰＴＣ１〜４に徐々に増大する電圧を印加しなが
ら、電流値を測定することによって得られる。図３か
ら、キュリー点Ｔｃが高いものほど、ピーク電流に対応
する電圧値が大きくなり、また、電流−電圧特性曲線が
急峻になっていることがわかる。
【００１６】次に、上記ＰＴＣ１とＰＴＣ４とを、図４
に示すように並列に接続し、直流可変電源５を用いて同
様に電流−電圧特性を測定したところ、図５に示すよう
な電流−電圧特性曲線が得られた。図３（ア）、図３
（エ）および図５を比較すると、図５の特性曲線は、図
３（ア）の特性曲線と図３（エ）の特性曲線との算術的
な重ね合わせにはなっておらず、図３（ア）の特性曲線
のピーク部分と図３（エ）の特性曲線のピーク部分とを
単純に連続させたような形状となっていることがわか
る。つまり、数Ｖ程度の低電圧のときには、ＰＴＣ１に
比べてＰＴＣ４の抵抗値が充分大きいので、ＰＴＣ４は
ほとんど動作していないことになり、ＰＴＣ１の電流−
電圧特性が支配的となると推論される。
に示すように並列に接続し、直流可変電源５を用いて同
様に電流−電圧特性を測定したところ、図５に示すよう
な電流−電圧特性曲線が得られた。図３（ア）、図３
（エ）および図５を比較すると、図５の特性曲線は、図
３（ア）の特性曲線と図３（エ）の特性曲線との算術的
な重ね合わせにはなっておらず、図３（ア）の特性曲線
のピーク部分と図３（エ）の特性曲線のピーク部分とを
単純に連続させたような形状となっていることがわか
る。つまり、数Ｖ程度の低電圧のときには、ＰＴＣ１に
比べてＰＴＣ４の抵抗値が充分大きいので、ＰＴＣ４は
ほとんど動作していないことになり、ＰＴＣ１の電流−
電圧特性が支配的となると推論される。
【００１７】一方、印加電圧が１０Ｖ程度を越えると、
ＰＴＣ１の温度上昇は、ＰＴＣ４の温度上昇によって加
速されるため、ＰＴＣ１を流れる電流は、図３（ア）に
示された場合よりも速く減衰する。このため、印加電圧
が１０Ｖ程度を越えると、ＰＴＣ４の電流−電圧特性に
対して、ＰＴＣ１はほとんど影響を与えなくなると推論
される。このことから、ＰＴＣ１・４における最適な特
性の組合せを選択することによって、例えば２〜４０Ｖ
程度の電圧変動範囲に対する電流安定化領域の幅、およ
び電流変動率を最適に設計することが可能であると考え
られる。また、キュリー点Ｔｃがそれぞれ異なる３個以
上の複数個のＰＴＣを並列に接続することにより、電圧
の変動に対して電流をより一層安定化させることができ
ると考えられる。
ＰＴＣ１の温度上昇は、ＰＴＣ４の温度上昇によって加
速されるため、ＰＴＣ１を流れる電流は、図３（ア）に
示された場合よりも速く減衰する。このため、印加電圧
が１０Ｖ程度を越えると、ＰＴＣ４の電流−電圧特性に
対して、ＰＴＣ１はほとんど影響を与えなくなると推論
される。このことから、ＰＴＣ１・４における最適な特
性の組合せを選択することによって、例えば２〜４０Ｖ
程度の電圧変動範囲に対する電流安定化領域の幅、およ
び電流変動率を最適に設計することが可能であると考え
られる。また、キュリー点Ｔｃがそれぞれ異なる３個以
上の複数個のＰＴＣを並列に接続することにより、電圧
の変動に対して電流をより一層安定化させることができ
ると考えられる。
【００１８】そこで、キュリー点Ｔｃ等の特性がそれぞ
れ異なる表１に示した３種類のＰＴＣ１〜３を並列に接
続して、１個のＰＴＣ素子を作成する方法について鋭意
検討した結果、上記ＰＴＣ１〜３を作成する原料粉を成
型後、この成型した原料粉同士が互いに接触しないよう
に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）を成型した成型品を介
在させた状態で組み合わせ、下記に示す焼成プロファイ
ルに従って焼成したＰＴＣ１〜３および酸化ジルコニウ
ムの複合体が、ＰＴＣ１〜３をそれぞれ単独で焼成して
並列に接続した場合と同一の特性曲線を示し、かつ、１
素子同様に簡素化された電極加工が可能であるという事
実を究明した。尚、酸化ジルコニウムは、ＰＴＣと全く
反応しない絶縁体である。
れ異なる表１に示した３種類のＰＴＣ１〜３を並列に接
続して、１個のＰＴＣ素子を作成する方法について鋭意
検討した結果、上記ＰＴＣ１〜３を作成する原料粉を成
型後、この成型した原料粉同士が互いに接触しないよう
に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）を成型した成型品を介
在させた状態で組み合わせ、下記に示す焼成プロファイ
ルに従って焼成したＰＴＣ１〜３および酸化ジルコニウ
ムの複合体が、ＰＴＣ１〜３をそれぞれ単独で焼成して
並列に接続した場合と同一の特性曲線を示し、かつ、１
素子同様に簡素化された電極加工が可能であるという事
実を究明した。尚、酸化ジルコニウムは、ＰＴＣと全く
反応しない絶縁体である。
【００１９】この複合体を基体として用いた多重円盤型
のＰＴＣ素子を作成するための具体的な作成例について
以下に説明する。
のＰＴＣ素子を作成するための具体的な作成例について
以下に説明する。
【００２０】図１に示すように、多重円盤型のＰＴＣ素
子の基体（複合体）１０は、それぞれ直径および特性の
異なる円盤状ないしドーナツ盤状に原料粉を成型した３
種類のＰＴＣ１〜３を同心状に配置し、かつ、互いに側
面が接触しないように酸化ジルコニウムをドーナツ盤状
に成型した成型品６・７を介在させた多重構造となって
いる。３種類のＰＴＣ１〜３の配列順序は、それぞれの
特性によらず任意であってよい。ＰＴＣ１〜３の原料粉
の成型は、例えば金型に原料粉を入れてプレス加工する
等して行う。酸化ジルコニウムの成型品６・７は、粒子
の大きさが１００μｍ以下の酸化ジルコニウム粉末（例
えば第一稀元素化学株式会社製 ＡＳ−２１００）に、
バインダーとしてポリビニルアルコール（ＰＶＡ、例え
ば日本合成化学株式会社製）を加えて乾燥したものを、
例えば金型に入れてプレス加工する等して作成する。こ
の酸化ジルコニウムの成型品６・７は、例えば肉厚が１
mm程度あればよく、さらに薄くてもよい。この基体１０
をＡｉｒ気流下で次の〜に示す焼成プロファイルに
従って焼成する。
子の基体（複合体）１０は、それぞれ直径および特性の
異なる円盤状ないしドーナツ盤状に原料粉を成型した３
種類のＰＴＣ１〜３を同心状に配置し、かつ、互いに側
面が接触しないように酸化ジルコニウムをドーナツ盤状
に成型した成型品６・７を介在させた多重構造となって
いる。３種類のＰＴＣ１〜３の配列順序は、それぞれの
特性によらず任意であってよい。ＰＴＣ１〜３の原料粉
の成型は、例えば金型に原料粉を入れてプレス加工する
等して行う。酸化ジルコニウムの成型品６・７は、粒子
の大きさが１００μｍ以下の酸化ジルコニウム粉末（例
えば第一稀元素化学株式会社製 ＡＳ−２１００）に、
バインダーとしてポリビニルアルコール（ＰＶＡ、例え
ば日本合成化学株式会社製）を加えて乾燥したものを、
例えば金型に入れてプレス加工する等して作成する。こ
の酸化ジルコニウムの成型品６・７は、例えば肉厚が１
mm程度あればよく、さらに薄くてもよい。この基体１０
をＡｉｒ気流下で次の〜に示す焼成プロファイルに
従って焼成する。
【００２１】 室温から５００℃に２時間４５分掛け
て昇温する ５００℃で２時間保持する ５００℃から１３５０℃に４時間４５分掛けて昇温
する １３５０℃で２時間保持する １３５０℃から１０００℃に２時間４５分掛けて降
温する １０００℃から室温に炉冷（炉内で自然冷却）する 上記の焼成プロファイルに従って焼成した基体１０は、
それぞれのＰＴＣが酸化ジルコニウムと融着することに
より一体化するが、個々のＰＴＣ内の原子の拡散は殆ど
起こらない。即ち、それぞれのＰＴＣは酸化ジルコニウ
ムを介して熱的に接触しているが、融着したＰＴＣと酸
化ジルコニウムとの境界面での原子の移動は殆ど無いの
で、基体１０の電流−電圧特性は、図２に示すように、
ＰＴＣ１〜３をそれぞれ単独で焼成して並列に接続した
場合に示すと考えられる電流−電圧特性と同一の特性曲
線を示している。つまり、得られた特性曲線は、図３
（ア）〜（ウ）の特性曲線の各ピーク部分を単純に連続
させたような形状となっている。しかも、２〜２０Ｖ程
度の電圧変動範囲では、電流変動範囲がおよそ４５〜６
５ｍＡであって、図５よりも一層電流値が安定化してい
ることがわかる。尚、ＰＴＣは酸化ジルコニウムと融着
することにより一体化するので、ＰＴＣ１〜３の原料粉
や酸化ジルコニウムの成型は、厳密に行う必要はなく、
互いに側面が接触して多重する程度の精度であればよ
い。但し、粒子の大きさが１００μｍ以上の酸化ジルコ
ニウム粉末を用いると、それぞれのＰＴＣは酸化ジルコ
ニウムと融着しないので好ましくない。
て昇温する ５００℃で２時間保持する ５００℃から１３５０℃に４時間４５分掛けて昇温
する １３５０℃で２時間保持する １３５０℃から１０００℃に２時間４５分掛けて降
温する １０００℃から室温に炉冷（炉内で自然冷却）する 上記の焼成プロファイルに従って焼成した基体１０は、
それぞれのＰＴＣが酸化ジルコニウムと融着することに
より一体化するが、個々のＰＴＣ内の原子の拡散は殆ど
起こらない。即ち、それぞれのＰＴＣは酸化ジルコニウ
ムを介して熱的に接触しているが、融着したＰＴＣと酸
化ジルコニウムとの境界面での原子の移動は殆ど無いの
で、基体１０の電流−電圧特性は、図２に示すように、
ＰＴＣ１〜３をそれぞれ単独で焼成して並列に接続した
場合に示すと考えられる電流−電圧特性と同一の特性曲
線を示している。つまり、得られた特性曲線は、図３
（ア）〜（ウ）の特性曲線の各ピーク部分を単純に連続
させたような形状となっている。しかも、２〜２０Ｖ程
度の電圧変動範囲では、電流変動範囲がおよそ４５〜６
５ｍＡであって、図５よりも一層電流値が安定化してい
ることがわかる。尚、ＰＴＣは酸化ジルコニウムと融着
することにより一体化するので、ＰＴＣ１〜３の原料粉
や酸化ジルコニウムの成型は、厳密に行う必要はなく、
互いに側面が接触して多重する程度の精度であればよ
い。但し、粒子の大きさが１００μｍ以上の酸化ジルコ
ニウム粉末を用いると、それぞれのＰＴＣは酸化ジルコ
ニウムと融着しないので好ましくない。
【００２２】焼成した基体１０に、図６に示すように、
３種類のＰＴＣ１〜３が並列の接続となるように基体１
０の上面および底面にそれぞれ電極板１１・１２を取り
付け、さらに各電極板１１・１２に端子１３・１４を取
り付けて多重円盤型のＰＴＣ素子１８が完成する。この
ように、本ＰＴＣ素子１８は、３種類のＰＴＣ１〜３を
用いているにも関わらず、電極加工のための工程数は１
素子と同様に簡素化することができる。必要に応じて、
基体１０および電極板１１・１２の全体を樹脂塗膜等に
よって被覆すると、図７に示すように、ラジアルタイプ
のＰＴＣ素子１９となる。
３種類のＰＴＣ１〜３が並列の接続となるように基体１
０の上面および底面にそれぞれ電極板１１・１２を取り
付け、さらに各電極板１１・１２に端子１３・１４を取
り付けて多重円盤型のＰＴＣ素子１８が完成する。この
ように、本ＰＴＣ素子１８は、３種類のＰＴＣ１〜３を
用いているにも関わらず、電極加工のための工程数は１
素子と同様に簡素化することができる。必要に応じて、
基体１０および電極板１１・１２の全体を樹脂塗膜等に
よって被覆すると、図７に示すように、ラジアルタイプ
のＰＴＣ素子１９となる。
【００２３】上記構成により、本発明のＰＴＣ素子は、
電圧変動に対する電流安定化領域の幅、および電流の変
動率を最適に設定した電流安定化素子として用いること
ができる。また、例えばセラミックスボンド等の接着
剤、あるいはビス等の治具を用いずに、複数個の正特性
サーミスタを複合させて１素子同様の工程によって電極
を形成して一つの素子にすることができる。さらに、酸
化ジルコニウムを介在させて複数個の正特性サーミスタ
を複合した後に焼成するので、複数個の正特性サーミス
タを別々に焼成する手間が省ける。
電圧変動に対する電流安定化領域の幅、および電流の変
動率を最適に設定した電流安定化素子として用いること
ができる。また、例えばセラミックスボンド等の接着
剤、あるいはビス等の治具を用いずに、複数個の正特性
サーミスタを複合させて１素子同様の工程によって電極
を形成して一つの素子にすることができる。さらに、酸
化ジルコニウムを介在させて複数個の正特性サーミスタ
を複合した後に焼成するので、複数個の正特性サーミス
タを別々に焼成する手間が省ける。
【００２４】尚、本実施例は、ＰＴＣ素子を電流安定化
素子として用いた場合について説明したが、本ＰＴＣ素
子は電流低減素子として用いることもできる。この場合
は、例えば、それぞれ直径および特性の異なる円盤状お
よびドーナツ盤状に原料粉を成型した２種類のＰＴＣを
同心状に配置し、かつ、互いに側面が接触しないように
酸化ジルコニウムをドーナツ盤状に成型した成型品を介
在させた三重円盤型基体をＡｉｒ気流下で上述の焼成プ
ロファイルに従って焼成する。そして、焼成した基体の
上面に、２種類のＰＴＣに共通の電極板を取り付け、基
体底面に、各ＰＴＣ毎に独立した電極板を取り付ければ
よい。２種類のＰＴＣは同心状に配置されることにより
酸化ジルコニウムを介して熱的に接触しているので、キ
ュリー点等が低い方のＰＴＣは、キュリー点等が高い方
のＰＴＣによって効率よく加熱される。
素子として用いた場合について説明したが、本ＰＴＣ素
子は電流低減素子として用いることもできる。この場合
は、例えば、それぞれ直径および特性の異なる円盤状お
よびドーナツ盤状に原料粉を成型した２種類のＰＴＣを
同心状に配置し、かつ、互いに側面が接触しないように
酸化ジルコニウムをドーナツ盤状に成型した成型品を介
在させた三重円盤型基体をＡｉｒ気流下で上述の焼成プ
ロファイルに従って焼成する。そして、焼成した基体の
上面に、２種類のＰＴＣに共通の電極板を取り付け、基
体底面に、各ＰＴＣ毎に独立した電極板を取り付ければ
よい。２種類のＰＴＣは同心状に配置されることにより
酸化ジルコニウムを介して熱的に接触しているので、キ
ュリー点等が低い方のＰＴＣは、キュリー点等が高い方
のＰＴＣによって効率よく加熱される。
【００２５】上記構成により、本発明のＰＴＣ素子は、
印加電圧に対して電流を減衰させる電流低減効果が増大
した電流低減素子として用いることができる。また、例
えばセラミックスボンド等の接着剤、あるいはビス等の
治具を用いずに、２個の正特性サーミスタを複合させて
１素子同様の工程によって電極を形成して一つの素子に
することができる。さらに、酸化ジルコニウムを介在さ
せて２個の正特性サーミスタを複合した後に焼成するの
で、２個の正特性サーミスタを別々に焼成する手間が省
ける。
印加電圧に対して電流を減衰させる電流低減効果が増大
した電流低減素子として用いることができる。また、例
えばセラミックスボンド等の接着剤、あるいはビス等の
治具を用いずに、２個の正特性サーミスタを複合させて
１素子同様の工程によって電極を形成して一つの素子に
することができる。さらに、酸化ジルコニウムを介在さ
せて２個の正特性サーミスタを複合した後に焼成するの
で、２個の正特性サーミスタを別々に焼成する手間が省
ける。
【００２６】
【発明の効果】本発明のＰＴＣ素子は、以上のように、
キュリー点がそれぞれ異なる複数個の正特性サーミスタ
を並列に接続し、電極板で挾持してなるＰＴＣ素子であ
って、上記複数個の正特性サーミスタが互いに接触しな
いように酸化ジルコニウムを介在させた後に焼成して、
この正特性サーミスタと酸化ジルコニウムとが融着した
複合体を上記ＰＴＣ素子の基体に供する構成である。
キュリー点がそれぞれ異なる複数個の正特性サーミスタ
を並列に接続し、電極板で挾持してなるＰＴＣ素子であ
って、上記複数個の正特性サーミスタが互いに接触しな
いように酸化ジルコニウムを介在させた後に焼成して、
この正特性サーミスタと酸化ジルコニウムとが融着した
複合体を上記ＰＴＣ素子の基体に供する構成である。
【００２７】それゆえ、異なる特性の正特性サーミスタ
を複数個組み合わせることによって、電圧変動に対する
電流安定化領域の幅、および電流の変動率を最適に設定
した電流安定化素子や印加電圧に対して電流を減衰させ
る電流低減効果が増大した電流低減素子等に応用可能な
ＰＴＣ素子を得ることができる。
を複数個組み合わせることによって、電圧変動に対する
電流安定化領域の幅、および電流の変動率を最適に設定
した電流安定化素子や印加電圧に対して電流を減衰させ
る電流低減効果が増大した電流低減素子等に応用可能な
ＰＴＣ素子を得ることができる。
【００２８】従って、例えばセラミックスボンド等の接
着剤、あるいはビス等の治具を用いずに、複数個の正特
性サーミスタを複合させて１素子同様の工程によって電
極を形成して一つの素子にすることができる。また、酸
化ジルコニウムを介在させて複数個の正特性サーミスタ
を複合した後に焼成するので、複数個の正特性サーミス
タを別々に焼成する手間が省けるという効果を奏する。
着剤、あるいはビス等の治具を用いずに、複数個の正特
性サーミスタを複合させて１素子同様の工程によって電
極を形成して一つの素子にすることができる。また、酸
化ジルコニウムを介在させて複数個の正特性サーミスタ
を複合した後に焼成するので、複数個の正特性サーミス
タを別々に焼成する手間が省けるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例におけるＰＴＣ素子の基体
（複合体）を示す断面図である。
（複合体）を示す断面図である。
【図２】上記ＰＴＣ素子の電流−電圧特性を示すグラフ
である。
である。
【図３】キュリー点がそれぞれ異なる正特性サーミスタ
の電流−電圧特性を示すグラフである。
の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図４】並列に接続された正特性サーミスタの電流−電
圧特性を測定するための回路図である。
圧特性を測定するための回路図である。
【図５】キュリー点が互いに異なる２つの正特性サーミ
スタを並列に接続した場合における電流−電圧特性を示
すグラフである。
スタを並列に接続した場合における電流−電圧特性を示
すグラフである。
【図６】ＰＴＣ素子を示す断面図である。
【図７】被覆したＰＴＣ素子を示す正面図である。
１ チタン酸バリウム半導体磁器（ＰＴＣ） １０ 基体（複合体） １１ 電極板 １３ 端子
Claims (1)
- 【請求項１】キュリー点がそれぞれ異なる複数個の正特
性サーミスタを並列に接続し、電極板で挾持してなるＰ
ＴＣ素子であって、 上記複数個の正特性サーミスタが互いに接触しないよう
に酸化ジルコニウムを介在させた後に焼成して、この正
特性サーミスタと酸化ジルコニウムとが融着した複合体
を上記ＰＴＣ素子の基体に供することを特徴とするＰＴ
Ｃ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4967192A JP2613343B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Ｐｔｃ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4967192A JP2613343B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Ｐｔｃ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251206A JPH05251206A (ja) | 1993-09-28 |
| JP2613343B2 true JP2613343B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=12837638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4967192A Expired - Fee Related JP2613343B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Ｐｔｃ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613343B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008036835A1 (de) | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Epcos Ag | Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Heizungsvorrichtung |
| DE102008036836A1 (de) | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Epcos Ag | Formkörper, Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4967192A patent/JP2613343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05251206A (ja) | 1993-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |