JP3310010B2 - 正特性サーミスタ装置 - Google Patents
正特性サーミスタ装置Info
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- JP3310010B2 JP3310010B2 JP06748892A JP6748892A JP3310010B2 JP 3310010 B2 JP3310010 B2 JP 3310010B2 JP 06748892 A JP06748892 A JP 06748892A JP 6748892 A JP6748892 A JP 6748892A JP 3310010 B2 JP3310010 B2 JP 3310010B2
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- electrodes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正特性サーミスタ素子
をケース内においてばね端子により挟持してなる正特性
サーミスタ装置に関し、特に、正特性サーミスタ素子の
電極及びばね端子が改良された正特性サーミスタ装置に
関する。
をケース内においてばね端子により挟持してなる正特性
サーミスタ装置に関し、特に、正特性サーミスタ素子の
電極及びばね端子が改良された正特性サーミスタ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】正特性サーミスタ素子は、正特性サーミ
スタ素体の両主面に電極を形成した構造を有する。正特
性サーミスタ素体は、チタン酸バリウム系半導体磁器の
ような半導体磁器よりなる。従って、正特性サーミスタ
素体の両主面に形成される電極は、該正特性サーミスタ
素体の表面との間で障壁を構成しない導電性材料からな
るものを用いる必要がある。そこで、従来、正特性サー
ミスタ素子の電極としては、Ｎｉ層上に銀電極を積層し
た構造、あるいは半導体磁器にオーミック接触するＧａ
等を含有する銀ペーストを焼き付けることにより形成し
たものが用いられていた。
スタ素体の両主面に電極を形成した構造を有する。正特
性サーミスタ素体は、チタン酸バリウム系半導体磁器の
ような半導体磁器よりなる。従って、正特性サーミスタ
素体の両主面に形成される電極は、該正特性サーミスタ
素体の表面との間で障壁を構成しない導電性材料からな
るものを用いる必要がある。そこで、従来、正特性サー
ミスタ素子の電極としては、Ｎｉ層上に銀電極を積層し
た構造、あるいは半導体磁器にオーミック接触するＧａ
等を含有する銀ペーストを焼き付けることにより形成し
たものが用いられていた。
【０００３】しかしながら、上記のような電極を用いた
場合、両主面に形成されている電極間においてＡｇのサ
ーマルマイグレーションが生じやすいという問題があっ
た。そこで、図２に示すように、正特性サーミスタ素体
１の両主面の全面にＮｉ層２ａ，３ａを形成し、Ｎｉ層
２ａ，３ａ上に周囲に所定幅のギャップ領域を残すよう
にＮｉ層２ａ，３ａよりも小さな径のＡｇ層２ｂ，３ｂ
を積層してなる電極２，３を形成した構造が提案されて
いる。
場合、両主面に形成されている電極間においてＡｇのサ
ーマルマイグレーションが生じやすいという問題があっ
た。そこで、図２に示すように、正特性サーミスタ素体
１の両主面の全面にＮｉ層２ａ，３ａを形成し、Ｎｉ層
２ａ，３ａ上に周囲に所定幅のギャップ領域を残すよう
にＮｉ層２ａ，３ａよりも小さな径のＡｇ層２ｂ，３ｂ
を積層してなる電極２，３を形成した構造が提案されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】正特性サーミスタ素子
は、用途によっては絶縁性ケース内に収納された正特性
サーミスタ装置として使用されることがある。この種の
正特性サーミスタ装置では、樹脂モールドタイプの正特
性サーミスタ装置に比べて密封性が若干劣り、従って、
湿気や塩素等のガスが内部に侵入しやすいという問題が
あった。さらに、正特性サーミスタ素子は使用に際して
自己発熱によりその素子温度が高くなる。よって、上記
のような湿気や塩素ガス等が侵入した状態では、上記の
ようにギャップ領域を形成したとしても、電極２，３の
Ａｇ層２ｂ，３ｂ間においてサーマルマイグレーション
が生じ易く、従って電極２，３間において短絡を起こす
という問題があった。
は、用途によっては絶縁性ケース内に収納された正特性
サーミスタ装置として使用されることがある。この種の
正特性サーミスタ装置では、樹脂モールドタイプの正特
性サーミスタ装置に比べて密封性が若干劣り、従って、
湿気や塩素等のガスが内部に侵入しやすいという問題が
あった。さらに、正特性サーミスタ素子は使用に際して
自己発熱によりその素子温度が高くなる。よって、上記
のような湿気や塩素ガス等が侵入した状態では、上記の
ようにギャップ領域を形成したとしても、電極２，３の
Ａｇ層２ｂ，３ｂ間においてサーマルマイグレーション
が生じ易く、従って電極２，３間において短絡を起こす
という問題があった。
【０００５】他方、未だ公知ではない特願平２−３４０
８６０号には、半導体磁器に用いる電極材料として、Ａ
ｌ−Ｓｉペーストが提案されている。このＡｌ−Ｓｉペ
ーストは、Ａｌを４８〜９６重量％に対してけい素を４
〜５２重量％の範囲で含有するように構成されており、
このＡｌ−Ｓｉペーストを正特性サーミスタ素子の電極
材料として用いれば、両主面の電極間のマイグレーショ
ンを防止することができ、かつ正特性サーミスタ素子の
ライフテストにおける抵抗値変化も非常に小さくするこ
とができる。
８６０号には、半導体磁器に用いる電極材料として、Ａ
ｌ−Ｓｉペーストが提案されている。このＡｌ−Ｓｉペ
ーストは、Ａｌを４８〜９６重量％に対してけい素を４
〜５２重量％の範囲で含有するように構成されており、
このＡｌ−Ｓｉペーストを正特性サーミスタ素子の電極
材料として用いれば、両主面の電極間のマイグレーショ
ンを防止することができ、かつ正特性サーミスタ素子の
ライフテストにおける抵抗値変化も非常に小さくするこ
とができる。
【０００６】しかしながら、ケース封入タイプの正特性
サーミスタ装置では、収納されている正特性サーミスタ
素子をばね端子により弾力挟持することが多い。このよ
うなばね端子で正特性サーミスタ素子を弾力挟持してな
る構造では、ばね端子は一般にステンレス、銅またはリ
ン青銅からなるばね端子基材上にＮｉ、ＡｇまたはＳｎ
等をめっきしたものを使用していることが多い。そのた
め、正特性サーミスタ素子の電極を上記Ａｌ−Ｓｉ電極
で構成した場合、Ａｌがばね端子側のＮｉ、Ａｇまたは
Ｓｎ層に比べてイオン化傾向が大きいため、正特性サー
ミスタ素子の電極側のＡｌがばね端子側へ移動し、Ａｌ
−Ｓｉ電極が電食されて電極としての機能を果たさなく
なることがあった。また、正特性サーミスタ装置では、
電極間に大きな電流を流すことがあるため、上記のよう
な電食現象が生じると、スパークを発生しやすくなり、
正特性サーミスタ装置の安全性を大きく損なうことがあ
った。
サーミスタ装置では、収納されている正特性サーミスタ
素子をばね端子により弾力挟持することが多い。このよ
うなばね端子で正特性サーミスタ素子を弾力挟持してな
る構造では、ばね端子は一般にステンレス、銅またはリ
ン青銅からなるばね端子基材上にＮｉ、ＡｇまたはＳｎ
等をめっきしたものを使用していることが多い。そのた
め、正特性サーミスタ素子の電極を上記Ａｌ−Ｓｉ電極
で構成した場合、Ａｌがばね端子側のＮｉ、Ａｇまたは
Ｓｎ層に比べてイオン化傾向が大きいため、正特性サー
ミスタ素子の電極側のＡｌがばね端子側へ移動し、Ａｌ
−Ｓｉ電極が電食されて電極としての機能を果たさなく
なることがあった。また、正特性サーミスタ装置では、
電極間に大きな電流を流すことがあるため、上記のよう
な電食現象が生じると、スパークを発生しやすくなり、
正特性サーミスタ装置の安全性を大きく損なうことがあ
った。
【０００７】本発明の目的は、Ａｌを主成分とする電極
を用いた正特性サーミスタ素子をばね端子により弾力挟
持した状態でケースに封入してなる正特性サーミスタ装
置において、電極間のマイグレーションが生じ難いだけ
でなく、電極の電食をも確実に防止することが可能な構
造を備えた信頼性に優れた正特性サーミスタ装置を提供
することにある。
を用いた正特性サーミスタ素子をばね端子により弾力挟
持した状態でケースに封入してなる正特性サーミスタ装
置において、電極間のマイグレーションが生じ難いだけ
でなく、電極の電食をも確実に防止することが可能な構
造を備えた信頼性に優れた正特性サーミスタ装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ケース内に正
特性サーミスタ素子をばね端子により弾力挟持してなる
正特性サーミスタ装置において、前記正特性サーミスタ
素子がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなる層を
少なくとも最外層に有する電極を有し、かつ前記ばね端
子の前記正特性サーミスタ素子の電極に接触される部分
の表面がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなるこ
とを特徴とする。
特性サーミスタ素子をばね端子により弾力挟持してなる
正特性サーミスタ装置において、前記正特性サーミスタ
素子がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなる層を
少なくとも最外層に有する電極を有し、かつ前記ばね端
子の前記正特性サーミスタ素子の電極に接触される部分
の表面がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなるこ
とを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の正特性サーミスタ装置では、電極の最
外層がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなり、ば
ね端子の電極に接触される部分の表面もＡｌまたはＡｌ
を主成分とする材料からなる。従って、電極とばね端子
との間の接触部分において、イオン化傾向の差が生じな
いため、電極の電食による不良事故が防止される。
外層がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなり、ば
ね端子の電極に接触される部分の表面もＡｌまたはＡｌ
を主成分とする材料からなる。従って、電極とばね端子
との間の接触部分において、イオン化傾向の差が生じな
いため、電極の電食による不良事故が防止される。
【００１０】
【実施例の説明】図１は、本発明の一実施例にかかる正
特性サーミスタ装置を示す断面図である。正特性サーミ
スタ装置１０は、合成樹脂等の絶縁性材料よりなるケー
ス１１内に正特性サーミスタ素子１２を収納した構造を
有する。ケース１１は、開口を有するケース本体１１ａ
と、該開口を閉成するようにケース本体１１ａに固定さ
れた蓋材１１ｂとを有する。
特性サーミスタ装置を示す断面図である。正特性サーミ
スタ装置１０は、合成樹脂等の絶縁性材料よりなるケー
ス１１内に正特性サーミスタ素子１２を収納した構造を
有する。ケース１１は、開口を有するケース本体１１ａ
と、該開口を閉成するようにケース本体１１ａに固定さ
れた蓋材１１ｂとを有する。
【００１１】正特性サーミスタ素子１２は、チタン酸バ
リウム系半導体磁器のような半導体セラミックスよりな
る正特性サーミスタ素体１２ａの両主面に電極１２ｂ，
１２ｃを形成した構造を有する。電極１２ｂ，１２ｃ
は、ＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなる。好ま
しくは、電極１２ｂ，１２ｃは、Ａｌを４８〜９６重量
％に対してけい素を４〜５２重量％の範囲で含有するＡ
ｌ−Ｓｉペーストからなり、それによって電極１２ｂ，
１２ｃ間の電極間マイグレーションを効果的に防止する
ことができる。なお、電極１２ｂ，１２ｃは、後述のば
ね端子１３，１４と接触される部分、すなわち電極１２
ｂ，１２ｃの最外層が、ＡｌまたはＡｌを主成分とする
材料から構成されていればよい。すなわち、複数の導電
性材料を積層して電極１２ｂ，１２ｃを形成した場合に
は、最も外側の電極層が上記ＡｌまたはＡｌを主成分と
する材料から構成されればよい。
リウム系半導体磁器のような半導体セラミックスよりな
る正特性サーミスタ素体１２ａの両主面に電極１２ｂ，
１２ｃを形成した構造を有する。電極１２ｂ，１２ｃ
は、ＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなる。好ま
しくは、電極１２ｂ，１２ｃは、Ａｌを４８〜９６重量
％に対してけい素を４〜５２重量％の範囲で含有するＡ
ｌ−Ｓｉペーストからなり、それによって電極１２ｂ，
１２ｃ間の電極間マイグレーションを効果的に防止する
ことができる。なお、電極１２ｂ，１２ｃは、後述のば
ね端子１３，１４と接触される部分、すなわち電極１２
ｂ，１２ｃの最外層が、ＡｌまたはＡｌを主成分とする
材料から構成されていればよい。すなわち、複数の導電
性材料を積層して電極１２ｂ，１２ｃを形成した場合に
は、最も外側の電極層が上記ＡｌまたはＡｌを主成分と
する材料から構成されればよい。
【００１２】正特性サーミスタ素子１２は、ばね端子１
３，１４によりケース１１内において弾力挟持されてい
る。ばね端子１３，１４は、正特性サーミスタ素子１２
を弾力挟持するための、弾性接触部１３ａ，１４ａを有
する。そして、弾性接触部１３ａ，１４ａのうち、電極
１２ｂ，１２ｃと接触される表面部分が、Ａｌをめっき
されている。もっとも、ばね端子１３，１４全体がＡｌ
またはＡｌを主成分とする材料から構成されていてもよ
い。
３，１４によりケース１１内において弾力挟持されてい
る。ばね端子１３，１４は、正特性サーミスタ素子１２
を弾力挟持するための、弾性接触部１３ａ，１４ａを有
する。そして、弾性接触部１３ａ，１４ａのうち、電極
１２ｂ，１２ｃと接触される表面部分が、Ａｌをめっき
されている。もっとも、ばね端子１３，１４全体がＡｌ
またはＡｌを主成分とする材料から構成されていてもよ
い。
【００１３】本実施例の正特性サーミスタ装置１０で
は、ばね端子１３，１４の電極１２ｂ，１２ｃと接触さ
れる部分の表面が、上記のようにＡｌまたはＡｌを主成
分とする材料からなり、電極１２ｂ，１２ｃの最外層が
ＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなるため、両者
の接触部においてイオン化傾向差がない。従って、電極
１２ｂ，１２ｃの電食が確実に防止される。次に、具体
的な実験結果につき説明する。
は、ばね端子１３，１４の電極１２ｂ，１２ｃと接触さ
れる部分の表面が、上記のようにＡｌまたはＡｌを主成
分とする材料からなり、電極１２ｂ，１２ｃの最外層が
ＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなるため、両者
の接触部においてイオン化傾向差がない。従って、電極
１２ｂ，１２ｃの電食が確実に防止される。次に、具体
的な実験結果につき説明する。
【００１４】下記の実施例及び比較例１，２の３種類の
正特性サーミスタ装置を作製した。 実施例…チタン酸バリウム系半導体磁器よりなる直径１
４．０ｍｍ×厚み２．０ｍｍの正特性サーミスタ素体の
両主面にＡｌ及びＳｉを重量比で８４対１６の割合で含
有してなる電極１２ｂ，１２ｃを形成し、ばね端子１
３，１４として電極１２ｂ，１２ｃと接触される表面部
分がＡｌでめっきされたものを用いた。 比較例１…ステンレスからなるばね端子１３，１４を用
い、電極１２ｂ，１２ｃと接触される部分の表面がＡｌ
でめっきされていないことを除いて実施例と同様にして
構成された正特性サーミスタ装置を作製した。 比較例２…Ｎｉを正特性サーミスタ素体の両主面の全面
にめっきすることにより形成されたＮｉ層と、Ｎｉ層上
の全面にＡｇ層を形成した電極を用い、その他は比較例
１と同様にして正特性サーミスタ装置を作製した。
正特性サーミスタ装置を作製した。 実施例…チタン酸バリウム系半導体磁器よりなる直径１
４．０ｍｍ×厚み２．０ｍｍの正特性サーミスタ素体の
両主面にＡｌ及びＳｉを重量比で８４対１６の割合で含
有してなる電極１２ｂ，１２ｃを形成し、ばね端子１
３，１４として電極１２ｂ，１２ｃと接触される表面部
分がＡｌでめっきされたものを用いた。 比較例１…ステンレスからなるばね端子１３，１４を用
い、電極１２ｂ，１２ｃと接触される部分の表面がＡｌ
でめっきされていないことを除いて実施例と同様にして
構成された正特性サーミスタ装置を作製した。 比較例２…Ｎｉを正特性サーミスタ素体の両主面の全面
にめっきすることにより形成されたＮｉ層と、Ｎｉ層上
の全面にＡｇ層を形成した電極を用い、その他は比較例
１と同様にして正特性サーミスタ装置を作製した。
【００１５】上記のようにして得た実施例及び比較例
１，２の正特性サーミスタ装置について、下記の要領で
マイグレーション試験及び寿命試験を行った。マイグレ
ーション試験…１５０℃の温度で２５０Ｖの電圧を印加
し、短絡事故が発生するまでの時間を測定することによ
り行った。 寿命試験…４０℃、９０〜９５％ＲＨの雰囲気の下で１
０００時間放置し、該放置前後の電極間抵抗値の変化率
（％）を測定した。また、寿命試験後の外観状態につい
ても観察した。 下記の表１に、上記マイグレーション試験及び寿命試験
の結果を示す。
１，２の正特性サーミスタ装置について、下記の要領で
マイグレーション試験及び寿命試験を行った。マイグレ
ーション試験…１５０℃の温度で２５０Ｖの電圧を印加
し、短絡事故が発生するまでの時間を測定することによ
り行った。 寿命試験…４０℃、９０〜９５％ＲＨの雰囲気の下で１
０００時間放置し、該放置前後の電極間抵抗値の変化率
（％）を測定した。また、寿命試験後の外観状態につい
ても観察した。 下記の表１に、上記マイグレーション試験及び寿命試験
の結果を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明らかなように、実施例の正特性
サーミスタ装置では、１０００時間経過後もマイグレー
ションは生じていなかった。また、寿命試験において抵
抗値変化率は１１％と非常に小さく、寿命試験後におい
て外観に異常は認められなかった。これに対して、比較
例１の正特性サーミスタ装置では、マイグレーションは
生じなかったものの、寿命試験後に抵抗値が５６％も変
化し、さらに電極とばね端子の接触部分近辺において電
極が部分的に脱落していた。また、比較例２の正特性サ
ーミスタ装置では、寿命試験前後の抵抗値の変化率が１
８％と比較的小さいが、マイグレーション試験において
４２１時間後に電極間マイグレーションが生じていた。
サーミスタ装置では、１０００時間経過後もマイグレー
ションは生じていなかった。また、寿命試験において抵
抗値変化率は１１％と非常に小さく、寿命試験後におい
て外観に異常は認められなかった。これに対して、比較
例１の正特性サーミスタ装置では、マイグレーションは
生じなかったものの、寿命試験後に抵抗値が５６％も変
化し、さらに電極とばね端子の接触部分近辺において電
極が部分的に脱落していた。また、比較例２の正特性サ
ーミスタ装置では、寿命試験前後の抵抗値の変化率が１
８％と比較的小さいが、マイグレーション試験において
４２１時間後に電極間マイグレーションが生じていた。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、ばね端子の正特性サー
ミスタ素子の電極に接触される部分の表面がＡｌまたは
Ａｌを主成分とする材料からなり、正特性サーミスタ素
子の電極がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなる
ため、両者の接触部においてイオン化傾向差がないた
め、電極の電食が確実に防止される。従って、スパーク
を発生するといった危険な事故を確実に防止することが
でき、安全性に優れた高品質の正特性サーミスタ装置を
提供することが可能となる。さらに、本発明の正特性サ
ーミスタ装置では、電極をＡｌ−Ｓｉペーストから構成
すれば、電極間マイグレーションも確実に防止され、信
頼性に優れた正特性サーミスタ装置を提供できる。
ミスタ素子の電極に接触される部分の表面がＡｌまたは
Ａｌを主成分とする材料からなり、正特性サーミスタ素
子の電極がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなる
ため、両者の接触部においてイオン化傾向差がないた
め、電極の電食が確実に防止される。従って、スパーク
を発生するといった危険な事故を確実に防止することが
でき、安全性に優れた高品質の正特性サーミスタ装置を
提供することが可能となる。さらに、本発明の正特性サ
ーミスタ装置では、電極をＡｌ−Ｓｉペーストから構成
すれば、電極間マイグレーションも確実に防止され、信
頼性に優れた正特性サーミスタ装置を提供できる。
【図１】実施例の正特性サーミスタ装置の断面図。
【図２】従来の正特性サーミスタ素子を示す断面図。
１０…正特性サーミスタ装置 １１…ケース １２…正特性サーミスタ素子 １２ａ…正特性サーミスタ素体 １２ｂ，１２ｃ…電極 １３，１４…ばね端子 １３ａ，１４ａ…ばね端子の弾性接触部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−148677（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202831（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−123701（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−78706（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ケース内に正特性サーミスタ素子をばね
端子により弾力挟持してなる正特性サーミスタ装置にお
いて、 前記正特性サーミスタ素子がＡｌまたはＡｌを主成分と
する材料からなる電極を最外層に有し、かつ前記ばね端
子の前記正特性サーミスタ素子の電極に接触される部分
の表面がＡｌまたはＡｌを主成分とする材料からなるこ
とを特徴とする正特性サーミスタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06748892A JP3310010B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 正特性サーミスタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06748892A JP3310010B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 正特性サーミスタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275204A JPH05275204A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3310010B2 true JP3310010B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=13346420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06748892A Expired - Fee Related JP3310010B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 正特性サーミスタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310010B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07297008A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-11-10 | Komatsu Ltd | 正特性サーミスタおよびこれを用いたサーミスタ装置 |
| WO1995024046A1 (fr) * | 1994-03-04 | 1995-09-08 | Komatsu Ltd. | Thermistor a coefficient positif de temperature |
| CN114008703A (zh) * | 2019-10-02 | 2022-02-01 | 株式会社村田制作所 | 压电发声部件 |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP06748892A patent/JP3310010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05275204A (ja) | 1993-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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