JP3371827B2 - 有機質サーミスタ装置の製造方法 - Google Patents
有機質サーミスタ装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過電流保護などの
用途に用いられる面実装型のサーミスタ装置の製造方法
に関し、詳しくは、有機質サーミスタ材料を用いてサー
ミスタ素体を形成した有機質サーミスタ装置の製造方法
に関する。
用途に用いられる面実装型のサーミスタ装置の製造方法
に関し、詳しくは、有機質サーミスタ材料を用いてサー
ミスタ素体を形成した有機質サーミスタ装置の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】過大電流抑制用の回路保護部品として、
近年、有機質サーミスタ材料を用いてなる有機質ＰＴＣ
サーミスタが利用されるに至っている。
近年、有機質サーミスタ材料を用いてなる有機質ＰＴＣ
サーミスタが利用されるに至っている。
【０００３】この有機質ＰＴＣサーミスタ装置は、例え
ば、ポリエチレンなどの樹脂にカーボンなどを分散させ
て正の抵抗温度特性（ＰＴＣ特性）を持たせた有機質サ
ーミスタ材料を用いたサーミスタ装置であり、一般的に
は、図１０に示すように、有機質サーミスタ材料を板状
に成形したサーミスタ素体５１の上下両面側に、ニッケ
ルや銅などからなる金属箔を圧着して表面電極５２ａ，
５２ｂを形成した後、めっき又はスパッタなどの方法で
外部電極５３ａ，５３ｂを形成することにより製造され
ている。
ば、ポリエチレンなどの樹脂にカーボンなどを分散させ
て正の抵抗温度特性（ＰＴＣ特性）を持たせた有機質サ
ーミスタ材料を用いたサーミスタ装置であり、一般的に
は、図１０に示すように、有機質サーミスタ材料を板状
に成形したサーミスタ素体５１の上下両面側に、ニッケ
ルや銅などからなる金属箔を圧着して表面電極５２ａ，
５２ｂを形成した後、めっき又はスパッタなどの方法で
外部電極５３ａ，５３ｂを形成することにより製造され
ている。
【０００４】なお、有機質ＰＴＣサーミスタ装置として
は、その他にも、図１１に示すように、サーミスタ素体
５１や表面電極５２ａ，５２ｂなどの露出部分を絶縁樹
脂などの絶縁材料５４で被覆して、外部電極５３ａ，５
３ｂのみを露出させるようにした構造のものも使用され
ている。
は、その他にも、図１１に示すように、サーミスタ素体
５１や表面電極５２ａ，５２ｂなどの露出部分を絶縁樹
脂などの絶縁材料５４で被覆して、外部電極５３ａ，５
３ｂのみを露出させるようにした構造のものも使用され
ている。
【０００５】そして、上記のような面実装型の有機質サ
ーミスタ装置（図１０に示す有機質サーミスタ装置）を
実装する場合、通常、図１２に示すように、リフローは
んだなどの方法により、外部電極５３ａ，５３ｂを、プ
リント基板５５の配線電極（ランド）５６に、はんだフ
ィレット５７を介して、電気的、機械的に接続すること
により実装が行われている。
ーミスタ装置（図１０に示す有機質サーミスタ装置）を
実装する場合、通常、図１２に示すように、リフローは
んだなどの方法により、外部電極５３ａ，５３ｂを、プ
リント基板５５の配線電極（ランド）５６に、はんだフ
ィレット５７を介して、電気的、機械的に接続すること
により実装が行われている。
【０００６】ところで、過大電流抑制用のＰＴＣサーミ
スタ装置においては、電気回路使用時のＰＴＣサーミス
タ装置における電圧降下を避けるために、常温での抵抗
値が０．１Ω以下であることが望まれている。なお、こ
のＰＴＣサーミスタ装置の抵抗値は、下記の式(1)によ
り求められる。 ρ×Ｔ／Ｓ ……(1) ρ：ＰＴＣ素体の比抵抗 Ｔ：ＰＴＣ素体の厚さ Ｓ：ＰＴＣ素体の断面積
スタ装置においては、電気回路使用時のＰＴＣサーミス
タ装置における電圧降下を避けるために、常温での抵抗
値が０．１Ω以下であることが望まれている。なお、こ
のＰＴＣサーミスタ装置の抵抗値は、下記の式(1)によ
り求められる。 ρ×Ｔ／Ｓ ……(1) ρ：ＰＴＣ素体の比抵抗 Ｔ：ＰＴＣ素体の厚さ Ｓ：ＰＴＣ素体の断面積
【０００７】一方、有機質ＰＴＣサーミスタ材料の場
合、高温時における抵抗値急変時のＰＴＣサーミスタ材
料に要求される各種の電気特性を満たそうとすると、比
抵抗を０．５Ωcm以下にすることは困難であるのが実情
である。したがって、このような有機質ＰＴＣサーミス
タ材料を用いて、常温抵抗値が０．１Ω以下の有機質Ｐ
ＴＣサーミスタ装置を構成しようとすると、図１１に示
すように、有機質サーミスタ材料を板状に成形したサー
ミスタ素体５１の上下両面側に、ニッケルや銅などから
なる金属箔を圧着して表面電極５２ａ，５２ｂを形成し
た上下表面電極構造型のものが一般的に用いられること
になる。
合、高温時における抵抗値急変時のＰＴＣサーミスタ材
料に要求される各種の電気特性を満たそうとすると、比
抵抗を０．５Ωcm以下にすることは困難であるのが実情
である。したがって、このような有機質ＰＴＣサーミス
タ材料を用いて、常温抵抗値が０．１Ω以下の有機質Ｐ
ＴＣサーミスタ装置を構成しようとすると、図１１に示
すように、有機質サーミスタ材料を板状に成形したサー
ミスタ素体５１の上下両面側に、ニッケルや銅などから
なる金属箔を圧着して表面電極５２ａ，５２ｂを形成し
た上下表面電極構造型のものが一般的に用いられること
になる。
【０００８】しかし、図１１に示すような上下表面電極
構造とした場合にも、常温抵抗値を０．１Ω以下にしよ
うとすると、サーミスタ素体５１の厚みが小さく、断面
積が大きいという要件を満たすことが必要になる。そこ
で、従来の有機質ＰＴＣサーミスタ装置においては、サ
ーミスタ素体５１の寸法が、例えば、４．５mm（Ｌ）×
３．２mm（Ｗ）×０．３mm（Ｔ）というような大きさに
なっている。
構造とした場合にも、常温抵抗値を０．１Ω以下にしよ
うとすると、サーミスタ素体５１の厚みが小さく、断面
積が大きいという要件を満たすことが必要になる。そこ
で、従来の有機質ＰＴＣサーミスタ装置においては、サ
ーミスタ素体５１の寸法が、例えば、４．５mm（Ｌ）×
３．２mm（Ｗ）×０．３mm（Ｔ）というような大きさに
なっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＰＴＣ
サーミスタ装置としては、常温での抵抗値を低くするこ
とが必須の要件となるが、有機質ＰＴＣサーミスタ装置
の場合、現状の技術では、サーミスタ素体の厚みを薄く
すると同時に、断面積を大きくする（すなわち平面面積
を大きくする）ことによってしか、この要求に応えるこ
とができていないのが実情である。
サーミスタ装置としては、常温での抵抗値を低くするこ
とが必須の要件となるが、有機質ＰＴＣサーミスタ装置
の場合、現状の技術では、サーミスタ素体の厚みを薄く
すると同時に、断面積を大きくする（すなわち平面面積
を大きくする）ことによってしか、この要求に応えるこ
とができていないのが実情である。
【００１０】そのため、(１)
製品の平面寸法が大型化して、基板上への実装に必
要なスペースが大きくなり、基板占有率が高くなる、(２) サーミスタ素体を構成する有機質サーミスタ材料の
使用量が多くなり、コストの増大を招く、(３) サーミスタ素体の厚みが薄いため、実装後にねじれ
や曲がりなどの不具合が発生しやすい、(４) 一対の外部電極間の材料（サーミスタ素体を構成す
る有機質の材料）の量が多いため、ＰＴＣサーミスタ装
置の動作時間が長くなり、十分な過電流保護特性が得ら
れない場合が生じる（ＰＴＣサーミスタ装置が動作する
前に回路内の素子破壊が発生する）というような問題点
がある。
要なスペースが大きくなり、基板占有率が高くなる、(２) サーミスタ素体を構成する有機質サーミスタ材料の
使用量が多くなり、コストの増大を招く、(３) サーミスタ素体の厚みが薄いため、実装後にねじれ
や曲がりなどの不具合が発生しやすい、(４) 一対の外部電極間の材料（サーミスタ素体を構成す
る有機質の材料）の量が多いため、ＰＴＣサーミスタ装
置の動作時間が長くなり、十分な過電流保護特性が得ら
れない場合が生じる（ＰＴＣサーミスタ装置が動作する
前に回路内の素子破壊が発生する）というような問題点
がある。
【００１１】また、内部導体となるべき電極を表面に設
けた有機質材料からなるシート（有機質ＰＴＣシート）
を積層することにより、ＰＴＣサーミスタ素体を、有機
質ＰＴＣシート間に内部導体が配設された積層構造とす
ることも考えられるが、有機質ＰＴＣシートの薄層化、
内部導体の形成、シートの積層などの工程を必要とする
積層工法には、コストの増大を招き、製品価格が大幅に
上昇するという問題点があり、実用性に乏しいのが実情
である。
けた有機質材料からなるシート（有機質ＰＴＣシート）
を積層することにより、ＰＴＣサーミスタ素体を、有機
質ＰＴＣシート間に内部導体が配設された積層構造とす
ることも考えられるが、有機質ＰＴＣシートの薄層化、
内部導体の形成、シートの積層などの工程を必要とする
積層工法には、コストの増大を招き、製品価格が大幅に
上昇するという問題点があり、実用性に乏しいのが実情
である。
【００１２】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、小型で、常温抵抗値が小さく、信頼性に優れ、しか
も経済性に優れた有機質サーミスタ装置を効率よく製造
することが可能な有機質サーミスタ装置の製造方法を提
供することを目的とする。
り、小型で、常温抵抗値が小さく、信頼性に優れ、しか
も経済性に優れた有機質サーミスタ装置を効率よく製造
することが可能な有機質サーミスタ装置の製造方法を提
供することを目的とする。
【００１３】
【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（請求項１）の有機質サーミスタ装置の製造
方法は、 有機質サーミスタ材料を用いて形成したサーミ
スタ素体と、前記サーミスタ素体の両端側に配設された
一対の外部電極と、 前記一対の外部電極が互いに対向す
る方向と略直交する方向に、前記サーミスタ素体を貫通
するように配設された金属線とを具備する有機質サーミ
スタ装置の製造方法であって、サーミスタ素体を構成す
る有機質サーミスタ材料を、金属線を覆うように有機質
サーミスタ材料を成形して、金属線が有機質サーミスタ
材料中に埋設された電線状の埋設体（線状埋設体）を形
成する工程と、前記線状埋設体を絶縁材料で被覆する工
程と、前記線状埋設体を被覆する絶縁材料を、所定の一
対の位置において長手方向に連続して除去することによ
り有機質サーミスタ材料を露出させる工程と、前記露出
した有機質サーミスタ材料と接合するように、一対の長
手方向に連続する電極（外部電極用の電極）を形成する
工程と、前記外部電極用の電極が形成された線状埋設体
を所定の位置で切断して個々の素子に分割する工程と、
前記分割された個々の素子の切断端面を絶縁材料で被覆
する工程とを具備することを特徴としている。
に、本発明（請求項１）の有機質サーミスタ装置の製造
方法は、 有機質サーミスタ材料を用いて形成したサーミ
スタ素体と、前記サーミスタ素体の両端側に配設された
一対の外部電極と、 前記一対の外部電極が互いに対向す
る方向と略直交する方向に、前記サーミスタ素体を貫通
するように配設された金属線とを具備する有機質サーミ
スタ装置の製造方法であって、サーミスタ素体を構成す
る有機質サーミスタ材料を、金属線を覆うように有機質
サーミスタ材料を成形して、金属線が有機質サーミスタ
材料中に埋設された電線状の埋設体（線状埋設体）を形
成する工程と、前記線状埋設体を絶縁材料で被覆する工
程と、前記線状埋設体を被覆する絶縁材料を、所定の一
対の位置において長手方向に連続して除去することによ
り有機質サーミスタ材料を露出させる工程と、前記露出
した有機質サーミスタ材料と接合するように、一対の長
手方向に連続する電極（外部電極用の電極）を形成する
工程と、前記外部電極用の電極が形成された線状埋設体
を所定の位置で切断して個々の素子に分割する工程と、
前記分割された個々の素子の切断端面を絶縁材料で被覆
する工程とを具備することを特徴としている。
【００１４】有機質サーミスタ材料を、金属線を覆うよ
うに成形して、金属線が有機質サーミスタ材料により被
覆された電線状の埋設体（線状埋設体）を形成するとと
もに、この線状埋設体を絶縁材料で被覆した後、線状埋
設体を被覆する絶縁材料を、所定の一対の位置において
長手方向に連続して除去することにより有機質サーミス
タ材料を露出させ、露出した有機質サーミスタ材料と接
合するように、一対の長手方向に連続する電極（外部電
極用の電極）を形成し、この外部電極用の電極が形成さ
れた線状埋設体を所定の位置で切断して個々の素子に分
割した後、個々の素子の切断端面を絶縁材料で被覆する
ことにより、サーミスタ素体中に金属線が配設され、か
つ、サーミスタ素体の露出面及び金属線のサーミスタ素
体からの露出面が絶縁部材により絶縁被覆された構造を
有する有機質サーミスタ装置を効率よく製造することが
可能になる。
うに成形して、金属線が有機質サーミスタ材料により被
覆された電線状の埋設体（線状埋設体）を形成するとと
もに、この線状埋設体を絶縁材料で被覆した後、線状埋
設体を被覆する絶縁材料を、所定の一対の位置において
長手方向に連続して除去することにより有機質サーミス
タ材料を露出させ、露出した有機質サーミスタ材料と接
合するように、一対の長手方向に連続する電極（外部電
極用の電極）を形成し、この外部電極用の電極が形成さ
れた線状埋設体を所定の位置で切断して個々の素子に分
割した後、個々の素子の切断端面を絶縁材料で被覆する
ことにより、サーミスタ素体中に金属線が配設され、か
つ、サーミスタ素体の露出面及び金属線のサーミスタ素
体からの露出面が絶縁部材により絶縁被覆された構造を
有する有機質サーミスタ装置を効率よく製造することが
可能になる。
【００１５】また、本発明の方法により得られる有機質
サーミスタ装置は、例えば、比抵抗が１Ωcm程度の金属
線を有機質サーミスタ材料中に配設した場合、金属線の
比抵抗が有機質サーミスタ材料の比抵抗に比べて無視で
きるレベルであるため、等価的に一対の外部電極間距離
を小さくしたのと同じ作用効果を得ることが可能にな
り、サーミスタ素体の常温抵抗値を下げることが可能に
なる。
サーミスタ装置は、例えば、比抵抗が１Ωcm程度の金属
線を有機質サーミスタ材料中に配設した場合、金属線の
比抵抗が有機質サーミスタ材料の比抵抗に比べて無視で
きるレベルであるため、等価的に一対の外部電極間距離
を小さくしたのと同じ作用効果を得ることが可能にな
り、サーミスタ素体の常温抵抗値を下げることが可能に
なる。
【００１６】なお、本発明においては、サーミスタ素体
を構成する有機質サーミスタ材料の種類に特別の制約は
なく、例えば、ポリエチレンなどの樹脂にカーボンなど
を分散させてＰＴＣ特性を持たせた有機質サーミスタ材
料など、種々の有機質サーミスタ材料を用いることが可
能である。
を構成する有機質サーミスタ材料の種類に特別の制約は
なく、例えば、ポリエチレンなどの樹脂にカーボンなど
を分散させてＰＴＣ特性を持たせた有機質サーミスタ材
料など、種々の有機質サーミスタ材料を用いることが可
能である。
【００１７】また、金属線としては、種々の金属線を用
いることが可能であるが、ニッケル、すず、アルミニウ
ム，銅、及びこれらの少なくとも１種を主成分とする合
金のいずれか１種からなるものを用いるようにした場
合、材料コストの大幅な増大を招いたりすることなく、
常温抵抗値の低い有機質サーミスタ装置を確実に得るこ
とが可能になる。
いることが可能であるが、ニッケル、すず、アルミニウ
ム，銅、及びこれらの少なくとも１種を主成分とする合
金のいずれか１種からなるものを用いるようにした場
合、材料コストの大幅な増大を招いたりすることなく、
常温抵抗値の低い有機質サーミスタ装置を確実に得るこ
とが可能になる。
【００１８】また、金属線が、アルミニウム及びアルミ
ニウムを主成分とする合金からなるものである場合に、
表面にニッケル、すず又は銅のめっきを施すことによ
り、金属線と有機質サーミスタとの密着強度の向上を図
ることが可能になり、また、金属線が銅又は銅を主成分
とする合金からなるものである場合には、表面にニッケ
ルめっきを施すことにより、金属線と有機質サーミスタ
との密着強度の向上を図ることが可能になる。
ニウムを主成分とする合金からなるものである場合に、
表面にニッケル、すず又は銅のめっきを施すことによ
り、金属線と有機質サーミスタとの密着強度の向上を図
ることが可能になり、また、金属線が銅又は銅を主成分
とする合金からなるものである場合には、表面にニッケ
ルめっきを施すことにより、金属線と有機質サーミスタ
との密着強度の向上を図ることが可能になる。
【００１９】また、請求項２の有機質サーミスタ装置の
製造方法は、前記電線状の埋設体（線状埋設体）を構成
する金属線が、略平行に配設された複数本の金属線であ
って、前記サーミスタ素体を貫通するように複数本の金
属線が略平行に配設された構造を有する有機質サーミス
タ装置が得られるように構成されていることを特徴とし
ている。
製造方法は、前記電線状の埋設体（線状埋設体）を構成
する金属線が、略平行に配設された複数本の金属線であ
って、前記サーミスタ素体を貫通するように複数本の金
属線が略平行に配設された構造を有する有機質サーミス
タ装置が得られるように構成されていることを特徴とし
ている。
【００２０】 電線状の埋設体（線状埋設体）を構成する
金属線を、略平行に配設された複数本の金属線とするこ
とにより、サーミスタ素体中に複数の金属線が配設さ
れ、かつ、サーミスタ素体の露出面及び金属線のサーミ
スタ素体からの露出面が絶縁部材により絶縁被覆された
構造を有する有機質サーミスタ装置を効率よく製造する
ことが可能になる。なお、サーミスタ素体中に、 複数の
金属線を配設するようにした場合、サーミスタ素体の寸
法が大きく、一対の外部電極間の距離が大きくなるよう
な場合にも、サーミスタ素体中の金属線の体積比率を確
保して、常温抵抗値を下げることが可能になり、種々の
寸法や形状の有機質サーミスタ装置に対応することが可
能になるとともに、互いに隣接する金属線間距離を０．
０１mm程度の精度で制御することにより、所望の抵抗値
を有する有機質サーミスタ装置を実現することが可能に
なる。
金属線を、略平行に配設された複数本の金属線とするこ
とにより、サーミスタ素体中に複数の金属線が配設さ
れ、かつ、サーミスタ素体の露出面及び金属線のサーミ
スタ素体からの露出面が絶縁部材により絶縁被覆された
構造を有する有機質サーミスタ装置を効率よく製造する
ことが可能になる。なお、サーミスタ素体中に、 複数の
金属線を配設するようにした場合、サーミスタ素体の寸
法が大きく、一対の外部電極間の距離が大きくなるよう
な場合にも、サーミスタ素体中の金属線の体積比率を確
保して、常温抵抗値を下げることが可能になり、種々の
寸法や形状の有機質サーミスタ装置に対応することが可
能になるとともに、互いに隣接する金属線間距離を０．
０１mm程度の精度で制御することにより、所望の抵抗値
を有する有機質サーミスタ装置を実現することが可能に
なる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を示して
その特徴とするところをさらに詳しく説明する。図１
(ａ)は、本発明の一実施形態の方法により製造される有
機質サーミスタ装置の外観構成を示す斜視図、図１(ｂ)
は、図１(ａ)の有機質サーミスタ装置のａ−ａ線による
縦断面図である。
その特徴とするところをさらに詳しく説明する。図１
(ａ)は、本発明の一実施形態の方法により製造される有
機質サーミスタ装置の外観構成を示す斜視図、図１(ｂ)
は、図１(ａ)の有機質サーミスタ装置のａ−ａ線による
縦断面図である。
【００２２】図１(ａ)及び(ｂ)に示すように、この有機
質サーミスタ装置は、例えば、ポリエチレンなどの樹脂
にカーボンなどを分散させてＰＴＣ特性を持たせた有機
質サーミスタ材料からなるサーミスタ素体１の両端側に
外部電極３ａ，３ｂが配設されているとともに、サーミ
スタ素体１の内部に、一対の外部電極３ａ，３ｂが互い
に対向する方向（図１(ｂ)に矢印Ａで示す方向）と略直
交する方向（図１(ｂ)に矢印Ｂで示す方向）に、複数の
金属線２（図１(ｂ)）が、サーミスタ素体１を貫通する
ように配設された構造を有しており、サーミスタ素体１
の外周面及び金属線２のサーミスタ素体１からの露出面
２ａ（図１(ｂ)）は、絶縁部材（絶縁樹脂）４により絶
縁被覆されている。
質サーミスタ装置は、例えば、ポリエチレンなどの樹脂
にカーボンなどを分散させてＰＴＣ特性を持たせた有機
質サーミスタ材料からなるサーミスタ素体１の両端側に
外部電極３ａ，３ｂが配設されているとともに、サーミ
スタ素体１の内部に、一対の外部電極３ａ，３ｂが互い
に対向する方向（図１(ｂ)に矢印Ａで示す方向）と略直
交する方向（図１(ｂ)に矢印Ｂで示す方向）に、複数の
金属線２（図１(ｂ)）が、サーミスタ素体１を貫通する
ように配設された構造を有しており、サーミスタ素体１
の外周面及び金属線２のサーミスタ素体１からの露出面
２ａ（図１(ｂ)）は、絶縁部材（絶縁樹脂）４により絶
縁被覆されている。
【００２３】この有機質サーミスタ装置では、金属線２
として、丸棒状の銅線にニッケルめっきを施した、直径
が０．８mmの金属線が用いられており、３本の金属線２
が、互いに隣接する金属線間距離Ｄが０．１mmとなるよ
うにサーミスタ素体１中に配設されている。なお、金属
線２の表面をＲａ＝０．１〜１．０μm程度に粗面化す
ることにより、サーミスタ素体１と金属線２との密着強
度の向上を図ることができる。
として、丸棒状の銅線にニッケルめっきを施した、直径
が０．８mmの金属線が用いられており、３本の金属線２
が、互いに隣接する金属線間距離Ｄが０．１mmとなるよ
うにサーミスタ素体１中に配設されている。なお、金属
線２の表面をＲａ＝０．１〜１．０μm程度に粗面化す
ることにより、サーミスタ素体１と金属線２との密着強
度の向上を図ることができる。
【００２４】また、外部電極３ａ，３ｂは、特に図示し
ないが、スパッタリング法によりサーミスタ素体１の表
面に形成されたニッケル層と、ニッケル層上に電解めっ
きすることにより形成されたスズ層又はスズ合金層から
なる積層構造を有している。
ないが、スパッタリング法によりサーミスタ素体１の表
面に形成されたニッケル層と、ニッケル層上に電解めっ
きすることにより形成されたスズ層又はスズ合金層から
なる積層構造を有している。
【００２５】次に、この有機質サーミスタ装置の製造方
法について説明する。(１) 図２(ａ)に示すように、金属線を巻いた３つのリー
ル１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）を設置し、各リール
１１より導き出した３本の金属線２を、成形機の３穴ダ
イスニップル１２に通し、加熱して軟化させた有機質サ
ーミスタ材料を流し込みながら押出成形して、図２(ｂ)
に、長手方向と直交する方向の断面図を示すような、金
属線２が有機質サーミスタ材料１ａ中に埋設されたフラ
ットな電線状の埋設体（線状埋設体）２１を形成する。(２) 次に、図３(ａ)に示すように、線状埋設体２１を巻
き取ったリール１３から、線状埋設体２１を導き出して
成形機の１穴ダイスニップル１４に通し、加熱して軟化
させた絶縁材料（絶縁樹脂）を流し込みながら押出成形
して、線状埋設体２１を絶縁樹脂４で被覆することによ
り、図３(ｂ)に、長手方向と直交する方向の断面図を示
すような、線状の絶縁被覆体２２を形成する。(３) それから、絶縁被覆体２２の絶縁樹脂４を、外部電
極を形成すべき所定の一対の位置において長手方向に連
続して除去する。この実施形態では、図４に示すよう
に、絶縁被覆体２２の両側にグラインダ１５ａ，１５ｂ
を配設し、絶縁被覆体２２（絶縁樹脂４で被覆された線
状埋設体２１）を、２つのグラインダ１５ａ，１５ｂの
間を通過させることにより両端側の絶縁樹脂４（４ａ）
（図３(ｂ)及び図４）を除去して、図５に示すように、
両端側に有機質サーミスタ材料１ａを露出させる。な
お、グラインダ１５ａ，１５ｂとして、表面粗さが＃１
０００〜２０００程度のものを用いることにより、後工
程で形成する外部電極３ａ，３ｂの密着性を向上させる
ことができる。(４) 次に、両端側の絶縁樹脂４を除去した後の絶縁被覆
体２２（線状埋設体２１）の両端側に露出した有機質サ
ーミスタ材料１ａの表面に、ニッケルをスパッタするこ
とによりニッケル層を形成するとともに、はんだ付け性
を向上させるために、はんだ又はスズを電解めっきして
ニッケル層上にはんだ層又はスズ層を形成することによ
り外部電極３ａ，３ｂを形成する（図６）。(５) それから、外部電極３ａ，３ｂが形成された線状埋
設体２１を、所定の位置（ここでは、１．６mm間隔）で
カットし、図１(ｂ)に示すような個々の素子を切り出
す。(６) そして、切り出された個々の素子の、金属線が露出
した切断面に絶縁樹脂４（４ｂ）（図１(ａ)）を塗布
し、紫外線を当てて絶縁樹脂を硬化させることにより、
図１(ａ)に示すような有機質サーミスタ装置を得る。
法について説明する。(１) 図２(ａ)に示すように、金属線を巻いた３つのリー
ル１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）を設置し、各リール
１１より導き出した３本の金属線２を、成形機の３穴ダ
イスニップル１２に通し、加熱して軟化させた有機質サ
ーミスタ材料を流し込みながら押出成形して、図２(ｂ)
に、長手方向と直交する方向の断面図を示すような、金
属線２が有機質サーミスタ材料１ａ中に埋設されたフラ
ットな電線状の埋設体（線状埋設体）２１を形成する。(２) 次に、図３(ａ)に示すように、線状埋設体２１を巻
き取ったリール１３から、線状埋設体２１を導き出して
成形機の１穴ダイスニップル１４に通し、加熱して軟化
させた絶縁材料（絶縁樹脂）を流し込みながら押出成形
して、線状埋設体２１を絶縁樹脂４で被覆することによ
り、図３(ｂ)に、長手方向と直交する方向の断面図を示
すような、線状の絶縁被覆体２２を形成する。(３) それから、絶縁被覆体２２の絶縁樹脂４を、外部電
極を形成すべき所定の一対の位置において長手方向に連
続して除去する。この実施形態では、図４に示すよう
に、絶縁被覆体２２の両側にグラインダ１５ａ，１５ｂ
を配設し、絶縁被覆体２２（絶縁樹脂４で被覆された線
状埋設体２１）を、２つのグラインダ１５ａ，１５ｂの
間を通過させることにより両端側の絶縁樹脂４（４ａ）
（図３(ｂ)及び図４）を除去して、図５に示すように、
両端側に有機質サーミスタ材料１ａを露出させる。な
お、グラインダ１５ａ，１５ｂとして、表面粗さが＃１
０００〜２０００程度のものを用いることにより、後工
程で形成する外部電極３ａ，３ｂの密着性を向上させる
ことができる。(４) 次に、両端側の絶縁樹脂４を除去した後の絶縁被覆
体２２（線状埋設体２１）の両端側に露出した有機質サ
ーミスタ材料１ａの表面に、ニッケルをスパッタするこ
とによりニッケル層を形成するとともに、はんだ付け性
を向上させるために、はんだ又はスズを電解めっきして
ニッケル層上にはんだ層又はスズ層を形成することによ
り外部電極３ａ，３ｂを形成する（図６）。(５) それから、外部電極３ａ，３ｂが形成された線状埋
設体２１を、所定の位置（ここでは、１．６mm間隔）で
カットし、図１(ｂ)に示すような個々の素子を切り出
す。(６) そして、切り出された個々の素子の、金属線が露出
した切断面に絶縁樹脂４（４ｂ）（図１(ａ)）を塗布
し、紫外線を当てて絶縁樹脂を硬化させることにより、
図１(ａ)に示すような有機質サーミスタ装置を得る。
【００２６】この実施形態の方法により製造された有機
質サーミスタ装置においては、サーミスタ素体１の内部
に金属線２が配設されているため、抵抗値の低い素子を
実現することが可能になり、前述の従来の構成の有機質
サーミスタ装置（図１１）においては、４．５mm（Ｌ）
×３．２mm（Ｗ）×０．３mm（Ｔ）の寸法とすることが
必要であったものを、３．２mm（Ｌ）×１．６mm（Ｗ）
×１．０〜１．６mm（Ｔ）程度にすることが可能にな
り、平面面積を小さくして実装スペースを減少させるこ
とができた。
質サーミスタ装置においては、サーミスタ素体１の内部
に金属線２が配設されているため、抵抗値の低い素子を
実現することが可能になり、前述の従来の構成の有機質
サーミスタ装置（図１１）においては、４．５mm（Ｌ）
×３．２mm（Ｗ）×０．３mm（Ｔ）の寸法とすることが
必要であったものを、３．２mm（Ｌ）×１．６mm（Ｗ）
×１．０〜１．６mm（Ｔ）程度にすることが可能にな
り、平面面積を小さくして実装スペースを減少させるこ
とができた。
【００２７】なお、上記実施形態では、断面形状が円形
の金属線を用いた場合について説明したが、図７に示す
ように、断面形状が方形の金属線２を用いて有機質サー
ミスタ装置を構成することも可能である。
の金属線を用いた場合について説明したが、図７に示す
ように、断面形状が方形の金属線２を用いて有機質サー
ミスタ装置を構成することも可能である。
【００２８】なお、図７の有機質サーミスタ装置におい
ては、断面形状が方形の２本の金属線２を用いるととも
に、金属線２の側面に接続するように、外部電極３ａ，
３ｂが配設されている。なお、図７において、図１と同
一符号を付した部分は、図１の有機質サーミスタ装置と
同一または相当部分を示している。
ては、断面形状が方形の２本の金属線２を用いるととも
に、金属線２の側面に接続するように、外部電極３ａ，
３ｂが配設されている。なお、図７において、図１と同
一符号を付した部分は、図１の有機質サーミスタ装置と
同一または相当部分を示している。
【００２９】この図７の有機質サーミスタ装置において
は、抵抗値が、２本の金属線２の間に介在する、厚みＤ
（＝金属線間距離）の有機質サーミスタ材料の抵抗値で
規定されるため、金属線間距離Ｄを小さくすることによ
り、極めて抵抗値の低い素子を実現することが可能であ
る。
は、抵抗値が、２本の金属線２の間に介在する、厚みＤ
（＝金属線間距離）の有機質サーミスタ材料の抵抗値で
規定されるため、金属線間距離Ｄを小さくすることによ
り、極めて抵抗値の低い素子を実現することが可能であ
る。
【００３０】また、図８に示すように、断面形状が方形
の３本の金属線２を用いて有機質サーミスタ装置を構成
することも可能である。
の３本の金属線２を用いて有機質サーミスタ装置を構成
することも可能である。
【００３１】さらに、図９に示すように、丸棒状の金属
線２を用い、外部電極３ａ，３ｂを、金属線の外周面の
一部に直接に接続するように構成することも可能であ
る。なお、図８及び図９において、図１と同一符号を付
した部分は、図１の有機質サーミスタ装置と同一または
相当部分を示している。
線２を用い、外部電極３ａ，３ｂを、金属線の外周面の
一部に直接に接続するように構成することも可能であ
る。なお、図８及び図９において、図１と同一符号を付
した部分は、図１の有機質サーミスタ装置と同一または
相当部分を示している。
【００３２】本発明は、さらにその他の点においても、
上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の
範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能
である。
上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の
範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能
である。
【００３３】例えば、金属線として、ニッケル、すず、
アルミニウム，銅、及びこれらの少なくとも１種を主成
分とする合金のいずれか１種からなるものを用いるよう
にした場合、材料コストの大幅な増大を招いたりするこ
となく、常温抵抗値の低い有機質サーミスタ装置を確実
に得ることが可能になる。
アルミニウム，銅、及びこれらの少なくとも１種を主成
分とする合金のいずれか１種からなるものを用いるよう
にした場合、材料コストの大幅な増大を招いたりするこ
となく、常温抵抗値の低い有機質サーミスタ装置を確実
に得ることが可能になる。
【００３４】また、金属線が、アルミニウム及びアルミ
ニウムを主成分とする合金からなるものである場合に、
表面にニッケル、すず又は銅のめっきを施すことによ
り、金属線と有機質サーミスタとの密着強度の向上を図
ることが可能になり、また、金属線が銅又は銅を主成分
とする合金からなるものである場合には、表面にニッケ
ルめっきを施すことにより、金属線と有機質サーミスタ
との密着強度の向上を図ることが可能になる。
ニウムを主成分とする合金からなるものである場合に、
表面にニッケル、すず又は銅のめっきを施すことによ
り、金属線と有機質サーミスタとの密着強度の向上を図
ることが可能になり、また、金属線が銅又は銅を主成分
とする合金からなるものである場合には、表面にニッケ
ルめっきを施すことにより、金属線と有機質サーミスタ
との密着強度の向上を図ることが可能になる。
【００３５】また、本発明の有機質サーミスタ装置にお
いては、金属線の直径や、線状埋設体の切断態様を変え
たりすることによりサーミスタ素体の抵抗値を変化させ
て抵抗値のシリーズ化を図ったりすることも可能であ
る。
いては、金属線の直径や、線状埋設体の切断態様を変え
たりすることによりサーミスタ素体の抵抗値を変化させ
て抵抗値のシリーズ化を図ったりすることも可能であ
る。
【００３６】
【発明の効果】上述のように、本発明（請求項１）の有
機質サーミスタ装置の製造方法は、有機質サーミスタ材
料を、金属線を覆うように成形して、金属線が有機質サ
ーミスタ材料により被覆された電線状の埋設体（線状埋
設体）を形成するとともに、この線状埋設体を絶縁材料
で被覆した後、線状埋設体を被覆する絶縁材料を、所定
の一対の位置において長手方向に連続して除去すること
により有機質サーミスタ材料を露出させ、露出した有機
質サーミスタ材料と接合するように、一対の長手方向に
連続する電極（外部電極用の電極）を形成し、この外部
電極用の電極が形成された線状埋設体を所定の位置で切
断して個々の素子に分割した後、個々の素子の切断端面
を絶縁材料で被覆するようにしているので、サーミスタ
素体中に金属線が配設され、かつ、サーミスタ素体の露
出面及び金属線のサーミスタ素体からの露出面が絶縁部
材により絶縁被覆された構造を有する有機質サーミスタ
装置を効率よく製造することが可能になる。
機質サーミスタ装置の製造方法は、有機質サーミスタ材
料を、金属線を覆うように成形して、金属線が有機質サ
ーミスタ材料により被覆された電線状の埋設体（線状埋
設体）を形成するとともに、この線状埋設体を絶縁材料
で被覆した後、線状埋設体を被覆する絶縁材料を、所定
の一対の位置において長手方向に連続して除去すること
により有機質サーミスタ材料を露出させ、露出した有機
質サーミスタ材料と接合するように、一対の長手方向に
連続する電極（外部電極用の電極）を形成し、この外部
電極用の電極が形成された線状埋設体を所定の位置で切
断して個々の素子に分割した後、個々の素子の切断端面
を絶縁材料で被覆するようにしているので、サーミスタ
素体中に金属線が配設され、かつ、サーミスタ素体の露
出面及び金属線のサーミスタ素体からの露出面が絶縁部
材により絶縁被覆された構造を有する有機質サーミスタ
装置を効率よく製造することが可能になる。
【００３７】また、本発明の方法により得られる有機質
サーミスタ装置のように、例えば、比抵抗が１Ωcm程度
の金属線を有機質サーミスタ材料中に配設した場合、金
属線の比抵抗が有機質サーミスタ材料の比抵抗に比べて
無視できるレベルであるため、等価的に一対の外部電極
間距離を小さくしたのと同じ作用効果を得ることが可能
になり、サーミスタ素体の常温抵抗値を下げることが可
能になる。
サーミスタ装置のように、例えば、比抵抗が１Ωcm程度
の金属線を有機質サーミスタ材料中に配設した場合、金
属線の比抵抗が有機質サーミスタ材料の比抵抗に比べて
無視できるレベルであるため、等価的に一対の外部電極
間距離を小さくしたのと同じ作用効果を得ることが可能
になり、サーミスタ素体の常温抵抗値を下げることが可
能になる。
【００３８】また、請求項２の有機質サーミスタ装置の
製造方法のように、電線状の埋設体 （線状埋設体）を構
成する金属線を、略平行に配設された複数本の金属線と
することにより、サーミスタ素体中に複数の金属線が配
設され、かつ、サーミスタ素体の露出面及び金属線のサ
ーミスタ素体からの露出面が絶縁部材により絶縁被覆さ
れた構造を有する有機質サーミスタ装置を効率よく製造
することが可能になる。
製造方法のように、電線状の埋設体 （線状埋設体）を構
成する金属線を、略平行に配設された複数本の金属線と
することにより、サーミスタ素体中に複数の金属線が配
設され、かつ、サーミスタ素体の露出面及び金属線のサ
ーミスタ素体からの露出面が絶縁部材により絶縁被覆さ
れた構造を有する有機質サーミスタ装置を効率よく製造
することが可能になる。
【００３９】なお、
複数本の金属線を配設するようにし
た場合、サーミスタ素体の寸法が大きく、一対の外部電
極間の距離が大きくなるような場合にも、サーミスタ素
体中の金属線の体積比率を確保して、常温抵抗値を下げ
ることが可能になり、種々の寸法や形状の有機質サーミ
スタ装置に対応することが可能になるとともに、互いに
隣接する金属線間距離を０．０１mm程度の精度で制御す
ることにより、所望の抵抗値を有する有機質サーミスタ
装置を実現することが可能になる。
た場合、サーミスタ素体の寸法が大きく、一対の外部電
極間の距離が大きくなるような場合にも、サーミスタ素
体中の金属線の体積比率を確保して、常温抵抗値を下げ
ることが可能になり、種々の寸法や形状の有機質サーミ
スタ装置に対応することが可能になるとともに、互いに
隣接する金属線間距離を０．０１mm程度の精度で制御す
ることにより、所望の抵抗値を有する有機質サーミスタ
装置を実現することが可能になる。
【図１】(ａ)は本発明の一実施形態にかかる有機質サー
ミスタ装置の製造方法により製造される有機質サーミス
タ装置の外観構成を示す斜視図であり、(ｂ)は(ａ)の有
機質サーミスタ装置のａ−ａ線による縦断面図である。
ミスタ装置の製造方法により製造される有機質サーミス
タ装置の外観構成を示す斜視図であり、(ｂ)は(ａ)の有
機質サーミスタ装置のａ−ａ線による縦断面図である。
【図２】(ａ)は本発明の一実施形態にかかる有機質サー
ミスタ装置の製造方法の一工程において、線状埋設体を
形成している状態を示す図であり、(ｂ)は線状埋設体を
長手方向に直交する方向に切断した断面図である。
ミスタ装置の製造方法の一工程において、線状埋設体を
形成している状態を示す図であり、(ｂ)は線状埋設体を
長手方向に直交する方向に切断した断面図である。
【図３】(ａ)は本発明の一実施形態にかかる有機質サー
ミスタ装置の製造方法の一工程において、線状埋設体を
絶縁樹脂で被覆している状態を示す図であり、(ｂ)は絶
縁樹脂で被覆された線状埋設体を長手方向に直交する方
向に切断した断面図である。
ミスタ装置の製造方法の一工程において、線状埋設体を
絶縁樹脂で被覆している状態を示す図であり、(ｂ)は絶
縁樹脂で被覆された線状埋設体を長手方向に直交する方
向に切断した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる有機質サーミスタ
装置の製造方法の一工程において、絶縁樹脂で被覆され
た線状埋設体（絶縁被覆体）の両側面側の絶縁樹脂を除
去する方法を示す斜視図である。
装置の製造方法の一工程において、絶縁樹脂で被覆され
た線状埋設体（絶縁被覆体）の両側面側の絶縁樹脂を除
去する方法を示す斜視図である。
【図５】両側面側の絶縁樹脂が除去された線状埋設体を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図６】線状埋設体の両側部に外部電極を形成した状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図７】本発明の方法により製造される有機質サーミス
タ装置の他の例を示す図である。
タ装置の他の例を示す図である。
【図８】本発明の方法により製造される有機質サーミス
タ装置のさらに他の例を示す図である。
タ装置のさらに他の例を示す図である。
【図９】本発明の方法により製造される有機質サーミス
タ装置のさらに他の例を示す図である。
タ装置のさらに他の例を示す図である。
【図１０】従来の有機質サーミスタ装置を示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】従来の他の有機質サーミスタ装置を示す断面
図である。
図である。
【図１２】従来の有機質サーミスタ装置を実装基板上に
実装した状態を示す断面図である。
実装した状態を示す断面図である。
１ サーミスタ素体
１ａ 有機質サーミスタ材料
２ 金属線
２ａ 金属線の露出面
３ａ，３ｂ 外部電極
４（４ａ，４ｂ） 絶縁部材（絶縁樹脂）
１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ） リール
１２ ３穴ダイスニップル
１３ リール
１４ １穴ダイスニップル
１５ａ，１５ｂ グラインダ
２１ 線状埋設体
２２ 絶縁被覆体
Ｄ 金属線間距離
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鹿間 隆
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株
式会社村田製作所内
(56)参考文献 特開 平４−261001（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−106301（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01C 7/02 - 7/22
Claims (2)
- 【請求項１】有機質サーミスタ材料を用いて形成したサ
ーミスタ素体と、 前記サーミスタ素体の両端側に配設された一対の外部電
極と、 前記一対の外部電極が互いに対向する方向と略直交する
方向に、前記サーミスタ素体を貫通するように配設され
た金属線とを具備する 有機質サーミスタ装置の製造方法
であって、 サーミスタ素体を構成する有機質サーミスタ材料を、金
属線を覆うように有機質サーミスタ材料を成形して、金
属線が有機質サーミスタ材料中に埋設された電線状の埋
設体（線状埋設体）を形成する工程と、 前記線状埋設体を絶縁材料で被覆する工程と、 前記線状埋設体を被覆する絶縁材料を、所定の一対の位
置において長手方向に連続して除去することにより有機
質サーミスタ材料を露出させる工程と、 前記露出した有機質サーミスタ材料と接合するように、
一対の長手方向に連続する電極（外部電極用の電極）を
形成する工程と、 前記外部電極用の電極が形成された線状埋設体を所定の
位置で切断して個々の素子に分割する工程と、 前記分割された個々の素子の切断端面を絶縁材料で被覆
する工程とを具備することを特徴とする有機質サーミス
タ装置の製造方法。 - 【請求項２】前記電線状の埋設体（線状埋設体）を構成
する金属線が、略平行に配設された複数本の金属線であ
って、前記サーミスタ素体を貫通するように複数本の金
属線が略平行に配設された構造を有する有機質サーミス
タ装置が得られるように構成されていることを特徴とす
る請求項１記載の有機質サーミスタ装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31378198A JP3371827B2 (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 有機質サーミスタ装置の製造方法 |
| US09/407,150 US6300861B1 (en) | 1998-11-04 | 1999-09-28 | Organic thermistor device and method of producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31378198A JP3371827B2 (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 有機質サーミスタ装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000150203A JP2000150203A (ja) | 2000-05-30 |
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Family
ID=18045458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31378198A Expired - Fee Related JP3371827B2 (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 有機質サーミスタ装置の製造方法 |
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| Country | Link |
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| US (1) | US6300861B1 (ja) |
| JP (1) | JP3371827B2 (ja) |
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| TW529772U (en) * | 2002-06-06 | 2003-04-21 | Protectronics Technology Corp | Surface mountable laminated circuit protection device |
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| KR100495129B1 (ko) * | 2002-11-19 | 2005-06-14 | 엘에스전선 주식회사 | 도선을 이용한 표면실장형 전기장치 제조방법 |
| KR100495128B1 (ko) * | 2002-11-19 | 2005-06-14 | 엘에스전선 주식회사 | 도선을 이용한 표면실장형 전기장치 |
| FR2921194B1 (fr) * | 2007-09-18 | 2010-03-12 | Acome Soc Coop Production | Cable autoregulant a comportement ctp et a puissance electrique modulable, son connecteur, un dispositif les comprenant et utilisation de ce dernier |
| WO2020191522A1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | Littelfuse Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Ptc device including polyswitch |
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|---|---|---|---|---|
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| US4330703A (en) * | 1975-08-04 | 1982-05-18 | Raychem Corporation | Layered self-regulating heating article |
| US4329726A (en) * | 1978-12-01 | 1982-05-11 | Raychem Corporation | Circuit protection devices comprising PTC elements |
| US5227946A (en) * | 1981-04-02 | 1993-07-13 | Raychem Corporation | Electrical device comprising a PTC conductive polymer |
| JPH0653008A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層型サ−ミスタ |
-
1998
- 1998-11-04 JP JP31378198A patent/JP3371827B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-28 US US09/407,150 patent/US6300861B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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