JP3826465B2 - ポリマptcサーミスタの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電気電子機器の過電流や過熱に対する回路保護に用いる、Positive Temperature Coefficient(以下、「PTC」と記す。)特性を利用し、特に、有機高分子材料を素子本体として用いる面実装タイプのポリマPTCサーミスタおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
以下、従来のポリマPTCサーミスタについて、説明する。
【0003】
従来のポリマPTCサーミスタは、特公平1−29044号公報に、「導電性粉末を混入した有機高分子材料を素子本体とし、その両面に、樹脂に金属粉を混ぜて導電性を持たせた導電性ペーストからなる電極がそれぞれ形成され、リード線がこれら各電極に、樹脂に金属粉を混ぜて導電性を持たせた導電ペーストによって接続され、さらに、素子本体および電極を覆うように、樹脂外装がリード線の先端部を残して付与された」ものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、リード線を有しているため、近年の電子部品の低背化及び面実装化に対応できないという課題を有していた。
【0005】
上記課題を解決するために本発明は、低背でかつ面実装の可能なポリマPTCサーミスタの製造方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、凹状の第1の基板の凹部にポリマ導電性シートと基板とを交互に設けるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、第1、第2の脚部を有する第1の基板における前記第1の脚部の内側面を除いた部分に第1の電極を、前記第2の脚部の内側面を除いた部分に第2の電極をそれぞれ形成すると共に、第1の基板の内底面である凹部の貫通孔に貫通孔電極を形成し、前記貫通孔電極を介して前記第1の電極と導通する第3の電極を有する第1のポリマ導電性シートを前記第1の基板の凹部内に収納して形成し、上面および下面を含む面に第4の電極を形成した第2の基板を前記第1の基板の第2の脚部および第1のポリマ導電性シートの上面に配置して前記第4の電極と前記第2の電極とを導通させ、前記第2の基板の上面に第2のポリマ導電性シートを形成し、前記第1の基板の第1の脚部および第2のポリマ導電性シートの上面に第5の電極を下面に有する第3の基板を形成して前記第1の電極と前記第5の電極とを導通させてなるものである。
【0009】
以下、本発明の一実施の形態におけるポリマPTCサーミスタおよびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【0010】
図1は本発明の一実施の形態におけるポリマPTCサーミスタの分解斜視図、図2は同断面図である。
【0011】
図において、1は内底面に貫通孔2を有するとともに凹部3を有するとともに高さの相違する第1、第2の脚部4,5(第1の脚部4>第2の脚部5)を備えたアルミナ、窒化アルミナ、マグネシア、ジルコニア、ガラスセラミック等のセラミック、あるいは、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、ステンレス、銅マンガン、銅ニッケル亜鉛アルミニウム等の金属にポリエチレン、ナイロン、ポリエーテルアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂等の絶縁膜を形成してなる凹状の第1の基板である。6,7は第1の基板1の第1、第2の脚部4,5の内側面を除いて設けられたポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等に銀、銅、ニッケル等に金属粉を充填してなるものあるいは金、銀、銀パラジウム、銅、ニッケル、金シリコン等の粉体を焼結してなる第1、第2の電極である。8は第1の基板1の凹部3内に第1、第2の脚部4,5と空隙を有して収納される下面にポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等に銀、銅、ニッケル等の金属粉を充填してなるものあるいは金、銀、銀パラジウム、銅、ニッケル、金シリコン等の粉体を焼結してなる第3の電極9を備えてなる高密度ポリエチレン等からなる結晶性ポリマとカーボンブラック等からなる導電粒子とを混合してなる組成物からなる第1のポリマ導電性シートである。ここで、第1の電極6と第3の電極9とは第1の基板1の貫通孔2を介して電気的に接続されるものである。10は第1の基板1の凹部3内に第1、第2の脚部4,5と空隙を有して収納される第1の脚部4側の側面を除いて周囲にフェノール樹脂、エポキシ樹脂等に銀、銅、ニッケル等の金属粉を充填してなるものあるいは金、銀、銀パラジウム、銅、ニッケル、金シリコン等の粉体が焼結してなる第4の電極11を有するアルミナ、窒化アルミナ、マグネシア、ジルコニア、ガラスセラミック等のセラミック、あるいは、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、ステンレス、銅マンガン、銅ニッケル亜鉛アルミニウム等の金属にポリエチレン、ナイロン、ポリエーテルアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂等の絶縁膜を形成してなる第2の基板である。12は第2の基板10の第4の電極11の上面に第1の基板1の第1の脚部4の上面の第1の電極6と同一平面となるように設けられた高密度ポリエチレン等からなる結晶性ポリマとカーボンブラック等からなる導電粒子とを混合してなる組成物からなる第2のポリマ導電性シートである。13は第1の脚部4の第1の電極および第2のポリマ導電性シート12の上面に、下面に第1の基板1の第1の電極6と電気的に接続するポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等に銀、銅、ニッケル等の金属粉を充填してなるあるいは金、銀、銀パラジウム、銅、ニッケル、金シリコン等の粉体を焼結してなる第5の電極14を有するアルミナ、窒化アルミナ、マグネシア、ジルコニア、ガラスセラミック等のセラミック、あるいは、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、ステンレス、銅マンガン、銅ニッケル亜鉛アルミニウム等の金属にポリエチレン、ナイロン、ポリエーテルアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂等の絶縁膜を形成してなる第3の基板である。
【0012】
以上のように構成されたポリマPTCサーミスタについて、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【0013】
図3は本発明の一実施の形態におけるポリマPTCサーミスタの製造方法を示す図である。
【0014】
まず、図3(a)に示すように、高さの相違する第1、第2の脚部21,22(第1の脚部21>第2の脚部22)を有する第1の基板23の内底面である凹部24に貫通孔を設け、この貫通孔に電極ペーストを塗布し貫通孔電極25を形成するとともに、第1の基板23の第1、第2の脚部21,22の内側面を除いて、第1、第2の電極26、27を形成する。
【0015】
次に、図3(b)に示すように、第1の基板23の凹部24内に収納されるとともに下面に貫通孔電極25に導通するように第3の電極28を有する第1のポリマ導電性シート29を形成する。
【0016】
次に、図3(c)に示すように、第1の基板23の第2の脚部22および第1のポリマ導電性シート29の上面に周囲を第4の電極30で覆われてなる第2の基板31を形成する。
【0017】
次に、図3(d)に示すように、第2の基板31の上面に第2のポリマ導電性シート32を形成する。
【0018】
最後に、図3(e)に示すように、第1の基板23の第1の脚部21および第2のポリマ導電性シート32の上面に、第1の電極26および第2のポリマ導電性シート32と導通する第5の電極33を有する第3の基板34を形成して、ポリマPTCサーミスタを製造するものである。
【0019】
なお、本実施の形態では、ポリマ導電性シートを2層の積層の場合について説明したが、絶縁基板を2枚以上使用してさらに多層化しても良い。
【0020】
また、絶縁基板は、絶縁体である必要はなく、例えば、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、白金、ニッケル、ステンレス、銅マンガン、銅ニッケル亜鉛アルミニウム等の金属でも良い。
【0021】
以上のように本発明は以下の効果を奏するポリマPTCサーミスタの製造方法を提供できるものである。
【0022】
(1)ポリマ導電性シートからの取り出し電極を、リード端子を介して取り出す構造から、絶縁基板から直接取り出す構造とし、さらに、ポリマ導電性シートを立てた構造から、寝かした構造としたことにより、低背化できる。
【0023】
(2)下地が下面の平坦な絶縁基板であって、少なくとも絶縁基板下面から電極を取り出した構造としたことにより、安定姿勢でプリント基板上に面実装できる。
【0024】
(3)電極を取り出す際に、ポリマ導電性シートの側面に電極を接触させない構造としたことにより、熱膨張収縮による電極へのストレスを低減したので信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるポリマPTCサーミスタの分解斜視図
【図2】同断面図
【図3】同製造方法を示す図
【符号の説明】
1 第1の基板
2 貫通孔
3 凹部
4 第1の脚部
5 第2の脚部
6 第1の電極
7 第2の電極
8 第1のポリマ導電性シート
9 第3の電極
10 第2の基板
11 第4の電極
12 第2のポリマ導電性シート
13 第3の基板
14 第5の電極
21 第1の脚部
22 第2の脚部
23 第1の基板
24 凹部
25 貫通孔電極
26 第1の電極
27 第2の電極
28 第3の電極
29 第1のポリマ導電性シート
30 第4の電極
31 第2の基板
32 第2のポリマ導電性シート
33 第5の電極
34 第2の基板
Claims (1)
- 第1、第2の脚部を有する第1の基板における前記第1の脚部の内側面を除いた部分に第1の電極を、前記第2の脚部の内側面を除いた部分に第2の電極をそれぞれ形成すると共に、第1の基板の内底面である凹部の貫通孔に貫通孔電極を形成し、前記貫通孔電極を介して前記第1の電極と導通する第3の電極を有する第1のポリマ導電性シートを前記第1の基板の凹部内に収納して形成し、上面および下面を含む面に第4の電極を形成した第2の基板を前記第1の基板の第2の脚部および第1のポリマ導電性シートの上面に配置して前記第4の電極と前記第2の電極とを導通させ、前記第2の基板の上面に第2のポリマ導電性シートを形成し、前記第1の基板の第1の脚部および第2のポリマ導電性シートの上面に第5の電極を下面に有する第3の基板を形成して前記第1の電極と前記第5の電極とを導通させてなるポリマPTCサーミスタの製造方法。
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