JP3832165B2 - ポリマｐｔｃサーミスタ - Google Patents

Description

【０００１】
【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、内底面に貫通孔を有するとともに第１、第２の脚部に第１、第２の電極を備えた凹状の第１の基板と、前記第１の基板の凹部内に収納されるように設けられ、かつ下面に前記第１の基板の貫通孔を介して前記第１の電極と電気的に接続される第３の電極を有する第１のポリマ導電性シートと、前記第１の基板の凹部内に収納され、かつ前記第１のポリマ導電性シートの上面に設けられるとともに一方の側面を除いて周囲に前記第２の電極と電気的に接続される第４の電極を有する第２の基板と、前記第２の基板における第４の電極の上面に設けられた第２のポリマ導電性シートと、前記第２のポリマ導電性シートの上面に設けられ、かつ下面に前記第１の基板における第１の電極と電気的に接続される第５の電極を有する第３の基板とからなるものである。
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態におけるポリマＰＴＣサーミスタについて、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
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。
【００１０】
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り、第３の電極９は、第１の基板１と第１のポリマ導電性シート８との間に位置するものである。貫通孔２は、第１の基板１に設けた開口部に導体を形成して、第３の電極９と第１の電極６とを接続するものである。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。ここで、第４の電極１１は、第２の基板１０と第１のポリマ導電性シート８および第２の基板１０と第２のポリマ導電性シート１２との間に位置し、第２の電極７と接続するものである。１３は第１の脚部４の第１の電極６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。
【００１１】
ここで、第５の電極１４は、第２のポリマ導電性シート１２と第３の基板１３との間に位置するものである。また、第１の基板１はその内底部を第１のポリマ導電性シート８の下面側に、第２の基板１０は第１のポリマ導電性シート８と第２のポリマ導電性シート１２との間に、第３の基板１３は第２のポリマ導電性シート１２の上面側に位置し、基体を形成する。
【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】
【発明の効果】
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３の基板

Claims (1)

1. 内底面に貫通孔を有するとともに第１、第２の脚部に第１、第２の電極を備えた凹状の第１の基板と、前記第１の基板の凹部内に収納されるように設けられ、かつ下面に前記第１の基板の貫通孔を介して前記第１の電極と電気的に接続される第３の電極を有する第１のポリマ導電性シートと、前記第１の基板の凹部内に収納され、かつ前記第１のポリマ導電性シートの上面に設けられるとともに一方の側面を除いて周囲に前記第２の電極と電気的に接続される第４の電極を有する第２の基板と、前記第２の基板における第４の電極の上面に設けられた第２のポリマ導電性シートと、前記第２のポリマ導電性シートの上面に設けられ、かつ下面に前記第１の基板における第１の電極と電気的に接続される第５の電極を有する第３の基板とからなるポリマＰＴＣサーミスタ。

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