JPH02177301A - 回路保護用素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、有機正特性サーミスタを用いた回路保護用素
子に関するものである。

（従来技碕） 有機正特性サーミスタは、ポリオレフィン系樹脂等の有
機高分子材料にカーボン、金属粉、グラファイト等の導
電性粒子を分散、混練することによって得られるもので
ある。また、厚みを非常に薄くできる、抵抗値の小さい
ものができる、プレキシプル性に優れている等の特徴を
有するものである。

このような有機正特性サーミスタを用いた従来の回路保
護用素子には、第３図および第４図に示すようなものが
あった。

まず、第３図に示した回路保護用素子１は、有機正特性
サーミスタ部６の両生表面にＮｉ＋Ｃｕ等からなる電極
２，３を設け、この電極２．３にリード線４，５を半田
付は等によってそれぞれ導電的に接続し、外装樹脂７を
被覆したものであるる。

また、第４図に示した回路保護用素子１１は、偏平板状
の有機正特性サーミスタ部１２に押出しにリード線１５
．１６をそれぞれ取り付け、外装樹脂１７を被覆したも
のである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来技術には次のような問題点
があった。

すなわち、前記従来例の前者の回路保護用素子は、厚み
が非常に薄くでき、低抵抗値のものができるが耐電圧が
低くなる傾向にある。このため、６００Ｖ、１．ＯＡ通
電の条件の下で、両面８８品を使用すると素子が破壊し
てしまうことがあった。

この問題を改善するために、有機正特性サーミスタ部の
厚みを厚くし、電極間の距離を大きくすることを試みた
。しかしながら、有機正特性サーミスタ部の厚みを厚く
すると、熱伝導性が劣化する。このため、通電によって
回路保護用素子を自己発熱させた時に、回路保護用素子
の内部に温度勾配が生じて電圧集中が発生し、これもま
た十分な耐電圧レベルを得ることができなかった。

また、従来例の後者の回路保護用素子も、電極間の距離
が長いために熱伝導性が悪かった。このため、通電によ
って回路保護用素子を自己発熱させた時には、従来例の
前者の回路保護用素子と同様に回路保護用素子の内部に
温度勾配が生じて電圧集中が発生し、十分な耐電圧レベ
ルを得ることができなかった。

そこで本発明は、上述した問題点を解決しようとするも
のであり、耐電圧レベルが高い回路保護用素子を提供す
ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の回路保護用素子は、 熱伝導性が良好な基板と、 この基板の一方の主表面の両側縁側に設けられた一対の
電極と、 この一対の電極間に橋絡形成された有機正特性サーミス
タ部と、 少なくともこの有機正特性サーミスタ部を被覆した外装
樹脂、 とからなる。

（作用） 本発明の回路保護用素子は、熱伝導性が良好な基板上に
有機正特性す＝ミスタ部を形成するようにしたので、素
子の自己発熱によって発生した熱が基板に均一に分散さ
れるようになる。

（実施例） 以下に、本発明の回路保護用素子を図面を用いて詳細に
説明する。

まず、第１図は本発明の回路保護用素子を示す平面図で
あり、第２図は第１図のｘ−ｘ’に沿う側断面図である
。第１図および第２図において、２１は基板であり、ア
ルミナ、窒化ホウ素、絶縁コートアルミ板、絶縁性炭化
珪素などの熱伝導性が良好なものである。２２．２３は
一対の電極であり、基板２１の一方の主表面の両側縁側
に形成され、ニッケル、銅などの材料からなるものであ
る。２４は有機正特性サーミスタ部であり、ポリオレフ
ィン系樹脂等の有機高分子材料にカーボン。

金属粉、グラファイト等の導電性粒子を分散、混練した
ものをシート状に成形し、熱圧着によって一対の電ｉ２
２，２３間にｒａｐｓ形成したものである。２５は一点
鎖線で示されたエポキシ樹脂等からなる外装！ＭＭであ
り、有機正特性サーミスタ部２４を外部環境から保護す
るとともに、有機正特性サーミスタ部２４と基板２１と
の密着性を向上するためのものである。また、外装樹脂
２５は少なくとも有機正特性サーミスタ部２４を被覆す
るように形成され、一対の電極２２．２３の一部は露出
され、接続導電部２２’、２３’として形成される。

次に、上述した実施例を試料とし、破壊電圧。

６００■の電圧印加によって素子破壊が起こるまでの電
圧印加回数および２００■の電圧を１００時間連続印加
した後の抵抗値の変化率を調べた。

上記試験において、実施例の回路保護用素子は、幅１０
ｍｍ＋長さ２０ｍｍ＋高さｌｒｎｍの大きさのアルミナ
基板に、５ｍｍの間隔をあけて幅２ｍｍの一対のニッケ
ル電極を設け、このニッケル電極間にシート状の有機正
特性サーミスタを熱圧着し、粉体エポキシで外装したも
のである。比較例１の回路保護用素子は、第３図に示し
た従来例のもので、実施例と同一組成のシート状の有機
正特性サーミスタの両面にニッケル箔を熱圧着した後、
幅・長さが５ｍｍ、ｆ！ｉみが１ｍｒｎの角板状に切断
し、ニッケル箔にリード線な取り付け、粉体エポキシで
外装したものである。比較例２，３．４の回路保護用素
子は、シート状の有機正特性サーミスタにニッケル箔を
圧着した後の厚みを、それぞれ２　ｍ　ｍ　ｒ　３　ｍ
　ｒｎ　＋　４　ｍ　ｍとした以外は比較例１と同＝−
である。比較例５の回路保護用素子は、第４図に示した
従来例のもので、偏平板状の有機正・特性サーミスタの
組成は、実施例と同一である。

以上に示した実施例および比較例１〜５の測定結果を第
１表に示す。

なお、第１表において、（ａ）は破壊電圧を示し、この
測定条件は、電流値がそれぞれＩＡで、３００Ｖ、４０
０Ｖ、５００Ｖ、６００Ｖ（７）電圧を１０秒間印加し
て測定を行った。（ｂ）は６００Ｖの電流印加によって
素子破壊が起こるまでの電圧印加回数を示し、この測定
条件は、６００Ｖ。

ＩＡの負荷を５分間隔で印加して測定をおこなった。（
Ｃ）は２００■の電圧ｆ！：２００時間連続印加した後
の抵抗値の変化率を示す。

第１表 第１表から明らかなように、本発明の回路保護用素子の
実施例は、比較例１〜５の回路保護用素子と比べて、破
壊電圧が高く、素子破壊がおこりにくいので、耐電圧レ
ベルを非常に向上させることができた。

また、連続通電における抵抗値の変化も比較的安定した
結果が得られたことから、回路保護用素子自体の信頼性
を向上することができた。

なお、上記実施例において、有機正特性サーミスタ部は
、シート状の有機正特性サーミスタを熱圧着によって形
成したものを示したが、これに限るものではなく、有機
正特性サーミスタ材料を有機溶剤に溶かしてペースト状
にしたものを湿布、乾燥させることによって形成された
ものでもよい。

また、」二足実施例において、熱圧着によって一対の電
極間に橋絡形成した有機正特性サーミスタ部を示したが
、この有機正特性サーミスタ部の接着強度をよくするた
めに、有機正特性サーミスタ部が面接触する電極あるい
は基板の表面をあらかじめ粗面化しておいてもよい。

また、上記実施例において、基板の一方の主表面の両側
縁側に形成した電極の形状を帝釈としたものを示したが
、回路保護用素子の有機正特性サーミスタ部をさらに低
抵抗型とするために、電極の形状をく櫛歯状としてもよ
い。また、これによって有機正特性サーミスタ部が面接
触する部分には凹凸が形成されることになり、接着強度
をよくすることもできる。

また、上記実施例において、ｉｔ極の接続導電部を設け
たが、−この接続導電部にリード線を屯り付けたり、接
続導電部を端子に差し込んだりすることを適宜行っても
いいことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の回路路用素子は、次のよ
うな効果を奏する。。

（１）素子の自己発熱による熱が基板に均一に分散され
るので、電圧集中が生じることをなくすことができる。

（２）（１）により、帯電圧レベルが向上し、素子の温
度が均一化される。

（３）有機正特性サーミスタ部の剥がれが生しにくく、
しかも、連続通電による抵抗値の変化を比較的安定にす
ることができる。

（４）（２）、（３）により回路保護用素子としての信
頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路保護用素子を示す平面図、第２図
は第１図のｘ−ｘ　’に沿う側断面図、第３図は従来の
回路保護用素子を示す側断面図、第４図は別の従来の回
路用保護素子を示す斜視図である。 ２１・・・・・・基板 ２２゜ ２３・・・電極 ２４・・・・・・有機正特性サーミスタ部２５・・・・
・・外装樹脂 ２３′・・・接続導電部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱伝導性が良好な基板と、 この基板の一方の主表面の両側縁側に設けられた一対の
   電極と、 この一対の電極間に橋絡形成された有機正特性サーミス
   タ部と、 少なくともこの有機正特性サーミスタ部を被覆した外装
   樹脂、 とからなることを特徴とする回路保護用素子。