JPH03145920A - 半導体感温素子 - Google Patents

半導体感温素子

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JPH03145920A
JPH03145920A JP28445189A JP28445189A JPH03145920A JP H03145920 A JPH03145920 A JP H03145920A JP 28445189 A JP28445189 A JP 28445189A JP 28445189 A JP28445189 A JP 28445189A JP H03145920 A JPH03145920 A JP H03145920A
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thermistor
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Keishin Ohara
佳信 尾原
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中上 恭宏
Tetsuya Nishi
哲也 西
Tetsuo Yamaguchi
哲生 山口
Naoki Katsuta
直樹 勝田
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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、被保護回路中に生じた過電流を所定の電流値
に限流するのに通した正の温度係数を有する半導体感温
素子に関するものである。
〔従来の技術〕
従来より、被保護回路中に生じた過電流を所定の電流値
に限流するものとして、正の温度係数を有する限流抵抗
体がよく知られ、かつ採用されている。即ち、正の温度
係数を有する限流抵抗体は、温度の上昇に伴ってその抵
抗値が大きくなることを利用して被保護回路中に流れる
電流値を所定の値に限流している。限流抵抗体としては
、例えばP T C(Positive Temper
ature Coefficient)特性を有するB
aTi0z系の半導体感温素子(正の温度係数を有する
サーミスタ)等が挙げられる。
PTC特性としては、主として限流特性と定温発熱特性
とが挙げられる。このうち、定温発熱特性を利用したも
のには、電子ジャー、電子蚊取り器、ヘアドライヤ、衣
類乾燥機などがある。BaTi01系の半導体感温素子
は、過熱の危険がない、長寿命である、組み込みが容易
である、温度特性の立ち上がりが速いなどの長所を有し
ており、一般によく使用されている。一方、PTC特性
の限流特性は、電源回路、モータ駆動回路、リレー回路
等の比較的大きな電流が印加される各種回路に利用され
ている。例えば、これらの回路において、何らかの異常
により過大な電流が該回路に継続して流れた場合、所定
の電流値以下になるように、その電流値が制限されるよ
うになっている。即ち、上記の過大な電流が該回路に流
れ続けると、8aTiO:、系の該半導体感温素子の温
度が上昇するとともに、その抵抗値も大きくなる。この
結果、該回路に流れる電流値は、」二記抵抗値等の回路
定数により決まる所定の値に制限され、該回路を保証し
、過熱による火災等の事故を未然に防止できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記従来の正の温度係数を有する半導体感温
素子は、容易に人手できるものの抵()°〔値が数Ω以
上であり、これより小さい抵抗値のものは入手するのが
困難であった。これは、製造技術上、半導体感温素子を
構成する基体の比抵抗が6Ωcan〜8Ωcm程度のも
のしか量産化できないからである。例えば、6Ωanの
基体を使用して、0゜lΩの抵抗値を有する円盤状の半
導体感温素子を製造する場合、その厚みを1鵬とすると
、直径が約2.76cmとなる。これに、さらにリード
線を設けると、その強度が弱くなり、基板等に装着した
場合、スペースの面においても、また保持性の面におい
ても問題が残る。
また、低電圧を動作電源に使用している回路、例えば自
動車のように、12Vまたは24Vの電圧埴の蓄電池を
動作電源として使用している回路では、異常時における
回路電流の限流値が小さく、加えて通常の回路電流値も
小さいので、非常に抵抗値の小さい(例えば0. 1Ω
〜1.0Ω)半導体感温素子が要求される。また、場合
によっては回路ごとに種々の抵抗値を有する半導体感温
素子が要求されるが、上記従来のものでそれを実現する
のは難しい。また、自動車で使用される場合のように、
振動等の環境が厳しいところでは、信頼性の面から安心
して使用できない等の問題点を有している。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る半導体感温素子は、上記課題を解決するた
めに、キュリー温度付近で電気抵抗が急増する正の温度
係数を有する基体を備えている。
この基体としては、例えばチタン酸バリウム(BaTi
03)系のサーミスタなどが挙げられる。上記基体の少
なくとも上下両面上には、導電性の電極部材が塗布され
た電極部が形成されている。本発明は、このように構成
された半導体感温素子を複数個積み上げ、しかも各半導
体感温素子の電極部間を電気的に並列になるように相互
接続することを特徴としている。
〔作 用〕
上記の構成によれば、使用する半導体感温素子の温度特
性により、半導体感温素子を含む回路の電流が所定の電
流値に制限される。即ち、何らかの原因によって過大な
電流が半導体感温素子に流れ続けると、半導体感温素子
の温度が上昇する。
そして、上昇温度がキュリー温度付近に到達すると、そ
の電気抵抗が急増するので、その電気抵抗を含む回路定
数で決まる所定の電流値に制限される。したがって、過
大な電流が流れることにより生しる火災等の事故を未然
に防止できる。
また、上記のように構成された半導体感温素子の積み上
げ個数を変えて、その合成抵抗値を変化させることによ
り、広範囲な抵抗値が要求される各種回路にも対応でき
る。また、半導体感温素子は、一般に、抵抗値等の特性
が個体間によって異なるが、基体の厚みや電極部の面積
等の寸法を適当に設定することにより、正確な抵抗値の
ものを製造することができる。
〔実施例1〕 本発明の一実施例を第1図ないし第3図に基づいて説明
すれば、以下のとおりである。
第2図に示すように、半導体感温素子としてのサーミス
タ素子B(第1図参′照)の構成単位であるサーミスタ
Aは、基体1および電極部2・・・から構成されている
。上記基体1は、キュリー温度付近で電気抵抗が急増す
る正の温度係数を有しており、例えばチタン酸バリウム
のバリウムの一部をストロンチウムで置換したもの((
Ba、5r)TiOz)に、半導体化させるために、ラ
ンタン、セリウム、イツトリウム、サマリウムなどの希
土類元素等を微量添加して坑底したものである。これに
より、サーミスタAのPTC特性(温度特性)が選択で
きるとともに、室温での比抵抗を数桁程度小さくできる
上記基体1の上下面は、例えば長方形、あるいは正方形
などの形状を有しており、その面上にはそれぞれオーム
性の電極部材が塗布されている。
電極部材としては、例えば銀などの金属が使用され、そ
れを印刷法等により、第2図に示すように、上記基体1
の上下面上、および側面上にまたがるようにL字形に電
極部2・・・(例えば数百μmの厚み)が形成されてい
る。なお、これら2つのL字形の電極部2・・・は、互
いに接触しないように、例えば上下両面上の一部が電極
部にならないように形成されている。
上記のように構成されたサーミスタAを複数個積み上げ
るとともに、各電極部2間を電気的に互いに並列になる
ように相互接続することにより、後述するサーミスタ素
子Bの合成抵抗値が可変できる。第1図に基づいて、サ
ーミスタAを複数個積み上げた場合について説明すると
、以下のとおりである。
第1図に開示したサーミスタ素子Bは、例えば形状等が
同一の6個のサーミスタAが積み上げられて構成されて
いる。同図において、上から2個ずつを1組として、同
じ組に属するサーミスタA・・・は電気的に互いに並列
に接続されており、さらにこれら3組に属する各サーミ
スタAが霊気的に互いに並列になるように接続されてい
る。
即ち、同し組に属するサーミスタA・・・において、第
1図に示すように、基体1の向かって左側面上に端を発
する電極部2・・・は互いに直接接触している。一方、
基体1の向かって右側面上に端を発する電極部2・・・
は直接接触してはいないが、導電仕ホールダ3(便宜上
、ハツチングで示す)を介して電気的に接続されている
(他の2組も同様な接続関係を有している)。このよう
に、他の組に属するサーミスタA・・・であっても、そ
れらは導電性ホールダ3・・・を介して電気的に互いに
並列に接続されることになる。なお、導電性ホールダ3
・・・は、サーミスタA・・・を固定するとともに、サ
ーミスタA・・・の相互間の電気的な接触を密ならしめ
ている。このように構成されたサーミスタ素子Bの外形
寸法は、例えば縦が12mm、横が12mm、厚みが8
 nunであり、その抵抗値はO,lΩである。
このサーミスタ素子Bの抵抗値の温度特性を第3図に示
す。同図から明らかなように、サーミスタ素子Bは室温
(例えば20°C)付近でO,lΩの抵抗値を有するが
、温度が上昇して100″Cを越えた付近から急に抵抗
値が大きくなる。150°C付近では室温時と比べて2
桁程大きい抵抗値を有するようになる。
上記の構成によれば、サーミスタ素子Bを構成するサー
ミスタA・・・を電気的に互いに並列になるように接続
することにより、サーミスタ素子Bの合成抵抗値を小さ
くすることができる。なお、本実施例では、サーミスタ
素子Bを構成するサーミスタA・・・の個数が6個の場
合について説明したが、これに限定されることなく、電
気的に並列接続するサーミスタA・・・の個数を増やせ
ば0.1Ωよりもさらに低い抵抗値のものも製造可能で
ある。
また、サーミスタA・・・における電極部2の面積を変
化させたり、基体1・・・の積み上げ方向の厚みを変化
させたりしても、サーミスタ素子Bの合成抵抗値が変化
するので、サーミスタA・・・の個数を変化させること
と併用することより、サーミスタ素子Bの抵抗値を広範
囲に、しかも正確に所望の抵抗値に設定できる。
〔実施例2〕 本発明の他の実施例を第4図ないし第6図に基づいて説
明すると、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、
上記実施例1と同一の機能を有する部材については同一
の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
ここに開示する例は、電極部2・・・の形状、およびそ
れに伴う相互間の接続方法が異なる点を除いて、上記実
施例1と本質的には同じである。即ち、実施例1では、
電極部2・・・は基体1の上下面上の一部およびその側
面上にまたがるようにL字形に形成されていたが、本実
施例2においては、第5図に示すように、基体lの側面
上には電極部2・・・は形成されずに、基体1のに下面
上の一部に形成されているのみである。
第4図に基づいて、上記のように構成されたサミスタへ
〇個から成るサーミスタ素子Bの例について説明すると
、以下のとおりである。
ここに例示した半導体感音素子としての4ノー−ミスタ
素子I3は、実施例1と同様に、それを構成する0個の
ザーミスタへが霊気的に互いに並列になるように接続さ
れている。第4図に示すように、土から2つずつのサー
ミスタA・・・を1組として考えた場合、同し組に属す
るサーミスタA・・・において、各基体1の上面上もし
くは下面」二の、+i+かってAニ一端に端を発する電
極部2・・・は、導電性板4・・・を介して電気的に互
いに接続されている。また、同し組に属するサーミスタ
A・・・において、各旦体1(7)−に面一)二もしく
は下面上の、tiすかってイボ端に端を発する電極部2
・・・は、導電性板4・・・を介して電気的に互いに接
続されている。上記導電性板4・・・は、銅やリン青銅
などの金属の薄い板で形成されており、例えばコの字形
の形状を有している。さらに、これら3mに属する各サ
ーミスタAは、電気的に互いに並列になるように、導電
性ホールダ3・・・を介して接続されている。
上記の構成によれば、前記の実施例1と同様に、サーミ
スタ素子B全体の抵抗値(合成抵抗値)を小さくするこ
とができる。ここでは、→ノ“−ミスタ素子Bを構成す
るサーミスタA・・・の個数が6個の場合について説明
したが、これに限定されることなく、電気的に並列接続
するサーミスタA・・・の個数を増やせば0.1Ωより
もさらに低い抵抗値のものも実現可能であり、また、電
極部2の面積や、基体1の積み上げ方向の厚みを変化さ
せることと併用すれば、より広範囲に、しかも正確に所
望の抵抗値を有するサーミスタ素子Bを実現できる。ま
た、電極部2・・・を側面上に形成しないことにより、
基体l・・・上のコーナ一部上に形成された電極部2・
・・が断線することもなくなり、信頼性が向上する。
なお、導電性ホールダ3・・・によってサーミスタA・
・・、および導電性板4・・・を固定する代わりに、第
6図に示すように、導電性ホールダ3・・・をり−ト状
に形成して全体を絶縁ゲース5に収納してもよい。
(発明の効果) 本発明に係る半導体感温素子は、以上のように、複数個
の基体を積み上げるとともに、各電極部間を電気的に並
列に相互接続した構成である。
これにより、半導体感温素子を構成する基体の積み上げ
個数を変化させることによって、所望の低抵抗値を有す
る半導体感温素子を実現することができる。上記基体の
抵抗値は個体間でばらつきがあるが、積み上げ方向の基
体の厚み、あるいは電極部の面積等を変化させることと
併用すれば、所望の抵抗値を広範囲に、しかも正確に設
定できる。また、半導体感温素子の形状を立方体や直方
体等に形成できるので、回路基板等に装着した場合、省
スペース化が可能となり、特に、自動車の小型モータな
どの振動系に使用される場合、素子の信頼性が向上する
。さらに、外部引き出し用のリード等も設けることなく
、チップ抵抗と同様な接続方法がおこなえる等の効果を
併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は、本発明の一実施例を示すもので
ある。 第1図は、本発明に係るサーミスタ素子の一構成例を示
す図である。 第2図は、第1図のサーミスタ素子における基体と電極
部との関係を示す図である。 第3図は、第1図に示したサーミスタ素子の抵抗値と温
度との関係を示す図である。 第4図ないし第6図は、本発明の他の実施例を示すもの
である。 第4図は、本発明に係る他のサーミスタ素子の構成例を
示す図である。 第5図は、第4図のサーミスタ素子における基体と電極
部との関係を示す図である。 第6図は、第4図のサーミスタ素子において導電性ホー
ルダをリード状に形成し、さらに全体を絶縁ケースに収
納した場合の一構成例を示す図である。 1は基体、2は電極部、3は導電性ホールダ、4は導電
性板、5は絶縁ケース、Bはサーミスク素子(半導体感
音素子)である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、キュリー温度付近で電気抵抗が急増する正の温度係
    数を有する基体と、 上記基体の少なくとも上下両面上に導電性の電極部材が
    塗布されてなる電極部とを備えた半導体感温素子であっ
    て、 上記半導体感温素子を複数個積み上げるとともに、各電
    極部間を電気的に並列に相互接続することを特徴とする
    半導体感温素子。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493266A (en) * 1993-04-16 1996-02-20 Murata Manufacturing Co Multilayer positive temperature coefficient thermistor device
JP2010027985A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 太陽光発電システムにおける電流電圧特性測定装置。

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5656601A (en) * 1979-10-15 1981-05-18 Nippon Soken Overcurrent preventing device
JPS5814044A (ja) * 1981-07-20 1983-01-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 固体電解質評価装置
JPS6110203A (ja) * 1984-06-25 1986-01-17 株式会社村田製作所 有機正特性サ−ミスタ
JPH01134937U (ja) * 1988-03-08 1989-09-14

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5656601A (en) * 1979-10-15 1981-05-18 Nippon Soken Overcurrent preventing device
JPS5814044A (ja) * 1981-07-20 1983-01-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 固体電解質評価装置
JPS6110203A (ja) * 1984-06-25 1986-01-17 株式会社村田製作所 有機正特性サ−ミスタ
JPH01134937U (ja) * 1988-03-08 1989-09-14

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493266A (en) * 1993-04-16 1996-02-20 Murata Manufacturing Co Multilayer positive temperature coefficient thermistor device
JP2010027985A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 太陽光発電システムにおける電流電圧特性測定装置。

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