JPH0318321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源線間あるいは線〜アース間に直接
接続される酸化亜鉛を主体としたセラミツクバリ
スタよりなるセラミツク素子を用いたセラミツク
電子部品に係り、このセラミツク電子部品に過定
格が加えられ過大な電流が流れ込んだ時にセラミ
ツク電子部品を電源線から電気的に切離し、焼損
等を防止するようにしたものを提供するものであ
る。

ZnOを主体としたバリスタは電子機器を雷など
のサージ電圧から保護するために電源線の線間あ
るいはアース間に、近年幅広く用いられており、
その保護効果は極めて優れたものとして認められ
つつある。しかしながら、このセラミツクバリス
タに最大定格（例えば回路電圧、エネルギー耐
量、サージ耐量、電力等）を大幅に上回わるスト
レスが加えられた時、セラミツクバリスタは短絡
破壊を生じる恐れがある。もし電源線の電源側に
適当な過電流遮断器あるいはヒユーズなどが挿入
されていなければ、セラミツクバリスタは焼損に
至り、周辺に大きな影響を与える恐れがある。

この焼損対策として従来では、外部回路に適当
なヒユーズを挿入することが推奨されているが、
この場合、ヒユーズ取付けスペースの問題、なら
びに電子機器のコストアツプの問題からヒユーズ
なしの形で適用されている場合も少なくない。

第１図は前記セラミツクバリスタの従来の一般
構造を示したものである。１はセラミツクバリス
タの素体であり板状をなし、表裏にそれぞれ電極
が設けられている。２，２′はセラミツクバリス
タ素体１の表裏上の電極からそれぞれ取り出した
リード線、３はエポキシ樹脂などのコーテイング
で、セラミツクバリスタ素体１ならびにリード線
２，２′の一部をコートしている。

第２図は第１図のセラミツクバリスタのＡ〜
A′断面図である。但し、コーテイング部３は取
り除いてある。１′はセラミツクバリスタの素体、
４，４′はセラミツクバリスタ素体１′上に焼き付
け、あるいは溶射された電極である。今、このセ
ラミツクバリスタに過負荷が加えられ短絡破壊を
生じた場合、セラミツクバリスタ素体１′の中に
低抵抗を有する貫通孔５が発生する。そのためリ
ード線２〜２′から見た場合、セラミツクバリス
タは短絡破壊モードを呈し、セラミツクバリスタ
へ電源からの短絡電流が流れ込み、セラミツクバ
リスタ素体１′内でのジユール熱がある程度を越
えると、焼損に至る。

このように従来の構造の場合、特別な電流遮断
機構がなく、そのため、ジユール熱によるリード
線２，２′の溶断を待つしか手段はなかつた。し
かしながらリード線２，２′の電流耐量はセラミ
ツクバリスタの焼損を防止するには、大きすぎる
といつた問題点があつた。

本発明は、このような従来の問題を磁器基板の
表面に電流遮断機構を設けて解決したセラミツク
電子部品を提供することを目的としたものであ
る。

上記目的を達成するために本発明は磁器基板の
同一表面上に第１、第２の電極および過電流また
は発熱によつて溶断し開放機能を有する電流遮断
部を直列接続されるように構成したものである。

以下、本発明の実施例を図面第３図〜第８図に
より説明する。

まず、本発明の一実施例を第３図〜第６図を用
いて説明する。第３図は本発明のセラミツク電子
部品に用いる磁器基板上の印刷配線の形状を示し
たものである。６は平板状をなし、アルミナなど
によつて代表される磁器基板、７は板状セラミツ
ク素子（以後バリスタ素子という）が半田付けに
よつて接続される第１の印刷電極、８は第２の外
部リード線が半田付けによつて接続される第２の
印刷電極、９は印刷電極の厚み、幅、材質を制御
して形成された電流遮断部である。これらの第
１、第２の印刷電極７，８ならびに電流遮断部９
は印刷配線によつてそれぞれ直列に接続されてい
る。また、ここで用いられる印刷電極あるいは印
刷配線には、銀、銅、アルミニウムなどを用い、
エツチング、焼付け、金属溶射などによつて形成
される。第４図は、第３図に示した第１の印刷電
極７上にバリスタ素子１０の一方の電極面を半田
付けによつて接続し、バリスタ素子１０上の他方
の電極１１に、半田付けによつて第１のリード線
１２を取り付け、さらに第２の印刷電極８上に半
田付けによつて第２のリード線１３を取り付けた
ものである。

第５図に第４図の斜視図を示した。

今、このように構成されたセラミツク電子部品
において、バリスタが過負荷等によつて短絡破壊
を生じた場合、電源から短絡電流は、第１のリー
ド線１２→電極１１→バリスタ素子１０→第１の
印刷電極７→電流遮断部９→第２の印刷電極８→
第２のリード線１３と流れ、この中で電流溶断特
性をもたせた電流遮断部９が溶断し電気的に開放
状態を生みだす。この溶断開放後の状態を示した
ものが第６図であり、１４はその開放部である。
このようにしてバリスタ素子１０の熱破壊特性
I²t（Ｉは電流、ｔは時間）が電流遮断部９の熱破
壊特性I²tよりも、大きくなるように電流遮断部
９を設定することによつて、焼損を生じることな
く開放動作を実現することができる。

第７図は第２の実施例を示したもので電流遮断
部９の位置を縦形とし全体を小形にしたものであ
る。

第８図は第３の実施例で第１、第２実施例の電
流遮断部９が印刷配線によつて構成されていたの
に対し破壊モードが開放で低抵抗を有する金属皮
膜抵抗１５を焼付けて、これを構成した例であ
る。

その他、図示はしていないが、次のような実施
例を上げることができる。

電流遮断部９を前述のような印刷構造ではなく
破壊モードが開放で低抵抗を有する角形あるいは
円柱状金属皮膜抵抗をハイブリツト状に用いたも
の。

また、同様に電流遮断部９に低融点合金を用い
た温度ヒユーズを用いたもの。これは、短絡電流
によつて生じたバリスタ素子１０より発熱を磁器
基板６を介して動作させるものである。もちろん
過電流遮断部機構と温度ヒユーズを直列に両者を
用いることも実施例として有効である。

さらに全体を樹脂被覆した場合、電流遮断部９
の動作時にはその部分の被覆にクラツクあるいは
脱落が見られ、電流遮断部９の動作の有無は確認
できるが、さらにこれを明確にするには、電流遮
断部９のみに被覆を施さない例も実施例として考
えることができる。

以上のように本発明のセラミツク電子部品は構
成されるため次のような効果が得られる。

(a) セラミツク電子部品の破壊時の短絡焼損現象
を防止することができる。

(b) 動作モードが開放であるため、他の回路へ影
響を与えない。

(c) 電流遮断部の動作が外部より確認しやすい。

(d) 小形で上記の機能をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のセラミツクバリスタを示す上
面図、第２図は同要部の断面図、第３図は本発明
のセラミツク電子部品の一実施例を示す磁器基板
の上面図、第４図はその磁器基板にバリスタ素子
を組込んだ状態の上面図、第５図は同斜視図、第
６図は電流遮断部の動作後の上面図、第７図は他
の実施例の上面図、第８図はさらに他の実施例の
上面図である。 ６……磁器基板、７，８……印刷電極、９……
電流遮断部、１０……バリスタ素子、１１……電
極、１２……第１のリード線、１３……第２のリ
ード線、１５……金属皮膜抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平板状の磁器基板の同一表面上に、第１およ
   び第２の印刷電極ならびに過電流または発熱によ
   つて溶断し開放機能を有する電流遮断部を設け、
   この電極と電流遮断部を電器的に直列に接続し、
   上記第１の印刷電極上に、板状セラミツクバリス
   タよりなるセラミツク素子の一電極面を半田付け
   し、前記セラミツク素子の他方の電極面に半田付
   けによつて第１の外部リード線を、また、第２の
   印刷電極に第２の外部リード線を接続してなるセ
   ラミツク電子部品。 ２ セラミツク素子として酸化亜鉛を主体とした
   セラミツクバイリタを用いてなる特許請求の範囲
   第１項記載のセラミツク電子部品。 ３ 電流遮断部として、印刷により構成され印刷
   配線の材質、厚み、幅を選択して構成されるもの
   を用いてなる特許請求の範囲第１項記載のセラミ
   ツク電子部品。 ４ 電流遮断部として、低抵抗値を有する金属皮
   膜抵抗を焼き付けることによつて形成してなる特
   許請求の範囲第１項記載のセラミツク電子部品。 ５ 電流遮断部として、低抵抗値を有する角板あ
   るいは円柱形金属皮膜抵抗によつて形成してなる
   特許請求の範囲第１項記載のセラミツク電子部
   品。 ６ 電流遮断部として、低融点合金からなる温度
   ヒユーズによつて形成してなる特許請求の範囲第
   １項記載のセラミツク電子部品。 ７ セラミツク素子等を樹脂等で被覆し、前記電
   流遮断部のみを露出させてなる特許請求の範囲第
   １項記載のセラミツク電子部品。