JPH0399402A - 温度敏感抵抗素子 - Google Patents
温度敏感抵抗素子Info
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- JPH0399402A JPH0399402A JP23464789A JP23464789A JPH0399402A JP H0399402 A JPH0399402 A JP H0399402A JP 23464789 A JP23464789 A JP 23464789A JP 23464789 A JP23464789 A JP 23464789A JP H0399402 A JPH0399402 A JP H0399402A
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
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、温度変化に対応して抵抗値が変化する温度敏
感抵抗素子に関する。
感抵抗素子に関する。
[従来の技術]
カーボンブラックにビニル系モノマーをグラフト重合さ
せたカーボンブラックグラフトポリマーは、安定な厚膜
抵抗体素材や面状発熱体素材として用いられている。か
かる素材の組成や製造条件を所定のものに設定すること
によって、所謂PTC(Posltlve Tempe
rature Coel’l’1eient 正の抵
抗温度係数)サーミスタ特性を発揮する素子を得ること
ができる。
せたカーボンブラックグラフトポリマーは、安定な厚膜
抵抗体素材や面状発熱体素材として用いられている。か
かる素材の組成や製造条件を所定のものに設定すること
によって、所謂PTC(Posltlve Tempe
rature Coel’l’1eient 正の抵
抗温度係数)サーミスタ特性を発揮する素子を得ること
ができる。
このようなPTCサーミスタ特性を有する素子(以下、
PTC素子と記す)は、微妙な抵抗値の変化を峻別でき
るので、例えば電気回路に直列に接続するようにして電
池に内臓することによって過電流の保護手段として用い
られている。
PTC素子と記す)は、微妙な抵抗値の変化を峻別でき
るので、例えば電気回路に直列に接続するようにして電
池に内臓することによって過電流の保護手段として用い
られている。
[発明が解決しようとする課8]
しかしながら、従来のカーボンブラックPTC素子は、
素子の中央部の非常に狭い部分に、印加電圧の大部分が
集中し、その部分の電界強度が極端に大きなものとなる
。このため、電界によるカーボンブラックの移動が起こ
り、過電流等によって室温時の抵抗値が変動し、PTC
性も失われてしまう欠点がある。
素子の中央部の非常に狭い部分に、印加電圧の大部分が
集中し、その部分の電界強度が極端に大きなものとなる
。このため、電界によるカーボンブラックの移動が起こ
り、過電流等によって室温時の抵抗値が変動し、PTC
性も失われてしまう欠点がある。
一方、セラミックスPTC素子は、可逆性の面では上述
のような有機系のPTC素子に比べて優れているが、不
動作時の抵抗が高い。このため、回路に保護用素子とし
て直列に接続するためには、大型の素子を使用しなけれ
ばならない。しかし、比較的抵抗の低い材料で構成され
たセラミックスPTC索子を使用すると、抵抗の変化幅
が狭く十分に回路の保護機能を発揮させることができな
い。
のような有機系のPTC素子に比べて優れているが、不
動作時の抵抗が高い。このため、回路に保護用素子とし
て直列に接続するためには、大型の素子を使用しなけれ
ばならない。しかし、比較的抵抗の低い材料で構成され
たセラミックスPTC索子を使用すると、抵抗の変化幅
が狭く十分に回路の保護機能を発揮させることができな
い。
なお、金属酸化物を焼結したもので構成された所謂N
T C(Negative Temperature
Coeff1elent負の抵抗温度係数)サーミスタ
特性を発揮する素子(以下、NTC素子と記す)も使用
されている。しかし、NTC素子は、焼結体であるため
形状の自由度が小さく、実装上極めて不便なものであっ
た。
T C(Negative Temperature
Coeff1elent負の抵抗温度係数)サーミスタ
特性を発揮する素子(以下、NTC素子と記す)も使用
されている。しかし、NTC素子は、焼結体であるため
形状の自由度が小さく、実装上極めて不便なものであっ
た。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、長期
間の使用におても優れた素子特性を発揮できると共に、
測定可能な抵抗値の範囲、抵抗変化率、抵抗変化温度等
を所定のものに容易に設定できる温度敏感抵抗素子を提
供するものである。
間の使用におても優れた素子特性を発揮できると共に、
測定可能な抵抗値の範囲、抵抗変化率、抵抗変化温度等
を所定のものに容易に設定できる温度敏感抵抗素子を提
供するものである。
[課題を解決するための手段]
本発明は、有機系樹脂またはゴムからなる絶縁性の導体
片封止体中に、所定形状の形状記憶合金からなる導体片
の多数個を所定濃度で分散させて封止してなることを特
徴とする温度敏感抵抗素子である。
片封止体中に、所定形状の形状記憶合金からなる導体片
の多数個を所定濃度で分散させて封止してなることを特
徴とする温度敏感抵抗素子である。
ここで、形状記憶合金からなる導体片を、マルテンサイ
ト変態温度以上の温度で伸長するものとし、素子抵抗特
性が負の温度係数を呈するものとしても良い。
ト変態温度以上の温度で伸長するものとし、素子抵抗特
性が負の温度係数を呈するものとしても良い。
また、形状記憶合金からなる導体片を、マルテンサイト
変態温度以上の温度で収縮するものとし、素子抵抗特性
が正の温度係数を呈するものとじても良い。
変態温度以上の温度で収縮するものとし、素子抵抗特性
が正の温度係数を呈するものとじても良い。
また、形状記憶合金からなる導体片を、異なる温度の複
数のマルテンサイト変態温度で、各々のマルテンサイト
変態温度以上の温度で収縮するものと伸長するものの複
数種類のものによって構成しても良い。
数のマルテンサイト変態温度で、各々のマルテンサイト
変態温度以上の温度で収縮するものと伸長するものの複
数種類のものによって構成しても良い。
また、導体片封止体を構成する有機系樹脂としては、例
えば、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂
等を使用することができる。導体片封止体を構成するゴ
ムとしては、例えば、アクリロニトリル−ブタジェンゴ
ム等を使用することができる。
えば、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂
等を使用することができる。導体片封止体を構成するゴ
ムとしては、例えば、アクリロニトリル−ブタジェンゴ
ム等を使用することができる。
また、導体片は、マルテンサイト変態温度以上でその形
状を変化させることにより、導体片の相互間で接触した
り、或いは、離間することによって、導体片封止体全体
の電気的な抵抗値をマルテンサイト変態温度の前後で変
化させるものである。
状を変化させることにより、導体片の相互間で接触した
り、或いは、離間することによって、導体片封止体全体
の電気的な抵抗値をマルテンサイト変態温度の前後で変
化させるものである。
このような導体片の材質としては、例えば、Niを含む
T1Ni系合金、或いは、CuZnAl系、CuZnN
i系等のCu系合金等を使用することができる。
T1Ni系合金、或いは、CuZnAl系、CuZnN
i系等のCu系合金等を使用することができる。
なお、マルテンサイト変態温度以上で抵抗値を低下させ
るものが、素子特性として負の温度係数を付与し、所f
、”l N T C型素子を構成する。逆に、マルテン
サイト変態温度以上で抵抗値を上昇させるものが、素子
特性として正の温度係数を付与し、所謂PTC型素子を
構成する。
るものが、素子特性として負の温度係数を付与し、所f
、”l N T C型素子を構成する。逆に、マルテン
サイト変態温度以上で抵抗値を上昇させるものが、素子
特性として正の温度係数を付与し、所謂PTC型素子を
構成する。
また、導体片の収縮時の形状は、変形前後の導体片の相
互間の接触・離間の割合を律速するものである。かかる
導体片の収縮時の形状としては、得ようとする温度敏感
抵抗素子の仕様に応じて適宜設定するのが好ましい。例
えば、C,V、L。
互間の接触・離間の割合を律速するものである。かかる
導体片の収縮時の形状としては、得ようとする温度敏感
抵抗素子の仕様に応じて適宜設定するのが好ましい。例
えば、C,V、L。
MSN、S、W、Z、U等の略文字形のもツヤ、等を適
宜選択すること ができる。
宜選択すること ができる。
また、導体片封止体中に多数個の導体片を分散させる際
の導体片の濃度は、温度敏感抵抗素子の測定可能な抵抗
値の範囲を決定するもの′であり、得ようとする温度敏
感抵抗素子の仕様に応じて適宜設定するのが好ましい。
の導体片の濃度は、温度敏感抵抗素子の測定可能な抵抗
値の範囲を決定するもの′であり、得ようとする温度敏
感抵抗素子の仕様に応じて適宜設定するのが好ましい。
[作用]
本発明にかかる温度敏感抵抗素子によれば、導体片封止
体中の形状記憶合金からなる導体片が、マルテンサイト
変態温度で所定形状に変形する。
体中の形状記憶合金からなる導体片が、マルテンサイト
変態温度で所定形状に変形する。
このため、導体片はその相互間で接触したり、或いは、
離間することになり、導体片封止体全体の電気的抵抗値
を、マルテンサイト変態温度の前後で変化させる。この
結果、負の温度係数を有するNTC型素子や正の温度係
数を有するPTC型素子を得ることができる。
離間することになり、導体片封止体全体の電気的抵抗値
を、マルテンサイト変態温度の前後で変化させる。この
結果、負の温度係数を有するNTC型素子や正の温度係
数を有するPTC型素子を得ることができる。
なお、この場合、導体片は通常のカーボンブラック粒子
に比べると、質量が大きく電界による移動は無視できる
。また、統計的に導体片を不均一導体片封止体中に分散
させることにより、電界の集中は発生しない。さらに、
導体片の変形は、物理的な動きであるためほとんど発熱
を伴わない。
に比べると、質量が大きく電界による移動は無視できる
。また、統計的に導体片を不均一導体片封止体中に分散
させることにより、電界の集中は発生しない。さらに、
導体片の変形は、物理的な動きであるためほとんど発熱
を伴わない。
[実施例]
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例1
51%Niを含むTiNL系形状記憶合金からなる0、
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下での伸長時の形
状が、第1図(B)に示す如く、略直線をなし、その1
72長(1)が0.5mmの線材で形成された導電片1
であって、第1図(A)に示す略し時形から同図(B)
に示す直線状態のものに変化するマルテンサイト変態温
度が30℃のものと、同様形状でマルテンサイト変態温
度が50℃のものを、第2図(A)に示す如く、前者を
1000個/ c m 3の濃度で、後者を8000個
/ c m ’の濃度で、ゴムからなる導体片封止体2
内に分散状態で封止して、温度敏感抵抗素子3を得た。
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下での伸長時の形
状が、第1図(B)に示す如く、略直線をなし、その1
72長(1)が0.5mmの線材で形成された導電片1
であって、第1図(A)に示す略し時形から同図(B)
に示す直線状態のものに変化するマルテンサイト変態温
度が30℃のものと、同様形状でマルテンサイト変態温
度が50℃のものを、第2図(A)に示す如く、前者を
1000個/ c m 3の濃度で、後者を8000個
/ c m ’の濃度で、ゴムからなる導体片封止体2
内に分散状態で封止して、温度敏感抵抗素子3を得た。
このようにして得た温度敏感抵抗素子3の多数個を、m
3図に示す如く、縦7mm、横12mm。
3図に示す如く、縦7mm、横12mm。
厚さ0.63mmのアルミニウム基板4上の所定領域に
、フッ素樹脂層5を介して塗着して厚さ0゜08mmの
封止体層6を形成した。これに180℃、2時間の熱処
理を施した。
、フッ素樹脂層5を介して塗着して厚さ0゜08mmの
封止体層6を形成した。これに180℃、2時間の熱処
理を施した。
然る後、封止体層6上に厚さ0.14mmで所定パター
ンのAg電極7を形成し、温度敏感抵抗装置10を作成
した。
ンのAg電極7を形成し、温度敏感抵抗装置10を作成
した。
このように構成された温度敏感抵抗装置10は、25℃
で100Ωの抵抗値を示し、40℃で200Ωの抵抗値
を示し、60℃で500Ωの抵抗値を示した。このこと
から温度敏感抵抗素子3は、マルテンサイト変態温度の
前後で、第2図(A)から同図(B)に示す如く、導体
片、1の接触状態が変化し、PTC特性を呈しているこ
とが確認された。なお、この抵抗値測定実験の際に素子
の発熱はほとんど認められなかった。
で100Ωの抵抗値を示し、40℃で200Ωの抵抗値
を示し、60℃で500Ωの抵抗値を示した。このこと
から温度敏感抵抗素子3は、マルテンサイト変態温度の
前後で、第2図(A)から同図(B)に示す如く、導体
片、1の接触状態が変化し、PTC特性を呈しているこ
とが確認された。なお、この抵抗値測定実験の際に素子
の発熱はほとんど認められなかった。
実施例2
51%Niを含むT1Ni系形状記憶合金からなる0、
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下の収縮時の形状
が第4図(A)に示す如く、略り時形でその略直線部分
の長さC1,)が0.5mmの線材で形成された導電片
1゛であって、第4図(A)に示す略し時形から同図(
B)に示す直線状態のものに変化するマルテンサイト変
態温度が30℃のものと、同様形状でマルテンサイト変
態温度が50℃のものとを、前者を8000個/Cm’
の濃度で、後者を1000個/ c m ’の濃度で、
実施例1と同様にゴムからなる導体片封止体中に分散状
態で封止して、温度敏感抵抗素子を得た。
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下の収縮時の形状
が第4図(A)に示す如く、略り時形でその略直線部分
の長さC1,)が0.5mmの線材で形成された導電片
1゛であって、第4図(A)に示す略し時形から同図(
B)に示す直線状態のものに変化するマルテンサイト変
態温度が30℃のものと、同様形状でマルテンサイト変
態温度が50℃のものとを、前者を8000個/Cm’
の濃度で、後者を1000個/ c m ’の濃度で、
実施例1と同様にゴムからなる導体片封止体中に分散状
態で封止して、温度敏感抵抗素子を得た。
このようにして得た温度敏感抵抗素子の多数個を、実施
例1と同様のアルミニウム基板上の所定領域に、フッ素
樹脂層で塗着して厚さ0.08mmの封止体層を形成し
た。これに180℃、2時間の熱処理を施した。
例1と同様のアルミニウム基板上の所定領域に、フッ素
樹脂層で塗着して厚さ0.08mmの封止体層を形成し
た。これに180℃、2時間の熱処理を施した。
然る後、封止体層上に厚さ0.14mmのAg電極を形
成し、温度敏感抵抗装置を作成した。
成し、温度敏感抵抗装置を作成した。
このように構成された温度敏感抵抗装置1oは、25℃
で500Ωの抵抗値を示し、40℃で200Ωの抵抗値
を示し、60℃で100Ωの抵抗値を示した。このこと
から温度敏感抵抗素子は、NTC特性を呈していること
が確認された。
で500Ωの抵抗値を示し、40℃で200Ωの抵抗値
を示し、60℃で100Ωの抵抗値を示した。このこと
から温度敏感抵抗素子は、NTC特性を呈していること
が確認された。
実施例3
51%Niを含むTiNL系形状記憶合金からなる0、
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下での収縮時の形
状が、略し時形でその略直線部分の長さ(N)が0.5
mmの線材で形成された導電片であって、略し時形から
直線状態のものに変化するマルテンサイト変態温度が一
30℃のものを4000個/ c m 3の濃度でゴム
からなる導体片封止体中に分散状態で封止すると共に、
51%Niを含むT1Ni系形状記憶合金からなる0゜
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下での伸長時の形
状が、略直線をなし、その1/2長(Ω)が0.5mm
の線材で形成された導電片であって、略し時形から直線
状態のものに変化するマルテンサイト変態温度が50℃
のものを、4000個/cm’の濃度でゴムからなる導
体片封止体中に分散状態で封止して、温度敏感抵抗素子
を得た。
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下での収縮時の形
状が、略し時形でその略直線部分の長さ(N)が0.5
mmの線材で形成された導電片であって、略し時形から
直線状態のものに変化するマルテンサイト変態温度が一
30℃のものを4000個/ c m 3の濃度でゴム
からなる導体片封止体中に分散状態で封止すると共に、
51%Niを含むT1Ni系形状記憶合金からなる0゜
2mmφ、マルテンサイト変態温度以下での伸長時の形
状が、略直線をなし、その1/2長(Ω)が0.5mm
の線材で形成された導電片であって、略し時形から直線
状態のものに変化するマルテンサイト変態温度が50℃
のものを、4000個/cm’の濃度でゴムからなる導
体片封止体中に分散状態で封止して、温度敏感抵抗素子
を得た。
このようにして得た温度敏感抵抗索子3の多数個を、実
施例1と同様にアルミニウム基板上に、フッ素樹脂層で
塗着して厚さ0.08mmの封止体層を形成した。これ
に180℃、2時間の熱処理を施した。
施例1と同様にアルミニウム基板上に、フッ素樹脂層で
塗着して厚さ0.08mmの封止体層を形成した。これ
に180℃、2時間の熱処理を施した。
然る後、封止体層上に厚さ0.14mmのAg電極を形
成し、温度敏感抵抗装置を作成した。
成し、温度敏感抵抗装置を作成した。
このように構成された温度敏感抵抗装置は、40℃で2
00Ωの抵抗値を示し、25℃で100Ωの抵抗値を示
し、60℃で200Ωの抵抗値を示すことが確認された
。
00Ωの抵抗値を示し、25℃で100Ωの抵抗値を示
し、60℃で200Ωの抵抗値を示すことが確認された
。
このようにして、混合する形状記憶合金からなる導体片
の形状、濃度、変態温度等を所定のものに設定すること
により、例えば、第5図に示す妬く、複雑な抵抗−温度
特性を容易に設定し得る。
の形状、濃度、変態温度等を所定のものに設定すること
により、例えば、第5図に示す妬く、複雑な抵抗−温度
特性を容易に設定し得る。
[発明の効果]
以上説明[7た如く、本発明にかかる温度敏感抵抗素子
によれば、長期間の使用におても優れた素子特性を発揮
できると共に、測定可能な抵抗値の範囲、抵抗変化率、
抵抗変化温度等を所定のものに容易に設定できる等顕著
な効果を発揮するものである。
によれば、長期間の使用におても優れた素子特性を発揮
できると共に、測定可能な抵抗値の範囲、抵抗変化率、
抵抗変化温度等を所定のものに容易に設定できる等顕著
な効果を発揮するものである。
第1図(A)及び第4図(A)は、導体片の収縮状態を
示す説明図、 第1図CB)及び第4図(B)は、導体片の伸長状態を
示す説明図、 第2図は、導体片相互の接触状態の変化を示す説明図、 第3図は、本発明の温度敏感抵抗素子を用いた温度敏感
抵抗装置の構造を示す説明図、第5図は、抵抗−温度特
性を示す特性図である。 〕1.1−・・・導体片、2・・・導体片封止体、3・
・・温度敏感抵抗素r14・・・アルミニウム基板、5
・・・フッ素樹脂層、6・・・導体片封止体、7・・・
Ag電極、】。0・・・温度敏感抵抗装置
示す説明図、 第1図CB)及び第4図(B)は、導体片の伸長状態を
示す説明図、 第2図は、導体片相互の接触状態の変化を示す説明図、 第3図は、本発明の温度敏感抵抗素子を用いた温度敏感
抵抗装置の構造を示す説明図、第5図は、抵抗−温度特
性を示す特性図である。 〕1.1−・・・導体片、2・・・導体片封止体、3・
・・温度敏感抵抗素r14・・・アルミニウム基板、5
・・・フッ素樹脂層、6・・・導体片封止体、7・・・
Ag電極、】。0・・・温度敏感抵抗装置
Claims (4)
- (1)有機系樹脂またはゴムからなる絶縁性の導体片封
止体中に、所定形状の形状記憶合金からなる導体片の多
数個を所定濃度で分散させて封止してなることを特徴と
する温度敏感抵抗素子。 - (2)形状記憶合金からなる導体片は、マルテンサイト
変態温度以上の温度で伸長するものであり、素子抵抗特
性が負の温度係数を呈するものである請求項第1項記載
の温度敏感抵抗素子。 - (3)形状記憶合金からなる導体片は、マルテンサイト
変態温度以上の温度で収縮するものであり、素子抵抗特
性が正の温度係数を呈するものである請求項第1項記載
の温度敏感抵抗素子。 - (4)形状記憶合金からなる導体片は、異なる温度の複
数のマルテンサイト変態温度で、各々の該マルテンサイ
ト変態温度以上の温度で収縮するものと伸長するものに
よって構成されているものである請求項第1項記載の温
度敏感抵抗素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23464789A JPH0399402A (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 温度敏感抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23464789A JPH0399402A (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 温度敏感抵抗素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0399402A true JPH0399402A (ja) | 1991-04-24 |
Family
ID=16974302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23464789A Pending JPH0399402A (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 温度敏感抵抗素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0399402A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6025771A (en) * | 1996-09-20 | 2000-02-15 | Tdk Corporation | PTC thermistor device |
-
1989
- 1989-09-12 JP JP23464789A patent/JPH0399402A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6025771A (en) * | 1996-09-20 | 2000-02-15 | Tdk Corporation | PTC thermistor device |
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