JPH11121201A - ポリマーｐｔｃ素子の製造方法 - Google Patents
ポリマーｐｔｃ素子の製造方法Info
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- JPH11121201A JPH11121201A JP27919797A JP27919797A JPH11121201A JP H11121201 A JPH11121201 A JP H11121201A JP 27919797 A JP27919797 A JP 27919797A JP 27919797 A JP27919797 A JP 27919797A JP H11121201 A JPH11121201 A JP H11121201A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ポリマーＰＴＣ素子端部における電極の剥離を
無くし、もって初期抵抗値の増大やバラツキ、並びに熱
エージングあるいは熱衝撃による抵抗値の増大を低減す
ることが可能となるポリマーＰＴＣ素子の製造方法を提
供する。 【解決手段】熱可塑性ポリマーと該ポリマーに導電性物
質を分散混合させた組成物からなる板状をなす正の抵抗
温度特性を有する素体１の表裏面に、金属板もしくはメ
ッキにより電極２を形成して素材３とする。該素材３を
所定の素子形状に打ち抜いた後、打ち抜いた素子７を熱
プレスして素体１と電極２の熱圧着を行う。
無くし、もって初期抵抗値の増大やバラツキ、並びに熱
エージングあるいは熱衝撃による抵抗値の増大を低減す
ることが可能となるポリマーＰＴＣ素子の製造方法を提
供する。 【解決手段】熱可塑性ポリマーと該ポリマーに導電性物
質を分散混合させた組成物からなる板状をなす正の抵抗
温度特性を有する素体１の表裏面に、金属板もしくはメ
ッキにより電極２を形成して素材３とする。該素材３を
所定の素子形状に打ち抜いた後、打ち抜いた素子７を熱
プレスして素体１と電極２の熱圧着を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性ポリマー
を用いたＰＴＣ素子の製造方法に関する。
を用いたＰＴＣ素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリマーに導電性物質を分散混合した部
材を素体として、ある特定の温度に昇温すると、その抵
抗が急激に増大する正の抵抗温度特性を有するポリマー
ＰＴＣ素子が知られている。
材を素体として、ある特定の温度に昇温すると、その抵
抗が急激に増大する正の抵抗温度特性を有するポリマー
ＰＴＣ素子が知られている。
【０００３】このポリマーＰＴＣ素子は、図２（Ａ）に
示すように、素体１の両面に電極２を固着した構造を有
している。このポリマーＰＴＣ素子を製造する方法とし
て、ポリマーと導電性物質を分散混合して長尺板状等板
状に成形し、その両面に電極部材としての金属板を熱圧
着するか、または、金属板の代わりに、該素体１の両面
に無電解メッキおよび電気メッキにより電極を形成して
素材とし、該電極を形成した素材を、特定の形状に打ち
抜いてポリマーＰＴＣ素子とする方法が知られている。
示すように、素体１の両面に電極２を固着した構造を有
している。このポリマーＰＴＣ素子を製造する方法とし
て、ポリマーと導電性物質を分散混合して長尺板状等板
状に成形し、その両面に電極部材としての金属板を熱圧
着するか、または、金属板の代わりに、該素体１の両面
に無電解メッキおよび電気メッキにより電極を形成して
素材とし、該電極を形成した素材を、特定の形状に打ち
抜いてポリマーＰＴＣ素子とする方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、板状の
素材を特定の形状にするために打ち抜いてポリマーＰＴ
Ｃ素子にする製造方法では、図２（Ｂ）に示すように、
打ち抜き時に端部にかかるストレスにより、熱接着した
電極２が９で示すように素子の端部で剥離するという問
題点がある。このように、電極２が素子端部で剥離した
場合には、初期抵抗値のバラツキを生じ、断続負荷を加
えることにより、抵抗値が増大する上、熱エージングや
熱衝撃等でも抵抗値が増大するという問題点があった。
素材を特定の形状にするために打ち抜いてポリマーＰＴ
Ｃ素子にする製造方法では、図２（Ｂ）に示すように、
打ち抜き時に端部にかかるストレスにより、熱接着した
電極２が９で示すように素子の端部で剥離するという問
題点がある。このように、電極２が素子端部で剥離した
場合には、初期抵抗値のバラツキを生じ、断続負荷を加
えることにより、抵抗値が増大する上、熱エージングや
熱衝撃等でも抵抗値が増大するという問題点があった。
【０００５】なお、ポリマーＰＴＣ素子を製造する他の
方法として、金属板でなる電極２または素体１のいずれ
かの接合面を粗面に形成し、熱プレス等により熱圧着さ
せる方法が知られているが、この方法においても、電極
を付けた板状の素材の打ち抜き時における素子端部の電
極２の剥離の問題は解決できず、初期抵抗値のバラツキ
が大きいという問題が残る。
方法として、金属板でなる電極２または素体１のいずれ
かの接合面を粗面に形成し、熱プレス等により熱圧着さ
せる方法が知られているが、この方法においても、電極
を付けた板状の素材の打ち抜き時における素子端部の電
極２の剥離の問題は解決できず、初期抵抗値のバラツキ
が大きいという問題が残る。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み、ポリマーＰ
ＴＣ素子端部における電極の剥離を無くし、もって初期
抵抗値の増大やバラツキ、並びに熱エージングあるいは
熱衝撃による抵抗値の増大を低減することが可能となる
ポリマーＰＴＣ素子の製造方法を提供することを目的と
する。
ＴＣ素子端部における電極の剥離を無くし、もって初期
抵抗値の増大やバラツキ、並びに熱エージングあるいは
熱衝撃による抵抗値の増大を低減することが可能となる
ポリマーＰＴＣ素子の製造方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明によるポリマーＰＴＣ素子の製造方法は、熱
可塑性ポリマーと該ポリマーに導電性物質を分散混合さ
せた組成物からなる板状をなす正の抵抗温度特性を有す
る素体の表裏面に、金属板もしくはメッキにより電極を
形成して素材とし、該素材を所定の素子形状に打ち抜い
た後、打ち抜いた素材を熱プレスして素体と電極の熱圧
着を行うことを特徴とする（請求項１）。
め、本発明によるポリマーＰＴＣ素子の製造方法は、熱
可塑性ポリマーと該ポリマーに導電性物質を分散混合さ
せた組成物からなる板状をなす正の抵抗温度特性を有す
る素体の表裏面に、金属板もしくはメッキにより電極を
形成して素材とし、該素材を所定の素子形状に打ち抜い
た後、打ち抜いた素材を熱プレスして素体と電極の熱圧
着を行うことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】本発明によるポリマーＰＴＣ素子の製造方
法において、好ましくは、前記熱プレス圧着条件が、プ
レス圧力：２５．５ｋｇｆ／ｃｍ2〜６３．５ｋｇｆ／
ｃｍ2、温度：１５０℃〜３００℃、保持時間：５分〜
２０分である（請求項２）。
法において、好ましくは、前記熱プレス圧着条件が、プ
レス圧力：２５．５ｋｇｆ／ｃｍ2〜６３．５ｋｇｆ／
ｃｍ2、温度：１５０℃〜３００℃、保持時間：５分〜
２０分である（請求項２）。
【０００９】
【作用】本発明においては、ポリマーＰＴＣ素子を所定
の形状に打ち抜いた後に再度熱プレスにより電極を素体
に熱圧着するが、この加熱により樹脂が多少軟化する
上、打ち抜きにより素子端部の電極に変形が生じていた
場合でも、平面に矯正されるため、素体と電極との間に
剥離が生じていた場合であっても、電極が素体に再度密
着し、その端部剥離が修復される。
の形状に打ち抜いた後に再度熱プレスにより電極を素体
に熱圧着するが、この加熱により樹脂が多少軟化する
上、打ち抜きにより素子端部の電極に変形が生じていた
場合でも、平面に矯正されるため、素体と電極との間に
剥離が生じていた場合であっても、電極が素体に再度密
着し、その端部剥離が修復される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明によるポリマーＰＴ
Ｃ素子の製造方法の一実施例を示す工程図である。３は
熱可塑性ポリマーに導電性物質を分散混合させてなる素
体１の表裏面に電極２を、金属板の熱接着やメッキ（無
電解メッキ後電解メッキを施す）により形成した長尺板
状等板状に形成された素材である。なお、ポリマーとし
ては、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン等の
熱可塑性樹脂が用いられる。また、導電性物質として
は、カーボンブラック、タングステンカーバイト等が用
いられる。また、電極２としては、金属板による場合
は、銅、ニッケルが用いられ、メッキによる場合は、錫
メッキ、ニッケルメッキ等が用いられる。なお、本発明
において用いられるポリマー、導電性物質および電極の
材質は、上記例に限定されない。
Ｃ素子の製造方法の一実施例を示す工程図である。３は
熱可塑性ポリマーに導電性物質を分散混合させてなる素
体１の表裏面に電極２を、金属板の熱接着やメッキ（無
電解メッキ後電解メッキを施す）により形成した長尺板
状等板状に形成された素材である。なお、ポリマーとし
ては、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン等の
熱可塑性樹脂が用いられる。また、導電性物質として
は、カーボンブラック、タングステンカーバイト等が用
いられる。また、電極２としては、金属板による場合
は、銅、ニッケルが用いられ、メッキによる場合は、錫
メッキ、ニッケルメッキ等が用いられる。なお、本発明
において用いられるポリマー、導電性物質および電極の
材質は、上記例に限定されない。
【００１１】このように形成された長尺板状の素材３か
ら、打ち抜き装置４により、例えば円形や多角形等所定
の形状、寸法に打ち抜いてチップ状のポリマーＰＴＣ素
子７を得る。その後、上部装置５ａと下部装置５ｂとか
らなる熱プレス装置５により前記ポリマーＰＴＣ素子７
を上下面より挾んで熱プレスを行う。なお、熱プレス装
置５の対向する上下のプレス面には平滑化されたプレス
板６ａ、６ｂをそれぞれ設けて熱圧着作業を行う。この
熱圧着作業を行うことにより、ポリマーＰＴＣ素子７の
端部の剥離が解消されたポリマーＰＴＣ素子８を得る。
ら、打ち抜き装置４により、例えば円形や多角形等所定
の形状、寸法に打ち抜いてチップ状のポリマーＰＴＣ素
子７を得る。その後、上部装置５ａと下部装置５ｂとか
らなる熱プレス装置５により前記ポリマーＰＴＣ素子７
を上下面より挾んで熱プレスを行う。なお、熱プレス装
置５の対向する上下のプレス面には平滑化されたプレス
板６ａ、６ｂをそれぞれ設けて熱圧着作業を行う。この
熱圧着作業を行うことにより、ポリマーＰＴＣ素子７の
端部の剥離が解消されたポリマーＰＴＣ素子８を得る。
【００１２】本発明による効果を確認するため、ポリマ
ーとしてポリフッ化ビニリデン、導電性物質としてタン
グステンカーバイト、電極２として無電解および電解メ
ッキにより形成したニッケルを用い、ポリマーＰＴＣ素
子８の形状を直径が１０mm、素体１の厚み０．２４mm、
電極２の厚みを０．０３mmとし、熱プレス条件（プレス
圧力、温度、保持時間）を種々に変化させて初期抵抗
値、抵抗バラツキ（Ｒ値）およびヒートショックサイク
ル試験（−４０℃の温度雰囲気に３０分放置と、＋８５
℃の温度雰囲気に３０分放置を繰り返す試験）５００回
における抵抗値変化を評価した。その結果を表１に示
す。各試料についてそれぞれ１０個ずつ試験、測定を行
い、抵抗のバラツキを示すＲ値は下記の演算により算出
した。Ｒ＝ＲnMAX−ＲnMIN（ただしＲnMAX、ＲnMINはそ
れぞれ測定された１０個の試料の抵抗値の最大、最小
値）
ーとしてポリフッ化ビニリデン、導電性物質としてタン
グステンカーバイト、電極２として無電解および電解メ
ッキにより形成したニッケルを用い、ポリマーＰＴＣ素
子８の形状を直径が１０mm、素体１の厚み０．２４mm、
電極２の厚みを０．０３mmとし、熱プレス条件（プレス
圧力、温度、保持時間）を種々に変化させて初期抵抗
値、抵抗バラツキ（Ｒ値）およびヒートショックサイク
ル試験（−４０℃の温度雰囲気に３０分放置と、＋８５
℃の温度雰囲気に３０分放置を繰り返す試験）５００回
における抵抗値変化を評価した。その結果を表１に示
す。各試料についてそれぞれ１０個ずつ試験、測定を行
い、抵抗のバラツキを示すＲ値は下記の演算により算出
した。Ｒ＝ＲnMAX−ＲnMIN（ただしＲnMAX、ＲnMINはそ
れぞれ測定された１０個の試料の抵抗値の最大、最小
値）
【００１３】表１において、試料Ｎｏ．１〜５は、温度
を２００℃、保持時間を１０分とし、熱プレス装置５の
プレス荷重（以下これをＦとする）を１０ｋｇｆ（ポリ
マーＰＴＣ素子７に作用する単位面積当たりのプレス圧
力（以下これをＰとする）＝１２．７ｋｇｆ／ｃｍ2）
からプレス荷重Ｆ＝６０ｋｇｆ（Ｐ＝７６．４ｋｇｆ／
ｃｍ2）に変化させた場合の各試験結果を示す。（以下
余白）
を２００℃、保持時間を１０分とし、熱プレス装置５の
プレス荷重（以下これをＦとする）を１０ｋｇｆ（ポリ
マーＰＴＣ素子７に作用する単位面積当たりのプレス圧
力（以下これをＰとする）＝１２．７ｋｇｆ／ｃｍ2）
からプレス荷重Ｆ＝６０ｋｇｆ（Ｐ＝７６．４ｋｇｆ／
ｃｍ2）に変化させた場合の各試験結果を示す。（以下
余白）
【００１４】
【表１】
【００１５】この試料Ｎｏ．１〜５の試験結果から分か
るように、前記プレス荷重Ｆ＝２０ｋｇｆ（プレス圧力
Ｐ＝２５．５ｋｇｆ／ｃｍ2）からプレス荷重Ｆ＝５０
ｋｇｆ（プレス圧力Ｐ＝６３．５ｋｇｆ／ｃｍ2）まで
の範囲においては、初期抵抗値も低く、かつ抵抗バラツ
キも小さく、ヒートショック試験による抵抗値の変化も
小さいが、プレス荷重Ｆが１０ｋｇｆ（プレス圧力Ｐ＝
１２．７ ｋｇｆ／ｃｍ2）と低すぎると、初期抵抗
値、抵抗バラツキ、ヒートショック試験後の抵抗値変化
も大きくなる。また、プレス荷重Ｆが６０ｋｇｆ（プレ
ス圧力Ｐ＝７６．４ｋｇｆ／ｃｍ2）と高すぎると、電
極２から素体１がはみ出し、測定不能となる。したがっ
て、ポリマーＰＴＣ素子７に作用させるプレス圧力Ｐ
は、好ましくは、２５．５ｋｇｆ／ｃｍ2〜６３．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2である。
るように、前記プレス荷重Ｆ＝２０ｋｇｆ（プレス圧力
Ｐ＝２５．５ｋｇｆ／ｃｍ2）からプレス荷重Ｆ＝５０
ｋｇｆ（プレス圧力Ｐ＝６３．５ｋｇｆ／ｃｍ2）まで
の範囲においては、初期抵抗値も低く、かつ抵抗バラツ
キも小さく、ヒートショック試験による抵抗値の変化も
小さいが、プレス荷重Ｆが１０ｋｇｆ（プレス圧力Ｐ＝
１２．７ ｋｇｆ／ｃｍ2）と低すぎると、初期抵抗
値、抵抗バラツキ、ヒートショック試験後の抵抗値変化
も大きくなる。また、プレス荷重Ｆが６０ｋｇｆ（プレ
ス圧力Ｐ＝７６．４ｋｇｆ／ｃｍ2）と高すぎると、電
極２から素体１がはみ出し、測定不能となる。したがっ
て、ポリマーＰＴＣ素子７に作用させるプレス圧力Ｐ
は、好ましくは、２５．５ｋｇｆ／ｃｍ2〜６３．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2である。
【００１６】試料Ｎｏ．６〜９は、プレス荷重Ｆとして
３５ｋｇｆ、熱プレス保持時間を１０分とし、温度を１
００℃、１５０℃、３００℃、３５０℃に変化させた場
合の各値の測定結果である。熱プレス温度が１００℃の
場合は、１５０℃、３００℃の場合に比較して初期抵抗
値、抵抗バラツキ、ヒートショック試験後の抵抗値変化
も大きくなる。また、熱プレス温度が３５０℃になる
と、素体のはみ出しを生じて測定不能となる。したがっ
て、熱プレス温度は、好ましくは、１５０℃〜３００℃
である。
３５ｋｇｆ、熱プレス保持時間を１０分とし、温度を１
００℃、１５０℃、３００℃、３５０℃に変化させた場
合の各値の測定結果である。熱プレス温度が１００℃の
場合は、１５０℃、３００℃の場合に比較して初期抵抗
値、抵抗バラツキ、ヒートショック試験後の抵抗値変化
も大きくなる。また、熱プレス温度が３５０℃になる
と、素体のはみ出しを生じて測定不能となる。したがっ
て、熱プレス温度は、好ましくは、１５０℃〜３００℃
である。
【００１７】試料Ｎｏ．１０〜１３は、プレス荷重Ｆと
して３５ｋｇｆ、熱プレス温度を２００℃とし、熱プレ
ス保持時間を３分、５分、２０分、２５分に変化させた
場合の各値の測定結果である。熱プレス時間が３分の場
合は、５分、２０分の場合に比較して初期抵抗値、抵抗
バラツキ、ヒートショック試験後の抵抗値変化も大きく
なる。また、保持時間が２５分になると、素体のはみ出
しを生じて測定不能となる。したがって、熱プレス温度
は、好ましくは、５分〜２０分である。
して３５ｋｇｆ、熱プレス温度を２００℃とし、熱プレ
ス保持時間を３分、５分、２０分、２５分に変化させた
場合の各値の測定結果である。熱プレス時間が３分の場
合は、５分、２０分の場合に比較して初期抵抗値、抵抗
バラツキ、ヒートショック試験後の抵抗値変化も大きく
なる。また、保持時間が２５分になると、素体のはみ出
しを生じて測定不能となる。したがって、熱プレス温度
は、好ましくは、５分〜２０分である。
【００１８】試料Ｎｏ．１４は、本発明のように熱プレ
スを行わない従来例である。＊マークを付加してない前
記好適範囲の試料Ｎｏ．２〜４、７〜９、１１、１２の
ものは、熱プレスを行わない従来例のＮｏ．１４の試料
に比較し、抵抗値は約１／５程度低くなり、抵抗バラツ
キは約４０％以下（約３／５以下）となり、ヒートショ
ック試験後の抵抗値変化も、従来例に比較し、約１／３
に小さくなった。
スを行わない従来例である。＊マークを付加してない前
記好適範囲の試料Ｎｏ．２〜４、７〜９、１１、１２の
ものは、熱プレスを行わない従来例のＮｏ．１４の試料
に比較し、抵抗値は約１／５程度低くなり、抵抗バラツ
キは約４０％以下（約３／５以下）となり、ヒートショ
ック試験後の抵抗値変化も、従来例に比較し、約１／３
に小さくなった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、初期抵抗値が低く、か
つ抵抗値のバラツキが小さく、熱衝撃等による抵抗値変
化の少ないポリマーＰＴＣ素子を製造することができ
る。
つ抵抗値のバラツキが小さく、熱衝撃等による抵抗値変
化の少ないポリマーＰＴＣ素子を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるポリマーＰＴＣ素子の製造方法の
一実施例を示す工程図である。
一実施例を示す工程図である。
【図２】（Ａ）は従来のポリマーＰＴＣ素子の側面図、
（Ｂ）はその問題点を説明する部分拡大断面図である。
（Ｂ）はその問題点を説明する部分拡大断面図である。
１：素体、２：電極、３：素材、４：打ち抜き装置、
５：熱プレス装置、６ａ，６ｂ：プレス板、７：打ち抜
き後のポリマーＰＴＣ素子、８：熱プレス後のポリマー
ＰＴＣ素子
５：熱プレス装置、６ａ，６ｂ：プレス板、７：打ち抜
き後のポリマーＰＴＣ素子、８：熱プレス後のポリマー
ＰＴＣ素子
Claims (2)
- 【請求項１】熱可塑性ポリマーと該ポリマーに導電性物
質を分散混合させた組成物からなる板状をなす正の抵抗
温度特性を有する素体の表裏面に、金属板もしくはメッ
キにより電極を形成して素材とし、 該素材を所定の素子形状に打ち抜いた後、 打ち抜いた素子を熱プレスして素体と電極の熱圧着を行
うことを特徴とするポリマーＰＴＣ素子の製造方法。 - 【請求項２】請求項１において、 前記熱プレス圧着条件が、プレス圧力：２５．５ｋｇｆ
／ｃｍ2〜６３．５ｋｇｆ／ｃｍ2、温度：１５０℃〜３
００℃、保持時間：５分〜２０分であることを特徴とす
るポリマーＰＴＣ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27919797A JP3522092B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | ポリマーｐｔｃ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27919797A JP3522092B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | ポリマーｐｔｃ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121201A true JPH11121201A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3522092B2 JP3522092B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=17607795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27919797A Expired - Fee Related JP3522092B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | ポリマーｐｔｃ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522092B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280746A (ja) * | 2001-03-20 | 2002-09-27 | Polytronics Technology Corp | 埋込み機能素子を備えたプリント回路基板 |
| JP2009538432A (ja) * | 2006-05-26 | 2009-11-05 | ステファン ヤング | 生物由来の素材を用いて生成された接着パネル製品に関する内部結合強度試験の一貫性を向上させるための装置 |
| US8400754B2 (en) | 2008-12-17 | 2013-03-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method and apparatus for producing a ceramic electronic component |
| JP2020017492A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池用電極の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP27919797A patent/JP3522092B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280746A (ja) * | 2001-03-20 | 2002-09-27 | Polytronics Technology Corp | 埋込み機能素子を備えたプリント回路基板 |
| JP2009538432A (ja) * | 2006-05-26 | 2009-11-05 | ステファン ヤング | 生物由来の素材を用いて生成された接着パネル製品に関する内部結合強度試験の一貫性を向上させるための装置 |
| US8400754B2 (en) | 2008-12-17 | 2013-03-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method and apparatus for producing a ceramic electronic component |
| JP2020017492A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池用電極の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3522092B2 (ja) | 2004-04-26 |
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