JPS62149101A - Ｐｔｃ抵抗体 - Google Patents
Ｐｔｃ抵抗体Info
- Publication number
- JPS62149101A JPS62149101A JP60290219A JP29021985A JPS62149101A JP S62149101 A JPS62149101 A JP S62149101A JP 60290219 A JP60290219 A JP 60290219A JP 29021985 A JP29021985 A JP 29021985A JP S62149101 A JPS62149101 A JP S62149101A
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- JP
- Japan
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- ptc
- resistor
- resistance
- ptc resistor
- cross
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、Ｐ Ｔ Ｃ（Ｐ ｏｓｉＮｖｅ Ｔ ｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅＣｏｅＮｉｃｉｅｎｔ）抵抗体に関し、
特にＰＴＣ抵抗素体の形状を改良したＰＴＣ抵抗体に係
わる。
ｅｒａｔｕｒｅＣｏｅＮｉｃｉｅｎｔ）抵抗体に関し、
特にＰＴＣ抵抗素体の形状を改良したＰＴＣ抵抗体に係
わる。
近年、ＢａＴｉＱ３やＢ ａ Ｔ ｉ ０３ ニ少量ノ
ｍ加物を含有したもの等の金ｔｉｌｌ化物がセラミック
ＰＴＣ抵抗素体として用いられている。この８ａＴｉ０
３系のセラミック抵抗素体は、温度の上昇により比抵抗
が１０１〜１０２ （Ω・ｃｙｒ ）程度から１０５
（Ω・０）程度に急激に増大するもので、サーミスタと
して使用されている。しかしながら、Ｂ ａ Ｔ ｉ
Ｑ ３系のセラミック抵抗素体は比抵抗が１０！〜１０
５ くΩ・傭）程度の範囲にＰＴＣ特性があるため、そ
れ以下のＰＴＣ特性を必要とする過電流防止用等に使用
することは困難であった。
ｍ加物を含有したもの等の金ｔｉｌｌ化物がセラミック
ＰＴＣ抵抗素体として用いられている。この８ａＴｉ０
３系のセラミック抵抗素体は、温度の上昇により比抵抗
が１０１〜１０２ （Ω・ｃｙｒ ）程度から１０５
（Ω・０）程度に急激に増大するもので、サーミスタと
して使用されている。しかしながら、Ｂ ａ Ｔ ｉ
Ｑ ３系のセラミック抵抗素体は比抵抗が１０！〜１０
５ くΩ・傭）程度の範囲にＰＴＣ特性があるため、そ
れ以下のＰＴＣ特性を必要とする過電流防止用等に使用
することは困難であった。
このようなことから、ＢａＴｉ○３系以外のセ系板外ク
ＰＴＣ抵抗素体としてＶ２０３を主成分とし、これにＯ
ｒ、ＡＩなどの９醋添加物を含有してなるＶ２０３セラ
ミックＰＴＣ抵抗素体が考えられている。このＶ２０３
セラミックＰＴＣ抵抗索体は、温度の上昇により比抵抗
が１０’（Ω・ｃｍ ）程度から１（Ω・ｃｍ ）程度
に急激に増大するというように極めて低い値での変動範
囲をもつため、比抵抗の低いＰＴＣ特性を必要とする過
電流防止用等のサーミスタに使用することが可能である
。
ＰＴＣ抵抗素体としてＶ２０３を主成分とし、これにＯ
ｒ、ＡＩなどの９醋添加物を含有してなるＶ２０３セラ
ミックＰＴＣ抵抗素体が考えられている。このＶ２０３
セラミックＰＴＣ抵抗索体は、温度の上昇により比抵抗
が１０’（Ω・ｃｍ ）程度から１（Ω・ｃｍ ）程度
に急激に増大するというように極めて低い値での変動範
囲をもつため、比抵抗の低いＰＴＣ特性を必要とする過
電流防止用等のサーミスタに使用することが可能である
。
しかしながら、上記ＰＴＣ抵抗素体は比較的耐熱衝撃性
が良好であるものの、電流密度の非常に大きい領域で使
用した場合、必ずしも耐熱衝撃性は満足のいくものでな
かった。即ち、短絡電流などによりＰＴＣ抵抗素体に大
電流が流れ、急激に加熱されると、クラックを発生して
破損するような場合があった。
が良好であるものの、電流密度の非常に大きい領域で使
用した場合、必ずしも耐熱衝撃性は満足のいくものでな
かった。即ち、短絡電流などによりＰＴＣ抵抗素体に大
電流が流れ、急激に加熱されると、クラックを発生して
破損するような場合があった。
本発明は、短絡電流の如き大電流が流れて急激にＰＴＣ
抵抗素体が加熱された場合でもクラック発生を起こさず
、充分な耐熱衝撃性を有するＰＴＣ抵抗体を提供しよう
とするものである。
抵抗素体が加熱された場合でもクラック発生を起こさず
、充分な耐熱衝撃性を有するＰＴＣ抵抗体を提供しよう
とするものである。
本発明は、（Ｖｚ−ｘ Ａｘ ） ２０３ （但し、
式中のＡはＣｒ、Ａｌ、３ｃのうちの少なくとも一種、
ＸはＱＳＸ≦０．０２の範囲の数値を示す）の組成から
なるＰＴＣ抵抗体を備えた構造のＰＴＣ抵抗体において
、前記抵抗素体の断面積を ５〜１００！ｎＩ！１２と
し、この抵抗素体を複数本並列して組合わせたことを特
徴とするものである。
式中のＡはＣｒ、Ａｌ、３ｃのうちの少なくとも一種、
ＸはＱＳＸ≦０．０２の範囲の数値を示す）の組成から
なるＰＴＣ抵抗体を備えた構造のＰＴＣ抵抗体において
、前記抵抗素体の断面積を ５〜１００！ｎＩ！１２と
し、この抵抗素体を複数本並列して組合わせたことを特
徴とするものである。
上記ＰＴＣ抵抗累休を体成する式中のＣｒ、Ａｌ、ＳＣ
はＰＴＣ特性を効果的に発揮させるのに必要な元素であ
り、Ｏ≦Ｘ≦０．０２の範囲とすることが必要で、より
好ましくは０．０００５≦Ｘ≦０．０１５の範囲とする
ことがよい、Ｘが０．０２を越スると、ＰＴＣ抵抗素体
は高抵抗状態を保ちＰＴＣ特性を示さない。また、ＰＴ
Ｃ抵抗素体中にＦｅ、Ｃｕ、Ｎ ＋ 、ｃｏ、ｓｎを含
有させることによりＰＴＣ抵抗素体の焼結性を高めるこ
とが可能となる。これら今風のうちの少なくとも一種を
２０重量％以下添加することにより前記焼結性の向上化
を図ることができる。その今風の添加量が２０重澁％を
越えると、ＰＴＣ倍率の低下を招く。最も好ましい金属
の添加範囲は、２〜１５重量％である。なお、前記金属
の中で特にＳｎを添加することにより、既述した焼結性
の向上の他に、ＰＴＣ特性を向上できるため有効である
。Ｓｎは、１４００〜１６００℃の焼ｒａｍ度及び焼結
雰囲気においては金属として安定で前記式で表わされる
金属酸化物の粒子間に液相として介在し、焼結促進の効
果を発揮できる。また、焼結後の焼結体（ＰＴＣ抵抗素
体）においては、Ｓｎ析出相がＰＴＣ特性における低抵
抗領域の比抵抗を低減し、かつ電流容量を拡大する効果
を有する。
はＰＴＣ特性を効果的に発揮させるのに必要な元素であ
り、Ｏ≦Ｘ≦０．０２の範囲とすることが必要で、より
好ましくは０．０００５≦Ｘ≦０．０１５の範囲とする
ことがよい、Ｘが０．０２を越スると、ＰＴＣ抵抗素体
は高抵抗状態を保ちＰＴＣ特性を示さない。また、ＰＴ
Ｃ抵抗素体中にＦｅ、Ｃｕ、Ｎ ＋ 、ｃｏ、ｓｎを含
有させることによりＰＴＣ抵抗素体の焼結性を高めるこ
とが可能となる。これら今風のうちの少なくとも一種を
２０重量％以下添加することにより前記焼結性の向上化
を図ることができる。その今風の添加量が２０重澁％を
越えると、ＰＴＣ倍率の低下を招く。最も好ましい金属
の添加範囲は、２〜１５重量％である。なお、前記金属
の中で特にＳｎを添加することにより、既述した焼結性
の向上の他に、ＰＴＣ特性を向上できるため有効である
。Ｓｎは、１４００〜１６００℃の焼ｒａｍ度及び焼結
雰囲気においては金属として安定で前記式で表わされる
金属酸化物の粒子間に液相として介在し、焼結促進の効
果を発揮できる。また、焼結後の焼結体（ＰＴＣ抵抗素
体）においては、Ｓｎ析出相がＰＴＣ特性における低抵
抗領域の比抵抗を低減し、かつ電流容量を拡大する効果
を有する。
更に、３ｎを添加したＰＴＣ抵抗素体はＰＴＣ特性を示
す転移温度の変動が少ないという特徴も有する。
す転移温度の変動が少ないという特徴も有する。
上記ＰＴＣ抵抗素体の断面積は、５〜１００＃＋２の範
囲にすることが短絡電流の如き大電流が流れた際に耐熱
衝撃性の観点から必要である。前記抵抗素体の断面積を
５Ｍ２未満にすると、耐熱衝撃性の点では良好となるが
、抵抗素体を組合わせ、電極を付けてＰＴＣ抵抗体を作
製することが実用上困難となるばかりか、取扱う上でも
障害となる。一方、前記抵抗素体の断面積が１００ｍｚ
を越えると、耐熱衝撃性の向上化を達成できなくなる。
囲にすることが短絡電流の如き大電流が流れた際に耐熱
衝撃性の観点から必要である。前記抵抗素体の断面積を
５Ｍ２未満にすると、耐熱衝撃性の点では良好となるが
、抵抗素体を組合わせ、電極を付けてＰＴＣ抵抗体を作
製することが実用上困難となるばかりか、取扱う上でも
障害となる。一方、前記抵抗素体の断面積が１００ｍｚ
を越えると、耐熱衝撃性の向上化を達成できなくなる。
事実、ＰＴＣ抵抗素体に５０ Ｈ２の大電流を１７２サ
イクル通電した時に破壊に至る電流密度を断面積に対し
てプロットすると、第３図に示す特性図が得られ、ＰＴ
Ｃ抵抗素体の断面積が１００１１ＩＩ１２以下にするこ
とにより最大電流密度が急激に増大することが判る。従
って、断面積が１００Ｎ２以下のＰＴＣ抵抗素体を複数
並列に組合わせることにより耐熱衝撃性を向上できる。
イクル通電した時に破壊に至る電流密度を断面積に対し
てプロットすると、第３図に示す特性図が得られ、ＰＴ
Ｃ抵抗素体の断面積が１００１１ＩＩ１２以下にするこ
とにより最大電流密度が急激に増大することが判る。従
って、断面積が１００Ｎ２以下のＰＴＣ抵抗素体を複数
並列に組合わせることにより耐熱衝撃性を向上できる。
好ましい断面積は、５〜５０Ｍｚの範囲である。
以下、本発明のＰＴＣ抵抗体について第１図（Ａ）、（
８）及び第２図（Ａ＞、（Ｂ）を参照して説明する。な
お、第１図（Ａ）は平面図、同図（８）は同図（Ａ）の
正面図、第２図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ
）の正面図である。
８）及び第２図（Ａ＞、（Ｂ）を参照して説明する。な
お、第１図（Ａ）は平面図、同図（８）は同図（Ａ）の
正面図、第２図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ
）の正面図である。
図中の１は．（Ｖ１−ｘ Ａｘ ） ２０３からなるＰ
ＴＣ焼拮体より断面積が５〜ｌ０Ｃ）ｓ２の範囲となる
ように切出した断面四角形状をなすＰＴＣ抵抗索体であ
り、これら抵抗素体１は金属製電極２ａ、２ｂに接合さ
れている。また、第２図中の１′は断面が円形状をなす
ＰＴＣ抵抗素体であり、これら抵抗素体１′は金属製電
極２ａ、２ｂに接合されている。接合方法は、ＰＴＣ抵
抗素体の端面に金属メッキを施した後、半田で接合する
方法、もしくは電極とＰＴＣ抵抗素体の間に活性金属を
含むろう材を挟み、ろう付する方法等を採用し得る。
ＴＣ焼拮体より断面積が５〜ｌ０Ｃ）ｓ２の範囲となる
ように切出した断面四角形状をなすＰＴＣ抵抗索体であ
り、これら抵抗素体１は金属製電極２ａ、２ｂに接合さ
れている。また、第２図中の１′は断面が円形状をなす
ＰＴＣ抵抗素体であり、これら抵抗素体１′は金属製電
極２ａ、２ｂに接合されている。接合方法は、ＰＴＣ抵
抗素体の端面に金属メッキを施した後、半田で接合する
方法、もしくは電極とＰＴＣ抵抗素体の間に活性金属を
含むろう材を挟み、ろう付する方法等を採用し得る。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１〜６
Ｖ２０３ 、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｎＯ２の粉末
を原料とし、焼結後の組成が （Ｖｏ、９１１７ Ｃｒｏ、ｏｏｓ ） ２０３ ＋
５％Ｆｅ又は５％Ｓｎとなるように配合した後、湿式ボ
ールミルを用いて４５時間粉砕、混合した。得られた混
合物をＨ２気流中で６００℃、２時間、更に同気流中で
１０００℃、３時間保持して還元した後、アセント中で
湿式ボールミルを用いて５時間の粉砕を行なった。乾燥
後、プレス形成し、１３５０〜１５００℃で４時間焼結
を行なって２０Ｍ×２０訓Ｘ５０ｍの形状のＶ２０３セ
ラミックＰＴＣ焼結体を得た。つづいて、これらの焼結
体を用いて下記表に示すように種々の断面積を持つＰＴ
Ｃ抵抗素体を作製した。次いで、これらＰＴＣ抵抗素体
を複数本を用い、前述した第１図に示す構成のＰＴＣ抵
抗体を活性金属の接合法を採用して製造した。
を原料とし、焼結後の組成が （Ｖｏ、９１１７ Ｃｒｏ、ｏｏｓ ） ２０３ ＋
５％Ｆｅ又は５％Ｓｎとなるように配合した後、湿式ボ
ールミルを用いて４５時間粉砕、混合した。得られた混
合物をＨ２気流中で６００℃、２時間、更に同気流中で
１０００℃、３時間保持して還元した後、アセント中で
湿式ボールミルを用いて５時間の粉砕を行なった。乾燥
後、プレス形成し、１３５０〜１５００℃で４時間焼結
を行なって２０Ｍ×２０訓Ｘ５０ｍの形状のＶ２０３セ
ラミックＰＴＣ焼結体を得た。つづいて、これらの焼結
体を用いて下記表に示すように種々の断面積を持つＰＴ
Ｃ抵抗素体を作製した。次いで、これらＰＴＣ抵抗素体
を複数本を用い、前述した第１図に示す構成のＰＴＣ抵
抗体を活性金属の接合法を採用して製造した。
比較例１〜３
下記表に示す組成及び断面積の異なるＰＴＣ抵抗素体を
使用した以外、実施例１と同様な方法により３種のＰＴ
Ｃ抵抗体を製造した。
使用した以外、実施例１と同様な方法により３種のＰＴ
Ｃ抵抗体を製造した。
しかして、本実施例１〜６及び比較例１〜３のＰＴＣ抵
抗体について、１００Ａ〜１００００Ａの商用電流を１
／２サイクル通電し、その時の熱衝撃による破損の有無
を調べた。その結果を同表に併記した。なお、本実施例
１〜４及び比較例３のＰＴＣ抵抗体の温度に対する抵抗
率変化は第４図に示す特性図となる。
抗体について、１００Ａ〜１００００Ａの商用電流を１
／２サイクル通電し、その時の熱衝撃による破損の有無
を調べた。その結果を同表に併記した。なお、本実施例
１〜４及び比較例３のＰＴＣ抵抗体の温度に対する抵抗
率変化は第４図に示す特性図となる。
上表から明らかなように本実施例１〜６のＰＴＣ抵抗体
は１００００Ａまでの通電で破損が生じないことが判る
。これに対し、比較例のＰＴＣ抵抗体はいずれも実施例
１〜６より低電流値で破損が生じる。
は１００００Ａまでの通電で破損が生じないことが判る
。これに対し、比較例のＰＴＣ抵抗体はいずれも実施例
１〜６より低電流値で破損が生じる。
以上詳述した如く、本発明によれば短絡電流の如き大電
流が流れて急激にＰＴＣ抵抗素体が加熱された場合でも
クランク発生を起こさず、充分な耐熱ｆＪ撃性を有する
高信頼性のＰＴＣ抵抗体を促供できる。
流が流れて急激にＰＴＣ抵抗素体が加熱された場合でも
クランク発生を起こさず、充分な耐熱ｆＪ撃性を有する
高信頼性のＰＴＣ抵抗体を促供できる。
第１図及び第２図は夫々本発明のＰＴＣ抵抗体を示す説
明図、第３図はＰＴＣ抵抗素体の断面積に対する最大電
流密度の変化を示す特性図、第４図は実施例１〜４及び
比較例３のＰＴＣ抵抗体の温度に対する抵抗率の変化を
示す特性図である。 １．１′・・・ＰＴＣ抵抗素体、２ａ、２ｂ・・・電極
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図
明図、第３図はＰＴＣ抵抗素体の断面積に対する最大電
流密度の変化を示す特性図、第４図は実施例１〜４及び
比較例３のＰＴＣ抵抗体の温度に対する抵抗率の変化を
示す特性図である。 １．１′・・・ＰＴＣ抵抗素体、２ａ、２ｂ・・・電極
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図
Claims (2)
- （１）．（Ｖ＿１＿−＿ｘＡ＿ｘ）＿２Ｏ＿３（但し、
式中のＡはＣｒ、Ａｌ、Ｓｃのうちの少なくとも一種、
ｘは０≦ｘ≦０．０２の範囲の数値を示す）の組成から
なるＰＴＣ抵抗素体をを備えたＰＴＣ抵抗体において、
前記抵抗素体の断面積を５〜１００ｍｍ＾２とし、この
抵抗素体を複数本並列して組合わせたことを特徴とする
ＰＴＣ抵抗体。 - （２）．ＰＴＣ抵抗素体がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓ
ｎの少なくとも一種を２０重量％以下含有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のＰＴＣ抵抗体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60290219A JPS62149101A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Ｐｔｃ抵抗体 |
| KR1019860011149A KR910001317B1 (ko) | 1985-12-23 | 1986-12-23 | 반도체소자의 보호회로 |
| US07/351,300 US4937696A (en) | 1985-12-23 | 1989-05-11 | Protection circuit for a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60290219A JPS62149101A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Ｐｔｃ抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62149101A true JPS62149101A (ja) | 1987-07-03 |
Family
ID=17753295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60290219A Pending JPS62149101A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Ｐｔｃ抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62149101A (ja) |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP60290219A patent/JPS62149101A/ja active Pending
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