KR101110482B1 - 고절연 특성 부온도계수(ｎｔｃ) 써미스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연성이 높은 외부 케이스 내부에 내장 몰딩되어, 전원인가시 써미스터에 발생하는 열의 방열이 우수하여 안정적인 특성을 제공하는 고절연 특성 부온도계수(NTC) 써미스터에 관한 발명으로서, 하부에는 리드선이 구비되는 소체; 전면이 개방되면서 공간부가 형성되고 하부에는 리드선출구가 형성되며, 상기 소체가 공간부에 내장되어 리드선이 상기 리드선출구로 인출되는 세라믹 케이스; 상기 세라믹 케이스의 공간부와 소체 사이에 채워지는 접착수지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존 부온도계수(NTC) 써미스터의 전기적, 환경적 만족을 위해 요구되는 특성 요인들을 그대로 유지하면서도 내구성 및 절연특성은 향상 개선되는 효과가 있다.

Description

고절연 특성 부온도계수(ＮＴＣ) 써미스터{Highly Insulated Characteristics Negative Temperature Coefficient Thermistor}

본 발명은 부온도계수(NTC) 써미스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연성이 높은 외부 케이스 내부에 내장 몰딩되어, 전원인가시 써미스터에 발생하는 열의 방열이 우수하여 안정적인 특성을 제공하는 고절연 특성 부온도계수(NTC) 써미스터에 관한 발명이다.

일반적으로 써미스터는 온도변화에 대응하여 반도체의 저항율이 변화하는 성질을 이용한 반도체 소자로써, 경시변화가 적으며, 온도 이외의 전기?자기 등의 기타 요인에 둔감하여 가전제품용 온도센서, 사무자동화기기용 온도센서, 자동차 및 산업용 기기의 온도검출 및 온도제어용 센서 등 거의 대부분의 가전, 산업용기기에 널리 사용되어 돌입전류를 제어하여 제품사용상의 안전 및 주변 회로부품의 수명연장을 도와 해당 기기의 안정적인 사용을 도모한다.

이러한 써미스터는 특정한 온도에서 저항값이 급격히 증가하는 정온도 특성을 나타내는 정온도계수(PTC) 써미스터와 특정한 온도에서 저항값이 완만하게 감소하는 특성을 나타내는 부온도계수(NTC) 써미스터 등이 있다.

특히, 부온도계수(NTC) 써미스터는 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 전기적 특성을 만족해야하며, 사용환경의 변화와 사용시간의 경과에 따라 나타나는 특성의 변화가 규정된 일정범위 안에서 일어나야한다. 또한, 견고하고 튼튼한 내구성을 가짐은 물론 절연물질로 보호되어 해당 제품의 사용중에 주변 부품 등과의 접촉으로 인해 화재나 사고가 발생하지 않아야 한다.

이를 위해 대부분의 써미스터는 3종류 이상의 금속산화 분말을 혼합하여 고온에서 소결하여 제조된다. 구체적으로는 세라믹 소체의 양단에 전극을 형성하여 리드선을 납땜하여 제조되며, 이의 절연을 위해 실리콘, 페놀, 에폭시 등의 재질을 사용하여 외면을 도포함으로써, 주변의 다른 부품 등과의 접촉시에도 절연특성이 나타나도록 제조된다.

그러나, 액상의 도료를 사용하여 도포 제조되는 종래의 부온도계수(NTC) 써미스터는 원형형태의 소체 테두리와 모서리 부분의 절연이, 다른 평탄한 부분에 비해서 현저히 저하되는 경향이 있다.

또한, 휘발성의 유기용제와 교반하여 사용되는 도료의 특성상 테두리와 모서리부분에 일정한 두께의 도료를 도포하는 데에 있어서, 제조공정상 한계가 있기 때문에 불가피하게 여러 번의 도포를 함으로써 문제를 해결하고 있는데, 이는 자원의 낭비와 생산성의 저하를 가져오는 결과를 초래하고 있다. 또한 그럼에도 문제점을 완벽하게 해결하지 못하여 절연특성이 취약한 부위가 여전히 존재하고, 안전상에도 악영향을 미치고 있는 실정이다.

본 발명은 기존 부온도계수(NTC) 써미스터의 전기적, 환경적 만족을 위해 요구되는 특성 요인들을 그대로 유지하면서도 내구성 및 절연특성은 향상 개선하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 주변 제품과의 접촉으로 인해 발생할 수 있는 전기적 충격으로부터 해방되어 안정성을 보장할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전원 인가시 소체에 발생하는 열을 빠르게 흡수하여 효율적으로 방열함으로써, 안정적인 특성을 제공할 수 있으며 불필요한 부품의 대형화를 방지할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

.

본 발명은 상기와 같은 목적을 효율적으로 달성하기 위해 하부에는 리드선이 구비되는 소체; 전면이 개방되면서 공간부가 형성되고 하부에는 리드선출구가 형성되며, 상기 소체가 공간부에 내장되어 리드선이 상기 리드선출구로 인출되는 MgO+SiO2 주재질의 분말로 압축성형된 세라믹 케이스; 상기 세라믹 케이스의 공간부와 소체 사이에 채워지는 접착수지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 세라믹 케이스의 저면 양측에는 가이드돌기가 돌출되어 가이드돌기의 사이에 간격부가 형성되는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 세라믹 케이스의 모서리부는 라운딩 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 접착수지부는 세라믹 수지인 것을 다른 특징으로 한다.

본 발명은 기존 부온도계수(NTC) 써미스터의 전기적, 환경적 만족을 위해 요구되는 특성 요인들을 그대로 유지하면서도 내구성 및 절연특성은 향상 개선되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주변 제품과의 접촉으로 인해 발생할 수 있는 전기적 충격으로부터 해방되어 안정성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전원 인가시 소체에 발생하는 열을 빠르게 흡수하여 효율적으로 방열함으로써, 안정적인 특성을 제공할 수 있으며 불필요한 부품의 대형화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 부온도계수 써미스터에 사용되는 세라믹 케이스 정면 예시도
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 부온도계수 써미스터에 사용되는 세라믹 케이스 배면 예시도
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 부온도계수 써미스터의 정면 단면도
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 부온도계수 써미스터의 측면 단면도

이하, 본 발명 부온도계수(NTC) 써미스터의 가장 바람직한 일 실시예의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 하부에 리드선(11)이 구비되는 일반적인 소체(10)와, 세라믹 케이스(20) 및 접착수지부(30)로 구성된다.

소체(10)는 일반적인 소체와 마찬가지로 세라믹 소재로 제조되며, 하부 양단에는 리드선(11)을 납땜하여 전극을 형성한다. 그리고, 외면에는 절연 재질을 도포하여 절연특성을 가지도록 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세라믹 케이스(20)는 절연성이 양호한 MgO+SiO2 주재질의 분말을 압축성형하여 고온처리한 형태로 제조되며, 전면은 개방된 형태로 소정의 공간부(21)를 가진다. 외면의 모서리 부분은 모따기 또는 완만하게 라운딩 처리를 하여 제조작업 또는 취급운송 과정 중 충격으로 인한 파손을 방지하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 세라믹 케이스(20)의 하부 양단에는 리드선출구(22)가 관통 형성된다.

또한, 세라믹 케이스(20)의 저면 양측에는 소정의 길이로 가이드돌기(23)가 돌출 형성됨으로써, 양측의 가이드돌기(23) 사이에는 간격부(24)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

접착수지부(30)는 소체(10)와 세라믹 케이스(20)를 견고하게 접착하는 것은 물론, 세라믹 케이스(20)와 유사 재질의 세라믹 수지를 교반하여 제조된다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 부온도계수(NTC) 써미스터의 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.

기존과 같이 하부에 전극이 형성되어 리드선(11)이 납땜된 소체(10)를 세라믹 케이스(20)의 개방된 전면을 통해 공간부(21)에 삽입하고, 소체(10)의 양단 리드선(11)은 세라믹 케이스(20)의 리드선출구(22)를 통해 하부로 각각 인출시켜 장착한다.

소체(10)가 삽입된 세라믹 케이스(20)의 공간부(21)에는 정량주입기 등을 이용하여 접착수지부(30)를 주입하여 채운다. 접착수지부(30)는 소체(10)와 세라믹 케이스(20) 사이 공간부(21)에 틈이 없도록 완전히 채워져 자연건조한 후, 다시 일정온도의 항온기에 넣어 열처리를 함으로써 내구성과 절연특성을 가지도록 경화시킨다.

이때, 세라믹 케이스(20)를 바닥에 밀착시킨 후 접착수지부(30)를 채우게 되면, 공간부(21)에 채워지는 접착수지부(30)의 일부가 리드선출구(22) 측으로 흘러 내려도 가이드돌기(23)에 의해 바닥과 세라믹 케이스(20) 사이에 소정의 간격부(24)가 형성되므로 흘러 내린 접착수지부(30)로 인해 본 발명 써미스터의 조립에 영향을 주지 않게 된다.

이렇게 제조된 써미스터는 접착수지부(30)에 의해 소체(10)가 세라믹 케이스(20)에 견고하게 고정되게 되고, 긴밀하게 채워진 접착수지부(30)는 습기나 이물질의 침투를 차단하여 내식성 및 내구성을 향상시킨다.

또한, 세라믹 케이스(20)의 외면이 모따기 또는 라운딩처리 되어 있으므로, 사용 중 주변부품과 맞닿는 것을 배제하여 그 실장율을 높이고, 공기의 흐름을 방해하지 않아 냉각효율이 향상되게 된다.

소체(10)를 감싸는 세라믹 케이스(20)는 소체(10)에서 발생하는 열을 자체적으로 1차 흡수한 후 세라믹 케이스(20) 전체 외면을 통해 완만하게 방열시킨다. 따라서, 소체(10)에서 발생한 열을 공기중에서 보다 빠른 시간에 세라믹 케이스(20)로 전달하게 되어 냉각 효율을 향상시킴으로써, 소체(10)의 저항 특성이 빠른 시간에 회복되고 다음에 인가될 전원의 돌입전류에 대비할 수 있게 된다.

또한, 어떤 기기내의 온도가 급상승 및 급하강으로 인한 균열이 발생하지 않고, 변질 또는 훼손을 미연에 방지하여 안전부품으로서의 조건을 갖추어 규제가 강화되고 있는 PL법에 효과적으로 대응 할 수 있다.

그럼으로써, 본 발명의 부온도계수(NTC) 써미스터는 기존 제품보다 더욱 단축된 열시정수를 가져 해당부품의 본연의 사용목적을 충실히 수행할 수 있게 된다. 또한, 방열 효율은 높이면서도 소체(10)에서 발생한 열이 주변 부품에 급격하게 전달되거나 타 도체와의 접촉에 의해 쇼트 및 스파크가 일어나고, 전기적 충격에 의해 부품의 손상을 가져오는 것을 방지하고 안정성을 보장할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 써미스터는 기존의 소체(10)가 가지는 전기적, 환경적 특성을 그대로 유지하면서 절연특성은 향상되는 장점이 있다.

또한, 절연특성을 향상시키게 위해 불필요하게 부품이 대형화 되는 것을 방지하여 단가를 절감하고, 그 사용범위 또한 확대시킬 수 있는 장점이 있다.

10 : 소체 11 : 리드선
20 : 세라믹 케이스 21 : 공간부
22 : 리드선출구 23 : 가이드돌기
24 : 간격부 30 : 접착수지부

Claims (4)

1. 하부에는 리드선이 구비되는 소체;
   전면이 개방되면서 공간부가 형성되고 하부에는 리드선출구가 형성되며, 상기 소체가 공간부에 내장되어 리드선이 상기 리드선출구로 인출되는 MgO+SiO2 주재질의 분말로 압축성형된 세라믹 케이스;
   상기 세라믹 케이스의 저면 양측에는 가이드돌기가 돌출되고, 상기 가이드돌기 사이에 형성되는 간격부; 및,
   상기 세라믹 케이스의 공간부와 소체 사이에 채워지는 접착수지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고절연 특성 부온도계수(NTC) 써미스터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 세라믹 케이스의 모서리부는 라운딩 형성되는 것을 특징으로 하는 고절연 특성 부온도계수(NTC) 써미스터.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 접착수지부는 세라믹 수지인 것을 특징으로 하는 고절연 특성 부온도계수(NTC) 써미스터.
4. 삭제

Images