正向温度特性热敏电阻器以及热敏电阻器元件制造技术

本发明专利技术提供一种正向温度特性热敏电阻元件，它包括：具有正向温度特性的平面型陶瓷部件，所述陶瓷部件包含主表面，所述主表面上带有包围中央部分的边缘部分，所述陶瓷部件在边缘的厚度大于中央的厚度，既可渐渐减小也可呈阶梯状方式减小，以及位于所述主表面上的电极，上层电极的表面积小于底层电极，底层电极主要是Ｎｉ，上层电极主要是Ａｇ。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及正向温度特性(PTC)热敏电阻元件以及PTC热敏电阻，特别是涉及这样一种热敏电阻元件和热敏电阻，它们具有大的耐击穿电压并且适于在过电流、去磁电流或者电机启动的保护电路中使用。如附图说明图13所示，普通的PTC热敏电阻121包含欧姆电极123和124，它们形成于平面热敏电阻元件122的两个主表面上。当电压施加到这样的热敏电阻上时，由于一开始热敏电阻121的电阻较小，所以时浪涌电流较大，从而使它迅速加热并使得它跨越与主表面基本平行的平面分裂或几层。层状的开裂发生前一瞬间由通过PTC热敏电阻的浪涌电流产生的电压被称为耐击穿电压。PTC热敏电阻越小，耐击穿电压也越小。因此本专利技术的一个目标是提供具有大的耐击穿电压的PTC热敏电阻元件和PTC热敏电阻。按照本专利技术的PTC热敏电阻能够实现本专利技术的各项目标，其特征在于主表面中央部分薄于边缘部分。具体而言，本专利技术的PTC热敏电阻元件包括具有正温度特性的平面型陶瓷部件，该部件包括中央部分被边缘部分包围的主表面，并且中央部分的厚度小于边缘部分的厚度。作为一个实例，这样的PTC热敏电阻元件可以在它的围绕较薄的中央部分的周边区域形成凸起构成。陶瓷部件的厚度也可以从边缘部分向中央部分逐渐减小。作为另一个实施例，厚度可以从边缘部分向中央部分呈台阶状减小。按照本专利技术的PTC热敏电阻的特征在于有在上述PTC热敏电阻元件的主表面上形成的电极。每个电极由遍布整个主表面的底层电极和位于底层电极之上的上层电极构成。上层电极的表面积小于底层电极的表面积从而在四周露出一部分底层电极。上层电极可以形成于除了四周部分和形成凸起的地方以外的主表面中央部分。底层电极绝大多数为Ni而上层电极主要是Ag。通过结合以下的附图描述本专利技术的实施例并结合说明足以解释本专利技术的原理。图1为按照本专利技术第一实施例的PTC热敏电阻元件的示意图；图2为本专利技术测试实例1的PTC热敏电阻的剖面图；图3为本专利技术测试实例2的PTC热敏电阻的剖面图；图4为本专利技术测试实例3的PTC热敏电阻的剖面图；图5为本专利技术测试实例4的PTC热敏电阻的剖面图6为在按照本专利技术第二实施例的PTC热敏电阻元件上形成电极而得到的PTC热敏电阻局部剖面图；图7为在按照本专利技术第三实施例的PTC热敏电阻元件上形成电极而得到的PTC热敏电阻剖面图；图8为在按照本专利技术第四实施例的PTC热敏电阻元件上形成电极而得到的PTC热敏电阻剖面图；图9为在按照本专利技术第五实施例的PTC热敏电阻元件上形成电极而得到的PTC热敏电阻剖面图；图10为在按照本专利技术第六实施例的PTC热敏电阻元件上形成电极得到的PTC热敏电阻剖面图；图11表示通过去磁电路中去磁线圈的渐渐衰减的交流电流；图12为测量下面定义的Pmax电路图；以及图13为普通PTC热敏电阻的示意图。图1示出了按照本专利技术第一实施例的PTC热敏电阻元件1，它采用铸模和烧结平面形陶瓷材料的方法制造，每个主表面上沿四周形成有凸起2或3而在中央形成凹陷部分4或5。PTC热敏电阻可以从两个主表面上形成，其主成份是In-Ga，Al或Ag电极的这样一个元件而制得。图2所示的按照本专利技术的测试实例1的PTC热敏电阻6制造成圆盘形状，其外径为8.2毫米，凸起部分厚度T为4毫米，沿径向的凸起的宽度h为1毫米而形成于二个主表面上的In-Ga电极7和8的凹陷部分的厚度t为3毫米。表1示出了这些PTC热敏电阻6的耐击穿电压测量值。这些热敏电阻6的居里温度为120℃而常温下的电阻为23Ω。作为比较实例1，图13所示圆盘状PTC热敏电阻元件的外径为8.2毫米而厚度一样为3毫米的PTC热敏电阻121通过在主表面上形成In-Ga电极123和124得到，这与测试实例1相似。表1也示出了这些PTC热敏电阻121的耐击穿电压测量值。它们的居里温度和常温下的电阻与测试实例1相同。表1 表1清楚地表明测试实例1的最小耐击穿电压大约是比较实例1的两倍，这是一个显著的提高。由于用于测量的测试仪器所能提供的最大电压仅为810伏并且在810伏下热敏电阻没有裂开，所以测试实例1的平均值仅给出“超过780伏”。作为测试实例2，制备了与测试实例1中采用的一样的PTC热敏电阻元件1，如图3所示，在它们的二个主表面上形成有Ni制成的底层电极12和13，而在底层电极12和13上分别形成Ag制成的上层电极14和15，由此获得了PTC热敏电阻11。底层电极12和13的四周与上层电极14和15之间的间隙G为0.5毫米。表2示出了这些PTC热敏电阻11的耐击穿电压的测量值。这些热敏电阻11的居里温度为120℃而常温下的电阻为23Ω。作为比较实例2，制备了与比较实例1中采用的一样的PTC热敏电阻元件122，通过在它们的主表面上形成Ni制成的底层电极和Ag制成的上层电极获得了PTC热敏电阻，底层电极的四周与上层电极之间的间隙G为0.5毫米。表2也示出了这些PTC热敏电阻的耐击穿电压的测量值。这些热敏电阻的居里温度和常温下的电阻与测试实例2相同。表2 表2清楚地表明测试实例2的最小耐击穿电压大约是比较实例2的两倍，这是一个显著的提高。基于与表1同样的理由，测试实例2的平均值仅仅给出最小值。作为测试实例3，制备了与测试实例1中采用的一样的PTC热敏电阻元件1，如图4所示，在它们的二个主表面上形成有Ni制成的底层电极12和13，而在底层电极12和13上分别形成Ag制成的上层电极14a和15a，由此获得了PTC热敏电阻11a。底层电极12和13的四周与上层电极14a和15a之间的间隙G为1.0毫米，并且上层电极14a和15a只形成于PTC热敏电阻1凹陷部分4和5的上方。表3示出了这些PTC热敏电阻11a的耐击穿电压的测量值。这些热敏电阻11a的居里温度为120℃而常温下的电阻为23Ω。作为比较实例3，制备了与比较实例1中采用的一样的PTC热敏电阻元件122，通过在它们的主表面上形成Ni制成的底层电极和Ag制成的上层电极获得了PTC热敏电阻，底层电极的四周与上层电极之间的间隙G为1.0毫米。表3也示出了这些PTC热敏电阻的耐击穿电压的测量值。这些热敏电阻的居里温度和常温下的电阻与测试实例3的相同。表3<tables id=table3 num=003><table width=871>击穿电阻电压(V)最小平均测试实例3710超过785比较实例3355535</table></tables>表3清楚地表明测试实例3的最小耐击穿电压大约是比较实例3的两倍，这是一个显著的提高。基于与表1同样的理由，测试实例3的平均值仅仅给出最小值。作为测试实例4，制备了基本上呈矩形的平面PTC热敏电阻元件1a，其宽度W＝6毫米，长度D＝8毫米而凸起部位的厚度T＝4毫米，凸起部位的宽度h＝1毫米，并且两个主表面之间的厚度为t＝3毫米，如图5所示，在它们的二个主表面上形成有In-Ga电极7a和8a，由此获得了PTC热敏电阻6a。表4示出了这些PTC热敏电阻6a的耐击穿电压的测量值。这些热敏电阻6a的居里温度为120℃而常温下的电阻为20Ω。作为比较实例4，制备了矩形平面型PTC热敏电阻元件，其宽度W＝6毫米，长度D＝8毫米而厚度均匀为t＝3毫米，并且在它们的主表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正向温度特性（ＰＴＣ）热敏电阻元件，其特征在于包括具有正向温度特性的平面型陶瓷部件，所述陶瓷部件包含主表面，主表面上带有包围中央部分的边缘部分，所述陶瓷部件在边缘部分的厚度大于中央部分的厚度。

【技术特征摘要】
JP 1996-5-20 124731/96;JP 1996-12-18 338573/961.一种正向温度特性(PTC)热敏电阻元件，其特征在于包括具有正向温度特性的平面型陶瓷部件，所述陶瓷部件包含主表面，主表面上带有包围中央部分的边缘部分，所述陶瓷部件在边缘部分的厚度大于中央部分的厚度。2.如权利要求1所述的PTC热敏电阻元件，其特征在于所述陶瓷部件包括沿着所述主表面的所述边缘部分有凸起。3.如权利要求1所述的PTC热敏电阻元件，其特征在于所述边缘部分包含凹槽。4.如权利要求1所述的PTC热敏电阻元件，其特征在于所述陶瓷部件的厚度从所述边缘部分逐渐向所述中央部分减小。5.如权利要求2所述的PTC热敏电阻元件，其特征在于所述陶瓷部件的厚度从所述边缘部分逐渐向所述中央部分减小。6.如权利要求3所述的PTC热敏电阻元件，其特征在于所述陶瓷部件的厚度从所述边缘部分逐渐向所述中央部分减小。7.如权利要求1所述的PTC热敏电阻元件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：长尾吉高，広田俊春，并河康训，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]