(57)【要約】【課題】異種部品が混入した場合の選別を容易にかつ確実に行なうことができるＰＴＣ素子の選別方法を提供する。【解決手段】異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子Ａ，Ｂを選別する場合に、各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに所定の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに流れる電流値の相違によって選別を行なう。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子の選別方法において、各ＰＴＣ素子に所定の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に流れる電流値の相違によって選別を行なうことを特徴とするＰＴＣ素子の選別方法。
【請求項２】
異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子の選別方法において、各ＰＴＣ素子に所定の電流を流し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に印加される電圧値の相違によって選別を行なうことを特徴とするＰＴＣ素子の選別方法。
【請求項３】
異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子の選別方法において、各ＰＴＣ素子に値の異なる複数の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に流れるそれぞれの電流値同士の相違によって選別を行なうことを特徴とするＰＴＣ素子の選別方法。
【請求項４】
異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子の選別方法において、各ＰＴＣ素子に値の異なる複数の電流を流し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に印加されるそれぞれの電圧値同士の相違によって選別を行なうことを特徴とするＰＴＣ素子の選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子を選別するための選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、正の抵抗温度特性を有するＰＴＣ素子は、キュリー温度（以下、適宜ＣＰと略する）を超えると、抵抗値が急激に増加する特性を有しており、例えば電子回路の過電流保護素子として、あるいは温度検出素子として使用されている。
【０００３】
このようなＰＴＣ素子では、例えば製造過程で不純物の混入などによって特性不良が発生する場合があり、このため製造されたＰＴＣ素子の良否を判定するようにしている。このような良否の判定方法として、例えばＰＴＣ素子のインピーダンスを測定し、その抵抗成分の値により良否を評価する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また他の判定方法として、通電時の突入電流値，定常電流値を設定し、この設定値を超えない突入電流及び定常電流を有するＰＴＣ素子を選定する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
一方、現在では市場要求に応えるために、様々な抵抗温度特性を持ったＰＴＣ素子が市販されており、ＰＴＣ素子自体の超小型化も進んでいる。最近では、例えば１．６×０．８ｍｍ、０．６×０．３ｍｍ程度の微小チップ部品も開発されている。
【特許文献１】特開平７−２９４５６８号公報
【特許文献２】特開平９−９２５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＰＴＣ素子の部品管理を行なう中で、管理中のＰＴＣ素子に何らかの原因で異種特性のＰＴＣ素子が誤って混入する場合が考えられる。このような場合には、混入した異種部品を選別する必要が生じるが、上記従来の何れの方法を採用しても、異なる抵抗温度特性を有するＰＴＣ素子を選別するのは困難であり、部品管理の効率を高めるうえでの改善が望まれている。
【０００６】
また現在、異種部品が混入するのを防ぐために、ＰＴＣ素子に識別用のマーキングを施すことも行なわれているが、チップの小型化が進む中で、微小チップ部品にマーキングすることは困難であり、このため外観から抵抗温度特性の違いを判別することができない。また短時間で測定できる抵抗値や耐圧でもっても特性を判別することはできないというのが実情である。従って、混入したＰＴＣ素子を選別するには、全数チェックで各素子の抵抗温度特性を測定しなければならず、多大な時間と手間を要するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、異種部品が混入した場合の選別を容易にかつ確実に行なうことができるＰＴＣ素子の選別方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、異なる抵抗−温度特性を有するＰＴＣ素子の選別方法において、各ＰＴＣ素子に所定の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に流れる電流値の相違によって選別を行なうことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１と同様の選別方法において、各ＰＴＣ素子に所定の電流を流し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に印加される電圧値の相違によって選別を行なうことを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１と同様の選別方法において、各ＰＴＣ素子に値の異なる複数の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に流れるそれぞれの電流値同士の相違によって選別を行なうことを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１と同様の選別方法において、各ＰＴＣ素子に値の異なる複数の電流を流し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に印加されるそれぞれの電圧値同士の相違によって選別を行なうことを特徴としている。
【００１２】
ここで本発明において、略熱平衡状態に達した時とは、所定の電圧を印加した後に電流値の変化がほぼ無くなった状態を意味する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明に係る選別方法によれば、各ＰＴＣ素子に電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に流れる電流値の相違によって選別するようにしたので、ＰＴＣ素子の基本特性である電流−電圧特性の違いを利用して混入した異種部品を容易にかつ確実に見分けることができ、部品管理の効率を高めることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、各ＰＴＣ素子に所定の電流を流し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に印加される電圧値の相違によって選別するようにしたので、請求項１と同様にＰＴＣ素子の電流−電圧特性の違いを利用して混入した異種部品を容易にかつ確実に見分けることができる。
【００１５】
請求項３の発明では、各ＰＴＣ素子に値の異なる複数の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子のそれぞれの電流値同士の相違によって特性を選別するようにしたので、選別精度を高めることができ、部品管理の効率をより一層高めることができる。
【００１６】
請求項４の発明では、各ＰＴＣ素子に値の異なる複数の電流を流し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子のそれぞれの電圧値同士の相違によって特性を選別するようにしたので、請求項３と同様に選別精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１ないし図３は、本発明の第１実施形態によるＰＴＣ素子の選別方法を説明するための図であり、図１はＰＴＣ素子の電流−電圧特性図、図２はＰＴＣ素子の斜視図、図３は各ＰＴＣ素子の抵抗温度特性図である。
【００１９】
本実施形態のＰＴＣ素子１は、図２に示すように、直方体状の半導体磁器１ａ内に内部電極（不図示）を埋設し、各内部電極を半導体磁器１ａの両端部に形成された外部電極２，２に接続した構造のものであり、素子サイズは、例えばＬ×Ｗ×Ｔがそれぞれ１．６×０．８×０．８ｍｍで、両外部電極幅が０．４ｍｍである。
【００２０】
そして異なる抵抗温度特性を有する２つのＰＴＣ素子の選別は、各ＰＴＣ素子に所定の電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時に該各ＰＴＣ素子に流れる電流値の違いによって行なわれる。
【００２１】
具体例として、図３に示すＣＰ＝１００±５℃のＰＴＣ素子（破線参照）Ａと、ＣＰ＝１２０±５℃のＰＴＣ素子（実線参照）Ｂとの選別を行なう場合について説明する。
【００２２】
図１に示すように、各ＰＴＣ素子Ａ，ＢにＤＣ電圧を５Ｖ／ｍｉｎのスピードで増加させつつ印加し、この時に流れる電流を電流計で測定する。そして電圧値が１５Ｖに達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの電流値を読み取り、この時の電流値が７ｍＡ又は９．５ｍＡの何れになるかで何れのＰＴＣ素子であるかを見分ける。即ち、ＰＴＣ素子Ａの場合は１５Ｖを印加すると７ｍＡで略熱平衡状態に達し、ＰＴＣ素子Ｂの場合は９．５ｍＡで略熱平衡状態に達する。なお、略熱平衡状態に達するとは、所定の電圧を印加した後、電流値の変化が略なくなった状態をいう。
【００２３】
ここで、上記印加電圧の増加速度については、静的な特性を得るには、熱平衡状態に達するか、あるいは、ある程度熱平衡状態に近い状態まで通電を続ける必要があることから、５Ｖ／ｍｉｎ以下とするのが好ましい。
【００２４】
本実施形態によれば、各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの電流値を読み取り、この電流値の相違によって選別するようにしたので、ＰＴＣ素子の基本特性である電流−電圧特性の違いを利用して混入した異種部品を容易にかつ確実に見分けることができ、部品管理の効率を高めることができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、異種混入したＰＴＣ素子を選別するようにしたが、本発明の選別方法は、ＰＴＣ素子の良否の判定にも採用することが可能である。
【実施例１】
【００２６】
本実施例１では、Ｒ２５＝４７０Ω±５０％でＣＰ＝１００±５℃のＰＴＣ素子Ａを１００００個準備し、このなかにＲ２５＝４７０Ω±５０％でＣＰ＝１２０±５℃のＰＴＣ素子Ｂを５個混入し、各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの選別を行なった。なお、Ｒ２５は２５℃における抵抗値を意味する。
【００２７】
そしてＤＣ電圧を５Ｖ／ｍｉｎのスピードで３０Ｖまで上昇させ、７ｍＡが流れたときの電圧値を測定し、電圧値ＶＡ＝１４〜１６Ｖの規格から外れた素子の選別を行なった。
【００２８】
その結果、規格から外れた素子が５個存在した。表１にこれら各素子について７ｍＡが流れたときの電圧値（Ｖ7mA ）と別途測点したキュリー温度を示す。表１から分かるように、試料番号１〜５の各素子は何れもＣＰが１２０±５℃内のＰＴＣ素子Ｂであった。この選別方法を用いることにより混入した異種部品を容易にかつ確実に選別できることが分かる。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
図４は、本発明の第２実施形態によるＰＴＣ素子の選別方法を説明するための電流−電圧特性図である。
【００３１】
本実施形態は、上述と同様の各ＰＴＣ素子Ａ，ＢにＤＣ電圧を５Ｖ／ｍｉｎのスピードで印加し、電圧値が１５Ｖに達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの電流値を読み取るとともに、電圧値が２０Ｖに達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの電流値を読み取る。そしてこの時の電流値が７ｍＡと５．５ｍＡの組み合わせで略熱平衡状態に達するか、あるいは９．５ｍＡと７．５ｍＡの組み合わせで略熱平衡状態に達するかの組み合わせの相違によってＰＴＣ素子Ａ，Ｂの何れであるかが見分けられる。
【００３２】
本実施形態では、各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂのそれぞれに値の異なる２つの電圧を印加し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂのそれぞれの電流値同士の相違によって選別したので、選別精度を高めることができ、部品管理の効率をより一層高めることができる。
【００３３】
図５は、本発明の第３実施形態によるＰＴＣ素子の選別方法を説明するための電流−電圧特性図である。
【００３４】
本実施形態では、上述の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに所定の電流を流し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの電圧値の相違によってＰＴＣ素子Ａ，Ｂの何れであるかを見分ける。
【００３５】
具体的には、上記各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに、最大電圧を２０Ｖに制限した１５ｍＡの定電流電源を接続して、その定電流となるＤＣ電圧を増加しつつ印加し、略熱平衡状態に達した時に各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに印加される電圧値をオシロスコープで測定する。この時の電圧値が７〜９Ｖとなるか、あるいは上限の２０ＶとなるかでＰＴＣ素子Ａ，Ｂの何れかであるかを見分ける。即ち、ＣＰの高い方のＰＴＣ素子Ｂの電流値が最大となる点付近の定電流を流すことによって、ＣＰの低い方のＰＴＣ素子Ａは定電流１５ｍＡを確保するために定電流電源の電圧が上がることとなる。
【実施例２】
【００３６】
本実施例２では、ＰＴＣ素子Ａを１００００個準備し、このなかにＰＴＣ素子Ｂを５個混入し、各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの選別を行なった。そして上記第３実施形態と同様の測定条件で規格２０Ｖ以外の素子を選別した。
【００３７】
その結果、規格２０Ｖから外れた素子が５個存在した。表２にこれら各素子について１５ｍＡの定電流電源に接続したときの電流値（Ｖ15mA）と別途測定したキュリー温度を示す。表２から分かるように、試料番号１1 〜1 ５の各素子は何れもＣＰが１２０±５℃内のＰＴＣ素子Ｂであった。
【００３８】
このように本実施例２によれば、各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂに所定の電流を流し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子Ａ，Ｂの電圧値を読み取り、この電圧値の相違によって特性を選別するようにしたので、混入した異種部品を容易にかつ確実に見分けることができ、部品管理の効率を高めることができる。
【００３９】
【表２】
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【００４０】
図６は、本発明の第４実施形態によるＰＴＣ素子の選別方法を説明するための電流−電圧特性図である。
【００４１】
本実施形態では、上述のＰＴＣ素子Ａ，ＢにＣＰ＝８０±５℃のＰＴＣ素子Ｃを加え、各ＰＴＣ素子Ａ〜Ｃを選別する場合を説明する。
【００４２】
上記各ＰＴＣ素子Ａ〜Ｃに、最大電圧を２０Ｖに制限した１５ｍＡおよび１０ｍＡの定電流電源を接続し、その定電流となるＤＣ電圧を増加しつつ印加し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子Ａ〜Ｃに印加される電圧値をオシロスコープで測定する。定電流１５ｍＡの時の電圧値が７〜９Ｖとなるか、あるいは上限の２０Ｖとなるかで見分けるとともに、定電流１０ｍＡの時の電圧値が６〜８Ｖ又は７〜９Ｖとなるか、あるいは上限の２０Ｖとなるかで見分ける。即ち、定電流１５ｍＡを流すと、ＰＴＣ素子Ｂの場合は電圧値が規格の７〜９Ｖとなるのに対して、ＰＴＣ素子Ａ，Ｃは上限の２０Ｖとなる。一方、定電流１０ｍＡを流すと、ＰＴＣ素子Ｂの場合は電圧値が規格の６〜８Ｖ、ＰＴＣ素子Ａの場合は７〜９Ｖとなるのに対して、ＰＴＣ素子Ｃの場合は上限の２０Ｖとなっている。
【００４３】
このように本実施形態によれば、各ＰＴＣ素子Ａ〜Ｃに値の異なる２つの定電流を流し、略熱平衡状態に達した時の各ＰＴＣ素子Ａ〜Ｃのそれぞれの電圧値の相違によって特性を選別したので、選別精度を高めることができ、部品管理の効率をより一層高めることができる。
【実施例３】
【００４４】
本実施例３では、ＰＴＣ素子Ａを１００００個準備し、このなかにＰＴＣ素子ＢとＰＴＣ素子Ｃをそれぞれ５個混入し、各ＰＴＣ素子Ａ〜Ｃの選別を行なった。そして定電流１５ｍＡの測定条件で規格２０Ｖ以外の素子を選別するとともに、定電流１０ｍＡの測定条件で規格２０Ｖの素子を選別した。
【００４５】
その結果、定電流１５ｍＡの測定条件で規格２０Ｖから外れた素子は５個存在した。表３にこれら各素子について１５ｍＡの定電流電源に接続したときの電流値（Ｖ15mA）と別途測定したキュリー温度を示す。表３から分かるように、試料番号2 １〜2 ５の各素子は何れもＣＰが１２０±５℃内のＰＴＣ素子Ｂであった。一方、定電流１０ｍＡの測定条件で規格２０Ｖから外れた素子は５個存在した。表４にこれら各素子について１０ｍＡの定電流電源に接続したときの電流値（Ｖ10mA）と別途測定したキュリー温度を示す。表４から分かるように、試料番号３１〜3 ５の各素子は何れもＣＰが８０±５℃内のＰＴＣ素子Ｃであった。
【００４６】
【表３】
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【００４７】
【表４】
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【００４８】
ここで、上記各実施形態では、ＰＴＣ素子の静特性である電流−電圧特性を利用して選別を行なうようにしたが、本発明では、上述の選別方法に加えて以下の動特性又はキュリー温度，抵抗温度特性を利用した選別方法を組み合わせることも可能である。
【００４９】
動特性による選別方法には、（１）各ＰＴＣ素子に電流が十分減衰する所定の電圧を印加し、上記各ＰＴＣ素子が所定の電流値に至る時間の相違によって各ＰＴＣ素子の特性を選別する。（２）各ＰＴＣ素子に電流が十分減衰する所定の電圧を印加し、所定の時間を経過した時の電流値の相違によって上記各ＰＴＣ素子の特性を選別する。（３）各ＰＴＣ素子が複数の所定の電流値に至るそれぞれの時間の相違によって上記各ＰＴＣ素子の特性を選別する。（４）各ＰＴＣ素子に電流が十分に減衰する所定の電圧を印加し、複数の所定の時間を経過した後のそれぞれの電流値の相違によって上記各ＰＴＣ素子の特性を選別する。（５）各ＰＴＣ素子に電流が十分に減衰する複数の所定の電圧を印加し、上記各ＰＴＣ素子が所定の電流値に至るそれぞれの時間の相違によって各ＰＴＣ素子の特性を選別する。（６）各ＰＴＣ素子に電流が十分に減衰する複数の所定の電圧を印加し、所定の時間を経過した時のそれぞれの電流値の相違によって上記各ＰＴＣ素子の特性を選別する、等の方法が採用できる。
【００５０】
またキュリー温度，抵抗温度特性による選別方法には、（１) 各ＰＴＣ素子に電圧を印加して該各ＰＴＣ素子の自己発熱によって抵抗値を上昇させ、所定の抵抗値になった時の上記各ＰＴＣ素子の抵抗値及び温度を測定し、該各ＰＴＣ素子のキュリー温度の相違によって特性を選別する。（２）各ＰＴＣ素子に印加する電圧を可変させ、該各ＰＴＣ素子の自己発熱によって抵抗値を上昇させ、一定時間経過後における上記各ＰＴＣ素子の温度を測定し、該各ＰＴＣ素子のキュリー温度の相違によって特性を選別する、等の方法が採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態によるＰＴＣ素子の選別方法を説明するための電流−電圧特性を示す図である。
【図２】上記実施形態に採用したＰＴＣ素子の斜視図である。
【図３】上記各ＰＴＣ素子の抵抗温度特性を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態による選別方法を説明するための電流−電圧特性を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態による選別方法を説明するための電流−電圧特性を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態による選別方法を説明するための電流−電圧特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      ＰＴＣ素子
Ａ      ＣＰ１００±５℃のＰＴＣ素子
Ｂ      ＣＰ１２０±５℃のＰＴＣ素子
Ｃ      ＣＰ８０±５℃のＰＴＣ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005243826.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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