(57)【要約】      （修正有）【課題】  温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値をロスなく、かつ短時間に推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法を提供する。【解決手段】熱操作前の所定温度における有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定し、あらかじめ定められた上記情報と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値との相関関係に基づいて、上記熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、
前記熱操作前の有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報を測定する測定工程と、
前記測定された抵抗値に関する情報と、あらかじめ定められた、前記熱操作前の抵抗値に関する情報と前記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて前記有機質PTCサーミスタの前記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程と、
を含む、有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２】
前記有機質PTCサーミスタは、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、前記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記測定工程において、前記熱操作前の有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定し、
前記推定工程において、前記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値０．００５２Ωとに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項１記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項３】
前記有機質PTCサーミスタは、金属により形成されたリード端子を一対用意し、前記リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記測定工程において、前記熱操作前の有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定し、
前記推定工程において、前記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値０．００７８Ωとに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項１記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項４】
前記有機質PTCサーミスタは、第１の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の温度が増加し、前記第１の電圧範囲よりも高い第２の電圧範囲では、印加電圧を上げても熱平衡時の温度がほぼ一定に維持される性質を有し、
前記測定工程では、前記第１の電圧範囲に対応する熱平衡温度の範囲内で前記有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項５】
温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、
所定の電圧を印加して熱平衡となった時の前記有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値を測定する測定工程と、
前記測定された抵抗値又は電流値と、あらかじめ定められた、前記熱平衡となった時の抵抗値又は電流値と前記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて前記有機質PTCサーミスタの前記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程と、
を含む、有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項６】
前記有機質PTCサーミスタは、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、前記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記推定工程において、前記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値３７．５Ωとに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項５記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項７】
前記有機質PTCサーミスタは、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、前記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記推定工程において、前記測定された電流値と、電流値の閾値１１２ｍAとに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項５記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項８】
前記有機質PTCサーミスタは、金属により形成されたリード端子を一対用意し、前記リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記推定工程において、前記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値２４．７Ωとに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項５記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項９】
前記有機質PTCサーミスタは、金属により形成されたリード端子を一対用意し、前記リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記推定工程において、前記測定された電流値と、電流値の閾値１７０ｍAとに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項５記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１０】
前記有機質PTCサーミスタは、第３の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が上昇し、前記第３の電圧範囲よりも高い第４の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する性質を有し、
前記所定の電圧は、前記第４の電圧範囲内であることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１１】
温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、
前記有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの前記有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を測定する測定工程と、
前記測定された抵抗値又は電流値の変化に関する情報と、あらかじめ定められた、前記熱平衡に達するまでの抵抗値又は電流値の変化に関する情報と前記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて前記有機質PTCサーミスタの前記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程と、
を含む、有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１２】
前記抵抗値又は電流値の変化に関する情報は、前記抵抗値が、前記印加を開始した時の抵抗値に対して所定の倍率となるまで増加するのに要した時間、又は、前記電流値が、前記印加を開始した時の電流値に対して所定の割合となるまで減少するのに要した時間であることを特徴とする、請求項１１記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１３】
前記有機質PTCサーミスタは、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、前記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記所定の倍率は２倍又は前記所定の割合は１／２であり、前記推定工程において、前記測定された前記時間と、時間の閾値０．８７秒とに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項１２記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１４】
前記有機質PTCサーミスタは、金属により形成されたリード端子を一対用意し、前記リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記所定の倍率は２倍又は前記所定の割合は１／２であり、前記推定工程において、前記測定された前記時間と、時間の閾値０．３秒とに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項１２記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１５】
前記測定工程前の前記有機質PTCサーミスタの抵抗値を測る工程を含み、前記抵抗値又は電流値の変化に関する情報は、前記熱平衡時における前記有機質PTCサーミスタの抵抗値と、前記測定工程前の前記有機質PTCサーミスタの抵抗値との差を、前記有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの時間で割った値である動作速度であることを特徴とする、請求項１１記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１６】
前記有機質PTCサーミスタは、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、前記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記推定工程において、前記測定された動作速度と、動作速度の閾値４５．５Ω／秒とに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項１５記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１７】
前記有機質PTCサーミスタは、金属により形成されたリード端子を一対用意し、前記リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものであって、
前記推定工程において、前記測定された動作速度と、動作速度の閾値６０Ω／秒とに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項１５記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１８】
前記有機質PTCサーミスタは、第３の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が上昇し、前記第３の電圧範囲よりも高い第４の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する性質を有し、
前記所定の電圧は、前記第４の電圧範囲内であることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項１９】
温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、
前記有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後に前記電圧の印加を停止し、停止後に冷却される前記有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を測定する冷却変化測定工程と、
前記測定された抵抗値の変化に関する情報と、あらかじめ定められた、前記電圧の印加を停止した後の抵抗値の変化に関する情報と前記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて前記有機質PTCサーミスタの前記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程と、
を含む、有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２０】
前記抵抗値の変化に関する情報は、前記停止後所定時間経過時点の抵抗値である、請求項１９記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２１】
前記抵抗値の変化に関する情報は、前記停止時の抵抗値と、前記停止後所定時間経過時点の抵抗値と、の比である、請求項１９記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２２】
前記推定工程において、前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後１５秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０３５と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後２０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０２６と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後３０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０２０と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後４０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１８と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後５０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１７と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後６０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１６と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後３００秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１６０と、又は、
前記測定された前記停止時の抵抗値と前記停止後６００秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１５８とに基づいて、前記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断する請求項２１記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２３】
前記冷却変化測定工程前の前記有機質PTCサーミスタの抵抗値を測る工程を含み、前記抵抗値の変化に関する情報は、前記冷却変化測定工程前の有機質PTCサーミスタの抵抗値と、前記停止後所定時間経過時点の抵抗値と、の比である、請求項１９記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２４】
前記熱平衡状態時の前記有機質PTCサーミスタの抵抗値を測る工程を含み、前記抵抗値の変化に関する情報は、前記熱平衡状態時の有機質PTCサーミスタの抵抗値と、前記停止後所定時間経過時点の抵抗値と、の比である、請求項１９記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【請求項２５】
前記有機質PTCサーミスタは、第３の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が上昇し、前記第３の電圧範囲よりも高い第４の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する性質を有し、
前記所定の電圧は、前記第４の電圧範囲内であることを特徴とする、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
PTCサーミスタとは、温度を上昇させていくと急激に抵抗の上昇率が増加する特性をもつ物質である。なかでも、結晶性重合体に導電性粒子を分散させた有機質PTCサーミスタはこの分野では公知である。
【０００３】
この特性は、結晶性重合体がある所定の温度で相転移を起こして結晶質から非晶質に変化する際、急激な体積膨張を示し、その中に分散された導電性粒子同士の間隔が押し広げられて導電経路が切断されるために生じるものと考えられている。
【０００４】
この特性を活かして、有機質PTCサーミスタをモーター、トランスなどと熱的に接続させておき、それらの温度が異常に上昇したときに上記有機質PTCサーミスタの抵抗の増加によって電流を抑制または遮断する過熱保護装置として活用することができる。
【０００５】
また、電気回路の中に有機質PTCサーミスタを接続しておくと、もし過電流が回路内に流れた場合、ジュール熱が発生して上記有機質PTCサーミスタの温度が上昇してその抵抗値が増加し、電流を抑制もしくは遮断することができる。すなわち、上記有機質PTCサーミスタはヒューズに似た過電流安全保護装置として活用することができる。
【０００６】
なお、温度を徐々に上昇させたとき、有機質PTCサーミスタの抵抗値が急激に上昇し始める温度は、その材料の種類や組成によって異なる。これにより、例えば、結晶性重合体の部分を、高分子や低分子などの有機化合物を混合成して作製し、その混合比を変えることによって、目的にあった温度特性をもつサーミスタを作製することが可能である。
【０００７】
有機質PTCサーミスタはさらに、ある所定の温度以上になって急激に抵抗値が上昇した後、温度が下降して常温に戻ると昇温前の抵抗値にほぼ復帰する特性を備えている。そのため、上記有機質PTCサーミスタをヒューズと同様に用いた場合、繰り返し使用が可能となり、素子の交換を必要としない。この抵抗値の復帰特性を利用して、回路内における様々な自己制御機能が導き出されており、有機質PTCサーミスタは多くの電気機器に使用されている。
【０００８】
しかしながら、製造された有機質PTCサーミスタにおいて、同一材料を用いて製造した場合でも、材料の混合状態における不均一等の影響により、昇温降温動作後の抵抗値がこの動作前の値に戻りにくいものが生じるという問題点がある。
【０００９】
そしてこのような有機質PTCサーミスタに対して温度の上昇、下降を繰り返すと、有機質PTCサーミスタの抵抗値がますます高くなり、消費電力が増加していくため、携帯電話などの小型機器に搭載する場合には大きな問題となる。このため、有機質PTCサーミスタにおいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値がどの程度となるかをあらかじめ把握する必要がある。
【００１０】
従来、このような抵抗値を把握する試験方法として、熱衝撃試験後の抵抗値を測定する方法が知られている。
【００１１】
具体的には、有機質PTCサーミスタに対して低温槽と高温槽との間を入れ替える熱操作を交互に繰り返し、その後に常温での抵抗値を測定して、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値を得る温度変化試験方法（非特許文献１）がある。製品規格に特に規定がない場合、例えば低温槽を０℃、高温槽を１００℃、各槽の放置時間を３時間とすることができる。上記の昇温と降温のサイクルの回数（２回以上）は、有機質PTCサーミスタを搭載する電子機器に要求される性能や寿命により異なる。
【００１２】
これらの試験方法では、試料を過酷な温度環境に長時間さらすため、上記方法で試験された有機質PTCサーミスタを再利用することは極めて困難となる。それゆえ工業上ではロットごとにサンプルを抽出して検査を行う場合が多い。また、これらの試験方法はかなりの試験時間を要する。
【非特許文献１】JIS C0025
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年ではより有機質PTCサーミスタの信頼性の向上が求められている。そして検査の精密度を上げるためにサンプル抽出率を上げ、全数検査することが望まれる。しかしながら、従来の試験方法では試験後、サンプルを再利用することが困難であるため、検査割合を上げるとロスが増加し、検査の精密度を高めることが難しかった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定するものであって、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値をロスなく、かつ短時間に推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上記の問題点を解決すべく鋭意研究した。その結果、有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報、所定の電圧を印加して熱平衡となった時の有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値、有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報、又は、有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後に上記電圧の印加を停止し、停止後に冷却される上記有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報のパラメーターと、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値との間に相関関係が得られることを見出した。これにより、上記パラメーターを測定し、これと上記相関関係とを対照して、熱操作後の抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
即ち、本発明の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法は、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、上記熱操作前の有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報を測定する測定工程と、上記測定された抵抗値に関する情報と、あらかじめ定められた、上記熱操作前の抵抗値に関する情報と上記熱操作後の抵抗値との相関関係とに基づいて上記有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、有機質PTCサーミスタの抵抗値を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値が推定できる。このため、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【００１８】
ここで、上記測定工程において、上記熱操作前の有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定することが好ましい。これにより、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値をより好適に推定することができる。
【００１９】
このとき、上記有機質PTCサーミスタが、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、上記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記推定工程において、上記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値０．００５２Ωとに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。
【００２０】
一方、上記有機質PTCサーミスタが、金属により形成されたリード端子を一対用意し、リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記推定工程において、上記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値０．００７８Ωとに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。これらにより、上記閾値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【００２１】
ここで、上記有機質PTCサーミスタは、第１の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の温度が増加し、上記第１の電圧範囲よりも高い第２の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の温度がほぼ一定になる性質を有し、上記測定工程では、上記第１の電圧範囲に対応する熱平衡温度の範囲内で有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定することが好ましい。
【００２２】
これによれば、いわゆる、トリップ前の低抵抗状態で有機質PTCサーミスタの抵抗値が測定されるので、より簡易に有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を推定することができる。
【００２３】
また、本発明の他の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法は、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、所定の電圧を印加して熱平衡となった時の上記有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値を測定する測定工程と、上記測定された抵抗値又は電流値と、あらかじめ定められた、上記熱平衡となった時の抵抗値又は電流値と上記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて上記有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程とを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、所定の電圧を印加して熱平衡となった時の有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値が推定できる。このため、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【００２５】
このとき、上記有機質PTCサーミスタが、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、上記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記推定工程において、上記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値３７．５Ωとに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。また、この場合、上記推定工程において、上記測定された電流値と、電流値の閾値１１２ｍAとに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断してもよい。
【００２６】
一方、上記有機質PTCサーミスタが、金属により形成されたリード端子を一対用意し、リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記推定工程において、上記測定された抵抗値と、抵抗値の閾値２４．７Ωとに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。また、この場合、上記推定工程において、上記測定された電流値と、電流値の閾値１７０ｍAとに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断してもよい。これらにより、上記閾値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【００２７】
ここで、上記有機質PTCサーミスタは、第３の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が上昇し、上記第３の電圧範囲よりも高い第４の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する性質を有し、上記所定の電圧は、上記第４の電圧範囲内であることが好ましい。
【００２８】
これによれば、温度上昇における抵抗値の上昇率が大きい状態、すなわち、いわゆるトリップ後での有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値が測定されるので、精度の高い相関関係が得られ、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を精度よく推定することができる。
【００２９】
また、本発明のさらに他の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法は、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、上記有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの上記有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を測定する測定工程と、上記測定された抵抗値又は電流値の変化に関する情報と、あらかじめ定められた、上記熱平衡に達するまでの抵抗値又は電流値の変化に関する情報と上記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて上記有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程とを含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定できる。このため、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【００３１】
ここで、上記抵抗値又は電流値に関する情報は、上記抵抗値が、上記印加を開始した時の抵抗値に対して所定の倍率となるまで増加するのに要した時間、又は、上記電流値が、上記印加を開始した時の電流値に対して所定の割合となるまで減少するのに要した時間であることが好ましい。
【００３２】
これによれば、有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値が電圧印加時から所定の倍率又は割合になるまでに要した時間が測定されるので、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値をより好適に推定することができる。
【００３３】
このとき、上記有機質PTCサーミスタが、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、上記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記所定の倍率は２倍又は上記所定の割合は１／２であり、上記推定工程において上記測定された上記時間と、時間の閾値０．８７秒とに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。
【００３４】
一方、上記有機質PTCサーミスタが、金属により形成されたリード端子を一対用意し、リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記所定の倍率は２倍又は上記所定の割合は１／２であり、上記推定工程において、上記測定された上記時間と、時間の閾値０．３秒とに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。これらにより、上記閾値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【００３５】
ここで、上記測定工程前の上記有機質PTCサーミスタの抵抗値を測る工程を含み、上記抵抗値又は電流値の変化に関する情報は、上記熱平衡時における上記有機質PTCサーミスタの抵抗値と、上記測定工程前の上記有機質PTCサーミスタの抵抗値との差を、上記有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの時間で割った値である動作速度であることが好ましい。
【００３６】
これによれば、有機質PTCサーミスタの動作速度が測定されるので、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値をより好適に推定することができる。
【００３７】
このとき、上記有機質PTCサーミスタが、サーミスタ素体の表裏面に金属層をそれぞれ形成した後、上記金属層の表面にリード端子をはんだ材によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記推定工程において、上記測定された動作速度と、動作速度の閾値４５．５Ω／秒とに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。
【００３８】
一方、上記有機質PTCサーミスタが、金属により形成されたリード端子を一対用意し、リード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合してなるものである場合は、上記推定工程において、上記測定された動作速度と、動作速度の閾値６０Ω／秒とに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。これらにより、上記閾値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【００３９】
また、上記有機質PTCサーミスタは、第３の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が上昇し、上記第３の電圧範囲よりも高い第４の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する性質を有し、上記所定の電圧は、上記第４の電圧範囲内であることが好ましい。
【００４０】
これによれば、温度上昇における抵抗値の上昇率が大きい状態、すなわち、いわゆるトリップ後で熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報が測定されるので、精度の高い相関関係が得られ、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を精度よく推定することができる。
【００４１】
本発明のさらにまた他の有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法は、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を推定する有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法であって、上記有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後に上記電圧の印加を停止し、停止後に冷却される上記有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を測定する冷却変化測定工程と、上記測定された抵抗値の変化に関する情報と、あらかじめ定められた、上記電圧の印加を停止した後の抵抗値の変化に関する情報と上記熱操作後の抵抗値との相関関係と、に基づいて上記有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を推定する推定工程とを含むことを特徴とする。
【００４２】
本発明によれば、電圧印加停止後に冷却される有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値が推定できる。このため、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【００４３】
ここで、上記抵抗値の変化に関する情報は、上記停止後所定時間経過時点の抵抗値であることが好ましい。
【００４４】
これによれば、電圧印加停止後に冷却される有機質PTCサーミスタにおける抵抗値の変化に関する情報が測定されるので、より好適に有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗を推定することができる。
【００４５】
また、上記抵抗値の変化に関する情報は、上記停止時の有機質PTCサーミスタの抵抗値と、上記停止後所定時間経過時点の抵抗値との比でもよい。
【００４６】
これによれば、電圧印加停止後に冷却される有機質PTCサーミスタにおける抵抗値の変化に関する情報が測定されるので、より好適に有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗を推定することができる。このとき、上記推定工程において、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後１５秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０３５と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後２０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０２６と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後３０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０２０と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後４０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１８と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後５０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１７と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後６０秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１６と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後３００秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１６０と、又は、上記測定された上記停止時の抵抗値と上記停止後６００秒後の抵抗値との比と、比の閾値０．０１５８とに基づいて、上記熱操作後の抵抗値が熱信頼性の基準範囲内か否かを判断することが好ましい。これにより、上記値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【００４７】
さらにまた、冷却変化測定工程前の上記有機質PTCサーミスタの抵抗値を測る工程を含み、上記抵抗値の変化に関する情報は、冷却変化測定工程前の有機質PTCサーミスタの抵抗値と、上記停止後所定時間経過時点の抵抗値との比でもよい。
【００４８】
これによれば、電圧印加停止後に冷却される有機質PTCサーミスタにおける抵抗値の変化に関する情報が測定されるので、より好適に有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗を推定することができる。
【００４９】
また、上記有機質PTCサーミスタは、第３の電圧範囲では印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が上昇し、上記第３の電圧範囲よりも高い第４の電圧範囲では、印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する性質を有し、上記所定の電圧は、上記第２の電圧範囲内が好ましい。
【００５０】
これによれば、温度上昇における抵抗値の上昇率が大きい状態、すなわち、いわゆるトリップ後での上記のようなパラメーターが測定されるので、精度の高い相関関係が得られ、有機質PTCサーミスタの上記熱操作後の抵抗値を精度よく推定することができる。
【発明の効果】
【００５１】
これにより、ロスなく短時間で有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験をすることができ、高い熱信頼性の有機質PTCサーミスタを低コストで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明に係る有機質PTC（Positive Temperature Coefficient：正温度係数）サーミスタの熱信頼性試験方法の好適な実施形態について、詳細に説明する。
【００５３】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法について説明する。この方法は、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作の前後での有機質PTCサーミスタの熱操作後の抵抗値を推定するものである。
【００５４】
はじめに、本実施形態において温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値を推定する対象となる有機質PTCサーミスタの構造の一例について説明する。
【００５５】
図１（a）に示すように、有機質PTCサーミスタ１は平板上のサーミスタ素体１０と、サーミスタ素体１０の両面を挟み込む２枚のニッケル端子板（リード端子）１２、１２とを有するものである。詳しくは図１（b）のように、サーミスタ素体１０の両表面にニッケル箔（金属層）１４が形成され、これらのニッケル箔１４とニッケル端子板１２とがはんだ１６で各々接着されているものである。ただし、サーミスタ素体１０の種類によってはニッケル箔１４及びはんだ１６を必要としなくてもよい。
【００５６】
サーミスタ素体１０は、高分子マトリックスを含む結晶性重合体と、電子伝導性を有する導電性粒子とを含む成形体である。ここで、サーミスタ素体１０に含有される高分子マトリックスとしては、例えば、分子量（数平均分子量）が１００００〜４０００００、好ましくは１０００００〜２０００００であるオレフィン系高分子化合物を使用できる。例えば、このオレフィン系高分子化合物としてはその融解開始温度が８５〜９５℃であることが好ましい。また、サーミスタ素体に含有される導電性粒子としては、平均粒子径１００〜２０００ｎｍのニッケル粉末等の金属微粉末、カーボンブラックなどが挙げられる。
【００５７】
ここで、上記の結晶性重合体には、さらに低分子有機化合物が含まれることが好ましい。これにより、サーミスタ素体１０は大きな抵抗変化率を得ることができる。なお、有機質PTCサーミスタの特性についての説明は後述する。具体的に低分子有機化合物としては、例えば分子量が１００〜３０００、好ましくは５００〜１０００であるポリエチレン又はポリプロプロピレンが挙げられる。
【００５８】
サーミスタ素体１０は、結晶性重合体と導電性素子をミルに投入して加熱混成する第１の工程と、さらに電子線等で結晶性重合体の高分子の架橋反応を進行させ、その混成物を安定化させる第２の工程とを経て製造することができる。
【００５９】
この有機質PTCサーミスタ１の製造方法としては、例えば以下の２つの手法が挙げられる。第一の手法は、最初にサーミスタ素体１０の表裏面にニッケル箔１４をスパッタや圧着等により形成した後、サーミスタ素体１０上のニッケル箔１４表裏面にはんだ１６でニッケル端子板１２をそれぞれ接合する方法（以下、「第一の手法」という。）である。
【００６０】
また、第二の手法は、最初にニッケル端子板１２とニッケル箔１４とをはんだ１６で接合した後、ニッケル端子板１２に接合されたニッケル箔１４をサーミスタ素体１０の表裏面に圧着によりそれぞれ接合する方法（以下、「第二の手法」という。）である。この場合、ニッケル箔１４とサーミスタ素体１０との圧着を、はんだ１６の溶融温度（約２００℃）よりも低い１５０℃程度の温度で行えるため、サーミスタ素体１０が受ける熱による衝撃や劣化を抑えて作製することができる。これにより、第二の手法では、第一の手法に比べてより信頼性の高い有機質PTCサーミスタを作製することができる。
【００６１】
また、有機質PTCサーミスタの構造の他の例として、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、サーミスタ素体３０の表裏面に、例えばニッケルメッキなどにより形成したニッケルなどの金属端子板（リード端子）３２によって接合された有機質PTCサーミスタ３が挙げられる。
【００６２】
この有機質PTCサーミスタ３の製造方法としては、最初に金属端子板３２をメッキ等により形成した後、金属端子板３２をサーミスタ素体３０の表裏面に圧着によりそれぞれ接合する方法（以下、「第三の手法」という。）が挙げられる。この場合、上述の第二の手法と同様に、サーミスタ素体３０が受ける熱による衝撃や劣化を抑えて作製することができるため、有機質PTCサーミスタの信頼性を高めることができる。更に、金属端子板３２をメッキにより形成する際、その表面が粗面化するように行うことにより、サーミスタ素体３０の表裏面と金属端子板３２との接合強度を高めることができる。
【００６３】
なお、第二の手法及び第三の手法で作製された有機質PTCサーミスタは、金属により形成された一対のリード端子をサーミスタ素体の表裏面に圧着によりそれぞれ接合したものとなる。
【００６４】
次に、このような有機質PTCサーミスタの特性を説明する。
【００６５】
有機質PTCサーミスタは、温度を上昇させていくと急激に抵抗の上昇率が増加する特性を有する物質である。有機質PTCサーミスタの温度―抵抗値特性の一例を図３に示す。
【００６６】
また、有機質PTCサーミスタに電圧を印加することで、ジュール熱を与えることができる。図４には有機質PTCサーミスタに電圧を印加したときの、熱平衡時における有機質PTCサーミスタの温度特性の一例を示す。ここでは２つの領域が存在し、第１の電圧範囲V1では印加電圧を上げると熱平衡時の温度が増加し、第２の電圧範囲V2では、印加電圧を上げると熱平衡時の温度がほぼ一定になる。
【００６７】
また、有機質PTCサーミスタに印加した電圧と、その熱平衡時の電流i、電力p、抵抗rとの一例を図５に示す。図中、黒菱形印は熱平衡時の電流i、黒三角印は熱平衡時の電力p、黒四角印は熱平衡時の抵抗rを示してある。ここで、印加電圧を上げると熱平衡時の電流iが上昇し、電力pが上昇し、抵抗rがほぼ一定となる第３の電圧範囲V3と、印加電圧を上げると熱平衡時の電流iが低下し、電力pがほぼ一定となり、抵抗rが上昇する第４の電圧範囲V4との、２つの領域が存在する。
【００６８】
更に、有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後に通電を停止して温度を冷却させたときの、有機質PTCサーミスタにおける抵抗値の時間変化の例を図６に示す。通電開始時T0よりジュール熱による温度の上昇によって有機質PTCサーミスタの抵抗値がR0から熱平衡状態のR1まで上昇する。その後、通電停止時T1より冷却によって有機質PTCサーミスタの抵抗値が降下していき、通電開始時の抵抗値R0に復帰していく。
【００６９】
次に、本実施形態に係る試験方法について説明する。
【００７０】
本実施形態においては、まず複数の有機質PTCサーミスタにおいて、常温での抵抗値Raと、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbとを測定し、これらの相関関係を取得する。続いて、推定対象の有機質PTCサーミスタの抵抗値Raを測定し、相関関係に基づいて、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する。ここで、相関関係は高分子マトリクスの種類、比率等によって異なる場合があるので、有機質PTCサーミスタの同一種類ごとに取得することが好ましい。
【００７１】
はじめに、相関関係の取得方法について説明する。
【００７２】
まず、有機質PTCサーミスタ１（又は有機質PTCサーミスタ３）の同一種類の試料を複数個用意して、抵抗計２０を有する回路A（図７）に接続し、常温での抵抗値Raを各々測定する。
【００７３】
この抵抗計２０としては、デジタルマルチメーターを用いることが好ましい。デジタルマルチメーターは、試料に所定の電流を流し試料に発生する電圧を測定し、抵抗値換算する装置である。抵抗計２０は試料に随時微小な電流を流しているため、他の電源は不要である。なお、抵抗計２０より流れる電流は、非常に微小であり、有機質PTCサーミスタの温度をほとんど上昇させない。
【００７４】
また、抵抗計２０は、上記の微小電流を試料に流す回路と試料の電圧を測定する回路とが独立した４端子法を有すると測定精度が増し、より好ましい。また、抵抗計２０を用いて試料の抵抗値Raを測定する際は、事前に金メッキニッケル箔などに接続して零点補正を行う必要がある。
【００７５】
ここで所定の温度は、図４における印加電圧を上げると熱平衡時の温度が増加する第１の電圧範囲V1に対応する熱平衡温度の範囲Ta内にあることが好ましい。これにより、いわゆる、トリップ前の低抵抗状態で有機質PTCサーミスタの抵抗値が測定されるので、より簡易に試料の抵抗値Raを測定することができる。一般的な有機質PTCサーミスタにおいては、常温（２５℃）は通常、Ta内の温度であり、常温での有機質PTCサーミスタの抵抗値を「初期抵抗値」と呼ぶことにする。
【００７６】
次に、このようにして初期抵抗値Raが測定された複数個の同一種類の有機質PTCサーミスタの試料に対して、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作を行う。そして各々、熱操作後の有機質PTCサーミスタの常温での抵抗値Rbを抵抗計２０で測定する。
【００７７】
具体的には、有機質PTCサーミスタの試料に対して低温槽と高温槽との間を入れ替える熱操作を複数回、交互に繰り返すことにより、その試料に熱衝撃を与える。上記過程の終了後、常温（２５℃）において試料の抵抗値Rbを測定する。
【００７８】
試料を低温槽又は高温槽に放置する時間や、低温槽と高温槽との間を入れ替える熱操作の回数については、有機質PTCサーミスタを製品として使用する機器の寿命や耐性等の規格により決定されるが、前述の温度変化試験方法（非特許文献１）に準ずることが好ましい。
【００７９】
また、上記熱衝撃試験用装置としては、例えば、TSV-100st（タバイエスペック（株）製）が利用できる。
【００８０】
こうして、複数の同一種類の試料を用いて、常温での有機質PTCサーミスタの初期抵抗値Raと、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを測定し、両者の相関関係を得ることができる。ここで通常、初期抵抗値Raが高いほど抵抗値Rbが高く、初期抵抗値Raが低いほど抵抗値Rbが低いという相関関係が得られる（図８）。
【００８１】
次に、このような相関関係を用いて、同一種類の他の有機質PTCサーミスタにおける温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する方法を説明する。
【００８２】
まず、同一種類の他の有機質PTCサーミスタを抵抗計２０を有する回路Aに接続し、常温における初期抵抗値Raを測定する。この測定値と、図８における相関関係とを対照し、同一種類の他の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを推定する。
【００８３】
例えば、図８において、事前に有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが設定されている場合、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となる、有機質PTCサーミスタの初期抵抗値Raの閾値Xaを設定できる。ここで、閾値Xb以下であれば合格で閾値Xbより高ければ不合格である場合、対応する閾値Xa以下であれば合格で閾値Xaより高ければ不合格であることがわかる。
【００８４】
このように、あらかじめ定められた有機質PTCサーミスタの温度の上昇、下降を繰り返す熱操作前の抵抗値Raとこの熱操作後の抵抗値Rbとの相関関係に基づいて、抵抗値Raが測定された有機質PTCサーミスタの熱操作後の抵抗値Rbを推定している。このため、有機質PTCサーミスタの抵抗値を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbが推定できる。さらに、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【００８５】
また、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが定まっていた場合、閾値Xbに対応するRaの閾値Xaを設定することができ、測定したRaを閾値Xaと比較することにより瞬時に合格品かどうかを判断することができる。
【００８６】
このとき、第一の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１を扱う場合は、閾値Xaを０．００５２Ωとすることが好ましい。
【００８７】
一方、第二の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１を扱う場合や、第三の手法で作製された有機質PTCサーミスタ３を扱う場合は、閾値Xaを０．００７８Ωとすることが好ましい。これらにより、上記値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【００８８】
なお、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作前の有機サーミスタの抵抗値に関する情報は、抵抗値RaでなくてRaに対応する電圧値、電流値等でもよい。
【００８９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法について説明する。
【００９０】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報に代えて、所定の電圧を印加して熱平衡となった時の有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値を測定し利用する点である。
【００９１】
本実施形態においては、まず複数の有機質PTCサーミスタにおいて、所定の電圧を印加して熱平衡となった時の抵抗値Rc又は電流値Icを測定し、次に温度の上昇、下降を繰り返す熱操作を行い、熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを測定する。そして、この有機質サーミスタの抵抗値Rc又は電流値Icと抵抗値Rbの相関関係を取得する。続いて、推定対象の他の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rc又は電流値Icを測定し、あらかじめ定められた相関関係に基づいて、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する。
【００９２】
はじめに、相関関係の取得方法について説明する。
【００９３】
まず、有機質PTCサーミスタ１（又は有機質PTCサーミスタ３）の同一種類の試料を複数個用意して、定電圧電源２２及び電流計２４が直列に接続された回路B（図９）に接続し、定電圧電源２２で有機質PTCサーミスタに一定の電圧を印加して有機質PTCサーミスタの温度が熱平衡になった時の回路Bの電流値Icを電流計２４で各々測定する。このときの有機質PTCサーミスタの電流値Icを「残留電流」と呼ぶことにする。また、本実施形態における測定値は、試料に印加した電圧値を電流値Icで割ることによって得られる有機質PTCサーミスタの抵抗値Rcに換算してもよい。このときの抵抗値Rcを「動作時抵抗」と呼ぶことにする。
【００９４】
この電流計２４は、短時間における電流の素早い測定値変化を読み取ることを可能とするアナライジングレコーダーを用いることが好ましい。
【００９５】
ここで所定の電圧は、図５における印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する第４の電圧範囲V4にあることが好ましい。これにより、いわゆる、トリップ後での有機質PTCサーミスタの電流値が測定されるので、精度の高い相関関係が得られる。
【００９６】
そして、このようにして複数の同一種類の試料の有機質PTCサーミスタについて、熱平衡になった時の残留電流Ic又は動作時抵抗Rcを測定した後、これらの有機質PTCサーミスタについて、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを測定し、両者の相関関係を得る。ここで通常、残留電流Icが高いほど抵抗値Rbが大きく、残留電流Icが小さいほど抵抗値Rbが低いという相関関係が得られる（図１０）。また、動作時抵抗Rcが高いほど抵抗値Rbが低く、動作時抵抗Rcが低いほど抵抗値Rbが高いという相関関係が得られる（図１１）。
【００９７】
次に、このような相関関係を用いて、同一種類の他の有機質PTCサーミスタにおける温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する方法を説明する。
【００９８】
まず、同一種類の他の有機質PTCサーミスタを定電圧電源２２及び電流計２４が直列に接続された回路Bに接続し、一定の電圧を印加して有機質PTCサーミスタの温度が熱平衡になった時の残留電流Ic又は動作時抵抗Rcを測定する。この測定値と、図１０又は図１１における相関関係とを対照し、同一種類の他の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを推定する。
【００９９】
例えば、図１０において、事前に有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが設定されている場合、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となる、有機質PTCサーミスタの残留電流Icの閾値Xcを設定できる。ここで、閾値Xb以下であれば合格で閾値Xbより高ければ不合格である場合、対応する閾値Xc以下であれば合格で閾値Xcより高ければ不合格であることがわかる。同様に、図１１において、事前に有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが設定されている場合、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となる、有機質PTCサーミスタの動作時抵抗Rcの閾値Ycを設定できる。
【０１００】
このように、あらかじめ定められた所定の電圧を印加して有機質PTCサーミスタの温度が熱平衡となった時の電流値Ic又は抵抗値Rcと、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbとの相関関係に基づいて、電流値Ic又は抵抗値Rcが測定された有機質PTCサーミスタの熱操作後の抵抗値Rbを推定している。これにより所定の電圧を印加して有機質PTCサーミスタの温度が熱平衡となった時の抵抗値又は電流値を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbが推定できる。さらに、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【０１０１】
また、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが定まっていた場合、閾値Xbに対応するIcの閾値Xcを設定することができ、測定したIcを閾値Xcと比較することにより瞬時に合格品かどうかを判断することができる。同様に、閾値Xbに対応するRcの閾値Ycを設定することができ、測定したRcを閾値Ycと比較することにより瞬時に合格品かどうかを判断することができる。
【０１０２】
このとき、第一の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１を扱う場合は、Icの閾値Xcを１１２ｍＡとすることが好ましい。同様に、この場合、Rcの閾値Ycを３７．５Ωとすることが好ましい。
【０１０３】
一方、第二の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１を扱う場合や、第三の手法で作製された有機質PTCサーミスタ３を扱う場合は、Icの閾値Xcを１７０ｍＡとすることが好ましい。同様に、この場合、Rcの閾値Ycを２４．７Ωとすることが好ましい。これらにより、上記値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【０１０４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法について説明する。
【０１０５】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報に代えて、所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を測定し利用する点である。
【０１０６】
本実施形態においては、まず複数の有機質PTCサーミスタにおいて、所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を測定する。次に、この有機質PTCサーミスタに対して、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作を行い、熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを測定する。そして、この有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報と抵抗値Rbの相関関係を取得する。続いて、推定対象の他の有機質PTCサーミスタに対して所定の電圧を印加し、熱平衡に達するまでの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を測定し、あらかじめ定められた相関関係に基づいて、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する。
【０１０７】
はじめに、相関関係の取得方法について説明する。
【０１０８】
まず、有機質PTCサーミスタ１（又は有機質PTCサーミスタ３）の同一種類の試料を複数個用意して、定電圧電源２２及び電流計２４が直列に接続された第２実施形態と同様の回路B（図９）に接続し、定電圧電源２２で有機質PTCサーミスタに一定の電圧を印加して有機質PTCサーミスタの温度が熱平衡に達するまでの回路Bの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を電流計２４で各々測定する。
【０１０９】
ここで、所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報は、電圧を印加してから有機質PTCサーミスタの電流値が、電圧印加を開始した時の電流値I0に対して所定の割合となるまで減少するのに要した時間Tdであることが好ましい。この場合、有機質PTCサーミスタの電流値を電流計２４で随時測定することによって、電圧を印加した時刻T0から電流値が電流値I0に対して所定の割合となるまで減少するのに要した時間Tdを容易に取得できるので、簡易に時間Tdを測定することができる。このとき、電流値I0に対する所定の割合としては、図１２のように有機質PTCサーミスタの電流値が印加開始時の電流値I0に対して５０％、すなわちI0/2になることが好ましい。このとき、電圧を印加した時刻T0から電流値がI0/2になるまでに要した時間Tdを「動作時間」と呼ぶことにする。
【０１１０】
また、所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報として、電圧を印加してから有機質PTCサーミスタの抵抗値Rdが、電圧印加を開始した時の抵抗値R0に対して所定の倍率、例えば２R0に増加するまでに要した動作時間Td2等を用いてもよい。抵抗値Rdは有機質PTCサーミスタの試料に印加した電圧値を電流計２４で測定した電流値で割ることによって得られる。
【０１１１】
また、所定の電圧を印加する前にあらかじめ有機質PTCサーミスタの初期抵抗値Raを測定しておき、電圧を印加して熱平衡となった時の有機質PTCサーミスタの電流値Idの測定と、電圧を印加して熱平衡になるまでの時間、すなわち電圧印加時から電流値Id測定時までの時間Txの測定とを行い、その後、有機質PTCサーミスタの試料に印加した電圧値を電流値Idで割ることによって抵抗値Rdを算出し、RdとRaとの差をTxで割った動作速度vdを用いてもよい。
【０１１２】
ここで所定の電圧は、図５における印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する第４の電圧範囲V4にあることが好ましい。これにより、いわゆる、トリップ後での動作時間Td又はTd2、或いは動作速度vdが測定されるので、精度の高い相関関係が得られる。
【０１１３】
そして、このようにして複数の同一種類の試料の有機質PTCサーミスタについて、動作時間Td又はTd2、或いは動作速度vdを測定した後、これらの有機質PTCサーミスタについて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを測定し、両者の相関関係を得る。ここで通常、動作時間Td又はTd2が長いほど抵抗値Rbが低く、動作時間Td又はTd2が短いほど抵抗値Rbが高いという相関関係が得られる（図１３）。また、動作速度vdが速いほど抵抗値Rbが低く、動作速度vdが遅いほど抵抗値Rbが高いという相関関係が得られる（図１４）。
【０１１４】
次に、このような相関関係を用いて、同一種類の他の有機質PTCサーミスタにおける温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する方法を説明する。
【０１１５】
まず、同一種類の他の有機質PTCサーミスタを定電圧電源２２及び電流計２４を有する第２実施形態の回路Bに接続し、動作時間Td又はTd2、或いは動作速度vdを測定する。この測定値と、図１３又は図１４における相関関係とを対照し、同一種類の他の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを推定する。
【０１１６】
例えば、図１３において、事前に有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが設定されている場合、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となる、有機質PTCサーミスタの動作時間Td又はTd2の閾値Xdを設定できる。ここで、閾値Xb以下であれば合格で閾値Xbより高ければ不合格である場合、閾値Xbに対応する閾値Xd以上であれば合格で閾値Xdより低ければ不合格であることがわかる。同様に、図１４において、事前に有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるvdの閾値Ydが設定されている場合、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となる、有機質PTCサーミスタの動作速度vdの閾値Ydを設定できる。
【０１１７】
このように、あらかじめ定められた所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbとの相関関係に基づいて、有機質PTCサーミスタの熱操作後の抵抗値Rbを推定している。これにより所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの有機質PTCサーミスタの抵抗値又は電流値の変化に関する情報を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbが推定できる。さらに、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【０１１８】
また、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが定まっていた場合、閾値Xbに対応するTd又はTd2の閾値Xdを設定することができ、測定したTd又はTd2を閾値Xdと比較することにより瞬時に合格品かどうかを判断することができる。同様に、閾値Xbに対応するvdの閾値Ydを設定することができ、測定したvdを閾値Ydと比較することにより瞬時に合格品かどうかを判断することができる。このとき、Td又はTd2の閾値Xdは０．８７秒とすることが好ましい。また、vdの閾値Ydは４５．５Ω／秒とすることが好ましい。これにより、上記値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【０１１９】
このとき、第一の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１を扱う場合は、Td又はTd2の閾値Xdを０．８７秒とすることが好ましい。同様に、この場合、vdの閾値Ydを４５．５Ω／秒とすることが好ましい。
【０１２０】
一方、第二の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１を扱う場合や、第三の手法で作製された有機質PTCサーミスタ３を扱う場合は、Icの閾値Xcを０．３秒とすることが好ましい。同様に、この場合、vdの閾値Ydを６０Ω／秒とすることが好ましい。これらにより、上記値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【０１２１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る有機質PTCサーミスタの熱信頼性試験方法について説明する。
【０１２２】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報に代えて、所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後にこの電圧の印加を停止し、停止後に冷却される有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を測定し利用する点である。
【０１２３】
本実施形態においては、まず複数の有機質PTCサーミスタにおいて、所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後、この電圧の印加を停止し、停止後に自然冷却していく有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を測定する。次に、この有機質PTCサーミスタに対して、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作を行い、熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを測定する。そして、この有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報と抵抗値Rbの相関関係を取得する。続いて、推定対象の他の有機質PTCサーミスタに対して所定の電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後、この電圧の印加を停止し、停止後に自然冷却していく有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を測定し、あらかじめ定められた相関関係に基づいて、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する。
【０１２４】
はじめに、相関関係の取得方法について説明する。
【０１２５】
まず、有機質PTCサーミスタ１（又は有機質PTCサーミスタ３）の同一種類の試料を複数個用意して、抵抗計２０、定電圧電源２２及び電流計２４を有する回路C（図１５）に接続し、定電圧電源２２で有機質PTCサーミスタに一定の電圧を印加して有機質PTCサーミスタの温度が熱平衡になった後に通電を停止し、停止後に自然冷却していく有機質PTCサーミスタの抵抗値に関する情報を抵抗計２０で各々測定する。この回路Cにおいて、定電圧電源２２は有機質PTCサーミスタに定電圧を印加するものであり、電流計２４は、定電圧電源２２と直列に接続されている。また、抵抗計２０は、定電圧電源２２や電流計２４を介することなく有機質PTCサーミスタに接続されている。
【０１２６】
ここで、有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報は、通電停止後所定時間経過時点の有機質PTCサーミスタの抵抗値Reであることが好ましい。これにより、一定の電圧を印加して熱平衡になった後に通電を停止し、その停止時刻から所定時間経過後の有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定すればよいので、簡易に抵抗値Reを測定することができる。
【０１２７】
また、有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報として、熱平衡状態時の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rcと、通電停止後所定時間経過時点の有機質PTCサーミスタの抵抗値Reとの比Seを用いてもよい。この比Seは、例えば熱平衡時の抵抗値R1、通電停止後所定時間経過時点の抵抗値Reとするとき、Se＝Re/Rc×１００を用いることができる。このときの比Seを「動作時抵抗比率」と呼ぶことにする。
【０１２８】
また、所定の電圧を印加する前にあらかじめ有機質PTCサーミスタの初期抵抗値Raを測定しておき、電圧を印加して温度を上昇させ熱平衡状態となった後、この電圧の印加を停止し、停止後に自然冷却していく有機質PTCサーミスタの通電停止後所定時間経過時点の抵抗値Reを測定し、初期抵抗値Raと抵抗値Reとの比Weを用いてもよい。この比Weは、例えば初期抵抗値Raに対する抵抗値Reの割合、すなわち、We＝Re/Ra×１００を用いることができる。このときのWeもSeと同様、「動作時抵抗比率」と呼ぶことにする。
【０１２９】
ここで所定の電圧は、図５における印加電圧を上げると熱平衡時の電流値が低下する第４の電圧範囲V4にあることが好ましい。これにより、いわゆる、トリップ後に通電を停止し、停止後に自然冷却していく有機質PTCサーミスタの抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeが測定されるので、精度の高い相関関係が得られる。
【０１３０】
そして、このようにして複数の同一種類の試料の有機質PTCサーミスタについて、抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又は比Weとを取得した後、この有機質PTCサーミスタについて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを測定し、両者の相関関係を得る。ここで通常、抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeの値が高いほど抵抗値Rbが高く、抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeの値が低いほど抵抗値Rbが低いという相関関係が得られる（図１６）。
【０１３１】
次に、このような相関関係を用いて、同一種類の他の有機質PTCサーミスタにおける温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbを推定する方法を説明する。
【０１３２】
まず、同一種類の他の有機質PTCサーミスタを抵抗計２０、定電圧電源２２及び電流計２４を有する回路Cに接続し、定電圧電源２２で一定の電圧を印加して熱平衡になった後に通電を停止し、停止後に自然冷却していく有機質PTCサーミスタの抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeを測定する。この測定値と、図１６における相関関係とを対照し、同一種類の他の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを推定する。
【０１３３】
例えば、図１６において、事前に有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが設定されている場合、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となる、有機質PTCサーミスタの抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeの閾値Xeを設定できる。ここで、閾値Xb以下であれば合格で閾値Xbより高ければ不合格である場合、閾値Xbに対応する閾値Xe以下であれば合格で閾値Xeより高ければ不合格であることがわかる。
【０１３４】
このように、あらかじめ定められた所定の電圧を印加して熱平衡になった後に通電を停止し、停止後に冷却される有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbとの相関関係に基づいて、有機質PTCサーミスタの熱操作後の抵抗値Rbを推定している。これにより所定の電圧を印加して熱平衡になった後に通電を停止し、停止後に冷却される有機質PTCサーミスタの抵抗値の変化に関する情報を一回測定することにより、相関関係に基づいて温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbが推定できる。さらに、有機質PTCサーミスタの負荷が少なくされ、ロスなく短時間で熱信頼性試験をすることができる。
【０１３５】
また、有機質PTCサーミスタの合格品の判断基準となるRbの閾値Xbが定まっていた場合、閾値Xbに対応する抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeの閾値Xeを設定することができ、測定した抵抗値Re、動作時抵抗比率Se又はWeを閾値Xeと比較することにより瞬時に合格品かどうかを判断することができる。このとき、第一の手法又は第二の手法で作製された有機質PTCサーミスタ１や、第三の手法で作製された有機質PTCサーミスタ３を扱う場合は、Seの閾値Xeは通電停止１５秒後のSeのとき０．０３５、通電停止２０秒後のSeのとき０．０２６、通電停止３０秒後のSeのとき０．０２０、通電停止４０秒後のSeのとき０．０１８、通電停止５０秒後のSeのとき０．０１７、通電停止６０秒後のSeのとき０．０１６、通電停止３００秒後のSeのとき０．０１６０、通電停止６００秒後のSeのとき０．０１５８とすることが好ましい。これにより、上記値を基準にして熱信頼性をより簡易に推定することができる。
【０１３６】
以上本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【実施例】
【０１３７】
（実施例１）
実施例１の有機質PTCサーミスタの試料を以下のようにして作製した。まず、高分子マトリックスとしてメタロセン触媒LLDPE（直鎖状低密度ポリエチレン）６０VOL％、低分子有機化合物としてエチレンホモポリマー１０VOL％、導電性粒子としてフィラメント状ニッケル粉（粒径：０.２μｍ）３０VOL％を使用し、これらをミル（東洋精機製ラボプラストミル１００C）に投入して、１５０℃の温度で３０分過熱混成し混成物を得た。
【０１３８】
混成終了後、この混成物の両面をニッケル箔１４で挟み、熱プレス機により１５０℃で混成物とニッケル箔１４を圧着し、厚さ０.３ｍｍの成形品を得た。そして電子線（１００〜２００ｋGｙ（１０〜２０Mrad））で成形品内部の高分子材料の架橋反応を進行させ、熱的、機械的に安定化させた後、縦横の寸法が９ｍｍ×３.５ｍｍの角型に打ち抜いた。この両面に１６ｍｍ×２.５ｍｍのニッケル端子板１２を互いに反対方向に突き出すようにはんだ１６付けをして挟み込んだ。これにより、上記の方法で２５個の同一種類の試料を作製した。
【０１３９】
次に、以下の回路Cを用いて有機質PTCサーミスタの抵抗値等の測定を行った。ここで、電源装置としては定電圧電源（菊水電子工業（株）製、REGURATED DC POWER  SUPPLY、MODEL PAD  ３５−５０L）、抵抗計としてはアナライジングレコーダー（YEW社製、MODEL３６５５、内部抵抗０．０１Ω）、及び、電流計としてはデジタルマルチメーター（（株）アドバンテスト社製、R６８７１E）を有する回路Cを使用した。デジタルマルチメーターは金メッキニッケル箔（厚さ３０μｍ、長さ４０ｍｍ、幅２０ｍｍ）を用いて零点補正を行った。また、デジタルマルチメーターの測定端子には、導電接触ピン（（株）サンケイエンジニアリング製、CP３５、先端形状DW〈３〉―SD）を用いた。
【０１４０】
以下、作製した２５個の同一種類の有機質PTCサーミスタについてそれぞれ次のような測定を行った。すなわち、常温での有機質PTCサーミスタの「初期抵抗値」Ra、上記有機質PTCサーミスタに上記所定の電圧を印加してから熱平衡に達するまでの上記有機質PTCサーミスタの電流値の時間変化Td、熱平衡となった時の上記有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」Rcと「残留電流」Ic、及び、熱平衡状態となった後に上記電圧の印加を停止し、停止後に冷却される上記有機質PTCサーミスタの抵抗値Reを各々測定した。
【０１４１】
具体的には、まず「初期抵抗値」Raを２５℃で測定した。次に、試料にDC４．２Vの定電圧を印加した。そして、電圧印加時から、電圧印加時の電流値２０Aが半分の１０Aとなるまでの「動作時間」Tdを測定した。試料の電流値は３秒以内にほぼ熱平衡状態の「残留電流」Icに達することが確認されたため、電圧を印加後３秒後に「動作時抵抗」Rcと「残留電流」Icを測定し、同時に通電を停止した。そして通電停止してから１５秒後、３０秒後、６０秒後、３００秒後、６００秒後の試料の抵抗値Reを測定した。測定終了後、「動作速度」vdを、vd＝（Rc−Ra）/３を用いて算出し、１５秒後、３０秒後、６０秒後、３００秒後、６００秒後の「動作時抵抗比率」Seを、各々Se＝［各秒後の抵抗値Re］/Rc×１００を用いて算出した。
【０１４２】
次に、これらのパラメーターを測定した有機質PTCサーミスタの温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値Rbは、以下のようにして測定した。すなわち、非特許文献１に準じ、市販の冷熱衝撃装置（タバイエスペック（株）製  TSV-100ｓｔ）を用いて、以下（i（i）から（iv）の工程からなる１つの熱処理サイクルを２００回繰り返した。１つの熱処理サイクルは、（i）有機質PTCサーミスタを、これに搭載されているサーミスタ素体の温度が−４０℃となる温度条件のもとで３０分保持する工程、（ii）上記保持時間の１０％の時間（３分）以内にサーミスタ素体の温度を８５度まで昇温する工程、（iii）サーミスタ素体の温度が８５℃となる温度条件のもとで３０分保持する工程、（iv）上記保持時間の１０％の時間（３分）以内にサーミスタ素体の温度を−４０度まで降温する工程とからなる。このような一連の工程を２００サイクル行い、およそ１０日間の試験時間を要した。そして熱処理サイクルを行った後、室温（２５℃）にして上記有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbを測定した。
【０１４３】
このようにして得られた上記パラメーターを熱衝撃試験後の有機質PTCサーミスタの抵抗値Rbに対してプロットした。その結果を図１７〜図３７に示す。図１７により上記有機質PTCサーミスタの「初期抵抗値」が高くなると、熱衝撃試験後の抵抗値が高くなることがわかる。図１８により上記有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」が高くなると、熱衝撃試験後の抵抗値が低くなる傾向にあることがわかる。図１９により上記有機質PTCサーミスタの「残留電流」が大きくなると、熱衝撃試験後の抵抗値が高くなる傾向にあることがわかる。図２０により上記有機質PTCサーミスタの「動作時間」が長くなると、熱衝撃試験後の抵抗値が低くなる傾向にあることがわかる。図２１により上記有機質PTCサーミスタの「動作速度」が速くなると、熱衝撃試験後の抵抗値が高くなる傾向にあることがわかる。図２２〜図２９により上記有機質PTCサーミスタの通電停止後所定時間経過時点の抵抗値が高くなると、熱衝撃試験後の抵抗値が高くなる傾向にあることがわかる。図３０〜図３７により上記有機質PTCサーミスタの通電停止後所定時間経過時点の「動作時抵抗比率」が高くなると、熱衝撃試験後の抵抗値が高くなる傾向にあることがわかる。
【０１４４】
さて、実施例１の有機質PTCサーミスタが、例えばリチウムイオン電池保護素子用に使用可能かを判断する場合、熱衝撃試験後の抵抗値が、常温（２５℃）で０.０５５Ω以下となることが必要であることが知られている。
【０１４５】
これにより、図１７〜図３７の相関関係を用いて、他の推定対象の有機質PTCサーミスタの各パラメーターが以下の条件を満たす場合に熱衝撃試験後の有機質PTCサーミスタの抵抗値が常温（２５℃）で０.０５５Ω以下となると推定される。すなわち、図１７により上記有機質PTCサーミスタの「初期抵抗値」が０.００５２Ω以下の場合、図１８により上記有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」が３７.５Ω以上の場合、図１９により上記有機質PTCサーミスタの「残留電流」が１１２ｍＡ以下の場合、図２０により上記有機質PTCサーミスタの「動作時間」が０.８７秒以上の場合、図２１により上記有機質PTCサーミスタの「動作速度」が４５.５Ω/秒以下の場合、図２２により上記有機質PTCサーミスタの通電停止１５秒後の抵抗値が０．０１３３Ω以下の場合、図２３により上記有機質PTCサーミスタの通電停止２０秒後の抵抗値が０.０１０５Ω以下の場合、図２４により上記有機質PTCサーミスタの通電停止３０秒後の抵抗値が０.００７６Ω以下の場合、図２５により上記有機質PTCサーミスタの通電停止４０秒後の抵抗値が０.００６９Ω以下の場合、図２６により上記有機質PTCサーミスタの通電停止５０秒後の抵抗値が０.００６６Ω以下の場合、図２７により上記有機質PTCサーミスタの通電停止６０秒後の抵抗値が０.００６４Ω以下以下の場合、図２８により上記有機質PTCサーミスタの通電停止３００秒後の抵抗値が０.００６２Ω以下の場合、図２９により上記有機質PTCサーミスタの通電停止６００秒後の抵抗値が０.００６２Ω以下の場合、図３０により上記有機質PTCサーミスタの通電停止１５秒後の「動作時抵抗比率」が０.０３５％以下の場合、図３１により上記有機質PTCサーミスタの通電停止２０秒後の「動作時抵抗比率」が０.０２６％以下の場合、図３２により上記有機質PTCサーミスタの通電停止３０秒後の「動作時抵抗比率」が０.０２０％以下の場合、図３３により上記有機質PTCサーミスタの通電停止４０秒後の「動作時抵抗比率」が０.０１８％以下の場合、図３４により上記有機質PTCサーミスタの通電停止５０秒後の「動作時抵抗比率」が０.０１７％以下の場合、図３５により上記有機質PTCサーミスタの通電停止６０秒後の「動作時抵抗比率」が０.０１６％以下の場合、図３６により上記有機質PTCサーミスタの通電停止３００秒後の「動作時抵抗比率」が０.０１６０％以下の場合、図３７により上記有機質PTCサーミスタの通電停止６００秒後の「動作時抵抗比率」が０.０１５８％以下の場合に、上記有機質PTCサーミスタの熱衝撃試験後の抵抗値が、常温（２５℃）で０.０５５Ω以下となると推定される。
【０１４６】
このような閾値に基づき、他の同一種類の有機質PTCサーミスタにおいて上記パラメー
ターを測定すれば、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の上記有機質PTCサーミスタの
抵抗値を容易に求めることができる。
【０１４７】
（実施例２）
実施例２の有機質PTCサーミスタの試料を以下のようにして作製した。まず、実施例１と同様にして作製された混成物を、熱プレス機により１５０℃で厚さ０．８ｍｍのシート状にした後、縦横の寸法が９ｍｍ×３.５ｍｍである角型に打ち抜いた。
【０１４８】
次に、電気メッキ処理で形成した１６ｍｍ×２.５ｍｍのニッケルの金属端子板３２を２枚用意した。この金属端子板３２の表面は、混成物が密着しやすくなるように粗面化されている。そして、金属端子板３２が互いに反対方向に突き出すようにして、混成物の表裏面を金属端子板３２で挟み、メッキ処理が施された面と混成物との位置合わせを行った。さらに、熱プレス機により１５０℃で混成物と金属端子板３２とを圧着し、厚さ０.３ｍｍの成形品を得た。そして電子線（１００〜２００ｋGｙ（１０〜２０Mrad））で成形品内部の高分子材料の架橋反応を進行させ、熱的、機械的に安定化させた。これにより、上記の方法で２５個の同一種類の試料を作製した。試料のサイズは、実施例１の試料のものとほぼ同様であった。
【０１４９】
その後、実施例１と同様にして、有機質PTCサーミスタの各パラメーターの測定、及び有機質PTCサーミスタの熱衝撃試験後の抵抗値の測定を行った。
【０１５０】
さて、実施例２の有機質PTCサーミスタは、実施例１と同様、熱衝撃試験後の抵抗値が、常温（２５℃）で０.０５５Ω以下となることが必要である。
【０１５１】
これにより、図３８〜図４２の相関関係を用いて、他の推定対象の有機質PTCサーミスタの各パラメーターが以下の条件を満たす場合に熱衝撃試験後の有機質PTCサーミスタの抵抗値が常温（２５℃）で０．０５５Ω以下となると推定される。すなわち、図３８により上記有機質PTCサーミスタの「初期抵抗値」が０.００７８Ω以下の場合、図３９により上記有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」が２４．７Ω以上の場合、図４０により上記有機質PTCサーミスタの「残留電流」が１７０ｍＡ以下の場合、図４１により上記有機質PTCサーミスタの「動作時間」が０.３秒以上の場合、図４２により上記有機質PTCサーミスタの「動作速度」が６０Ω/秒以下の場合に、上記有機質PTCサーミスタの熱衝撃試験後の抵抗値が、常温（２５℃）で０．０５５Ω以下となると推定される。
【０１５２】
なお、通電停止後所定時間経過時点の抵抗値や、通電停止後所定時間経過時点の「動作時抵抗比率」に関しては、実施例１とほぼ同様の数値となったので、ここでは図示省略する。
【０１５３】
このような閾値に基づき、他の同一種類の有機質PTCサーミスタにおいて上記パラメーターを測定すれば、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の上記有機質PTCサーミスタの抵抗値を容易に求めることができる。
【０１５４】
実施例２の有機質PTCサーミスタを用いて実施した熱信頼性試験では、実施例１の有機質PTCサーミスタを用いて実施した場合に比べてより合格しやすい傾向に変化した。これは、実施例２の有機質PTCサーミスタの熱信頼性が、実施例１の有機質PTCサーミスタの熱信頼性に比べて高い傾向にあるためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】第１実施形態で用いられる有機質PTCサーミスタの基本構成図である。
【図２】第１実施形態で用いられる他の有機質PTCサーミスタの基本構成図である。
【図３】図１の有機質PTCサーミスタの温度―抵抗特性の一例を示す図である。
【図４】図１の有機質PTCサーミスタの電圧―温度特性の一例を示す図である。
【図５】図１の有機質PTCサーミスタの電圧―抵抗，電流，電圧特性の一例を示す図である。
【図６】図１の有機質PTCサーミスタに電圧を印加した後、電圧の印加を停止した場合の抵抗の時間変化の一例を示す図である。
【図７】有機質PTCサーミスタの抵抗値を測定するための回路図である。
【図８】有機質PTCサーミスタの「初期抵抗値」と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値との相関関係の一例を示す図である。
【図９】有機質PTCサーミスタに所定の電圧を印加して熱平衡になった時の電流値を測定するための回路図である。
【図１０】有機質PTCサーミスタの「残留電流」と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値との相関関係の一例を示す図である。
【図１１】有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値との相関関係の一例を示す図である。
【図１２】第３実施形態で用いられる有機質PTCサーミスタの「動作時間」の説明図である。
【図１３】有機質PTCサーミスタの「動作時間」と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値との相関関係の一例を示す図である。
【図１４】有機質PTCサーミスタの「動作速度」と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値との相関関係の一例を示す図である。
【図１５】有機質PTCサーミスタに電圧を印加して熱平衡状態とし、電圧の印加を停止した後の有機質PTCサーミスタ抵抗値を測定するための回路図である。
【図１６】有機質PTCサーミスタの通電停止後所定時間経過時点の抵抗値又は「動作時抵抗比率」と、温度の上昇、下降を繰り返す熱操作後の抵抗値との相関関係の一例を示す図である。
【図１７】実施例１における有機質PTCサーミスタの「初期抵抗」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図１８】実施例１における有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図１９】実施例１における有機質PTCサーミスタの「残留電流」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２０】実施例１における有機質PTCサーミスタの「動作時間」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２１】実施例１における有機質PTCサーミスタの「動作速度」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２２】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止１５秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２３】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止２０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２４】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止３０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２５】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止４０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２６】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止５０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２７】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止６０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２８】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止３００秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図２９】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止６００秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３０】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止１５秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３１】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止２０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３２】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止３０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３３】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止４０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３４】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止５０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３５】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止６０秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３６】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止３００秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３７】実施例１における有機質PTCサーミスタの通電停止６００秒後の抵抗値と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３８】実施例２における有機質PTCサーミスタの「初期抵抗」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図３９】実施例２における有機質PTCサーミスタの「動作時抵抗」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図４０】実施例２における有機質PTCサーミスタの「残留電流」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図４１】実施例２における有機質PTCサーミスタの「動作時間」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【図４２】実施例２における有機質PTCサーミスタの「動作速度」と熱衝撃後抵抗値の相関関係図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１，３…有機質PTCサーミスタ、１０，３０…サーミスタ素体、１２…ニッケル端子板（リード端子）、１４…ニッケル箔（金属層）、１６…はんだ、２０…抵抗計、２２…定電圧電源、２４…電流計、３２…金属端子板（リード端子）、V1…第１の電圧範囲、V2…第２の電圧範囲、V3…第３の電圧範囲、V4…第４の電圧範囲。
【図１】
2005064495.tif 000002
【図２】
2005064495.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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