(57)【要約】【課題】  素体からリード端子が剥離することを抑制可能なＰＴＣ素子を提供すること。【解決手段】  このＰＴＣ素子１は、結晶性高分子に導電性フィラーを分散させてなる素体１０と、当該素体１０を挟んで熱圧着される一対の端子電極１２，１４とを備えるＰＴＣ素子であって、一対の端子電極１２，１４はそれぞれ、素体１０と重なる重複領域１２１，１４１と、素体１０と重ならない非重複領域１２２，１４２とを有し、一対の端子電極１２，１４それぞれの非重複領域１２２，１４２は、端子電極１２，１４が素体１０から延びる方向に対する幅が広い幅広部１２２ａと、当該幅広部１２２ａの幅よりも狭い幅の幅狭部１２２ｂとが連続して形成されている【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性高分子に導電性フィラーを分散させてなる素体と、当該素体を挟んで熱圧着される一対のリード端子とを備えるＰＴＣ素子であって、
前記一対のリード端子はそれぞれ、前記素体と重なる重複領域と、前記素体と重ならない非重複領域とを有し、
前記一対のリード端子それぞれの前記非重複領域は、当該リード端子が前記素体から延びる方向に対する幅が広い幅広部と、当該幅広部の幅よりも狭い幅の幅狭部とが連続して形成されていることを特徴とするＰＴＣ素子。
【請求項２】
前記重複領域の前記方向に対する幅と、前記幅広部の幅とが同一であることを特徴とする請求項１に記載のＰＴＣ素子。
【請求項３】
前記幅広部は前記素体に隣接して、前記幅狭部は前記幅広部を挟んで前記素体とは反対側に、それぞれ形成されており、
前記幅狭部を挟んで前記幅広部と反対側に、第２幅広部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＴＣ素子。
【請求項４】
前記幅広部は前記素体に隣接して、前記幅狭部は前記幅広部を挟んで前記素体とは反対側に、それぞれ形成されており、
前記幅狭部は前記一対のリード端子それぞれの端に至るまで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＴＣ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
過電流から回路素子を保護するための素子として、ＰＴＣ素子が知られている。ＰＴＣ素子は、ある特定の温度領域に達すると抵抗値の正温度係数が急激に増大する素子である。そのようなＰＴＣ素子の一つとして、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開２００５−１２３４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載のＰＴＣ素子は、結晶性ポリマーに導電性粒子を分散した有機質正温度特性組成物からなるシートを素体として準備し、その素体の表裏両面にニッケル等の金属からなる金属片を熱圧着して固定している。リード端子である金属片は素体から互い違いに突出しており、それぞれ突出した部分がリードを形成している。
【０００４】
ところで、このようなＰＴＣ素子を製造してから実装するまでの間において、素体からリード端子が剥離する場合がある。
【０００５】
そこで本発明では、素体からリード端子が剥離することを抑制可能なＰＴＣ素子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】
【０００６】
本発明に係るＰＴＣ素子は、結晶性高分子に導電性フィラーを分散させてなる素体と、当該素体を挟んで熱圧着される一対のリード端子とを備えるＰＴＣ素子であって、一対のリード端子はそれぞれ、素体と重なる重複領域と、素体と重ならない非重複領域とを有し、一対のリード端子それぞれの非重複領域は、当該リード端子が素体から延びる方向に対する幅が広い幅広部と、当該幅広部の幅よりも狭い幅の幅狭部とが連続して形成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、幅広部と幅狭部とが連続して非重複領域に形成されているので、幅広部又は幅狭部に外力が加えられた場合に、相対的に撓みやすい幅狭部が主に変形する。従って、重複領域の変形が緩和されるので、重複領域が素体から剥離することを抑制できる。
【０００８】
また本発明に係るＰＴＣ素子では、重複領域の上記方向に対する幅と、幅広部の幅とが同一であることも好ましい。重複領域の幅と幅広部の幅とが同一になるように形成するので、リード端子の製造が容易であり、強度も確保できる。
【０００９】
また本発明に係るＰＴＣ素子では、幅広部は素体に隣接して、幅狭部は幅広部を挟んで素体とは反対側に、それぞれ形成されており、幅狭部を挟んで幅広部と反対側に、第２幅広部が形成されていることも好ましい。幅狭部を幅広部と第２幅広部とで挟み込むようにリード端子が形成されているので、外側にある第２幅広部に外力が加えられた場合に、相対的に撓みやすい幅狭部が主に変形する。従って、より力の加わりやすい外側に第２幅広部を配置することで、より効果的に内側の幅広部及び重複領域の変形を緩和できる。
【００１０】
また本発明に係るＰＴＣ素子では、幅広部は素体に隣接して、幅狭部は幅広部を挟んで素体とは反対側に、それぞれ形成されており、幅狭部は一対のリード端子それぞれの端に至るまで形成されていることも好ましい。幅狭部が素体に対して外側に形成されているので、例えば実装作業の際にリード端子が他の部品に接触する可能性を低くすることができる。また、接触した場合であっても、幅狭部が主に変形することによって、重複領域が素体から剥離することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、相対的に撓みやすい幅狭部が主に変形し、重複領域の変形が緩和される。従って、重複領域が素体から剥離すること、すなわち素体からリード端子が剥離することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１３】
本発明の実施形態であるＰＴＣ素子について図１を参照しながら説明する。図１は、ＰＴＣ素子１の斜視図である。ＰＴＣ素子１は、ポリマーＰＴＣ素子であり、一対の端子電極１２，１４（リード端子）と、素体１０とを備えている。
【００１４】
一対の端子電極１２，１４は、厚みが０．１ｍｍ程度のＮｉ又はＮｉ合金である。一対の端子電極１２，１４は、それぞれの一部が対向するように配置されている。その対向している部分の間には素体１０が配置されている。従って、一対の端子電極１２，１４にはそれぞれ、素体１０と重なる重複領域１２１，１４１と、素体１０と重ならない非重複領域１２２，１４２とが形成されている。
【００１５】
素体１０は、結晶性高分子樹脂に導電性フィラーを分散させて形成されている。導電性フィラーとしてはＮｉ粉が、結晶性高分子樹脂としては熱可塑性樹脂であるポリエチレン樹脂がそれぞれ好適に用いられる。素体１０は一対の端子電極１２，１４に加圧・加熱して圧着されている。
【００１６】
端子電極１２，１４について、端子電極１２を例にとって詳細に説明する。図２は、端子電極１２の平面図である。
【００１７】
端子電極１２は、素体１０と重なる重複領域１２１と、素体１０と重ならない非重複領域１２２とからなる。非重複領域１２２は素体１０から外側に延びるように形成されている。
【００１８】
非重複領域１２２は、幅広部１２２ａと、幅狭部１２２ｂと、幅広部１２２ｃ（第２幅広部）とからなる。幅広部１２２ａ、幅狭部１２２ｂ、幅広部１２２ｃは、非重複領域１２２が素体から延びる方向において順に配置されている。従って、幅広部１２２ａは素体１０に隣接して設けられ、幅広部１２２ｃは素体１０からは最も離れた先端側に設けられている。幅狭部１２２ｂは、幅広部１２２ａと幅広部１２２ｃとの間に設けられている。このように幅広部１２２ａと幅広部１２２ｃとを設けることで、端子電極１２の外側に幅の広い部分を設けることとなるので、端子電極１２の強度を確保できる。
【００１９】
本実施形態の端子電極１２は、重複領域１２１と非重複領域１２２とを合わせた長さが６．８ｍｍ、幅Ｗ２が３．０ｍｍである。また、幅広部１２２ａの、非重複領域１２２が素体から延びる方向の長さは０．５ｍｍであり、同方向の幅狭部１２２ｂの長さは０．３ｍｍ、幅広部１２２ｃの長さは２．０ｍｍである。幅狭部１２２ｂの幅Ｗ１は１．０〜２．４ｍｍである。幅狭部１２２ｂの幅Ｗ１は、幅広部１２２ａの幅Ｗ２の３分の１以上であることが好ましい。
【００２０】
続いて、本実施形態の変形例について図３を参照しながら説明する。図３は、ＰＴＣ素子３の斜視図である。ＰＴＣ素子３は、ポリマーＰＴＣ素子であり、一対の端子電極３２，３４（リード端子）と、素体３０とを備えている。
【００２１】
一対の端子電極３２，３４は、厚みが０．１ｍｍ程度のＮｉ又はＮｉ合金である。一対の端子電極３２，３４は、それぞれの一部が対向するように配置されている。その対向している部分の間には素体３０が配置されている。従って、一対の端子電極３２，３４にはそれぞれ、素体３０と重なる重複領域３２１，３４１と、素体３０と重ならない非重複領域３２２，３４２とが形成されている。
【００２２】
素体３０は、素体１０と同様に結晶性高分子樹脂に導電性フィラーを分散させて形成されている。導電性フィラーとしてはＮｉ粉が、結晶性高分子樹脂としては熱可塑性樹脂であるポリエチレン樹脂がそれぞれ好適に用いられる。素体３０は一対の端子電極３２，３４に加圧・加熱して圧着されている。
【００２３】
端子電極３２，３４について、端子電極３２を例にとって詳細に説明する。図４は、端子電極３２の平面図である。
【００２４】
端子電極３２は、素体３０と重なる重複領域３２１と、素体３０と重ならない非重複領域３２２とからなる。非重複領域３２２は素体３０から外側に延びるように形成されている。
【００２５】
非重複領域３２２は、幅広部３２２ａと幅狭部３２２ｂとからなる。幅広部３２２ａ、幅狭部３２２ｂは、非重複領域３２２が素体３０から延びる方向において順に配置されている。従って、幅広部３２２ａは素体３０に隣接して設けられ、幅狭部１２２ｂは端子電極３２の先端側に設けられている。
【００２６】
本実施形態の変形例である端子電極３２は、重複領域３２１と非重複領域３２２とを合わせた長さが６．８ｍｍ、幅Ｗ４が３．０ｍｍである。また、幅狭部３２２ｂの、非重複領域３２２が素体から延びる方向の長さは２．３ｍｍである。幅狭部３２２ｂの幅Ｗ３は２．３ｍｍである。
【００２７】
引き続いて、上述したＰＴＣ素子１の製造方法について説明する。ＰＴＣ素子３は、ＰＴＣ素子１と端子電極の形状が異なるのみであるから、その製造方法の説明を省略する。ＰＴＣ素子１の製造方法は、素体作製工程と、配置工程と、端子接続工程とを備えている。
【００２８】
素体作製工程は、素体１０となる素体素材を作製する工程である。まず、導電性フィラーとなるＮｉ粉と、母材樹脂となるポリエチレンとを混練してブロックを形成する。このブロックを円盤状にプレスし、カットして素体素材を得る。
【００２９】
続いて、配置工程では、一対の端子電極１２，１４及び素体素材を準備する。端子電極１２，１４の幅狭部１２２ｂは、エッチングによって形成しても、打ち抜きによって形成してもよい。
【００３０】
その後、端子電極１２の重複領域１２１と端子電極１４の重複領域１４１とがそれぞれ対向すると共に、端子電極１２の非重複領域１２２と端子電極１４の非重複領域１４２とがそれぞれ反対側に延びるように配置する。この際、重複領域１２１と重複領域１４１との間に素体素材を配置する。
【００３１】
続いて、端子接続工程では、一対の端子電極１２，１４を素体素材に向けて加圧し、加熱して一対の端子電極１２，１４を素体素材に接続する。素体素材が圧縮されることで重複領域１２１及び重複領域１４１から延出した場合には、延出した部分の素体素材を除去する。尚、加熱しながら加圧してもよく、加熱後に加圧してもよい。
【００３２】
本実施形態のＰＴＣ素子１（３）は、幅広部１２２ａ，１２２ｃ（３２２ａ）と幅狭部１２２ｂ（３２２ｂ）とが連続して非重複領域１２２（３２２）に形成されているので、幅広部１２２ａ，１２２ｃ（３２２ａ）又は幅狭部１２２ｂ（３２２ｂ）に外力が加えられた場合に、相対的に撓みやすい幅狭部１２２ｂ（３２２ｂ）が主に変形する。従って、重複領域１２１（３２１）の変形が緩和されるので、重複領域１２１（３２１）が素体１０（３０）から剥離することを抑制できる。
【００３３】
更に、本実施形態の効果を確認するために、図１に示したＰＴＣ素子１と、図３に示したＰＴＣ素子３と、幅狭部を設けない従来のＰＴＣ素子（図示しない）とを比較した。比較の方法は、各ＰＴＣ素子の両端を把持して捻り、抵抗値が変形前から２０％上昇するまでの角度を測定することで行った。これは、捻りに応じたＰＴＣ素子の変形が大きくなり、加工硬化が生じると抵抗値が上昇することから、この抵抗値によって変形状態を比較するためである。
【００３４】
この比較結果によれば、抵抗値が変形前から２０％上昇するまでの捻り角度は、ＰＴＣ素子１では、図１のＷ１寸法が１．５ｍｍの場合には約６０度、図１のＷ１寸法が２．００ｍｍの場合には約４７度であった。また、ＰＴＣ素子３では約４２度であった。また、従来のＰＴＣ素子（図示しない）では約３１度であった。従って、上述したように、素体から端子電極が剥がれにくいのみならず、本実施形態のＰＴＣ素子１，３では加工硬化による影響も低減できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態におけるＰＴＣ素子を示す斜視図である。
【図２】図１の端子電極の平面図である。
【図３】本実施形態の変形例におけるＰＴＣ素子を示す斜視図である。
【図４】図３の端子電極の平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…ＰＴＣ素子、１２，１４…端子電極、１０…素体、１２１，１４１…重複領域、１２２，１４２…非重複領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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