(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマＰＴＣを介して上、下面に設けられた第１、第２の電極層と、前記第１、第２の電極層の前記ポリマＰＴＣと対向する面に設けられた第１、第２の樹脂層と、前記第１、第２の樹脂層の前記ポリマＰＴＣと対向する面に設けられた同一材料からなる第１、第２の基板と、少なくとも前記第１、第２の基板の側面に前記第１、第２の電極層と電気的に接続するように設けられた側面電極層とからなるＰＴＣサーミスタ。
【請求項２】
ポリマＰＴＣの上、下面の第１、第２の電極層が形成されていない部分に第１、第２のダミー樹脂層を設けてなる請求項１記載のＰＴＣサーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｐositive Ｔemperature Ｃoefficient（以下、「ＰＴＣ」と記す。）特性を有する導電性ポリマを用いたＰＴＣサーミスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のＰＴＣサーミスタについて説明する。
【０００３】
従来のＰＴＣサーミスタは、特公平１−２９０４４号公報に、「導電性粉末を混入した有機高分子材料を素子本体とし、その両面に樹脂に金属粉を混ぜて導電性を持たせた導電性ペーストからなる電極がそれぞれ形成され、これら各電極にリード線が樹脂に金属粉を混ぜて導電性を持たせた導電ペーストによって接着され、さらに、素子本体および電極を覆うように樹脂外装がリード線の先端部を残して付与された」ものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、リード線を有しているため、近年の電子部品の低背化および面実装化に対応できないという課題を有していた。
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、低背化でかつ面実装の可能なＰＴＣサーミスタを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成するために本発明は、第１、第２の電極層のポリマＰＴＣと対向する面に設けられた第１、第２の基板を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ポリマＰＴＣを介して上、下面に設けられた第１、第２の電極層と、前記第１、第２の電極層の前記ポリマＰＴＣと対向する面に設けられた第１、第２の樹脂層と、前記第１、第２の樹脂層の前記ポリマＰＴＣと対向する面に設けられた同一材料からなる第１、第２の基板と、少なくとも前記第１、第２の基板の側面に前記第１、第２の電極層と電気的に接続するように設けられた側面電極層とからなるものである。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、ポリマＰＴＣの上、下面の第１、第２の電極層が形成されていない部分に第１、第２のダミー樹脂層を設けたものである。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態におけるＰＴＣサーミスタについて、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの断面図である。
図において、１１は高密度ポリエチレン等からなる結晶性ポリマとカーボンブラック等からなる導電性粒子とを混合してなる組成物からなるポリマＰＴＣである。１２ａ、１２ｂはそれぞれポリマＰＴＣ１１の上、下面にそれぞれ設けられたフェノール系の樹脂等を含有した比抵抗が１×１０-3Ω以下の第１、第２の電極層で、この第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂとポリマＰＴＣ１１とは互いに樹脂を含有しているため密着性が良いものである。このとき、第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂは、ポリマＰＴＣ１１の端縁を除いて設けられている。１３ａ，１３ｂはそれぞれポリマＰＴＣ１１の上、下面の第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂが設けられていないポリマＰＴＣ１１の上、下面の端縁に設けられたポリエステル系等の樹脂からなる第１、第２のダミー樹脂層である。１４ａ，１４ｂは第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂおよび第１、第２のダミー樹脂層１３ａ，１３ｂのポリマＰＴＣ１１と対向する面に設けられ、第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂと電気的に接続する第１、第２の樹脂層貫通孔１４ｃ，１４ｄを備えてなるポリエステル等の絶縁性樹脂等からなる第１、第２の樹脂層である。１５ａ，１５ｂは第１、第２の樹脂層１４ａ，１４ｂのポリマＰＴＣ１１の対向する面に設けられ第１、第２の樹脂層１４ａ，１４ｂの第１、第２の樹脂層貫通孔１４ｃ，１４ｄを介して第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂのどちらか一方と電気的に接続するように設けられた第１、第２の基板貫通孔１５ｃ，１５ｄとを設けてなるアルミナセラミクス等からなる第１、第２の基板である。１６は第１、第２のダミー樹脂層１３ａ，１３ｂおよびポリマＰＴＣ１１の側面に設けられ第１、第２の樹脂層貫通孔１４ｃ，１４ｄおよび第１、第２の基板貫通孔１５ｃ，１５ｄを介してのみ第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂのどちらか一方と電気的に接続するフェノール系の樹脂銀等からなる一対の側面電極層である。
【００１４】
以上のように構成されたＰＴＣサーミスタについて、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図２、図３、図４は本発明の一実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの製造方法を示す工程図である。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、基板貫通孔（図示せず）を有するシート２１の少なくとも基板貫通孔近傍に焼成銀等からなる導電性ペーストを上、下面からスクリーン印刷し約８５０℃で約３０分間焼成させシート２１の上、下面および基板貫通孔に基板電極層２２を形成する。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、基板電極層２２以外のシート２１の上面にポリエステル系等の絶縁樹脂をスクリーン印刷し約１３０℃で約１５分間硬化させ樹脂層２３を形成する。
【００１８】
次に、図２（ｃ）に示すように、基板電極層２２および樹脂層２３の上面に基板電極層２２と電気的に接続するとともに後述する分割線（図示せず）内の端縁を除いてフェノール系等の導電性ペーストをスクリーン印刷し、約１５０℃で約３０分間硬化させ、電極層２４を形成する。
【００１９】
次に、図３（ａ）に示すように、電極層２４を形成していない樹脂層２３の上面にポリエステル系等の絶縁性樹脂をスクリーン印刷し、１３０℃で１５分間硬化させ、ダミー樹脂層２５を形成する。
【００２０】
次に、図３（ｂ）に示すように、結晶化度７０〜９１％の高密度ポリエチレン等からなる結晶性ポリマを５６重量％と平均粒径５８nmで比表面積３８m2／ｇのカーボンブラック等からなる導電性粒子を４３重量％および酸化防止剤を１重量％とを約１５０℃に加熱した２本のロール（図示せず）にて約２０分間混合し、この混合物を２本ロールからシート状で取り出して裁断し、シート２１と同形状のポリマＰＴＣ２６を作製した後、シート２１の上面に電極層２４等を形成している面に電極層２４とポリマＰＴＣ２６とを電気的に接続するように挟み込んで約１５０℃に加熱した熱プレス機で約２０kg／cm2で約１０秒間圧着して、電子線照射装置内で電子線を約４０Ｍｒａｄ照射し、電子線架橋をする。
【００２１】
次に、図４（ａ）に示すように、基板電極層２２が一方向に並ぶように短冊状になるような分割溝２７にダイシング等により１次基板分割を行う。
【００２２】
次に、図４（ｂ）に示すように、ダミー樹脂層２５およびポリマＰＴＣ２６の側面に、貫通孔のある樹脂層電極層（図示せず）および基板電極層２２を介してのみ電極層２４のどちらか一方と電気的に接続するフェノール系の樹脂銀等からなる一対の側面電極層２８を形成する。
【００２３】
最後に、図４（ｃ）に示すように、ダイシング等により分割してＰＴＣサーミスタ２９を製造するものである。
【００２４】
なお、本実施の形態では側面電極層１６に電気的に接続するのは第１、第２の樹脂層貫通孔１４ｃ，１４ｄおよび第１、第２の基板貫通孔１５ｃ，１５ｄを介してのみ第１、第２の電極層１２ａ，１２ｂとしたが、第１、第２の電極層の端縁でも側面電極層に電気的に接続するとともに第１、第２の樹脂層貫通孔および第１、第２の基板貫通孔を介して電気的に接続しても良い。
【００２５】
（実施の形態２）
以下、本発明の他の実施の形態におけるＰＴＣサーミスタについて図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図５は本発明の他の実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの断面図である。
図において、３１は高密度ポリエチレン等からなる結晶性ポリマとカーボンブラック等からなる導電性粒子とを混合してなる組成物からなるポリマＰＴＣである。３２ａ，３２ｂはそれぞれポリマＰＴＣ３１の上、下面にそれぞれ互い違いになるように設けられたフェノール系の樹脂等を含有した比抵抗が１×１０-3Ω以下の第１、第２の電極層で、この第１、第２の電極層３２ａ，３２ｂとポリマＰＴＣ３１とは互いに樹脂を含有しているため密着性が良いものである。このとき、第１、第２の電極層３２ａ，３２ｂは、ポリマＰＴＣ３１の端縁を除いて設けられている。３３ａ，３３ｂはそれぞれポリマＰＴＣ３１の上、下面の第１、第２の電極層３２ａ，３２ｂが設けられていないポリマＰＴＣ３１の上、下面の端縁に設けられたポリエステル系等の樹脂からなる第１、第２のダミー樹脂層である。３４ａ，３４ｂは第１、第２の電極層３２ａ，３２ｂおよび第１、第２のダミー樹脂層３３ａ，３３ｂのポリマＰＴＣ３１と対向する面に設けられポリエステル等からなる第１、第２の樹脂層である。３５ａ，３５ｂは第１、第２の樹脂層３４ａ，３４ｂのポリマＰＴＣ３１の対向する面全体に設けられたアルミナセラミクス等の同一材料からなる第１、第２の基板である。３６は第１、第２の電極層３２ａ，３２ｂのどちらか一方と電気的に接続するように設けられたフェノール系の樹脂銀等からなる一対の側面電極層である。
【００２７】
以上のように構成されたＰＴＣサーミスタについて、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図６、図７、図８は本発明の他の実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの製造方法を示す工程図である。
【００２９】
まず、図６（ａ）に示すように、シート４１の上面にポリエステル系等の絶縁樹脂をスクリーン印刷し約１３０℃で約１５分間硬化させ樹脂層４２を形成する。
【００３０】
次に、図６（ｂ）に示すように、樹脂層４２の上面に後述する分割線（図示せず）内の端縁を除いてフェノール系等の導電性ペーストをスクリーン印刷し、約１５０℃で約３０分間硬化させ、電極層４３を形成する。
【００３１】
次に、図６（ｃ）に示すように、電極層４３を形成していない樹脂層４２の上面にポリエステル系等の絶縁性樹脂をスクリーン印刷し、１３０℃で１５分間硬化させ、ダミー樹脂層４４を形成する。
【００３２】
次に、図７（ａ）に示すように、結晶化度７０〜９１％の高密度ポリエチレン等からなる結晶性ポリマを５６重量％と平均粒径５８nmで比表面積３８m2／ｇのカーボンブラック等からなる導電性粒子を４３重量％および酸化防止剤を１重量％とを約１５０℃に加熱した２本のロール（図示せず）にて約２０分間混合し、この混合物を２本ロールからシート状で取り出して裁断し、シート４１と同形状のポリマＰＴＣ４５を作製した後、シート４１の上面に電極層４３等を形成している面に電極層４３とポリマＰＴＣ４５とを電気的に接続するように挟み込んで約１５０℃に加熱した熱プレス機で約２０kg／cm2で約１０秒間圧着して、電子線照射装置内で電子線を約４０Ｍｒａｄ照射し、電子線架橋をする。
【００３３】
次に、図７（ｂ）に示すように、短冊状になるような分割溝４６にダイシング等により１次基板分割を行う。
【００３４】
次に、図８（ａ）に示すように、ダミー樹脂層４４およびポリマＰＴＣ４５の側面に、電気的に接続するフェノール系の樹脂銀等からなる一対の側面電極層４７を形成する。
【００３５】
最後に、図８（ｂ）に示すように、ダイシング等により分割してＰＴＣサーミスタ４８を製造するものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、低背化でかつ面実装が可能なＰＴＣサーミスタを提供できるものである。
【００３７】
また、ポリマＰＴＣと電極層とを直接または貫通孔を介して側面電極層に接続するため、半田付け時にポリマＰＴＣに熱が伝導しこの熱によりポリマＰＴＣが膨張した応力を樹脂層およびダミー樹脂層が吸収するので、電気的接続が向上したＰＴＣサーミスタを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの断面図
【図２】同製造方法を示す工程図
【図３】同製造方法を示す工程図
【図４】同製造方法を示す工程図
【図５】本発明の他の実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの断面図
【図６】同製造方法を示す工程図
【図７】同製造方法を示す工程図
【図８】同製造方法を示す工程図
【符号の説明】
１１  ポリマＰＴＣ
１２ａ  第１の電極層
１２ｂ  第２の電極層
１３ａ  第１のダミー樹脂層
１３ｂ  第２のダミー樹脂層
１４ａ  第１の樹脂層
１４ｂ  第２の樹脂層
１４ｃ  第１の樹脂層貫通孔
１４ｄ  第２の樹脂層貫通孔
１５ａ  第１の基板
１５ｂ  第２の基板
１５ｃ  第１の基板貫通孔
１５ｄ  第２の基板貫通孔
１６  側面電極層
【図１】
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【図２】
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【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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