法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2013-12-25
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H01C7/02 授权公告日:20040623 终止日期:20121110 申请日:19991110
专利权的终止
2004-06-23
授权
授权
2001-05-23
实质审查请求的生效
实质审查请求的生效
2000-11-15
公开
公开
本发明涉及PTC热敏电阻用电极及其制造方法以及PTC热敏电阻。
近年来,为了进行锂电池的保护、电子设备的界面保护和充电电路的保护,一般是使用象复原型保险丝样的过电流保护元件。
作为一种电流保护元件,已知可以使用具有正温度系数(positivetemperature coeffcient)的热敏电阻(以下称为PTC热敏电阻)。PTC热敏电阻具有将导电性粒子充填在结晶性聚合物中的的导电性聚合物和配置在导电性聚合物两侧的一对电极。在此PTC热敏电阻中流入过电流时,由于自身发热,导电性聚合物的温度上升到结晶性聚合物熔点的附近,将使结晶性聚合物的体积膨胀。而当结晶性聚合物在其熔点附近膨胀时,结晶性聚合物中的导电性粒子的导电通路被切断,电极间的电阻值变高,则衰减了流入PTC热敏电阻中的电流。这样一来,PTC热敏电阻可以衰减过电流。
PTC热敏电阻存在着以下的问题,即电极和导电性聚合物的粘结力减弱并在反复施加过电流条件下,则电极和导电性聚合物间的电阻变大,可靠性下降。会丧失元件的功能。因此,对于构成电极的金属箔和导电性聚合物间要求强力的粘结力。
作为提高金属箔和导电性聚合物间的粘结力的方法,报导了使用具有用电极沉积形成凹凸的金属箔的PTC热敏电阻(注册专利公报2788968号)。在上述专利公报中说明了将金属箔放在电解液中,用电极沉积形成微细表面不平的表面的方法。
可是用电极沉积将金属箔表面形成凹凸形状的上述以往方法,存在着作为树脂的导电性聚合物和金属箔的粘结力未必是很充分的问题。因此上述以往的PTC热敏电阻,在反复地施加过电流时,存在电阻值变化率增大的问题。
另外,由于电极沉积处理需要长时间,存在着成本高的问题。还有,电极沉积处理时,电极液的控制难,不能得到稳定质量的金属箔。
为了解决上述问题,本发明的目的是提供与导电性聚合物的粘结力大、制造容易的PTC热敏电阻用电极及其制造方法以及PTC热敏电阻。
为了达到上述的目的,本发明的PTC热敏电阻用电极,其特征是含有具有导电性的基质和、在上述基质上形成的烧结层,上述的烧结层是通过烧结导电性粉末而形成的具有导电性的烧结层,其表面具有凹凸形状的烧结层。按照上述本发明的PTC热敏电阻用电极,就可以得到与导电性聚合物的粘结力大、制造容易的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述烧结层的中心线平均粗糙度Ra优选的是0.5μm以上20μm以下。按照上述的构成可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述导电性粉末的平均粒径优选的是0.1μm以上50μm以下。按照上述的构成可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,在上述导电性粉末的表面优选的是形成金属膜。按照上述的构成可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的基质是由金属材料构成,上述的金属膜可以用与上述基质相同的材料构成。按照上述构成,由于基质及导电性粉末的烧结的扩散速度相同,所以通过烧结,基质和导电性粉末的粘合时间可在短时间内进行,可以得到特别容易形成烧结层的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的基质是由金属材料构成,上述的金属膜可以用比上述基质熔点低的金属材料构成。按照上述构成,由于低温下可以烧结导电性粉末,所以可以得到特别容易形成烧结层的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的导电性粉末,优选的是含有导电性的多个粒子以链状连接而形成的粉末。按照上述构成,由于占有烧结层的空隙的体积可以增大,所以可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的导电性粉末,包括具有导电性的第1粉末和具有导电性的第2粉末,上述第1粉末的平均粒径最好是第2粉末平均粒径的2倍以上。按照上述构成,由于用粒径大的第1粉末形成的空隙中配置了粒径小的第2粉末,所以可以得到特别容易形成烧结层的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,包含在上述的导电性粉末中的上述第2粉末的含量,优选的是60wt%以下。按照上述构成,由于粒径大的第1粉末确保了与导电性聚合物的粘结力,所以可以得到与导电性聚合物粘结力充分、特别容易形成烧结层的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的基质和上述烧结层间最好具有形成的金属膜。按照上述构成,可以得到基质和导电性粉末的烧结特别容易的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的金属膜优选的是含有从镍、铜、银、金、钯、钛、锌、钼、钨、锰、铅、铬、铂、锡、钴及铟中选出的至少一种元素。按照上述构成,可以得到基质和导电性粉末的烧结特别容易的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的基质最好表面具有凹凸形状。按照上述构成,可以得到基质和烧结层的粘结力大的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的烧结层优选的包括从基质侧叠层的第1烧结层和第2烧结层,上述第1烧结层是烧结平均粒径0.1μm以上1μm以下的导电性粉末而形成的烧结层,上述第2烧结层是烧结平均粒径1μm以上的导电性粉末而形成的烧结层。按照上述构成,通过第1烧结层,基质和烧结层的粘结力可以增大。另外,通过第2烧结层可以得到烧结层和导电性聚合物的粘结力大的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的导电性粉末优选的是由含有从铁、镍、铜、银、金、钯、锌、钼、钨、锰、铅、铬、铂、锡、钴、铟及钛中选出的至少一种元素的金属材料构成的。按照上述构成,导电性粉末导电性优良,所以与导电性聚合物的接触电阻变小,可以得到导电性优良的PTC热敏电阻用电极。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极中,上述的基质优选的是由含有从铁、铜及镍中选出的至少一种元素的金属材料构成的。按照上述构成,可以得到导电性优良的PTC热敏电阻用电极。
本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法,其特征包括在具有导电性基质的表面涂敷含有导电性粉末膏体的第1工序和、通过将上述膏体热处理烧结上述导电性粉末形成烧结层的第2工序。按照上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法,可容易地制造本发明的PTC热敏电阻用电极。进而,用上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法,通过改变含在膏体中的导电性粉末的粒径、形状和烧结层的厚度等,容易地形成具有各种中心线平均粗糙度Ra的烧结层。
上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法,优选的是上述导电性粉末的平均粒径是0.1μm以上50μm以下。按照上述构成,可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,在第1工序前优选的是具有在基质的表面形成金属膜的工序,按照上述构成,可以使基质和导电性粉末的粘结特别容易进行。
上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,在第1工序前优选的是具有在基质的表面形成凹凸形状的工序,按照上述构成,可以得到基质和烧结层粘结力大的PTC热敏电阻用电极。
上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,上述的导电性粉末平均粒径是0.1μm以上1μm以下。在上述的第2工序后最好还有将含有平均粒径1μm以上的导电性粉末的膏体涂敷在上述的烧结层上后进行热处理,在上述烧结层上形成叠层烧结层的第3工序。按照上述构成,可以从基质侧叠层致密的烧结层和空隙多的烧结层,可以制造具有基质和导电性聚合物的粘结力大的烧结层的PTC热敏电阻用电极。
上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,上述的第1工序优选的具有在涂敷上述的膏体后将涂敷在上述基质上的膏体压延干燥的工序。按照上述的构成,基质和导电性粉末的烧结可以容易进行。
上述的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,上述热处理,优选的是在还原性气氛中进行。按照上述构成,可以形成表面不氧化的烧结层。通过使用具有这样烧结层的PTC热敏电阻用电极可以制造电阻值变化率特别小的PTC热敏电阻。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,上述的导电性粉末优选的是由含有从铁、镍、铜、银、金、钯、锌、铬、铂、锡、钴、铟及钛中选出的至少一种元素的金属材料构成的。
上述本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法中,上述的基质优选的是由含有从铁、铜及镍中选出的至少一种元素的金属材料构成的。按照上述构成,可以制造导电性优良的PTC热敏电阻用电极。
本发明的PTC热敏电阻的特征是至少包括一对电极和配置在上述一对电极间的导电性聚合物的PTC热敏电阻(也可以含有多个电极),上述电极包括具有导电性的基质和、形成在上述基质的上述导电性聚合物侧表面上的烧结层,上述烧结层是通过烧结导电性粉末形成的具有导电性烧结层,在表面具有凹凸形状的烧结层。按照上述的构成由于电极和导电性聚合物的粘结力大,所以可以得到反复加上过电流时电阻变化率小的PTC热敏电阻。
上述PTC热敏电阻中,上述烧结层的中心线平均粗糙度Ra优选的是0.5μm以上20μm以下。按照上述的构成由于电极和导电性聚合物的粘结力特别大,所以可以得到反复加上过电流时电阻值变化率特别小的PTC热敏电阻。
上述PTC热敏电阻中,上述的导电性粉末的平均粒径优选的是0.1μm以上50μm以下。按照上述构成,可以得到反复外加过电流时电阻值变化率特别小的PTC热敏电阻。
上述的PTC热敏电阻中,上述的导电性粉末优选的是由含有从铁、镍、铜、银、金、钯、锌、铬、铂、锡、钴、铟及钛中选出的至少一种元素的金属材料构成的。按照上述构成,由于上述的导电性粉末导电性优良,所以与导电性聚合物的接触电阻变小,可以得到电阻值小的PTC热敏电阻。
上述的PTC热敏电阻中,上述的基质优选的是由含有从铁、铜及镍中选出的至少一种元素的金属材料构成的。按照上述构成,由于基质的导电性优良,所以可以得到电阻值小的PTC热敏电阻。
附图的简单说明
图1是表示本发明的PTC热敏电阻用电极一个例子的断面图。
图2是表示本发明的PTC热敏电阻用电极另一个例子的断面图。
图3是表示本发明的PTC热敏电阻用电极又一个例子的断面图。
图4是进而表示本发明的PTC热敏电阻用电极再一个例子的断面图。
图5是表示测定中心线平均粗糙度Ra的模式图。
图6是表示本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法一个例子的断面图。
图7是表示本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法中制造装置一个例子的模式图。
图8是表示本发明的PTC热敏电阻一个例子的断面图。
符号的说明
10、10a、10b、10c、PCT热敏电阻
11、11a基质
12烧结层
12a第1烧结层
12b第2烧结层
13金属膜
14凹凸形状
61导电性粉末
62膏体
80PCT热敏电阻
81导电性聚合物
Ra中心线平均粗糙度
L基准长度
以下,参照附图说明本发明的实施方案。实施方案1
在实施方案1中,举出一个例子说明本发明的PTC热敏电阻用电极。在图1中模式地表示实施方案1的PTC热敏电阻用电极10的局部断面图。
参照图1,PTC热敏电阻用电极10包括具有导电性的基质11、和在基质11上形成的烧结层12(省略了剖面线)。
基质11是由导电性材料构成的,例如可以使用由金属(包括合金或非金属元素和金属元素的化合物等。以下相同)构成的箔、金属板、冲压金属、导电性树脂、导电性陶瓷等。其中,基质11优选的是由金属材料构成。具体地,基质11可以使用含有从铜、镍及铁选出的至少一种元素的金属材料。例如,基质11可以使用铜、镍或铁或者它们的合金、或者它们与非金属元素的化合物。其中,特别优选的是铜或铜合金。
此外,在基质11的表面(基质11和烧结层12之间)也可以形成金属膜13。在图2中表示了该情况下的PTC热敏电阻用电极10a的一个例子。金属膜13优选的是含有从镍、铜、银、金、钯、钛、锌、铬、铂、锡、钴及铟中选出的至少一种元素。例如金属膜13可以使用镍、铜、镍硼、镍磷等。金属膜13的厚度优选的是0.1μm~10μm,最好是1~3μm。
在基质11的表面上也可以有凹凸形状(此时的基质11称为基质11a)。在图3中表示了该情况下的PTC热敏电阻用电极10b的一个例子。进而也可以在凹凸形状14上形成金属膜13。
烧结层12是通过烧结导电性粉末形成的具有导电性的烧结层、表面具有凹凸形状的烧结层。烧结层12在基质11的至少一个主面上形成。烧结层12的中心线平均粗糙度Ra优选的是0.5μm以上20μm以下(关于中心线平均粗糙度Ra在实施方案1的最后加以说明)。特别是烧结层12的中心线平均粗糙度Ra优选的是1μm以上5μm以下。由此,可以得到与导电性聚合物粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
作为烧结层12的材料的导电性粉末,可以使用各种粒径的,但是优选的是使用平均粒径0.1μm以上50μm以下的。
上述的导电性粉末可以使用具有导电性的各种材料,例如使用金属材料、导电性树脂、导电性陶瓷等。例如上述的导电性粉末可以使用含有从铁、镍、铜、银、金、钯、锌、铬、铂、锡、钴、铟及钛中选出的至少一种元素的金属材料。具体地是可以使用铁、镍、铜、银、金、钯、锌、铬、铂、锡、钴、铟或钛或者它们的合金,或者它们与非金属元素的化合物。其中特别优选的是镍。
此外,上述的导电性粉末含有具有导电性的第1粉末、和具有导电性的第2粉末,第1粉末的平均粒径可以作成第2粉末的平均粒径的2倍以上。此时,在上述导电性粉末中含有的第2粉末的含量优选的是60wt%以下。
上述的导电性粉末,可以使用圆球状、针状、椭圆体状或链状等的各种形状。作为上述的导电性粉末特别优选的是(长径)/(短径)的值为1.3以上的粉末和(长边)/(短边)为1.3以上的粉末以及具有导电性的多个粒子连接成链状而形成的粉末。由此可以形成空隙比大的烧结层12,可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述导电性粉末的表面也可以形成金属膜。上述的金属膜可以使用与基质11相同的材料和比基质11熔点低的金属材料。上述的金属膜可用电镀法或蒸镀法形成。
进而,烧结层12可含有2层的烧结层。在图4中表示了该情况下的PTC热敏电阻用电极10c的一个例子。参照图4,PTC热敏电阻用电极10c的烧结层12含有从基质11侧叠层的第1烧结层12a和第2烧结层12b。第1烧结层12a是烧结平均粒径0.1μm以下1μm以上的导电性粉末形成的具有导电性的烧结层(致密的烧结层)。第2烧结层12b是烧结平均粒径1μm以上的导电性粉末形成的具有导电性的烧结层。此外烧结层12b优选的是烧结平均粒径2.2μm以上3.3μm以下的导电性粉末形成的烧结层。由此,当形成PTC热敏电阻时,可以得到与导电性聚合物的粘结力特别大的PTC热敏电阻用电极。
上述实施方案1的PTC热敏电阻用电极10中,在基质11上通过形成烧结层12,表面上形成着凹凸形状。由此,用PTC热敏电阻用电极10形成PTC热敏电阻时,可以增加与导电性聚合物粘结力。并且容易地制造PTC热敏电阻用电极10。
以下,说明中心线平均粗糙度Ra(日本工业标准,B-0601)的测定方法。中心线平均粗糙度Ra是表示表面粗糙度的参数。具体的中心线平均粗糙度Ra是用以下方法求出的,对于取样基准长度L的粗糙曲线,将平均线的方向作为X轴,纵方向作为Y轴,用y=f(x)表示粗糙度曲线时,指用下式求出的、用微米(μm)表示的值(参照作为模式图的图5)。
〔数1〕
此外,使用市售的测定装置(例如东京精密社制、萨孚科姆550A)很容易地测定中心线平均粗糙度Ra。实施方案2
在实施方案2中,对于本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法举例进行说明。另外,在实施方案1中已说明的部分,省略其重复的说明。
首先,如图6(a)那样准备基质11。此时,使用在制造PTC热敏电阻用电极10a时,表面形成金属膜13的基质11。金属膜13可用电镀法或蒸镀法形成。另外,在制造PTC热敏电阻用电极10b时,使用表面形成凹凸状的基质11a。基质11a可通过对基质11进行化学浸蚀处理、电解浸蚀处理、喷砂处理、冲压处理、或金属喷镀(金属熔融被覆法)等处理而形成。
而后,如图6(b)那样,将含有导电性粉末61的膏体62(省略剖面线)涂敷在基质11的表面。
膏体62是在溶解有高分子化合物(粘合剂)的溶剂中,加入实施方案1中所说的导电性粉末(烧结层12的材料)后,混练而得到的。作为膏体62的材料的溶剂,可以使用醋酸丁酯、丁基溶纤剂、卡比醇丁酯、α萜品醇或醇类等的有机溶剂或水。作为膏体62材料的高分子化合物(粘合剂)可以使用甲基纤维素、乙基纤维素、硝基纤维素等的纤维素系树脂,聚乙烯醇系树脂、丁缩醛系树脂、甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸树脂、聚缩醛树脂、松香等。
具体地说,首先在溶剂中加入1wt%乃至10wt%的高分子化合物后,通过加热使高分子化合物溶解,制作载体(vehicle),而后,相对于50重量份~150重量份的载体添加上述导电性粉末100重量份,用混练机充分混练后,得到膏体62。将这样得到的膏体62涂敷在基质11上。作为涂敷的方法,可使用刮刀法、浸渍涂敷法、口模式涂布机法、逆辊涂布机法、丝网印刷法或刮条涂布机法等。必要时载体可含有增塑剂、消泡剂、分散剂等。
而后,将涂敷了膏体62的基质11在中性或酸性气氛中通过热处理,进行膏体62的干燥和脱粘合剂。作为中性气氛的气体,可以举出氮气和二氧化碳气。作为氧化性气氛的气体可举出空气。此外最优选的是添加水蒸气的氮气。
在涂敷膏体62后,进行脱粘合剂前,也可以进行压延、干燥膏体62的工序。压延时,可以使用压延辊等的冲压装置来进行。此时,通过在40℃以上的温度进行压延,可以提高导电性粉末和基质11密着性。
而后,通过煅烧膏体62,可以形成图6(C)所示的烧结层。煅烧是在还原气氛、200℃-1200℃的温度下,经过0.5-30分钟左右的热处理来进行的。作为还原性的气体可以举出氢-氮混合气体、氢-二氧化碳混合气体、或这些中添加水蒸汽的气体等。而且,在煅烧后,根据需要,在还原性气氛中冷却基质11。这样,就可以制造PTC热敏电阻用电极10。
此外,在制造图4所示的PTC热敏电阻用电极10c时,首先使用含有平均粒径0.1μm以上1μm以下的导电性粉末的膏体62,形成烧结层12。而后,将含有平均粒径1μm以上的导电性粉末的膏体涂敷在烧结层12a上,用与图6(C)工序说明相同的方法形成烧结层12a即可。
在图7中,模式地表示了用于上述制造方法的烧结装置的一例。
参照图7,烧结装置具有涂敷部71、脱粘合剂部72、煅烧部73和冷却部74。
涂敷部71是在基质11上涂敷膏体62的部分。
脱粘合剂部72是通过400℃左右的温度进行热处理,将基质11上涂敷的膏体62进行干燥和脱粘合剂的部分。而且,脱粘合剂的部分72优选的是充满了中性气氛的气体(氮气或二氧化碳等)或者氧化性气氛的气体(空气等)。特别,优选的是充满添加了水蒸气的氮气。此外,压延膏体62时,压延辊等的冲压装置配置在涂敷部71和脱粘合剂部72之间。
煅烧部73是在200℃-1200℃左右温度下通过热处理形成烧结层12的部分。煅烧部73优选的是充满了还原性气氛的气体(氢-氮混合气体、氢-二氧化碳混合气体、或这些中添加蒸汽的混合气体)。
冷却部74是在例如100℃-500℃的温度下,冷却形成烧结层12的基质11的部分。冷却部74优选的是充满还原性气氛的气体或者中性气氛的气体。
而后,将用上述烧结装置形成了烧结层12的基质11切断成规定的大小,作成PTC热敏电阻用电极10。
按照上述实施方案2的方法可以很容易地制造实施例1中所说明的PTC热敏电阻用电极10、10a、10b及10c。特别是通过改变在膏体62中含有的导电性粉末61的粒径和形状,可以控制烧结层12的中心线平均粗糙度。实施方案3
在实施方案3中举例说明本发明的PTC热敏电阻用电极。
参照图8,实施方案3的PTC热敏电阻80,至少包括一对的PTC热敏电阻用电极10(包括PTC热敏电阻用电极10a、10b及10c)、在上述一对PTC热敏电阻用电极10间配置的导电性聚合物81、和通过锡焊82连接在PTC热敏电阻用电极10上的导线83。
PTC热敏电阻用电极10,是实施方案1说明的PTC热敏电阻用电极,或者是用实施方案2的制造方法制造的PTC热敏电阻用电极。PTC热敏电阻用电极10中的烧结层12是与导电性聚合物相接触地配置。
导电性聚合物81是具有PTC特性的导电性聚合物。导电性聚合物81,可以使用含有导电性粒子的结晶性聚合物。导电性聚合物81中的导电性粒子可以使用碳黑。另外,作为导电性聚合物81的材料的结晶性聚合物,可以使用HDPE(high density polyethylene)、LDPE(lowdensity polyethylene)、PP(polypropylene)聚丙稀、EVA(ethylenevinyl a cetate copolymer)等。
上述实施方案3的PTC热敏电阻80,具有本发明的PTC热敏电阻用电极10,所以PTC热敏电阻用电极10和导电性聚合物81的粘结力大。由此,由于PTC热敏电阻80,即使反复地加上过电流,也可以得到电阻值变化小的PTC热敏电阻。
此外,本发明的PTC热敏电阻,只要具有PTC热敏电阻用电极10就可以了,不限于图8所示的结构。例如,图8中表示了具有一对的PTC热敏电阻用电极10的PTC热敏电阻,但是本发明的PTC热敏电阻,也可以具有二对以上的PTC热敏电阻用电极。本发明的PTC热敏电阻也可是面安装型或轴向型的PTC热敏电阻,也可以是具有3个以上PTC热敏电阻用电极的多层型PTC热敏电阻。
以下说明本发明的PTC热敏电阻用电极及使用它的PTC热敏电阻的制造具体例。
实施例1
将丁缩醛5wt%和作为增塑剂的邻苯二甲酸二丁酯2wt%和作为溶剂的醋酸丁酯45wt%及丁基溶纤剂48wt%混合后得到载体(以下将此混合比的载体称为载体A)。此载体A100重量份和平均粒径4μm的镍粉(导电性粉末)100重量份混练,得到膏体。用刮刀法(涂敷速度是10mm/sec,以下的实施例也相同)将此膏体以30μm的膜厚涂敷在厚度为60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在氢气55%-氮气45%的混合气体中(混合气体的%表示体积比以下相同),在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层后得到PTC热敏电阻用电极。对于这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra,用萨夫可姆550A(东京精密社制)进行测定时,是5.5μm(切断值0.8mm、基准长2.5mm)。此外以下的实施例的烧结层表面的中心线平均粗糙度Ra也是用同样的方法测定。
而后,使用上述的PTC热敏电阻用电极制作PTC热敏电阻。具体的是首先将结晶性聚合物一种的HDPE(三井化学制)48wt%和碳黑(三菱化学制)52wt%,用加热到190℃的二根热辊混合后成型为厚度0.5mm的薄板,得到导电性聚合物薄板。用2枚上述PTC热敏电阻用电极夹住此导电性聚合物薄板,进行热压(150℃、50kg/cm2)得到叠层物。在此叠层物的两侧的铜箔上用锡焊安装导线,得到PTC热敏电阻。
对于这样得到的PTC热敏电阻进行外加过电流周期试验。外加过电流周期试验,是将1分钟间通电和5分钟间通电停止作为一个周期,进行1000周期反复操作来进行的。此时的通电,为了外加40A的过电流,是将PTC热敏电阻连接在12V的直流电源及负载电阻上来进行的。
测定过电流外加周期试验前后的PTC热敏电阻值,计算过电流外加周期试验前后的电阻值变化率。此时,所说的电阻值变化率是以(试验后的电阻值-试验前的电阻值)/试验前的电阻值×100(%)表示的值。表1中表示了测定实施例1中的10个PTC热敏电阻值的平均值(以下的实施例及比较例中表1中表示的值均为10个PTC热敏电阻的平均值)。
表1
另外,对于实施例1的PTC热敏电阻,测定导电性聚合物和PTC热敏电阻电极间的剥离强度(剥离试验)。表2表示了对于实施例1的5个PTC热敏电阻测定值的平均值(以下的实施例及比较例中表2中表示的值均为5个PTC热敏电阻的平均值)。
表2
实施例2
将含有3.5wt%甲基纤维素水溶液100g和平均粒径2μm的银粉(导电性粉末)90g混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚进行涂敷在厚度60μm的铜箔上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气35%-氮气65%)中,在870℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层后得到PTC热敏电阻用电极。这样得到的形成了烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。即将与实施例1同样条件下制作的导电性聚合物薄片用2枚上述的PTC热敏电阻用电极夹住,在150℃、50kg/cm2的条件下热压,得到叠层物后,在此叠层物的两侧的金属箔上用锡焊安装导线,得到PTC热敏电阻(以下的实施例中也是同样地制作PTC热敏电阻)。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例3
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以100μm的膜厚涂敷在厚度60μm的镍箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气5%-氮气95%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样得到的形成了烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例4
将载体A100g和平均粒径3μm的铬粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的镍箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气65%-氮气35%)中,在1000℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为基质使用铜箔也可以得到与表1及表2所示实施例4的相同效果。导电性粉末,使用金粉末、铂粉末、钯粉末、黄铜粉末、青铜粉末、钴粉末、锌白铜粉末、铜粉末、镀镍铜粉末、锡粉末、锌粉末,也可以得到与实施例4的相同效果。
实施例5
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径0.3μm的锌粉末3g和平均粒径2μm的铜粉末97g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的镍箔(基质)上。而后,在混合气体(水蒸汽10%-氮气90%)中,在390℃下热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在800℃下进行5分钟热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2.5μm。此外,作为基质,使用厚度60μm的铜箔也可以得到同样的平均粗糙度Ra。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例6
将载体A80g和平均粒径3μm的金粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的镍箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在980℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例7
将载体A100g和平均粒径3μm的钴粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气25%-氮气75%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是4μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例7中,作为基质使用铜箔或镍箔也可以得到同样的结果。此外,在实施例7中,也可以在氢气含量0.1%-100%的气体中进行烧结(其他的实施例也同样)。通过在氮气中脱粘合剂,比在空气中脱粘合剂可以缩短烧结时间。另外,在添加了氮气的水蒸汽中进行脱粘合剂时还可进一步缩短时间。
实施例8
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的不锈钢箔(由SUS304构成的基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例9
将载体A120g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的镍粉末80g和平均粒径1μm以下的镍粉末20g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度10μm的镀镍基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中,在450℃下热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在890℃下进行5分钟热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是4μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为基质使用镀铬铜箔也可以得到同样的效果。
实施例10
将载体A120g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的镍粉末80g和平均粒径1μm以下的镍粉末20g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度1.5μm的镀镍基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中,在450℃下热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在890℃下进行5分钟热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,使镀镍的厚度为0.01μm也可以得到同样的效果。
另外,上述导电性粉末中,将平均粒径0.7μm以下镍粉的含量作成60wt%以下,可以得到与聚合物粘合力强的PTC热敏电阻用电极。
作为导电性粉末通过使用圆柱状的粉末、长方体状粉末,可以得到特别好的效果。具体的说,使用扁平率2以上的椭圆体状粒子粉末、针状比1.3以上的针状粒子粉末,可以得到电阻值变化率小的PTC热敏电阻。特别是使用具有多个粒子连接成链状结构的导电性粉末时,可以得到电阻值变化率非常小的PTC热敏电阻。可以认为使用这些导电性粉末,由于烧结层中的空隙变大,可以提高与聚合物的粘合力。
实施例11
将载体A120g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的铜粉末80g和平均粒径1μm以下的镍粉末20g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以20μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中,在450℃下热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2μm。此外,作为基质,使用厚度100μm的镍箔或1mm的镍板也可以得到同样的中心线的平均粗糙度Ra。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例12
将载体A120g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的铜粉末80g和平均粒径2μm以下的镍粉末20g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为导电性粉末,代替铜粉及镍粉,使用钛粉、铬粉、铂粉、钴粉、银粉、金粉、黄铜粉、青铜粉、锌白铜粉、钯粉、锌粉、锡粉及用镍磷、镍硼的进行镀层的金属粉末也可以得到相同效果。
实施例13
将松香5g和作为溶剂的萜品醇100g混合,得到载体。将载体105g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的铜粉末90g和平均粒径1μm以下的锡粉末10g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在700℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为导电性粉末,使用锡粉含量30wt%以下(铜粉含量70wt%以上)的导电性粉末可以得到良好的结果。
此外,作为基质,使用金、钯、银、锌、锡、铁、铜、镍、钴、铬、铂、钛、锌白铜、黄铜、青铜、镍磷、和镍硼的镀层金属箔也可以得到相同效果。当基质和导电性粉末用同一种材料电镀时可以缩短热处理时间。
实施例14
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度2μm的钯的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在950℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是4.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例15
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm的钯的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在850℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是4μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例16
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm锡的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在850℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例17
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用到刀法将此膏体以90μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm锌的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在870℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是4.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例18
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例19
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm金的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在950℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,代替金,使用铂电镀在基质上时,也可以得到同样的效果。
实施例20
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在418℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是4.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例21
将载体A100g和平均粒径3μm的铂粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在1000℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例22
将载体A100g和平均粒径3μm的钯粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度0.1μm的钴的基质(厚度60μm铁箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在950℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。此外,基质上使用铜箔或镍箔作也可以得到同样的效果。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例23
将载体A100g和平均粒径3μm的钛粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的镍箔上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在1050℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例24
将载体A100g和导电性粉末(镀层0.5μm镍的平均粒径2μm的铜粉)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铁箔)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。此外,作为基质使用铜箔也可以得到同样的效果。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例25
将载体A100g和导电性粉末(电镀0.5μm厚度锡的平均粒径2μm的铜粉)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在850℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例26
将载体A100g和导电性粉末(电镀0.5μm厚度锡的平均粒径2μm的镍粉)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在830℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例27
将载体A100g和导电性粉末(电镀0.5μm厚度铂的平均粒径2μm的镍粉)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在950℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
作为导电性粉末,使用用锌、金、铂、银、铬、钴、铟或钯电镀了的铜粉也可得到同样的效果。另外作为导电性粉末,使用在铜粉上电镀了镍磷、镍硼的粉末也可以得到同样的效果。还有作为导电性粉末,使用锌、金、铂、铬、钴、铟、铜、钯、镍磷、或镍硼电镀了的镍粉也可以得到同样的效果。还有作为导电性粉末,使用用锡、锌、铂、镍、铜、银、铬、钴、铟、钯、镍磷、或镍硼电镀了的铁粉也可以得到同样的效果。还有作为导电性粉末,使用用锡、锌、铂、镍、铜、银、钴、铟、金、钯、镍磷、或镍硼电镀了的铬粉也可以得到同样的效果。还有使用用锡、锌、镍、铂、金、铜、铬、钴、铟、钯、镍磷、或镍硼电镀了的银粉也可以得到同样的效果。还有作为导电性粉末,使用锡、锌、铂、镍、铜、银、铬、铟、金、钯、镍磷、或镍硼电镀了的钴粉也可以得到同样的效果。还有作为导电性粉末,使用在上述的锌粉、铂粉、金粉或锡粉上电镀上述的金属或合金也可以得到同样的效果。导电性粉末电镀层厚度最好0.1μm~2μm。
实施例28
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的银粉95g和平均粒径3μm的锡粉5g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气15%-氮气85%)中,在800℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外作为导电性粉末,使用银粉含量40wt%以上(锡粉的含量60wt%以下)导电性粉末也可以得到良好的效果。
实施例29
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的铜粉95g和平均粒径3μm的锌粉5g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在825℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,在上述实施例中,即使改变导电性粉末的铜粉和锌粉的含量,也可以得到良好的效果。
实施例30
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的银粉95g和平均粒径2μm的锌粉5g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气8%-氮气92%)中,在825℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,在上述导电性粉末中,即使改变的银粉和锌粉的含量,也可以得到良好的效果。
实施例31
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的镍粉95g和平均粒径3μm的锌粉5g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在825℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,在上述导电性粉末中,即使改变的镍粉和锌粉的含量,也可以得到良好的效果。
实施例32
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的镍粉95g和平均粒径3μm的锡粉5g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气20%-氮气80%)中,在825℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外作为导电性粉末,使用镍粉含量40wt%以上(锡粉的含量60wt%以下)导电性粉末也可以得到良好的效果。
实施例33
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的钴粉95g和平均粒径3μm的锌粉5g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在含有50mmHg的水蒸气的氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气1%-氮气99%)中,在845℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,在上述实施例中,即使改变导电性粉末中的镍粉和锌粉的含量,也可以得到良好的效果。
实施例34
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的镍粉50g和平均粒径3μm的铜粉50g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以100μm的膜厚涂敷在电镀厚度0.5μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气或空气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在950℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是6μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例35
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的铟粉5g和平均粒径3μm的铜粉95g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在700℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外作为导电性粉末,使用铜粉含量40wt%以上(铟粉的含量60wt%以下)导电性粉末也可以得到良好的效果。
实施例36
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径3μm的锡粉5g和平均粒径2μm的铜粉5g和平均粒径3μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气10%-氮气90%)中,在700℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外作为导电性粉末,使用锡粉含量60wt%以下的导电性粉末也可以得到良好的效果。
实施例37
将载体A100g和导电性粉末92g(平均粒径2μm的锡粉1g和平均粒径2μm的锌粉1g和平均粒径2μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔(基质)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气10%-氮气90%)中,在750℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例38
将载体A100g和平均粒径6μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm铜箔)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气20%-氮气80%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是7μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例39
将载体A100g和导电性粉末100g(平均粒径0.2μm的锡粉5g和平均粒径0.2μm的锌粉5g和平均粒径0.2μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用口模式涂布法(涂敷速度10mm/sec)将此膏体以5μm的膜厚涂敷在基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在700℃下进行5分钟的热处理,形成致密的烧结层。
接着,将丁缩醛树脂5wt%和作为溶剂的醋酸丁酯25wt%和丁基溶纤剂70wt%混合后得到载体。将此载体100g和导电性粉末100g(平均粒径2μm的锡粉5g和平均粒径2μm的锌粉5g和平均粒径2μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在上述的致密层上。而后,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在700℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层。这样得到的具有致密烧结层和粗糙烧结层的2层烧结层的PTC热敏电阻用电极。烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是1.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为导电性粉末,使用含有添加铜粉等的4种以上的金属粉末的导电性粉末,也可以得到表1及表2所示的效果。
形成上述致密的烧结层时,作为导电性粉末使用平均粒径0.7μm的金属粉末代替平均粒径0.2μm的金属粉末时,煅烧的温度必需提高30℃,虽然中心线平均粗糙度Ra变大,但可以得到表1及表2所示的效果。
用以下的方法,也可以制造具有双层烧结层的PTC热敏电阻用电极。即将此载体A130g和导电性粉末100g(平均粒径0.2μm的锡粉5g和平均粒径0.2μm的锌粉5g和平均粒径0.2μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到第1膏体。用口模式涂布法(涂敷速度10mm/sec)将此第1膏体以5μm的膜厚涂敷在基质(厚度60μm的铜箔)上,并干燥涂敷的第1膏体。接着,将丁缩醛树脂5%和作为溶剂的醋酸丁酯25%和丁基溶纤剂70%混合,得到载体。将此载体100g和按2μm的锡粉5g和平均粒径2μm的锌粉5g和2μm的镍粉90g的比率配合的混合物(导电性粉末)充分混练,得到第2膏体。用刮刀法(涂敷速度)将此第2膏体以27μm的膜厚涂敷在涂敷了第1膏体的铜箔上,在氮气中通过400℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在700℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的的烧结层的表面粗糙度Ra是1.7μm。使用上述制造方法形成的PTC热敏电阻用电极就可以制作PTC热敏电阻。其结果得到试验前电阻值46mΩ、试验后电阻值68mΩ、电阻值变化率是48%、剥离强度是2.2kgf/cm2的PTC热敏电阻。
实施例40
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm铜箔)上。此外,在电镀前,使用通过220目的氧化铝对作为基质的铜箔进行喷砂处理,使表面形成凹凸。而后,在氮气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在890℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
上述实施例中,作为基质金属箔的种类,无论有无电镀、导电性粉末有无电镀,都可以得到良好的效果。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例41
将载体A100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在基质(用3当量的硝酸,进行化学浸蚀,表面上形成凹凸的厚度60μm铜箔)上。而后,在氮气中通过500℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在1000℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,用于浸蚀基质,形成凹凸的浸蚀液,可以使用各种液体,但是使用硫酸-过氧化氢系的浸蚀液可以形成特别大的凹凸。通过选择浸蚀液可以得到良好的效果,但是与基质金属箔的种类、有无电镀、导电性粉末是否电镀无关。
实施例42
将载体A100g和平均粒径2μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度0.1μm镍的基质(电镀前,通过用3当量的氯化钠水溶液,进行电解浸蚀,表面上形成凹凸的厚度60μm铜箔)上。而后,在氮气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在890℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为基质,使用用金属喷镀法(金属熔射被复法)形成表面凹凸的铜箔也可以得到同样的效果。
实施例43
将乙基纤维素4wt%和作为溶剂的乙醇48wt%及甲苯48wt%混合,得到载体。将此载体100g和平均粒径2μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm铜箔)上。而后,在氮气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例44
将载体A100g和导电性粉末100g(电镀0.5μm厚度镍的平均粒径2μm的铁粉5g和电镀0.5μm厚度镍的平均粒径2μm的铜粉5g和平均粒径2μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过450℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在900℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例45
将载体A80g和导电性粉末100g(平均粒径2μm的锡粉5g和平均粒径2μm的锌粉5g和平均粒径50μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以150μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在700℃下进行15分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是20μm。
作为导电性粉末,通过使用平均粒径50μm以下的导电性粉末,可以抑制膏体中导电性粉末的沉淀,所以特别容易地将膏体涂敷在基质上。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为导电性粉末,使用镍含量40wt以上的导电性粉末,可以使与铜箔的粘结力变的特别大。
实施例46
将载体A110g和导电性粉末100g(平均粒径0.7μm的锡粉5g和平均粒径0.7μm的锌粉5g和平均粒径0.7μm的镍粉90g的混合物)充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在电镀厚度1μm镍的基质(厚度60μm的铜箔)上。而后,在氮气中通过390℃的热处理,进行脱粘合剂。而后,在氢气中,在700℃下进行15分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是0.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
此外,作为导电性粉末,使用镍粉含量70wt以上的导电性粉末,可以使与铜箔的粘结力变的特别大。
在上述实施例中,也可以使用甲基纤维素、乙基纤维素、硝基纤维素等的纤维素树脂、丙烯酸树脂、聚缩醛树脂、聚乙烯醇树脂或松香等代替丁缩醛树脂。
实施例47
将甲基纤维素含量是3.5wt%的水溶液100g和平均粒径2μm的镍粉(导电性粉末)90g充分混练,得到膏体。用刮刀法、转动辊法或丝网印刷法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在厚度60μm的铜箔上(涂敷速度10mm/sec)。而后,优选的是在含有5%以下氢气的氮气气体中,在350℃的温度下,进行压延辊处理或热压处理,再通过450℃的温度下的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气35%-氮气65%)中,在950℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是2μm。
此外,与其在室温那样低温下进行压延辊处理和热压处理,不如在高温下(例如350℃以上)处理,可以使基质与镍粉末的密着性变大。
另外,作为基质,可以使用镍箔或者镀镍的铁箔、或者镀镍的铜箔、或者使用实施了用镍、铜、银、金、钯、锌、铬、铂、锡、钴、铟、磷青铜、黄铜、锌白铜、镍磷、镍硼或它们的合金或它们的化合物的电镀的金属箔,也可以得到同样的效果。
作为导电性粉末即使使用铜、银、锌、钯、金、箔、钴、铁、钛、镍磷、镍硼、钼、钨、锰、铅、或者含有它们的合金而构成的导电性粉末、或者在其上进行电镀的导电性粉末,也得到良好的效果。
特别是,对基质和导电性粉末电镀镍磷、镍硼时,可以得到良好的效果。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
实施例48
将载体100g和平均粒径3μm的镍粉(导电性粉末)100g充分混练,得到膏体。用刮刀法将此膏体以27μm的膜厚涂敷在无电解镀层厚度1μm的镍磷基质上(厚度60μm的铜箔)。而后,是在氮气或空气中,通过450℃的温度下的热处理,进行脱粘合剂。而后,在混合气体(氢气50%-氮气50%)中,在800℃下进行5分钟的热处理,形成烧结层,得到PTC热敏电阻用电极。这样形成的烧结层表面的中心线的平均粗糙度Ra是3.5μm。
此外,使用电镀镍硼的基质代替镍磷的基质也可得到同样的效果。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
另外,作为基质,可以使用镍箔或者镀镍的铁箔、或者镀镍的铜箔、或者使用电镀了镍、铜、银、金、钯、锌、铬、铂、锡、钴、铟、磷青铜、锌白铜、镍磷、镍硼或它们的合金或它们的化合物的金属箔,也可以得到同样的效果。
作为导电性粉末即使使用由铜、银、锌、钯、金、铂、钴、铁、钛、镍磷、镍硼构成的导电性粉末、或者对它们进行了电镀的导电性粉末,也可得到良好的效果。
比较例
在用电镀法形成的铜箔(电解铜箔)上,电镀厚度1μm的镍后,提高电流密度,在上述镍的镀层上,进而,通过电极沉积使其析出镍,进行表面粗糙化。这样形成的镍电镀层表面的中心线的平均粗糙度Ra是1.5μm。
进而,使用2枚上述的PTC热敏电阻用电极,制作与实施例1相同的PTC热敏电阻。而后,在与实施例1同样的条件下进行外加过电流周期试验及剥离试验(参照表1及表2)。
如表1所述,在比较例的PTC热敏电阻中,其电阻值变化率增加50%以上。而且,在比较例的PTC热敏电阻中,在进行外加过电流周期试验后,即使想通过1A的电流(保证通电的电流)也不可能。另一方面,在实施例1~48中的PTC热敏电阻,其电阻值的变化率下降到50%以下。此外对于实施例1~48的PTC热敏电阻,即使进行外加过电流周期试验后,也能通过1A的电流。
进而,如表2所示,与在比较例的PTC热敏电阻中,PTC热敏电阻用电极和导电性聚合物间的剥离强度很小不同,而对于实施例1~48的PTC热敏电阻,可以得到1kgf/cm2的剥离强度(在实用上没有问题的值)。
以上,举出了实施例对本发明的实施方案进行了说明,但是本发明不受上述实施方案的限制,只要基于本发明的技术思想,其他的实施方案也是适用的。
如以上所述,本发明的PTC热敏电阻用电极,包括了具有导电性的基质和、在基质上形成的烧结层,烧结层是通过烧结导电性粉末而形成的具有导电性的烧结层。因此,按照本发明的PTC热敏电阻,可以得到与导电性聚合物的粘结力大、制造容易的PTC热敏电阻用电极。
本发明的PTC热敏电阻用电极的制造方法,包括在具有导电性基质的表面上涂敷含有导电性粉末的膏体的第1工序、和通过将上述膏体热处理形成含有上述导电性粉末的烧结层的第2工序。因此,按照上述制造方法,可容易地制造本发明的PTC热敏电阻用电极。特别是在上述的制造方法中,通过改变在膏体中的导电性粉末的形状、粒径和烧结层的厚度,容易地控制中心线平均粗糙度。
另外,本发明的PTC热敏电阻,是含有一对电极和在上述一对电极间配置的导电性聚合物的PTC热敏电阻,其特征在于,电极是上述本发明的PTC热敏电阻用电极。因此,如用上述本发明的PTC热敏电阻,可以得到PTC热敏电阻用电极和导电性聚合物粘结强度大、即使反复外加过电流,也可以得到电阻值变化率小的PTC热敏电阻。
机译: PTC热敏电阻主体,PTC热敏电阻,制造PTC热敏电阻主体的方法以及制造PTC热敏电阻的方法
机译: PTC热敏电阻主体,PTC热敏电阻,PTC热敏电阻主体的制造方法以及PTC热敏电阻的制造方法
机译: PTC热敏电阻主体,PTC热敏电阻,PTC热敏电阻主体的制造方法以及PTC热敏电阻的制造方法