專利名稱：Ptc元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PTC(Positive Temperature Coefficient正溫度系數(shù))元件。
背景技術(shù)：
作為用于保護電路元件免于過電流損害的元件，已知有PTC元件。PTC元件是在達到一定特定的溫度區(qū)域時電阻值的正溫度系數(shù)急劇增大的元件。作為這樣的PTC元件之一，已知有在日本特開昭60-196901號公報(日本特公平5-9921號公報)中所記載的PTC元件。

發(fā)明內(nèi)容
在日本特開昭60-196901號公報中記載的PTC元件，在由聚合物和分散在該聚合物中的導(dǎo)電性粉末形成的具有正的電阻溫度特性的元件的表面，接合使與該元件的表面相接觸的面粗糙化的金屬板，將該金屬板作為端子電極。將與元件的表面接觸的面粗糙化，是為了提高元件與金屬板的接合強度。
但是，在如日本特開昭60-196901號公報中記載的PTC元件這樣，將與元件的表面接觸的面全部粗糙化時，如果將成為端子電極的金屬板與外部端子等的連接端子焊接或用焊料接合，有可能不能充分確保接合強度。
因此，在本發(fā)明中，其目的在于提供一種PCT元件，可以提高從元件延伸出的引線端子與其他端子接合時的接合強度。
本發(fā)明人在研究可解決上述課題的PTC元件的過程中，還發(fā)現(xiàn)了如下的新課題。制造PTC元件后經(jīng)過規(guī)定的時間，可能會有氧氣從周圍進入素體。為了防止氧氣進入素體，考慮設(shè)置保護膜以覆蓋素體。但是，該保護膜有可能剝離，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)需要有一些對策。本發(fā)明是從該角度出發(fā)做出的。
本發(fā)明相關(guān)的PTC元件，具備使導(dǎo)電性填料分散在結(jié)晶性高分子中而成的素體，夾著素體而被壓接的一對引線端子，覆蓋素體的未被壓接在一對引線端子上的部分的保護膜；一對引線端子分別具有，與素體重疊的重復(fù)區(qū)域和不與素體重疊的非重復(fù)區(qū)域，在一對引線端子各自的重復(fù)區(qū)域上形成有陷入素體的加固突起，在非重復(fù)區(qū)域上的與素體相鄰的區(qū)域上，形成有用于抑制保護膜的剝離的剝離抑制區(qū)域，在非重復(fù)區(qū)域中的至少除了剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上，加固突起被壓碎而形成。
在本發(fā)明中，在非重復(fù)區(qū)域中的至少除了剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上，加固突起被壓碎而形成。由此，上述區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上被平坦化，可以提高與其它端子接合時的接合強度。剝離抑制區(qū)域，形成在非重復(fù)區(qū)域上的與素體相鄰的區(qū)域上。由此，可以抑制覆蓋素體與保護膜的剝離。
優(yōu)選，剝離抑制區(qū)域，形成在一對引線端子互相重疊的區(qū)域上。由于剝離抑制區(qū)域形成在引線端子互相重疊的區(qū)域上，所以在保護膜中夾入引線端子，可以進一步抑制保護膜的剝離。
優(yōu)選，在剝離抑制區(qū)域上，形成有陷入保護膜的加固突起。由于在剝離抑制區(qū)域上形成有加固突起，所以可以更有效地抑制保護膜的剝離。
優(yōu)選，剝離抑制區(qū)域是表面被粗糙化的表面粗糙化區(qū)域。在表面粗糙化區(qū)域上，由于表面被粗糙化，表面積實質(zhì)上被擴大。因此，保護膜與引線端子的接觸面積有效增大，可以進一步提高保護膜的剝離強度。
優(yōu)選，在表面粗糙化區(qū)域上，表面通過刻蝕而被表面粗糙化。刻蝕與被稱為研磨的機械方法相比，可以容易地使引線端子的表面粗糙化。因此，可以簡便地形成表面粗糙化區(qū)域。
優(yōu)選，在剝離抑制區(qū)域上，形成有貫通孔和缺口的至少一者，保護膜通過貫通孔和缺口的至少一者而形成至引線端子的相反面。由于在剝離抑制區(qū)域上形成有貫通孔和缺口的至少一者，保護膜通過貫通并繞過孔和缺口的至少一者而形成固定用形狀，因此可以抑制覆蓋素體的保護膜的剝離。
優(yōu)選，貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在一對引線端子互相重疊的區(qū)域上。由于貫通孔和缺口的至少一者形成在一對引線端子互相重疊的區(qū)域上，所以在保護膜中夾著引線端子，可以進一步抑制保護膜的剝離。此外，可以通過貫通孔和缺口的至少一者，排出滯留在配置在素體和與素體相鄰的非重復(fù)區(qū)域周邊的保護膜中的空氣。因此，在成為凹陷的形狀的部分上填充保護膜時，可以不帶有空氣而進行涂布。
優(yōu)選，貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在在重復(fù)區(qū)域的兩側(cè)具有的非重復(fù)區(qū)域的互相重疊的區(qū)域上。由于貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在素體的兩側(cè)的互相重疊的區(qū)域上，所以可以進一步抑制保護膜的剝離。
根據(jù)本發(fā)明，可以提高從素體延伸出的引線端子與其它端子接合時的接合強度，同時，可以抑制覆蓋素體與保護膜的剝離。因此，可以抑制氧氣與素體接觸，可以抑制素體氧化。
由下面所給出的詳細說明和僅以示例方式給出的附圖可以更清楚地理解本發(fā)明，并且，這些不能被認為用于限定本發(fā)明。
根據(jù)下面給出的詳細說明，本發(fā)明的進一步的適用范圍變得清楚。但是，應(yīng)該理解，這些詳細說明和具體實例，雖然表示本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，是僅以示例方式給出的，因為根據(jù)該詳細說明，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)做出的各種變化和修改，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。


圖1是表示第1實施方式中的PTC元件的平面圖和剖面圖。
圖2是表示第1實施方式中的PTC元件的變形例的圖。
圖3是表示第1實施方式的比較例的PTC元件的圖。
圖4是表示將第1實施方式的PTC元件與比較例的PTC元件進行比較的結(jié)果的圖。
圖5是表示第2實施方式中的PTC元件的平面圖和剖面圖。
圖6是表示第2實施方式中的PTC元件的變形例的圖。
圖7是表示第2實施方式的比較例的PTC元件的剖面圖。
圖8是表示將第2實施方式的PTC元件與比較例的PTC元件進行比較的結(jié)果的圖。
圖9是表示第3實施方式中的PTC元件的平面圖和剖面圖。
圖10是表示第3實施方式中的PTC元件的第1變形例的圖。
圖11是表示第3實施方式中的PTC元件的第2變形例的圖。
圖12是表示第3實施方式中的PTC元件的第3變形例的圖。
圖13是表示第3實施方式的比較例的PTC元件的圖。
圖14是表示將第3實施方式的PTC元件與比較例的PTC元件進行比較的結(jié)果的圖。
具體實施例方式
通過參照僅為了示例而表示的附圖并考慮以下的詳細描述，可以容易地理解本發(fā)明的見解。接著，參照

本發(fā)明的實施方式。在可能的情況下，對相同的部分標注相同的符號，省略重復(fù)的說明。
對本發(fā)明的第1實施方式的PTC元件，參照圖1進行說明。圖1的(a)是PTC元件P1的平面圖，圖1的(b)是PTC元件P1的中央附近(圖1的(a)的I-I)的剖面圖。PTC元件P1是聚合物PTC元件，具備一對端子電極12、14(引線端子)、素體10和保護膜16a、16b、16c、16d。
一對端子電極12、14是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。一對端子電極12、14配置為各自的一部分相對。在一對端子電極12、14的相對的部分之間配置有素體10，因此，一對端子電極12、14以各自的相向的面夾著素體10。因此，在一對端子電極12、14上，分別形成有與素體10重疊的重復(fù)區(qū)域121、141和與素體10不重疊的非重復(fù)區(qū)域122、142。
素體10形成為，比端子電極12和端子電極14互相重疊的部分更小。因此，在素體10的周圍，端子電極12和端子電極14互相重疊，但形成有不與素體10重疊的非重復(fù)區(qū)域122、142。
素體10是使導(dǎo)電性填料分散于結(jié)晶性高分子樹脂而形成。作為導(dǎo)電性填料，優(yōu)選使用Ni粉，作為結(jié)晶性高分子樹脂，優(yōu)選使用熱塑性樹脂的聚乙烯樹脂。素體10通過加壓和加熱而壓接在一對端子電極12、14上。
保護膜16a、16b、16c、16d配置成，分別覆蓋素體10未與端子電極12、14壓接的部分。素體10未被壓接在端子電極12、14上的面是4個面，保護膜16a、16b、16c、16d分別沿著該4個面配置。
保護膜16a、16b、16c、16d為，在環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑反應(yīng)而形成的固化物層中，分散由比該固化物層氧透過性低的材料形成的填料而形成。優(yōu)選填料為無機填料。優(yōu)選填料的至少一部分為板狀。還優(yōu)選，以這些保護膜全部的質(zhì)量為基準，保護膜16a、16b、16c、16d含有5～50質(zhì)量％的填料。
保護膜16a、16b、16c、16d，例如，通過將含有環(huán)氧樹脂、硫醇系固化劑和填料的環(huán)氧樹脂組合物加熱，使環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑的反應(yīng)進行，而形成。
作為填料，優(yōu)選使用無機填料、金屬填料或有機填料。作為無機填料，可以使用云母、二氧化硅、滑石、粘土(天然或合成蒙脫石或它們的混合物等)、玻璃、氫氧化鋁、氫氧化鎂和陶瓷等。作為金屬填料，可以使用銀粉、金粉、銅粉和鎳粉等。作為有機填料，可以使用碳和聚酰亞胺等。
在端子電極12、14分別夾著素體10的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC1。
加固突起AC分別形成在重復(fù)區(qū)域121、141，和為非重復(fù)區(qū)域122、142且與重復(fù)區(qū)域121、141相鄰的區(qū)域(剝離抑制區(qū)域)上。從另外的角度出發(fā)，加固突起AC分別形成在重復(fù)區(qū)域121、141，和為非重復(fù)區(qū)域122、142且端子電極12、14相互重疊的區(qū)域上。
平坦化突起FC1形成在，為非重復(fù)區(qū)域122、142且除了剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上。從另外的角度出發(fā)，平坦化突起FC1形成在，為非重復(fù)區(qū)域122、142且端子電極12、14互相重疊的區(qū)域上。
在圖1中，為了便于說明，將加固突起AC和平坦化突起FC1描繪得相對較大。實際的加固突起AC和平坦化突起FC1是微小突起，成難以目視辨認得大小。在以下的說明中所用的附圖中也同樣。
加固突起AC分別具有大徑部和小徑部。大徑部設(shè)置在加固突起AC從端子電極12、14延伸的方向上的前端側(cè)，形成為在該方向上的外周大于小徑部的外周。小徑部設(shè)置在與大徑部相比加固突起AC的基側(cè)。各加固突起AC中的大徑部和小徑部的形狀也可以不一致。大徑部和小徑部的外周形狀也可以不是圓形或橢圓形這樣的整齊的形狀，而是變形的形狀。
相鄰的加固突起AC配置成互相隔開。因此，素體10進入各加固突起AC間形成的凹部中(加固突起AC陷入素體10)，而使端子電極12、14和素體10固定。保護膜16a、16b、16c、16d進入各加固突起AC間形成的凹部中(加固突起AC陷入保護膜16a、16b、16c、16d)，而使端子電極12、14和保護膜16a、16b、16c、16d固定。
平坦化突起FC1分別具有大徑部和小徑部。大徑部設(shè)置在平坦化突起FC1從端子電極12、14延伸的方向上的前端側(cè)，形成為在該方向上的外周大于小徑部的外周。在大徑部的前端形成有平坦面。小徑部設(shè)置在與大徑部相比平坦化突起FC1的基側(cè)。各平坦化突起FC1中的大徑部和小徑部的形狀也可以不一致。大徑部和小徑部的外周形狀也可以不是圓形或橢圓形這樣的整齊的形狀，而是變形的形狀。
相鄰的平坦化突起FC1配置成互相接觸。各平坦化突起FC1的平坦面(平坦化突起FC1的前端面)連續(xù)，形成實質(zhì)性的平坦面。因此，素體10或保護膜16a、16b、16c、16d實質(zhì)上不進入各平坦化突起間形成的凹部中。不過，各平坦化突起FC1不必在整個面上完全接觸，在實質(zhì)上不影響端子電極12、14與其它端子接合時的接合強度的范圍內(nèi)，也有平坦化突起FC1相互之間隔開的情況。
在第1實施方式中，通過將平坦化突起FC1形成為互相接觸而形成實質(zhì)上的平坦面，但只要能夠形成實質(zhì)上的平坦面，實施方式也不限于上述的。例如，也可以通過切割或研磨等進行平坦化。
圖2表示第1實施方式的變形例。圖2是變形例的PTC元件P2的剖面圖。PTC元件P2具備一對端子電極22、24(引線端子)、素體10a和保護膜26a、26b、26c、26d。
一對端子電極22、24是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。一對端子電極22、24配置為各自的一部分相對。在其相對的部分之間配置有素體10a，因此，一對端子電極22、24以各自的相向的面夾著素體10a。因此，在一對端子電極22、24上，分別形成有與素體10a重疊的重復(fù)區(qū)域221、241和與素體10a不重疊的非重復(fù)區(qū)域222、242。
素體10a形成為，與端子電極22和端子電極24互相重疊的部分大致相同的形狀。素體10a為與素體10同樣的組成，因而省略其說明。素體10a通過加壓加熱而被壓接在一對端子電極22、24上。
保護膜26a、26b、26c、26d配置成分別覆蓋素體10a未壓接在端子電極22、24的部分。保護膜26d相當于圖1的(a)所示的保護膜16d，未在圖2中表示。素體10a被壓接在端子電極22、24的面是4個面，保護膜26a、26b、26c、26d分別沿著該4個面配置。
保護膜26a、26b、26c、26d的組成等，與已經(jīng)說明的保護膜16a、16b、16c、16d同樣，因而省略其說明。
在端子電極22、24分別夾著素體10a的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC1。
加固突起AC分別形成在重復(fù)區(qū)域221、241和非重復(fù)區(qū)域222、242且與重復(fù)區(qū)域221、241相鄰的區(qū)域(剝離抑制區(qū)域)上。平坦化突起FC1形成在，為非重復(fù)區(qū)域222、242且除了剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上。
接著，對第1實施方式的PTC元件P1和PTC元件P2中的保護膜16a～16d和保護膜26a～26d的剝離防止效果進行說明。作為比較的對象，使用圖3所示的PTC元件P4。
PTC元件P4具備一對端子電極42、44(引線端子)、素體10a和保護膜46a、46b、46c、46d。
一對端子電極42、44是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。一對端子電極42、44配置為各自的一部分相對。在其相對的部分之間配置有素體10a，因此，一對端子電極42、44以各自的相向的面夾著素體10a。因此，在一對端子電極42、44上，分別形成有與素體10a重疊的重復(fù)區(qū)域421、441和與素體10a不重疊的非重復(fù)區(qū)域422、442。
素體10a形成為，與端子電極42和端子電極44互相重疊的部分大致相同的形狀。保護膜46a、46c配置成分別覆蓋素體10a未被壓接在端子電極22、24的部分。還形成有相當于圖1所示的保護膜16b、16d的保護膜46b、46d，但未在圖3中表示。保護膜46a、46c的組成等，與已經(jīng)說明的保護膜16a、16b、16c、16d同樣，因而省略其說明。
在端子電極42、44分別夾著素體10a的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC1。
加固突起AC僅形成在重復(fù)區(qū)域421、441上。平坦化突起FC 1形成在非重復(fù)區(qū)域422、442上。
在圖4中表示對上述的PTC元件P1、PTC元件P2和PTC元件P4進行端子電極的剝離試驗的結(jié)果。圖4表示將PTC元件P1、PTC元件P2和PTC元件P4各自的端子電極從素體垂直拉開時的保護膜的剝離強度。
如圖4所示，第1實施方式相關(guān)的PTC元件P1和PTC元件P2，與PTC元件P4相比，剝離強度更高。特別是PTC元件P1剝離強度非常高。具體而言，PTC元件P4的剝離強度為，樣品數(shù)5，2.66N～3.33N，平均值為2.75N。PTC元件P2的剝離強度為，樣品數(shù)5，4.61N～7.16N，平均值為5.98N。PTC元件P1的剝離強度為，樣品數(shù)5，17.46N～23.37N，平均值為21.26N。
這是因為加固突起AC陷入保護膜16a～16d、26a～26d時，剝離強度上升。此外是因為，在保護膜16a～16d中夾著端子電極12和端子電極14，因而剝離強度進一步上升。
接著，對上述的PTC元件P1、P2的制造方法進行說明。PTC元件P1、P2的制造方法具備素體準備工序、端子準備工序、平坦化工序、熱壓接工序、保護膜形成工序。
在素體準備工序中，制造并準備成為素體10、10a的素體材料。首先，將成為導(dǎo)電性填料的Ni粉和成為基材樹脂的聚乙烯進行混煉而形成塊料。將該塊料壓成圓盤狀，切割而得到素體材料。
接著，在端子準備工序中，作成并準備成為端子電極12、14、22、24的金屬板。在端子電極12、14、22、24夾著素體10、10a的面上，形成有加固突起AC。加固突起AC是上述的節(jié)瘤狀的突起連續(xù)而形成的。
在平坦化工序中，如上所述，在需要的區(qū)域上壓碎加固突起AC進行平坦化，形成平坦化突起FC1。此時的壓力移動量為10～35μm，更優(yōu)選為10～15μm。
各平坦化突起FC1，如上所述，互相接觸而實質(zhì)上被平坦化。從端子電極的厚度來看，與形成有加固突起AC的區(qū)域的平均厚度相比，形成有平坦化突起FC1的區(qū)域的平均厚度更薄。平均厚度可以通過制作沖壓規(guī)定面積后的試樣，從其質(zhì)量和比重求出。
例如，在第1實施方式的情況下，平坦化后的厚度，優(yōu)選為，重復(fù)區(qū)域121、141和包括剝離抑制區(qū)域(形成有加固突起AC的區(qū)域)的非重復(fù)區(qū)域122、142為60～140μm，除了剝離抑制區(qū)域(形成有加固突起AC的區(qū)域)的非重復(fù)區(qū)域122、142為50～120μm。此時，加固突起AC的平均高度為5～40μm。更優(yōu)選，平坦化后的厚度，重復(fù)區(qū)域121、141和包括剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域122、142為95～100μm，除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域122、142為80～90μm。此時，加固突起AC的平均高度為5～20μm。
重復(fù)區(qū)域121、141和包括剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域122、142的厚度厚于140μm時，端子電極12、14變得過厚。因此，素體10和端子電極12、14的熱壓接不充分，素體10和端子電極12、14的連接強度變?nèi)酢Ｒ虼?，考慮到平坦化，優(yōu)選除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域122、142的厚度為120μm以下。
除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域122、142的厚度薄于50μm時，端子電極12、14自身的強度降低。因此，除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域122、142中，會有彎曲等，制造工序時和成品后的處理變得困難。因此，重復(fù)區(qū)域121、141的厚度，考慮到非重復(fù)區(qū)域122、142的平坦化，優(yōu)選為60μm以上。
加固突起AC的平均高度低于5μm時，不能充分發(fā)揮素體10和端子電極12、14間的加固效果，素體10和端子電極12、14的連接強度變?nèi)?。加固突起AC的平均高度高于40μm時，加固突起AC自身的強度降低，在與素體10的熱壓接時，加固突起AC從端子電極12、14上脫落。
在熱壓接工序中，由一對端子電極12、14各自的重復(fù)區(qū)域121、141夾著素體材料(素體)，通過熱壓接而將一對端子電極12、14和素體10固定。
在保護膜形成工序中，形成保護膜16a、16b、16c、16d。保護膜16a、16b、16c、16d為，在環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑反應(yīng)而形成的固化物層中，分散由比該固化物層氧透過性更低的材料形成的填料而形成。
根據(jù)第1實施方式，端子電極12、14的除了剝離抑制區(qū)域以外的非重復(fù)區(qū)域122、142實質(zhì)上被平坦化，因此可以提高與其它端子接合時的接合強度。剝離抑制區(qū)域形成在與素體相鄰的非重復(fù)區(qū)域122、142上，因此可以抑制覆蓋素體10的保護膜16a～16d的剝離。
對本發(fā)明的第2實施方式的PTC元件，參照圖5進行說明。圖5的(a)是PTC元件P5的平面圖，圖5的(b)是PTC元件P5的中央附近(圖5的(a)的V-V)的剖面圖。PTC元件P5是聚合物PTC元件，具備一對端子電極12、14(引線端子)、素體10和保護膜16a、16b、16c、16d。
一對端子電極12、14是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。一對端子電極12、14配置為各自的一部分相對。在其相對的部分之間配置有素體10，因此，一對端子電極12、14以各自的相向的面夾著素體10。因此，在一對端子電極12、14上，分別形成有與素體10重疊的重復(fù)區(qū)域121、141和與素體10不重疊的非重復(fù)區(qū)域122、142。
素體10形成為，比端子電極12和端子電極14互相重疊的部分更小。因此，在素體10的周圍，形成有為非重復(fù)區(qū)域122、142且端子電極12和端子電極14互相重疊的區(qū)域。
素體10是使導(dǎo)電性填料分散于結(jié)晶性高分子樹脂而形成。作為導(dǎo)電性填料，優(yōu)選使用Ni粉，作為結(jié)晶性高分子樹脂，優(yōu)選使用熱塑性樹脂的聚乙烯樹脂。素體10通過加壓和加熱而壓接在一對端子電極12、14上。
在端子電極12、14分別夾著素體10的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC2，同時未形成加固突起AC和平坦化突起FC2的區(qū)域被表面粗糙化。在重復(fù)區(qū)域121、141上形成加固突起AC。
在與素體10相鄰的非重復(fù)區(qū)域122、142上，分別形成有表面粗糙化區(qū)域122a、142a。表面粗糙化區(qū)域122a、142a至少形成在為非重復(fù)區(qū)域122、142且端子電極12和端子電極14互相重疊的區(qū)域上。
表面粗糙化區(qū)域122a、142a是端子電極12、14的被表面粗糙化為該區(qū)域上的表面積實質(zhì)上增大的區(qū)域。也優(yōu)選表面粗糙化區(qū)域122a、142a通過使用鹽酸等的刻蝕進行表面粗糙化而形成。也優(yōu)選表面粗糙化區(qū)域122a、142a通過研磨或噴砂這樣的機械加工而形成。還優(yōu)選，表面粗糙化區(qū)域122a、142a，在形成加固突起AC后，通過壓碎成后述的保護膜16a、16b、16c、16d進入的程度而進行表面粗糙化而形成。表面粗糙化區(qū)域，只要能夠?qū)嵸|(zhì)上抑制后述的保護膜16a、16b、16c、16d的剝離，不限定表面粗糙化的方式。
平坦化突起FC2形成在，為非重復(fù)區(qū)域122、142且除了表面粗糙化區(qū)域122a、142a以外的區(qū)域上。從另外的角度出發(fā)，平坦化突起FC2形成在，為非重復(fù)區(qū)域122、142且端子電極12、14不互相重疊的區(qū)域上。
在圖5中，為了便于說明，將加固突起AC和平坦化突起FC2描繪得相對較大。實際的加固突起AC和平坦化突起FC2是微小突起，成難以目視辨認的大小。表面粗糙化區(qū)域122a、142a的被表面粗糙化的形狀是示意性描述。在以下的說明中所用的附圖中也同樣。
加固突起AC分別具有大徑部和小徑部。大徑部設(shè)置在加固突起AC從端子電極12、14延伸的方向上的前端側(cè)，形成為在該方向上的外周大于小徑部的外周。小徑部設(shè)置在與大徑部相比加固突起AC的基側(cè)。各加固突起AC中的大徑部和小徑部的形狀也可以不一致。大徑部和小徑部的外周形狀也可以不是圓形或橢圓形這樣的整齊的形狀，而是變形的形狀。
相鄰的加固突起AC配置成互相隔開。因此，素體10進入各加固突起AC間形成的凹部中(加固突起AC陷入素體10)，而使端子電極12、14和素體10固定。
平坦化突起FC2分別具有大徑部和小徑部。大徑部設(shè)置在平坦化突起FC2從端子電極12、14延伸的方向上的前端側(cè)，形成為在該方向上的外周大于小徑部的外周。在大徑部的前端形成有平坦面。小徑部設(shè)置在與大徑部相比平坦化突起FC2的基側(cè)。各平坦化突起FC2中的大徑部和小徑部的形狀也可以不一致。大徑部和小徑部的外周形狀也可以不是圓形或橢圓形這樣的整齊的形狀，而是變形的形狀。
相鄰的平坦化突起FC2配置成互相接觸。各平坦化突起FC2的平坦面(平坦化突起FC2的前端面)連續(xù)，形成實質(zhì)性的平坦面。因此，素體10或保護膜16a、16b、16c、16d實質(zhì)上不進入各平坦化突起間形成的凹部中。不過，各平坦化突起FC2不必在整個面上完全接觸，在實質(zhì)上不影響端子電極12、14與其它端子接合時的接合強度的范圍內(nèi)，也有平坦化突起FC2相互之間隔開的情況。
在第2實施方式中，通過將平坦化突起FC2形成為互相接觸而形成實質(zhì)上的平坦面，但只要能夠形成實質(zhì)上的平坦面，實施方式也不限于上述的。例如，也可以通過切削或研磨等進行平坦化。
保護膜16a、16b、16c、16d配置成分別覆蓋素體10未壓接在端子電極12、14的部分。素體10未被壓接在端子電極12、14上的面是4個面，保護膜16a、16b、16c、16d分別沿著該4個面配置。
保護膜16a、16b、16c、16d，至少在表面粗糙化區(qū)域122a、142a上與端子電極12、14接觸。因此，保護膜16a、16b、16c、16d與端子電極12、14接觸的面積，比與未被表面粗糙化的區(qū)域相接觸的情況實際上增大。
接著，參照圖6說明第2實施方式的變形例。圖6是變形例的PTC元件P6的剖面圖。PTC元件P6是聚合物PTC元件，具備一對端子電極22、24(引線端子)、素體10a和保護膜26a、26b、26c、26d。
一對端子電極22、24是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。一對端子電極22、24配置為各自的一部分相對。在其相對的部分之間配置有素體10a，因此，一對端子電極22、24以各自的相向的面夾著素體10a。因此，在一對端子電極22、24上，分別形成有與素體10a重疊的重復(fù)區(qū)域221、241和與素體10a不重疊的非重復(fù)區(qū)域222、242。
素體10a形成為，與端子電極22和端子電極24互相重疊的部分大致相同的形狀。素體10a為與素體10同樣的組成，因而省略其說明。素體10a通過加壓加熱而被壓接在一對端子電極22、24上。
在端子電極22、24分別夾著素體10a的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC2。加固突起AC形成在重復(fù)區(qū)域221、241上。未形成加固突起AC和平坦化突起FC2的區(qū)域被表面粗糙化。因此，在與素體10a相鄰的非重復(fù)區(qū)域222、242上，分別形成有表面粗糙化區(qū)域222a、242a。表面粗糙化區(qū)域222a、242a的形態(tài)，與表面粗糙化區(qū)域122a、242a同樣，因而省略其說明。
保護膜26a、26b、26c、26d配置成分別覆蓋素體10a未壓接在端子電極22、24的部分。保護膜26d相當于圖5的(a)所示的保護膜16d，未在圖6中表示。素體10a未被壓接在端子電極22、24上的面是4個面，保護膜26a、26b、26c、26d分別沿著該4個面配置。
保護膜26a、26b、26c、26d至少在表面粗糙化區(qū)域222a、242a上與端子電極22、24接觸。因此，保護膜26a、26b、26c、26d與端子電極22、24接觸的面積，比與未表面粗糙化的區(qū)域相接觸的情況實質(zhì)上增大。
保護膜26a、26b、26c、26d的組成等，與已經(jīng)說明的保護膜16a、16b、16c、16d同樣，因而省略其說明。
接著，對第2實施方式的PTC元件P5和PTC元件P6的剝離防止效果進行說明。在該效果的說明中，將采用PTC元件P5的實施方式并通過刻蝕形成表面粗糙化區(qū)域122a、142a的例子作為實施例1，將破碎而形成加固突起的例子作為實施例2。將采用PTC元件P6的實施方式并通過刻蝕形成表面粗糙化區(qū)域222a、242a的例子作為實施例3，將破碎而形成加固突起的例子作為實施例4。作為比較例，使用圖7所示的PTC元件P8。
PTC元件P8具備一對端子電極42、44、素體10a和保護膜46a、46b、46c、46d。
一對端子電極42、44是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。一對端子電極42、44配置為各自的一部分相對。在其相對的部分之間配置有素體10a，因此，一對端子電極42、44以各自的相向的面夾著素體10a。因此，在一對端子電極42、44上，分別形成有與素體10a重疊的重復(fù)區(qū)域421、441和與素體10a不重疊的非重復(fù)區(qū)域422、442。
素體10a形成為，與端子電極42和端子電極44互相重疊的部分大致相同的形狀。保護膜46a、46c配置成分別覆蓋素體10a未被壓接在端子電極22、24上的部分。還形成有相當于圖5所示的保護膜16b、16d的保護膜，但未在圖7中表示。保護膜46a、46c的組成等，與已經(jīng)說明的保護膜16a、16b、16c、16d同樣，因而省略其說明。
在端子電極42、44分別夾著素體10a的面上，分別形成有多個加固突起AC。加固突起AC僅形成在重復(fù)區(qū)域421、441上。保護膜46a、46c與端子電極42、44接觸的部分平滑，未被表面粗糙化。
在圖8中表示對上述的實施例1、實施例2、實施例3、實施例4和比較例進行端子電極的剝離強度試驗的結(jié)果。圖8表示將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4和比較例各自的端子電極從素體垂直拉開時的保護膜的剝離強度。
如圖8所示，第2實施方式相關(guān)的實施例1、實施例2、實施例3、和實施例4，與比較例相比，剝離強度更高。特別是實施例1和實施例2，與比較例相比，剝離強度非常高。具體而言，實施例1的剝離強度為，樣品數(shù)5，6.93N～9.87N，平均值為8.74N。實施例2的剝離強度為，樣品數(shù)5，7.65N～9.33N，平均值為8.52N。實施例3的剝離強度為，樣品數(shù)5，3.23N～5.43N，平均值為3.98N。實施例4的剝離強度為，樣品數(shù)5，2.75N～4.61N，平均值為3.89N。比較例的樣品數(shù)為5，0.98N～1.55N，平均值為1.17N。
這樣，相對于比較例，實施例1～4的剝離強度上升的情況，被認為是因為通過表面粗糙化區(qū)域122a、142a(222a、242a)的形成，保護膜16a～16d(26a～26d)與端子電極12、14(22、24)的接觸面積實質(zhì)上增大。實施例1和2為，在保護膜16a～16d中夾著端子電極12和端子電極14，因而剝離強度進一步上升。
接著，對上述的PTC元件P5、P6的制造方法進行說明。PTC元件P5、P6的制造方法具備素體準備工序、端子準備工序、表面粗糙化工序、平坦化工序、熱壓接工序、保護膜形成工序。
在素體準備工序中，制造并準備將成為素體10、10a的素體材料。首先，將成為導(dǎo)電性填料的Ni粉和成為基材樹脂的聚乙烯進行混煉而形成塊料。將該塊料壓成圓盤狀，切割而得到素體材料。
接著，在端子準備工序中，作成并準備成為端子電極12、14、22、24的金屬板。在端子電極12、14、22、24夾著素體10、10a的面上，形成有加固突起AC。加固突起AC是上述的節(jié)瘤狀的突起連續(xù)而形成的。
在表面粗糙化工序中，如上所述，在固定端子電極12、14和素體10以及端子電極22、24和素體10a之前，在前端子電極12、14、22、42上實施利用鹽酸的刻蝕，形成表面粗糙化區(qū)域122a、142a、222a、242a。
在其它方式中，也可以通過研磨或噴砂等的機械加工形成表面粗糙化區(qū)域122a、142a、222a、242a。此外，在其它方式中，也可以通過使加固突起AC破碎為殘留凹凸形狀的程度而形成表面粗糙化區(qū)域122a、142a、222a、242a。
在平坦化工序中，如上所述，在需要的區(qū)域上壓碎加固突起AC進行平坦化，形成平坦化突起FC2。此時的壓力移動量為10～35μm，更優(yōu)選為10～15μm。只要能夠形成實質(zhì)上的平坦面，實施方式也可以不限于上述的。例如，也可以通過切削或研磨等進行平坦化。
各平坦化突起FC2，如上所述，互相接觸而實質(zhì)上被平坦化。從端子電極的厚度來看，與形成有加固突起AC的區(qū)域的平均厚度相比，形成有平坦化突起FC2的區(qū)域的平均厚度更薄。平均厚度可以通過制作沖壓規(guī)定面積后的試樣，從其質(zhì)量和比重求出。
例如，在第2實施方式的情況下，平坦化后的厚度，優(yōu)選為，重復(fù)區(qū)域121、141(形成有加固突起AC的區(qū)域)為60～140μm，非重復(fù)區(qū)域122、142為50～120μm。此時，加固突起AC的平均高度為5～40μm。更優(yōu)選，平坦化后的厚度，重復(fù)區(qū)域121、141為95～100μm，非重復(fù)區(qū)域122、142為80～90μm。此時，加固突起AC的平均高度為5～20μm。
重復(fù)區(qū)域121、141的厚度厚于140μm時，端子電極12、14變得過厚。因此，素體10和端子電極12、14的熱壓接不充分，素體10和端子電極12、14的連接強度變?nèi)?。因此，考慮到平坦化，優(yōu)選非重復(fù)區(qū)域122、142的厚度為120μm以下。
非重復(fù)區(qū)域122、142的厚度薄于50μm時，端子電極12、14自身的強度降低。因此，非重復(fù)區(qū)域122、142中，會有彎曲等，制造工序時和成品后的處理變得困難。因此，重復(fù)區(qū)域121、141的厚度，考慮到非重復(fù)區(qū)域122、142的平坦化，優(yōu)選為60μm以上。
加固突起AC的平均高度低于5μm時，不能充分發(fā)揮素體10和端子電極12、14間的加固效果，素體10和端子電極12、14的連接強度變?nèi)酢＜庸掏黄餉C的平均高度高于40μm時，加固突起AC自身的強度降低，在與素體10的熱壓接時，加固突起AC從端子電極12、14上脫落。
在熱壓接工序中，由一對端子電極12、14各自的重復(fù)區(qū)域121、141夾著素體材料(素體)，通過熱壓接而將一對端子電極12、14和素體10固定。
在保護膜形成工序中，形成保護膜16a、16b、16c、16d。保護膜16a、16b、16c、16d為，在環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑反應(yīng)而形成的固化物層中，分散由比該固化物層氧透過性更低的材料形成的填料而形成。
根據(jù)第2實施方式，端子電極12、14的除了表面粗糙化區(qū)域122a、142a以外的非重復(fù)區(qū)域122、142實質(zhì)上被平坦化，因此可以提高與其它端子接合時的接合強度。表面粗糙化區(qū)域122a、142a形成在與素體10相鄰的非重復(fù)區(qū)域122、142上，因此可以抑制覆蓋素體10的保護膜16a～16d的剝離。
對本發(fā)明的第3實施方式的PTC元件，參照圖9進行說明。圖9的(a)是PTC元件P9的平面圖，圖9的(b)是PTC元件P9的中央附近(圖9的(a)的IV-IV)的剖面圖，圖9的(c)是PTC元件P9的構(gòu)成要素端子電極1014的平面圖。PTC元件P9是聚合物PTC元件，具備一對端子電極1012、1014(引線端子)、素體1010和保護膜1016。
一對端子電極1012、1014是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。端子電極1012、1014分別具備第1部分1012a、1014a和第2部分1012b、1014b。第2部分1012b、1014b形成為從第1部分1012a、1014a的一個邊的大致中央部分延伸。第2部分1012b、1014b形成為比第1部分1012a、1014a寬度更窄。一對端子電極1012、1014配置為第1部分1012a、1014a相對。在其相對的第1部分1012a、1014a之間配置有素體1010，因此，一對端子電極1012、1014以各自的相向的面夾著素體1010。因此，在一對端子電極1012、1014上，分別形成有與素體1010重疊的重復(fù)區(qū)域1121、1141和與素體1010不重疊的非重復(fù)區(qū)域1122、1142。
在端子電極1012、1014各自的非重復(fù)區(qū)域1122、1142上形成有貫通孔1017a、1017b、1017c、1017d。貫通孔1017a、1017b形成在端子電極1014的非重復(fù)區(qū)域1142中所包括的剝離抑制區(qū)域上。該剝離抑制區(qū)域為非重復(fù)區(qū)域1142中與重復(fù)區(qū)域1141相鄰的區(qū)域。
貫通孔1017a形成在端子電極1014的第1部分1014a且第2部分1014b延伸的邊的大致中央附近。貫通孔1017b形成在端子電極1014的第1部分1014a且與第2部分1014b延伸的邊相對的邊的大致中央附近。
貫通孔1017c、1017d形成在包含在端子電極1012的非重復(fù)區(qū)域1122上的剝離抑制區(qū)域上。該剝離抑制區(qū)域是，非重復(fù)區(qū)域1122且與重復(fù)區(qū)域1121相鄰的區(qū)域。貫通孔1017c形成在端子電極1012的第1部分1012a上第2部分1012b延伸的邊的大致中央附近。貫通孔1017d形成在端子電極1012的第1部分1012a上與第2部分1012b延伸的邊相對的邊的大致中央附近。
圖9的(a)中的平面看方向中，貫通孔1017a和貫通孔1017d與貫通孔1017b和貫通孔1017c形成為在分別對應(yīng)的位置上重疊。
素體1010形成為，比端子電極1012和端子電極1014互相重疊的部分更小。因此，在素體1010的周圍，端子電極1012和端子電極1014互相重疊，但形成有不與素體1010重疊的非重復(fù)區(qū)域1122、1142。
素體1010是使導(dǎo)電性填料分散于結(jié)晶性高分子樹脂而形成。作為導(dǎo)電性填料，優(yōu)選使用Ni粉，作為結(jié)晶性高分子樹脂，優(yōu)選使用熱塑性樹脂聚乙烯樹脂。素體1010通過加壓和加熱而壓接在一對端子電極1012、1014上。
保護膜1016配置成分別覆蓋素體1010未壓接在端子電極1012、1014的部分。素體1010未被壓接在端子電極1012、1014上的面是4個面，保護膜1016分別沿著該4個面配置。
保護膜1016包括加固保護膜1016a、1016b、1016c、1016d。加固保護膜1016a、1016b、1016c、1016d是通過貫通孔1017a、1017b、1017c、1017d而達到端子電極1012、1014的相反面的部分。加固保護膜1016a、1016b、1016c、1016d形成為覆蓋貫通孔1017a、1017b、1017c、1017d。因此，經(jīng)由貫通孔1017a、1017b、1017c、1017d，利用加固保護膜1016a、1016b、1016c、1016d各自的加固效果，保護膜1016整體形成為夾著端子電極1012、1014，而使端子電極1012、1014和保護膜1016固定。
保護膜1016為，在環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑反應(yīng)而形成的固化物層中，分散由比該固化物層氧透過性低的材料形成的填料而形成。優(yōu)選填料為無機填料。優(yōu)選填料的至少一部分為板狀。還優(yōu)選，以這些保護膜全部的質(zhì)量為基準，保護膜1016含有5～50質(zhì)量％的填料。
保護膜1016，例如，通過將含有環(huán)氧樹脂、硫醇系固化劑和填料的環(huán)氧樹脂組合物加熱，使環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑的反應(yīng)進行，而形成。
作為填料，優(yōu)選使用無機填料、金屬填料或有機填料。作為無機填料，可以使用云母、二氧化硅、滑石、粘土(天然或合成蒙脫石或它們的混合物等)、玻璃、氫氧化鋁、氫氧化鎂和陶瓷等。作為金屬填料，可以使用銀粉、金粉、銅粉和鎳粉等。作為有機填料，可以使用碳和聚酰亞胺等。
在端子電極1012、1014分別夾著素體1010的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC3。
加固突起AC分別形成在，重復(fù)區(qū)域1121、1141和為非重復(fù)區(qū)域1122、1142且與重復(fù)區(qū)域1121、1141相鄰的剝離抑制區(qū)域上。從另外的角度出發(fā)，加固突起AC分別形成在重復(fù)區(qū)域1121、1141和為非重復(fù)區(qū)域1122、1142且與端子電極1012、1014相互重疊的區(qū)域上。
平坦化突起FC3形成在，為非重復(fù)區(qū)域1122、1142且除了剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上。從另外的角度出發(fā)，平坦化突起FC3形成在，為非重復(fù)區(qū)域1122、1142且端子電極1012、1014不互相重疊的區(qū)域上。
在圖9中，為了便于說明，將加固突起AC和平坦化突起FC3描繪得相對較大。實際的加固突起AC和平坦化突起FC3是微小突起，成難以目視辨認的大小。在以下的說明中所用的附圖中也同樣。
加固突起AC分別具有大徑部和小徑部。大徑部設(shè)置在加固突起AC從端子電極1012、1014延伸的方向上的前端側(cè)，形成為在該方向上的外周大于小徑部的外周。小徑部設(shè)置在與大徑部相比加固突起AC的基側(cè)。各加固突起AC中的大徑部和小徑部的形狀也可以不一致。大徑部和小徑部的外周形狀也可以不是圓形或橢圓形這樣的整齊的形狀，而是變形的形狀。
相鄰的加固突起AC配置成互相隔開。因此，素體1010進入各加固突起AC間形成的凹部中(加固突起AC陷入素體1010)，而使端子電極1012、1014和素體1010固定。保護膜1016進入各加固突起AC間形成的凹部中(加固突起AC陷入保護膜1016)，而使端子電極1012、1014和保護膜1016更加牢固地固定。
平坦化突起FC3分別具有大徑部和小徑部。大徑部設(shè)置在平坦化突起FC3從端子電極1012、1014延伸的方向上的前端側(cè)，形成為在該方向上的外周大于小徑部的外周。在大徑部的前端形成有平坦面。小徑部設(shè)置在與大徑部相比平坦化突起FC3的基側(cè)。各平坦化突起FC3中的大徑部和小徑部的形狀也可以不一致。大徑部和小徑部的外周形狀也可以不是圓形或橢圓形這樣的整齊的形狀，而是變形的形狀。
相鄰的平坦化突起FC3配置成互相接觸。各平坦化突起FC3的平坦面(平坦化突起FC3的前端面)連續(xù)，形成實質(zhì)性的平坦面。因此，素體1010或保護膜1016實質(zhì)上不進入各平坦化突起間形成的凹部中。不過，各平坦化突起FC3不必在整個面上完全接觸，在實質(zhì)上不影響端子電極1012、1014與其它端子接合時的接合強度的范圍內(nèi)，也有平坦化突起FC3相互之間隔開的情況。
在第3實施方式中，通過將平坦化突起FC3形成為互相接觸而形成實質(zhì)上的平坦面，但只要能夠形成實質(zhì)上的平坦面，實施方式也不限于上述的。例如，也可以通過切割或研磨等進行平坦化。
圖10表示第3實施方式的第1變形例。圖10的(a)是第1變形例的PTC元件P10的平面圖，圖10的(b)是PTC元件P10的端部附近(圖10的(a)的X-X)的剖面圖，圖10的(c)是PTC元件P10的構(gòu)成要素端子電極1024的平面圖。PTC元件P10具備一對端子電極1022、1024、素體1010a和保護膜1026。
一對端子電極1022、1024是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。端子電極1022、1024分別具備第1部分1022a、1024a和第2部分1022b、1024b。第2部分1022b、1024b形成為從第1部分1022a、1024a的一個邊的大致中央部分延伸。第2部分1022b、1024b形成為比第1部分1022a、1024a寬度更窄。一對端子電極1022、1024配置為第1部分1022a、1024a相對。在其相對的第1部分1022a、1024a之間配置有素體1010a，因此，一對端子電極1022、1024以各自的相向的面夾著素體1010a。因此，在一對端子電極1022、1024上，分別形成有與素體1010a重疊的重復(fù)區(qū)域1121、1141和與素體1010a不重疊的非重復(fù)區(qū)域1122、1142。
在端子電極1022、1024各自的非重復(fù)區(qū)域1222、1242上形成有缺口1018a、1018b、1018c、1018d、1018e、1018f、1018g、1018h。
缺口1018a、1018b、1018c、1018d形成在端子電極1024的非重復(fù)區(qū)域1242中所包括的剝離抑制區(qū)域上。缺口1018a、1018d，在端子電極1024的第1部分1024a上，分別從與第2部分1024b延伸的邊相鄰的兩邊起，沿著第2部分1024b延伸的邊而形成。缺口1018b、1018c，在端子電極1024的第1部分1024a上，分別從與第2部分1024b延伸的邊相鄰的兩邊起，沿著與第2部分1024b延伸相對的邊而形成。
缺口1018e、1018f、1018g、1018h形成在端子電極1022的非重復(fù)區(qū)域1222中所包括的剝離抑制區(qū)域上。缺口1018e、1018h，在端子電極1022的第1部分1022a上，分別從與第2部分1024b延伸的邊相鄰的兩邊起，沿著第2部分1022b延伸的邊而形成。缺口1018f、1018g，在端子電極1022的第1部分1022a上，分別從與第2部分1022b延伸的邊相鄰的兩邊起，沿著與第2部分1022b延伸相對的邊而形成。
圖10的(a)中的平面看方向中，缺口1018a和缺口1018e、缺口1018b和缺口1018f、缺口1018c和缺口1018g、缺口1018d和缺口1018h形成為在分別對應(yīng)的位置上重疊。
素體1010a形成為，比端子電極1022和端子電極1024互相重疊的部分更小。因此，在素體1010a的周圍，端子電極1022和端子電極1024互相重疊，但形成有不與素體1010a重疊的非重復(fù)區(qū)域1222、1242。素體1010a通過加熱和加壓被壓接在一對端子電極1022、1024上。
保護膜1026配置成分別覆蓋素體1010a未壓接在端子電極1022、1024上的部分。素體1010a未被壓接在端子電極1022、1024上的面是4個面，保護膜1026分別沿著該4個面配置。
保護膜1026包括加固保護膜1026a、1026b、1026c、1026d、1026e、1026f、1026g、1026h。加固保護膜1026a、1026b、1026c、1026d、1026e、1026f、1026g、1026h是通過缺口1018a、1018b、1018c、1018d、1018e、1018f、1018g、1018h而達到端子電極1022、1024的相反面的部分。
加固保護膜1026a、1026b、1026c、1026d、1026e、1026f、1026g、1026h形成為覆蓋缺口1018a、1018b、1018c、1018d、1018e、1018f、1018g、1018h。因此，經(jīng)由缺口1018a、1018b、1018c、1018d、1018e、1018f、1018g、1018h，利用加固保護膜1026a、1026b、1026c、1026d、1026e、1026f、1026g、1026h各自的加固效果，保護膜1026整體形成為夾著端子電極1022、1024，而使端子電極1022、1024和保護膜1026固定。
素體1010a、保護膜1026的組成等，與已經(jīng)說明的素體1010、保護膜1016同樣，因而省略其說明。
圖11表示第3實施方式的第2變形例。圖11的(a)是第2變形例的PTC元件P11的平面圖，圖11的(b)是PTC元件P11的端部附近(圖11的(a)的XI-XI)的剖面圖，圖11的(c)是PTC元件P11的構(gòu)成要素端子電極1034的平面圖。PTC元件P11具備一對端子電極1032、1034、素體1010b和保護膜1036。
一對端子電極1032、1034是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。端子電極1032、1034分別具備第1部分1032a、1034a和第2部分1032b、1034b。第2部分1032b、1034b形成為從第1部分1032a、1034a的一個邊的大致中央部分延伸。第2部分1032b、1034b形成為比第1部分1032a、1034a寬度更窄。一對端子電極1032、1034配置為第1部分1032a、1034a相對。在其相對的第1部分1032a、1034a之間配置有素體1010b，因此，一對端子電極1032、1034以各自的相向的面夾著素體1010b。因此，在一對端子電極1032、1034上，分別形成有與素體1010b重疊的重復(fù)區(qū)域1321、1341和與素體1010b不重疊的非重復(fù)區(qū)域1322、1342。
在端子電極1032、1034各自的非重復(fù)區(qū)域1322、1342上形成有貫通孔1019a、1019d、1019e、1019h以及缺口1019b、1019c、1019f、1019g。
貫通孔1019a、1019d和缺口1019b、1019c形成在端子電極1034的非重復(fù)區(qū)域1342中所包括的剝離抑制區(qū)域上。貫通孔1019a、1019d，形成在端子電極1034的第1部分1034a且第2部分1034b延伸的邊的附近。貫通孔1019a、1019d分別形成在與第2部分1034b相比外側(cè)處。缺口1019b、1019c，在端子電極1034的第1部分1034a上，分別從與第2部分1034b延伸的邊相對的邊起，沿著與第2部分1034b延伸的邊相鄰的邊而形成。
貫通孔1019f、1019g和缺口1019e、1019h形成在端子電極1032的非重復(fù)區(qū)域1322中所包括的剝離抑制區(qū)域上。貫通孔1019f、1019g，形成在端子電極1032的第1部分1032a且第2部分1032b延伸的邊的附近。貫通孔1019f、1019g分別形成在與第2部分1032b相比外側(cè)處。缺口1019e、1019h，在端子電極1032的第1部分1032a上，分別從與第2部分1032b延伸的邊相對的邊起，沿著與第2部分1032b延伸的邊相鄰的邊而形成。
圖11的(a)中的平面看方向中，貫通孔1019a、1019d和缺口1019e、1019h、缺口1019b、1019c和貫通孔1019f、1019g形成在分別對應(yīng)的位置上。
素體1010b形成為，比端子電極1032和端子電極1034互相重疊的部分更小。因此，在素體1010b的周圍，端子電極1032和端子電極1034互相重疊，但形成有不與素體1010b重疊的非重復(fù)區(qū)域1322、1342。素體1010b通過加熱和加壓被壓接在一對端子電極1032、1034上。
保護膜1036配置成覆蓋素體1010b未壓接在端子電極1032、1034的部分。素體1010b未被壓接在端子電極1032、1034上的面是4個面，保護膜1036分別沿著該4個面配置。
保護膜1036包括加固保護膜1036a、1036b、1036c、1036d、1036e、1036f、1036g、1036h。加固保護膜1036a、1036b、1036c、1036d、1036e、1036f、1036g、1036h是通過貫通孔1019a、1019d、1019e、1019h和缺口1019b、1019c、1019f、1019g而達到端子電極1032、1034的相反面的部分。
加固保護膜1036a、1036d、1036e、1036h形成為覆蓋貫通孔1019a、1019d、1019e、1019h。加固保護膜1036b、1036c、1036f、1036g形成為覆蓋缺口1019b、1019c、1019f、1019g。因此，經(jīng)由貫通孔1019a、1019d、1019e、1019h以及缺口1019b、1019c、1019f、1019g，利用加固保護膜1036a、1036b、1036c、1036d、1036e、1036f、1036g、1036h各自的加固效果，保護膜1036整體形成為夾著端子電極1032、1034，而使端子電極1032、1034和保護膜1036固定。
素體1010b、保護膜1036的組成等，與已經(jīng)說明的素體1010、保護膜1016同樣，因而省略其說明。
圖12表示第3實施方式的第3變形例。圖12的(a)是第3變形例的PTC元件P12的平面圖，圖12的(b)是PTC元件P12的中央附近(圖12的(a)的XII-XII)的剖面圖，圖12的(c)是PTC元件P12的構(gòu)成要素端子電極1044的平面圖。PTC元件P12具備一對端子電極1042、1044、素體1010c和保護膜1046。
一對端子電極1042、1044是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。端子電極1042、1044分別具備第1部分1042a、1044a和第2部分1042b、1044b。第2部分1042b、1044b形成為從第1部分1042a、1044a的一個邊的大致中央部分延伸。第2部分1042b、1044b形成為比第1部分1042a、1044a寬度更窄。一對端子電極1042、1044配置為第1部分1042a、1044a相對。在其相對的第1部分1042a、1044a之間配置有素體1010c，因此，一對端子電極1042、1044以各自的相向的面夾著素體1010c。因此，在一對端子電極1042、1044上，分別形成有與素體1010c重疊的重復(fù)區(qū)域1421、1441和與素體1010c不重疊的非重復(fù)區(qū)域1422、1442。
在端子電極1042、1044各自的非重復(fù)區(qū)域1422、1442上形成有貫通孔1020a、1020b。
貫通孔1020a形成在端子電極1044的非重復(fù)區(qū)域1442中所包括的剝離抑制區(qū)域上。貫通孔1020a，形成在端子電極1044的第1部分1044a且第2部分1044b延伸的邊的大致中央附近。
貫通孔1020b形成在端子電極1042的非重復(fù)區(qū)域1422中所包括的剝離抑制區(qū)域上。貫通孔1020b，形成在端子電極1042的第1部分1042a且第2部分1042b延伸的邊的大致中央附近。
因此，第3變形例為，僅在非重復(fù)區(qū)域1422、1442的第2部分1042b、1044b延伸的邊一側(cè)形成有貫通孔1020a、1020b。
素體1010c形成為，比端子電極1042和端子電極1044互相重疊的部分更小。因此，在素體1010c的周圍，端子電極1042和端子電極1044互相重疊，但形成有不與素體1010c重疊的非重復(fù)區(qū)域1422、1442。素體1010c通過加熱和加壓被壓接在一對端子電極1042、1044上。
保護膜1046配置成覆蓋素體1010c未壓接在端子電極1042、1044的部分。素體1010c未被壓接在端子電極1042、1044上的面是4個面，保護膜1046分別沿著該4個面配置。
保護膜1046包括加固保護膜1046a、1046b。加固保護膜1046a、1046b是通過貫通孔1020a、1020b而達到端子電極1042、1044的相反面的部分。
加固保護膜1046a、1046b形成為覆蓋貫通孔1020a、1020b。因此，經(jīng)由貫通孔1020a、1020b，利用加固保護膜1046a、1046b各自的加固效果，保護膜1046整體形成為夾著端子電極1042、1044，而使端子電極1042、1044和保護膜1046固定。
素體1010c、保護膜1046的組成等，與已經(jīng)說明的素體1010、保護膜1016同樣，因而省略其說明。
接著，對第3實施方式的PTC元件P9、P10、P11、P12中的保護膜1016、1026、1036、1046的剝離防止效果進行說明。作為比較的對象，使用圖13所示的PTC元件P13。圖13的(a)是比較的對象PTC元件P13的平面圖，圖13的(b)是PTC元件P13的中央附近(圖13的(a)的XIII-XIII)的剖面圖，圖13的(c)是PTC元件P13的構(gòu)成要素端子電極1054的平面圖。
PTC元件P13具備一對端子電極1052、1054、素體1010d和保護膜1056。
一對端子電極1052、1054是厚度為0.1mm左右的Ni或Ni合金。端子電極1052、1054分別具備第1部分1052a、1054a和第2部分1052b、1054b。第2部分1052b、1054b形成為從第1部分1052a、1054a的一個邊的大致中央部分延伸。第2部分1052b、1054b形成為比第1部分1052a、1054a寬度更窄。一對端子電極1052、1054配置為第1部分1052a、1054a相對。在其相對的第1部分1052a、1054a之間配置有素體1010d，因此，一對端子電極1052、1054以各自的相向的面夾著素體1010d。因此，在一對端子電極1052、1054上，分別形成有與素體1010d重疊的重復(fù)區(qū)域1521、1541和與素體1010d不重疊的非重復(fù)區(qū)域1522、1542。
素體1010d形成為，比端子電極1052和端子電極1054互相重疊的部分更小。因此，在素體1010d的周圍，端子電極1052和端子電極1054互相重疊，但形成有不與素體1010d重疊的非重疊區(qū)域1522、1542。素體1010d通過加壓和加熱被壓接在一對端子電極1052、1054上。
保護膜1056配置為覆蓋素體1010d未被壓接在端子電極1052、1054上的部分。素體1010d未被壓接在端子電極1052、1054上的面為4個面，保護膜1056沿著各4個面配置。
素體1010d、保護膜1056的組成等，與已經(jīng)說明的素體1010、保護膜1016同樣，因而省略其說明。
在端子電極1052、1054分別夾著素體1010d的面上，分別形成有多個加固突起AC和平坦化突起FC3。
加固突起AC僅形成在重復(fù)區(qū)域1521、1541上。平坦化突起FC3形成在非重復(fù)區(qū)域1522、1542上。
在圖14中表示對上述的PTC元件P9、P10、P11、P12、P13進行端子電極的剝離試驗的結(jié)果。圖14表示將PTC元件P9、P10、P11、P12、P13各自的端子電極從素體垂直拉開時的保護膜的剝離強度。
如圖14所示，第3實施方式相關(guān)的PTC元件P9、P10、P11、P12，與PTC元件P13相比，剝離強度更高。具體而言，PTC元件P13的剝離強度為，樣品數(shù)5，2.75N～7.16N，平均值為4.63N。PTC元件P9的剝離強度為，樣品數(shù)5，7.45N～13.14N，平均值為10.49N。PTC元件P10的剝離強度為，樣品數(shù)5，9.08N～13.28N，平均值為10.97N。PTC元件P11的剝離強度為，樣品數(shù)5，7.65N～14.71N，平均值為11.02N。PTC元件P12的剝離強度為，樣品數(shù)5，6.54N～7.45N。
這是因為加固突起AC陷入保護膜1016、1026、1036、1046時，剝離強度上升。因為在保護膜1016、1026、1036、1046中夾著端子電極1012、1022、1032、1042和端子電極1014、1024、1034、1044，因而剝離強度進一步上升。因為，保護膜1016、1026、1036、1046分別通過貫通孔1017a～1017d、缺口1018a～1018h、貫通孔1019a～1019d和缺口1019e～1019h、貫通孔1020a、1020b達到端子電極1012、1014、1022、1024、1032、1034、1042、1044的相反面而進行夾持，因而剝離強度進一步上升。
接著，對上述的PTC元件P9、P10、P11、P12的制造方法進行說明。PTC元件P9、P10、P11、P12的制造方法具備素體準備工序、端子準備工序、平坦化工序、熱壓接工序、保護膜形成工序。PTC元件P9、P10、P11、P12的制造方法，除了貫通孔1017a～1017d、缺口1018a～1018h、貫通孔1019a～1019d和缺口1019e～1019h、貫通孔1020a和1020b的形成以外，基本上相同，所以以PTC元件P9為代表進行說明。
在素體準備工序中，制造并準備成為素體1010的素體材料。首先，將成為導(dǎo)電性填料的Ni粉和成為基材樹脂的聚乙烯進行混煉而形成塊料。將該塊料壓成圓盤狀，切割而得到素體材料。
接著，在端子準備工序中，作成并準備成為端子電極1012、1014的金屬板。在端子電極1012、1014夾著素體1010的面上，形成有加固突起AC。加固突起AC是上述的節(jié)瘤狀的突起連續(xù)而形成的。準備分別在端子電極1012上形成有貫通孔1016c、1016d，在端子電極1014上形成有貫通孔1016a、1016d的端子電極。
在平坦化工序中，如上所述，在需要的區(qū)域上壓碎加固突起AC進行平坦化，形成平坦化突起FC3。此時的壓力移動量為10～35μm，更優(yōu)選為10～15μm。
各平坦化突起FC3，如上所述，互相接觸而實質(zhì)上被平坦化。從端子電極的厚度來看，與形成有加固突起AC的區(qū)域的平均厚度相比，形成有平坦化突起FC3的區(qū)域的平均厚度更薄。平均厚度可以通過制作沖壓規(guī)定面積后的試樣，從其質(zhì)量和比重求出。
例如，第3實施方式的PTC元件P9的情況下，平坦化后的厚度，優(yōu)選為，重復(fù)區(qū)域1121、1141和包括剝離抑制區(qū)域(形成有加固突起AC的區(qū)域)的非重復(fù)區(qū)域1122、1142為60～140μm，除了剝離抑制區(qū)域(形成有加固突起AC的區(qū)域)的非重復(fù)區(qū)域1122、1142為50～120μm。此時，加固突起AC的平均高度為5～40μm。更優(yōu)選，平坦化后的厚度，重復(fù)區(qū)域1121、1141和包括剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域1122、1142為95～100μm，除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域1122、1142為80～90μm。此時，加固突起AC的平均高度為5～20μm。
重復(fù)區(qū)域1121、1141和包括剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域1122、1142的厚度厚于140μm時，端子電極1012、1014變得過厚。因此，素體1010和端子電極1012、1014的熱壓接不充分，素體1010和端子電極1012、1014的連接強度變?nèi)?。因此，考慮到平坦化，優(yōu)選除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域1122、1142的厚度為120μm以下。
除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域1122、1142的厚度薄于50μm時，端子電極1012、1014自身的強度降低。因此，除了剝離抑制區(qū)域的非重復(fù)區(qū)域1122、1142中，會有彎曲等，制造工序時和成品后的處理變得困難。因此，重復(fù)區(qū)域1121、1141的厚度，考慮到非重復(fù)區(qū)域1122、1142的平坦化，優(yōu)選為60μm以上。
加固突起AC的平均高度低于5μm時，不能充分發(fā)揮素體1010和端子電極1012、1014間的加固效果，素體1010和端子電極1012、1014的連接強度變?nèi)?。加固突起AC的平均高度高于40μm時，加固突起AC自身的強度降低，在與素體1010的熱壓接時，加固突起AC從端子電極1012、1014上脫落。
在熱壓接工序中，由一對端子電極1012、1014各自的重復(fù)區(qū)域1121、1141夾著素體材料(素體)，通過熱壓接而將一對端子電極1012、1014和素體1010固定。
在保護膜形成工序中，形成保護膜1016。保護膜1016為，在環(huán)氧樹脂和硫醇系固化劑反應(yīng)而形成的固化物層中，分散由比該固化物層氧透過性更低的材料形成的填料而形成。
在保護膜1016的形成中，通過貫通孔1017a～1017d(其它變形例的貫通孔和缺口也與該貫通孔同等)，使保護膜1016繞到端子電極1012、1014的相反側(cè)而形成加固保護膜1016a～1016d。形成保護膜1016時，在被夾在端子電極1012、1014中的部分上產(chǎn)生的空氣，可以通過貫通孔1017a～1017d抽出。
根據(jù)第3實施方式，端子電極1012、1014的除了剝離抑制區(qū)域以外的非重復(fù)區(qū)域1122、1142實質(zhì)上被平坦化，因此可以提高與其它端子接合時的接合強度。此外，剝離抑制區(qū)域在與素體相鄰的非重復(fù)區(qū)域1122、1142上形成，此外保護膜1016通過貫通孔1017a～17d成為加固形狀而固定端子電極1012、1014，因此可以抑制覆蓋素體1010的保護膜1016的剝離。
從上面已經(jīng)描述的發(fā)明可知，很明顯本發(fā)明可以以各種方式進行改變。這些改變并不能被看作脫離本發(fā)明的精神和范圍，所有對本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員而言顯而易見的這些修改都被認為包含在下述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種PTC元件，其特征在于，具備使導(dǎo)電性填料分散在結(jié)晶性高分子中而成的素體，夾著所述素體而被壓接的一對引線端子，覆蓋所述素體的未被壓接在所述一對引線端子上的部分的保護膜；所述一對引線端子分別具有，與所述素體重疊的重復(fù)區(qū)域和不與所述素體重疊的非重復(fù)區(qū)域，在所述一對引線端子各自的重復(fù)區(qū)域上形成有陷入所述素體的加固突起，在所述非重復(fù)區(qū)域中的與所述素體相鄰的區(qū)域上，形成有用于抑制所述保護膜的剝離的剝離抑制區(qū)域，在所述非重復(fù)區(qū)域中的至少除了所述剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上，加固突起被壓碎而形成。
2.如權(quán)利要求1所述的PTC元件，其特征在于，所述剝離抑制區(qū)域，形成在所述一對引線端子互相重疊的區(qū)域上。
3.如權(quán)利要求1所述的PTC元件，其特征在于，在所述剝離抑制區(qū)域上，形成有陷入所述保護膜的加固突起。
4.如權(quán)利要求1所述的PTC元件，其特征在于，所述剝離抑制區(qū)域是表面被粗糙化的表面粗糙化區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的PTC元件，其特征在于，在所述表面粗糙化區(qū)域上，所述表面通過刻蝕而被表面粗糙化。
6.如權(quán)利要求1所述的PTC元件，其特征在于，在所述剝離抑制區(qū)域上，形成有貫通孔和缺口的至少一者，所述保護膜通過所述貫通孔和缺口的至少一者而形成至所述引線端子的相反面。
7.如權(quán)利要求6所述的PTC元件，其特征在于，所述貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在所述一對引線端子互相重疊的區(qū)域上。
8.如權(quán)利要求7所述的PTC元件，其特征在于，所述貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在所述重復(fù)區(qū)域的兩側(cè)具有的非重復(fù)區(qū)域的互相重疊的區(qū)域上。
9.一種PTC元件，其特征在于，具備使導(dǎo)電性填料分散在結(jié)晶性高分子中而成的素體，夾著所述素體而被壓接的一對引線端子，覆蓋所述素體的未被壓接在所述一對引線端子上的部分的保護膜；所述一對引線端子分別具有，與所述素體重疊的重復(fù)區(qū)域和不與所述素體重疊的非重復(fù)區(qū)域，在所述一對引線端子各自的重復(fù)區(qū)域上形成有陷入所述素體的加固突起，在所述非重復(fù)區(qū)域中的與所述素體相鄰的區(qū)域上，形成有表面粗糙化區(qū)域，在所述非重復(fù)區(qū)域中的至少除了所述表面粗糙化區(qū)域以外的區(qū)域上，加固突起被壓碎而形成。
10.如權(quán)利要求9所述的PTC元件，其特征在于，所述表面粗糙化區(qū)域，形成在所述一對引線端子互相重疊的區(qū)域上。
11.如權(quán)利要求10所述的PTC元件，其特征在于，所述表面粗糙化區(qū)域，通過刻蝕被表面粗糙化而形成。
12.一種PTC元件，其特征在于，具備使導(dǎo)電性填料分散在結(jié)晶性高分子中而成的素體，夾著所述素體而被壓接的一對引線端子，覆蓋所述素體的未被壓接在所述一對引線端子上的部分的保護膜；所述一對引線端子分別具有，與所述素體重疊的重復(fù)區(qū)域和不與所述素體重疊的非重復(fù)區(qū)域，在所述一對引線端子各自的重復(fù)區(qū)域上形成有陷入所述素體的加固突起，所述非重復(fù)區(qū)域中的與所述素體相鄰的區(qū)域，具有形成有貫通孔和缺口的至少一者的剝離抑制區(qū)域，所述保護膜通過所述貫通孔和缺口的至少一者形成至所述引線端子的相反面，在所述非重復(fù)區(qū)域中的至少除了所述剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上，所述加固突起被壓碎。
13.如權(quán)利要求12所述的PTC元件，其特征在于，所述貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在所述一對引線端子互相重疊的區(qū)域上。
14.如權(quán)利要求13所述的PTC元件，其特征在于，所述貫通孔和缺口的至少一者，分別形成在所述重復(fù)區(qū)域的兩側(cè)具有的非重復(fù)區(qū)域的互相重疊的區(qū)域。
全文摘要
PTC元件，具備使導(dǎo)電性填料分散在結(jié)晶性高分子中而成的素體，夾著素體而被壓接的一對引線端子，覆蓋素體未被壓接在的一對引線端子上的部分的保護膜。一對引線端子分別具有，與素體重疊的重復(fù)區(qū)域和不與素體重疊的非重復(fù)區(qū)域。在一對引線端子各自的重復(fù)區(qū)域上形成有陷入素體的加固突起。在非重復(fù)區(qū)域上的與素體相鄰的區(qū)域上，形成有用于抑制保護膜的剝離的剝離抑制區(qū)域。在非重復(fù)區(qū)域上的至少除了剝離抑制區(qū)域以外的區(qū)域上，加固突起被壓碎而形成。
文檔編號H01C7/02GK101047051SQ200710091579
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者山下保英 申請人:Tdk株式會社