非線性電阻元件的製作方法
2023-08-06 11:29:11 2
非線性電阻元件的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種非線性電阻元件。構成非線性電阻元件的多個陶瓷珠(21)通過由絕緣材料構成的支承部件(22)支承為片狀的方式構成。多個陶瓷珠(21)由相互分離的多個單元區域(23)被分別劃分而配置。採用本發明的非線性電阻元件能夠實現提高安裝空間的設計自由度。
【專利說明】非線性電阻元件
【技術領域】
[0001]本發明涉及例如安裝有避雷器、浪湧吸收元件、電壓穩定元件等電器裝置上使用的、保護電器裝置遭受雷電電湧、開關浪湧等異常電壓損害的非線性電阻元件。
【背景技術】
[0002]一般被稱為壓敏電阻的非線性電阻元件具有根據外加電壓的不同其電阻值發生變化的特性，即在外加正常的電壓時產生高電阻值從而顯示絕緣特性、而在外加了異常的高電壓時則具備顯示出低電阻值的非線性電壓一電流特性。具有這種特性的非線性電阻元件被廣泛利用於以吸收浪湧及電雜波為目的的避雷針或浪湧吸收器、或電壓穩定元件。
[0003]該非線性電阻元件例如由下述陶瓷燒結體構成:在主成分氧化鋅中添加被發現具有非直線性電壓一電流特性的基本添加物即氧化鉍、氧化銻、氧化鈷、以及為了進一步提高性能而添加的各種氧化物的原料粉末進行成型，再對該成型體進行燒成。
[0004]在該陶瓷燒結體的表面及背面上通過烘培銀漿形成導電層底塗層，在該導電層底塗層上面用焊接連接多個由銅、黃銅、鋁等導電體構成的金屬制電極板。並且，通過用環氧樹脂等對該陶瓷燒結體及包含電極板的主要部進行澆鑄，實現從該澆鑄部分導出電極部件的端子部的非線性電阻元件的產品化(例如參照專利文獻1)。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2004 - 6519號公報
【發明內容】
[0008]發明要解決的課題
[0009]然而，由導電體構成的金屬制電極板與經一體燒成的陶瓷燒結體相比，熱膨脹率較大。因此，使用現有的非線性電阻元件時，焊接電極板或使用壓敏電阻時因熱應力而可能導致在陶瓷燒結體上產生開裂。另外，由於形成為片狀的陶瓷燒結體相對外力是脆弱的，在運輸及安裝時等產生的外力有可能會造成該陶瓷燒結體的破損。為了避免出現這種問題，採用現有的非線性電阻元件時，採取了讓該陶瓷燒結體的厚度形成得較厚從而提高剛性的對策。
[0010]另一方面，為了防止被連接在陶瓷燒結體上的多個電極板發生電極板間的短路，需要將電極板間的間隔設定成陶瓷燒結體厚度的兩倍以上。但是，採用現有的非線性電阻元件時，需要讓陶瓷燒結體的厚度性形成得較厚，電極板之間的間隔增大，結果造成非線性電阻元件整體的大型化。這樣則存在被大型化後的非線性電阻元件難以安裝到配線板上的狹小空間的問題。
[0011]因此，鑑於上述問題，本發明的目的在於提供一種能夠實現多個電極間的間隔狹小化的非線性電阻元件，實現非線性電阻元件構成的整體的緊湊化。
[0012]用於解決課題的方法[0013]本發明的非線性電阻元件的特徵在於至少具備陶瓷片，該陶瓷片由多個陶瓷珠和分別支承多個所述陶瓷珠的支承部件構成，所述多個陶瓷珠由陶瓷燒結體構成，一個或多個所述陶瓷珠分別構成沿所述陶瓷片的厚度方向貫穿該陶瓷片的多個導通路徑，並且構成所述導通路徑的兩端的所述陶瓷珠從所述支承部件露出一部分，在多個所述陶瓷珠分別被相互分離的多個單元區域劃分配置的狀態，多個所述陶瓷珠分別受所述支承部件支承。
[0014]根據本發明的非線性電阻元件，多個陶瓷珠形成的導電通路的兩端從導電路徑的兩端露出，並且多個陶瓷珠被相互分離的各個單元區域劃分配置。即，因構成絕緣支承部件當中不同單元區域間的邊界區域或中間區域的部分存在，配置在所述不同的單元區域的各個單元區域中的一個或多個陶瓷珠被絕緣。
[0015]因此，即使多個導電體或電極按照多個單元區域的配置模式，被配置成與配置在各個單元區域內的陶瓷珠具有電接點，也能夠防止該多個導電體或電極發生短路。除此以夕卜，與陶瓷片由散裝的陶瓷燒結體構成的現有技術相比，能夠實現該多個導電體或電極間的間隔的狹小化。所以，多個單元區域的間隔也相應地實現狹小化，能夠實現陶瓷片、進而是以該陶瓷片和該多個導電體或電極為構成要素的非線性電阻元件(壓敏電阻、或兼用為電容的壓敏電阻等)的緊湊化。
[0016]在本發明的非線性電阻元件中，優選為具備多個電極板，所述多個電極板在所述陶瓷片的一對主面中的一方主面或雙方主面上與配置在多個所述單元區域的各個單元區域中的單個或多個所述陶瓷珠電導通，並且，所述多個電極板夾著所述支承部件中不同的單元區域間的邊界區域以相互分離的狀態被配設。
[0017]根據具有該構成的非線性電阻元件，多個單元區域作為通過絕緣的邊界區域分別獨立的非線性電阻元件(壓敏電阻、或兼用為電容的壓敏電阻等)被劃分成能夠利用。因此，對電極板的大小或形狀等進行了更改時，能夠獲得在電極板改變前後具有不同電特性的非線性電阻元件。例如，變更成表面積大的電極板後，與電極板接觸的單元區域的表面積則增加，能夠獲得能量耐量大的非線性電阻元件。
[0018]由此，能夠在實現非線性電阻元件作為整體構成的緊湊化的同時，通過改變電極板能夠簡單地對非線性電阻元件的電特性進行變更。
[0019]另外，本發明的非線性電阻元件優選具備一對絕緣壓板和切換裝置，在所述陶瓷片的一對主面的各個主面上配設有所述電極板的狀態下，所述一對絕緣壓板分別配設在所述電極板的與所述陶瓷片接觸的面相反一側的面上，所述切換裝置切換夾持狀態和分離狀態，所述夾持狀態是指:多個所述電極板與該多個所述電極板分別對應的多個所述單元區域內配置的陶瓷珠電導通，並且所述陶瓷片和與其一對主面分別接觸的一對所述電極板被夾持在所述壓板之間的狀態；所述分離狀態是指:所述陶瓷片和與其一對主面分別接觸的一對所述電極板從所述壓板分離的狀態。
[0020]根據具有上述構成的非線性電阻元件，具有切換夾持狀態和分離狀態的切換裝置(緊固螺釘、夾具等)。其中，所述夾持狀態是指陶瓷片和與其一對主面分別接觸的一對電極板被夾持在一對壓板之間的狀態，所述分離狀態是指陶瓷片和與其一對主面分別接觸的一對所述電極板從所述壓板分離的狀態。即，由於不像現有的非線性電阻元件那樣陶瓷片和電極板通過焊接等連接，所以本發明的非線性電阻元件能夠分離陶瓷片和電極板並將它們拆除。[0021]因此，例如在陶瓷片的性能下降的情況下，能夠簡單地進行陶瓷片的更換。另外，在希望改變非線性電阻元件的特性時，能夠簡單地進行電極板的更換。所以能夠實現提高非線性電阻元件的保修性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是表示本發明第一實施例的非線性電阻元件的示意圖。
[0023]圖2是本發明第一實施例中表示按照單元區域的配置模式配置了電極板後的狀態的示意圖。
[0024]圖3是本發明第一實施例中對交換用的電極板進行例示的示意圖。
[0025]圖4是本發明第二實施例中表示按照單元區域的配置模式配置了電極板後的狀態的示意圖。
[0026]圖5是本發明第三實施例中表示按照單元區域的配置模式配置了電極板後的狀態的示意圖。
[0027]圖6是本發明第四實施例中表示按照單元區域的配置模式配置了電極板後的狀態的示意圖。
[0028]圖7是本發明第五實施例中表示按照單元區域的配置模式配置了電極板後的狀態的示意圖。
[0029]圖8是表示本發明第六實施例的非線性電阻元件的示意圖。
[0030]符號說明
[0031]1:非線性電阻元件 1，2:陶瓷片
[0032]21:陶瓷珠 23:單元區域
[0033]24:邊界區域 301?303:電極板 4:壓板
【具體實施方式】
[0034](本發明第一實施例)
[0035]首先參照圖1及圖2就本發明的非線性電阻元件的第一實施例進行說明。
[0036]本發明第一實施例的非線性電阻元件1由陶瓷片2、多個電極板301?303和一對絕緣壓板4構成。所述陶瓷片2形成片狀，所述多個電極板301?303以能夠分別從陶瓷片2的一對主面分離的狀態配設在該一對主面上，所述一對壓板4分別配設在電極板301?303的與陶瓷片2接觸的面相反一側的面上。
[0037]陶瓷片2由多個陶瓷珠21和支承部件22構成。所述多個陶瓷珠由以氧化鋅(ZnO)為主成分的陶瓷燒結體構成。所述支承部件22由絕緣材料構成並以這些陶瓷珠21彼此分離的狀態支承這些陶瓷珠21。這些陶瓷珠21具有從絕緣支承部件22表面露出的面和從支承部件22背面露出的面。另外，這些陶瓷珠21以相互分離配置的狀態受支承部件22支承。這些陶瓷珠21形成多個單元區域23。所述多個單元區域23可以作為各自獨立的非線性電阻元件(壓敏電阻、或兼用為電容的壓敏電阻等)進行使用。
[0038]另外，在第一實施例中，陶瓷珠21雖然在與陶瓷片2主面平行的方向上以彼此分離的狀態受支承，但如果是在同一單元區域23內時，也可以是彼此接觸。此外，陶瓷珠21也不限定於圓形，也可以是長方形、多邊形等其他多變形、橢圓形、球形或橢圓球形等。[0039]陶瓷片2根據以下要領進行製作:首先在作為主成分的ZnO中添加0.5mol%的Bi203、l.0mol% 的 Sb203、0.5mol% 的 Co203、0.5mol% 的 Μη02、0.5mol% 的 Cr203 和 0.01mol% 的Al (N03).9H20後，再加入溶劑及分散劑進行混合。然後在混合物中加入粘結劑製成漿液，並使用噴霧乾燥機製成粉末。利用模具將該粉末成型，製成直徑4.3mm、厚度1.2mm的成型體。在1100°c下對該成型體燒成兩小時，形成厚度1mm、直徑3.6mm的圓形的陶瓷珠21。並且，根據需要對陶瓷珠21進行熱處理。
[0040]將通過上述方式製成的多個陶瓷珠21例如在模具內以相互分離的狀態排列在同一平面上，通過向多個陶瓷珠21的空隙中注入絕緣樹脂的注塑成型法或嵌件成型法製作陶瓷片2。
[0041]另外，在上述敘述中，說明了通過注塑成型法或嵌件成型法製作陶瓷片23。但是，陶瓷片2的製法並不限定於此。例如，也可以採用將陶瓷珠21和具有流動性狀態的絕緣樹脂混煉並擠壓的方法(刮均塗裝法、擠壓成型法)、或是將陶瓷珠21和因熱、紫外線而產生硬化的樹脂嵌入到模具中使樹脂硬化的方法來製作陶瓷片2。
[0042]另外，作為陶瓷珠21的材料組成，不僅限於在主成分氧化鋅中添加了 Bi203的Bi203系非線性電阻元件1，也可以是Pr60n系、BaTi03系、SrTi03系、Ti02系、Sn02系或Fe304系的非線性電阻元件1。此外，在上述實施例中，就陶瓷珠21由以氧化鋅為主成分的燒結體構成進行了說明，例如也可以採用鈦酸鍶、碳化矽或氧化錫等具有非直線性的電阻特性的陶瓷。
[0043]另外，通過採用難燃性、耐熱性或熱傳導性優異的樹脂材料作為粘接陶瓷珠21的支承部件22，能夠實現提高熱性質、改善電性能。同時並不僅限於選擇所述樹脂材料本身，添加用於改善難燃性、耐熱性或熱傳導性的各種添加物也有效。例如可以採用:添加礬土、氮化鋁、氮化蹦等氧化物或非氧化物；添加微量表面實施了絕緣加工的熱傳導性顆粒(不論是金屬化合物還是非金屬化合物)；根據情況也可以添加不會導致絕緣性下降的微量的導電性顆粒。
[0044]電極板301?303由銅、黃銅、鋁等導電體構成的平坦的金屬制板材構成，配線板等用於電連接的端子31以一體的形式從電極板301?303的主體部分延伸設置。通過利用該端子31，例如非線性電阻元件安裝到配線板等的操作則更為簡單。
[0045]在圖2中，由兩點劃線包圍的區域表示配設在陶瓷片2的上側主面上的電極板301?303。另外，在圖2中，由虛線包圍區域表示根據實施例不同定義不同的單元區域23。這裡僅表示圖1所示的陶瓷片2的上側主面上的單元區域23的配置形態。
[0046]假設配置成9行9列的陶瓷珠21分別通過9次正方行列的要素{aij (i=l?9，j=l?9)}進行劃分。
[0047]根據圖2所示的實施例，陶瓷片2的上側主面配置兩個電極板301、302，在下側主面配置一個電極板303。所述上側兩個電極板301及302分別接觸的陶瓷珠21的組合分別通過兩個群(aij (i=l?9, j=l?4))及(aij (i=l?9, j=6?9))來表示。
[0048]S卩，在該情況下，在陶瓷片2的上側主面上，包含陶瓷珠21的所述兩個群的兩個單元區域被定義(參照圖2虛線)。另一方面，所述下側的電極板303對應於陶瓷珠21整個群(aij (i=l ?9, j=l ?9))。
[0049]這樣獲得構成下述一系列電導通路徑的非線性電阻元件1:電極板301 —陶瓷珠21的群(aij (i=l?9, j=l?4))—電極板303 —陶瓷珠21的群(aij (i=l?9, j=6?9))—電極板302。
[0050]另外，電極板301和電極板302因邊界區域24中絕緣材料的存在而防止了短路。該邊界區域24配置在分別與電極板301及電極板302對應的單元區域23之間，並含有陶瓷珠21的群(aij(i=l?9，j=5))。因此，能夠實現配設在陶瓷片2的上側主面上的電極板301及電極板302之間的間隔t的狹小化。
[0051]另外，陶瓷片2的陶瓷珠21和電極板301?303也可以通過介於上述陶瓷珠和電極板之間的導電性樹脂5導通。這樣，在生產時各個陶瓷片2的表面和背面上即使存在一些缺口也能夠可靠地使陶瓷珠21和電極板301?303導通。
[0052]在陶瓷珠21或陶瓷片2的一方或雙方表面上塗敷含有銀顆粒和熱塑性樹脂的導電膠並讓該導電膠乾燥而形成導電性樹脂5。可以使用含有作為導電顆粒的銀的常溫硬化型導電性粘結劑或其他熱硬化型的導電性粘結劑作為導電性樹脂5的材料組成。另外，除了使用銀之外，還可以使用銅、金或碳等作為導電顆粒。
[0053]壓板4形成為平板狀，具有比陶瓷片2及電極板301?303大的表面積。另外，在壓板4的四角具有用於切換夾持狀態和分離狀態的外螺紋41 (切換裝置)。該夾持狀態是指陶瓷片2和電極板301?303被夾持在壓板之間的狀態；所述分離狀態是指陶瓷片和電極板從壓板分離的狀態。該外螺紋41與一方的壓板4上形成的內螺紋42螺合。S卩，通過緊固外螺紋41，陶瓷片2和電極板301?303以被夾持在壓板4之間的狀態被固定。同時，通過鬆弛外螺紋41，陶瓷片2和電極板301?303分別從壓板4分離。
[0054]這樣，在想要更改非線性電阻元件1的電特性時或在陶瓷片2的性能下降時，能夠簡單地對非線性電阻元件主體的陶瓷片2或電極板301?303進行交換，所以能夠實現提高非線性電阻元件的保修性。
[0055]例如，根據避雷器或電湧吸收器的規格用途不同，有時會需要更改壓敏電壓、能量耐量等電特性。在這種情況下，使用現有的對電極板和陶瓷燒結體(陶瓷片)焊接的非線性電阻元件時，一般考慮準備多個非線性電阻元件，並將這些非線性電阻元件串聯或並聯來調整壓敏電壓、能量耐量等對策。然而，在這樣的對策中，由於需要確保安裝多個非線性電阻元件的新的空間，而且根據情況還需要更改配線板的設計，所以更改非線性電阻元件的電特性較為困難。
[0056]相對於此，根據本發明中的第一實施例的非線性電阻元件1，由於該非線性電阻元件1不像現有的非線性電阻元件一樣用焊接等將陶瓷片2和電極板301?303連接，所以能夠分離陶瓷片2和電極板301?303進行更換。因此，能夠簡單地改變非線性電阻元件1的電特性。
[0057]通過改變各電極板301?303和包含與這些電極板301?303接觸的陶瓷片21的各單元區域23的各自面積、形狀及配置形態中至少一個參數，能夠由以多個陶瓷片21為構成要素的單一的陶瓷片2來構成具有多個不同電特性的非線性電阻元件1。
[0058]參照圖3，就關於電特性不同的非線性電阻元件1的構成的實施例進行說明。在圖3(a)?(c)的各右側圖中，虛線包圍的區域是表示根據實施例不同被定義成不同的單元區域23。這裡，只表示圖3(a)?(c)的各個左側圖中所示的陶瓷片2上側主面上的單元區域23的配置形態。另外，在圖3(a)?(c)的各右側圖中，兩點劃線包圍的區域是表示配設在陶瓷片2的該上側主面的電極板311?314。
[0059]假設配置成9行9列的陶瓷珠21分別通過9次正方行列的要素{aij (i=l?9，j=l?9)}進行劃分。
[0060]根據圖3(a)左側所示的實施例，陶瓷片2的上側主面上配置三個電極板311?313，下側主面上配置兩個電極板314、315。所述上側的三個電極板311?313分別接觸的陶瓷珠21的組合分別通過下述三個群表示:(aij (i=l?4, j=l?4))、(aij (i=l?4, j=6?9))和(aij(i=6?9，j=l?9)。所述下側的兩個電極板314和315分別接觸的陶瓷片21的組合分別通過下述兩個群表示:(aij (i=l?9, j=l?4))和(aij (i=l?9, j=6?9)。
[0061]S卩，在該情況下，在陶瓷片2的上側主面上，定義有包含陶瓷片21的所述三個群的三個單元區域23 (參照圖3 (a)虛線)。另一方面，在陶瓷片2的下側主面上，定義有分別包含有陶瓷珠21的所述兩個群的兩個單元區域23。
[0062]這樣就能夠製得構成下述一系列電導通路徑的、壓敏電壓較大的非線性電阻元件1:電極板311 —陶瓷珠21的群(aij (i=l?4, j=l?4))—電極板314 —陶瓷珠21的群(aij (i=6 ?9, j=l ?4))—電極板 313 —陶瓷珠 21 的群(aij (i=6 ?9, j=6 ?9))—電極板315—陶瓷珠21的群(aij(i=l?4，j=6?9))—電極板312。
[0063]此外，電極板311和電極板312因邊界區域24中絕緣材料的存在而防止了短路。該邊界區域24配置在分別與電極板311及312對應的單元區域23之間，並含有陶瓷珠21的群(aij (i=l?4，j=5))。同樣，電極板311和電極板313、電極板312和電極板313以及電極板314和電極板315也防止了短路。因此，與第一實施例相同，能夠實現電極板之間的間隔t的狹小化。
[0064]另外，根據圖3(b)左側所示的實施例，陶瓷片2的上側主面上配置四個電極板321?324，下側主面上配置兩個電極板325、326。所述上側的四個電極板321?324分別接觸的陶瓷珠21的組合分別通過下述四個群表示:(aij (i=l?4, j=l?4))、(aij (i=l?
4,j=6?9))、(aij (i=6?9, j=l?4))和(aij (i=6?9, j=6?9)。所述下側的兩個電極板325、326分別接觸的陶瓷片21的組合分別通過下述兩個群表示:(aij (i=l?4，j=l?9))和(aij (i=6 ?9, j=l ?9)。
[0065]即，在該情況下，在陶瓷片2的上側主面上，定義有包含陶瓷片21的所述四個群的四個單元區域23 (參照圖3 (b)虛線)。另一方面，在陶瓷片2的下側主面上，定義有分別包含有陶瓷珠21的所述兩個群的兩個單元區域23。
[0066]這樣，非線性電阻元件1構成為兩個獨立的非線性電阻元件。即構成分別由下述一系列電導通路徑構成的兩個非線性電阻元件:電極板321 —陶瓷珠21的群(aij(i=l?4, j=l?4))—電極板325 —陶瓷珠21的群(aij (i=6?9, j=l?4))—電極板322這一系列電導通路徑以及電極板323 —陶瓷珠21的群(aij(i=6?9，j=l?4))—電極板326 —陶瓷珠21的群(aij (i=6?9，j=6?9))—電極板324這一系列電導通路徑。
[0067]另外，電極板321和電極板322因邊界區域24中絕緣材料的存在而防止了短路。該邊界區域24配置在分別與電極板321及322對應的單元區域23之間，並含有陶瓷珠21的群(aij(i=l?4，j=5))。同樣，電極板321和電極板323、電極板322和電極板324、電極板323和電極板324以及電極板325和電極板326也防止了短路。因此，與第一實施例相同，能夠實現所述電極板之間的間隔t的狹小化。[0068]另外，根據圖3(c)左側所示的實施例，陶瓷片2的上側主面上配置兩個電極板331、332，下側主面上配置兩個電極板333、334。所述上側的兩個電極板331、332分別接觸的陶瓷珠21的組合分別通過下述兩個群表示:(aij (i=l?9, j=l?4))和(aij (i=l?9,j=6?9))。所述下側的兩個電極板333、334分別接觸的陶瓷片21的組合分別通過下述兩個群表示:(aij (i=l ?9, j=l ?4))和(aij (i=l ?9, j=6 ?9)。
[0069]S卩，在該情況下，在陶瓷片2的上側主面上，定義有包含陶瓷片21的所述兩個群的兩個單元區域23 (參照圖3 (c)虛線)。另一方面，在陶瓷片2的下側主面上，定義有分別包含有陶瓷珠21的所述兩個群的兩個單元區域23。
[0070]非線性電阻元件1構成為兩個獨立的非線性電阻元件。即構成分別由下述一系列電導通路徑構成的兩個非線性電阻元件:電極板331—陶瓷珠21的群(aij(i=l?9，j=l?4))—電極板333這一系列電導通路徑以及電極板332 —陶瓷珠21的群(aij(i=6?9，j=l?4))—電極板334這一系列電導通路徑。
[0071]電極板331和電極板332因邊界區域24中絕緣材料的存在而防止了短路。該邊界區域24配置在分別與電極板331及332對應的單元區域23之間，並含有陶瓷珠21的群(aij(i=l?9，j=5))。同樣，電極板333和電極板334也防止了短路。因此，與第一實施例相同，能夠實現所述電極板之間的間隔t的狹小化。
[0072]壓板4形成有嵌入陶瓷片2和電極板301?303主體部分的承受部43和將電極板301?303的端子31引導向壓板4外側的引導槽44。這樣，在將陶瓷片2和電極板301?303夾入到壓板4之間時，由於陶瓷片2和電極板301?303被定位在規定位置上，非線性電阻元件1的組裝作業變得簡單。
[0073]而且，壓板4優選是由丙烯酸酯樹脂等透明部件構成。這樣，在不分解非線性電阻元件1而對該非線性電阻元件1進行了組裝的狀態下，能夠確認使用中的陶瓷片2和電極板301?303的大小和形狀等。
[0074]另外，切換陶瓷片2和電極板301?303的夾持狀態和分離狀態的切換裝置並不僅限於外螺紋41和內螺紋42。例如，也可以用夾子模樣的部件夾住壓板4兩端，從而固定陶瓷片2和電極板301?303的夾持狀態。此外，如所謂的卡扣那樣，在一方的壓板上設置爪部，利用材料彈性掛扣到另一方的壓板上固定也可。
[0075](本發明的其他實施例)
[0076]接著，參照圖4至圖7就本發明的非線性電阻元件的第二實施例至第五實施例進行詳述。
[0077]針對與圖1及圖2中所示構成相同的構成標註同一符號並省略說明。第二實施例至第五實施例中的非線性電阻元件1與上述第一實施例中的非線性電阻元件1相比，僅配置在單元區域23上的陶瓷珠21的構成不同。
[0078]如圖4所示，本發明第二實施例的陶瓷珠21形成為圓柱狀，具有從絕緣的支承部件22的表面露出的面211和從支承部件22的背面露出的面212。並且，單元區域23中的一個單元區域23由多個陶瓷珠21構成，這些陶瓷珠21彼此接觸成能夠導通。
[0079]如圖5所示，本發明第三實施例的陶瓷珠21形成為平板狀，具有從絕緣的支承部件22的表面露出的面211和從支承部件22的背面露出的面212。並且，單元區域23中的一個單元區域23由多個陶瓷珠21構成，單元區域23僅有兩處。[0080]如圖6所示，本發明第四實施例的陶瓷珠21形成為球狀，構成在陶瓷片2的水平方向和厚度方向上分別相互接觸的多個陶瓷珠群213。這些陶瓷珠群213分別構成沿陶瓷片的厚度方向貫穿的導通路徑。這些導通路徑具有從支承部件22的表面突出一部分的面211和從支承部件22的背面突出一部分的面212。並且，單元區域23中的一個單元區域23由多個陶瓷珠群213構成。這些陶瓷珠群21在陶瓷片2的同一平面上經由絕緣支承部件22相互分離而被排列。
[0081]如圖7所示，本發明第五實施例的陶瓷珠21形成球狀，具有從絕緣支承部件22的表面突出的面211和從支承部件22的背面突出的面212。並且，單元區域23中的一個單元區域23由多個陶瓷珠21構成。這些陶瓷珠21在陶瓷片2的同一平面上經由絕緣支承部件22相互分離而被排列。
[0082]另外，本發明的第五實施例的支承部件22由除了具有優異的難燃性、耐熱性、熱傳導性之外還具有優異的彈性可撓的可撓性的絕緣樹脂構成。例如，聚氨酯系彈性體、烯烴系彈性體等合成樹脂構成的絕緣樹脂。
[0083]這樣，本發明第五實施例的陶瓷片2能夠通過支承部件22的彈力產生撓曲，所以即使電極板301?303形成如圖7所示較大的彎曲，也能夠讓陶瓷珠21的突出部分沿這些電極板301?303的表面變形，讓陶瓷珠21可靠地與這些電極板301?303接觸。
[0084]圖4至圖7所示的第二至第五實施例中，單元區域23均被由絕緣的支承部件22構成的邊界區域24劃分開。因此，多個電極板301?303按照多個單元區域23的配置模式被配設在同一平面上時，能夠防止這些電極板301?303的短路。與第一實施例相同，能夠實現這些電極板301?303的間隔t的狹小化。
[0085]另外，如圖5至圖7所示第二至第五實施例中，與第一實施例相同，通過壓板4能夠分離陶瓷片2和電極板301?303並將它們拆除。
[0086]這樣，在需要改變非線性電阻元件1的電特性時或即使在陶瓷片2的性能下降時，能夠簡單地對非線性電阻元件主體的陶瓷片2或電極板301?303進行更換。例如，在陶瓷片3發生故障等時，可以更換新的陶瓷片2，也可以更換成其他實施例所示的不同形態的陶瓷片2。另外，還可以更換成如現有技術中的由一體燒成的陶瓷燒結體構成的陶瓷片2。在這種場合，也能夠如圖8所示的第六實施例那樣，能夠簡單地進行電極板301?303的單端子和多端子的更換，所以能夠到達簡單地對非線性電阻元件1進行更換及組裝這一本發明的效果。
[0087]以上，參照【專利附圖】
【附圖說明】了本發明的實施方式，但是本發明並不僅限於此。例如，在圖1至圖7中所示的上述第一至第五實施例中，規則地對陶瓷珠21進行了配置，但是也可以進行不規則的配置。陶瓷片2的形狀不僅限於矩形，還能夠根據其用途任意改變成圓形等形狀。
【權利要求】
1.一種非線性電阻元件，其特徵在於:至少具備陶瓷片，該陶瓷片由多個陶瓷珠和分別支承多個所述陶瓷珠的支承部件構成，所述多個陶瓷珠由陶瓷燒結體構成， 一個或多個所述陶瓷珠構成分別構成沿所述陶瓷片的厚度方向貫穿該陶瓷片的多個導通路徑，並且構成所述導通路徑的兩端的所述陶瓷珠從所述支承部件露出一部分， 在多個所述陶瓷珠分別被相互分離的多個單元區域劃分配置的狀態，多個所述陶瓷珠分別受所述支承部件支承。
2.根據權利要求1所述的非線性電阻元件，其特徵在於，該非線性電阻元件具備多個電極板，該多個電極板在所述陶瓷片的一對主面中的一方主面或雙方主面上與配置在多個所述單元區域的各個單元區域中的單個或多個所述陶瓷珠電導通，並且，所述多個電極板夾著所述支承部件中不同的單元區域間的邊界區域以相互分離的狀態被配設。
3.根據權利要求2所述的非線性電阻元件，其特徵在於具備一對絕緣壓板和切換裝置，在所述陶瓷片的一對主面的各個主面上配設有所述電極板的狀態下，所述一對絕緣壓板分別配設在所述電極板的與所述陶瓷片接觸的面相反一側的面上，所述切換裝置切換夾持狀態和分離狀態，所述夾持狀態是指:多個所述電極板與該多個所述電極板分別對應的多個所述單元區域內配置的陶瓷珠電導通，並且所述陶瓷片和與其一對主面分別接觸的一對所述電極板被夾持在所述壓板之間的狀態；所述分離狀態是指:所述陶瓷片和與其一對主面分別接觸的一對所述電極板從所述壓板分離的狀態。
【文檔編號】H01C7/10GK103563014SQ201380001516
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年3月28日 優先權日:2012年4月4日
【發明者】鈴木稔彥, 辻本義將, 塚本直之 申請人:音羽電機工業株式會社