일반기술

PTC 소자의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 전기 PTC 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학가교 공정상의 제약을 극복하고 생산성을 향상시키기 위하여 전도성 중합체 조성물을 전자선 조사에 의해 가교 처리함으로써 NTC (negative temperature coefficient) 현상이 제거되고 재현성이 향상된 PTC 소자의 제조방법 및 이를 통해 얻어진 PTC 소자에 관한 것이다.*배경 - PTC (positive temperature coefficient) 특성이란 상온 정도의 낮은 온도에서는 저항이 낮아 전도성을 갖지만, 온도가 상승함에 따라 비교적 좁은 온도 영역에서 전기저항이 급격히 증가하는 특성을 말한다. 따라서, 이러한 특성을 가지는 PTC 전도성 중합체 조성물은 주위 온도 및 전류 조건에 따라 변화하는 회로 보호 소자 등의 전기소자로 사용하기 적합하다. 통상의 PTC 소자의 구조는, 전도성 중합체 조성물로 이루어진 저항체, 저항체에 부착되고 전력 공급원에 연결된 2개의 전극 및 전극 위의 전해질 금속박을 포함한다. - 표준 조건하에서 회로 보호 소자는 전기 회로에서 부하와 직렬로 연결되어 저온, 저 저항 상태를 유지한다. 그러나 과전류 또는 과온도 조건에 노출되면 소자는 저항이 증가하며, 회로 내의 부하로의 전류 흐름을 효과적으로 차단한다. 이러한 소자는 다시 상온 저전류 및 저온 상태로 돌아오게 되면 낮은 저항 상태를 회복하지만, 용융점이 오래 지속되거나 더 높은 온도로 올라가게 되면 전도성 충전제의 브라운 운동 및 반데르발스 힘에 의한 재응집으로 수지의 저항이 감소하는 NTC 현상이 발생한다. 이러한 현상은 과전류가 인가된 상태에서 계속 높은 저항을 유지함으로써 과전류를 차단하는 회로 보호용 소자에서는 치명적인 결과를 가져온다.*제조 방법 상의 특징 1)높은 에너지를 가진 전자선을 PTC 소자에 조사시킴으로써 가교 공정이 순간적으로 일어남으로써 조업시간이 짧아 경제적.2)화학 가교법에서 볼 수 있는 수분의 침투가 전혀 없음.3)전 가교조업이 상온에서 이루어지는 등 이상적인 가교 공정으로 수행.*특징 및 장점본 발명의 방법에 의하여 제조된 PTC 소자는 1)상온에서의 비저항값은 작으며 용융점에서의 비저항값은 높아지는 우수한 PTC 특성을 나타냄.2) 특히 적절한 세기의 전자선 조사에 의해, 용융점 이상의 온도 구간에서 오랜 시간 동안 지속시 나타나는 소자의 결함인 NTC(negative temperature coefficient) 현상이 제거되고 재현성이 우수함.3)정온히터, 열 센서, 과전류 레귤레이터 및 저전력 회로 보호 장치의 소자로 사용하기에 유용.4)전자선 조사를 통해 가교된 본 발명의 PTC 소자는 저온과 고온에서 우수한 기계적 특성, 매우 높은 내화학성 및 내열성 등을 가짐.