特許 7186753 突入電流制限用の電子デバイスおよび電子デバイスのアプリケーション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-01

(45)【発行日】2022-12-09

(54)【発明の名称】突入電流制限用の電子デバイスおよび電子デバイスのアプリケーション

(51)【国際特許分類】

   H01C 7/04 20060101AFI20221202BHJP

   H01C 1/14 20060101ALI20221202BHJP

   H02H 9/02 20060101ALI20221202BHJP

【ＦＩ】

H01C7/04

H01C1/14 Z

H02H9/02 B

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020160004

(22)【出願日】2020-09-24

(62)【分割の表示】P 2018554544の分割

【原出願日】2017-04-18

(65)【公開番号】P2021010014

(43)【公開日】2021-01-28

【審査請求日】2020-10-21

(31)【優先権主張番号】102016107931.6

(32)【優先日】2016-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】300002160

【氏名又は名称】ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＴＤＫ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｓｅｎｈｅｉｍｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １４１ｅ， ８１６７１ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】フォルカー，ヴィシュナート

(72)【発明者】

【氏名】ホフリヒター，アルフレッド

(72)【発明者】

【氏名】リナー，フランツ

【審査官】木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】実開平０４－０７０７０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６３－１３８７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９７１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２２７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０２９６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１０５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６０８１４１６（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４４４７７９９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｃ ７／０４

Ｈ０１Ｃ １／１４

Ｈ０２Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

突入電流制限のための電子デバイス（１）であって、
少なくとも１つのＮＴＣ素子（２）と、
少なくとも２つの導電性の接続部材（３）と、
を備え、
前記ＮＴＣ素子（２）は、１つの結合材料（７）を介してそれぞれの前記接続部材（３）と電気的に導通して結合されており、
それぞれの前記接続部材（３）の熱膨張係数は、前記ＮＴＣ素子（２）の熱膨張係数に合わせ込まれており、
前記ＮＴＣ素子（２）は、２５℃の温度で公称抵抗Ｒ_２５≦１Ωを備え、
前記電子デバイス（１）は、１２Ｖ及び２４Ｖ電源における直流電圧で１０００Ａまでの電流での使用に適用され得、
前記ＮＴＣ素子（２）は、以下の組成
Ｌａ_{（１－ｘ）}ＥＡ_（ｘ）Ｍｎ_{（１－ａ－ｂ－ｃ）}Ｆｅ_（ａ）Ｃｏ_（ｂ）Ｎｉ_（ｃ）Ｏ_(３±δ)
を備え、
０≦ｘ≦０．５、および０≦（ａ＋ｂ＋ｃ）≦０．５であり、ＥＡはアルカリ土類元素を表し、δは、化学当量的な酸素の比率からのずれを表し、当該アルカリ土類元素（ＥＡ）は、マグネシウム、ストロンチウム、またはバリウムから選択されており、｜δ｜≦０．５となっており、
前記電子デバイス（１）は、１つの固定部材（１０，１１）を備え、
前記固定部材（１０，１１）は、前記接続部材間の機械的結合を生成するように構成されて配設され、
前記固定部材（１０，１１）は、－４０℃の動作温度での前記ＮＴＣ素子（２）の抵抗と同じかあるいは大きくなっている電気抵抗を有し、
前記固定部材（１０，１１）は、前記ＮＴＣ素子と前記接続部材との間の導電性の結合部が破損した場合でも、電力を制限された量で前記電子デバイスに供給することができるよう、前記ＮＴＣ素子と前記接続部材との間の導電性の結合部が破損した場合にも、十分な前記接続部材間の電気的接続を提供する、ことを特徴とする電子デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の電子デバイスにおいて、
前記ＮＴＣ素子（２）は、上面および下面を備え、
前記上面および前記下面は、少なくとも部分的にそれぞれの接続部材（３）によって電気的に導通して接続されている、ことを特徴とする電子デバイス。

【請求項3】

前記接続部材（３）は、１つの複合材料を備える、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイスにおいて、
前記接続部材（３）は、銅を含み、
前記接続部材（３）は、インバールまたはコバールを含む、ことを特徴とする電子デバイス。

【請求項5】

前記接続部材（３）は、銅－インバール－銅の１つのシート構造を備え、１０％≦銅≦３０％，５０％≦インバール／コバール≦８０％，１０％≦銅≦３０％の厚さの比を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記結合材料（７）は、焼結銀を含むこと、を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記ＮＴＣ素子（２）は、２個，３個，またはこれ以上のセグメント（２ａ）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項8】

前記電子デバイス（１）の初期状態における前記ＮＴＣ素子（２）の電気比抵抗は、２Ωｃｍ以下である、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記接続部材（３）は、厚さｄを有し、０．３ｍｍ≦ｄ≦０．８ｍｍとなっている、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項10】

前記ＮＴＣ素子（２）は、厚さｄを有し、１００μｍ≦ｄ≦６００μｍとなっている、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電子デバイスにおいて、
前記電子デバイス（１）は、複数のＮＴＣ素子（２）および複数の接続部材（３）を備え、
複数の前記ＮＴＣ素子（２）は互いに並列に回路接続されている、ことを特徴とする電子デバイス。

【請求項12】

請求項１１に記載の電子デバイスにおいて、
前記ＮＴＣ素子（２）は積層体形状に上下に重なって配設されており、
隣り合った２つの前記ＮＴＣ素子（２）の間には、それぞれ１つの接続部材（３）が配設されており、
複数の前記ＮＴＣ素子（２）は、前記接続部材（３）を介して互いに熱的にカップリングされている、ことを特徴とする電子デバイス。

【請求項13】

前記ＮＴＣ素子（２）は、７ｐｐｍ／Ｋ～１０ｐｐｍ／Ｋの熱膨張係数を備える、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電子デバイス。

【請求項14】

請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電子デバイス（１）の、自動車分野におけるスタート／ストップシステムへのアプリケーション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は突入電流制限用の電子デバイスに関する。さらに本発明は、電子デバイスのアプリケーションに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車分野（普通車、貨物自動車）におけるスタート／ストップシステムは、燃料節約のための大きな可能性を示し、このため殆ど全ての新しい自動車に組込まれている。このシステムでは、車載電源電圧の低下を防ぐために、スターターの突入電流が制限されなければならず、これによって具体的には安全関連のアプリケーション（ＡＢＳ，ＥＳＰ）が十分に電源供給される。

【0003】

燃焼エンジンのスタート過程用にはこのため１つの熱的に制御された突入電流リミッタ（ＩＣＬ）を使用することができる。この燃焼エンジンをアイドリングストップの後で再スタートする際には、スターターモーターの必要電流のために、１２Ｖ電源は短時間に１０００Ａに達する負荷がかかる。通常の１２Ｖバッテリは、この追加出力によって大きな負荷がかかり、その電源電圧は数ボルト低下する。この低下は、車載電気システムにおける他の負荷装置の機能不全をもたらし得る。これを避けるためには、電圧低下を避けるかあるいは低減しなければならない。この電圧低下の低減のために、たとえば１つのＮＴＣ（負温度係数：Negative Temperature Coefficient）デバイスを使用することができる。

【0004】

断面が１ｃｍ^２より大きく、そして長さが１ｍｍより大きい、このＮＴＣデバイスの予想される寸法では、小さな電気抵抗を有する面状の接続部が必要である。さらにこのデバイスは動作の際に大きな温度変動に晒され、この際ＩＣＬセラミックの熱膨張係数は、良好な導電体（たとえば銅）の熱膨張係数よりも大幅に小さい。これに起因する熱機械的応力は、このデバイスの破壊をもたらし得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、突入電流制限のための改善された電子デバイスならびに改善されたデバイスのアプリケーションを提示することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

これらの課題は、請求項１に記載の電子デバイスおよび請求項１７あるいは１８に記載のアプリケーションによって解決される。

【0007】

１つの態様によれば、１つの電子デバイス（デバイスと略称）が提示される。この電子デバイスは、突入電流リミッタに使用されるように、あるいは突入電流リミッタとして動作するように構成されている。このデバイスは、少なくとも１つのＮＴＣ素子を備える。このＮＴＣ素子は、このデバイスの機能素子あるいは機能層として用いられる。このＮＴＣ素子は、１つのＮＴＣセラミックを備える。このデバイスは、複数のＮＴＣ素子、たとえば２個、３個、５個、または１０個のＮＴＣ素子を備えてよい。このＮＴＣ素子は、円盤形状または小板形状で（丸く）形成されていてよい。しかしながらこのＮＴＣ素子は、矩形または円環形状の面を備えてよい。

【0008】

このＮＴＣ素子上には、好ましくはこのＮＴＣ素子の上面または下面上に、１つのメタライジング部が配設されている。このメタライジング部は、好ましくは銀を含んでいる。この代替としてこのメタライジング部は、銅または金を含んでいてもよい。このＮＴＣ素子は、１つのモノリシックなデバイスであってよい。この場合、上記のＮＴＣセラミックは、プレス技術で製造され、そして続いてラッピング（両面の精密研磨）によって所望の形状あるいは所望の厚さとされる（モノリシック厚膜：Dickschichtmonolith）。この代替として上記のＮＴＣ素子は、モノリシック多層膜（Vielschichtmonolith）として形成されていてもよい。この場合には、このＮＴＣ素子を準備するために、セラミックシート（複数）が上下に重なって積層され、そしてプレスされる。

【0009】

このデバイスは少なくとも２つの導電性の接続部材または電極を備える。これらの接続部材は、平坦に形成されている。これらの接続部材は、上記のＮＴＣ素子との導電性の接続および熱的結合のために形成されて配設されている。このデバイスは、複数の接続部材を備えてよく、たとえば５個，１０個，または１５個の接続部材を備えてよく、この際これらによって個々のＮＴＣ素子は熱的に良好にカップリングされていなければならない。

【0010】

上記のＮＴＣ素子は、１つの結合材料を介してそれぞれの接続部材と電気的に導通して結合されている。このＮＴＣ素子は、この結合材料を介してそれぞれの接続部材と熱的にも結合されている。この結合材料によって、このＮＴＣ素子とこれらの接続部材との間に安定した、高い導電性の、そして機械的に丈夫な結合が形成される。

【0011】

それぞれの接続部材の熱膨張係数は、上記のＮＴＣ素子の熱膨張係数に合わせ込まれている。好ましくはこれらのＮＴＣ素子および接続部材の熱膨張係数はほぼ等しくなっている。

【0012】

たとえば上記のＮＴＣ素子は、７ｐｐｍ／Ｋ～１０ｐｐｍ／Ｋの熱膨張係数を備える。好ましくはそれぞれの接続部材は、これに相当する１つの熱膨張係数を備える。このそれぞれの接続部材の熱膨張係数は、好ましくは５ｐｐｍ／Ｋ～１０ｐｐｍ／Ｋの範囲にある。

【0013】

この熱膨張係数（ＣＴＥ）の合わせ込みによって、ＮＴＣ素子および接続部材の材料によって決まる熱膨張の差の低減あるいは合わせ込みが達成される。以上により熱膨張に起因する応力を低減または避けることができる。こうしてとりわけ安定した、信頼性が高くそして長寿命のデバイスが提供される。

【0014】

１つの実施形態例によれば、上記のＮＴＣ素子は、上面および下面を備える。上面と下面は互いに反対側にあり、そしてそれぞれこのＮＴＣ素子の端面によって境界となっている。この上面およびこの下面は、それぞれ少なくとも部分的にそれぞれの接続部材によって電気的に導通して接続されている。製造プロセスによっては特に、この上面あるいはこの下面の僅かな縁部層あるいは僅かな縁部領域が接続されないままとなり得る。

【0015】

しかしながらこの上面およびこの下面は、それぞれ全面的にそれぞれの接続部材によって電気的に導通して接続することができる。換言すれば上記のＮＴＣ素子は、２つの接続部材の間に組込まれており、こうして上面および下面は、それぞれ部分的または完全に１つの接続部材によって覆われる。以上により上記のＮＴＣ素子のとりわけ信頼性の高い接続およびＮＴＣ素子と接続部材との間のとりわけ安定した結合を実現することができる。

【0016】

１つの実施形態例によれば、上記の接続部材は、１つの複合材料を備える。換言すれば、この接続部材は、複数の材料から成っている。それぞれの接続部材は、好ましくは銅を含む。銅は、その非常に大きな導電率ならびに非常に大きな熱伝導率を特徴としている。さらにこの接続部材は、好ましくはインバールおよび／またはコバールおよび／またはモリブデンを含んでいる。これらの材料は、その小さな熱膨張係数を特徴としている。好ましくは上記のそれぞれの接続部材は、銅－インバール－銅のシート構造を有する圧延された銅－インバール金属板を備える。それぞれの接続部材の銅およびインバール／コバールあるいはモリブデンの層の厚さの比によって、その熱膨張係数は、上記のＮＴＣ素子の熱膨張係数に合わせ込むことができる。以上により非常に安定した、長寿命のデバイスが実現される。

【0017】

１つの実施形態例によれば、上記の接続部材は、銅－インバール－銅の１つのシート構造を備え、１０％≦銅≦３０％，５０％≦インバール／コバール／モリブデン≦８０％，１０％≦銅≦３０％の厚さの比を有する。これはこの接続部材が、少なくとも３つのシートを備えることを意味している。第１のシートは、好ましくは銅を含む。この第１のシートは、この接続部材の総厚の１／１０～３／１０の厚さすなわち垂直方向の大きさを備える。第２のシートは、好ましくはコバールおよび／またはインバールおよび／またはモリブデンを含む。この第２のシートは、この接続部材の総厚の５／１０～８／１０の厚さを備える。この第３のシートは、この接続部材の総厚の1／１０～３／１０の厚さを備える。

【0018】

この接続部材のインバール／コバール／モリブデンを含むシートは、この接続部材の銅を含むシートよりも厚くなっている。以上によりこの接続部材の熱膨張係数を低減することができ、あるいは上記のNTC素子の熱膨張係数に合わせ込むことができる。

【0019】

好ましくは上記の銅－インバール－銅の厚さの比は、２０％－６０％－２０％となっている。当然ながら所望の熱膨張係数を実現するために、他の厚さの比および他の層配列および層数、ならびにコバールまたはモリブデンの追加も可能である。

【0020】

１つの実施形態例によれば、上記の結合材料は焼結銀を含む。焼結銀は、大きな導電率および熱伝導率を備える。さらに焼結銀は４００℃までの温度、たとえば３００℃、ならびに速くかつ多数回の温度交代に耐えることができる。

【0021】

上記のＮＴＣ素子の動作状態すなわち高温状態においては、非常に高い温度ならびに多数回の温度交代が起こり得る。したがって上記の結合材料の熱耐性および柔軟性は特に重要である。ここでこの高温状態とは、このＮＴＣデバイスのその初期状態よりも高い温度でのこのデバイスの状態を意味している。上記の初期状態と上記の高温状態との間の温度範囲は、たとえば－５５℃～＋３００℃に渡るどのような温度範囲であってよく、すなわちこの範囲に渡るものであってよい。好ましくは、上記の初期状態と上記の高温状態との間の温度範囲は、－４０℃～＋３００℃の範囲に渡っていてよい。

【0022】

好ましくは上記の結合材料は、マイクロ銀を含む。マイクロ銀は、特にその十分な孔隙率を特徴としている。

【0023】

１つの実施形態例によれば、上記のＮＴＣ素子は２個，３個，５個，１０個，またはこれ以上のセグメントを備える。これらのＮＴＣ素子のセグメントは、好ましくはこのＮＴＣ素子の矩形の部分領域（複数）となっており、これらは互いに離間している。これらのセグメント間の距離は、０．０５ｍｍ～０．２ｍｍとなっており、たとえば０．１ｍｍとなっている。換言すれば、これらの個々のセグメント間にはギャップ（膨張ギャップ）が存在している。これらの膨張ギャップによって、応力が全く形成されないか、または僅かにのみ形成される。こうしてさらなる機械的応力を避けることができ、そしてこの結果長寿命のデバイスを提供することができる。

【0024】

１つの実施形態例によれば、上記のＮＴＣ素子は、２５℃（室温）で公称抵抗Ｒ_２５≦１Ωを備える。ここで室温とは通常は居住空間に行き渡っている温度であると理解される上述の電気抵抗は、好ましくは、２５℃の環境温度での、無負荷のＮＴＣ素子の外部接続
部（複数）の間の電気抵抗を表している。

【0025】

たとえばこのＮＴＣ素子は、上述の温度で０．１Ω以下の公称抵抗Ｒ_２５を備え、好ましくは０．０５Ωより小さい公称抵抗を備える。この結果このＮＴＣ素子は、室温あるいは２５℃で極めて小さな電気抵抗を備え、そしこのため非常に大きな導電率を備える。以上によりこのＮＴＣ素子は、大きな電流負荷の突入電流リミッタにおける使用にとりわけ良好に適合するものである。

【0026】

上記の小さな電気抵抗によって、具体的には、たとえばそれぞれのアプリケーションにおいてこの電子デバイスと直列に回路接続されている電気的負荷の充分に大きな突入電流を供給することができ、ただしたとえばスイッチオン過程の際の電圧が他の重要な電子部品の電源用になお充分に高くなる程度に、この突入電流が制限されるようになっている。このデバイスを用いて、好適に、この負荷のスタート過程の際の電圧低下が、この電子デバイスの無い負荷と比較して約１Ｖ低減される。

【0027】

１つの実施形態例によれば、本発明による電子デバイスの初期状態における上記のＮＴＣ素子の電気比抵抗は、２Ωｃｍ以下である。好ましくは、この電子デバイスの初期状態における上記のＮＴＣ素子の電気比抵抗は、０．１Ωｃｍ～１．０Ωｃｍ、たとえば０．３Ωｃｍとなっている。

【0028】

１つの実施形態例によれば、上記の接続部材は、厚さｄを有する。好ましくは０．３ｍｍ≦ｄ≦０．８ｍｍとなっている。好ましくはそれぞれの上記の接続部材の厚さｄは、０．７ｍｍより小さく、たとえば０．６ｍｍとなっている。

【0029】

１つの実施形態例によれば、本発明によるデバイスは、複数のＮＴＣ素子および接続部材を備える。これらの複数のＮＴＣ素子は、１つの基板から個々に分離することによって準備することができる。これらのＮＴＣ素子は互いに並列に回路接続されている。上記のデバイスの電流負荷容量および／または通電容量は、複数のＮＴＣ素子の並列回路接続によって増大することができる。好ましくはこれらのＮＴＣ素子は積層体形状に上下に重なって配設されている。２つの隣り合ったＮＴＣ素子の間には、それぞれ１つの接続部材が配設されている。これらのＮＴＣ素子は、この接続部材を介して互いに熱的に良好にカップリングされている。

【0030】

１つの実施形態例によれば、上記のＮＴＣ素子は、Ｌａ_{（１－ｘ）}ＥＡ_（ｘ）Ｍｎ_{（１－ａ－ｂ－ｃ）}Ｆｅ_（ａ）Ｃｏ_（ｂ）Ｎｉ_（ｃ）Ｏ_{（３±δ）}の組成を備える。ここで０≦ｘ≦０．５、および０≦（ａ＋ｂ＋ｃ）≦０．５である。ＥＡはアルカリ土類元素を表す。好ましくは、このアルカリ土類元素は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、またはバリウムから選択される。δは、化学当量的な酸素の比率からのずれ（酸素過多あるいは酸素不足）を表す。好ましくは｜δ｜≦０．５である。とりわけ好ましくは｜δ｜＝０である。

【0031】

この組成により準備されるＮＴＣ素子は、特別に大きな導電率および充分なＢ定数（サーミスタ定数）を特徴とする。（１つの）特定の厚さおよび（１つの）特定の断面積すなわちこのＮＴＣ素子の面積によって、その抵抗はさらに変更および管理することができる。このＮＴＣ素子は厚さｄを有する。好ましくは１００μｍ≦ｄ≦６００μｍとなっている。好適には、このＮＴＣ素子の厚さｄは、５００μｍより小さくなっており、たとえば４００μｍとなっている。Ｂ値Ｂ_{２５／１００}は、１０００Ｋ～４０００Ｋの範囲にあり、好ましくは１４００Ｋ～２０００Ｋの範囲にあり、たとえば１５００Ｋとなっている。

【0032】

１つの実施形態例によれば、本発明によるデバイスは１つの固定部材を備える。好まし
くはこの固定部材は、バッテリ配線への電気的に導通した接続を生成するように構成されて配設されている。好ましくはこの固定部材はさらに、バッテリ配線への機械的結合を生成するように構成されて配設されている。好ましくはこの固定部材はさらに、上記の接続部材（複数）間の（間接的な）機械的結合を生成するように構成されて配設されている。

【0033】

この固定部材は、１つのねじ結合部を形成するように構成されていてよい。この固定部材は、しかしながらたとえば１つのクランプ結合部を形成するように構成されていてもよい。さらにこの固定部材は１つのシール部材を備えてよい。このシール部材は、絶縁性に形成することができ、あるいは部分的に絶縁性に形成することができる。この固定部材は、少なくとも１つのナットおよび１つのねじ、および／または少なくとも１つのクランプ部材、たとえば２つのクランプ部材を備えてよい。

【0034】

上記の固定部材は、電気抵抗を有する。この電気抵抗は、上記のＮＴＣ素子の低い動作温度での抵抗と同じかあるいはほんの僅かにのみこれより大きくなっている。具体的にはこの固定部材の電気抵抗は、上記のＮＴＣ素子の最も低い動作温度、たとえば－４０℃での抵抗と同じかあるいはほんの僅かにのみこれより大きくなっている。

【0035】

上記の固定部材の抵抗は、温度に依存しない。以上により故障の場合（たとえばＮＴＣ素子と接続部材との間の導電性の結合部の破損）においてもなお（スターターシステムの構成に依存して）常にエンジンのスタートが可能である。電圧低下も同様に防止されるが、しかしながらこのスタートのために供給可能な電力は大幅に制限され、これによってスタート過程が場合により大幅に遅延される。ねじ固定部の他に１つの固定抵抗、または所定の電気抵抗を有する１つの他の導電性の部材が固定部材として用いられてもよい。

【0036】

もう１つの態様によれば、１つの電子デバイスのアプリケーションが提示される。好ましくは上述のデバイスのアプリケーションが提示される。上記のデバイスに関して記載された全ての特徴は、このアプリケーションに対しても適用されるものであり、またこの逆も成り立つものである。

【0037】

具体的には自動車分野におけるスタート／ストップシステムへの上述のデバイスのアプリケーションが提示される。上記の温度依存性の抵抗（ＮＴＣ素子）によってスイッチオンの際の突入電流が制限される。スイッチオンの際には、このＮＴＣ素子は、即座にこの突入電流によって（たとえば２５０℃に）加熱され、これによってこのＮＴＣ抵抗は速やかに１つの非常に小さな残留抵抗（たとえば０．５ｍΩ）まで低下する。上記のＮＴＣ素子の特有の特性により、この動的な抵抗変化は、上記のスターターモーターに起因する電流ピークを低減し、これは同時に上記のバッテリの電圧低下を低減する。以上によりスタート／ストップシステムにおける突入電流制限のための効果的なデバイスが提供される。

【0038】

さらに上記で準備された接続部材および結合材料は、ＮＴＣ素子のこの接続部材への非常に低オーミックな電気的結合が、－４０℃～１２０℃で変動し得る環境温度、スイッチオンサイクルの繰り返し用の接続部材に対して実現される。このスイッチオンサイクルでは、温度は３００℃まで上昇し得る。こうして自動車領域におけるスタート／ストップシステム用の、ＮＴＣ素子と接続部材との間の機械的に耐久性があり、耐熱性でかつ極めて信頼性の高い結合部を有する、安定した、高い導電性のデバイスが提供される。

【0039】

もう１つの態様によれば、１つの電子デバイス、具体的には上述の電子デバイスの、１２Ｖおよび２４Ｖ電源における直流電圧での１０００Ａまでの電流へのアプリケーションが提示される。

【0040】

実施形態例とこれに付随する図を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。

【0041】

以下に説明する図面は、寸法を正確に示すものではない。むしろより見易いように、個々の寸法は、拡大、縮小、または歪んで表示されていることがあり得る。

【0042】

互いに同じ要素、または同じ機能を担う要素は、同じ参照番号で示されている。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【図2】図１に示す電子デバイスの可能な接続部の斜視図を示す。

【図3】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの斜視図を示す。

【図4】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【図5】図４に示す電子デバイスの可能な接続部の斜視図を示す。

【図6】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【図7】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの斜視図を示す。

【図8】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【図9】図８に示す電子デバイスの１つの部分領域の上面図を示す。

【図10】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【図11】図１０に示す電子デバイスの１つの部分領域の上面図を示す。

【図12】もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【図13】図１２に示す電子デバイスの１つの部分領域の上面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0044】

図１は、１つの電子デバイス１、略してデバイス１を示す。このデバイス１は突入電流リミッタとして、または自動車分野におけるスタート／ストップシステム用の１つの突入電流リミッタにおいて使用されるように構成されている。このデバイス１は具体的には、（１２Ｖおよび２４Ｖ電源における直流電圧で）１０００Ａまでの電流でのアプリケーションに適している。このデバイス１は、約１ｋＷ～３ｋＷの出力の典型的な１２Ｖのスターターモーターにおける使用に適している。

【0045】

このデバイス１は、１つのＮＴＣ素子２あるいは１つのＮＴＣセラミックを備える。このＮＴＣ素子２は、このデバイス１の１つの機能層あるいは１つの機能素子となっている。このＮＴＣ素子２は、負の温度係数を有する１つの高温導体デバイスである。

【0046】

このＮＴＣ素子２は、大きな導電率あるいは小さな電気比抵抗を特徴とする材料組成を備える。

【0047】

このＮＴＣ素子２は、好ましくは以下の組成を備える。
Ｌａ_{（１－ｘ）}ＥＡ_（ｘ）Ｍｎ_{（１－ａ－ｂ－ｃ）}Ｆｅ_（ａ）Ｃｏ_（ｂ）Ｎｉ_（ｃ）Ｏ_{（３±δ）}
上式で０≦ｘ≦０．５、および０≦（ａ＋ｂ＋ｃ）≦０．５である。ＥＡは、アルカリ土類元素、たとえばＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，またはＢａを表す。δは、化学当量的な酸素の比率からのずれ（酸素過多あるいは酸素不足）を表す。好ましくは｜δ｜≦０．５であり、とりわけ好ましくは｜δ｜＝０である。たとえば、上記のＮＴＣセラミックは、Ｌａ_０．９５Ｓｒ_０．０５ＭｎＯ_３の組成を備える。

【0048】

上記のＮＴＣ素子２の電気比抵抗は、このＮＴＣ素子２の初期状態において、２Ωｃｍ以下となっており、好ましくは１Ωｃｍ以下となっており、たとえば０．５Ωｃｍとなっている。ここでこの初期状態は、このＮＴＣ素子２の温度が２５℃および／または室温でのものを表している。初期状態とは、たとえばこのＮＴＣ素子２に電力が全く印加されていない、無負荷の状態であってよい。

【0049】

このＮＴＣ素子２は、上述の温度で１Ω以下の１つの電気抵抗（公称抵抗Ｒ_２５）を備え、好ましくは０．１Ωより小さく、たとえば０．０５Ωより小さい公称抵抗を備える。この結果このＮＴＣ素子２は、室温あるいは２５℃で小さな電気抵抗を備え、そしこのため大きな導電率を備える。以上によりこのＮＴＣ素子２は、突入電流リミッタにおける使用にとりわけ良好に適合するものである。

【0050】

さらにこのＮＴＣ素子２は、高いＢ値を備える。このＢ値Ｂ_{２５／１００}は、１０００Ｋ～４０００Ｋの範囲にあり、好ましくは１４００Ｋ～２０００Ｋの範囲にあり、たとえば１５００Ｋとなっている。このＮＴＣ素子２は、小さな熱膨張係数を有する。典型的にはこのＮＴＣ素子２の熱膨張係数は、７ｐｐｍ／Ｋ～１０ｐｐｍ／Ｋとなっている。

【0051】

このＮＴＣ素子２は、好ましくはモノリシックなデバイスとして形成されている。たとえばこのＮＴＣ素子２は、１つのモノリシック厚膜である。この場合、このＮＴＣ素子２は、プレス技術で製造され、そして続いてラッピング（両面の精密研磨）によって所望の形状あるいは所望の厚さとされる。しかしながらこの代替としてこのＮＴＣ素子２は、モノリシック多層膜（Vielschichtmonolith）として形成されていてもよい。この場合には、このＮＴＣ素子２を準備するために、セラミックシート（複数）が上下に重なって積層され、そしてプレスされる。

【0052】

図２に示すＮＴＣ素子２は、１つの丸い形状を有している。このＮＴＣ素子２は、円盤形状または小板形状に形成されている。しかしながらこのＮＴＣ素子２には他の形状も可能であり、たとえば矩形または円環形状も可能である。このＮＴＣ素子２は、１つの基盤の形態で形成されていてよい。このＮＴＣ素子２は、２５ｍｍ^２～５００ｍｍ^２の面積を備え、たとえば２００ｍｍ^２の面積を備える。このＮＴＣ素子２の直径は、たとえば１４ｍｍ以下となっており、たとえば１３．７５ｍｍとなっている。このＮＴＣ素子２は、１００μｍ～６００μｍの厚さｄを備え、たとえば４００μｍの厚さを備える。このＮＴＣ素子２の厚さｄおよび／または断面積すなわち面積の変更によって、このＮＴＣ素子２の抵抗を変更および管理することができる。

【0053】

このＮＴＣ素子２は、１つのメタライジング部（不図示）を備える。このメタライジング部は、好ましくはこのＮＴＣ素子２の上面および下面に配設されている。好ましくはこのメタライジング部は、焼成銀を含む。

【0054】

さらにデバイス１は、２つの接続部３すなわち接続部材３（正側接続部材１２ｂ、負側接続部材１２ａ；図３参照）を備える。これらの接続部材３は、上記のＮＴＣ素子２の電気的接続に用いられる。これらの接続部材３は、この実施形態例においては、このＮＴＣ素子２の上面および下面上に全面的に着座している。この代替として（不図示）、上面および下面の細い縁部領域は、それぞれの接続部材３から露出されたままとなっていてもよい。

【0055】

これらの接続部材３は、それぞれ上記のNTC素子２の上面および下面と電気的に導通して結合されている。好ましくはＮＴＣ素子２および接続部材３は焼結されている。

【0056】

この目的のため、デバイス１は１つの結合材料７を備える。このＮＴＣ素子２の上面と第１の接続部材３との間、ならびにこのＮＴＣ素子２の下面と第２の接続部材３との間にはそれぞれ、結合材料７からなる１つの層が形成されている。この結合材料７の層厚は、好ましくは１５μｍ～８０μｍの範囲にあり、たとえば２０μｍとなっている。

【0057】

この結合材料７は、大きな導電率および熱伝導率を特徴としている。さらにこの結合材料７は、好ましくは大きな孔隙率を特徴としている。さらにこの結合材料７は、デバイス１の動作状態すなわち高温状態で起こり得る、４００℃までの高温、たとえば３００℃に耐えることができ、また多数回そして高速な温度交代に耐えることができることを特徴としている。

【0058】

ここでこの高温状態とは、このデバイス１のその初期状態よりも高い温度でのこのデバイス１の状態を意味している。上記の初期状態と上記の高温状態との間の温度範囲は、たとえば－５５℃～＋３００℃に渡るどのような温度範囲であってよく、すなわちこの範囲に渡るものであってよい。好ましくは、上記の初期状態と上記の高温状態との間の温度範囲は、－４０℃～＋３００℃の範囲に渡っていてよい。

【0059】

たとえば、上記の結合材料７は、焼結銀またはマイクロ銀を含む。焼結銀は、充分な孔隙率を備えるという利点を有する。この結合材料７を用いて、ＮＴＣ素子２と接続部材３との間の、安定した、高い導電性ならびに機械的に耐久性のある結合が達成される。

【0060】

それぞれの接続部材３は、大きな熱伝導率および導電率を備える。さらにそれぞれの接続部材３は、ＮＴＣ素子２と接続部材３との間の熱応力が低減されるように構成されている。具体的にはそれぞれの接続部材３は、材料で決まる熱膨張（ＣＴＥ）の差を小さくするあるいは低減するように構成されている。

【0061】

好ましくはそれぞれの接続部材３は、１つの複合材料を備える。それぞれの接続部材は
、たとえば複合金属板として構成されてよい。この複合材料は、銅－インバール－銅（ＣＩＣ）を備えてよい。材料として、インバールの代わりにコバールまたはモリブデンが用いられてもよい。インバールあるいはコバールあるいはモリブデンは、小さな熱膨張係数を有する。典型的には、これらの材料熱膨張係数は、１０ｐｐｍ／Ｋ以下となっており、たとえば７ｐｐｍ／Ｋとなっている。これによってコバール／インバール／モリブデンの膨張係数はＮＴＣ素子２の膨張係数に非常に近いものとなっている。上記の複合材料の層（複数）の厚さの比を適切に選択することにより、接続部材３の膨張係数は、このＮＴＣ素子２の膨張係数に良好に合わせ込むことができる。熱応力は低減あるいは避けることができる。

【0062】

この実施形態例においては、それぞれの接続部材３は、銅－インバール－銅が２０％－６０％－２０％である層構造を有する、１つの圧延された銅－インバール金属板となっている。しかしながら銅およびインバールまたはコバール／モリブデンの他の比率も可能である。具体的にはＮＴＣ素子２に必要な面積により、ならびに必要な熱伝導率により、他の層配列および層厚が使用されることも可能である。

【0063】

接続部材３はプライアー形状でＮＴＣ素子２を包囲している。この際それぞれの接続部材３の第１の部分領域３ａは、ＮＴＣ素子２の上面あるいは下面に着座しており、このＮＴＣ素子２の上面あるいは下面に対して、あるいはデバイス１の長手方向の軸Ｌに対して平行に延在している。このＮＴＣ素子２の長手方向あるいは水平方向の大きさは、好ましくはこの第１の部分領域３ａの長さ以下すなわち水平方向の大きさ以下となっている。

【0064】

それぞれの接続部材３の第２の部分領域３ｂは、長手方向の軸Ｌと１つの角度を成している。この第２の部分領域３ｂは、好ましくは上記の第１の部分領域３ａでのこのデバイス１の長手方向の軸Ｌに対して、２０°以下の角度、例えば１５°の角度を成している。第１の接続部材３の第２の部分領域３ｂと第２の接続部材の第２の部分領域３ｂとの間の角度は、４０°以下となっており、たとえば３０°となっている。それぞれの接続部材３の第３の部分領域３ｃは、第２の部分領域３ｂに繋がっており、長手方向の軸Ｌに対して平行に延在している。

【0065】

それぞれの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃは、この実施形態例においては、好ましくは同じ長さを有している。たとえばこれらの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれ１０ｍｍ～１５ｍｍの長さを有している。それぞれの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃは、同じ厚さを有している。たとえばこれらの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれ０．８ｍｍ以下かつ０．３ｍｍ以上の厚さｄを有している。この結果、それぞれの接続部材３の厚さｄは、０．３ｍｍ≦ｄ≦０．８ｍｍとなっており、たとえばｄ＝０．７ｍｍとなっている。

【0066】

これらの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃは、一体となっている。換言すれば、これらの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃは、分離された部分領域あるいは部品として形成されているのではなく、むしろそれぞれの接続部材３の単なる下位区分となっている。

【0067】

それぞれの接続部材３、具体的には第３の部分領域３ｃは、１つの穴８を備える。このため好ましくはこの第３の部分領域３ｃは、第１および第２の部分領域３ａ，３ｂより大きな水平方向の大きさ、すなわちこれらより大きな面積を有する（たとえば図３参照）。この穴８は、好ましくは円形に形成されている。この穴８は、たとえば８ｍｍの直径を有する。この穴８は、接続部材３を完全に貫通している。この穴８は、たとえば図２を参照して説明されるように、１つの固定部材を用いてデバイス１をバッテリ配線（複数）と接続するために用いられる。

【0068】

図２は、図１に示すデバイス１の、ケーブルシュー（複数）を介したバッテリ配線（複数）との１つの可能な接続を示す。

【0069】

デバイス１は、デバイス１の電気的接続を生成するため、そして特に機械的にバッテリ配線をこのデバイス１に固定するための１つの固定部材を備える。この固定部材は、以下に説明するようなねじ結合を準備するために構成されていてよい。この代替としてこの固定部材は、１つのクランプ結合を生成するように構成されて配設されていてもよい。

【0070】

第１の接続部材３と第２の接続部材３との間には１つのスペーサ９が配設されている。このスペーサ９は、この第１の接続部材すなわち上側の接続部材３の第３の部分領域３ｃの下面と、第２の接続部材すなわち下側の接続部材３の第３の部分領域３ｃの上面との間に配設されている。このスペーサ９は、円筒形状に形成されている。

【0071】

このスペーサ９は、絶縁性に形成されている。このスペーサ９は、２つの接続部材３（正側接続部材１２ｂおよび負側接続部材１２ａ、図３参照）の間の絶縁部として用いられる。このスペーサ９は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む。ＰＴＦＥは、約２５０℃の温度まで耐えて絶縁性であるという利点を有する。好ましくはこのスペーサ９は、１つの穴を備え（不図示）、この穴はこのスペーサ９を垂直方向に完全に貫通している。この穴は、結合部材、たとえば１つのねじ棒１１、たとえば１つのねじを装着するために用いられる。

【0072】

第１の接続部材３の上面あるいは第２の接続部材３の下面には、それぞれ１つのナット１０が配設されている。ねじ棒１１およびナット１０は、接続部材３のねじ固定のため、およびデバイス１の、バッテリ配線（不図示）との電気的に導通した、機械的な結合のために用いられる。この代替として、たとえばこの接続部材３のクランプのため、および／またはデバイス１のバッテリ配線（不図示）との電気的に導通した、機械的な結合のために、クランプ部材が準備される。

【0073】

これらの図示しないバッテリ配線（複数）とこれらの接続部材３との間には、ケーブルシュー（複数）５が配設されており、これらのケーブルシューには不図示の銅ケーブルが固定されている。これらのケーブルシュー５は、上記の接続部材３と電気的に導通するように結合されている。デバイス１のこれらのケーブルシュー５との結合のために、ねじ棒１１がナット１０、それぞれの接続部材３の穴８、ならびにスペーサ９の穴を通って導入される。

【0074】

この際１つの軸へのねじ込みは、ＮＴＣ素子２と接続部材３との間の結合へのさらなる機械的応力を防止する。このねじ込み部あるいは固定部は、ＮＴＣ素子２より大きな抵抗を有しなければならず、あるいは絶縁性で形成されていなければならない（図１２および１３参照）。このねじ込みあるいは固定は、代替として自動車またはスターターモーターでのグラウンド接続部に直接行われてもよい。

【0075】

デバイス１の温度依存性の抵抗によってスイッチオンの際の突入電流が制限される。スイッチオンの際には、ＮＴＣ素子２は、即座にこの突入電流によって（たとえば２５０℃に）加熱され、これによってこのＮＴＣ抵抗は速やかに１つの非常に小さな残留抵抗（たとえば０．５ｍΩ）まで低下する。この動的な抵抗変化は、上記のスターターモーターに起因する電流ピークを低減し、これは同時に上記のバッテリの電圧低下を低減する。以上により安定した、突入電流制限用の長寿命で効率の良いデバイスが提供される。

【0076】

さらにデバイス１は、いわゆる「フェイルセーフ」機能を有して構成することができる。このため図２に示すねじ固定部は、その電気抵抗が、最も低い動作温度、たとえば－４０℃でのＮＴＣ素子２の抵抗と同じかあるいはほんの僅かにのみこれより大きくなるように形成される。このねじ固定部の抵抗は温度依存ではない。以上により故障の場合（たとえばＮＴＣ素子２と接続部材３との間の導電性の結合部の破損）においてもなお（スターターシステムの構成に依存して）常にエンジンのスタートが可能である。電圧低下も同様に防止されるが、しかしながらこのスタートのために供給可能な電力は大幅に制限され、これによってスタート過程が場合により大幅に遅延される。

【0077】

たとえば２５℃でのＮＴＣ素子２の電気比抵抗は、Ｒspez,25＝０．２Ωｃｍとなっている。このＮＴＣ素子２の２５℃の温度での公称抵抗Ｒ25は、たとえばＲ25＝１０ｍΩとなっている。Ｂ値はたとえば１６５０Ｋとなっている。これにより－４０℃の温度でのこのＮＴＣ素子２の電気比抵抗は、Ｒspez,-40＝０．６５Ωｃｍとなり、そしてこのＮＴＣ素子２の３２ｍΩの抵抗に対して、上記のねじ固定部の電気抵抗は、好ましくは３２～３５ｍΩとなる。

【0078】

ねじ固定部の他に１つの固定抵抗、または所定の電気抵抗を有する他の１つの導電性の部材が固定部材として用いられてもよい。

【0079】

図３は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの斜視図を示す。図１に示すデバイス１とは対照的に、この図３に示すデバイス１は、複数のＮＴＣ素子２ならびに複数の接続部材３を備える。

【0080】

このデバイス１は、１０個までのＮＴＣ素子２を備えてよい。これらのＮＴＣ素子２は、それぞれ丸く形成されており、すなわち円盤形状に形成されている（図１の実施形態参照）。これらのＮＴＣ素子２は電気的に並列に回路接続されている。

【0081】

これらのＮＴＣ素子２の間には、接続部材３が配設されている。デバイス１は、好ましくは、ＮＴＣ素子２および接続部材３とが交互に配設された１つの層配列（正側接続部材１２ｂおよび負側接続部材１２ａ）を備える。この平坦な「積層形状」の、接続部材３／ＮＴＣ素子２／接続部材３／ＮＴＣ素子２、．．．の配列によって、個々のＮＴＣ素子２の良好な熱的結合が達成される。この良好な熱的結合は、これらのＮＴＣ素子２の均等な加熱を可能とする。

【0082】

これらのＮＴＣ素子２の直径は、図１に示すＮＴＣ素子２の直径よりも小さくてよい。すなわち複数の小さな素子が接続される。この際このＮＴＣ素子２の部品サイズと共に、応力が低減される。

【0083】

バッテリ接続端子（複数）への固定、好ましくはこれらのバッテリ接続端子とのねじ固定は、ＮＴＣ素子（複数）２と接続部材（複数）３との間の接続へのさらなる機械的応力を避けるために、好ましくは共通の絶縁体（たとえば１つのスペーサ９）上で行われる。

【0084】

図３に示すデバイス１の他の全ての特徴、具体的にはＮＴＣ素子２の材料、構造、および接続部材３、ならびに結合材料７を介したこれらの結合、およびデバイス１の動作は、図１を参照して説明した特徴と同じである。

【0085】

図４は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【0086】

以下では図１に示すデバイスに対する違いのみを説明する。具体的には図１に示すＮＴＣ素子２の実装ならびにＮＴＣ素子２と接続部材３との結合に関する特徴は、図４に示すデバイス１にも適用される。

【0087】

この実施形態例においては、接続部材（複数）３は両側で形成されている。ここでもそれぞれの接続部材３は３つの部分領域３ａ，３ｂ，３ｃを備え、ここで第２の部分領域３ｂおよび第３の部分領域３ｃは同様に、但し第１の部分領域３ａに対して対向する方向に形成されている。

【0088】

第１の部分領域３ａは、ＮＴＣ素子２の上面あるいは下面に着座しており、このＮＴＣ素子２の上面あるいは下面に対して、あるいは長手方向の軸Ｌに対して平行に延在している。このＮＴＣ素子２の長さすなわち水平方向の大きさは、第１の部分領域３ａの水平方向の大きさ以下となっている。好ましくはこの第１の部分領域３ａの長さは、この実施形態例においては、図１に示す実施形態例の第１の部分領域３ａよりも大きくなっている。この第１の部分領域３ａの長さは、たとえば１８ｍｍとなっている。このＮＴＣ素子２の直径は、たとえば１４ｍｍ以下となっており、たとえば１３．７５ｍｍとなっている。

【0089】

第２および第３の部分領域３ｂ，３ｃはそれぞれ第１の部分領域３ａの１つの側部領域すなわち縁部領域に繋がっている。換言すれば、この第１の部分領域の左側および右側には、それぞれ上記の第２の部分領域３ｂおよび上記の第３の部分領域が形成されている。

【0090】

第２の部分領域３ｂおよび第３の部分領域３ｃは、それぞれ長手方向の軸Ｌと共に１つの角度を成している。この第２および第３の部分領域３ｂ，３ｃは、それぞれ長手方向の軸Ｌと共に９０°以下の角度、たとえば６０°の角度を成している。この第２の部分領域３ａも、またこの第３の部分領域３ｃも長手方向の軸Ｌから離れて延在している。この第３の部分領域３ｃあるいはこの第２の部分領域３ｂの端部領域１３からＮＴＣ素子２までの垂直方向の距離は、たとえば１８ｍｍ以下となっており、たとえば１５ｍｍとなっている。

【0091】

デバイス１は、軸Ｌに対して鏡面対称に実装されている。さらにそれぞれの接続部材３は、１つの垂直方向の軸Ｖに対して鏡面対称に形成されている。

【0092】

上述した実施形態によって、たとえば同じ接続材料での接続部材３の電気的ならびに熱的抵抗を半分にすることができる。この実施形態のもう１つの利点は、たとえば図１に示す実施形態のような、接続部材３を介した「一面」からの熱放散による、ＮＴＣ素子２における異なる温度が避けられることである。

【0093】

図４に示すデバイス１の他の全ての特徴は、図１を参照して説明した特徴と同様である。

【0094】

図５は、図４に示す電子デバイスの１つの可能な接続部の斜視図を示す。

【0095】

ここでデバイス１は、ハウジング６内に取り付けられている。このハウジング６は、フレーム形状に形成されている。このハウジング６によって、デバイス１は、絶縁された、柔軟な１つの銅ケーブル（不図示）を用いて（ねじ固定、クランプ、またはこれと類似したもので）接続される。ここでこの接続は、図２を参照して説明したように、それぞれの接続部材３の穴８に取り付けられるナット１０，ねじ棒１１によって行われ、またこれらの接続部材３のケーブルシューとの電気的に導通した結合が行われる。これらのケーブルシューには上記の銅ケーブルが取り付けられる。ここでこの銅ケーブルは、このハウジング６の上面および下面での穴６ａを通ってこのハウジング６内に導入される。

【0096】

このハウジング６は、銅ケーブル用の機械的な張力緩和部４を備える。この張力緩和部４は、たとえばこのハウジング６の上面および下面に配設されていてよい。この銅ケーブルが機械的に引っ張られる場合に、この張力緩和部４は、デバイス１および特に結合材料７に全く力を及ぼさないかまたはほんの僅かにのみ力を及ぼすように機能する。この結果デバイス１は、この張力緩和部４によって、好適に張力無しに保持される。

【0097】

図６は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。

【0098】

デバイス１は、図４のデバイス１にほぼ対応している。しかしながらこの実施形態例においては、接続部材（複数）３は、長手方向の軸Ｌに対して鏡面対称に配設されていない。むしろこれらの接続部材３は、互いに９０°ずれている。以上により様々な組込みの場合に対処することができる。

【0099】

図６に示すデバイス１の他の全ての特徴は、図４を参照して説明した特徴と同様である。

【0100】

図７は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの斜視図を示す。

【0101】

デバイス１は、図６のデバイス１にほぼ対応している。しかしながら図７に示すデバイス１は、複数のＮＴＣ素子２ならびに複数の接続部材３を備える。このデバイス１は、１０個までのＮＴＣ素子２を備えてよく、これらはそれぞれ丸く形成されており、すなわち円盤形状に形成されており、そして電気的に並列に回路接続されている。これらのＮＴＣ素子２の間には、接続部材３が配設されている。同様に図３を参照して既に説明したように、このデバイス１は、デバイス１は、交互に配設されたＮＴＣ素子２および接続部材３から成る１つの層配列を備える。

【0102】

図８は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。さらに
図９は、図８に示す電子デバイスの１つの部分領域の上面図を示す。

【0103】

図１に示す実施形態例と異なり、ここでは１つのＮＴＣ素子２が使用されており、このＮＴＣ素子はソーイングまたは切れ込みによって、小さなＮＴＣ素子（複数）あるいはセグメント（複数）２ａに分割あるいはセグメント化されている。このＮＴＣ素子２は、複数のセグメント２ａを備える。

【0104】

これらのセグメント２ａを形成するために、上記のＮＴＣ素子２は、図１に示すものと異なり、好ましくは１つの矩形形状を有する。たとえばこのＮＴＣ素子２は、それぞれ１３ｍｍより小さな、たとえば１２．７ｍｍの幅および高さを有する。それぞれのセグメント２ａは、同様に好ましくは矩形状に形成されている。好ましくはこのそれぞれのセグメント２ａは、それぞれ約２ｍｍの長さならびに幅を有している。

【0105】

接続部材３もこの実施形態に対しては、矩形に形成されなければならない。こうして図８および９に示すそれぞれの接続部材は、３つの矩形状の部分領域３ａ，３ｂ，３ｃから構成されている。これらの３つの部分領域は、好ましくは同じ長さ、たとえば１５ｍｍを有する。

【0106】

個々のセグメント（複数）２ａの間には、間隙すなわち膨張ギャップ（複数）１５が形
成されている（図９参照）。これらの膨張ギャップ１５は、０．０５ｍｍ～０．２ｍｍの幅、たとえば０．１ｍｍの幅を有する。これらの膨張ギャップ１５により、所定の動作の際に上記のＮＴＣ素子２において、より小さな熱応力が生成される。

【0107】

この実施形態変形例の製造のために、セラミック多層技術が用いられ、このセラミック多層技術では、積層されたセラミックシートから成る１つのＮＴＣ基板が、メタライジングの前または後にいわゆる「ダイシング」によってセグメント化される。他の全ての特徴は、図１を参照して説明した特徴と同様である。

【0108】

図１０は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。図１１は、図１０に示す電子デバイスの１つの部分領域の上面図を示す。

【0109】

この実施形態例は、図４ならびに図８および９に示す実施形態例の特徴（複数）を組み合わせている。具体的には、接続部材（複数）３は、図４を参照して説明したように、両側で形成されている。ＮＴＣ素子２は、図８および９を参照して説明したように、個々のセグメント２ａに分離されている。他の全ての特徴は、図４，８，９を参照して説明した特徴と同様である。

【0110】

図１２は、もう１つの実施形態例による１つの電子デバイスの概略断面図を示す。図１３は、図１２に示す電子デバイスの１つの部分領域の上面図を示す。

【0111】

この実施形態例においては、接続部材（複数）３は、図４を参照して説明したように、両側で形成されている。これらの接続部材３の第１の部分領域３ａの間には、ＮＴＣ素子２が配設されており、そして結合材料７を介してこれらの接続部材３に電気的に導通して結合され、そして熱的に結合されている。

【0112】

この実施形態例においては、ねじ固定部は、図２に示すねじ固定部とは対照的に、絶縁性に形成されている。このためこのＮＴＣ素子２は円環形状に形成されている。換言すれば、このＮＴＣ素子２は、１つの丸い、貫通した穴を備える。それぞれの接続部材３の第１の部分領域３ａも、この実施形態例においては、１つの穴を備える。これらの接続部材３およびＮＴＣ素子２の穴は、これらの接続部材３の絶縁性のねじ固定を可能とするように形成されて配設されている。特にこれらの穴は、これらの接続部材３をねじ固定するためのねじ棒１１を挿入するために設けられている。

【0113】

第１の部分領域３ａの外側の面上には、それぞれ穴９ａを備える１つのスペーサ９が配設されている（図１３）。このそれぞれのスペーサは、たとえば１つのＰＴＦＥワッシャである。このそれぞれのスペーサは、たとえば１５ｍｍの直径を有する。ここで１つのスペーサ９は、第１の接続部材３あるいは第２の接続部材３の第１の部分領域３ａの上面上に配設されている。もう１つのスペーサ９は、第２の接続部材３すなわち下側の接続部材３の第１の部分領域３ａの下面上に配設されている。これらのスペーサ９上に、それぞれ１つのナット１０が配設されている。ねじ棒１１は、これらの接続部材３をねじ固定するために、これらのナット１０，これらのスペーサ９の穴，ＮＴＣ素子２，およびこれらの接続部材３を通って導入されている。このねじ棒１１とこのＮＴＣ素子２との間には、１つの絶縁性の部材１４がこのＮＴＣ素子２の穴の中に取り付けられている。この絶縁性の部材１４は、たとえばＡｌＯ_ｘを含んでよい。たとえばこの絶縁性の部材１４は、ＡｌＯ_ｘの１つの小チューブである。以上により絶縁性に形成されたデバイス１のねじ固定部が可能となる。

【0114】

デバイス１の電気的接続は、ここでも、図２を参照して説明したように、接続部材３の電気的に導通した結合を介して、バッテリ配線（複数）を用いてケーブルシュー（複数）５を介して行われている。この際これらのケーブルシューは、接続部材３の穴８を介して、この接続部材３にねじ固定されている。

【0115】

本発明は上記の実施形態例を参照した説明によって限定されない。むしろ本発明は、特に請求項中の特徴の組み合わせそれぞれが含むいかなる新規な特徴、並びにいかなる新規な特徴の組み合わせをも、たとえその特徴またはその組み合わせがそれ自体として請求項または実施例に明示されていなくとも、含むものである。

【符号の説明】

【0116】

１ ： 電子デバイス
２ ： ＮＴＣ素子／ＮＴＣセラミック
２ａ ： セグメント
３ ： 接続部／接続部材
３ａ ： 第１の部分領域
３ｂ ： 第２の部分領域
３ｃ ： 第３の部分領域
４ ： 張力緩和部
５ ： ケーブルシュー
６ ： ハウジング
６ａ ： 穴
７ ： 結合材料
８ ： 穴
９ ： スペーサ
９ａ ： 穴
１０ ： ナット
１１ ： ねじ棒
１２ａ ： 負側接続部材
１２ｂ ： 正側接続部材
１３ ： 端部領域
１４ ： 絶縁性の部材
１５ ： 膨張ギャップ

Ｌ ： 長手方向の軸
Ｖ ： 垂直方向の軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】