專利名稱：具備導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電氣·電子電路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件(部材、member)(例如，導(dǎo)電性釩 酸鹽玻璃)作為電氣，電子材料的電氣，電子電路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，提案有各種導(dǎo)電性玻璃。這里，以包含五氧化二釩(vanadium pentoxide，五酸化^于^夕厶)的導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃作為一例來說明，包 含釩(vanadium)的該玻璃通常與離子傳導(dǎo)性(通常是電絕緣體)的氧化 物系玻璃不同，具有基于核外電子的跳躍(hopping)的電子傳導(dǎo)性(electron conductivity)。通過該機(jī)審!j，顯示出較高的電導(dǎo)率(electrical conductivity)。 另外，該導(dǎo)電性玻璃作為第二成分可含有氧化鉀或氧化鈉。
進(jìn)一步地，近年，為了更加提高該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃的室溫下的電導(dǎo) 率，提案有添加鋇和鐵作為副成分的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1和2)。該文獻(xiàn)涉及 的導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃是包含釩、鋇、以及鐵的氧化物系玻璃合成物，其室 溫下的電導(dǎo)率為10—4 10—'S，cnT、并且，關(guān)于該高導(dǎo)電性玻璃，提案有 電極材料、固體電解質(zhì)、熱敏電阻等傳感器這樣的新用途。.
這里，利用導(dǎo)電性玻璃作為電極等的電氣，電子材料的情況下，能夠保 證在整體，整層上具有均勻的導(dǎo)電性，并且由于是非晶體而不磨損，具有能 夠始終施加穩(wěn)定電力這樣的優(yōu)點(diǎn)。更進(jìn)一步地，由于如果是導(dǎo)電性玻璃則 能進(jìn)行精細(xì)加工，因此也具有能夠通過使間隙變狹窄而提高放電力等的優(yōu) 點(diǎn)。此外，還具有不被氧化*風(fēng)化、并且環(huán)境良好的優(yōu)點(diǎn)。因此，例如，在 專利文獻(xiàn)3中提案有，對導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃實施基于聚焦離子束(FIB) 照射或激光束照射的加工后、由蝕刻或濺射蒸著來進(jìn)行成膜等中采用的等 離子發(fā)生裝置用電極。
專利文獻(xiàn)l: JP特開2003 — 34548
專利文獻(xiàn)2: JP特開2004—2181專利文獻(xiàn)3: JP特開2006—248867

發(fā)明內(nèi)容
這里，本發(fā)明者推進(jìn)了在電氣，電子材料中使用以該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃
為代表的導(dǎo)電性玻璃的研究。在該研究過程中，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)如下情況 在對由導(dǎo)電性玻璃構(gòu)成的電氣，電子材料進(jìn)行通電時，雖然開始時電壓上 升，流過該玻璃的電流為細(xì)微增加的程度，但是從某程度大小的電壓開始 情況發(fā)生變化，伴隨電壓的上升電流突然增加，此外，即使在固定電壓下 也顯示出，由于發(fā)熱導(dǎo)電性玻璃的溫度慢慢升高，伴隨此情況電流也慢慢 增大的情形。更進(jìn)一步地，本發(fā)明者得到如下這樣的知識，S卩，通過該突 然的電流增加，存在作為電氣，電子材料的該玻璃熔化的條件。特別地，如 下述，由于該導(dǎo)電性玻璃具有特別優(yōu)異的加工性，因此通過實施例如聚焦 離子束加工，納米尺寸的精細(xì)加工就成為可能，但是即使特意實施納米尺 寸的精細(xì)加工，在稍稍熔化的情況下，該電子構(gòu)件的功能可能消失。因此， 本發(fā)明目的在于提供一種方法，在使用導(dǎo)電性玻璃作為電氣，電子材料時， 防止該電氣，電子材料本身功能消失或功能下降。
本發(fā)明(1)是一種電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于，在該電氣，電子 電路系統(tǒng)內(nèi)，包括導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件；和過電流防止部件，其用于防止上 述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中的過電流。
本發(fā)明(2)是一種上述發(fā)明(1)的電氣.電子電路系統(tǒng)，其中，上述
過電流防止部件是與上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件串聯(lián)連接的電阻器。
本發(fā)明(3)是一種上述發(fā)明(2)的電氣.電子電路系統(tǒng)，其中，上述 電阻器，即使在將規(guī)定電壓施加在該導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件上的情況下，也發(fā)揮 作用以使在該導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中不流動超出容許電流值的電流，并具有根 據(jù)上述規(guī)定電壓和上述容許電流值而可計算出的電阻值。
本發(fā)明(4)是一種上述發(fā)明(3)的電氣.電子電路系統(tǒng)，其中，上述 電阻值為上述規(guī)定電壓除以上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的容許電流后的第一值 以上；或從上述第一值中減去上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電阻值后的第二值以 上；或在上述第一值或上述第二值上乘以安全率后的第三值以上。
本發(fā)明(5)是一種上述發(fā)明(3)或(4)的電氣，電子電路系統(tǒng)，其中，上述電氣，電子電路系統(tǒng)還具有施加電壓可變部件，其能夠使可施加在 上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件上的電壓在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行變化， 上述規(guī)定電壓是上述規(guī)定范圍內(nèi)的最大電壓。
本發(fā)明(6)是一種上述發(fā)明(1)的電氣，電子電路系統(tǒng)，其中，上述 過電流防止部件是與上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件串聯(lián)連接的保護(hù)電阻元件。
本發(fā)明(7)是一種上述發(fā)明(6)的電氣*電子電路系統(tǒng)，其中，上述 保護(hù)電阻元件是具有正的溫度特性的電阻元件。
本發(fā)明(8)是一種上述發(fā)明(1)的電氣*電子電路系統(tǒng)，其中，上述 過電流防止部件是電流檢測部件，其檢測在上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中流動 的電流；和電流控制部件，其根據(jù)檢測到的電流信息，控制或切斷在上述
導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中流動的電流。
本發(fā)明(9)是一種上述發(fā)明(1)的電氣*電子電路系統(tǒng)，其中，上述
過電流防止部件是溫度檢測部件，其檢測上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的溫度；
和電流控制部件，其根據(jù)檢測到的溫度信息，控制或切斷流過上述導(dǎo)電性 玻璃構(gòu)件的電流。
本發(fā)明(10)是一種上述發(fā)明(1) (9)中任一項的電氣，電子電路
系統(tǒng)，其中，上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件是對導(dǎo)電性玻璃部位采用離子束照射或 激光束照射進(jìn)行精密加工后的構(gòu)件。
本發(fā)明(11)是一種上述發(fā)明(1) (10)中任一項的電氣，電子電 路系統(tǒng)，其中，.上述導(dǎo)電性玻璃是導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃。
本發(fā)明(12)是一種上述發(fā)明(1) (11)中任一項的電氣，電子電 路系統(tǒng)，其中，本發(fā)明(12)是電氣*電子零部件、或組合該電氣'電子 零部件后的電氣，電子制品。
這里，針對本說明書中的各用語的意思進(jìn)行說明。首先，所謂"導(dǎo)電 性玻璃"指的是，電導(dǎo)率至少為1X10—i3s/cm(優(yōu)選為，至少1X10—9S/cm， 更優(yōu)選為，1X10—7S/cm)的玻璃。所謂"導(dǎo)電性玻璃"可列舉，例如， 離子傳導(dǎo)玻璃、電子傳導(dǎo)玻璃、或共有上述二種傳導(dǎo)性的混合傳導(dǎo)型玻璃 等。作為"離子傳導(dǎo)玻璃"不進(jìn)行特別限定，但是列舉包含例如， Agl-Ag20-B202、 Agl-Ag20-P205、 Agl-Ag20-W03、 LiCl-Li20-B203等的玻 璃。作為"電子傳導(dǎo)玻璃"，列舉例如荷電子跳躍傳導(dǎo)玻璃、能帶隙傳導(dǎo)玻璃等。作為荷電子跳躍傳導(dǎo)玻璃不進(jìn)行特別限定，但是列舉包含釩酸鹽
的玻璃。作為能帶隙傳導(dǎo)玻璃不進(jìn)行特別限定，但是，列舉Ge-Te-S、 Ge-Te-Se、 Ge-Te-Sb等硫?qū)倩锊Ａ?chalcogenide glass)。作為"混合傳 導(dǎo)型玻璃"不進(jìn)行特別限定，但是列舉包含釩酸鹽、Agl以及Ag02的玻 璃(參照J(rèn)P特開2004—331416號公報)或LixW03。即使在這些之中， 根據(jù)導(dǎo)電性較高的理由，特別優(yōu)選包含釩酸鹽的玻璃。所謂"導(dǎo)電性玻璃 構(gòu)件"不特別限定以導(dǎo)電性玻璃作為導(dǎo)電部位，例如也可以是僅由導(dǎo)電性 玻璃構(gòu)成的構(gòu)件、或與別的材料的復(fù)合構(gòu)件。所謂"電氣，電子電路"意思 是，電氣電路(強(qiáng)電)以及/或電子電路(弱電)。所謂"系統(tǒng)"，不特別限 定為具有導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件和過電流防止部件的"物"，能夠列舉例如電氣 電子零部件、具有該電氣*電子零部件的電氣，電子制品。"過電流防止 部件"作為單一或多個要素的結(jié)合的結(jié)果，不特別限定為具有防止能使導(dǎo) 電性玻璃構(gòu)件的熔化的過電流的作用，作為單一發(fā)揮該作用的部件，能夠 列舉例如電阻器或保護(hù)電阻元件，作為多個要素的結(jié)合能夠列舉例如電流 檢測部件+電流控制部件、或溫度檢測部件+電流控制部件。


圖1是在電氣，電子電路內(nèi)與導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1串聯(lián)設(shè)置了電阻器2a 或保護(hù)電阻元件2b的第1最佳方式涉及的電氣，電子電路系統(tǒng)。
圖2是在電氣，電子電路系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件l，電流檢測部 件3，電流控制部件4的第2最佳方式涉及的電氣，電子電路系統(tǒng)。
圖3是在電氣，電子電路系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件l，溫度檢測部 件5，電流控制部件6的第3最佳方式涉及的電氣，電子電路系統(tǒng)。
圖4是示出在實施例的電氣，電子電路系統(tǒng)中，使電壓發(fā)生變化時的流 過系統(tǒng)內(nèi)的電流和導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1的溫度的變化情形的圖。
圖5是示出在實施例的電氣，電子電路系統(tǒng)中，設(shè)定電壓為10V時的 流過系統(tǒng)內(nèi)的電流和導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1的溫度的變化情形的圖。
圖6是示出在30V的電壓下，實施例中的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流值的 變化、溫度變化的情形的圖。
圖7是示出在35V的電壓下，實施例中的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流值的變化、溫度變化的情形的圖。
圖8是示出在40V的電壓下，實施例中的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流值的 變化、溫度變化的情形的圖。
圖9是示出在45V的電壓下，實施例中的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流值的
變化、溫度變化的情形的圖。
圖10是示出在50V的電壓下，實施例中的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流值 的變化、溫度變化的情形的圖。
符號說明
1導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件
2a電阻器
2b保護(hù)電阻元件
3電流檢測部件
4、 6電流控制部件
5溫度檢測部件
X其他的電氣電路部
P電源
C接點(diǎn)部
Z電流計
具體實施例方式
以下，通過以導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃為例作為導(dǎo)電性玻璃，詳細(xì)說明本發(fā) 明涉及的電氣，電子電路系統(tǒng)。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于導(dǎo)電性釩 酸鹽玻璃，這里，本發(fā)明涉及的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于，在電氣
，電子電路內(nèi)，具有導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃構(gòu)件，其作為電氣*電子材料；和 過電流防止部件，其用于防止上述構(gòu)件中的過電流。以下，說明構(gòu)成該電 氣.電子電路系統(tǒng)的"由導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃構(gòu)成的電氣，電子材料"和"過 電流防止部件"。
首先，"由導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃構(gòu)成的電氣，電子材料"，使用導(dǎo)電性釩酸 鹽玻璃作為素材。以下，針對該"導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃"的原料成分，原料組成物，制造方法詳細(xì)說明。另外，該導(dǎo)電性玻璃與專利文獻(xiàn)1 3記載的玻 璃相同。但是，本說明書中未記載的詳細(xì)條件，請參照這些說明書的記載 內(nèi)容。
本最佳方式涉及的"導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃"不特別限定為包含釩酸鹽的 導(dǎo)電性玻璃，但是由于為高導(dǎo)電性這樣的理由，優(yōu)選為包含釩、鋇、以及 鐵的氧化物系玻璃合成物。這里，首先，釩是用于形成氧化物系玻璃的主
要結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素，其氧化數(shù)變化為2、 3、 4、 5等，能夠提高電子跳躍 的概率。下面，鋇是為了使二維結(jié)構(gòu)的釩氧化物的玻璃結(jié)構(gòu)三維化而添加 的構(gòu)成元素。更進(jìn)一步地，鐵是電導(dǎo)率的調(diào)整成分，通過使其量進(jìn)行變化 能夠控制導(dǎo)電性。
這里，釩酸鹽玻璃中的氧化釩的含有量優(yōu)選設(shè)為0.1 98摩爾％的范 圍，更優(yōu)選設(shè)為40 98摩爾％的范圍。釩酸鹽玻璃中的氧化鋇的含有量 優(yōu)選設(shè)為1 40摩爾％的范圍。釩酸鹽玻璃中的氧化鐵的含有量優(yōu)選設(shè)為 1 20摩爾％的范圍。更進(jìn)一步地，氧化鋇(B)和氧化釩(V)的摩爾比 (B: V)優(yōu)選為5: 90 35: 50。此外，氧化鐵(F)和氧化釩(V)的 摩爾比(F: V)優(yōu)選為5: 90 15: 50。但是，由于設(shè)成什么樣的組成是 根據(jù)電氣.電子材料的種類和用途等而變化的，因此不限定為上述范圍。
更進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃也可以含有錸。這里，由于錸導(dǎo) 電性優(yōu)異(更進(jìn)一步地，由于氧化數(shù)能夠變化，因此能夠提高電子跳躍效 果)，因此能夠更加提高釩酸鹽玻璃的電導(dǎo)率。此外，由于玻璃轉(zhuǎn)移溫度 和結(jié)晶化溫度能夠設(shè)定為規(guī)定范圍，因此退火處理也能變得容易。另外， 在含有錸的情況下，上述組成物中的量優(yōu)選為1 15摩爾％。
更進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃也可以含有其他的玻璃成分，例 如，氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋇、氧化硼、氧化鍶、氧化鋯、氧化 銀、碘化銀、氧化鋰、碘化鋰、氧化銫、碘化鈉、氧化銦、氧化錫等。
這樣的釩酸鹽玻璃的電導(dǎo)率，在25。C的室溫中，為10—4 10—'S'cm一1， 優(yōu)選設(shè)為l(T3 l(T2S，Cm—1的范圍。特別地，從維持半導(dǎo)體特性的觀點(diǎn)來 看，優(yōu)選為10—^cm—i以下。但是，什么樣的電導(dǎo)率為優(yōu)選，由于根據(jù)電 氣，電子材料的種類和用途等而變化，因此不限定為上述范圍。這里，本說 明書的電導(dǎo)率指的是由四端子法來測定的體積電阻率。另外，從電導(dǎo)率的調(diào)整的觀點(diǎn)來看，為了稀釋導(dǎo)電性玻璃的上述基礎(chǔ) 組成物(釩、鋇、以及氧化物系玻璃組成物)，也可以在該組成物中添加
稀釋成分{優(yōu)選為，Si02 (60 70摩爾％)、 P203 (10 20摩爾％)、 A1203 (2 10摩爾％)、 ZnO (0 2摩爾％)、 Sb203 (0 2摩爾％)、 Ti02 (0 2摩爾％) }。
這里，在熔融包含氧化釩、氧化鋇、以及氧化鐵(根據(jù)情況的不同氧 化錸)的混合物、急速冷卻并得到該玻璃組成物后，即使在上述玻璃組成 物的玻璃轉(zhuǎn)移溫度以上、結(jié)晶化溫度以下或結(jié)晶化溫度以上，通過規(guī)定時 間使其保持在軟化點(diǎn)溫度以下的退火處理的溫度，就可以制造導(dǎo)電性釩酸 鹽玻璃。
例如，在白金坩鍋等中加熱熔融包含氧化釩50 90摩爾％、氧化鋇 5 35摩爾％、氧化鐵5 25摩爾％的混合物(根據(jù)情況的不同，對于該 混合物100質(zhì)量％添加氧化錸1 10質(zhì)量％)后，對其急速冷卻并玻璃化， 在規(guī)定的退火處理條件下對該玻璃化物進(jìn)行熱處理。
以上，說明了該"導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃"的原料成分，原料組成物，制造 方法，下面，針對由該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃構(gòu)成的"電氣，電子材料"進(jìn)行說 明。這里，所謂"電氣，電子材料"如果為電氣，電子零部件等中采用的材 料，則不特別限定，例如，能夠列舉傳感器(例如電位傳感器)、電球、 和兩端具有極性的電極、電暈放電、等離子放電等中采用的放電針。
這里，該電氣，電子材料的一例，是通過對導(dǎo)電性玻璃實施離子束照射 或激光束照射而得到的精密加工后的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件。這里，在將該材料 作為電氣*電子材料使用的情況下，具有以下的優(yōu)點(diǎn)。第一，如果在使用金 屬作為該材料的情況等中，存在在易于氧化和水分較多的地方會生銹的問 題，但是，在該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃的情況下，即使在水中，不只能夠作為 電氣，電子材料來使用，由于不生銹，因此壽命也極長。
第二，本發(fā)明者，在與其他材料(金屬、其他導(dǎo)電性玻璃)進(jìn)行比較 后的情況下，確認(rèn)該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃加工性特別好。具體地，該導(dǎo)電性 釩酸鹽玻璃確認(rèn)為，對機(jī)械研磨加工當(dāng)然有加工性能，對于激光加工、聚 焦離子束(FIB)加工，具有無可匹敵的加工性能。特別，在進(jìn)行精細(xì)加 工時必須的FIB加工特性出類拔萃。例如，關(guān)于加工時間，在進(jìn)行FIB加工的情況下，與金屬比較，加工時間快10倍 1萬倍以上。此外，關(guān)于精
細(xì)性，在進(jìn)行FIB加工的情況下，相對針對金屬的精細(xì)性的限度為lpm位的情況，該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃為數(shù)百nm以下。
第三，作為與具體的用途(電氣，電子材料)之間的關(guān)系中的優(yōu)點(diǎn)，在
采用該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃作為"電極"的情況下，由于該玻璃是非結(jié)晶的，因此不磨損，除了能夠始終施加穩(wěn)定的電力之外，由于能夠進(jìn)行精細(xì)加工，因此通過使間隙變狹窄，能夠提高放電效率。此外，在采用該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃作為"放電針"的情況下，除了優(yōu)異的耐久性和廉價之外，沒有發(fā)塵這一點(diǎn)也優(yōu)異。
由于以上的優(yōu)點(diǎn)，該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃，在從厘米到納米區(qū)域中的較廣范圍的用途(電氣，電子材料)中都是有效的。
下面，針對與本最佳方式涉及的電氣，電子電路系統(tǒng)連接的、本發(fā)明的特征要素即"過電流防止部件"進(jìn)行說明。如上述，導(dǎo)電性玻璃(例如，導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃)在各種電氣，電子材料中有用，如果基于加工性等特性，則可以理解為其可能性處于無限的狀態(tài)。但是，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如上述，該導(dǎo)電性玻璃，如果電壓上升，則按照各個該導(dǎo)電性玻璃的特性，顯示出電流突然增加這樣的情形，即使特意實施精細(xì)加工等，也失去玻璃熔化等作為電氣，電子材料的作用。在具有這樣的性質(zhì)的情況下，由于害怕由于用途和使用條件的變化，電氣，電子制品發(fā)生故障而無法成為有用的東西，因此不管在什么樣的用途和使用條件下來使用的情況下，必須想出方法來防止該電氣，電子制品的故障和無法成為有用的東西。因此，本發(fā)明采用具有優(yōu)異性質(zhì)的導(dǎo)電性玻璃(例如，導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃)作為電氣，電子材料，并且通過在該系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入"過電流防止部件"來解決伴隨該采用而可發(fā)生的上述新的問題。以下，例示出各種方式的過電流防止部件。
首先，圖1是在電氣，電子電路內(nèi)，與導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1串聯(lián)設(shè)置電阻器2a或保護(hù)電阻元件2b的方式(第一最佳方式)。另外，圖1 (a)是在一電路內(nèi)存在導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1和電阻器2a或保護(hù)電阻元件2b的例子，圖1 (b)是除上述之外還存在其他電氣電路部X的例子。這里，電阻器2a是容易取得的一般的電阻。此外，保護(hù)電阻元件2b雖然可以是現(xiàn)有任何一種類型，但是優(yōu)選為具有正的溫度特性的電阻元件。在采用這樣的電阻元件的情況下，如果在應(yīng)保護(hù)的電氣，電子材料中流過過電流，則與該電路連接的電阻元件作用為，在由于上述過電流而引起該電阻值突然增加后
而限制過電流。作為該電阻元件，能夠列舉例如已知的低電阻PTC(PositiveTemperature Coefficient)元件作為根據(jù)電氣.電子電路中產(chǎn)生的過電流來保護(hù)電路元件的元件。該低電阻PTC元件利用如下特性，在過電流流過時產(chǎn)生的焦耳熱(Joule's heat)引起元件溫度上升，其電阻值突然增加的特性。另外，圖中的電源P中，作為定電壓電源而示出的電源可以是可變電壓電源，作為可變電壓電源而示出的電源可以是定電壓電源(以下的圖也一樣)。
這里，在圖1 (c)以及圖1 (d)中，示出本方式的具體的應(yīng)用例。首先，圖1 (c)是組合電阻值不同的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1作為溫度傳感器的系統(tǒng)例。這里，電阻值不同的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件l的接點(diǎn)部C成為溫度傳感器部。該系統(tǒng)中，未設(shè)置電源，但是溫度傳感器部是電源，與溫度相對應(yīng)的電流流過該系統(tǒng)。并且，電流計Z測量該電流，顯示出與該電流相對應(yīng)的溫度。這里，該系統(tǒng)的情況下，電阻器2a或保護(hù)電阻元件2b選擇適合于流過兩導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1/1的電流的較小容量的限制電流的電阻值。
下面，圖l (d)是使用導(dǎo)電性玻璃l作為放電電極的系統(tǒng)例。這里，作為一例，在增加的電壓為最大2kV且導(dǎo)電性玻璃的容許電流為10mA的情況下，作為電阻的大小，設(shè)定為例如2KV/10mA二200KQ。
這里，當(dāng)在實際的電氣，電子制品中加入該系統(tǒng)時，大多情況下，施加在該系統(tǒng)的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件上的電壓是可變的。因此，在采用電阻器作為過電流防止部件的情況下，依據(jù)施加而得到的電壓幅度，如果由以下式子來決定電阻值，則不管施加什么樣的電壓時，都能夠防止過電流。2 [最大電壓]/ [導(dǎo)電性玻璃的容許電流〗
此外，考慮導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電阻值，可以作為從上述電阻值中減去導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電阻值后得到的值的電阻值。導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電阻值設(shè)為，采用導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件，應(yīng)用直流二端子法或直流四端子法、交流四端子法(電導(dǎo)率的值為1X10—5S'cm—)以上的情況下)而在室溫(25°C)求得的數(shù)值。這里，采用熔融的金屬銀粘膏，將在玻璃表面上固定引導(dǎo)線后作為電極。另外，在選定實際的電阻器時，除了電流成為容許電流最大限度之外，也優(yōu)選依據(jù)制品間的性能的偏差，用乘以某大小的安全率之后的電流(例如，容許電流的1/2)去除最大電壓。此外，雖然可以設(shè)電阻值為更大，但是為了不存在使用上的障礙，應(yīng)該設(shè)為滿足以下的式子的電阻值。S [最大電壓]/ [導(dǎo)電性玻璃的必要最小電流]
此外，針對上述電阻值的下限，可以設(shè)為從上述電阻值中減去導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電阻值后的值的電阻值。
如果列舉具體例，則在增加電壓為最大2kV且導(dǎo)電性玻璃的容許電流
為10mA的情況下，選擇電阻值為2KV/10mA=200KQ以上的電阻。此外，在該導(dǎo)電性玻璃的必要最小電流為lpA的情況下，電阻值的上限為2KV/ljiA二2GQ。
這里，說明本說明書中的這些用語的意思。首先，所謂"最大電壓"是指施加在編入該電氣，電子電路系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件上而得到的最大電壓。所謂"容許電流"，與本業(yè)界的一般意思同義，意思是導(dǎo)電性玻璃沒有熱失控(Heat reckless driving)而能夠安全使用的最大電流值。在導(dǎo)電性玻璃中，不特別限定電壓的容許值，通過按照不超出該容許電流的方式來構(gòu)成電路的電阻，從而能夠穩(wěn)定工作。這里，例如，導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的容許電流能夠由以下方法來測定。首先，準(zhǔn)備測定對象的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件(與實際中使用的構(gòu)件同一形狀*大小的構(gòu)件)。接著，為使電壓被施加在與實際使用相同的位置處，將該導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件與試驗用電路連接。然后，按照J(rèn)IS C 4604.7.4中規(guī)定的溫度試驗，室溫(25°C)的大氣氣氛下，將導(dǎo)電性玻璃的溫度設(shè)為室溫，在不將電流值設(shè)定為額定電流而是使其進(jìn)行適當(dāng)變化的條件下，測定該導(dǎo)電性玻璃部位的電流和溫度，在一定電壓施加條件下，每1分的溫度上升為25'C以上，設(shè)初始電流值為"容許電流"。所謂"必要最小電流"是指該系統(tǒng)被編入該電氣，電子制品時，為了起到所期望的作用而必需的最小電流值。
下面，圖2是在電氣，電子電路系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了如下部件的方式(第2最佳方式)作為電氣，電子材料的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1;檢測流過導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件1的電流的電流檢測部件3;以及電流控制部件4，其在由上述電流檢測部件3所檢測到的電流超出規(guī)定值的情況下，控制流過上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流為上述規(guī)定值以下或?qū)⑵淝袛?。這里，電流檢測部件3，以能夠檢測流過上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流為限，可以是任何類型，或被設(shè)置在任何位置處。此外，電流控制部件4，在檢測到的電流超過規(guī)定值的情況下，可以發(fā)揮為了降低電流而提高電路內(nèi)的電阻值的作用，或構(gòu)成
為降低電壓本身。另外，圖2的例子示出，在電流控制部件4判定為由電流檢測部件3所檢測到的電流超出規(guī)定值的情況下，為了降低可變電壓電
源p的電壓而進(jìn)行控制。這里，所謂電流的規(guī)定值是例如，上述導(dǎo)電性玻璃的容許電流值。
下面，圖3是在電氣，電子電路系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了如下部件的方式(第3最佳方式)作為電氣，電子材料的導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件h檢測導(dǎo)電性玻璃構(gòu)
件1的溫度的溫度檢測部件5;以及電流控制部件6，其在由上述溫度檢
測部件5所檢測到的溫度超出規(guī)定溫度的情況下，減少或切斷流過上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電流。這里，溫度檢測部件5以能檢測上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件l的溫度為限，可以是任何類型。此外，電流控制部件6，在所檢測到的溫度超出規(guī)定值的情況下，可以發(fā)揮為了降低電流而提高電路內(nèi)的電阻值的作用，或構(gòu)成為降低電壓本身。另外，圖3的例子示出，在電流控制部件4判定為由溫度檢測部件5所檢測到的溫度超出規(guī)定值的情況下，為了降低可變電壓電源P的電壓而進(jìn)行控制。這里，所謂規(guī)定溫度，如果是引起熱失控的溫度以下則不特別限定，例如，為5(TC。(實施例)
(導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃的電氣行為確認(rèn)試驗)首先，采用與JP特開2006—248867的實施例3相同的方法，制造由導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃構(gòu)件(玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)397°C;電導(dǎo)率7.3X1(T3S/Cm)構(gòu)成的電極。接著，構(gòu)建安裝該電極的電氣，電子電路系統(tǒng)，在該電極的兩端施加電壓，緩慢升高電壓。在圖4中示出其結(jié)果。這里，圖4中，縱軸表示電流，橫軸表示電壓。如圖4中所示，其結(jié)果表明，伴隨電壓的上升電流也慢慢增加，但是在電壓超出40V附近，電流增加斜率突然變大(熱失控)，不久雖然未圖示，但是顯示出到達(dá)電極熔化后不能使用的溫度這樣的行為。下面，調(diào)查在施加一定電壓(10V)時的該電極的溫度和電流之間的關(guān)系。如圖5所示，其結(jié)果表明，伴隨時間經(jīng)過溫度上升，并且電
14流也增加，在該電壓下，如果超出10mA，則接近該電極的材料即釩酸鹽
玻璃的玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)而不能使用的危險性增加。此外，按照上述測定方法來
決定(施加規(guī)定的電壓，規(guī)定每15s測定溫度和電流)該導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃構(gòu)件的容許電流的地方，為約20mA(圖6 10)。因此，以下的系統(tǒng)中，選擇過電流防止部件以使不成為乘以安全率1/2后的電流值(10mA)以上。(具備過電流防止部件的電氣，電子電路系統(tǒng)的設(shè)計1)
依據(jù)上述電氣行為確認(rèn)試驗的結(jié)果，在施加1 10V的定電壓的電氣，電子電路系統(tǒng)中，在與該電極串聯(lián)的狀態(tài)下，安裝1H2的電阻器，以使流過該電極的電流不超出10mA。由此，由于在該電極中不流過超出10mA的電流，因此能夠防止由熱失控而引起的電極的損壞。同樣±也，在1 50V的定電壓的情況下，安裝5kQ的電阻值，在1 100V的定電壓的情況下，安裝10k^的電阻值，在1 10000V的定電壓的情況下，安裝lMkQ的電阻值也取得相同的結(jié)果。
(具備過電流防止部件的電氣，電子電路系統(tǒng)的設(shè)計2)
在等離子發(fā)生裝置和發(fā)光裝置中，加上例如40V的直流電壓，在制造預(yù)定的電氣，電子電路系統(tǒng)時，在將電流控制抑制在10mA以下的目的下，與電氣，電子電路系統(tǒng)串聯(lián)連接4KQ的電阻元件。由此，能夠制造穩(wěn)定的
等離子發(fā)生裝置和發(fā)光裝置。
(具備過電流防止部件的電氣，電子電路系統(tǒng)的設(shè)計3)
在等離子發(fā)生裝置和發(fā)光裝置中，加上例如40V的直流電壓，在制造預(yù)定的電氣，電子電路系統(tǒng)時，在將電流控制抑制在10mA以下的目的下，與電氣.電子電路系統(tǒng)串聯(lián)連接4KQ的電阻元件。此時，在電路的一部分中設(shè)置檢測在能控制電流的系統(tǒng)，電阻中流動的電流的電路。由此，能夠制造穩(wěn)定的等離子發(fā)生裝置和發(fā)光裝置。
權(quán)利要求
1、一種電氣·電子電路系統(tǒng)，在該電氣·電子電路系統(tǒng)內(nèi)，包括導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件；和過電流防止部件，其用于防止上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中的過電流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣*電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述過電流防止部件是與上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件串聯(lián)連接的電阻器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述電阻器，即使在將規(guī)定電壓施加于該導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的情況下也發(fā)揮作用以使在該導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中不流動超出容許電流值的電流，并具 有根據(jù)上述規(guī)定電壓和上述容許電流值而可計算出的電阻值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述電阻值為上述規(guī)定電壓除以上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的容許電流后的第一值以上；或從上述第一值中減去上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電阻值后的 第二值以上；或在上述第一值或上述第二值上乘以安全率后的第三值以 上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述電氣，電子電路系統(tǒng)還具有施加電壓可變部件，該施加電壓可變部件能夠使可施加于上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電壓在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行變化， 上述規(guī)定電壓是上述規(guī)定范圍內(nèi)的最大電壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述過電流防止部件是與上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件串聯(lián)連接的保護(hù)電阻元件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述保護(hù)電阻元件是具有正的溫度特性的電阻元件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于， 上述過電流防止部件是電流檢測部件，其檢測在上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中流動的電流；和電流控制部件，其根據(jù)檢測到的電流信息，控制或切 斷在上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中流動的電流。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征在于，上述過電流防止部件是溫度檢測部件，其檢測上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件 的溫度；和電流控制部件，其根據(jù)檢測到的溫度信息，控制或切斷在上述 導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中流動的電流。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的電氣，電子龜路系統(tǒng)，其特征 在于，上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件是對導(dǎo)電性玻璃部位采用離子束照射或激光束 照射進(jìn)行精密加工后的構(gòu)件。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征 在于，上述導(dǎo)電性玻璃是導(dǎo)電性釩酸鹽玻璃。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項所述的電氣，電子電路系統(tǒng)，其特征 在于，是電氣，電子零部件、或組合該電氣，電子零部件后的電氣，電子制品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具備導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件的電氣·電子電路系統(tǒng)。在使用導(dǎo)電性玻璃作為電氣·電子材料時，提供防止該電氣·電子材料本身不發(fā)揮作用或作用降低的部件。電氣·電子電路系統(tǒng)的特征在于，具備導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件；和用于防止上述導(dǎo)電性玻璃構(gòu)件中的過電流的過電流防止部件。
文檔編號C03C4/00GK101595616SQ200780045719
公開日2009年12月2日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者小林賢一, 松下滿樹, 森重明, 真邊和美, 真邊武士 申請人:株式會社東海產(chǎn)業(yè)