CN114207746A - Ntc热敏电阻元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种NTC热敏电阻元件,其小于0402尺寸。第一内部电极与第一外部电极连接。第二内部电极与第一内部电极分离,并且与第二外部电极连接。第三内部电极与第一内部电极及第二内部电极相对,并且未与第一外部电极及第二外部电极连接。第一内部电极与第三内部电极的最短距离、以及第二内部电极与第三内部电极的最短距离,小于第一内部电极与第二内部电极的最短距离、第一外部电极与第三内部电极的最短距离、以及第二外部电极与第三内部电极的最短距离,并且为热敏电阻素体的厚度的1/4以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种NTC(Negative Temperature Coefficient:负温度系数)热敏电阻元件。
背景技术
已知的NTC热敏电阻元件包括:热敏电阻素体;配置在热敏电阻素体的一端的第一外部电极;配置在热敏电阻素体的另一端的第二外部电极;和配置在热敏电阻素体内的多个内部电极(例如,参照专利文献1)。专利文献1记载的NTC热敏电阻元件为0402尺寸以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6428797号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
随着电子设备的小型化或薄型化,寻求NTC热敏电阻元件进一步小型化。具体而言,希望实现小于0402尺寸,例如为0201尺寸的NTC热敏电阻元件的产品化。但是,对NTC热敏电阻元件而言,随着谋求小型化,电阻值的偏差变大,因此,小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件至今还未被产品化。
本发明的一个方式的目的是,提供减小了电阻值的偏差的、小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的发明者们,对于减小了电阻值的偏差的、小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件进行了调查研究。其结果是,本发明的发明者们新得到了以下的见解,乃至想到本发明。
本发明的发明者们在确立了多个内部电极的结构的基础上,着眼于内部电极间的距离(层间距离)。在本发明的发明者们确立的结构中,多个内部电极包括第一内部电极、第二内部电极和第三内部电极。第一内部电极与第一外部电极连接。第二内部电极在第一外部电极和第二外部电极夹持热敏电阻素体而相对的第一方向上与第一内部电极分离,并且与第二外部电极连接。第三内部电极与第一内部电极及第二内部电极相对,并且未与第一外部电极及第二外部电极连接。
小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件,在内部电极间的距离满足以下的关系之后,才减小电阻值的偏差。即,只要内部电极间的距离不满足以下的关系,就不能实现减小了电阻值的偏差的、小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件。
第一内部电极与第三内部电极的最短距离、及第二内部电极与第三内部电极的最短距离,小于第一内部电极与第二内部电极的最短距离。第一内部电极与第三内部电极的最短距离、及第二内部电极与第三内部电极的最短距离,小于第一外部电极与第三内部电极的最短距离,并且,小于第二外部电极与第三内部电极的最短距离。第一内部电极与第三内部电极的最短距离、及第二内部电极与第三内部电极的最短距离,为第一及第二内部电极与第三内部电极相对的第二方向上的热敏电阻素体的厚度的1/4以下。
一个方式的NTC热敏电阻元件具备:热敏电阻素体;配置在热敏电阻素体的一端的第一外部电极;配置在热敏电阻素体的另一端的第二外部电极;和配置在热敏电阻素体内的多个内部电极。多个内部电极包括第一内部电极、第二内部电极和第三内部电极。第一内部电极与第一外部电极连接。第二内部电极在第一外部电极和第二外部电极夹持热敏电阻素体而相对的第一方向上与第一内部电极分离,并且与第二外部电极连接。第三内部电极与第一内部电极及第二内部电极相对,并且未与第一外部电极及第二外部电极连接。第一内部电极与第三内部电极的最短距离、以及第二内部电极与第三内部电极的最短距离,小于第一内部电极与第二内部电极的最短距离、第一外部电极与第三内部电极的最短距离、及第二外部电极与第三内部电极的最短距离,并且为第一及第二内部电极与第三内部电极相对的第二方向上的热敏电阻素体的厚度的1/4以下。NTC热敏电阻元件小于0402尺寸。
在上述一个方式中,即使NTC热敏电阻元件小于0402尺寸,NTC热敏电阻元件也减小电阻值的偏差。
在上述一个方式中,NTC热敏电阻元件也可以是0201尺寸。
0201尺寸的NTC热敏电阻元件所具有的热敏电阻素体的容积,小于0402尺寸以上的NTC热敏电阻元件所具有的热敏电阻素体的容积。因此,0201尺寸的NTC热敏电阻元件的热响应性优异。
上述一个方式也可以具有覆盖热敏电阻素体的表面,并且由玻璃材料构成的层。
由玻璃材料构成的层覆盖热敏电阻素体的表面的结构,确保热敏电阻素体的表面的电绝缘性。
在上述一个方式中,多个内部电极也可以还包括第一伪电极和第二伪电极。在该情况下,也可以是第一伪电极在第一方向上与第三内部电极分离并且与第一外部电极连接,也可以是第二伪电极在第一方向上与第三内部电极分离并且与第二外部电极连接。
多个内部电极包括上述第一及第二伪电极的结构,抑制内部电极间的距离(层间距离)的偏差。因此,本结构进一步减小电阻值的偏差。
在上述一个方式中,也可以是,第一方向上的第一伪电极的长度小于第一方向上的第一外部电极的长度,并且,大于第一内部电极与第三内部电极的最短距离、及第二内部电极与第三内部电极的最短距离。也可以是,第一方向上的第二伪电极的长度小于第一方向上的第二外部电极的长度,并且,大于第一内部电极与第三内部电极的最短距离、及第二内部电极与第三内部电极的最短距离。
在该情况下,小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件进一步可靠地减小电阻值的偏差。
在上述一个方式中,热敏电阻素体的电阻率(ρ)满足关系式ρ=α×(S×n/T)×R25,
其中,包括:在第二方向上第一内部电极与第三内部电极重叠的区域的面积、与在第二方向上第二内部电极与第三内部电极重叠的区域的面积的合计值(S);热敏电阻素体的、位于第一及第二内部电极与第三内部电极之间的区域的、第二方向上的数量(n);第一及第二内部电极与第三内部电极在第二方向上的间隔T;由热敏电阻素体以外的部位的电阻值引起的系数(α);和热敏电阻素体的、25℃时的零负载电阻值(R25)。
发明的效果
本发明的一个方式提供减小了电阻值的偏差的、小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件。
附图说明
图1是表示一个实施方式的NTC热敏电阻元件的立体图。
图2是表示本实施方式的NTC热敏电阻元件的截面结构的图。
图3是表示本实施方式的NTC热敏电阻元件的截面结构的图。
图4是表示本实施方式的NTC热敏电阻元件的截面结构的图。
图5是表示内部电极的图。
图6是表示内部电极和伪电极的图。
图7是表示热敏电阻素体的电阻率(ρ)与25℃时的零负载电阻值(R25)的关系的线图。
图8是表示本实施方式的变形例的NTC热敏电阻元件的截面结构的图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行详细的说明。在说明中,对于同一要素或具有同一功能的要素,使用同一附图标记,省略重复的说明。
参照图1~图6,对本实施方式的NTC热敏电阻元件T1的结构进行说明。图1是表示本实施方式的NTC热敏电阻元件的立体图。图2、图3和图4是表示本实施方式的NTC热敏电阻元件的截面结构的图。图5是表示内部电极的图。图6是表示内部电极和伪电极的图。
NTC热敏电阻元件T1,如图1所示,具备呈长方体形状的热敏电阻素体3和多个外部电极5。在本实施方式中,NTC热敏电阻元件T1具有一对外部电极5。一对外部电极5配置在热敏电阻素体3的外表面。一对外部电极5彼此分离。长方体形状包括角部和棱线部被倒角的长方体的形状、及角部和棱线部被倒圆的长方体的形状。
热敏电阻素体3具有:彼此相对的一对主面3a;彼此相对的一对侧面3c;和彼此相对的一对端面3e。一对主面3a、一对侧面3c和一对端面3e呈长方形状。一对端面3e相对的方向为第一方向D1。一对主面3a相对的方向为第二方向D2。一对侧面3c相对的方向为第三方向D3。NTC热敏电阻元件T1例如通过焊接被安装在电子设备。电子设备例如包括电路基板或电子部件。在NTC热敏电阻元件T1中,一个主面3a与电子设备相对。一个主面3a以构成安装面的方式配置。一个主面3a为安装面。也可以是,另一个主面3a为安装面。
第一方向D1是与各端面3e正交的方向,且与第二方向D2正交。第二方向D2是与各主面3a正交的方向,第三方向D3是与各侧面3c正交的方向。第三方向D3是与各主面3a及各端面3e平行的方向,且与第一方向D1及第二方向D2正交。一对侧面3c以将一对主面3a连结的方式在第二方向D2上延伸。一对侧面3c也在第一方向D1上延伸。一对端面3e以将一对主面3a连结的方式在第二方向D2上延伸。一对端面3e也在第三方向D3上延伸。
热敏电阻素体3在第一方向D1上的长度,为热敏电阻素体3的长度。热敏电阻素体3在第二方向D2上的长度,为热敏电阻素体3的厚度TH。热敏电阻素体3在第三方向D3上的长度,为热敏电阻素体3的宽度。热敏电阻素体3的长度小于0.4mm。热敏电阻素体3的宽度小于0.2mm。热敏电阻素体3的厚度TH小于0.2mm。
在本实施方式中,热敏电阻素体3的长度例如为0.225mm,NTC热敏电阻元件T1在第一方向D1上的长度,例如为0.240mm。热敏电阻素体3的宽度,例如为0.1mm,NTC热敏电阻元件T1在第三方向D3上的长度,例如为0.115mm。NTC热敏电阻元件T1按JIS表记,为0201尺寸。NTC热敏电阻元件T1按EIA表记,为008004尺寸。在本实施方式中,热敏电阻素体3的厚度TH例如为0.0446mm,NTC热敏电阻元件T1在第二方向D2上的长度,例如为0.0596mm。即,NTC热敏电阻元件T1厚度低。
热敏电阻素体3在第二方向D2上层叠有多个热敏电阻层而构成。热敏电阻素体3具有层叠的多个热敏电阻层。在热敏电阻素体3中,多个热敏电阻层的层叠方向与第二方向D2一致。各热敏电阻层例如由包含作为NTC热敏电阻发挥作用的NTC热敏电阻材料的陶瓷生片的烧结体构成。NTC热敏电阻材料例如为半导体陶瓷材料。NTC热敏电阻材料例如包含具有尖晶石结构的复合氧化物作为主成分。复合氧化物例如具有选自Mn、Ni、Co、和Fe等过渡金属元素的2种或其以上的元素。NTC热敏电阻材料例如为了提高特性,也可以含有副成分。副成分例如包含Cu、Al、或Zr。主成分和副成分的组成以及含量,可根据NTC热敏电阻元件T1所要求的特性而适当地确定。在实际的热敏电阻素体3中,各热敏电阻层以不能视觉识别各热敏电阻层之间的边界的程度被一体化。
外部电极5如图1所示,分别配置在热敏电阻素体3的第一方向D1上的两端。一个外部电极5配置在热敏电阻素体3的一端。另一个外部电极5配置在热敏电阻素体3的另一端。各外部电极5配置在热敏电阻素体3的对应的端面3e侧。外部电极5至少配置在端面3e和一个主面3a。在本实施方式中,各外部电极5配置在一对主面3a、一对侧面3c和一个端面3e。外部电极5形成在一对主面3a、一个端面3e和一对侧面3c这5个面。外部电极5如图2~图4所示,具有位于各主面3a上的部分、位于各侧面3c上的部分和位于端面3e上的部分。例如,在一个外部电极5构成第一外部电极的情况下,另一个外部电极5构成第二外部电极。一对外部电极5夹持热敏电阻素体3而在第一方向D1上相对。一对外部电极5在第一方向D1上分离。
外部电极5具有烧结金属层。外部电极5所具有的各部分,具有烧结金属层。烧结金属层通过对赋予在热敏电阻素体3的表面的导电性膏体进行烧成而形成。烧结金属层通过导电性膏体中包含的金属成分(金属粉末)烧结而形成。烧结金属层由贵金属或贵金属合金构成。贵金属例如包含Ag、Pd、Au或Pt。贵金属合金例如包含Ag-pd合金。烧结金属层也可以由贱金属或贱金属合金构成。贱金属例如包含Cu或Ni。导电性膏体例如包含上述的种类的金属粉末、玻璃成分、有机粘接剂和有机溶剂。
外部电极5也可以具有镀层。镀层以覆盖烧结金属层的方式形成在烧结金属层上。镀层可以具有二层结构。第一层例如是Ni镀层、Sn镀层、Cu镀层或Au镀层。形成在第一层上的第二层,例如是Sn镀层、Sn-Ag合金镀层、Sn-Bi合金镀层或Sn-Cu合金镀层。镀层也可以具有三层以上的层结构。
各外部电极5在第一方向D1上的长度Le1例如为50~90μm。各外部电极5在第二方向D2上的长度Le2例如为50~140μm。各外部电极5在第三方向D3上的长度Le3例如为110~140μm。在本实施方式中,长度Le1为50μm,长度Le2为59.6μm,长度Le3为115μm。在本实施方式中,各外部电极5的长度Le1是同等的,各外部电极5的长度Le2是同等的,各外部电极5的长度Le3是同等的。
NTC热敏电阻元件T1,也如图5和图6所示,具备多个内部电极。多个内部电极配置在热敏电阻素体3内。多个内部电极包括多个内部电极11、13、15和多个伪电极17、19。在本实施方式中,多个内部电极包括2个内部电极11、2个内部电极13、1个内部电极15、1个伪电极17和1个伪电极19。例如,在内部电极11构成第一内部电极的情况下,内部电极13构成第二内部电极,并且内部电极15构成第三内部电极。例如,在伪电极17构成第一伪电极的情况下,伪电极19构成第二伪电极。
多个内部电极11、13、15和多个伪电极17、19,与外部电极5同样地由贵金属或贵金属合金构成。贵金属例如包含Ag、Pd、Au或Pt。贵金属合金例如包含Ag-pd合金。多个内部电极11、13、15和多个伪电极17、19也可以由贱金属或贱金属合金构成。贱金属例如包含Cu或Ni。各内部电极11、13、15和各伪电极17、19是配置在热敏电阻素体3内的内部导体。各内部电极11、13、15和各伪电极17、19由导电性材料构成。多个内部电极11、13、15和多个伪电极17、19,作为包含上述的种类的导电性材料的导电性膏体的烧结体而构成。
内部电极11从第二方向D2看时,呈长方形状。内部电极11在第一方向D1上的长度,小于热敏电阻素体3的长度的一半。内部电极11在第三方向D3上的长度小于热敏电阻素体3的宽度。本说明书中的“长方形状”,例如包括各角被倒角的形状,和各角被倒圆的形状。内部电极11在第一方向D1上的长度例如为90~110μm。内部电极11在第三方向D3上的长度例如为45~75μm。内部电极11的厚度例如为0.5~3.0μm。在本实施方式中,内部电极11在第一方向D1上的长度为100μm,内部电极11在第三方向D3上的长度为60μm,内部电极11的厚度为2.0μm。
2个内部电极11在第二方向D2上配置在不同的位置(层)。各内部电极11具有在一个端面3e露出的一端。一个外部电极5的位于端面3e上的部分,覆盖各内部电极11的一端。各内部电极11在露出于一个端面3e的一端,与一个外部电极5直接连接。各内部电极11与一个外部电极5电连接。
内部电极13从第二方向D2看时,呈长方形状。内部电极13在第一方向D1上的长度,小于热敏电阻素体3的长度的一半。内部电极13在第三方向D3上的长度,小于热敏电阻素体3的宽度。内部电极13在第一方向D1上的长度,例如为90~110μm。内部电极13在第三方向D3上的长度例如为45~75μm。内部电极13的厚度例如为0.5~3.0μm。在本实施方式中,内部电极13在第一方向D1上的长度为100μm,内部电极13在第三方向D3上的长度为60μm,内部电极13的厚度为2.0μm。在本实施方式中,内部电极11的形状与内部电极13的形状是同等的。本说明书中的“同等”,并不意味着仅值完全一致。在包括预先设定的范围内的微小差别、制造误差或测量误差的情况下,也可以认为形状是同等的。
2个内部电极13配置在第二方向D2上不同的位置(层)。各内部电极13具有在另一个端面3e露出的一端。另一个外部电极5的、位于端面3e上的部分,覆盖各内部电极13的一端。各内部电极13在露出于另一个端面3e的一端,与另一个外部电极5直接连接。各内部电极13与另一个外部电极5电连接。
各内部电极13在第二方向D2上配置在与2个内部电极11中的对应的内部电极11相同的位置(层)。1个内部电极11与1个内部电极13位于相同的层。内部电极11与内部电极13,在第一方向D1上,即,在一对外部电极5夹持热敏电阻素体3而相对的方向上分离。内部电极11与内部电极13的最短距离SD1,例如为5~58μm。在本实施方式中,最短距离SD1为25μm。
内部电极15从第二方向D2看时,呈长方形状。内部电极15在第三方向D3上的长度小于热敏电阻素体3的宽度。内部电极15在第一方向D1上的长度例如为90~168μm。内部电极15在第三方向D3上的长度例如为45~75μm。内部电极15的厚度例如为0.5~3.0μm。在本实施方式中,内部电极15在第一方向D1上的长度为112μm,内部电极15在第三方向D3上的长度为60μm,内部电极15的厚度为2.0μm。
内部电极15和内部电极11、13,在第二方向D2上配置在不同的位置(层)。内部电极15不具有在热敏电阻素体3的表面露出的端部。因此,内部电极15未与各外部电极5连接。内部电极15在第二方向D2上与内部电极11、13相对。内部电极15和内部电极11、13,在热敏电阻素体3内以在第二方向D2上具有间隔地相对的方式配置。内部电极15位于彼此对应的一组内部电极11、13所处的层,与彼此对应的另一组的内部电极11、13所处的层之间。在本实施方式中,内部电极15所处的层,位于上述一组内部电极11、13所处的层、与上述另一组的内部电极11、13所处的层的大致中间。内部电极15包括与内部电极11相对的部分、与内部电极13相对的部分、和未与内部电极11、13相对的部分。未与内部电极11、13相对的部分,位于与内部电极11相对的部分、和与内部电极13相对的部分之间。
内部电极11与内部电极15的最短距离SD2,例如为3.0~31.3μm。在本实施方式中,一个内部电极11与内部电极15的最短距离SD2,和另一个内部电极11与内部电极15的最短距离SD2,是同等的。在本实施方式中,最短距离SD2为9.2μm。
内部电极13与内部电极15的最短距离SD3,例如为3.0~31.3μm。在本实施方式中,一个内部电极13与内部电极15的最短距离SD3,和另一个内部电极13与内部电极15的最短距离SD3,是同等的。在本实施方式中,最短距离SD3为9.2μm,与最短距离SD2是同等的。最短距离SD2、SD3,也是位于内部电极15与内部电极11、13之间的热敏电阻层的最小厚度。最短距离SD2、SD3小于最短距离SD1。最短距离SD2、SD3为热敏电阻素体3的厚度TH的1/4以下。
内部电极15与1个外部电极5的最短距离SD4,例如为17.5~30.5μm。在本实施方式中,如图6所示,最短距离SD4是内部电极15的角与一个外部电极5的端缘的最短距离。内部电极15的靠近一个外部电极5的一个角、和与该一个角相对的一个外部电极5的端缘的最短距离SD4,与内部电极15的靠近一个外部电极5的另一个角、和与该另一个角相对的一个外部电极5的端缘的最短距离SD4,是同等的。在本实施方式中,最短距离SD4为24.4μm。
内部电极15与另一个外部电极5的最短距离SD5,例如是17.5~30.5μm。在本实施方式中,如图6所示,最短距离SD5是内部电极15的角与另一个外部电极5的端缘的最短距离。内部电极15的靠近另一个外部电极5的一个角、和与该一个角相对的另一个外部电极5的端缘的最短距离SD5,与内部电极15的靠近另一个外部电极5的另一个、和与该另一个角相对的另一个外部电极5的端缘的最短距离SD5,是同等的。在本实施方式中,最短距离SD5是24.4μm,与最短距离SD4是同等的。最短距离SD2、SD3小于最短距离SD4、SD5。
伪电极17从第二方向D2看时,呈长方形状。伪电极17在第三方向D3上的长度小于热敏电阻素体3的宽度。伪电极17在第一方向D1上的长度Ld1例如为10~65μm。伪电极17在第三方向D3上的长度例如为45~75μm。伪电极17的厚度例如为0.5~3.0μm。在本实施方式中,伪电极17在第一方向D1上的长度Ld1为30μm,伪电极17在第三方向D3上的长度为60μm,伪电极17的厚度为2.0μm。伪电极17在第三方向D3上的长度与内部电极15在第三方向D3上的长度是同等的。
伪电极17在第二方向D2上配置在与内部电极15相同的位置(层)。伪电极17与内部电极15,在第一方向D1上,即,在一对外部电极5夹持热敏电阻素体3而相对的方向上分离。伪电极17和内部电极11,在热敏电阻素体3内,以在第二方向D2上具有间隔地相对的方式配置。伪电极17位于一个内部电极11所处的层与另一个内部电极11所处的层之间。在本实施方式中,伪电极17所处的层位于一个内部电极11所处的层与另一个内部电极11所处的层的大致中间。从第二方向D2看时,伪电极17的整体与内部电极11重叠。
伪电极17具有在一个端面3e露出的一端。一个外部电极5的位于端面3e上的部分覆盖伪电极17的一端。伪电极17在露出于一个端面3e的一端与一个外部电极5直接连接。伪电极17与一个外部电极5电连接。伪电极17的长度Ld1小于连接有伪电极17的外部电极5的长度Le1。伪电极17的长度Ld1大于最短距离SD2、SD3。
伪电极19从第二方向D2看时,呈长方形状。伪电极19在第三方向D3上的长度小于热敏电阻素体3的宽度。伪电极19在第一方向D1上的长度Ld2例如为10~65μm。伪电极19在第三方向D3上的长度例如为45~75μm。伪电极19的厚度例如为0.5~3.0μm。在本实施方式中,伪电极19在第一方向D1上的长度Ld2为30μm,伪电极19在第三方向D3上的长度为60μm,伪电极19的厚度为2.0μm。伪电极19在第三方向D3上的长度与内部电极15在第三方向D3上的长度是同等的。在本实施方式中,伪电极17的形状与伪电极19的形状的同等的。长度Ld1与长度Ld2是同等的。
伪电极19在第二方向D2上配置在与内部电极15相同的位置(层)。伪电极19和内部电极15在第一方向D1上,即,在一对外部电极5夹持热敏电阻素体3而相对的方向上分离。伪电极19和内部电极13在热敏电阻素体3内以在第二方向D2上具有间隔地相对的方式配置。伪电极19位于一个内部电极13所处的层与另一个内部电极13所处的层之间。在本实施方式中,伪电极19所处的层位于一个内部电极13所处的层与另一个内部电极13所处的层的大致中间。从第二方向D2看时,伪电极19的整体与内部电极13重叠。
伪电极19具有在另一个端面3e露出的一端。另一个外部电极5的位于端面3e上的部分,覆盖伪电极19的一端。伪电极19在露出于另一个端面3e的一端与另一个外部电极5直接连接。伪电极19与另一个外部电极5电连接。伪电极19的长度Ld2小于连接有伪电极19的外部电极5的长度Le1。伪电极19的长度Ld2大于最短距离SD2、SD3。
NTC热敏电阻元件T1,也如图2~图4所示,具有覆盖层21。覆盖层21形成在热敏电阻素体3的表面(一对主面3a、一对侧面3c、和一对端面3e)。覆盖层21覆盖热敏电阻素体3的表面。在本实施方式中,覆盖热敏电阻素体3的大致整体。覆盖层21是由玻璃材料构成的层。覆盖层21的厚度例如为0.01~0.5μm。在本实施方式中,覆盖层21的厚度为0.15μm。玻璃材料例如是SiO2-Al2O3-LiO2系晶化玻璃。玻璃材料也可以是非晶玻璃。各内部电极11、13和各伪电极17、19,贯通覆盖层21,与对应的外部电极5连接。
热敏电阻素体3的电阻率(ρ),也如图7所示,满足包含热敏电阻素体3的、25℃时的零负载电阻值(R25)的关系式
ρ=α×(S×n/T)×R25。
上述关系式中包含的“S”,是在第二方向D2上内部电极11与内部电极15重叠的区域的面积、与在第二方向D2上内部电极13与内部电极15重叠的区域的面积的合计值。上述关系式中包含的“n”是热敏电阻素体3的、位于内部电极11、13与内部电极15之间的区域的、在第二方向D2上的数量。上述关系式中包含的“T”是内部电极11、13与内部电极15在第二方向D2上的间隔。间隔T可以是最短距离SD2、SD3。间隔T也可以是,在第二方向D2上内部电极11与内部电极15重叠的区域和在第二方向D2上内部电极13与内部电极15重叠的区域中的、内部电极11、13与内部电极15在第二方向D2上的间隔的平均值。上述关系式中包含的“α”是由热敏电阻素体3以外的部位的电阻值引起的系数。热敏电阻素体3以外的部位例如包括内部电极11、13、15和外部电极5。
在本实施方式中,合计值(S)为5220μm2。数量(n)为2。间隔(T)为9.2μm。系数(α)为40.54。零负载电阻值(R25)大致为100000Ω。热敏电阻素体3的电阻率(ρ)大致为4600Ω·m。
在热敏电阻素体3的电阻率ρ较小的情况下,相比于内部电极11、13与内部电极15的间隔(层间距离)的偏差,内部电极11、13与内部电极15的重叠面积的偏差对电阻值的偏差造成较大的影响。在热敏电阻素体3的电阻率ρ较大的情况下,相比于上述重叠面积的偏差,层间距离的偏差对电阻值的偏差造成较大的影响。
本发明的发明者们在确立了内部电极11、13、15的结构的基础上,着眼于内部电极11与内部电极15的距离(层间距离)和内部电极13与内部电极15的距离(层间距离)。小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件T1,在内部电极11与内部电极15的距离以及内部电极13与内部电极15的距离满足以下的关系之后,才减小电阻值的偏差。即,只要内部电极11与内部电极15的距离以及内部电极13与内部电极15的距离不满足以下的关系,就不能实现减小了电阻值的偏差的、小于0402尺寸的NTC热敏电阻元件T1。
各最短距离SD2、SD3小于最短距离SD1。各最短距离SD2、SD3小于各最短距离SD4、SD5。各最短距离SD2、SD3为热敏电阻素体3的厚度TH的1/4以下。
如上所述,在本实施方式中,NTC热敏电阻元件T1小于0402尺寸。NTC热敏电阻元件T1具备热敏电阻素体3、一对外部电极5、和内部电极11、13、15。内部电极11与内部电极13在一对外部电极5夹持热敏电阻素体3而相对的第一方向D1上分离。内部电极15与内部电极11、13相对,并且未与各外部电极5连接。各最短距离SD2、SD3小于各最短距离SD1、SD4、SD5,并且,为热敏电阻素体3的厚度TH的1/4以下。
因此,即使NTC热敏电阻元件T1小于0402尺寸,NTC热敏电阻元件T1也减小电阻值的偏差。
NTC热敏电阻元件T1为0201尺寸。
为0201尺寸的NTC热敏电阻元件所具有的热敏电阻素体3的容积,小于为0402尺寸以上的NTC热敏电阻元件所具有的热敏电阻素体的容积。因此,为0201尺寸的NTC热敏电阻元件T1的热响应性优异。
NTC热敏电阻元件T1具备覆盖层21。覆盖层21覆盖热敏电阻素体3的表面,并且由玻璃材料构成。
由玻璃材料构成的覆盖层21覆盖热敏电阻素体3的表面的结构,确保热敏电阻素体3的表面的电绝缘性。
在NTC热敏电阻元件T1中,伪电极17在第一方向D1上与内部电极15分离,并且与一个外部电极5连接。伪电极19在第一方向D1上与内部电极15分离,并且与另一个外部电极5连接。
NTC热敏电阻元件T1由于具备伪电极17、19,因此抑制内部电极11与内部电极15的距离(层间距离)以及内部电极13与内部电极15的距离(层间距离)的偏差。因此,NTC热敏电阻元件T1进一步减小电阻值的偏差。
各长度Ld1、Ld2小于各外部电极5的长度Le1,并且,大于各最短距离SD2、SD3。
因此,NTC热敏电阻元件T1进一步可靠地减小电阻值的偏差。
以上,对本发明的实施方式和变形例进行了说明,但是本发明并不限定于上述的实施方式和变形例,在不超过其要旨的范围内能够进行各种改变。
NTC热敏电阻元件T1,如图8所示,也可以不具备伪电极17、19。不具备伪电极17、19的NTC热敏电阻元件T1也减小电阻值的偏差。
各内部电极11、13的数量不限定于2个。各内部电极11、13的数量也可以是1个。各内部电极11、13的数量也可以是3个以上。在该情况下,内部电极15的数量也可以是2个以上。
产业上的可利用性
本发明能够应用于NTC热敏电阻元件。
符号的说明:
3……热敏电阻素体;5……外部电极;11、13、15……内部电极;17、19……伪电极;21……覆盖层;D1……第一方向;D2……第二方向;D3……第三方向;T1……NTC热敏电阻元件。
Claims (6)
1.一种NTC热敏电阻元件,其特征在于:
具备:
热敏电阻素体;
第一外部电极,其配置在所述热敏电阻素体的一端;
第二外部电极,其配置在所述热敏电阻素体的另一端;和
多个内部电极,其配置在所述热敏电阻素体内,
所述多个内部电极包括:
第一内部电极,其与所述第一外部电极连接;
第二内部电极,其在所述第一外部电极和所述第二外部电极夹持所述热敏电阻素体而相对的第一方向上与所述第一内部电极分离,并且与所述第二外部电极连接;和
第三内部电极,其与所述第一内部电极及所述第二内部电极相对,并且未与所述第一外部电极及所述第二外部电极连接,
所述第一内部电极与所述第三内部电极的最短距离、以及所述第二内部电极与所述第三内部电极的最短距离,小于所述第一内部电极与所述第二内部电极的最短距离、所述第一外部电极与所述第三内部电极的最短距离、以及所述第二外部电极与所述第三内部电极的最短距离,并且,为所述第一及第二内部电极与所述第三内部电极相对的第二方向上的所述热敏电阻素体的厚度的1/4以下,
所述NTC热敏电阻元件小于0402尺寸。
2.如权利要求1所述的NTC热敏电阻元件,其特征在于:
所述NTC热敏电阻元件为0201尺寸。
3.如权利要求1或2所述的NTC热敏电阻元件,其特征在于:
还具备:覆盖所述热敏电阻素体的表面,并且由玻璃材料构成的层。
4.如权利要求1~3中任一项所述的NTC热敏电阻元件,其特征在于:
所述多个内部电极还包括:
第一伪电极,其在所述第一方向上与所述第三内部电极分离,并且与所述第一外部电极连接;和
第二伪电极,其在所述第一方向上与所述第三内部电极分离,并且与所述第二外部电极连接。
5.如权利要求4所述的NTC热敏电阻元件,其特征在于:
所述第一方向上的所述第一伪电极的长度,小于所述第一方向上的所述第一外部电极的长度,并且,大于所述第一内部电极与所述第三内部电极的所述最短距离、及所述第二内部电极与所述第三内部电极的所述最短距离,
所述第一方向上的所述第二伪电极的长度,小于所述第一方向上的所述第二外部电极的长度,并且,大于所述第一内部电极与所述第三内部电极的所述最短距离、及所述第二内部电极与所述第三内部电极的所述最短距离。
6.如权利要求1~5中任一项所述的NTC热敏电阻元件,其特征在于:
所述热敏电阻素体的电阻率(ρ)满足关系式
ρ=α×(S×n/T)×R25,
其中,包括:
在所述第二方向上所述第一内部电极与所述第三内部电极重叠的区域的面积、与在所述第二方向上所述第二内部电极与所述第三内部电极重叠的区域的面积的合计值(S);
所述热敏电阻素体的、位于所述第一及第二内部电极与所述第三内部电极之间的区域的、在所述第二方向上的数量(n);
所述第一及第二内部电极与所述第三内部电极在所述第二方向上的间隔(T);
由所述热敏电阻素体以外的部位的电阻值引起的系数(α);和
所述热敏电阻素体的、25℃时的零负载电阻值(R25)。
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