DE10005800A1 - Thermistorchips und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Thermistorchips und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Abstract
Thermistorchips werden hergestellt, indem Thermistorkörper vorbereitet werden, auf deren Endabschnitten jeweils Außenelektroden gebildet sind, und indem dieselben in ein Lösungsmittel eingetaucht werden, um freiliegende Oberflächenabschnitte des Thermistorkörpers aufzulösen. Um die Widerstandswerte derselben wirksam einzustellen, um Thermistorchips mit Widerstandswerten herzustellen, die lediglich geringe Schwankungen von einem Zielwert aufweisen, wird der Widerstandswert zwischen den Außenelektroden für jeden Thermistorchip gemessen, wobei dieselben entsprechend den gemessenen Widerstandswerten in Klassen unterteilt werden, wobei der Eintauchprozeß für unterschiedliche Klassen unterschiedlich ausgeführt wird, derart, daß unterschiedliche Mengen des Thermistorkörpermaterials aufgelöst werden.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf Thermistorchips, die bei
Temperaturkompensationsschaltungen und Temperaturerfassungs
elementen Verwendung finden können, als auch auf Herstel
lungsverfahren solcher Thermistorchips.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines bekannten Thermistorchips 41
dieses Typs, der in der Japanischen Patentveröffentlichung
Tokkai 7-74006 offenbart ist, und der dadurch charakteri
siert ist, daß derselbe einen Thermistorkörper 42, Außen
elektroden 43, Innenelektroden 44 und eine Oberflächenelek
trode 45 aufweist. Der Thermistorkörper 42 weist ein halb
leitendes Keramikmaterial, das Oxide aus Mn, Ni und Co auf
weist, als seine Hauptkomponente auf. Die Außenelektroden 43
sind auf einander gegenüberliegenden Endabschnitten des
Thermistorkörpers 42 gebildet. Die Innenelektroden 44 sind
innerhalb des Thermistorkörpers 44 gebildet und jeweils
elektrisch mit einer entsprechenden der Außenelektroden 43
verbunden. Die Oberflächenelektrode 45 ist auf einer der
Oberflächen des Thermistorkörper 42 gebildet und von den
Außenelektroden 43 getrennt.
Der Widerstandswert des Thermistorchips 41 wird durch Ab
gleichen bzw. Trimmen der Oberflächenelektrode 45 einge
stellt, beispielsweise indem die Oberflächenelektrode 45 ei
nem Laserstrahl ausgesetzt wird, um eine Vertiefung 45c zu
bilden, wodurch Abgleichelektroden 45a und 45b erhalten wer
den. Somit wird ein Thermistorchip mit einem gewünschten Wi
derstandswert erhalten.
Falls jedoch eine im Stand der Technik bekannte Technologie
für diesen Prozeß verwendet wird, wird der Thermistorchip
durch die Energie des Lasers erhitzt, wobei in dem Thermis
torkörper kleine Risse erzeugt werden, die nach dem Ab
gleichprozeß Änderungen der Widerstandswerte der Thermistor
chips hervorrufen. Ein weiteres Problem mit dieser bekannten
Technologie besteht darin, daß ein Laserstrahl einzeln auf
jeden der vielen herzustellenden Thermistorchips zum Abglei
chen einfallen muß. Dies bedeutet, daß es beschwerlich ist,
den Prozeß auszuführen, und daß der Prozeß zu einer Erhöhung
der Herstellungskosten beiträgt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, ein Konzept zu schaffen,
das eine einfache und kostenkünstige Herstellung von Thermi
storchips ermöglicht, wobei gleichzeitig ein genauerer Ab
gleich der Thermistorchips erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Thermistorchip gemäß Anspruch
1 und durch ein Verfahren zum Herstellen von Thermistorchips
gemäß Anspruch 4 gelöst.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß
Thermistorchips mit einem vereinfachten Prozeß hergestellt
werden können, indem ein Thermistorkörper in ein Lösungsmit
tel eingetaucht wird, um seine außen freiliegenden Oberflä
chen teilweise aufzulösen bzw. wegzuschmelzen, und um da
durch den Widerstandswert zwischen den Außenelektroden zu
erhöhen, derart, daß Thermistorchips mit Widerstandswerten
hergestellt werden können, die sich in einem kleineren Be
reich um einen spezifizierten Zielwert befinden.
Ein Thermistorchip gemäß dieser Erfindung, mit dem die obige
und weitere Aufgaben erfüllt werden können, kann dadurch
charakterisiert sein, daß derselbe nicht nur einen Thermi
storkörper und Außenelektroden aufweist, die auf seinen ein
ander gegenüberliegenden Endabschnitten gebildet sind, son
dern daß ferner die freiliegenden Abschnitte der Oberfläche
dieses Thermistorkörpers mit einer Vertiefung versehen sind
und teilweise durch ein Lösungsmittel aufgelöst sind. Der
Thermistorchip kann von einem Typ sein, der sowohl Oberflä
chenelektroden, die einander auf den Hauptoberflächen des
Thermistorkörpers gegenüberliegen, wobei jede der Außenelek
troden elektrisch mit einer entsprechenden Elektrode der
Oberflächenelektroden verbunden ist, als auch Isolations
schichten aufweist, die zumindest die Oberflächenelektroden
bedecken und auch die andere Hauptoberfläche bedecken kön
nen.
Solche Thermistorchips können hergestellt werden, indem als
erstes vorverarbeitete Thermistorchips vorbereitet werden,
die jeweils einen Thermistorkörper aufweisen, auf dessen
Endabschnitten Außenelektroden gebildet sind, und indem die
se vorverarbeiteten Thermistorchips in ein Lösungsmittel
eingetaucht werden, um freiliegende Oberflächenabschnitte
des Thermistorkörpers aufzulösen.
Um Thermistorchips mit Widerstandswerten, die sich innerhalb
eines reduzierten Bereichs befinden, wirksam herzustellen,
können die Thermistorchips, bevor der Prozeßschritt des Ein
tauchens in ein Lösungsmittel durchgeführt wird, entspre
chend ihren Widerstandswerten in Klassen unterteilt werden,
wobei der Eintauchprozeß für Thermistorchips, die zu unter
schiedlichen Klassen gehören, unterschiedlich ausgeführt
werden, derart, daß unterschiedliche Mengen des Thermistor
körpermaterials von den Thermistorchips, die zu unterschied
lichen Klassen gehören, aufgelöst werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B, auf die zusammen als Fig. 1 verwiesen wird,
einen Thermistorchip gemäß einem Ausführungsbei
spiel dieser Erfindung, wobei Fig. 1A eine Außenan
sicht desselben zeigt, und Fig. 1B eine Schnittan
sicht entlang der Linie 1B-1B von Fig. 1A ist;
Fig. 2A, 2B und 2C, auf die zusammen als Fig. 2 verwiesen
wird, die Schritte bei einem Herstellungsverfahren
gemäß dieser Erfindung bezüglich der Bildung von
Resist-Schichten auf dem Thermistorchip von Fig. 1A
und 1B;
Fig. 3A und 3B, auf die zusammen als Fig. 3 verwiesen wird,
die Schritte des Herstellungsverfahren gemäß dieser
Erfindung bezüglich des Auflösens des Thermistor
körpers, der in Fig. 1A und 1B gezeigt ist;
Fig. 4A und 4B, auf die zusammen als Fig. 4 verwiesen wird,
einen Thermistorchip gemäß einem weiteren Ausfüh
rungsbeispiel dieser Erfindung, wobei Fig. 4A eine
Außenansicht desselben zeigt, und Fig. 4B eine
Schnittansicht entlang der Linie 4B-4B von Fig. 4A
ist;
Fig. 5A und 5B, auf die zusammen als Fig. 5 verwiesen wird,
einen Thermistorchip gemäß noch einem weiteren Aus
führungsbeispiel dieser Erfindung, wobei Fig. 5A
eine Außenansicht desselben zeigt, und Fig. 5B eine
Schnittansicht entlang der Linie 5B-5B von Fig. 5A
ist;
Fig. 6A und 6B, auf die zusammen als Fig. 6 verwiesen wird,
einen Thermistorchip gemäß noch einem weiteren Aus
führungsbeispiel dieser Erfindung, wobei Fig. 6A
eine Außenansicht desselben zeigt, und Fig. 6B eine
Schnittansicht entlang der Linie 6B-6B von Fig. 6A
ist;
Fig. 7 einen graphischen Verlauf, der die Verteilung der
Widerstandswerte von Thermistorchips zeigt, bevor
und nachdem dieselben einem Auflösungsprozeß gemäß
dieser Erfindung unterzogen wurden; und
Fig. 8A und 8B, auf die zusammen als Fig. 8 verwiesen wird,
einen im Stand der Technik bekannten Thermistor
chip, wobei Fig. 8A eine Außenansicht desselben
zeigt, und Fig. 8B eine Schnittansicht desselben
entlang der Linie 8B-8B von Fig. 8A zeigt.
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft beschrieben.
Fig. 1A und 1B zeigen einen Thermistorchip 1 gemäß dieser
Erfindung, der einen Thermistorkörper 2, Außenelektroden 3
und Innenelektroden 4 aufweist, und der dadurch charakteri
siert ist, daß der Thermistorkörper 2 Abschnitte aufweist,
die aufgelöst bzw. weggeschmolzen und mit einer Vertiefung
versehen worden sind (die im folgenden als die "aufgelösten
Abschnitte 6" bezeichnet werden). Der Thermistorkörper 2
weist ein halbleitendes Keramikmaterial mit Oxiden aus einer
Mehrzahl von Übergangsmetallen, wie z. B. Mn, Ni, Co, Fe, Cu
und Al, auf. Die Abschnitte der Thermistorkörperoberfläche
sind mit Ausnahme dort, wo die Außenelektroden 3 auf einan
der gegenüberliegenden Endabschnitten des Thermistorkörpers
2 gebildet sind, durch ein Lösungsmittel 10 aufgelöst (ge
zeigt in Fig. 3A, wobei dies im folgenden erklärt wird), um
die mit einer Vertiefung versehenen, aufgelösten Abschnitte
6 zu bilden. Die Innenelektroden 4 sind innerhalb des Ther
mistorkörpers 2 gebildet, derart, daß die inneren Endab
schnitte derselben einander gegenüberliegend sind, während
der äußere Endabschnitt jeweils elektrisch mit einer ent
sprechenden der Außenelektroden 3 verbunden ist.
Im folgenden wird bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 ein Verfah
ren zum Herstellen dieses Thermistorchips 1 beschrieben. Als
erstes wird ein Thermistorkörper 2a in der Form eines Chips
mit Innenelektroden 4, wie er in Fig. 2A gezeigt ist, vorbe
reitet. Daraufhin werden Außenelektroden 3 gebildet, indem
eine elektrisch leitfähige Paste auf die einander gegenüber
liegenden Endabschnitten desselben aufgebracht und dieselben
gebacken werden, um einen Thermistorchip 1a zu erhalten, wo
bei dies vor dem Auflösungsprozeß durchgeführt wird, der im
folgenden beschrieben wird. Als nächstes wird jede Außen
elektrode 3 auf einem entsprechenden Endabschnitt des Ther
mistorchips 1a in ein Resist-Material 7 eingetaucht, wie es
in Fig. 2B gezeigt ist, woraufhin der eingetauchte Thermi
storchip 1a 20 Minuten lang bei 80°C getrocknet wird, um ei
nen Thermistorchip 1b zu erhalten, wie er in Fig. 2C gezeigt
ist, wobei jede Außenelektrode 3 durch eine Resist-Schicht 8
bedeckt ist. Photoempfindliche Harze, die nicht durch das
Lösungsmittel 10 aufgelöst werden, (auf die oben kurz Bezug
genommen wurde und die im folgenden erklärt werden) wie z. B.
Photoresist-Materialien aus Zyklokautschuk können geeignet
als das Resist-Material 7 verwendet werden.
Als nächstes werden die Thermistorchips 1b, die derart mit
den Resist-Schichten 8 bedeckt sind, in einem Korb 9 pla
ziert und in das oben erwähnte Lösungsmittel 10 eingetaucht,
wie es in Fig. 3A gezeigt ist, wobei das Lösungsmittel 10
geeignet umgerührt wird. Eine Säure, wie z. B. Salpetersäure,
Schwefelsäure oder Phosphorsäure, oder eine Plattierungs
flüssigkeit, die jedes Element des Thermistorkörpers 2 zer
setzen können, um dadurch außen freiliegende Oberflächenab
schnitte desselben zu entfernen, können als das Lösungsmit
tel 10 verwendet werden. Als Ergebnis dieses Auflösungspro
zesses wird ein Thermistorchip 1c, wie er in Fig. 3B gezeigt
ist, erhalten, wobei die freiliegenden Oberflächen seines
Thermistorkörpers 2 (die nicht durch die Resist-Schichten 8
bedeckt sind) teilweise aufgelöst sind, um die mit einer
Vertiefung versehenen, aufgelösten Abschnitte 6 zu bilden.
Nach diesem Auflösungsprozeß werden die Resist-Schichten 8
des Thermistorchips 1c entfernt, indem eine Resist-entfer
nende Flüssigkeit (nicht gezeigt) verwendet wird, um einen
fertigen Thermistorchip 1 zu erhalten, der in Fig. 1 gezeigt
ist. Es kann auch eine Flüssigkeit als das Lösungsmittel 10
verwendet werden, die lediglich einige der Bestandteile des
Thermistorkörpers 2 zersetzen kann. Falls ein Thermistorkör
per 2, der Mn und NI als seine Hauptkomponenten aufweist, in
eine Lösung aus Eisenchlorid eingetaucht wird, die Ni jedoch
nicht Mn zersetzt, wird lediglich der Ni-Anteil des Thermi
storkörpers 2 zersetzt, wobei sich der Widerstandswert des
aufgelösten Abschnittes ändert, wodurch der Widerstandswert
des Thermistorkörpers 2 als Ganzes beeinflußt wird. Obwohl
im vorhergehenden einige spezifische Beispiele für das Lö
sungsmittel 10 erwähnt wurden, ist es nicht beabsichtigt,
daß die Art des zu verwendenden Lösungsmittels den Schutz
bereich der Erfindung einschränken soll. Jedes Mittel, das
in der Lage ist, den Thermistorkörper 2 aufzulösen, kann
verwendet werden, wobei das Material für das Resist-Material
7 dann unter denjenigen Materialien ausgewählt werden kann,
die nicht durch das Lösungsmittel 10 der ausgewählten Art
aufgelöst werden.
Fig. 4A und 4B zeigen einen weiteren Thermistorchip 11 gemäß
dieser Erfindung, der einen Thermistorkörper 12, Außenelek
troden 13, Oberflächenelektroden 15a und Isolationsschichten
15b aufweist, wobei der Thermistorkörper 12 aufgelöste Ab
schnitte 16 aufweist, die auf demselben gebildet sind. Der
Thermistorkörper 12 weist ein halbleitendes Keramikmaterial
mit Oxiden aus einer Mehrzahl von Übergangsmetallen, wie
z. B. Mn, Ni, Co, Fe, Cu und Al, auf. Die aufgelösten Ab
schnitte 16 sind auf Abschnitten der Seitenoberflächen des
Thermistorkörpers 12 gebildet, die nicht von der Außenelek
troden 13, die auf einander gegenüberliegenden Endabschnit
ten gebildet sind, oder von den Isolationsschichten 15b auf
beiden Hauptoberflächen des Thermistorkörpers 12 bedeckt
sind. Die Oberflächenelektroden 15a sind auf einer der
Hauptoberflächen des Thermistorkörpers 12 als ein Paar von
interdigital angeordneten Kamm-förmigen Elektroden gebildet,
die jeweils eine Mehrzahl von Fingern aufweisen. Jedes Paar
der Oberflächenelektroden 15a ist mit einer entsprechenden
der Außenelektroden 13 an dem entsprechenden Endabschnitt
des Thermistorkörpers 12 elektrisch verbunden. Eine der Iso
lationsschichten 15b ist gebildet, um die Oberflächenelek
troden 15a auf einer der Hauptoberflächen des Thermistorkör
pers 12 abzudecken, wobei die andere der Isolationsschichten
15b die andere Hauptoberfläche des Thermistorkörpers 12 be
deckt. Die Erfindung unterliegt keiner speziellen Einschrän
kung bezüglich des Materials, das verwendet werden soll, um
die Isolationsschichten 15b zu bilden, wobei jedoch Hitze
beständige Harzmaterialien, wie z. B. Polyimid, mit einer
Wärmeverformungstemperatur von über 150°C (gemäß dem ASTM-
D648-Standard), die sich nicht in dem Lösungsmittel 10 auf
lösen werden, bevorzugt werden.
Um einen Thermistorchip herzustellen, wie er bei 11 in Fig.
4 gezeigt ist, wird ein Thermistorkörper 12 in der Form ei
nes sechs-flächigen Körpers vorbereitet, wobei die Oberflä
chenelektroden 15a auf einer der Hauptoberflächen desselben
beispielsweise durch Sputtern eines geeigneten Elektrodenma
terials, das Ag aufweist, gebildet werden. Die Isolations
schichten 15b werden gebildet, indem ein Isolationsmaterial
über diesen Oberflächenelektroden 15a und der anderen Haupt
oberfläche des Thermistorkörpers 12 aufgebracht wird. Als
nächstes wird eine elektrisch leitfähige Paste auf die zwei
Endabschnitte des Thermistorkörpers 12 aufgebracht und ge
backen, um die Außenelektroden 13 zu bilden, derart, daß je
de derselben mit einer entsprechenden Elektrode der Oberflä
chenelektroden 15a an dem entsprechenden Endabschnitt des
Thermistorkörpers 12 elektrisch verbunden sein wird. Wie es
mittels des in Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsbeispiels der
Erfindung erklärt wurde, werden daraufhin Resist-Schichten
auf beiden Endabschnitten des Thermistorchips gebildet, der
wie oben beschrieben erhalten wurde, und der Thermistorchip
wird in ein Lösungsmittels 10 eingetaucht, um die außen
freiliegenden Abschnitte auf den Seitenoberflächen des Ther
mistorkörpers 12, die nicht mit den Resist-Schichten oder
dem Isolationsmaterial bedeckt sind, teilweise aufzulösen.
Die Resist-Schichten werden schließlich mittels einer Re
sist-entfernenden Flüssigkeit entfernt, um den Thermistor
chip 11 zu erhalten, wie er in Fig. 4 gezeigt ist.
Als Variation kann die Isolationsschicht 15b gebildet wer
den, um lediglich die Oberflächen 15a zu bedecken, wobei die
andere Hauptoberfläche des Thermistorkörpers 12 von demsel
ben unbedeckt bleibt. In diesem Fall wird die andere Haupt
oberfläche auch durch das Lösungsmittels 10 aufgelöst, wobei
ein mit einer Vertiefung versehener, aufgelöster Abschnitt
zusätzlich auf dieser Hauptoberfläche gebildet wird.
Fig. 5A und 5B zeigen noch einen weiteren Thermistorchip 21
gemäß dieser Erfindung, der einen Thermistorkörper 22, Au
ßenelektroden 23 und Innenelektroden 24 aufweist, wobei der
Thermistorkörper 22 einen mit einer Vertiefung versehenen,
aufgelösten Abschnitt 26 aufweist, der auf demselben gebil
det ist. Der Thermistorkörper 22 weist ein halbleitendes Ke
ramikmaterial mit Oxiden aus einer Mehrzahl von Übergangsme
tallen, wie z. B. Mn, Ni, Co, Fe, Cu und Al, auf. Der aufge
löste Abschnitt 26 ist auf einem außen freiliegenden Ober
flächenabschnitt des Thermistorkörpers 22 gebildet, der
nicht von den Außenelektroden 23 bedeckt ist und der von ei
nem Lösungsmittel aufgelöst wurde (wie es im vorhergehenden
bezugnehmend auf Fig. 3A erklärt wurde). Die Innenelektroden
24 sind als einander gegenüberliegend angeordnetes Paar in
nerhalb des Thermistorkörpers 22 gebildet, von denen sich
jede in einer elektrisch verbundenen Beziehung mit einer
entsprechenden Elektrode der Außenelektroden 23 befindet.
Um einen Thermistorchip herzustellen, wie er bei 21 in Fig.
5 gezeigt ist, wird als erstes ein Thermistorkörper 22 vor
bereitet, wobei Außenelektroden 23 auf seinen einander ge
genüberliegenden Endabschnitten gebildet werden. Als näch
stes wird mit Ausnahme eines spezifizierten Bereichs, an dem
der aufgelöste Abschnitt 26 erhalten werden soll, über dem
gesamten Thermistorkörper 22 und den Außenelektroden 23 eine
Resist-Schicht (nicht gezeigt) gebildet. Der Thermistorkör
per 22 wird daraufhin in ein Lösungsmittel 10 eingetaucht,
wie es oben beschrieben wurde, um zu bewirken, daß der Ther
mistorkörper 22 an dem spezifizierten Bereich aufgelöst
wird. Daraufhin wird die Resist-Schicht mittels einer Re
sist-entfernenden Flüssigkeit entfernt, um den Thermistor
chip 21 zu erhalten, wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Durch
dieses Verfahren kann der aufgelöste Abschnitt 26 an einer
beliebigen Position auf der Oberfläche des Thermistorkörpers
22 gebildet werden, indem die Bereiche, über denen die Re
sist Schicht gebildet wird, geeignet ausgewählt werden.
Die Fig. 6A und 6B zeigen noch einen weiteren Thermistorchip
31 gemäß dieser Erfindung, der einen Thermistorkärper 32,
Außenelektroden 33 und Innenelektroden 34 aufweist, wobei
der Thermistorkörper 32 aufgelöste Abschnitte 36 aufweist,
die auf denselben gebildet sind. Der Thermistorkörper 32
weist ein halbleitendes Keramikmaterial mit Oxiden aus einer
Mehrzahl von Übergangsmetallen, wie z. B. Mn, Ni, Co, Fe, Cu
und Al, auf. Die aufgelösten Abschnitte 36 sind auf außen
freiliegenden Oberflächenabschnitten des Thermistorkörpers
32 gebildet, die nicht von den Außenelektroden 33 bedeckt
sind, und die durch ein Lösungsmittel aufgelöst sind (wie es
im vorhergehenden bezugnehmend auf Fig. 3A erklärt wurde).
Die Innenelektroden 34 sind als gegenseitig gegenüberliegend
angeordnetes Paar innerhalb des Thermistorkörpers gebildet,
von denen sich jede in einer elektrisch verbundenen Bezie
hung mit einer entsprechenden Elektrode der Außenelektroden
33 befindet.
Um einen Thermistorchip herzustellen, wie er bei 31 in Fig.
6 gezeigt ist, wird als erstes ein Thermistorkörper 32 vor
bereitet, wobei auf seinen gegenseitig gegenüberliegenden
Endabschnitten Außenelektroden 33 gebildet werden. Als näch
stes wird derselbe in ein Lösungsmittel 10 eingetaucht, wie
es im vorhergehenden beschrieben wurde, um außen freiliegen
de Oberflächen des Thermistorkörpers 32 aufzulösen, um da
durch die aufgelösten Abschnitte 36 zu bilden. Dieses Ver
fahren ist dadurch charakterisiert, daß der Thermistorkörper
32 in das Lösungsmittel 10 eingetaucht wird, ohne daß zuerst
eine Resist-Schicht auf demselben gebildet wird. Aus diesem
Grund muß das Lösungsmittel 10 so beschaffen sein, wie z. B.
eine Plattierungsflüssigkeit, die den Thermistorkörper 32
jedoch nicht die Außenelektroden 33 auflöst.
Bei allen oben beschriebenen Beispielen wird der Schritt des
Eintauchens einer Mehrzahl von Thermistorchips in ein Lö
sungsmittel, um einen aufgelösten Abschnitt auf jedem der
selben zu bilden, ausgeführt, indem zuerst der Widerstands
wert zwischen dem Außenelektrodenpaar jedes Chips gemessen
wird und dieselben in Klassen unterteilt werden, und indem
dieselben entsprechend ihren gemessenen Widerstandswerten in
unterschiedliche Gruppen unterteilt werden. Thermistorchips,
die zu der gleichen Gruppe gehören, werden zusammen in ein
Lösungsmittel eingetaucht, um schließlich Thermistorchips
mit mehr oder weniger dem gleichen Widerstandswert zu erhal
ten. Dieses Verfahren gemäß dieser Erfindung wird im folgen
den detaillierter bezugnehmend auf den in Fig. 6 gezeigten
Typ der Thermistorchips erklärt.
Als erstes wird angenommen, daß viele Thermistorchips vor
handen sind, wie sie in Fig. 2A gezeigt sind, die noch in
das Lösungsmittel 10 eingetaucht werden sollen, wobei die
Verteilung ihrer Widerstandswerte (zwischen ihren Außenelek
troden 3) erhalten wird, wie es beispielsweise durch die
Kurve "a" in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die vertikale
Achse darin die Anzahl n der Thermistorchips mit Wider
standswerten innerhalb jedes der Bereiche (Klassen) des Wi
derstandswertes zeigt. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist,
wird der Bereich, der denjenigen Thermistorchips entspricht,
die die niedrigsten Widerstandswerte aufweisen, hierin als
Klasse "b1" bezeichnet, wobei die Bereiche, die höheren Wi
derstandswerten entsprechen, dementsprechend folglich als
Klassen "b2", "b3", usw. bezeichnet werden. Der Bereich, der
den Thermistorchips mit den höchsten Widerstandswerten ent
spricht, ist die Klasse "b7". Das heißt mit anderen Worten,
daß die Thermistorchips, bevor der Auflösungsprozeß durchge
führt wird, entsprechend ihren Widerstandswerten in sieben
Klassen unterteilt werden, und daß dieselben entsprechend
ihren Klassen einem Auflösungsprozeß ausgesetzt werden, da
mit die außen freiliegenden Oberflächen durch das Lösungs
mittel 10 aufgelöst werden, d. h., die Thermistorchips, die
zu unterschiedlichen Klassen gehören, werden unterschiedli
chen Auflösungsprozessen unterzogen.
Der Widerstandswert jedes Thermistorchips 1a wird vor dem
Auflösungsprozeß durch viele Faktoren, wie z. B. durch die
spezifische Resistivität, die Größe und Form des Thermistor
körpers 2a, die Größe und Form der Außenelektroden 3 und
durch Kombinationen derselben, bestimmt. Wenn ein Thermi
storchip 1a in das Lösungsmittel 10 eingetaucht wird, weist
der Thermistorkörper 2a desselben außen freiliegende Ober
flächen auf, die aufgelöst und als Ganzes kleiner werden,
wodurch bewirkt wird, daß sich der Widerstandswert erhöht.
Folglich werden diejenigen Thermistorchips 2a mit im Ver
hältnis niedrigeren Widerstandswerten, die zu den niedrige
ren Klassen, wie z. B. den Klassen b1 und b2, gehören, eine
längere Zeit in das Lösungsmittel 10 eingetaucht, derart,
daß größere Abschnitte ihrer Thermistorkörper aufgelöst wer
den, um einen spezifizierten Zielwiderstandswert zu erhal
ten, der für diese Thermistorchips vorgesehen ist. Dement
sprechend wird die Zeitdauer zum Eintauchen für diejenigen
Thermistorchips kürzer ausgelegt, die im Verhältnis höhere
Widerstandswerte aufweisen und zu höheren Klassen, wie z. B.
den Klassen 5 und 6, gehören, derart, daß lediglich kleine
Abschnitte ihrer Thermistorkörper aufgeläst werden, und die
Erhöhung ihrer Widerstandswerte dementsprechend niedriger
sein wird. Es ist nicht erforderlich, daß die Thermistor
chips der Klasse b7 in das Lösungsmittel 10 eingetaucht wer
den, da die Widerstandswerte derselben bereits ausreichend
nahe an dem Zielwiderstandswert liegen. Die Kurve "c" in
Fig. 7 zeigt die Verteilung der Widerstandswerte der Thermi
storelemente 31 nach solchen individuellen Eintauchprozessen
mit einer Verteilung um den Zielwiderstandswert (in dem Be
reich der Klasse b7), der viel schmaler als der der Kurve
"a" vor dem Eintauchprozeß ist.
Im folgenden wird die Erfindung mittels eines tatsächlichen
Testexperiments beschrieben, das ausgeführt wurde, um Ther
mistorchips 31 herzustellen, die in Fig. 6 gezeigt sind, wo
bei der Zielwiderstandswert 10,0 kΩ ± 0,1 kΩ beträgt. Für
dieses Ausführungsbeispiel wurden Thermistorchips 1a vor al
lem mit niedrigeren Widerstandswerten in dem Bereich von 8,7 kΩ
bis 10,1 kΩ vorbereitet, wobei die Bereiche für alle
Klassen b1-b7 gleichmäßig auf 0,2 kΩ eingestellt wurden.
Diese Thermistorchips 1a wurden in ein Lösungsmittel einge
taucht, das eine Plattierungsflüssigkeit aufweist, wobei die
Zeitdauer des Eintauchens entsprechend der Klasse differen
ziert wurde, und wobei die Widerstandswerte derselben nach
dem Eintauchen gemessen wurden. Die Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt dargestellt.
Tabelle 1 zeigt, daß der mittlere Widerstandswert der Ther
mistorchips jeder Klasse innerhalb des Zielbereichs landete,
obwohl die Schwankung der mittleren Widerstandswerte unter
den Thermistorchips 31 vor dem Eintauchen groß war.
Obwohl die Erfindung im vorhergehenden mittels nur eines
Testexperiments beschrieben wurde, soll dies nicht den
Schutzbereich der Erfindung einschränken. Falls die Thermi
storchips in eine größere Anzahl von Klassen unterteilt wer
den, und die Zeitdauer zum Eintauchen dementsprechend vari
iert wird, kann die Schwankung der Widerstandswerte weiter
reduziert werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung können Thermistorchips unterschiedlicher Klas
sen in Lösungsmittel mit unterschiedlichen Konzentrationen
eingetaucht werden, während die Zeitdauer für das Eintauchen
etwa gleich gehalten wird. Gemäß noch einem weiteren Ausfüh
rungsbeispiel dieser Erfindung kann der Umfang, mit dem die
Resist-Schichten die Oberfläche des Thermistorchips bede
cken, entsprechend der Klasse variiert werden, derart, daß
die Schwankung der Widerstandswerte unter unterschiedlichen
Klassen reduziert werden kann, obwohl die Konzentration des
Lösungsmittels und die Zeitdauer des Eintauchens konstant
gehalten werden.
Es sollte offensichtlich sein, daß viele Modifikationen und
Variationen innerhalb des Schutzbereichs dieser Erfindung
möglich sind. Die Anzahl und Form der Innenelektroden soll
den Schutzbereich dieser Erfindung nicht einschränken, und
die Innenelektroden müssen nicht elektrisch mit den Außen
elektroden verbunden sein. Selbst das Vorsehen von Innen
elektroden ist gemäß dieser Erfindung nicht erforderlich. Es
wird ferner daran erinnert, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf die Herstellung von Thermistorchips mit einem ne
gativen Temperaturkoeffizienten begrenzt ist, sondern daß
die vorliegende Erfindung auch auf die Herstellung von Ther
mistorchips mit einem positiven Temperaturkoeffizienten,
z. B. mit einem TiO3-Material als Hauptbestandteil, anwendbar
ist.
Claims (8)
1. Thermistorchip (1; 11; 21; 31) mit einem Thermistor
körper (2; 12; 22; 32) und Außenelektroden (3; 13; 23;
33) auf Endabschnitten des Thermistorkörpers (2; 12;
22; 32), wobei der Thermistorkörper (2; 12; 22; 32) au
ßen freiliegende Oberflächen aufweist, die nicht durch
die Außenelektroden (3; 13; 23; 33) bedeckt sind und
die teilweise durch ein Lösungsmittel (10) aufgelöst
sind.
2. Thermistorchip (11) gemäß Anspruch 1, bei dem der Ther
mistorkörper (12) Hauptoberflächen aufweist, wobei der
Thermistorchip (11) ferner folgende Merkmale aufweist:
Oberflächenelektroden (15a), die auf einer der Haupt oberflächen einander gegenüberliegen, wobei jede der Außenelektroden (13) elektrisch mit einer entsprechen den der Oberflächenelektroden (15a) verbunden ist; und
Isolationsschichten (15b), die die Oberflächenelektro den (15a) bedecken und die gebildet sind, um die Haupt oberflächen über den spezifizierten Bereichen außen freizulegen;
wobei der Thermistorkörper (12) außen freiliegende Oberflächenbereiche aufweist, die nicht durch die Au ßenelektroden (12) oder die Isolationsschichten (15b) bedeckt sind und die teilweise durch das Lösungsmittel (10) aufgelöst sind.
Oberflächenelektroden (15a), die auf einer der Haupt oberflächen einander gegenüberliegen, wobei jede der Außenelektroden (13) elektrisch mit einer entsprechen den der Oberflächenelektroden (15a) verbunden ist; und
Isolationsschichten (15b), die die Oberflächenelektro den (15a) bedecken und die gebildet sind, um die Haupt oberflächen über den spezifizierten Bereichen außen freizulegen;
wobei der Thermistorkörper (12) außen freiliegende Oberflächenbereiche aufweist, die nicht durch die Au ßenelektroden (12) oder die Isolationsschichten (15b) bedeckt sind und die teilweise durch das Lösungsmittel (10) aufgelöst sind.
3. Thermistorchip (1; 11; 21; 31) gemäß Anspruch 1 oder 2,
der ferner Innenelektroden (4; 24; 34) innerhalb des
Thermistorkörpers (2; 12; 22; 32) aufweist.
4. Verfahren zum Herstellen von Thermistorchips (1; 11;
21; 31), wobei das Verfahren folgende Schritte auf
weist:
Vorbereiten von Thermistorkörpern (2; 12; 22; 32), von denen jeder Außenelektroden (3; 13; 23; 33) auf Endab schnitten derselben aufweist; und
Eintauchen der Thermistorkörper (2; 12; 22; 32) in ein Lösungsmittel (10), um dadurch einen freiliegenden Oberflächenabschnitt derselben aufzulösen.
Vorbereiten von Thermistorkörpern (2; 12; 22; 32), von denen jeder Außenelektroden (3; 13; 23; 33) auf Endab schnitten derselben aufweist; und
Eintauchen der Thermistorkörper (2; 12; 22; 32) in ein Lösungsmittel (10), um dadurch einen freiliegenden Oberflächenabschnitt derselben aufzulösen.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, ferner mit folgenden
Schritten:
Bilden von Resist-Schichten (8), um die Außenelektroden (3; 13; 23; 33) zu bedecken, wobei jedoch der freilie gende Oberflächenabschnitt des Thermistorkörpers (2; 12; 22; 32) frei bleibt; und
Entfernen der Resist-Schichten (8) nach dem Schritt des Eintauchens.
Bilden von Resist-Schichten (8), um die Außenelektroden (3; 13; 23; 33) zu bedecken, wobei jedoch der freilie gende Oberflächenabschnitt des Thermistorkörpers (2; 12; 22; 32) frei bleibt; und
Entfernen der Resist-Schichten (8) nach dem Schritt des Eintauchens.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, ferner mit dem
Schritt des Unterteilens der Thermistorkörper (2; 12;
22; 32), die Außenelektroden (3; 13; 23; 33) aufweisen,
entsprechend einem Widerstandswert zwischen den Außen
elektroden (3; 13; 23; 33) in unterschiedliche Klassen,
wobei der Schritt des Eintauchens derart ausgeführt
wird, daß unterschiedliche Mengen von den Thermistor
körpern (2; 12; 22; 32), die zu unterschiedlichen Klas
sen gehören, aufgelöst werden.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem der Schritt des
Eintauchens für unterschiedliche Klassen unterschied
lich lang ausgeführt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem der Schritt des
Eintauchens unter Verwendung von Lösungsmitteln (10)
mit unterschiedlichen Konzentrationen für unterschied
liche Klassen ausgeführt wird.
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