DE69731592T2 - Widerstandschips und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Thermistorchips mit reduzierten Schwankungen bei den Normaltemperatur-Widerstandswerten und ferner auf Verfahren zum Herstellen solcher Thermistorchips.
  • Wie in 11 und 12 gezeigt ist, weist ein herkömmlicher Thermistorchip 1 dieser Art üblicherweise Anschlusselektroden 3 auf, die an beiden Endteilen eines Thermistorelements 2 vorgesehen sind, das ein Oxid aus einem Übergangsmetall, wie z. B. Mn, Co und Ni, als seine Hauptkomponente aufweist. Die Anschlusselektroden 3 weisen jeweils eine Endelektrode 3a auf, die gebildet wird, durch Anwenden von Ag/Pd oder ähnlichem in einer Pastenform und dann Feuern, und einer Plattierungsschicht 3b, die auf ihrer Oberfläche unter Verwendung von Ni oder Sn gebildet wird. Der Normaltemperatur-Widerstandswert (der hierin nachfolgend einfach als der „Widerstandswert" bezeichnet wird) eines solchen Thermistorchips wird allgemein durch den Widerstandswert des Thermistorelements 2 und die Position der Anschlusselektroden 3 bestimmt.
  • Die US-A-5339068 offenbart einen Thermistorchip, wo die Anschlusselektroden aus einer inneren Elektrodenschicht, abgedeckt durch eine Isolierschicht, die ihrerseits von einer Außenelektrode, einer Nickelplattierungsschicht und einer Zinnplattierungsschicht abgedeckt ist, gebildet sind.
  • Schwankungen bei der Position der Endelektroden 3a oder insbesondere in ihrer Breite d und ihren Trennungen a sind allgemein groß, da sie durch Anwenden einer Paste und Feuern erzeugt werden. Der sogenannte „3cv"-Wert (ein Schwankungsindex definiert als 100 × 3σ/(Durchschnittswert), wobei σ die Standardabweichung der Schwankungen in Schwankungen in einem Anteil anzeigt) für die Widerstandswerte üblicherweise 5–20% ist. Um ihn auf weniger als 1% zu reduzieren, wie es momentan von den Widerstandswerten gefordert wird, ist ein Sortierverfahren notwendig, und dies beeinträchtigt nicht nur die Produktionskosten auf negative Weise, sondern macht es ferner schwierig, eine große Menge von Produkten zu liefern.
  • Obwohl es bekannt ist, einen Laser zu verwenden, um einen Abschnitt der Anschlusselektrode 3 zu entfernen, um so den Widerstandswert eines Thermistorchips einzustellen, umfasst die Verwendung eines Lasers mehrere eigene Probleme, wie z. B. die Beschädigung des Thermistorelements aufgrund der Laserwärme. In dem Fall eines Thermistors, dessen Widerstand sich nicht linear im Hinblick auf die Temperatur ändert, ist die Einstellung des Temperaturwerts schwierig, da sich die Temperatur des Thermistorelements aufgrund der Laserwärme erhöht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist daher eine allgemeine Aufgabe dieser Erfindung, die Probleme des Stands der Technik zu beseitigen, wie oben beschrieben wurde.
  • Es ist eine spezifische Aufgabe dieser Erfindung, Chip-Typ-Thermistoren bereitzustellen, deren Standardabweichung bei den Schwankungen des Widerstandswerts reduziert ist.
  • Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen solcher Chip-Typ-Thermistoren zu schaffen, ohne einen Laser zu verwenden.
  • Ein Thermistorchip, der diese Erfindung verkörpert, mit dem die obigen und andere Ziele erreicht werden können, ist durch die Merkmale von Anspruch 1 definiert. Der Thermistorchip kann nicht nur derart gekennzeichnet sein, dass er Anschlusselektroden aufweist, die an beiden Endteilen eines Thermistorelements gebildet sind, sondern ferner dadurch, dass jede dieser Anschlusselektroden eine erste Metallschicht mit einer Dreischichtstruktur und eine zweite Metallschicht aufweist, die ebenfalls von einer Dreischichtstruktur ist und auf der Oberfläche der ersten Metallschicht gebildet ist, deren Kantenteil in Kontakt mit einem Oberflächenbereich des Thermistorelements gebildet ist. Die untere Schicht der Dreischichtstrukturen der ersten und zweiten Metallschicht weist ein Metall mit einem Widerstand gegen Lötwärme auf, die mittlere Schicht weist ein Metall mit sowohl Benetzbarkeit für Lötmittel und Widerstand gegenüber Lötwärme auf, und die obere Schicht weist ein Metall mit Benetzbarkeit für Lötmittel auf. Es ist bevorzugt, dass die unteren Schichten ein Material aufweisen, ausgewählt aus Cr, Ni, Al, W und ihren Legierungen, dass die Mittelschichten Ni oder eine Ni-Legierung aufweisen und dass die oberen Schichten Sn, eine Sn-Pb-Legierung oder Ag aufweisen. Es ist ferner bevorzugt, dass die erste und die zweite Metallschicht durch ein Trockenlötverfahren gebildet sind.
  • Ein Verfahren zur Herstellung, das diese Erfindung verkörpert, kann dadurch gekennzeichnet sein, dass es folgende Schritte aufweist: Bilden von ersten Metallschichten, die jeweils eine Dreischichtstruktur an beiden Endteilen eines Thermistorelements aufweisen, Bilden von zweiten Metallschichten, die jeweils eine Dreischichtstruktur über den ersten Metallschichten derart aufweisen, dass ihre Kantenteile in Kontakt mit Oberflächenbereichen des Thermistorelements sind, und Einstellen des Widerstandswerts des Thermistorelements. Gemäß einem alternativen Verfahren werden die ersten Metallschichten gebildet, wie oben beschrieben ist, der Widerstandswert des Thermistorelements wird gemessen, die zweiten Metallschichten werden gebildet, wie oben beschrieben ist, auf der Basis des gemessenen Widerstandswerts, und der Widerstandswert wird auf einen spezifizierten Widerstandswert eingestellt. Die untere Schicht der Dreischichtstrukturen der ersten und der zweiten Metallschichten weist ein Metall mit einem Widerstand gegen Lötwärme auf, die mittlere Schicht weist ein Metall mit sowohl Benetzbarkeit für Lötmittel als auch Widerstand gegen Lötwärme auf, und die obere Schicht weist ein Metall mit Benetzbarkeit für Lötmittel auf. Es ist bevorzugt, dass die unteren Schichten ein Material aufweisen, ausgewählt aus Cr, Ni, Al und W und ihren Legierungen, dass die mittleren Schichten Ni oder eine Ni-Legierung aufweisen und dass die oberen Schichten Sn, eine Sn-Pb-Legierung oder Ag aufweisen. Es ist ferner bevorzugt, dass die erste und die zweite Metallschicht durch ein Trockenlötverfahren gebildet werden. Durch ein Verfahren, wie oben beschrieben wurde, ist es möglich, Thermistorchips herzustellen, die nur geringe Schwankungen bei den Widerstandswerten aufweisen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beiliegenden Zeichnungen, die aufgenommen sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen ist:
  • 1 eine teilweise abgeschnittene diagonale Ansicht eines Zwischenprodukts, das durch Bilden erster Metallschichten auf einem Thermistorelement erhalten wird, für die Herstellung eines Thermistorchips gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
  • 2 eine Teilquerschnittansicht eines Thermistorchips gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
  • 3 eine Teilquerschnittansicht eines Thermistorchips gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 eine Querschnittansicht eines Thermistorchips gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 eine Querschnittansicht eines Thermistorchips gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 6 eine diagonale Ansicht eines Thermistorchips gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 7 eine diagonale Ansicht eines Zwischenprodukts, das durch Bilden von ersten Metallschichten auf einem Thermistorelement gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung erhalten wird;
  • 8 eine Querschnittansicht eines Thermistorelements gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9 eine Querschnittansicht eines Thermistorelements gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 10 eine Querschnittansicht eines Thermistorelements gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 11 eine diagonale Ansicht eines Thermistorchips gemäß dem Stand der Technik; und
  • 12 eine Querschnittansicht des Thermistorchips gemäß dem Stand der Technik aus 11 entnommen entlang der Linie 12-12.
  • Hierin können gleiche Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt werden, auch wenn sie zu unterschiedlichen Thermistorchips gehören, und wiederholende Erklärungen können zum Vereinfachen der Offenbarung weggelassen werden. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass diese Figuren schematisch und nicht maßstabsgetreu sein sollen. Insbesondere die Metallschichten sind allgemein viel dünner als die Dicke des Thermistorelements, und somit sind die Anzeigen von Distanzen in den Figuren durch Ignorieren der Dicke der Metallschichten vorgesehen.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung wird nachfolgend Bezug nehmend auf einen Thermistorchip beschrieben, der hier als ein erstes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hergestellt wird. Thermistorelemente 2 mit der Länge 2,0 mm, der Breite 1,2 mm und der Höhe 0,8 mm wurden vorbereitet und erste Metallschichten 6 aus einer Dreischichtstruktur wurden auf beiden Endteilen gebildet, wie in 1 und 2 gezeigt ist, durch ein Trockenlötverfahren, wie z. B. durch Sprühen, derart, dass die Trennung A zwischen ihren gegenseitig gegenüberliegenden Kantenteilen 1,3 mm war. Die Dreischichtstruktur wurde gebildet unter Verwendung von Ni-Cr mit einem Widerstand gegenüber Lötwärme als eine untere Dünnfilmschicht 6a mit der Dicke 0,4 μm, Ni-Cu mit sowohl Benetzbarkeit für Lötmittel als auch Widerstand gegenüber Lötwärme als eine mittlere Dünnfilmschicht 6b mit der Dicke 0,8 μm und Ag mit einer Benetzbarkeit für Lötmittel als eine obere Dünnfilmschicht 6c mit der Dicke 0,8 μm.
  • Obwohl Ni-Cu bei dem bestimmten Beispiel, das oben beschrieben wurde, für die unteren Schichten 6a verwendet wurde, können alternativ Cr, Ni, Al, W und ihre Legierungen verwendet werden. Auf ähnliche Weise können Ni und Ni-Legierungen für die Mittelschichten 6b verwendet werden und Sn und Sn-Legierungen können für die oberen Schichten 6c verwendet werden. Die Dicke jeder Schicht kann entsprechend variiert werden.
  • Der Widerstandswert des Thermistorelements 2, gezeigt in 1, wurde gemessen, durch Verwenden der ersten Metallschichten 6 als Elektroden. Der Mittelwert von zwanzig Proben betrug 10 KΩ und der „3cv" der Widerstandswerte betrug 15%. Eine Menge dieser Proben wurde dann in elf Ränge unterteilt, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wobei jeder derselben einem Bereich von 0,3 KΩ Widerstand entspricht. Die mittleren Widerstandswerte, die jeweils zugeordneten der Ränge entsprechen, sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
  • Als nächstes wurden zweite Metallschichten 7 durch ein Trockenlötverfahren gebildet, wie z. B. Sprühen, auf jedem der in Rangordnung gebrachten Thermistorelemente 2, derart, dass ihre Widerstandswerte in einen spezifizierten Bereich R = 8 ± 0,2 KΩ fallen. Wie in 2 gezeigt ist, sind die zweiten Metallschichten 7 ebenfalls aus einer Dreischichtstruktur (mit einer unteren Schicht 7a aus Ni-Cr mit einer Dicke von 0,4 μm, einer Mittelschicht 7b aus Ni-Cu mit einer Dicke von 0,8 μm und einer oberen Schicht 7c aus Ag mit einer Dicke von 0,8 μm), beide auf der Oberfläche der ersten Metallschichten 6 und sich erstreckend von denselben, auf einem Oberflächenbereich des Chip-Typ-Thermistorelements 2. Die Distanz B (derart, dass B < A) zwischen den gegenseitig gegenüberliegenden Kantenteilen der zweiten Metallschichten 7 wurde ausgewählt, abhängig von dem Widerstandswert jedes Rangs, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. Die Widerstandswerte von solchen eingestellten Thermistorchips wurden gemessen und sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgelistet.
  • Tabelle 1
    Figure 00080001
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, war die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Widerstandswerten der Thermistorchips in dieser Menge rechts, nachdem die ersten Metallschichten gebildete wurden, ungefähr 3 KΩ, aber dies wurde auf ungefähr 0,38 KΩ reduziert, nachdem die zweiten Metallschichten gebildet wurden, um die Trennungsdistanz zwischen den Kanten der Elektroden von A zu B für jeden Rang zu reduzieren. Somit macht es die vorliegende Erfindung möglich, Thermistorchips bereitzustellen, die einen gewünschten Widerstandswert mit reduzierten Schwankungen aufweisen.
  • Wie oben Bezug nehmend auf die ersten Metallschichten erklärt wurde, kann die untere Schicht 7a der zweiten Metallschichten 7 alternativ Cr, Ni, Al, W oder ihre Legierung aufweisen, die Mittelschicht 7b kann Ni oder eine Ni- Legierung aufweisen und die obere Schicht 7c kann Sn oder eine Sn-Pb-Legierung aufweisen.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird nachfolgend Bezug nehmend auf 3 beschrieben. Wie verständlich wird durch Vergleiche mit 2 ist dieses Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren und oberen Schichten 26b, 26c, 27b und 27c der ersten und zweiten Metallschichten 26 und 27 kleinere Bereiche aufweisen als die jeweiligen unteren Schichten 6a und 7a, derart, dass ihre gegenseitig gegenüberliegenden Kantenteile nicht durch die überlappenden Schichten abgedeckt sind. Ein solcher Thermistorchip wird hergestellt, nachdem die unteren Schichten 6a an beiden Endteilen des Thermistorelements 2 gebildet sind, durch Bilden der mittleren und oberen Schicht 26b und 26c mit einem kleineren Bereich als die unteren Schichten 6a, derart, dass die einander gegenüberliegenden Kantenteile der unteren Schichten 6a freiliegend sind.
  • Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Widerstandswerte der Thermistorelemente 2, die somit erste Metallschichten 26 gebildet auf denselben aufweisen, gemessen, und zweite Metallschichten 27 werden auf rangmäßig eingestuften Thermistorelementen 2 gebildet, individuell gemäß dem gemessenen Widerstandswert, derart, dass ein spezifizierter Widerstandswert resultiert. Die zweiten Metallschichten 27 werden derart gebildet, dass ihre einander gegenüberliegenden Kantenteile um eine Distanz B getrennt sind, kleiner als A, die für jeden Rang bestimmt ist. Die mittlere und obere Schicht 27b und 27c sind so gebildet, um einen kleineren Bereich aufzuweisen als die untere Schicht 7a. Dieses Ausführungsbeispiel ist insofern vorteilhaft, dass der Bereich der mittleren und oberen Schichten 26b, 26c, 27b und 27c unabhängig von den Bereichen der unteren Schichten 6a und 7a sein kann, die durch die gewünschte Trennungsdistanz B vorgegeben sind, derart, dass ein Löten auf eine Schaltungsplatine oder ähnliches einheitlich ausgeführt werden kann. Die mittleren und oberen Schichten 26b, 26c, 27b und 27c der ersten und der zweiten Metallschicht 6 und 7 gemäß diesem Ausführungsbeispiel können jeweils aus denselben Materialien hergestellt sein wie die mittleren und oberen Schichten 6b, 7b, 6c und 7c des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird als nächstes Bezug nehmend auf 4 erklärt, die ähnlich zu 2 ist, aber wobei die zweite Metallschicht 7 nur an einem der Endteile des Thermistorelements 2 gebildet ist.
  • Wie oben erklärt wurde, sind die Thermistorelemente 2 gemäß den gemessenen Widerstandswerten rangmäßig eingestuft, und die zweite Metallschicht 7 ist auf der Oberfläche von einer der ersten Metallschichten 6 gebildet und erstreckt sich von derselben von ihrem Kantenteil auf einen Oberflächenbereich des Thermistorelements 2, um einen gewünschten Widerstandswert zu erhalten. Die Distanz B zwischen dem Kantenteil der zweiten Metallschicht 7 und der gegenüberliegenden der ersten Metallschichten 6 wird für jeden Rang bestimmt. Mit der zweiten Metallschicht 7, die somit auf jedem Thermistorelement gebildet ist, um den Widerstandswert einzustellen, können Thermistorchips mit reduzierten Schwankungen bei den Widerstandswerten erhalten werden.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird als nächstes Bezug nehmend auf 5 erklärt, die ähnlich zu 4 ist, aber ihre zweite Metallschicht 10 ist gebildet, um nur das Kantenteil von einer der ersten Metallschichten 6 abzudecken. In anderen Aspekten ist dieses Ausführungsbeispiel gleich zu dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Somit, wie oben erklärt ist, sind Thermistorelemente 2 rangmäßig gemäß den gemessenen Widerstandswerten eingestuft, und die zweite Metallschicht 10 einer Dreischichtstruktur, wie oben erklärt ist, ist über dem Kantenteil von einer der ersten Metallschichten 6 gebildet und erstreckt sich von diesem Kantenteil auf einen Oberflächenbereich des Thermistorelements 2, um einen gewünschten Widerstandswert zu erhalten. Die Distanz B zwischen dem Kantenteil der zweiten Metallschicht 10 und der gegenüberliegenden der ersten Metallschichten 6 wird für jeden Rang bestimmt. Wobei die zweite Metallschicht 10 so an jedem Thermistorelement gebildet ist, um den Widerstandswert derart einzustellen, dass Thermistorchips mit reduzierten Schwankungen bei den Widerstandswerten erhalten werden können.
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als nächstes Bezug nehmend auf 6 erklärt, die ähnlich zu 1 ist, außer dass eine zweite Metallschicht 11 gebildet ist, um nur einen Abschnitt der Kantenteile mit einer eingeschränkten Länge E entlang der Kante von einer der ersten Metallschichten 6 abzudecken.
  • Wie oben erklärt wurde, sind Thermistorelemente 2 rangmäßig gemäß den gemessenen Widerstandswerten eingestuft, und die zweite Metallschicht 11 einer ähnlichen Dreischichtstruktur, wie oben erklärt wurde, ist über dem Kantenteil von einer der ersten Metallschichten gebildet und deckt die eingeschränkte Distanz E entlang der Kante ab und erstreckt sich von diesem Kantenteil auf einen Oberflächenbereich des Thermistorelements 2, um einen gewünschten Widerstandswert zu erhalten. Die Distanz C zwischen dem Kantenteil der zweiten Metallschicht 11 und der gegenüberliegenden der ersten Metallschichten 6 wird für jeden Rang bestimmt. Wobei die zweite Metallschicht 11 so auf jedem Thermistorelement gebildet ist, um den Widerstandswert derart einzustellen, dass Thermistorchips mit reduzierten Fluktuationen in den Widerstandswerten erhalten werden können.
  • Obwohl 6 ein bestimmtes Beispiel des fünften Ausführungsbeispiels zeigt, bei dem die zweite Metallschicht 11 auf nur einer der Seitenoberflächen des Thermistorelements 2 gebildet ist, kann eine ähnliche zweite Metallschicht auf zwei oder drei der Seitenoberflächen des Thermistorelements 2 gebildet sein, um dessen Widerstandswert einzustellen. Ferner können zwei zweite Metallschichten an zwei Stellen gebildet sein, wobei jede mit einer unterschiedlichen der ersten Metallschichten 6 verbunden ist.
  • Ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 7 gezeigt, das ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist, das in 1 gezeigt ist, aber darin unterschiedlich ist, dass seine zweiten Metallschichten 12 dadurch gebildet werden, dass die Seitenoberflächen des Thermistorelements 2 freiliegend gelassen werden. Wie in 7 gezeigt ist, sind die zweiten Metallschichten 12 auf beiden Endoberflächen des Thermistorelements 2 gebildet, und Abschnitte seiner oberen und unteren Oberfläche benachbart zu den Endoberflächen aber nicht auf den Seitenoberflächen, die freiliegend bleiben.
  • Wie oben Bezug nehmend auf das fünfte Ausführungsbeispiel erklärt wurde, wurden die Thermistorelemente 2 bereitgestellt und erste Metallschichten 12 mit einer Dreischichtstruktur wurden gebildet, wie in 7 gezeigt ist. Nachdem die Widerstandswerte dieser Thermistorelemente gemessen wurden, wurden die zweiten Metallschichten aus verschiedenen Formen, wie in 26 gezeigt ist, auf der Basis der gemessenen Widerstandswerte gebildet. Ihre Widerstandswerte wurden eingestellt und Thermistorchips mit geringen Schwankungen konnten somit erhalten werden.
  • Die Erfindung wurde oben Bezug nehmend auf Thermistorelemente der Art beschrieben, die keine internen Elektroden aufweisen. Da diese Erfindung an Thermistorelemente mit internen Elektroden anwendbar ist, werden solche Beispiele als nächstes Bezug nehmend auf 810 beschrieben.
  • 8 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wo ein Thermistorelement 14 verwendet wird, das ein Paar von internen Elektroden 13 aufweist, die voneinander getrennt aber auf einer gleichen Ebene innerhalb des Elements 14 angeordnet sind. 9 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wo ein Thermistorelement 17 verwendet wird, das interne Elektroden 15 und 16 aufweist, die nicht in einer koplanaren Beziehung sind, aber einander überlappen. 10 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wo ein Thermistorelement 20 verwendet wird, das zwei Paare von zueinander koplanaren, voneinander getrennten internen Elektroden 18, sowie eine abgetrennte interne Elektrode 19 zeigt, die nicht koplanar mit einer der anderen internen Elektroden 18 und nicht angeschlossen ist. Die Anzahl von internen Elektroden 13, 15, 16, 18 und 19 soll den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken.
  • Vorteile der vorliegenden Erfindung umfassen die Nachfolgenden:
    • (1) Da sich die ersten Metallschichten weiter hin zu der Mitte des Thermistorelements erstrecken als die zweiten Metallschichten, wird der Widerstandswert des Thermistorchips durch die ersten Metallschichten bestimmt und somit können Thermistorchips mit geringeren Widerstandswerten erhalten werden;
    • (2) Da die vierten Metallschichten über den ersten Metallschichten gebildet sind, um die Widerstandswerte einzustellen, können Thermistorchips mit geringeren Standardabweichungen in der Schwankung ihrer Widerstandswerte ohne weiteres erhalten werden;
    • (3) Da die zweiten und dritten Metallschichten zum Löten mit derselben Größe gebildet sind, obwohl die Trennungsdistanzen zwischen den einander gegenüberliegenden Kantenteilen der ersten und vierten Metallschichten gemäß einem spezifischen Widerstandswert variiert sind, können die Bereiche zum Anwenden von Lötmittel zum Anbringen des Thermistorchips an eine Schaltungsplatine gleich bleiben, wodurch das Auftreten von Grabsteinen („Tombstones") und Lötmittelbrücken zwischen Elektroden verhindert wird;
    • (4) Da die zweiten Metallschichten einen Widerstand gegenüber Lötwärme aufweisen und durch die dritten Metallschichten abgedeckt sind, kann eine Benetzbarkeit beibehalten werden und der Thermistorchip kann ohne weiteres gelötet werden; und
    • (5) Da die ersten, zweiten und vierten Metallschichten durch ein Trockenlötverfahren gebildet werden können, werden elektrische Eigenschaften und mechanische Festigkeit der Thermistorchips nicht nachteilhaft durch Nasslöten beeinträchtigt, obwohl das Keramikelement ungeschützt freiliegend ist.
  • Die Beschreibung der Erfindung soll umfassend interpretiert werden. Viele der Merkmale von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung, die oben beschrieben sind, können wann nötig kombiniert werden. Die Erfindung trifft ferner nicht nur auf Thermistorelemente mit einer negativen Temperaturcharakteristik sondern auch auf Thermistorelemente mit einer positiven Temperaturcharakteristik zu.

Claims (12)

  1. Ein Thermistorchip, der folgende Merkmale aufweist: ein Thermistorelement (2), das einen Oberflächenbereich und Endstücke aufweist; Anschlusselektroden an beiden Endteilen des Thermistorelements (2), wobei die Anschlusselektroden jeweils eine erste Metallschicht (6; 26) mit einer Dreischichtstruktur und eine zweite Metallschicht (7; 27) mit einer Dreischichtstruktur umfassen, wobei die zweite Metallschicht (7; 27) auf der ersten Metallschicht (6; 26) gebildet ist, wobei die zweite Metallschicht (7; 27) ein Kantenteil aufweist, das in Kontakt mit dem Oberflächenbereich des Thermistorelements (2) ist.
  2. Der Thermistorchip gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Metallschicht (6; 26) und die zweite Metallschicht (7; 27) jeweils eine untere Schicht (6a, 7a; 26a, 27a), die aus einem Metall mit einem Widerstand gegen Lötwärme hergestellt ist, eine mittlere Schicht (6b, 7b; 26b; 27b), die aus einem Metall sowohl mit Benetzbarkeit für Lötmittel als auch Widerstand gegen Lötwärme hergestellt ist, und eine obere Schicht (6c, 7c; 26c, 27c), hergestellt aus einem Metall, das eine Benetzbarkeit für Lötmittel aufweist, aufweisen.
  3. Der Thermistorchip gemäß Anspruch 2, bei dem die untere Schicht (6a, 7a; 26a, 27a) aus einem Metall hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cr, Ni, Al, W und Legierungen derselben.
  4. Der Thermistorchip gemäß Anspruch 2, bei dem die untere Schicht (6b, 7b; 26b, 27b) aus einem Metall hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ni und Ni-Legierungen.
  5. Der Thermistorchip gemäß Anspruch 2, bei dem die obere Schicht (6c, 7c; 26c, 27c) aus einem Metall hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sn, Sn-Pb-Legierungen und Ag.
  6. Ein Verfahren zum Herstellen eines Thermistorchips, das folgende Schritte aufweist: Bilden von ersten Metallschichten (6; 26) mit einer Dreischichtstruktur an beiden Endteilen eines Thermistorelements, das einen Oberflächenbereich aufweist; Bilden von zweiten Metallschichten (7; 27) mit einer Dreischichtstruktur auf den ersten Metallschichten (6; 26), wobei die zweiten Metallschichten (7; 27) jeweils ein Kantenteil aufweisen, das so gebildet ist, um in Kontakt mit dem Oberflächenbereich des Thermistorelements (2) zu sein; und Einstellen des Normaltemperatur-Widerstandswerts des Thermistorelements.
  7. Das Verfahren gemäß Anspruch 6, das ferner den Schritt des Messens des Normaltemperatur-Widerstandswerts des Thermistorelements (2) aufweist, nachdem die ersten Metallschichten (6; 26) gebildet sind, wobei die zweiten Metallschichten (7; 27) auf eine solche Weise gebildet sind, die den Normaltemperatur-Widerstandswert des Thermistorelements reduziert, um dadurch den Normaltemperatur-Widerstandswert des Thermistorelements (2) einzustellen.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die erste Metallschicht (6; 26) und die zweite Metallschicht (7; 27) jeweils eine untere Schicht (6a, 7a; 26a, 27a), die aus einem Metall mit einem Widerstand gegen Lötwärme hergestellt ist, eine mittlere Schicht (6b, 7b; 26b; 27b), die aus einem Metall sowohl mit Benetzbarkeit für Lötmittel als auch Widerstand gegen Lötwärme hergestellt ist, und eine obere Schicht (6c, 7c; 26c, 27c), hergestellt aus einem Metall, das eine Benetzbarkeit gegenüber Lötmittel aufweist, aufweisen.
  9. Das Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die untere Schicht (6a, 7a; 26a, 27a) aus einem Metall hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cr, Ni, Al, W und Legierungen derselben.
  10. Das Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die Mittelschicht (6b, 7b; 26b, 27b) aus einem Metall hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ni und Ni-Legierungen.
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die obere Schicht (6c, 7c; 26c, 27c) aus einem Metall hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sn, Sn-Pb-Legierungen und Ag.
  12. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die erste (6; 26) und die zweite (7; 27) Metallschicht durch ein Trockenplattierungsverfahren gebildet werden.
DE69731592T 1996-10-09 1997-10-07 Widerstandschips und Verfahren zu deren Herstellung Expired - Lifetime DE69731592T2 (de)

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DE69731592D1 DE69731592D1 (de) 2004-12-23
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US (2) US5952911A (de)
EP (1) EP0836199B1 (de)
JP (1) JP3060966B2 (de)
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