JP2001313203A - 負特性サーミスタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗値の調整が簡単であり、特性のばらつき
が少ない量産性に優れたチップ型負特性サーミスタを実
現する。 【解決手段】 サーミスタ素体の表面の片面に両端の外
部電極から浮遊したフローティング内部電極を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ型サーミス
タに関する。本発明はプリント回路基板に実装できるチ
ップ型サーミスタに利用する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップサーミスタは、直方体の形
状であって、第５図に示すように、焼結体でできたサー
ミスタ素体11の表面にサーミスタ素体保護用のガラス層
12を被覆し、この直方体の両端に外部電極14を形成した
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のチッ
プサーミスタでは、次の問題があった。

【０００４】図５に示すような内部電極を設けていない
サーミスタでは、抵抗値の調整が非常に難しい問題があ
る。

【０００５】このために図６に示すような構造で抵抗値
を調整し、低抵抗値の特性を有するサーミスタを実現す
るためにチップ型直方体の両端面に設ける外部電極14を
直方体の上下面および側面にまで張り出すように付着さ
せる技術が提案されている（実開昭63−61102 号公
報）。

【０００６】しかしこのように外部電極を延長して抵抗
値を調整する方法では精密にその抵抗値を調整すること
ができない。すわなち、外部電極の形成は、電極ペース
ト中にチップを浸漬する方法あるいはそれに類似する方
法によっているため、その形状、特にその電極の長さを
精密に調整することは難しい問題がある。

【０００７】本発明は上述の問題を解決するもので、精
密にその抵抗値調整を行って低抵抗値化を図ることがで
き、しかも、外部電極との電気的接続不良に注意するこ
となく抵抗値の調整を容易に行うことができるサーミス
タおよびその製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、直方体形状の
サーミスタ素体の表面に低抵抗性を与える内部電極と前
記内部電極を覆う保護膜とが形成され、前記サーミスタ
素体の両端面に外部電極が形成され、上記内部電極は、
上記外部電極と電位の異なるフローティング電極が前記
素体表面の片面に設けられたことを特徴とする。

【０００９】また、ウェハ状のサーミスタ焼結体の片側
表面に所定の間隔でペースト状電極材料を印刷し焼き付
けを行って内部電極を形成し、この内部電極が形成され
たサーミスタ焼結体の両面にガラス保護膜を形成し、こ
のガラス保護膜が形成されたサーミスタ焼結体の前記内
部電極が形成されていない部分を切断して短冊状のサー
ミスタ焼結体を切り出し、この短冊状のサーミスタ焼結
体の切断面にガラス保護膜を形成したのち、前記内部電
極が形成されていない部分を切断して直方体形状のサー
ミスタ焼結体を切り出し、この直方体形状の両端面に外
部電極を形成することを特徴とする。

【００１０】本発明のように内部電極を外部電極とはべ
つにそのチップ型サーミスタ素体の内部表面に設けるこ
とにより負特性サーミスタの抵抗値を下げることがで
き、負特性サーミスタの抵抗値の調整を行うことができ
る。この内部電極の形状は印刷方法等によって精密に調
整できるため、サーミスタの抵抗値は精密に調整でき
る。

【００１１】また、内部電極は外部電極と接続不要であ
るため、内部電極を形成し外部電極との電気的接続を行
う方法に比べると、その電気的接続不良に注意する必要
がなくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

【実施例】以下具体的に図面を参照して本発明実施例を
説明する。

【００１３】本発明の第１実施例の構成を図１、第２実
施例の構成を図２に示す。

【００１４】第１実施例は、平板状の直方体を呈する形
状であり、焼結体でできたサーミスタ素体11の片側の表
面にフローティング内部電極13が設けられており、この
内部電極13を含むサーミスタ素体11の表面全体がガラス
層12によって被覆されている。このサーミスタ素体11の
両端には外部電極14が形成される。

【００１５】第２実施例は、サーミスタ素体11の片側で
はなく両側に内部電極13を形成したものである。

【００１６】この内部電極の形状は、サーミスタ素体の
表面に帯状に全面に設けるもの、あるいは表面の一部に
島状に設ける形状が可能である。

【００１７】以下に具体的に作製した実施例のサーミス
タの特性を測定したものを挙げて説明する。

【００１８】（実施例１）図３に示す工程によりサーミ
スタ素体の片面にフローティング電極を形成したサーミ
スタを作成した。

【００１９】縦ａ×横ｂ×厚みｃが５０ｍｍ×５０ｍｍ
×０．６５ｍｍのウェハ状のサーミスタ焼結体１を用
い、このウェハの片側表面に、図４に示すような配置
で、横ｄ＝１．０ｍｍ、縦ｅ＝０．６ｍｍの方形が、そ
れぞれ横方向間隔ｆ＝０．３ｍｍ、縦方向間隔ｇ＝１．
４ｍｍで並ぶパターンで、銀ペーストを印刷した。

【００２０】これを焼付炉にて820 ℃で焼付、厚さｈ＝
10±５μmの電極３を形成した。

【００２１】次にこの電極３を形成したサーミスタ焼結
体１の両面の全面に SiO₂, B₂O₃, BaOを主成分とするガ
ラスペーストを印刷し、焼付炉にて850 ℃で焼付け、厚
さｉ＝30±10μｍのガラス層４を形成した。

【００２２】次にこれを電極３の横ｄ方向に垂直になる
ように切断面を選び、厚さ０．０１ｍｍのダイヤモンド
ブレードを用い、このダイヤモンドブレードの中心が、
電極３を形成していない部分の中心と一致するように幅
ｋ＝１．２０ｍｍの短冊状に切り出した。この切断面
に、前述と同様のガラス形成方法により厚さｌ＝30±10
μmのガラス層を形成し、四面をガラス層で被覆した短
冊状サーミスタ焼結体を作成した。

【００２３】さらに前述の切出しによって得られた切断
面と垂直な方向でこのサーミスタ焼結体を、電極３を形
成していない部分の中心がダイヤモンドブレードの中心
と一致するように、長さｍ＝１．９０ｍｍのチップ状に
切断した。

【００２４】この切断面９を含む両端に銀ペーストを塗
布し、焼付炉にて800 ℃で焼付け、電極10を形成した。
この段階におけるサーミスタ素子の寸法は長さｎ＝約
２．０ｍｍ、幅φ＝約１．３ｍｍ、厚さｐ＝０．７５ｍ
ｍであった。

【００２５】次に電気メッキ法により、この素子の電極
10の表面に厚さ２〜３μｍのニッケル層と厚さ４〜５μ
ｍの半田層を積層した（以上番号３）。

【００２６】同様の方法により、電極３を形成する際用
いるパターンの方形の縦ｅを、０．２ｍｍ（番号１）、
０．４ｍｍ（番号２）、０．８ｍｍ（番号４）、１．０
ｍｍ（番号５）、１．２ｍｍ（番号６）、１．４ｍｍ
（番号７）、１．６ｍｍ（番号８）、１．８ｍｍ（番号
９）に変化させて全部で９種類のサーミスタを作製し
た。

【００２７】このとき、縦方向間隔ｇはｅ＋ｇ＝２．０
ｍｍとなるように作製した。

【００２８】（比較例）電極３を形成しないサーミスタ
素子を比較例１として作製した。

【００２９】以上の製造方法で得られたサーミスタの25
℃における抵抗値Ｒ₂₅および、25℃と50℃との間におけ
るＢ定数Ｂ_25-50 を測定した。その結果を表１に示す。

【００３０】この測定結果はサンプル数100 個の平均値
である。

【表１】

【００３１】このように、フローティング電極３を形成
し、その形状を選択することにより、一つの組成のサー
ミスタ焼結体を用いて、同一外形寸法の様々な抵抗値を
もったサーミスタを得ることが可能となった。

【００３２】特に、従来一般に得ることが困難であった
低抵抗値、高Ｂ定数を持つサーミスタを容易に得ること
が可能となった。

【００３３】これにより、高精度のＢ定数を持つサーミ
スタが高歩留りで製造可能となる。

【００３４】（実施例２）実施例１と同様な方法で、両
面に電極３を形成したサーミスタを作製した。

【００３５】サーミスタ焼結体１の両側表面に横ｄ＝
１．０ｍｍ、縦ｅ＝１．８ｍｍの方形が、それぞれ間隔
ｆ＝０．３ｍｍ、ｇ＝０．２ｍｍで並ぶパターンのスク
リーンを用いて電極３を実施例１と同様の方法により形
成した。

【００３６】このとき、電極の中心がサーミスタ焼結体
１を挟んで等しい位置になるようにサーミスタを作製し
た（番号10）。

【００３７】またサーミスタ焼結体１の片側表面に縦ｅ
＝１．８ｍｍの方形が間隔ｇ＝０．２ｍｍで並ぶパター
ンのスクリーンを用いて、電極３を形成し、サーミスタ
焼結体１のもう一方の側の表面には、縦ｅ＝１．６ｍｍ
の方形が間隔ｇ＝０．４ｍｍで並ぶパターンを用いて電
極を形成した（番号11）。このときも、片側表面の電極
の中心と反対側表面の電極の中心がサーミスタ焼結体１
を挟んで等しい位置になるように電極を形成した。

【００３８】以下実施例１と同様の方法によってサーミ
スタを作製した。

【００３９】この作製した実施例２のサーミスタの25℃
における抵抗値Ｒ₂₅および25℃と50℃との間におけるＢ
定数Ｂ_25-50 を測定した。

【００４０】この結果を表２に示す。

【００４１】この測定結果はサンプル数100 個の平均値
である。

【００４２】表２により、サーミスタ焼結体１の両側表
面に電極３を形成した実施例２の番号10は、片側表面に
電極３を形成した番号９に比較してＲ₂₅が小さい。

【００４３】このように、サーミスタ焼結体１の両側表
面に電極を形成することにより、実施例１と比較してさ
らに低い抵抗値のサーミスタを得ることが可能となっ
た。

【００４４】表２の番号11にみられる様に、番号10の電
極３の形状を片面のみ変化させて抵抗値を変化させるこ
とも可能である。

【００４５】また、サーミスタ焼結体１のそれぞれの表
面に形成する電極の形状を適当に選択することにより、
より細かい抵抗値の制御が可能となった。

【００４６】このことにより、種々の希望する抵抗値の
サーミスタを得る目的に対して、電極３の印刷に用いる
パターンの形状を多数種用意する必要がなく、数種類の
パターンを用意して、それらの組み合わせにより、種々
の所望の抵抗値を得ることが可能となるから、製造に係
る費用を低減することができる。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、フロ
ーティング内部電極を設けることにより、その内部電極
の長さを精密に調整して所望の抵抗値を容易に得ること
ができ、量産性に優れたサーミスタを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例サーミスタの構造を示す断面
図。

【図２】本発明第２実施例サーミスタの構造を示す断面
図。

【図３】実施例１の製造工程を説明する図。

【図４】実施例１の電極パターンを示す平面図。

【図５】従来例サーミスタの構造を示す図。

【図６】従来例サーミスタの構造を示す図。

【符号の説明】

１ サーミスタ焼結体 ３ 電極 ４ ガラス層 ９ 切断面 １０ 電極 １１ サーミスタ素体 １２ ガラス層 １３ 内部電極 １４ 外部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 雅啓 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱鉱業セメント株式会社内 Ｆターム(参考） 5E034 BA10 BB01 DA02 DA10 DB04 DC01 DC03 DE07 DE16 DE17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直方体形状のサーミスタ素体の表面に低
   抵抗性を与える内部電極と前記内部電極を覆う保護膜と
   が形成され、 前記サーミスタ素体の両端面に外部電極が形成され、 上記内部電極は、上記外部電極と電位の異なるフローテ
   ィング電極が前記素体表面の片面に設けられたことを特
   徴とする負特性サーミスタ。
2. 【請求項２】 ウェハ状のサーミスタ焼結体の片側表面
   に所定の間隔でペースト状電極材料を印刷し焼き付けを
   行って内部電極を形成し、 この内部電極が形成されたサーミスタ焼結体の両面にガ
   ラス保護膜を形成し、 このガラス保護膜が形成されたサーミスタ焼結体の前記
   内部電極が形成されていない部分を切断して短冊状のサ
   ーミスタ焼結体を切り出し、 この短冊状のサーミスタ焼結体の現れた切断面にガラス
   保護膜を形成したのち、前記内部電極が形成されていな
   い部分を切断して直方体形状のサーミスタ焼結体を切り
   出し、 この直方体形状のサーミスタ焼結体の両端面に外部電極
   を形成することを特徴とする負特性サーミスタの製造方
   法。