JP2003007508A - 負特性サーミスタ - Google Patents
負特性サーミスタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｇを主成分とする下部電極と、この下部電
極の上に形成されたＮｉまたはＮｉ合金からなる上部電
極と、を備える負特性サーミスタにおいて、Ａｇくわれ
を抑制するとともに、半田付け性を高める。 【解決手段】 負の抵抗温度特性を有するサーミスタ素
体に電極が形成されており、前記電極は、Ａｇを主成分
とする下部電極と、この下地電極の上に形成されたＮｉ
またはＮｉ合金からなる格子状の上部電極と、を備え、
前記上部電極に、Ｓｎを主成分とする半田によってリー
ド線が取り付けられている。
極の上に形成されたＮｉまたはＮｉ合金からなる上部電
極と、を備える負特性サーミスタにおいて、Ａｇくわれ
を抑制するとともに、半田付け性を高める。 【解決手段】 負の抵抗温度特性を有するサーミスタ素
体に電極が形成されており、前記電極は、Ａｇを主成分
とする下部電極と、この下地電極の上に形成されたＮｉ
またはＮｉ合金からなる格子状の上部電極と、を備え、
前記上部電極に、Ｓｎを主成分とする半田によってリー
ド線が取り付けられている。
Description
この発明は、突入電流抑制用の負特性サーミスタに関
し、特に、その電極形状に関するものである。
し、特に、その電極形状に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】負特性サーミスタは、常温での抵抗値に
比較して、温度の上昇とともに抵抗値が小さくなるとい
う機能を利用して、電子機器の電源回路に組み込まれ、
電子機器の電源スイッチを入れた瞬間に電源回路に流れ
る突入電流を抑制する回路に用いられる。
比較して、温度の上昇とともに抵抗値が小さくなるとい
う機能を利用して、電子機器の電源回路に組み込まれ、
電子機器の電源スイッチを入れた瞬間に電源回路に流れ
る突入電流を抑制する回路に用いられる。
【０００２】図４、図５に、リードタイプの負特性サー
ミスタの一般的な構造を示す。負特性サーミスタ１は、
負の抵抗温度特性を有する板状のサーミスタ素体２の対
向する主面に電極３、３が形成された負特性サーミスタ
素子４と、前記電極３、３に半田５、５によって接続さ
れたリード線６、６と、を備える。さらに、負特性サー
ミスタ素子４は外装樹脂７で絶縁被覆されている。
ミスタの一般的な構造を示す。負特性サーミスタ１は、
負の抵抗温度特性を有する板状のサーミスタ素体２の対
向する主面に電極３、３が形成された負特性サーミスタ
素子４と、前記電極３、３に半田５、５によって接続さ
れたリード線６、６と、を備える。さらに、負特性サー
ミスタ素子４は外装樹脂７で絶縁被覆されている。
【０００３】負特性サーミスタ１を突入電流抑制用に使
用する場合、通電時の自己発熱の高温に耐えられるよう
に、半田５、５はその組成にＳｎが含まれるものを用い
る。このとき、電極３、３がＡｇを主成分とする一層の
焼付け電極からなる場合、通電により高温状態となった
半田５、５中のＳｎが電極３、３内に拡散してＳｎ−Ａ
ｇ化合物を形成し、電極３、３とサーミスタ素体２との
結合強度が劣化してしまう。
用する場合、通電時の自己発熱の高温に耐えられるよう
に、半田５、５はその組成にＳｎが含まれるものを用い
る。このとき、電極３、３がＡｇを主成分とする一層の
焼付け電極からなる場合、通電により高温状態となった
半田５、５中のＳｎが電極３、３内に拡散してＳｎ−Ａ
ｇ化合物を形成し、電極３、３とサーミスタ素体２との
結合強度が劣化してしまう。
【０００４】したがって、突入電流抑制用の負特性サー
ミスタ１の電極３、３は、Ａｇ電極３ａ、３ａの上にＮ
ｉ合金電極３ｂ、３ｂを形成している。図５に示すよう
に、Ｎｉ合金電極３ｂのＮｉの一部が半田５に溶出し、
Ｎｉ合金電極３ｂと半田５との間にＮｉ層８が形成さ
れ、このＮｉ層８がバリアとなり、半田５中のＳｎがＡ
ｇ電極３ａに拡散する、いわゆるＡｇくわれを抑制する
ことができる。
ミスタ１の電極３、３は、Ａｇ電極３ａ、３ａの上にＮ
ｉ合金電極３ｂ、３ｂを形成している。図５に示すよう
に、Ｎｉ合金電極３ｂのＮｉの一部が半田５に溶出し、
Ｎｉ合金電極３ｂと半田５との間にＮｉ層８が形成さ
れ、このＮｉ層８がバリアとなり、半田５中のＳｎがＡ
ｇ電極３ａに拡散する、いわゆるＡｇくわれを抑制する
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら一方で
は、電極３、３の最外層がＮｉ合金電極３ｂ、３ｂの場
合、半田付け性が低く、リード線６、６と電極３、３と
の接合強度が不十分という問題がある。
は、電極３、３の最外層がＮｉ合金電極３ｂ、３ｂの場
合、半田付け性が低く、リード線６、６と電極３、３と
の接合強度が不十分という問題がある。
【０００６】この発明の目的は、Ａｇを主成分とする下
部電極と、この下部電極の上に形成されたＮｉまたはＮ
ｉ合金からなる上部電極と、を備える負特性サーミスタ
において、Ａｇくわれ抑制を維持しつつ、半田付け性を
高めることである。
部電極と、この下部電極の上に形成されたＮｉまたはＮ
ｉ合金からなる上部電極と、を備える負特性サーミスタ
において、Ａｇくわれ抑制を維持しつつ、半田付け性を
高めることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この第１の発明に係る負
特性サーミスタは、負の抵抗温度特性を有するサーミス
タ素体に電極が形成されており、前記電極は、Ａｇを主
成分とする下部電極と、この下地電極の上に形成された
ＮｉまたはＮｉ合金からなる島状の上部電極と、からな
ることを特徴とする。
特性サーミスタは、負の抵抗温度特性を有するサーミス
タ素体に電極が形成されており、前記電極は、Ａｇを主
成分とする下部電極と、この下地電極の上に形成された
ＮｉまたはＮｉ合金からなる島状の上部電極と、からな
ることを特徴とする。
【０００８】この第２の発明に係る負特性サーミスタ
は、前記上部電極が、島状部分が互いに連結されて格子
状に形成されていることを特徴とする。
は、前記上部電極が、島状部分が互いに連結されて格子
状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】この第３の発明に係る負特性サーミスタ
は、前記上部電極にＳｎを主成分とする半田が設けられ
ていることを特徴とする。
は、前記上部電極にＳｎを主成分とする半田が設けられ
ていることを特徴とする。
【００１０】この第４の発明に係る負特性サーミスタ
は、前記上部電極に、前記半田によってリード線が取り
付けられていることを特徴とする。
は、前記上部電極に、前記半田によってリード線が取り
付けられていることを特徴とする。
【００１１】この発明に係る負特性サーミスタの電極形
状によれば、上部電極に半田を設ける際、前記上部電極
から露出している半田付け性の良い下部電極に半田が接
触する。
状によれば、上部電極に半田を設ける際、前記上部電極
から露出している半田付け性の良い下部電極に半田が接
触する。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明における第１の実施形態
のリードタイプ負特性サーミスタについて、図１を参考
に説明する。図１に示す負特性サーミスタ１１は、円板
状の負特性サーミスタ素体１２と、負特性サーミスタ素
体１２の両主面に電極１３、１３が形成された負特性サ
ーミスタ素子１４と、電極１３、１３に半田１５、１５
で接続されたリード線１６、１６と、負特性サーミスタ
素子１４を被覆する外装樹脂１７と、からなる。
のリードタイプ負特性サーミスタについて、図１を参考
に説明する。図１に示す負特性サーミスタ１１は、円板
状の負特性サーミスタ素体１２と、負特性サーミスタ素
体１２の両主面に電極１３、１３が形成された負特性サ
ーミスタ素子１４と、電極１３、１３に半田１５、１５
で接続されたリード線１６、１６と、負特性サーミスタ
素子１４を被覆する外装樹脂１７と、からなる。
【００１３】電極１３、１３は、導電性を有するＡｇか
らなる下部電極１３ａ、１３ａと、Ａｇくわれを抑制す
るＮｉ−Ｃｕからなる上部電極１３ｂ、１３ｂと、を備
える。上部電極１３ｂ、１３ｂは、下部電極１３ａ、１
３ａの上に、島状に形成されている。
らなる下部電極１３ａ、１３ａと、Ａｇくわれを抑制す
るＮｉ−Ｃｕからなる上部電極１３ｂ、１３ｂと、を備
える。上部電極１３ｂ、１３ｂは、下部電極１３ａ、１
３ａの上に、島状に形成されている。
【００１４】この発明における第２の実施形態のリード
タイプ負特性サーミスタについて、図２を参考に説明す
る。ただし、前述の負特性サーミスタ１１と同一のもの
については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図２に示す負特性サーミスタ２１は、図１の負特性サー
ミスタ１１の電極１３、１３、特に、上部電極１３ｂ、
１３ｂの形状を変形させたものである。
タイプ負特性サーミスタについて、図２を参考に説明す
る。ただし、前述の負特性サーミスタ１１と同一のもの
については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図２に示す負特性サーミスタ２１は、図１の負特性サー
ミスタ１１の電極１３、１３、特に、上部電極１３ｂ、
１３ｂの形状を変形させたものである。
【００１５】負特性サーミスタ２１の上部電極２３ｂ、
２３ｂは、下部電極１３ａ、１３ａの上に、図１の負特
性サーミスタ１１の島状の上部電極１３ｂ、１３ｂを互
いに連結させた格子状に形成されている。
２３ｂは、下部電極１３ａ、１３ａの上に、図１の負特
性サーミスタ１１の島状の上部電極１３ｂ、１３ｂを互
いに連結させた格子状に形成されている。
【００１６】上記負特性サーミスタ１１および負特性サ
ーミスタ２１は、以下の製造方法にて作製される。ま
ず、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅなどの酸化物を主成分とす
るセラミック原料を用いて円板状の成形体を形成し、そ
れを焼成して負特性サーミスタ素体１２を得、この負特
性サーミスタ素体１２の両主面をほぼ覆うようにＡｇペ
ーストを塗布、焼付けて、円形の下部電極１３ａ、１３
ａを形成する。
ーミスタ２１は、以下の製造方法にて作製される。ま
ず、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅなどの酸化物を主成分とす
るセラミック原料を用いて円板状の成形体を形成し、そ
れを焼成して負特性サーミスタ素体１２を得、この負特
性サーミスタ素体１２の両主面をほぼ覆うようにＡｇペ
ーストを塗布、焼付けて、円形の下部電極１３ａ、１３
ａを形成する。
【００１７】さらに、下部電極１３ａ、１３ａの上に所
定形状のマスクを当接した後、スパッタリングでＮｉ−
Ｃｕ膜を薄膜形成し、島状の上部電極１３ｂ、１３ｂあ
るいは格子状の上部電極２３ｂ、２３ｂを形成し、負特
性サーミスタ素子１４あるいは負特性サーミスタ素子２
４を得る。なお、上部電極１３ｂ、１３ｂあるいは上部
電極２３ｂ、２３ｂは、Ｎｉ−Ｃｕ電極に替えて、Ｎｉ
電極またはＮｉ−Ｃｒ電極など他のＮｉ合金電極を形成
してもよい。
定形状のマスクを当接した後、スパッタリングでＮｉ−
Ｃｕ膜を薄膜形成し、島状の上部電極１３ｂ、１３ｂあ
るいは格子状の上部電極２３ｂ、２３ｂを形成し、負特
性サーミスタ素子１４あるいは負特性サーミスタ素子２
４を得る。なお、上部電極１３ｂ、１３ｂあるいは上部
電極２３ｂ、２３ｂは、Ｎｉ−Ｃｕ電極に替えて、Ｎｉ
電極またはＮｉ−Ｃｒ電極など他のＮｉ合金電極を形成
してもよい。
【００１８】次に、負特性サーミスタ素子１４あるいは
負特性サーミスタ素子２４の両主面の上部電極１３ｂ、
１３ｂあるいは上部電極２３ｂ、２３ｂに、Ｓｎ−Ｓ
ｂ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇなど組成にＳｎを含む高温半田１
５、１５で、リード線１６、１６を取り付ける。リード
線１６、１６は、Ｃｕ線、Ｆｅ線などにＳｎ−Ｐｂ、Ｓ
ｎなどのメッキを施したものからなる。このとき、半田
１５、１５は、島状の上部電極１３ｂ、１３ｂあるいは
格子状の上部電極２３ｂ、２３ｂのみならず、上部電極
１３ｂ、１３ｂあるいは上部電極２３ｂ、２３ｂから露
出している下部電極１３ａ、１３ａにも接触する。
負特性サーミスタ素子２４の両主面の上部電極１３ｂ、
１３ｂあるいは上部電極２３ｂ、２３ｂに、Ｓｎ−Ｓ
ｂ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇなど組成にＳｎを含む高温半田１
５、１５で、リード線１６、１６を取り付ける。リード
線１６、１６は、Ｃｕ線、Ｆｅ線などにＳｎ−Ｐｂ、Ｓ
ｎなどのメッキを施したものからなる。このとき、半田
１５、１５は、島状の上部電極１３ｂ、１３ｂあるいは
格子状の上部電極２３ｂ、２３ｂのみならず、上部電極
１３ｂ、１３ｂあるいは上部電極２３ｂ、２３ｂから露
出している下部電極１３ａ、１３ａにも接触する。
【００１９】さらに、リード線１６、１６を半田付けし
た負特性サーミスタ素子１４あるいは負特性サーミスタ
素子２４を覆うように、例えば、エポキシ系粉体樹脂や
シリコン系樹脂からなる外装樹脂１７を塗布し、オーブ
ンで硬化させ、外装被覆を行う。外装樹脂１７は、負特
性サーミスタ素子１４あるいは負特性サーミスタ素子２
４を外部環境から保護し、絶縁性を保持している。
た負特性サーミスタ素子１４あるいは負特性サーミスタ
素子２４を覆うように、例えば、エポキシ系粉体樹脂や
シリコン系樹脂からなる外装樹脂１７を塗布し、オーブ
ンで硬化させ、外装被覆を行う。外装樹脂１７は、負特
性サーミスタ素子１４あるいは負特性サーミスタ素子２
４を外部環境から保護し、絶縁性を保持している。
【００２０】次に、以上の製造方法にて作製された負特
性サーミスタ２１と、従来例の負特性サーミスタ１とを
比較する。まず、従来例の負特性サーミスタ１は、電極
３、３にリード線６、６を確実に半田付けすることがで
きなかったが、実施例の負特性サーミスタ２１は、リー
ド線１６、１６を電極２３、２３に十分な強度で取り付
けることができた。さらに、１６０℃で２０００時間放
置したときの抵抗変化率は、ともに１％以下であった。
性サーミスタ２１と、従来例の負特性サーミスタ１とを
比較する。まず、従来例の負特性サーミスタ１は、電極
３、３にリード線６、６を確実に半田付けすることがで
きなかったが、実施例の負特性サーミスタ２１は、リー
ド線１６、１６を電極２３、２３に十分な強度で取り付
けることができた。さらに、１６０℃で２０００時間放
置したときの抵抗変化率は、ともに１％以下であった。
【００２１】従来例の負特性サーミスタ１は、Ａｇ電極
３ａ、３ａの上ほぼ全面にＮｉ合金電極３ｂ、３ｂが形
成されており、Ａｇ電極３ａ、３ａがリード線６、６取
り付け部に露出していないので、半田５、５がＡｇ電極
３ａ、３ａと接触できず、半田付け性が低い。
３ａ、３ａの上ほぼ全面にＮｉ合金電極３ｂ、３ｂが形
成されており、Ａｇ電極３ａ、３ａがリード線６、６取
り付け部に露出していないので、半田５、５がＡｇ電極
３ａ、３ａと接触できず、半田付け性が低い。
【００２２】一方、実施例の負特性サーミスタ２１は、
Ａｇからなる下部電極１３ａ、１３ａの上に格子状のＮ
ｉ−Ｃｕ合金からなる上部電極２３ｂ、２３ｂが形成さ
れており、格子状の上部電極２３ｂ、２３ｂから半田付
け性の高い下部電極１３ａ、１３ａが部分的に露出して
いる。したがって、半田１５、１５が下部電極１３ａ、
１３ａと接触でき、下部電極１３ａ、１３ａと半田１
５、１５との間で良好な半田付け性が得られる。
Ａｇからなる下部電極１３ａ、１３ａの上に格子状のＮ
ｉ−Ｃｕ合金からなる上部電極２３ｂ、２３ｂが形成さ
れており、格子状の上部電極２３ｂ、２３ｂから半田付
け性の高い下部電極１３ａ、１３ａが部分的に露出して
いる。したがって、半田１５、１５が下部電極１３ａ、
１３ａと接触でき、下部電極１３ａ、１３ａと半田１
５、１５との間で良好な半田付け性が得られる。
【００２３】また、実施例の負特性サーミスタ２１は、
図３に示すように、従来例の負特性サーミスタ１と同
様、上部電極２３ｂのＮｉのごく一部が半田１５に溶出
し、下部電極１３ａおよび格子状の上部電極２３ｂと半
田１５との間に、数十μｍの薄い厚みでＮｉ層１８が形
成される。このＮｉ層１８により、高温時の半田１５か
らのＳｎ拡散を抑制することができ、Ａｇくわれが発生
しにくく、経時的に抵抗値が増大するのを防止できる。
図３に示すように、従来例の負特性サーミスタ１と同
様、上部電極２３ｂのＮｉのごく一部が半田１５に溶出
し、下部電極１３ａおよび格子状の上部電極２３ｂと半
田１５との間に、数十μｍの薄い厚みでＮｉ層１８が形
成される。このＮｉ層１８により、高温時の半田１５か
らのＳｎ拡散を抑制することができ、Ａｇくわれが発生
しにくく、経時的に抵抗値が増大するのを防止できる。
【００２４】なお、本発明の負特性サーミスタにおい
て、上部電極１３ｂ、１３ｂあるいは上部電極２３ｂ、
２３ｂは、半田付け性を保つのに十分な面積の下部電極
１３ａ、１３ａが露出する形状であれば、水玉状や縞状
など、他の形状でもよい。
て、上部電極１３ｂ、１３ｂあるいは上部電極２３ｂ、
２３ｂは、半田付け性を保つのに十分な面積の下部電極
１３ａ、１３ａが露出する形状であれば、水玉状や縞状
など、他の形状でもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、負特性サーミスタに
係るこの発明によれば、Ａｇを主成分とする下部電極の
上にＮｉまたはＮｉ合金からなる島状や格子状の上部電
極を形成することにより、電極と半田との界面に形成さ
れるＮｉ層によってＡｇくわれを抑制することができ
る。さらに、半田付け時、ＮｉまたはＮｉ合金からなる
島状や格子状の上部電極から露出しているＡｇを主成分
とする下部電極に半田が接触するので、リード線取り付
け時の半田付け性を高めることもできる。
係るこの発明によれば、Ａｇを主成分とする下部電極の
上にＮｉまたはＮｉ合金からなる島状や格子状の上部電
極を形成することにより、電極と半田との界面に形成さ
れるＮｉ層によってＡｇくわれを抑制することができ
る。さらに、半田付け時、ＮｉまたはＮｉ合金からなる
島状や格子状の上部電極から露出しているＡｇを主成分
とする下部電極に半田が接触するので、リード線取り付
け時の半田付け性を高めることもできる。
【００２６】これにより、抵抗値変化が少なく、十分な
リード線取り付け強度を有する、安定した負特性サーミ
スタを得ることができる。
リード線取り付け強度を有する、安定した負特性サーミ
スタを得ることができる。
【図１】この発明に係る第１の実施の形態の負特性サー
ミスタを示す正面図である。
ミスタを示す正面図である。
【図２】この発明に係る第２の実施の形態の負特性サー
ミスタを示す正面図である。
ミスタを示す正面図である。
【図３】図２の負特性サーミスタの部分断面図である。
【図４】従来例の負特性サーミスタを示す正面図であ
る。
る。
【図５】図４の負特性サーミスタの部分断面図である。
１１、２１ 負特性サーミス
タ １２ 負特性サーミス
タ素体 １３、２３ 電極 １３ａ 下部電極 １３ｂ、１３ｂ、２３ｂ、２３ｂ 上部電極 １５ 半田 １６ リード線 １７ 外装樹脂
タ １２ 負特性サーミス
タ素体 １３、２３ 電極 １３ａ 下部電極 １３ｂ、１３ｂ、２３ｂ、２３ｂ 上部電極 １５ 半田 １６ リード線 １７ 外装樹脂
Claims (4)
- 【請求項１】 負の抵抗温度特性を有するサーミスタ素
体に電極が形成されており、前記電極は、Ａｇを主成分
とする下部電極と、この下地電極の上に形成されたＮｉ
またはＮｉ合金からなる島状の上部電極と、からなるこ
とを特徴とする負特性サーミスタ。 - 【請求項２】 前記上部電極は、島状部分が互いに連結
されて格子状に形成されていることを特徴とする請求項
２記載の負特性サーミスタ。 - 【請求項３】 前記上部電極にＳｎを主成分とする半田
が設けられていることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の負特性サーミスタ。 - 【請求項４】 前記上部電極に、前記半田によってリー
ド線が取り付けられていることを特徴とする請求項３記
載の負特性サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183501A JP2003007508A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 負特性サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183501A JP2003007508A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 負特性サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003007508A true JP2003007508A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19023445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001183501A Pending JP2003007508A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 負特性サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003007508A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007180523A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-07-12 | Tateyama Kagaku Kogyo Kk | サーミスタ |
| JP2013197127A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Materials Corp | サーミスタ素子 |
| US10886043B2 (en) | 2017-11-29 | 2021-01-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic member |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001183501A patent/JP2003007508A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007180523A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-07-12 | Tateyama Kagaku Kogyo Kk | サーミスタ |
| JP2013197127A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Materials Corp | サーミスタ素子 |
| US10886043B2 (en) | 2017-11-29 | 2021-01-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic member |
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