JP2003109805A - Method for manufacturing chip type thermistor - Google Patents

Method for manufacturing chip type thermistor

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JP2003109805A
JP2003109805A JP2002226188A JP2002226188A JP2003109805A JP 2003109805 A JP2003109805 A JP 2003109805A JP 2002226188 A JP2002226188 A JP 2002226188A JP 2002226188 A JP2002226188 A JP 2002226188A JP 2003109805 A JP2003109805 A JP 2003109805A
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layer
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chip
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a chip type thermistor, which has a good property to maintain the shapes of glass layers and baked electrode layers when forming the baked electrode layers and where the surface of the glass layers is flat and excellent in appearance. SOLUTION: At first, a plurality of ceramic greensheets, which have internal electrodes 23 on the upper surfaces, are stacked and then burnt to make a sintered sheet 11. Subsequently, first and second glass pastes are printed on both sides of the sintered sheet and dried and further burned to form a glass layer 14 having a lower glass layer 14a and an upper glass layer 14b. Next, the sintered sheet is cut in a prescribed direction to make a strip thermistor element assembly 13, and the first and second glass pastes are printed sequentially on the cut surfaces of both sides of the thermistor element assembly and dried and then burned to form a glass layer having a lower glass layer and an upper glass layer. Further, the thermistor element assembly is cut in a prescribed direction to make chips 15 and then terminal electrodes 12 are formed at both ends of the chip so as to cover the cut surfaces of the chip.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、各種の電子機器の温度
補償用サーミスタや表面温度測定用センサに適するチッ
プ型サーミスタの製造方法に関する。更に詳しくはプリ
ント回路基板等に表面実装されるチップ型サーミスタの
製造方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、この種のチップ型サーミスタは、
はんだ耐熱性を向上させるためにサーミスタ素体の両端
部に銀−パラジウムを主成分とする電極を焼付け、はん
だ付着性を高めるためにこの焼付け電極の表面にめっき
層を設けている。このめっき処理時に導電性のあるサー
ミスタ素体表面にめっきが付着して抵抗値が変化しない
ように、本出願人は焼付け電極層が接触する部分以外の
サーミスタ素体の表面を軟化点がこの電極層の焼付け温
度とほぼ等しいガラス層で被覆し、かつ焼付け電極層の
表面にめっき層を形成したチップ型サーミスタを特許出
願した(特開平3−250603)。また本出願人はガ
ラス層形成後の電極層焼付け時にガラス層が軟化しない
ように、ガラス層をガラスと、アルミナ、ジルコニア、
マグネシア等の無機結晶物とを含む無機複合材料で構成
したサーミスタを特許出願した(特開平3−25060
4)。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平3−2
50604号公報に開示したサーミスタでは、このガラ
ス層を形成するためのペースト中でガラス粉末と無機結
晶物粉末が均一に混合しにくいため、このペーストが印
刷性に劣り印刷後のサーミスタ素体の表面が平滑になら
ない不具合があった。また無機複合材料の焼成時に無機
結晶物が存在することにより無機複合材料中に気泡が残
存し易い。この残存した気泡は開気孔(open pore)に
なり易く、後工程のめっき処理時にめっき液が開気孔内
に浸入してサーミスタ素体をめっき液で浸食し、サーミ
スタの信頼性を低下させる欠点があった。更に電極層の
焼付け後にガラス層の表面が荒れ、サーミスタの外観を
損うとともに、高温多湿の環境下で使用すると開気孔の
程度により抵抗値が変化して、製品の信頼性を低下する
問題点があった。 【0004】本発明の目的は、焼付け電極層形成時のガ
ラス層や焼付け電極層の保形性が良好なチップ型サーミ
スタを製造できる方法を提供することにある。本発明の
別の目的は、ガラス層の表面が平滑で見栄えの良いチッ
プ型サーミスタを製造できる方法を提供することにあ
る。本発明の別の目的は、はんだ耐熱性及びはんだ付着
性に優れ、焼付け電極層のめっき処理に起因した抵抗値
の変化がなく、しかも高温多湿等の環境下でも抵抗値の
変化がなく、信頼性の高いチップ型サーミスタを製造で
きる方法を提供することにある。本発明の更に別の目的
は、熱的ストレスに起因した引張応力に対する強度が高
いチップ型サーミスタを製造できる方法を提供すること
にある。 【0005】 【問題点を解決するための手段】請求項1に係る発明
は、図2及び図3に示すように、サーミスタ素体用のセ
ラミックグリーンシートを薄く成形しこのシート上面に
導電性ペーストを印刷し乾燥して内部電極23を形成し
た後に内部電極23を有するセラミックグリーンシート
を複数枚積み重ねてシート状の積層体にしこの積層体を
焼成してセラミック焼結シート11を作る工程と、セラ
ミック焼結シート11の両面に第1ガラスペーストを印
刷して乾燥した後に第2ガラスペーストを印刷して乾燥
し更に焼成することにより絶縁性を有する結晶化ガラス
にて形成された下ガラス層14aと密閉性及び絶縁性を
有する非晶質ガラスにて形成された上ガラス層14bと
からなるガラス層14を形成する工程と、両面がガラス
層14で被覆されたセラミック焼結シート11を内部電
極23の列方向と直交する方向に短冊状に切断して短冊
状サーミスタ素体13を作る工程と、短冊状サーミスタ
素体13の両側の切断面に上記第1及び第2ガラスペー
ストと同一の第1及び第2ガラスペーストを順次印刷し
て乾燥した後に焼成して下ガラス層14a及び上ガラス
層14bからなるガラス層14を形成する工程と、短冊
状サーミスタ素体13の両側の切断面と垂直な方向にか
つ内部電極23の幅方向の中心線に沿って短冊状サーミ
スタ素体13を細かく切断してチップ15を作った後に
このチップ15の切断面を包むようにチップ15の両端
部に焼付け電極層16,Niめっき層18及びSn/P
bめっき層19からなる端子電極12を形成する工程と
を含むチップ型サーミスタの製造方法である。 【0006】本発明の方法で製造されるチップ型サーミ
スタ10は、図1に示すように、サーミスタ素体11
と、このサーミスタ素体11の両端面を除く素体表面を
被覆する絶縁性ガラス層14と、このサーミスタ素体1
1の両端面を含む両端部に設けられた一対の端子電極1
2,12とを備え、これらの端子電極12,12がサー
ミスタ素体11の両端部に形成された焼付け電極層16
とこの焼付け電極層16の表面に形成されたNiめっき
層18及びSn又はSn/Pbめっき層19をそれぞれ
有する。上記ガラス層14の一部又は全部が素体表面上
に形成された結晶化ガラスからなる下ガラス層14aと
この下ガラス層14aの上に形成された密閉性を有する
非晶質ガラスからなる上ガラス層14bとにより構成さ
れ、この結晶化ガラスの前駆体ガラスのガラス転移点が
400〜1000℃の範囲にあって、その結晶化温度が
前記ガラス転移点より高い温度であることにある。ここ
で、「結晶化ガラスの前駆体ガラス」とは、結晶化ガラ
スを結晶化するために熱処理する前のガラスをいう。 【0007】また上記チップ型サーミスタは、図2に示
すようにサーミスタ素体11の素体内部に一対の端子電
極12,12に電気的に接続する複数の抵抗値調整用内
部電極23を有し、ガラス層14が両端面以外の素体表
面を被覆するように構成される。なお、図示しないが、
この内部電極23が一対の端子電極12,12に電気的
に接続しないチップ型サーミスタも含む。 【0008】図2に示したチップ型サーミスタ10は、
次の方法により製造される。図3に示すように、先ずサ
ーミスタ素体用のセラミックグリーンシートを極く薄く
成形し、このシート上面に導電性ペーストを印刷し乾燥
して抵抗値調整用の内部電極23を形成した後、複数の
グリーンシートを積み重ねてシート状の積層体にし、こ
の積層体を焼成して焼結シートを作る(図3(a))。
上記セラミックグリーンシートはMn,Fe,Co,N
i,Cu,Al等の金属の酸化物粉末を1種又は2種以
上混合してこの混合物を仮焼し粉砕し、有機結合材を加
え混合して薄い直方体に成形して作られる。なお、金属
酸化物の混合物を仮焼し粉砕した後、有機結合材と溶剤
を加え混練してスラリーを調製し、このスラリーをドク
ターブレード法等により成膜乾燥してセラミックグリー
ンシートを成形してもよい。 【0009】次いでこのセラミック焼結シート11の両
面にガラス層14を形成する。このガラス層14は、先
ず第1ガラスペーストを印刷して乾燥し、次いで第2ガ
ラスペーストを印刷して乾燥した後に焼成することによ
り形成され、絶縁性を有する結晶化ガラスにて形成され
た下ガラス層14aと、密閉性及び絶縁性を有する非晶
質ガラスにて形成された上ガラス層14bとからなる
(図3(b))。次に両面がガラス層14で被覆された
セラミック焼結シート11を内部電極23の列方向と直
交する方向に、ダイヤモンドブレード付き切断機のよう
なダイシングソーを用いて、短冊状に切断した後(図3
(c))、この短冊状サーミスタ素体13の両側の切断
面に前記と同じ第1及び第2ガラスペーストを順次印刷
して乾燥し、その後焼成して下ガラス層14a及び上ガ
ラス層14bからなるガラス層14を形成する(図3
(d))。次に前記切断面と垂直な方向にかつ内部電極
23の幅方向の中心線に沿って、この短冊状サーミスタ
素体13を細かく切断してチップ15を作る(図3
(e))。このチップ15の切断面を包むようにチップ
の両端部に貴金属粉末と無機結合材を含む導電性ペース
トを塗布し、焼成して電極層を形成する。更にこの焼付
け電極層16を下地電極層としてこの表面にNiめっき
層及びSn/Pbめっき層19を形成して焼付け電極層
とNiめっき層とSn/Pbめっき層からなる端子電極
12を有するチップ型サーミスタ10を得る(図1、図
2及び図3(f))。 【0010】上述したガラス層14について詳しく説明
する。このガラス層はその一部又は全部が下ガラス層と
上ガラス層の二層からなる。下ガラス層はセラミック素
体上に形成された結晶化ガラスからなり、上ガラス層は
この下ガラス層上に形成された密閉性を有する非晶質ガ
ラスからなる。この下ガラス層は後述するガラスペース
トを印刷又は塗布し乾燥した後、焼成することにより5
〜20μm程度の厚さに形成される。下ガラス層が部分
的に結晶化ガラスである場合には、結晶化率は10%以
上であることが本発明の目的を達成するために必要であ
る。ここで、結晶化ガラスとは、均一な非晶質のガラス
をその軟化点付近で制御されたスケジュールに従って焼
成し、微細な結晶の集りに変える方法で作られたガラス
セラミックスである。結晶化ガラスにするためには、ガ
ラスペーストに含まれる非晶質のガラス粉末(原料ガラ
ス粉末)を結晶化可能となるように選択しかつ配合する
こと、及びそのガラスペーストに含まれるガラスが結晶
化するように乾燥したペーストを所定の温度条件で焼成
することが必要である。 【0011】ガラスペースト焼成後の下ガラス層の緻密
度合いが良好になるように、結晶化ガラスの前駆体ガラ
スはそのガラス転移点が400〜1000℃の範囲にあ
って、その結晶化温度がガラス転移点より高いことが必
要である。このガラス転移点の範囲は、電極層の焼成温
度を考慮して決められる。この電極層にAgを用いると
きにはその焼成温度は600〜850℃であり、その温
度よりガラス転移点が大幅に低い場合、例えば結晶化ガ
ラスの前駆体ガラスのガラス転移点が400℃未満の場
合には結晶化温度が600℃を下回ることがあり、電極
層焼成時に結晶化ガラスが変質するおそれがある。また
前駆体ガラスのガラス転移点が1000℃を越えるとき
には、結晶化温度が1000℃より高くなりサーミスタ
素体が変質するおそれがある。 【0012】これに対して上ガラス層はガラスペースト
に含まれる非晶質のガラス粉末(原料ガラス粉末)が下
ガラス層の上述した焼成条件では結晶化しないように選
択しかつ配合することが必要である。上ガラス層はこの
ような原料ガラス粉末を含むガラスペーストを印刷又は
塗布し乾燥した後、焼成することにより5〜20μm程
度の厚さに形成される。本発明の目的を達成するため
に、下ガラス層の結晶化率は10%以下であって下ガラ
ス層を密閉することが必要である。 【0013】下ガラス層の結晶化ガラスはその熱膨張係
数がサーミスタ素体の熱膨張係数の40%以上100%
以下であることが好ましく、特に50%以上90%以下
であることが好ましい。上記40〜100%のときに
は、チップ型サーミスタの抗折強度がガラス層を設けな
いものと比べて増加することは勿論、ガラス層が未結晶
化ガラスからなるものであってその熱膨張係数が上記範
囲にあるものと比べても増加する。特に50〜90%の
ときには、抗折強度がガラス層を設けないもの及びガラ
ス層が未結晶化ガラスからなるものと比較してそれぞれ
20〜70%増加する。これに対して40〜100%の
範囲外では、ガラス層を設けないもの及びガラス層が未
結晶化ガラスからなるものと比べて抗折強度が低下す
る。 【0014】抗折強度とは、間隔をあけて配置された2
つの台にチップ型サーミスタの両端を置き、チップ型サ
ーミスタの中央部に荷重を加えたときの破壊強度をい
う。これは、チップ型サーミスタをプリント回路基板に
表面実装したときの実装機等による応力(機械的ストレ
ス)、或いははんだ等による熱や実装後の熱サイクルに
よって生じる応力歪み(熱的ストレス)にどれだけ耐え
ることができるかの目安となる。 【0015】本発明の方法で製造されたチップ型サーミ
スタの抗折強度が増加するのは、サーミスタ素体表面の
ガラス層に圧縮応力が残留するためと考えられる。即
ち、ガラスの焼成時に熱膨張していたサーミスタ素体と
ガラス層が冷えると、熱膨張係数の大きなサーミスタ素
体の方が縮み方が大きく、ガラス層が圧縮された状態と
なる。この状態のチップ型サーミスタに折曲げ力を加え
ると、折曲げの内側には圧縮応力が生じ、外側には引張
応力が生じる。サーミスタ素体とガラス層は、ともに圧
縮応力に強く引張応力に弱い特徴がある。このため、予
めガラス層により大きな圧縮応力を与えておくと、ガラ
ス層を設けないもの及びガラス層が未結晶化ガラスから
なるものに比べて、折曲げ力を加えたときにその曲げの
外側の引張応力に対してクラックが生じにくくなる。上
ガラス層の非晶質ガラスの熱膨張係数も下ガラス層の結
晶化ガラスと同様に、サーミスタ素体の熱膨張係数の4
0%以上100%以下であることが好ましく、特に50
%以上90%以下であることが好ましい。 【0016】 【作用】図3に示すように、先ずセラミック焼結シート
11の内部に複数の抵抗値調整用の内部電極23を形成
し、この焼結シート11の両面に第1及び第2ガラスペ
ーストを印刷して乾燥し更に焼成することにより、下ガ
ラス層14a及び上ガラス層14bを有するガラス層1
4を形成する。次に上記焼結シート11を所定の方向に
切断して短冊状サーミスタ素体13を作り、このサーミ
スタ素体13の両側の切断面に前記と同一の第1及び第
2ガラスペーストを順次印刷して乾燥した後に焼成して
下ガラス層14a及び上ガラス層14bを有するガラス
層14を形成する。更に上記短冊状サーミスタ素体13
を所定の方向に切断してチップ15を作り、このチップ
15の切断面を包むようにチップの両端部に、焼付け電
極層16を設けた後、めっき層18,19を設けること
により、図2に示すチップ型サーミスタ10が作られ
る。ガラス層14のうち下ガラス層14aは結晶化ガラ
スであって、この結晶化ガラスとなるガラスペーストは
従来のように無機結晶物を含まないため、印刷性が良好
で、しかも下ガラス層の形成時にガラス転移点を経て結
晶化温度に達するため、焼成後のガラス自身の緻密度合
いが良好である。 【0017】また、ガラス層14のうち上ガラス層14
bは非晶質ガラスであって下ガラス層14aを密閉する
ため、たとえ下ガラス層14aに微細な開気孔が存在し
ても、これらの開気孔は覆われ、ガラス層14の表面を
平滑にする。このためサーミスタ素体11は完全に被覆
され焼付け電極層16のみがめっき処理される。二層の
ガラス層によりめっき処理時にサーミスタ素体11への
めっき液の浸食及び素体11へのめっきの付着が防止さ
れ、サーミスタの抵抗値が所期の値に対して変動しな
い。Niめっき層18によりはんだ耐熱性が向上し、サ
ーミスタを基板にはんだ付けするときにはんだによる電
極層16の電極食われが防止する。またSn又はSn/
Pbめっき層19により端子電極12のはんだ付着性が
向上する。これらのめっき層18,19は貴金属の焼付
け電極層16の表面を被覆するため、貴金属のイオン移
動が発生しにくい。また、下ガラス層14aが結晶化ガ
ラスであるため、焼付け電極層16の形成中にガラス自
身の粘度低下が少なく、サーミスタ素体のエッジ部のガ
ラス層や、エッジ部の焼付け電極層16が消失せず、電
極層形成後のガラス層14に焼成治具等との融着跡又は
接触跡が残らない。 【0018】更に、結晶化ガラスの熱膨張係数をサーミ
スタ素体の熱膨張係数より適度に小さくすれば、作製さ
れたチップ型サーミスタのガラス層により大きな圧縮応
力が与えられ、ガラス層がないチップ型サーミスタ或い
は未結晶化ガラスのガラス層のみを有するチップ型サー
ミスタに比べて、折曲げ力を加えたときにその曲げの外
側の引張応力に対してクラックが生じにくくなる。 【0019】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、内
部に複数の抵抗値調整用の内部電極を有するセラミック
焼結シートの両面に下ガラス層及び上ガラス層からなる
ガラス層を形成し、下ガラス層を結晶化ガラスにより構
成したので、焼付け電極層形成時にガラス層が軟化して
変形したり焼成治具等に融着したりせず、また焼付け電
極層がガラス層に溶け込まないため、ガラス層や焼付け
電極層の保形性が良好になる。また下ガラス層の上に非
晶質ガラスからなる上ガラス層を形成して結晶化ガラス
の開気孔を密閉することにより、ガラス層表面が平滑で
サーミスタの見栄えが良くなる。 【0020】また二重構造のガラス層によりサーミスタ
素体が完全に保護されるので、第一に電極層を形成した
後、めっき処理するときにめっき液の浸食によるサーミ
スタの抵抗値の変化を生じない。第二にサーミスタ実装
後の高温多湿等の環境下における抵抗値の変化を生じな
い。これにより耐めっき液性及び耐候性のある信頼性の
高いチップ型サーミスタが得られる。更に熱膨張係数を
適切に選択すれば、ガラス層が未結晶化ガラスのチップ
型サーミスタより抗折強度を増加させることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a chip type thermistor suitable for a temperature compensating thermistor and a surface temperature measuring sensor of various electronic devices. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a chip thermistor surface-mounted on a printed circuit board or the like. Conventionally, this type of chip thermistor is
Electrodes containing silver-palladium as a main component are baked at both ends of the thermistor body to improve solder heat resistance, and a plating layer is provided on the surface of the baked electrode to improve solder adhesion. In order to prevent the plating from adhering to the surface of the conductive thermistor body during the plating process and changing the resistance value, the applicant of the present invention has set the softening point of the surface of the thermistor body other than the portion where the baked electrode layer is in contact with this electrode. Patent application for a chip type thermistor coated with a glass layer substantially equal to the baking temperature of the layer and having a plating layer formed on the surface of the baked electrode layer has been filed (JP-A-3-250603). In addition, the applicant has made the glass layer a glass, alumina, zirconia,
Patent application for a thermistor made of an inorganic composite material containing an inorganic crystalline material such as magnesia (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-25060).
4). [0003] However, Japanese Patent Laid-Open No. 3-2
In the thermistor disclosed in Japanese Patent No. 50604, since the glass powder and the inorganic crystal powder are difficult to uniformly mix in the paste for forming the glass layer, the paste has poor printability and the surface of the thermistor body after printing is poor. Was not smooth. In addition, bubbles are likely to remain in the inorganic composite material due to the presence of the inorganic crystal during firing of the inorganic composite material. The remaining air bubbles are liable to become open pores, and the plating solution penetrates into the open pores during the plating process in the subsequent process, erodes the thermistor body with the plating solution, and reduces the reliability of the thermistor. there were. In addition, the surface of the glass layer becomes rough after baking of the electrode layer, which impairs the appearance of the thermistor, and when used in a high-temperature and high-humidity environment, the resistance value changes depending on the degree of open pores, thereby lowering product reliability. was there. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a chip type thermistor having good shape retention of a glass layer and a baked electrode layer when the baked electrode layer is formed. Another object of the present invention is to provide a method capable of manufacturing a chip-type thermistor with a smooth glass surface and good appearance. Another object of the present invention is to provide excellent solder heat resistance and solder adhesion, no change in resistance due to plating of a baked electrode layer, and no change in resistance even in an environment such as high temperature and high humidity. It is an object of the present invention to provide a method capable of manufacturing a chip type thermistor with high reliability. Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a chip type thermistor having high strength against tensile stress caused by thermal stress. According to the first aspect of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, a ceramic green sheet for a thermistor body is thinly formed and a conductive paste is formed on the upper surface of the sheet. After forming and drying the internal electrode 23, a plurality of ceramic green sheets having the internal electrode 23 are stacked to form a sheet-like laminate, and the laminate is fired to form the ceramic sintered sheet 11, After printing and drying the first glass paste on both sides of the sintered sheet 11, the second glass paste is printed, dried and further fired to form a lower glass layer 14a made of crystallized glass having an insulating property. Forming a glass layer 14 consisting of an upper glass layer 14b made of amorphous glass having sealing and insulating properties; Cutting the ceramic sintered sheet 11 covered with the above into strips in a direction orthogonal to the row direction of the internal electrodes 23 to form a strip-shaped thermistor body 13; Forming a glass layer 14 comprising a lower glass layer 14a and an upper glass layer 14b by sequentially printing, drying and firing the same first and second glass pastes as the first and second glass pastes; The chip 15 is cut by finely cutting the strip-shaped thermistor body 13 in a direction perpendicular to the cut surfaces on both sides of the strip-shaped thermistor body 13 and along the center line in the width direction of the internal electrode 23, and then cutting the chip 15 Baking electrode layer 16, Ni plating layer 18 and Sn / P
forming a terminal electrode 12 made of a b-plated layer 19. The chip type thermistor 10 manufactured by the method of the present invention is, as shown in FIG.
An insulating glass layer 14 covering the surface of the thermistor body 11 excluding both end faces thereof;
A pair of terminal electrodes 1 provided at both ends including both end surfaces
2, 12, and these terminal electrodes 12, 12 are formed on the baked electrode layers 16 formed at both ends of the thermistor body 11.
And a Ni plating layer 18 and a Sn or Sn / Pb plating layer 19 formed on the surface of the baked electrode layer 16. Part or all of the glass layer 14 is formed of a lower glass layer 14a made of crystallized glass formed on the surface of the elementary body and an upper glass layer 14 made of amorphous glass having a sealing property formed on the lower glass layer 14a. The glass transition point of the precursor glass of the crystallized glass is in the range of 400 to 1000 ° C., and the crystallization temperature is higher than the glass transition point. Here, "precursor glass of crystallized glass" refers to glass before heat treatment for crystallizing crystallized glass. Further, as shown in FIG. 2, the chip type thermistor has a plurality of resistance adjusting internal electrodes 23 electrically connected to a pair of terminal electrodes 12 inside the thermistor element 11, as shown in FIG. The glass layer 14 is configured to cover the element body surface other than the both end surfaces. Although not shown,
The internal electrode 23 also includes a chip thermistor that is not electrically connected to the pair of terminal electrodes 12. The chip type thermistor 10 shown in FIG.
It is manufactured by the following method. As shown in FIG. 3, first, a ceramic green sheet for a thermistor body is formed extremely thinly, a conductive paste is printed on the upper surface of the sheet and dried to form internal electrodes 23 for resistance value adjustment. These green sheets are stacked to form a sheet-like laminate, and the laminate is fired to produce a sintered sheet (FIG. 3A).
The ceramic green sheet is made of Mn, Fe, Co, N
One, two or more kinds of oxide powders of metals such as i, Cu, and Al are mixed, the mixture is calcined and pulverized, and an organic binder is added and mixed to form a thin rectangular parallelepiped. After calcination and pulverization of the mixture of metal oxides, an organic binder and a solvent were added and kneaded to prepare a slurry, and this slurry was formed into a film by a doctor blade method and dried to form a ceramic green sheet. Is also good. Next, glass layers 14 are formed on both sides of the ceramic sintered sheet 11. This glass layer 14 is formed by first printing and drying the first glass paste, then printing and drying the second glass paste, and then firing, so that the glass layer 14 is formed of crystallized glass having an insulating property. It is composed of a glass layer 14a and an upper glass layer 14b formed of amorphous glass having a sealing property and an insulating property (FIG. 3B). Next, the ceramic sintered sheet 11 having both surfaces covered with the glass layer 14 is cut into strips in a direction orthogonal to the column direction of the internal electrodes 23 using a dicing saw such as a cutting machine with a diamond blade ( FIG.
(C)) The same first and second glass pastes as described above are sequentially printed on the cut surfaces on both sides of the strip-shaped thermistor body 13, dried, and then fired to form the lower glass layer 14a and the upper glass layer 14b. Forming a glass layer 14 (FIG. 3)
(D)). Next, the strip-shaped thermistor element body 13 is finely cut in a direction perpendicular to the cut surface and along the center line in the width direction of the internal electrode 23 to form a chip 15 (FIG. 3).
(E)). A conductive paste containing a noble metal powder and an inorganic binder is applied to both ends of the chip so as to surround the cut surface of the chip 15 and fired to form an electrode layer. Further, a chip type having the baked electrode layer 16 as a base electrode layer, a Ni plating layer and a Sn / Pb plating layer 19 formed on the surface thereof, and a terminal electrode 12 composed of a baked electrode layer, a Ni plating layer and a Sn / Pb plating layer. A thermistor 10 is obtained (FIGS. 1, 2 and 3 (f)). The above-described glass layer 14 will be described in detail. This glass layer is partially or entirely composed of two layers, a lower glass layer and an upper glass layer. The lower glass layer is made of crystallized glass formed on the ceramic body, and the upper glass layer is made of hermetically sealed amorphous glass formed on the lower glass layer. The lower glass layer is printed or coated with a glass paste described later, dried, and then baked to form a glass paste.
It is formed to a thickness of about 20 μm. When the lower glass layer is partially crystallized glass, the crystallization ratio is required to be 10% or more to achieve the object of the present invention. Here, the crystallized glass is a glass ceramic produced by firing uniform amorphous glass in the vicinity of its softening point in accordance with a controlled schedule to change into a collection of fine crystals. In order to obtain crystallized glass, an amorphous glass powder (raw glass powder) contained in a glass paste is selected and compounded so as to be crystallizable, and the glass contained in the glass paste is crystallized. It is necessary to bake the dried paste under a predetermined temperature condition. The precursor glass of the crystallized glass has a glass transition point in the range of 400 to 1000 ° C. and a crystallization temperature of the glass so that the density of the lower glass layer after firing the glass paste becomes good. It must be higher than the transition point. The range of the glass transition point is determined in consideration of the firing temperature of the electrode layer. When Ag is used for this electrode layer, the sintering temperature is 600 to 850 ° C., and when the glass transition point is significantly lower than that temperature, for example, when the glass transition point of the precursor glass of the crystallized glass is less than 400 ° C. May have a crystallization temperature lower than 600 ° C., and the crystallized glass may be deteriorated during firing of the electrode layer. When the glass transition point of the precursor glass exceeds 1000 ° C., the crystallization temperature becomes higher than 1000 ° C., and the thermistor element may be deteriorated. On the other hand, the upper glass layer needs to be selected and blended so that the amorphous glass powder (raw glass powder) contained in the glass paste does not crystallize under the above-described firing conditions for the lower glass layer. It is. The upper glass layer is formed to a thickness of about 5 to 20 μm by printing or applying and drying a glass paste containing such a raw material glass powder, followed by firing. In order to achieve the object of the present invention, the crystallization ratio of the lower glass layer is 10% or less, and it is necessary to seal the lower glass layer. The crystallized glass of the lower glass layer has a coefficient of thermal expansion of 40% to 100% of the coefficient of thermal expansion of the thermistor body.
Or less, particularly preferably 50% or more and 90% or less. In the case of the above 40 to 100%, the bending strength of the chip type thermistor is increased as compared with the case where the glass layer is not provided, and the glass layer is made of uncrystallized glass and the coefficient of thermal expansion is It also increases compared to those in the range. In particular, when it is 50 to 90%, the bending strength is increased by 20 to 70%, respectively, as compared with those without the glass layer and those with the glass layer made of uncrystallized glass. On the other hand, if it is outside the range of 40 to 100%, the transverse rupture strength is reduced as compared with those without the glass layer and those with the glass layer made of uncrystallized glass. The transverse rupture strength is defined as 2
This refers to the breaking strength when both ends of a chip thermistor are placed on a single table and a load is applied to the center of the chip thermistor. This is due to the stress (mechanical stress) caused by the mounting machine when the chip-type thermistor is surface-mounted on a printed circuit board, or the stress distortion (thermal stress) caused by heat due to solder or the thermal cycle after mounting. It is a measure of whether you can endure. The increase in the bending strength of the chip type thermistor manufactured by the method of the present invention is considered to be due to the residual compressive stress in the glass layer on the thermistor body surface. That is, when the thermistor element and the glass layer that have been thermally expanded at the time of firing the glass are cooled, the thermistor element having a larger thermal expansion coefficient shrinks more, and the glass layer is in a compressed state. When a bending force is applied to the chip-type thermistor in this state, a compressive stress is generated inside the bend and a tensile stress is generated outside the bend. Both the thermistor body and the glass layer are characterized by being strong in compressive stress and weak in tensile stress. For this reason, if a larger compressive stress is applied to the glass layer in advance, compared to the case where the glass layer is not provided and the case where the glass layer is made of non-crystallized glass, when the bending force is applied, the outside of the bending is reduced. Cracks are less likely to occur due to tensile stress. Like the crystallized glass of the lower glass layer, the thermal expansion coefficient of the amorphous glass of the upper glass layer is 4 times the thermal expansion coefficient of the thermistor body.
It is preferably 0% or more and 100% or less, especially 50% or less.
% Or more and 90% or less. As shown in FIG. 3, first, a plurality of internal electrodes 23 for adjusting a resistance value are formed inside a ceramic sintered sheet 11, and first and second glass sheets are formed on both surfaces of the sintered sheet 11. The paste is printed, dried and further baked to form a glass layer 1 having a lower glass layer 14a and an upper glass layer 14b.
4 is formed. Next, the sintered sheet 11 is cut in a predetermined direction to form a strip-shaped thermistor body 13, and the same first and second glass pastes as described above are sequentially printed on cut surfaces on both sides of the thermistor body 13. After drying and firing, a glass layer 14 having a lower glass layer 14a and an upper glass layer 14b is formed. Furthermore, the strip-shaped thermistor body 13
Is cut in a predetermined direction to form a chip 15, and after baking electrode layers 16 are provided on both ends of the chip so as to wrap the cut surface of the chip 15, plating layers 18 and 19 are provided. The chip thermistor 10 shown is made. The lower glass layer 14a of the glass layer 14 is crystallized glass, and since the glass paste to be the crystallized glass does not contain an inorganic crystal as in the related art, the printability is good and the lower glass layer is formed. Since the crystallization temperature is reached sometimes through the glass transition point, the density of the glass itself after firing is good. The upper glass layer 14 of the glass layers 14
Since b is an amorphous glass and seals the lower glass layer 14a, even if there are fine open pores in the lower glass layer 14a, these open pores are covered and the surface of the glass layer 14 is smoothed. I do. Therefore, the thermistor body 11 is completely covered, and only the baked electrode layer 16 is plated. The two glass layers prevent erosion of the plating solution on the thermistor body 11 and adhesion of the plating to the body 11 during the plating process, and the resistance value of the thermistor does not fluctuate from the expected value. The Ni plating layer 18 improves the solder heat resistance, and prevents the electrode layer 16 from being eroded by the solder when the thermistor is soldered to the substrate. In addition, Sn or Sn /
The Pb plating layer 19 improves the solder adhesion of the terminal electrode 12. Since these plating layers 18 and 19 cover the surface of the baked electrode layer 16 of the noble metal, ion migration of the noble metal hardly occurs. In addition, since the lower glass layer 14a is crystallized glass, the viscosity of the glass itself is less reduced during the formation of the baked electrode layer 16, and the glass layer at the edge of the thermistor body and the baked electrode layer 16 at the edge disappear. No trace of fusion or contact with the firing jig or the like remains on the glass layer 14 after the formation of the electrode layer. Furthermore, if the coefficient of thermal expansion of the crystallized glass is made appropriately smaller than the coefficient of thermal expansion of the thermistor body, a larger compressive stress is given to the glass layer of the manufactured chip-type thermistor, and the chip-type thermistor has no glass layer. Compared to a thermistor or a chip-type thermistor having only a glass layer of uncrystallized glass, cracks are less likely to occur when a bending force is applied to tensile stress outside the bending. As described above, according to the present invention, a glass comprising a lower glass layer and an upper glass layer on both sides of a ceramic sintered sheet having a plurality of internal electrodes for adjusting a resistance value inside. Since the lower glass layer was made of crystallized glass, the glass layer was not softened and deformed during the formation of the baked electrode layer and did not fuse to a firing jig or the like. Since it does not dissolve into the glass layer, the shape retention of the glass layer and the baked electrode layer is improved. By forming an upper glass layer made of amorphous glass on the lower glass layer and sealing the open pores of the crystallized glass, the surface of the glass layer is smooth and the appearance of the thermistor is improved. Further, since the thermistor body is completely protected by the double-layered glass layer, first, after the electrode layer is formed, the resistance value of the thermistor changes due to erosion of the plating solution during plating. Absent. Second, the resistance value does not change in an environment such as high temperature and high humidity after mounting the thermistor. As a result, a highly reliable chip thermistor having plating solution resistance and weather resistance can be obtained. Further, by appropriately selecting the coefficient of thermal expansion, the glass layer can have a higher bending strength than the chip thermistor made of uncrystallized glass.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のチップ型サーミスタの外観斜視図。 【図2】図1のA−A線断面図。 【図3】図1のチップ型サーミスタの製造工程を説明す
る図。 【符号の説明】 10 チップ型サーミスタ 11 サーミスタ素体 12 端子電極 14 ガラス層 14a 下ガラス層 14b 上ガラス層 16 焼付け電極層 18 Niめっき層 19 Sn/Pbめっき層 23 抵抗値調整用内部電極
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external perspective view of a chip thermistor of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the chip thermistor of FIG. 1; DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Chip type thermistor 11 Thermistor element 12 Terminal electrode 14 Glass layer 14a Lower glass layer 14b Upper glass layer 16 Baked electrode layer 18 Ni plating layer 19 Sn / Pb plating layer 23 Internal electrode for resistance value adjustment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 良彦 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内 (72)発明者 片岡 秀人 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内 (72)発明者 越村 正己 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内 Fターム(参考) 5E034 BA09 BB06 DA07 DB04 DC01 DE01 DE07    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Yoshihiko Ishikawa             3270 Yokoze, Yokoze, Yokoze-cho, Chichibu-gun, Saitama             Ryo Materials Co., Ltd. Ceramics Laboratory             Inside (72) Inventor Hideto Kataoka             3270 Yokoze, Yokoze, Yokoze-cho, Chichibu-gun, Saitama             Ryo Materials Co., Ltd. Ceramics Laboratory             Inside (72) Inventor Masaki Koshimura             3270 Yokoze, Yokoze, Yokoze-cho, Chichibu-gun, Saitama             Ryo Materials Co., Ltd. Ceramics Laboratory             Inside F term (reference) 5E034 BA09 BB06 DA07 DB04 DC01                       DE01 DE07

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 サーミスタ素体用のセラミックグリーン
シートを薄く成形しこのシート上面に導電性ペーストを
印刷し乾燥して内部電極(23)を形成した後に前記内部電
極(23)を有する前記セラミックグリーンシートを複数枚
積み重ねてシート状の積層体にしこの積層体を焼成して
セラミック焼結シート(11)を作る工程と、 前記セラミック焼結シート(11)の両面に第1ガラスペー
ストを印刷して乾燥した後に第2ガラスペーストを印刷
して乾燥し更に焼成することにより絶縁性を有する結晶
化ガラスにて形成された下ガラス層(14a)と密閉性及び
絶縁性を有する非晶質ガラスにて形成された上ガラス層
(14b)とからなるガラス層(14)を形成する工程と、 両面が前記ガラス層(14)で被覆された前記セラミック焼
結シート(11)を前記内部電極(23)の列方向と直交する方
向に短冊状に切断して短冊状サーミスタ素体(13)を作る
工程と、 前記短冊状サーミスタ素体(13)の両側の切断面に前記第
1及び第2ガラスペーストと同一の第1及び第2ガラス
ペーストを順次印刷して乾燥した後に焼成して下ガラス
層(14a)及び上ガラス層(14b)からなるガラス層(14)を形
成する工程と、 前記短冊状サーミスタ素体(13)の両側の切断面と垂直な
方向にかつ前記内部電極(23)の幅方向の中心線に沿って
前記短冊状サーミスタ素体(13)を細かく切断してチップ
(15)を作った後にこのチップ(15)の切断面を包むように
チップ(15)の両端部に焼付け電極層(16),Niめっき層
(18)及びSn/Pbめっき層(19)からなる端子電極(12)
を形成する工程とを含むチップ型サーミスタの製造方
法。
Claims 1. A ceramic green sheet for a thermistor body is thinly formed, a conductive paste is printed on the upper surface of the sheet, dried to form an internal electrode (23), and then the internal electrode (23) is formed. A) stacking a plurality of the ceramic green sheets having a) to form a sheet-like laminate, and firing the laminate to produce a ceramic sintered sheet (11); After printing and drying the glass paste, the second glass paste is printed, dried and further baked to have a sealing and insulating property with the lower glass layer (14a) formed of crystallized glass having insulating properties. Upper glass layer made of amorphous glass
(14b) forming a glass layer (14), and the ceramic sintered sheet (11), both surfaces of which are covered with the glass layer (14), are orthogonal to the row direction of the internal electrodes (23). Forming a strip-shaped thermistor element body (13) by cutting the strip-shaped thermistor element body (13) in the direction; and forming the same first and second glass pastes on the cut surfaces on both sides of the strip-shaped thermistor element body (13). A step of forming a glass layer (14) composed of a lower glass layer (14a) and an upper glass layer (14b) by sequentially printing and drying the second glass paste, followed by firing, and the strip-shaped thermistor body (13) The strip thermistor body (13) is finely cut in a direction perpendicular to the cut surfaces on both sides of the inner electrode and along the center line in the width direction of the internal electrode (23).
After making (15), bake electrode layer (16), Ni plating layer on both ends of chip (15) so as to wrap the cut surface of chip (15)
Terminal electrode (12) consisting of (18) and Sn / Pb plating layer (19)
Forming a chip-type thermistor.
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