JP2012182260A - Thermistor element and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車関係等の温度計測に用いられるサーミスタ素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a thermistor element used for temperature measurement such as in automobiles and a method for manufacturing the thermistor element.
一般に、自動車エンジン周りの触媒温度や排気系温度等を計測する温度センサとして、サーミスタ温度センサが採用されている。このサーミスタ温度センサに用いられるサーミスタ素子は、例えば、上記自動車関連技術、情報機器、通信機器、医療用機器、住宅設備機器等の温度センサとして利用され、大きな負の温度係数を有する酸化物半導体の焼結体の素子を用いている。 Generally, a thermistor temperature sensor is employed as a temperature sensor for measuring the catalyst temperature around the automobile engine, the exhaust system temperature, and the like. The thermistor element used in this thermistor temperature sensor is, for example, used as a temperature sensor for the above-mentioned automobile-related technology, information equipment, communication equipment, medical equipment, housing equipment, etc., and is an oxide semiconductor having a large negative temperature coefficient. A sintered element is used.
近年、低温から高温までの幅広い温度領域で測定可能なワイドレンジサーミスタ素子の要求が増えている。このようなサーミスタ素子の一般的な形としてサーミスタウェハに端子電極を塗布形成し、そのウェハを切断しフレーク素子にした後、一対の端子電極にリード線を接合させ、サーミスタチップ部を絶縁被覆層でモールドするサーミスタ素子が使われている。 In recent years, there has been an increasing demand for a wide range thermistor element capable of measuring in a wide temperature range from low temperature to high temperature. As a general form of such a thermistor element, a terminal electrode is applied and formed on a thermistor wafer, the wafer is cut into a flake element, and then a lead wire is joined to the pair of terminal electrodes, and the thermistor chip portion is formed as an insulating coating layer. A thermistor element is used.
電極線であるリード線との接合にあたっては、電極ペーストで固定することなどが主流であり、固着強度が弱いという問題があった。一方、固着強度向上が見込める代替接合技術としてレーザ溶接が候補となるが、レーザ溶接を用いてリード線と端子電極付きサーミスタとを直接接合するにあたり、単純にサーミスタフレーク上に電極膜を形成して端子電極とし、リード線を接合するとサーミスタ部分まで溶かす場合があり、その場合にはサーミスタ特性が変化してしまうなどの問題が発生した。 In joining to the lead wire which is an electrode wire, fixing with an electrode paste is the mainstream, and there is a problem that the fixing strength is weak. On the other hand, laser welding is a candidate as an alternative joining technology that can improve the bonding strength, but when joining the lead wire and the thermistor with terminal electrode directly using laser welding, an electrode film is simply formed on the thermistor flake. When the lead wire is joined as the terminal electrode, the thermistor part may be melted. In this case, the thermistor characteristics may change.
これを回避する技術としては、従来、サーミスタ以外の部分にレーザ溶接を用いてリード線を接合するといった方法が提案されている。例えば、特許文献1には、電極膜上にバンプを形成し、そのバンプに引出線(リード線)をレーザ溶接した薄膜温度センサが提案されている。また、特許文献2には、リード線が、厚く成膜されたNiめっき層の途中までレーザ溶接された薄膜温度センサが提案されている。
As a technique for avoiding this, a method has been proposed in which a lead wire is joined to a portion other than the thermistor using laser welding. For example, Patent Document 1 proposes a thin film temperature sensor in which a bump is formed on an electrode film and a lead wire (lead wire) is laser-welded to the bump.
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、薄膜サーミスタ技術を用いる場合、サーミスタ薄膜や電極のパターン形成などが必要であり、製造工程が煩雑になってしまう不都合がある。また、単純に熱影響を回避するために電極層を厚くするなどの対策は有効であるが、熱影響を回避するために電極を一様に厚くした場合には、フレーク素子などに加工する際に切断工程で電極がはがれるおそれもあり、歩留まりが低下する可能性がある。
The following problems remain in the conventional technology.
That is, when the thin film thermistor technology is used, it is necessary to form a thermistor thin film or an electrode pattern, and there is a disadvantage that the manufacturing process becomes complicated. While measures such as simply increasing the thickness of the electrode layer to avoid thermal effects are effective, if the electrodes are uniformly thickened to avoid thermal effects, they may be processed into flake elements. In addition, there is a possibility that the electrode may be peeled off during the cutting process, which may reduce the yield.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、簡易な製造工程で作製可能であると共に薄い電極であってもレーザ溶接の直接の熱影響を回避でき、所望のサーミスタ特性が得られるサーミスタ素子およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can be manufactured by a simple manufacturing process and can avoid the direct thermal effect of laser welding even with a thin electrode, and can obtain desired thermistor characteristics. An object is to provide an element and a method for manufacturing the element.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明のサーミスタ素子は、チップ状のサーミスタ用金属酸化物焼結体と、該サーミスタ用金属酸化物焼結体の両端に形成された一対の端子電極と、一対の前記端子電極に接合された一対のリード線とを備え、前記サーミスタ用金属酸化物焼結体に絶縁体部が接合されていると共に、前記一対の端子電極が前記絶縁体部上まで延在して形成され、前記リード線が、前記端子電極のうち前記絶縁体部の直上部分でレーザ溶接されていることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the thermistor element of the first invention is a chip-like metal oxide sintered body for a thermistor, a pair of terminal electrodes formed at both ends of the metal oxide sintered body for the thermistor, and a pair of the terminal electrodes. A pair of lead wires joined to each other, an insulator portion joined to the metal oxide sintered body for the thermistor, and the pair of terminal electrodes extending to the insulator portion. The lead wire is laser-welded at a portion directly above the insulator portion of the terminal electrode.
このサーミスタ素子では、サーミスタ用金属酸化物焼結体に絶縁体部が接合されていると共に、一対の端子電極が絶縁体部上まで延在して形成され、リード線が、端子電極のうち絶縁体部の直上部分でレーザ溶接されているので、レーザ溶接箇所がサーミスタ用金属酸化物焼結体の直上からずらしたダミー部である絶縁体部の直上になることで、電極が薄い場合であってもサーミスタ用金属酸化物焼結体への直接の熱影響を回避できる。また、互いに接合されたチップ状のサーミスタ用金属酸化物焼結体と絶縁体部とに端子電極を形成するので、薄膜サーミスタ技術のような複数のパターン形成工程が不要である。 In this thermistor element, the insulator part is joined to the metal oxide sintered body for the thermistor, and a pair of terminal electrodes are formed to extend over the insulator part, and the lead wires are insulated from the terminal electrodes. Since the laser welding is performed directly above the body part, the laser welding point is directly above the insulator part, which is a dummy part shifted from directly above the metal oxide sintered body for the thermistor. However, the direct thermal influence on the metal oxide sintered body for the thermistor can be avoided. In addition, since the terminal electrodes are formed on the chip-like metal oxide sintered body for thermistor and the insulator portion joined to each other, a plurality of pattern forming steps as in the thin film thermistor technique are unnecessary.
また、第2の発明のサーミスタ素子は、第1の発明において、前記絶縁体部が、前記サーミスタ用金属酸化物焼結体に含有された絶縁性酸化物で形成されていることを特徴とする。
すなわち、このサーミスタ素子では、絶縁体部が、サーミスタ用金属酸化物焼結体に含有された絶縁性酸化物で形成されているので、サーミスタ用金属酸化物焼結体と絶縁体部とが互いに共通する絶縁性酸化物を含有することで良好な接合性を得ることができる。
The thermistor element of the second invention is characterized in that, in the first invention, the insulator part is formed of an insulating oxide contained in the metal oxide sintered body for the thermistor. .
That is, in this thermistor element, since the insulator portion is formed of an insulating oxide contained in the metal oxide sintered body for the thermistor, the metal oxide sintered body for the thermistor and the insulator portion are mutually connected. Good jointability can be obtained by containing a common insulating oxide.
さらに、第3の発明のサーミスタ素子は、第2の発明において、前記サーミスタ用金属酸化物焼結体が、一般式:(1−z)(Y1−yLay)(Cr1−xMnx)O3+zY2O3(ただし、0.0≦x≦1.0、0.0≦y≦1.0、0<z≦0.8)で示されるものであり、前記絶縁体部が、Y2O3で形成されていることを特徴とする。
このサーミスタ素子では、サーミスタ用金属酸化物焼結体が、一般式:(1−z)(Y1−yLay)(Cr1−xMnx)O3+zY2O3(ただし、0.0≦x≦1.0、0.0≦y≦1.0、0<z≦0.8)で示されるものであるので、Cr,Mn系ペロブスカイト型酸化物としてAサイトにLaが配され、抵抗値変化に影響を及ぼす原因であるペロブスカイト型酸化物への酸素の出入りが少なくなると共に、絶縁体材料として添加されたY2O3により、抵抗値変化率を抑制することができる。
Furthermore, in the thermistor element of the third invention, in the second invention, the metal oxide sintered body for the thermistor has the general formula: (1-z) (Y 1-y La y ) (Cr 1-x Mn x ) O 3 + zY 2 O 3 (where 0.0 ≦ x ≦ 1.0, 0.0 ≦ y ≦ 1.0, 0 <z ≦ 0.8), and the insulator portion Is made of Y 2 O 3 .
In this thermistor element, the metal oxide sintered body for the thermistor has the general formula: (1-z) (Y 1-y La y ) (Cr 1-x Mn x ) O 3 + zY 2 O 3 0 ≦ x ≦ 1.0, 0.0 ≦ y ≦ 1.0, 0 <z ≦ 0.8), so that La is arranged at the A site as a Cr, Mn-based perovskite oxide. In addition, the entry / exit of oxygen to / from the perovskite oxide, which is a factor affecting the change in resistance value, is reduced, and the rate of change in resistance value can be suppressed by Y 2 O 3 added as an insulator material.
第4の発明のサーミスタ素子の製造方法は、第1から第3の発明のいずれかのサーミスタ素子を製造する方法であって、前記サーミスタ用金属酸化物焼結体となるサーミスタ原料粉末を含むスラリーで第1グリーンシートを成形する工程と、前記絶縁体部となる絶縁性原料粉末を含むスラリーで第2グリーンシートを成形する工程と、前記第1グリーンシートと前記第2グリーンシートとを積層して密着させ積層グリーンシートを作製する工程と、前記積層グリーンシートを焼成してサーミスタ層と絶縁体層とからなる積層焼結板とする工程と、前記積層焼結板を短冊状に切断して短冊状積層体とする工程と、前記短冊状積層体の切断面に端子電極となる電極層を形成する工程と、前記短冊状積層体を切断して両端に前記端子電極が形成されたチップ状積層体とする工程と、前記チップ状積層体の端子電極のうち前記絶縁体層の直上部分にリード線を配置した状態で該リード線上にレーザ光を照射して前記リード線と前記端子電極とをレーザ溶接で接合する工程とを有していることを特徴とする。 A method for producing a thermistor element according to a fourth invention is a method for producing the thermistor element according to any one of the first to third inventions, and comprises a thermistor raw material powder that becomes the metal oxide sintered body for the thermistor. Forming the first green sheet, laminating the second green sheet with a slurry containing an insulating raw material powder serving as the insulator, and laminating the first green sheet and the second green sheet. A laminated green sheet, a step of firing the laminated green sheet to form a laminated sintered plate comprising a thermistor layer and an insulator layer, and cutting the laminated sintered plate into strips A step of forming a strip-shaped laminate, a step of forming an electrode layer serving as a terminal electrode on a cut surface of the strip-shaped laminate, and the terminal electrode is formed at both ends by cutting the strip-shaped stack. A step of forming a chip-like laminate, and a lead wire and the terminal by irradiating the lead wire with a laser beam in a state where the lead wire is arranged in a portion directly above the insulator layer among the terminal electrodes of the chip-like laminate. And a step of joining the electrodes by laser welding.
すなわち、このサーミスタ素子の製造方法では、チップ状積層体の端子電極のうち絶縁体層の直上部分にリード線を配置した状態で該リード線上にレーザ光を照射してリード線と端子電極とをレーザ溶接で接合するので、端子電極が薄い場合であってもレーザ溶接の直接の熱影響は溶接箇所直下の絶縁体部のみに及んでサーミスタ用金属酸化物焼結体への熱影響を回避することができる。また、サーミスタ用金属酸化物焼結体となる第1グリーンシートと絶縁体部となる第2グリーンシートとを積層して密着させ積層グリーンシートとし、これを焼成するので、サーミスタ用金属酸化物焼結体と絶縁体部とを容易に積層および接合することができると共にそれぞれの厚さを高精度に制御することができ、高い生産性を得ることができる。 That is, in this method of manufacturing the thermistor element, a lead wire is irradiated on the lead wire in a state where the lead wire is disposed immediately above the insulator layer in the terminal electrode of the chip-shaped laminate, and the lead wire and the terminal electrode are connected. Since it is joined by laser welding, even if the terminal electrode is thin, the direct thermal effect of laser welding extends only to the insulator part directly under the welding location, and avoids the thermal effect on the metal oxide sintered body for the thermistor. be able to. In addition, the first green sheet as the metal oxide sintered body for the thermistor and the second green sheet as the insulator are laminated and adhered to form a laminated green sheet, which is fired. The bonded body and the insulator portion can be easily laminated and bonded, and the thickness of each can be controlled with high accuracy, so that high productivity can be obtained.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るサーミスタ素子およびその製造方法によれば、サーミスタ用金属酸化物焼結体に絶縁体部が接合されると共に、一対の端子電極が絶縁体部上まで延在して形成され、リード線が、端子電極のうち絶縁体部の直上部分でレーザ溶接されるので、電極が薄い場合であってもサーミスタ用金属酸化物焼結体への直接の熱影響を回避でき、所望のサーミスタ特性を得ることができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the thermistor element and the manufacturing method thereof according to the present invention, the insulator part is joined to the metal oxide sintered body for the thermistor, and the pair of terminal electrodes extend to the insulator part. Because the lead wire is laser welded at the portion directly above the insulator portion of the terminal electrode, even if the electrode is thin, the direct thermal effect on the metal oxide sintered body for the thermistor can be avoided, and the desired Thermistor characteristics can be obtained.
以下、本発明に係るサーミスタ素子およびその製造方法の一実施形態を、図1および図2を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of a thermistor element and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings used for the following description, the scale is appropriately changed to make each member recognizable or easily recognizable.
本実施形態のサーミスタ素子1は、図1に示すように、チップ状のサーミスタ用金属酸化物焼結体2と、該サーミスタ用金属酸化物焼結体2の両端に形成された一対の端子電極3と、一対の端子電極3に接合された一対のリード線4とを備え、サーミスタ用金属酸化物焼結体2に絶縁体部5が接合されていると共に、一対の端子電極3が絶縁体部5上まで延在して形成されている。
また、このサーミスタ素子1は、リード線4が、端子電極3のうち絶縁体部5の直上部分でレーザ溶接されている。
As shown in FIG. 1, the thermistor element 1 of the present embodiment includes a chip-like metal oxide sintered
Further, in the thermistor element 1, the
上記サーミスタ用金属酸化物焼結体2は、La(Cr,Mn)O3+Y2O3であり、一般式:(1−z)(Y1−yLay)(Cr1−xMnx)O3+zY2O3(ただし、0.0≦x≦1.0、0.0≦y≦1.0、0<z≦0.8)で示されるものが採用される。例えば、サーミスタ用金属酸化物焼結体2は、La(Cr0.5Mn0.5)O3を50mol%とY2O3を50mol%とを混合焼結したものである。
The metal oxide sintered
上記絶縁体部5は、Y2O3で形成されている。すなわち、上記絶縁体部5は、サーミスタ用金属酸化物焼結体2に含有された絶縁性酸化物で形成されている。この絶縁体部5は、サーミスタ用金属酸化物焼結体2に比べて十分に抵抗値が大きい絶縁性材料で形成されている。
これらサーミスタ用金属酸化物焼結体2と絶縁体部5とは、フレーク型サーミスタチップとしてチップ状積層体6を構成している。このチップ状積層体6は、6面を有するチップ状(チップ状にはブロック状も含む)とされている。
The
The metal oxide sintered
なお、サーミスタ用金属酸化物焼結体2が、一般式:(1−z)(Y1−yLay)(Cr1−xMnx)O3+zY2O3(ただし、0.0≦x≦1.0、0.0≦y≦1.0、0<z≦0.8)で示されるものであるので、Cr,Mn系ペロブスカイト型酸化物としてAサイトにLaが配され、抵抗値変化に影響を及ぼす原因であるペロブスカイト型酸化物への酸素の出入りが少なくなると共に、絶縁体材料として添加されたY2O3により、抵抗値変化率を抑制することができる。
The metal oxide sintered
また、サーミスタ素子1の電気特性を示すパラメータであるB定数は、一般式:(1−z)(Y1−yLay)(Cr1−xMnx)O3+zY2O3のx,y,z量を変えることによって調整する。ただし、例えば、B定数が小さくなると、抵抗値も小さくなるので、形状を変えて抵抗調節できない場合は、絶縁体材料を混合焼結し、抵抗値を上げる必要がある。本実施形態では、絶縁体材料をY2O3とするが、これを他の絶縁体材料、例えば、ZrO2,MgO,Al2O3,CeO2に変更しても構わない。その場合、絶縁体部5を構成する絶縁体材料も同様の材料に変更することが好ましい。
The B constant, which is a parameter indicating the electrical characteristics of the thermistor element 1, is represented by the general formula: (1-z) (Y 1-y La y ) (Cr 1-x Mn x ) O 3 + zY 2 O 3 x, Adjust by changing the amount of y and z. However, for example, as the B constant decreases, the resistance value also decreases. Therefore, if the resistance cannot be adjusted by changing the shape, it is necessary to mix and sinter the insulator material to increase the resistance value. In this embodiment, the insulator material is Y 2 O 3 , but this may be changed to another insulator material, for example, ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , or CeO 2 . In that case, it is preferable to change the insulator material which comprises the
上記リード線4は、電極線であって、ジュメット線(銅被覆ニッケル鋼線)、Pt線又はPtにRhが含有されている線、PtにIrが含有されている線等が採用される。
上記端子電極3としては、例えばAg電極などが採用される。
なお、サーミスタ用金属酸化物焼結体2と絶縁体部5との端子電極3が形成されていない表面は、保護ガラス膜7で覆うことが好ましい。また、チップ状積層体6の周囲は、ガラス等の絶縁被覆材8で被覆されている。
The
As the
The surface of the thermistor metal oxide sintered
次に、本実施形態のサーミスタ素子1の製造方法について、図2を参照して説明する。 Next, the manufacturing method of the thermistor element 1 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
本実施形態のサーミスタ素子1の製造方法は、図2に示すように、サーミスタ用金属酸化物焼結体2となるサーミスタ原料粉末を含むスラリーで第1グリーンシート11を成形する工程と、絶縁体部5となる絶縁性原料粉末を含むスラリーで第2グリーンシート12を成形する工程と、第1グリーンシート11と第2グリーンシート12とを積層して密着させ積層グリーンシート13を作製する工程と、積層グリーンシート13を焼成してサーミスタ層14と絶縁体層15とからなる積層焼結板16とする工程と、積層焼結板16を短冊状に切断して短冊状積層体17とする工程と、短冊状積層体17の切断面に端子電極3となる電極層18を形成する工程と、短冊状積層体17を切断して両端に端子電極3が形成されたチップ状積層体6とする工程と、チップ状積層体6の端子電極3のうち絶縁体層15の直上部分にリード線4を配置した状態で該リード線4上にレーザ光Lを照射してリード線4と端子電極3とをレーザ溶接で接合する工程とを有している。
As shown in FIG. 2, the method for manufacturing the thermistor element 1 of the present embodiment includes a step of forming the first
本製造方法をより具体的に以下に説明する。まず、サーミスタ原料粉末として、例えばLa2O3、Y2O3、Cr2O3、MnO2粉末をmol比で25:25:12.5:12.5の比率で秤量後、ボールミルに入れ、Zrボールと純水とを適量入れて約24時間混合を行う。取り出して乾燥させた後、1300℃で5hrにて焼成し、La(Cr0.5Mn0.5)O3+Y2O3仮焼粉を得る。
This production method will be described more specifically below. First, as the thermistor raw material powder, for example, La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , and MnO 2 powder are weighed at a molar ratio of 25: 25: 12.5: 12.5 and then put into a ball mill. Then, an appropriate amount of Zr balls and pure water are added and mixed for about 24 hours. After drying removed, it was fired at 5hr at 1300 ° C., to obtain a La (Cr 0.5 Mn 0.5) O 3 + Y 2
その後、Zrボールと純水とを用いてLa(Cr0.5Mn0.5)O3+Y2O3仮焼粉を粉砕した後、乾燥させる。このようにして得られた混合原料粉に、PVB,溶剤,分散剤および可塑剤を加えてボールミルで混合してスラリーを作製する。このスラリーをドクターブレード法により、図2の(a)に示すように、300μm厚の第1グリーンシート11に成形する。また、ダミー層である絶縁体層15の原料としてY2O3粉末を前述の工程と同様にして第2グリーンシート12を成形する。
Thereafter, La (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 + Y 2 O 3 calcined powder is pulverized using Zr balls and pure water and then dried. PVB, a solvent, a dispersant, and a plasticizer are added to the mixed raw material powder obtained in this way, and mixed with a ball mill to prepare a slurry. This slurry is formed into a first
次に、図2の(b)に示すように、第1グリーンシート11と第2グリーンシート12とを熱圧着プレスにて積層し、密着させた後、ISP(熱間静水圧プレス)で処理して積層グリーンシート13を得る。さらに、この積層グリーンシート13を50×50mm角に切断し、脱バインダー処理を行った後、1600℃で5時間焼成を行ってサーミスタ層14と絶縁体層15とからなる積層焼結板16を形成する。その後、積層焼結板16の両面を100μm程度研磨し、平坦に加工する。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the first
その後、図2の(c)に示すように、積層焼結板16の両面に保護ガラスを印刷して乾燥後、850℃で焼付けを行い保護ガラス膜7を形成する。さらに、ダイシングマシーンで幅0.3mmの積層焼結板16を短冊状に切り出し、短冊状積層体17を作製する。次に、図2の(d)に示すように、短冊状積層体17の切断面であるサーミスタ用金属酸化物焼結体2と絶縁体部5とが露出している2面にAgペーストを塗布して乾燥させ、850℃で焼成を行って端子電極3となる電極層18を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the
次に、先ほど切断した方向とは垂直にダイシングマシーンで短冊状積層体17を切断し、図2の(e)に示すように、フレーク型サーミスタチップであるチップ状積層体6を作製する。
このチップ状積層体6にリード線4を接続するため、まず、ジュメット線であるリード線4を絶縁体部5の直上に配置し、Auペーストを用いて仮固定し乾燥を行う。
Next, the strip-
In order to connect the
この状態で絶縁体部5の中央部とリード線4と照射するレーザ光Lとが直線上に並ぶように配置し、図2の(f)に示すように、レーザ溶接を行う。このようにしてチップ状積層体6にリード線4が溶接される。なお、さらに耐環境性を向上させるために、周囲をガラス等の絶縁被覆材8で被覆することで、サーミスタ素子1が作製される。
作製されたサーミスタ素子1は、端子電極3とリード線4との接合が強固なままであると共に、図1中の二点鎖線で示すように、レーザ照射による熱影響はサーミスタ特性に影響のない絶縁体部5にのみ生じて、サーミスタ用金属酸化物焼結体2が直接的に影響を受けていないので、サーミスタ特性が変化することなく安定かつ高歩留な素子を得ることができる。
In this state, the central portion of the
In the fabricated thermistor element 1, the bonding between the
このように本実施形態のサーミスタ素子1では、サーミスタ用金属酸化物焼結体2に絶縁体部5が接合されていると共に、一対の端子電極3が絶縁体部5上まで延在して形成され、リード線4が、端子電極3のうち絶縁体部5の直上部分でレーザ溶接されているので、レーザ溶接箇所がサーミスタ用金属酸化物焼結体2の直上からずらしたダミー部である絶縁体部5の直上になることで、端子電極3が薄い場合であってもサーミスタ用金属酸化物焼結体2への直接の熱影響を回避できる。
すなわち、製造時に、チップ状積層体6の端子電極3のうち絶縁体層15の直上部分にリード線4を配置した状態で該リード線4上にレーザ光Lを照射してリード線4と端子電極3とをレーザ溶接で接合するので、レーザ溶接の直接の熱影響は溶接箇所直下の絶縁体部5のみに及んでサーミスタ用金属酸化物焼結体2への熱影響を回避することができる。
As described above, in the thermistor element 1 of the present embodiment, the
That is, at the time of manufacture, the
また、互いに接合されたチップ状のサーミスタ用金属酸化物焼結体2と絶縁体部5とに端子電極3を形成するので、薄膜サーミスタ技術のような複数のパターン形成工程が不要である。
また、絶縁体部5が、サーミスタ用金属酸化物焼結体2に含有された絶縁性酸化物で形成されているので、サーミスタ用金属酸化物焼結体2と絶縁体部5とが互いに共通する絶縁性酸化物を含有することで良好な接合性を得ることができる。
Further, since the
Moreover, since the
さらに、製造時には、サーミスタ用金属酸化物焼結体2となる第1グリーンシート11と絶縁体部5となる第2グリーンシート12とを積層して密着させ積層グリーンシート13とし、これを焼成するので、サーミスタ用金属酸化物焼結体2と絶縁体部5とを容易に積層および接合することができると共にそれぞれの厚さを高精度に制御することができ、高い生産性を得ることができる。
Furthermore, at the time of manufacture, the first
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…サーミスタ素子、2…サーミスタ用金属酸化物焼結体、3…端子電極、4…リード線、5…絶縁体部、6…チップ状積層体、11…第1グリーンシート、12…第2グリーンシート、13…積層グリーンシート、14…サーミスタ層、15…絶縁体層、16…積層焼結板、17…短冊状積層体、18…電極層、L…レーザ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermistor element, 2 ... Metal oxide sintered compact for thermistors, 3 ... Terminal electrode, 4 ... Lead wire, 5 ... Insulator part, 6 ... Chip-shaped laminated body, 11 ... 1st green sheet, 12 ... 2nd Green sheet, 13 ... laminated green sheet, 14 ... thermistor layer, 15 ... insulator layer, 16 ... laminated sintered plate, 17 ... strip-like laminated body, 18 ... electrode layer, L ... laser beam
Claims (4)
該サーミスタ用金属酸化物焼結体の両端に形成された一対の端子電極と、
一対の前記端子電極に接合された一対のリード線とを備え、
前記サーミスタ用金属酸化物焼結体に絶縁体部が接合されていると共に、前記一対の端子電極が前記絶縁体部上まで延在して形成され、
前記リード線が、前記端子電極のうち前記絶縁体部の直上部分でレーザ溶接されていることを特徴とするサーミスタ素子。 Chip-shaped metal oxide sintered body for thermistor, and
A pair of terminal electrodes formed at both ends of the metal oxide sintered body for the thermistor;
A pair of lead wires joined to the pair of terminal electrodes,
The insulator part is joined to the metal oxide sintered body for the thermistor, and the pair of terminal electrodes are formed to extend onto the insulator part,
The thermistor element, wherein the lead wire is laser welded at a portion of the terminal electrode directly above the insulator portion.
前記絶縁体部が、前記サーミスタ用金属酸化物焼結体に含有された絶縁性酸化物で形成されていることを特徴とするサーミスタ素子。 The thermistor element according to claim 1,
The thermistor element, wherein the insulator part is formed of an insulating oxide contained in the metal oxide sintered body for the thermistor.
前記サーミスタ用金属酸化物焼結体が、一般式:(1−z)(Y1−yLay)(Cr1−xMnx)O3+zY2O3(ただし、0.0≦x≦1.0、0.0≦y≦1.0、0<z≦0.8)で示されるものであり、
前記絶縁体部が、Y2O3で形成されていることを特徴とするサーミスタ素子。 The thermistor element according to claim 2,
The metal oxide sintered body for the thermistor has a general formula: (1-z) (Y 1-y La y ) (Cr 1-x Mn x ) O 3 + zY 2 O 3 (where 0.0 ≦ x ≦ 1.0, 0.0 ≦ y ≦ 1.0, 0 <z ≦ 0.8),
The thermistor element, wherein the insulator part is made of Y 2 O 3 .
前記サーミスタ用金属酸化物焼結体となるサーミスタ原料粉末を含むスラリーで第1グリーンシートを成形する工程と、
前記絶縁体部となる絶縁性原料粉末を含むスラリーで第2グリーンシートを成形する工程と、
前記第1グリーンシートと前記第2グリーンシートとを積層して密着させ積層グリーンシートを作製する工程と、
前記積層グリーンシートを焼成してサーミスタ層と絶縁体層とからなる積層焼結板とする工程と、
前記積層焼結板を短冊状に切断して短冊状積層体とする工程と、
前記短冊状積層体の切断面に端子電極となる電極層を形成する工程と、
前記短冊状積層体を切断して両端に前記端子電極が形成されたチップ状積層体とする工程と、
前記チップ状積層体の端子電極のうち前記絶縁体層の直上部分にリード線を配置した状態で該リード線上にレーザ光を照射して前記リード線と前記端子電極とをレーザ溶接で接合する工程とを有していることを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the thermistor element according to any one of claims 1 to 3,
Forming a first green sheet with a slurry containing a thermistor raw material powder that becomes the metal oxide sintered body for the thermistor;
Forming a second green sheet with a slurry containing an insulating raw material powder to be the insulator part;
Laminating and adhering the first green sheet and the second green sheet to produce a laminated green sheet;
Firing the laminated green sheet to form a laminated sintered plate comprising a thermistor layer and an insulator layer;
Cutting the laminated sintered plate into strips to form strip-like laminates;
Forming an electrode layer serving as a terminal electrode on the cut surface of the strip-shaped laminate; and
Cutting the strip-shaped laminate to form a chip-like laminate in which the terminal electrodes are formed at both ends; and
A step of irradiating the lead wire with a laser beam in a state in which the lead wire is arranged in the portion directly above the insulator layer among the terminal electrodes of the chip-shaped laminate, and joining the lead wire and the terminal electrode by laser welding. And a thermistor element manufacturing method.
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- 2011-02-28 JP JP2011043403A patent/JP2012182260A/en active Pending
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