JP4492187B2 - Multilayer positive temperature coefficient thermistor - Google Patents

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Description

本発明は、積層型正特性サーミスタ(以下、単にサーミスタという)に係り、より詳しくは、その耐電圧性能の向上を図ることに関する。   The present invention relates to a laminated positive temperature coefficient thermistor (hereinafter simply referred to as a thermistor), and more particularly to improving the withstand voltage performance thereof.

サーミスタにとり必要な性能に耐電圧性能がある。この耐電圧性能を、図7に示す構造を備えたサーミスタ101について評価する。まず、図7のサーミスタの構造を説明すると、サーミスタ101は、セラミック層103と内部電極104,105とが交互に積層されてなる積層体102を備える。積層体102の、図で左右に対向する端面106,107には、外部電極108,109が形成されている。内部電極104、105それぞれは、外部電極108、109それぞれに個別に対応して接続されている。内部電極104,105それぞれの一部は、上記積層方向に互いに重なり合っている(特許文献1参照)。   The required performance for the thermistor is withstand voltage performance. This withstand voltage performance is evaluated for the thermistor 101 having the structure shown in FIG. First, the structure of the thermistor in FIG. 7 will be described. The thermistor 101 includes a laminate 102 in which ceramic layers 103 and internal electrodes 104 and 105 are alternately laminated. External electrodes 108 and 109 are formed on end faces 106 and 107 facing the left and right in the drawing of the laminate 102. Each of the internal electrodes 104 and 105 is connected to each of the external electrodes 108 and 109 individually. A part of each of the internal electrodes 104 and 105 overlaps with each other in the stacking direction (see Patent Document 1).

以上の構成を備えたサーミスタ101において、その耐電圧性能を評価するため、サーミスタ101の外部電極108,109間に電圧を徐々に印加していくのであるが、この電圧の印加に際して、積層体102の中央部において、破壊が生じることがある。この破壊の現象を説明すると、サーミスタ101の外部電極108,109間に電圧を徐々に印加していくとき、積層体102がこの電圧の印加によって発熱するが、この発熱によってもたらされる熱は積層体102の中央部に蓄積されていく。この積層体102の中央部における熱の蓄積領域を符号110で示す。そして、この熱蓄積領域110での熱の蓄積量が次第に増大してくると、熱暴走が発生してセラミック層103を構成する半導体セラミックが熱溶融して、上述の積層体102の中央部での破壊に至るものと考えられる。
特開平5−47508号公報
In the thermistor 101 having the above configuration, in order to evaluate the withstand voltage performance, a voltage is gradually applied between the external electrodes 108 and 109 of the thermistor 101. In the central part of this, destruction may occur. The phenomenon of this breakdown will be explained. When a voltage is gradually applied between the external electrodes 108 and 109 of the thermistor 101, the laminate 102 generates heat due to the application of this voltage. Accumulated in the center of 102. A heat accumulation region at the center of the laminate 102 is denoted by reference numeral 110. When the amount of heat accumulated in the heat accumulation region 110 gradually increases, thermal runaway occurs and the semiconductor ceramic constituting the ceramic layer 103 is thermally melted, and in the central portion of the laminate 102 described above. It is thought that this leads to destruction.
JP-A-5-47508

したがって、本発明は、耐電圧試験などで外部電極に電圧を徐々に印加していくときに、上述した熱暴走による破壊現象を抑制して、サーミスタとしての耐電圧性能を向上させることを解決すべき課題としている。   Therefore, the present invention solves the problem of improving the withstand voltage performance as a thermistor by suppressing the above-described breakdown phenomenon due to thermal runaway when a voltage is gradually applied to the external electrode in a withstand voltage test or the like. It should be a challenge.

本発明によるサーミスタは、積層された複数のセラミック層からなる積層体と、この積層体の外表面上の互いに異なる位置に形成された第1および第2の外部電極と、積層体の内部であって上記複数のセラミック層間に沿い、かつ、第1および第2の外部電極にそれぞれ接続されたNiからなる第1および第2の内部電極とを備えたサーミスタであって、上記積層体内部の略中央部分であって、サーミスタとして機能するサーミスタ有効部の積層方向中央部分に、サーミスタとして機能しないサーミスタ無効部を設け、上記サーミスタ無効部のセラミック層1層の厚みと、上記サーミスタ有効部のセラミック層1層あたりの厚みが同等であることを特徴とするものである。 The thermistor according to the present invention includes a laminated body composed of a plurality of laminated ceramic layers, first and second external electrodes formed at different positions on the outer surface of the laminated body, and an inside of the laminated body. A thermistor including first and second internal electrodes made of Ni, which are connected between the plurality of ceramic layers and connected to the first and second external electrodes, respectively. A thermistor invalid portion that does not function as a thermistor is provided at the central portion of the thermistor effective portion that functions as the thermistor in the stacking direction, and the thickness of one ceramic layer of the thermistor invalid portion and the ceramic layer of the thermistor effective portion The thickness per layer is equivalent .

なお、ここでのサーミスタ有効部とは、第1および第2の外部電極間に所定の電圧を印加したとき、自己発熱をしてサーミスタとして機能する部分であり、サーミスタ無効部とは、第1および第2の外部電極間に電圧を印加しても自己発熱しない部分である。   Here, the thermistor effective portion is a portion that functions as a thermistor by self-heating when a predetermined voltage is applied between the first and second external electrodes. The portion does not generate heat even when a voltage is applied between the second external electrodes.

本発明によると、例えば、耐電圧試験において両外部電極に電圧を徐々に印加していくとき、積層体が当該電圧の印加によって発熱し、その発熱によってもたらされる熱は積層体の中央部に蓄積されていく。この場合、この積層体の略中央部には第1および第2の外部電極間に電圧を印加しても自己発熱せず、サーミスタとして機能しないサーミスタ無効部を設けてあるために、積層体中央部での発熱作用が緩和される結果、当該積層体中央部での熱暴走の発生は抑制される。以上の結果、本発明では、耐電圧試験等において、外部電極に電圧を徐々に印加していったときに、セラミック層を構成する半導体セラミックが熱溶解して積層体中央部が破壊するようなことを阻止することが可能となり、耐電圧性能が向上したサーミスタを提供することができる。   According to the present invention, for example, when a voltage is gradually applied to both external electrodes in a withstand voltage test, the laminated body generates heat when the voltage is applied, and the heat generated by the generated heat is accumulated in the central portion of the laminated body. It will be done. In this case, since there is a thermistor invalid portion that does not self-heat even when a voltage is applied between the first and second external electrodes and does not function as a thermistor at the substantially central portion of the laminate, As a result of alleviating the exothermic action at the portion, the occurrence of thermal runaway at the central portion of the laminate is suppressed. As a result of the above, in the present invention, when a voltage is gradually applied to the external electrode in a withstand voltage test or the like, the semiconductor ceramic constituting the ceramic layer is thermally melted and the central portion of the laminate is destroyed. Therefore, it is possible to provide a thermistor with improved withstand voltage performance.

以上のサーミスタにおいては、サーミスタ無効部を、上記積層体内部の略中央部分において積層方向に対向する一対の同電位電極と、両同電位電極間に介在されたセラミック層とにより構成することが好ましい。さらに、サーミスタ無効部を、上記積層体内部の略中央部分において、複数、積層方向に対向して設けてもよい。   In the above thermistor, it is preferable that the thermistor ineffective portion is constituted by a pair of equipotential electrodes opposed to each other in the laminating direction at a substantially central portion inside the laminate and a ceramic layer interposed between the equipotential electrodes. . Furthermore, a plurality of thermistor invalid portions may be provided in the substantially central portion inside the laminated body so as to face each other in the laminating direction.

本発明によれば、積層体内部の略中央部分に設けたサーミスタ無効部により、積層体内部のサーミスタ有効部での発熱を緩和させることが可能となる結果、当該積層体内部の略中央部での熱暴走の発生を抑制して、耐電圧性能が向上したサーミスタを提供することができる。   According to the present invention, the thermistor ineffective portion provided in the substantially central portion inside the laminated body can reduce the heat generation in the thermistor effective portion inside the laminated body. As a result, in the substantially central portion inside the laminated body. Therefore, it is possible to provide a thermistor with improved withstand voltage performance.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態に係るサーミスタを説明する。図1は、サーミスタの断面図、図2は、サーミスタの積層体の分解斜視図である。これらの図を参照して、サーミスタ1は、直方体の積層体2を備えている。積層体2は、通常、バレル研磨によって、その角部分および稜線部分において丸くされている。積層体2は、正の抵抗温度係数を有する複数のセラミック層3が積層された構造を有している。セラミック層3は、例えば、BaTiO系の半導体セラミックからなる。 Hereinafter, the thermistor according to the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a thermistor, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a laminated body of the thermistors. Referring to these drawings, the thermistor 1 includes a rectangular parallelepiped laminated body 2. The laminated body 2 is usually rounded at its corners and ridges by barrel polishing. The laminate 2 has a structure in which a plurality of ceramic layers 3 having a positive resistance temperature coefficient are laminated. The ceramic layer 3 is made of, for example, a BaTiO 3 based semiconductor ceramic.

積層体2の内部であって、複数のセラミック層3間に、各々複数の第1および第2の内部電極4,5が形成されている。第1および第2の内部電極4,5は、各々の一端側がセラミック層3を挟んで積層方向において互いに重なり合った状態で、交互に配置されている。第1および第2の内部電極4,5は、例えば、ニッケルを導電成分として含んでいる。第1および第2の内部電極4,5は、それぞれの他端側が積層体2の外表面上であって、互いに対向する第1および第2の外端面7,8にまで露出している。   A plurality of first and second internal electrodes 4 and 5 are formed inside the multilayer body 2 and between the plurality of ceramic layers 3. The first and second internal electrodes 4, 5 are alternately arranged in such a state that one end sides thereof overlap each other in the stacking direction with the ceramic layer 3 interposed therebetween. The first and second internal electrodes 4 and 5 contain, for example, nickel as a conductive component. The other end sides of the first and second inner electrodes 4 and 5 are on the outer surface of the laminate 2 and are exposed to the first and second outer end surfaces 7 and 8 facing each other.

第1および第2の外部電極9,10は、積層体2の第1および第2の外端面7,8にそれぞれ形成され、該外端面7,8に露出している第1および第2の内部電極4,5それぞれに電気的に接続されている。第1および第2の外部電極9,10は、それぞれ、第1および第2の内部電極4,5の各々に対してオーミック接触を図ることが可能な下地層としてのオーミック電極層と、このオーミック電極層の表面に形成される半田等からなるめっき層とから構成される。オーミック電極層は、例えば、スパッタリングによって形成され、積層体2の第1および第2の外端面7,8に形成されるCr層と、このCr層の表面に形成されるNi−Cu層と、このNi−Cu層の表面に形成されるAg層とから構成される。めっき層は、上述した半田めっきの他、Niめっき、Snめっき等によって形成されてもよく、通常、電気めっきを用いて形成される。なお、第1および第2の外部電極9,10はスパッタリングによって形成されるものに限らず、第1および第2の内部電極4,5とオーミック接触が取れるものであればよい。また、積層体2の外表面上であって、第1および第2の外部電極9,10によって覆われていない領域には、ガラスコート(図示略)が施されていてもよい。積層体2を得るための焼成工程が還元性雰囲気中で行われるとき、再酸化焼成を行うことによってPTC特性を発現させるが、この再酸化焼成工程とガラスコートを形成するための熱処理とを同時に行うようにしてもよい。   The first and second external electrodes 9 and 10 are formed on the first and second outer end surfaces 7 and 8 of the multilayer body 2, respectively, and are exposed on the outer end surfaces 7 and 8. Each of the internal electrodes 4 and 5 is electrically connected. The first and second external electrodes 9 and 10 are respectively an ohmic electrode layer as a base layer capable of making ohmic contact with each of the first and second internal electrodes 4 and 5, and the ohmic electrode. And a plating layer made of solder or the like formed on the surface of the electrode layer. The ohmic electrode layer is formed, for example, by sputtering, and is formed on the first and second outer end surfaces 7 and 8 of the multilayer body 2; a Ni—Cu layer formed on the surface of the Cr layer; It is comprised from the Ag layer formed in the surface of this Ni-Cu layer. The plating layer may be formed by Ni plating, Sn plating, or the like in addition to the above-described solder plating, and is usually formed using electroplating. The first and second external electrodes 9 and 10 are not limited to those formed by sputtering, but may be any one that can make ohmic contact with the first and second internal electrodes 4 and 5. Further, a glass coat (not shown) may be applied to a region on the outer surface of the laminated body 2 and not covered with the first and second external electrodes 9 and 10. When the firing process for obtaining the laminate 2 is performed in a reducing atmosphere, PTC characteristics are exhibited by performing re-oxidation firing. At the same time, this re-oxidation firing process and heat treatment for forming a glass coat are performed. You may make it perform.

本実施の形態の特徴を説明すると、積層体2は、両外部電極9,10間に所定の電圧を印加すると自己発熱してサーミスタとして機能するサーミスタ有効部(発熱部)20と、サーミスタ有効部20の積層方向外側にて積層体2の上下の最外層にそれぞれ設けられたセラミック層3からなる保護部21,22とを備えている。サーミスタ有効部20は、積層方向両端に配置された両内部電極4,5間に形成され、両内部電極4,5がセラミック層3を挟んで互いに重なり合った状態で積層方向に交互に配置されて構成されている。   The features of the present embodiment will be described. The laminate 2 includes a thermistor effective portion (heat generating portion) 20 that functions as a thermistor by self-heating when a predetermined voltage is applied between the external electrodes 9 and 10, and a thermistor effective portion. Protective portions 21 and 22 made of ceramic layers 3 are provided on the outermost layers on the upper and lower sides of the laminate 2 on the outer side in the stacking direction. The thermistor effective portion 20 is formed between the internal electrodes 4 and 5 disposed at both ends in the stacking direction, and the internal electrodes 4 and 5 are alternately disposed in the stacking direction with the ceramic layer 3 interposed therebetween. It is configured.

サーミスタ有効部20における積層方向での中央部分には、両外部電極9,10間に電圧を印加しても自己発熱せずサーミスタとして機能しない第1および第2のサーミスタ無効部(非発熱部)23,24が形成されている。   In the central portion of the thermistor effective portion 20 in the stacking direction, the first and second thermistor invalid portions (non-heat generating portions) that do not self-heat even when a voltage is applied between the external electrodes 9 and 10 and do not function as a thermistor. 23 and 24 are formed.

第1のサーミスタ無効部23は、積層方向一対でかつ互いに同電位とされた第1の内部電極4、4と、一対の第1の内部電極4,4間に介在するセラミック層3とにより構成されている。このようなサーミスタ無効部23は、第1の内部電極4が形成された印刷シート2枚を連続して積層して形成されている。   The first thermistor invalid portion 23 is composed of a pair of first internal electrodes 4 and 4 that are at the same potential in the stacking direction and a ceramic layer 3 interposed between the pair of first internal electrodes 4 and 4. Has been. Such a thermistor invalid portion 23 is formed by successively laminating two printing sheets on which the first internal electrodes 4 are formed.

第2のサーミスタ無効部24は、積層方向一対でかつ互いに同電位とされた第2の内部電極5、5と、一対の第1の内部電極5,5間に介在するセラミック層3とにより構成されている。このような第2のサーミスタ無効部24は、第2の内部電極5が形成された印刷シート2枚を連続して積層して形成されている。   The second thermistor invalid portion 24 includes a pair of second internal electrodes 5 and 5 that are set to the same potential in the stacking direction and a ceramic layer 3 interposed between the pair of first internal electrodes 5 and 5. Has been. Such a second thermistor invalid portion 24 is formed by successively laminating two printing sheets on which the second internal electrodes 5 are formed.

以上により、サーミスタ有効部20のうち、第1のサーミスタ無効部23と第2のサーミスタ無効部24とを除く部位が、発熱部15,16,17となる。   As described above, portions of the thermistor effective portion 20 excluding the first thermistor invalid portion 23 and the second thermistor invalid portion 24 become the heat generating portions 15, 16, and 17.

このように構成されたサーミスタ1によると、サーミスタ有効部20の積層方向中央部分に、サーミスタとして機能しないサーミスタ無効部23,24を設けたので、当該中央部での発熱が緩和され、熱暴走による破壊が抑制され、サーミスタ1の耐電圧性能が向上する。第1の内部電極4からなる第1のサーミスタ無効部23と、第2の内部電極5からなる第2のサーミスタ無効部24とが、対になって設けられており、Niの拡散量の偏りを少なくでき、PTC特性にばらつきが生じるのを防止できる。   According to the thermistor 1 configured as described above, the thermistor invalid portions 23 and 24 that do not function as the thermistor are provided in the central portion of the thermistor effective portion 20 in the stacking direction. The breakdown is suppressed, and the withstand voltage performance of the thermistor 1 is improved. The first thermistor invalid part 23 made of the first internal electrode 4 and the second thermistor invalid part 24 made of the second internal electrode 5 are provided in pairs, and the amount of diffusion of Ni is biased And the variation in PTC characteristics can be prevented.

なお、本実施の形態では第1のサーミスタ無効部23と第2のサーミスタ無効部24は、それぞれ、第1および第2の内部電極4,5が形成された印刷シート2枚を一対としたが、積層方向中央部に配設されていれば、その前後に何対も積み重ねても同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the first thermistor invalid portion 23 and the second thermistor invalid portion 24 are a pair of two printing sheets on which the first and second internal electrodes 4 and 5 are formed, respectively. As long as it is disposed in the central part in the stacking direction, the same effect can be obtained even if a number of pairs are stacked before and after the stacking direction.

図3以降に本発明の他の形態を示す。   FIG. 3 and subsequent figures show other embodiments of the present invention.

図3に示すサーミスタ30は、サーミスタ有効部31の積層方向中央部分に、第1の内部電極4が形成された印刷シート2枚を一対としてサーミスタ無効部32を1つ設けたものである。図4に示すサーミスタ40は、サーミスタ有効部41の積層方向中央部分に、積層体2の両端7,8に達せず、第1および第2の外部電極9,10のいずれにも接続されていない第3の内部電極11が形成された印刷シート2枚を一対としてサーミスタ無効部42を1つ設けたものである。図5に示すサーミスタ50は、サーミスタ有効部51の積層方向中央部分に、第1の内部電極4が形成された印刷シート3枚を一対としてサーミスタ無効部52を2つ積層方向に隣接して設けたものである。図6に示すサーミスタ60は、サーミスタ有効部61の積層方向中央部分に、第2の内部電極5が形成された印刷シート2枚を一対としてサーミスタ無効部62を1つ設けたものである。なお、電極の間隔は異なっていてもよいが、等間隔が好ましい。特に、内部電極がNiの場合、Niが焼成時にセラミック層中に拡散する。層の間隔がばらばらであると、各層に拡散されるNi濃度が変わってくる。その結果、PTC特性にばらつきが生じることとなり、等間隔が望ましい。また、同電位層は、所望の抵抗値が許す範囲で増減しても良い。さらに、セラミック層の厚みについては、素子サイズ、素子抵抗値、素子強度などの求める性能で適宜に決められる。
(実施例1)
図1および図2に示したサーミスタ1について、効果を確認する評価試験を行った。
The thermistor 30 shown in FIG. 3 is provided with one thermistor invalid portion 32 at the central portion of the thermistor effective portion 31 in the stacking direction with a pair of two print sheets on which the first internal electrodes 4 are formed. The thermistor 40 shown in FIG. 4 does not reach both ends 7 and 8 of the multilayer body 2 at the central portion in the stacking direction of the thermistor effective portion 41 and is not connected to any of the first and second external electrodes 9 and 10. One thermistor invalid part 42 is provided as a pair of two printing sheets on which the third internal electrode 11 is formed. The thermistor 50 shown in FIG. 5 is provided with two thermistor ineffective portions 52 adjacent to each other in the stacking direction in the central portion of the thermistor effective portion 51 in the stacking direction, with three print sheets on which the first internal electrodes 4 are formed as a pair. It is a thing. A thermistor 60 shown in FIG. 6 is provided with one thermistor invalid portion 62 at the central portion of the thermistor effective portion 61 in the stacking direction, with two print sheets on which the second internal electrodes 5 are formed as a pair. In addition, although the space | interval of an electrode may differ, an equal space | interval is preferable. In particular, when the internal electrode is Ni, Ni diffuses into the ceramic layer during firing. If the distance between the layers is different, the Ni concentration diffused in each layer changes. As a result, variations occur in the PTC characteristics, and equal intervals are desirable. Further, the equipotential layer may be increased or decreased within a range allowed by a desired resistance value. Furthermore, the thickness of the ceramic layer is appropriately determined depending on required performance such as element size, element resistance value, element strength, and the like.
Example 1
The thermistor 1 shown in FIGS. 1 and 2 was subjected to an evaluation test for confirming the effect.

まず、BaCO,TiO,Smを原料として、(Ba0.9998Sm0.0002)TiOとなるように調合した。次に、得られた粉体に純水を加えてジルコニアボールとともに10時間混合粉砕し、乾燥後、900℃で2時間仮焼した。この仮焼粉に、有機バインダ、分散剤および水を加えて、ジルコニアボールとともに数時間混合した後、厚さ30μmのグリーンシート6を形成した。次に、そのグリーンシート6上に、スクリーン印刷等の手法によりNi電極ペースト4,5を塗布し乾燥させ、通常の内部電極印刷シートを作製した。 First, BaCO 3 , TiO 2 , and Sm 2 O 3 were used as raw materials to prepare (Ba 0.9998 Sm 0.0002 ) TiO 3 . Next, pure water was added to the obtained powder, mixed and pulverized with zirconia balls for 10 hours, dried, and calcined at 900 ° C. for 2 hours. An organic binder, a dispersant, and water were added to the calcined powder and mixed with zirconia balls for several hours, and then a green sheet 6 having a thickness of 30 μm was formed. Next, Ni electrode pastes 4 and 5 were applied onto the green sheet 6 by a method such as screen printing and dried to prepare a normal internal electrode printing sheet.

次に、積み重ね方向で中央部分のみ、それぞれNi電極ペースト4,5が同方向の印刷シート2枚ずつを一対として発熱に寄与しないサーミスタ無効部23,24を作製し、その上下はNi電極ペースト4,5を1枚ずつ交互となるように印刷シートを積層してサーミスタ有効部20を作製した。さらに、保護層21,22となるグリーンシート6をサーミスタ有効部20の上下に配置して圧着した後、所定の寸法に切断して生チップ素子を得た。   Next, the thermistor invalid portions 23 and 24 that do not contribute to heat generation are produced by forming two pairs of printing sheets each having the Ni electrode pastes 4 and 5 in the same direction as a pair in the stacking direction. , 5 are stacked one by one so that the thermistor effective portion 20 is produced by laminating printing sheets. Further, the green sheets 6 to be the protective layers 21 and 22 were arranged above and below the thermistor effective portion 20 and pressed, and then cut into predetermined dimensions to obtain raw chip elements.

生チップ素子を大気中400℃で2時間脱脂した後、H/N=3%の還元雰囲気下1300℃で2時間焼成した。この焼成素子をSiOおよびAlなどからなる研磨メディアとを混合し、バレル研磨を行って素子の角隅部および稜線部品の角部を丸くした積層体2を得た。 The raw chip element was degreased in air at 400 ° C. for 2 hours, and then fired at 1300 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere of H 2 / N 2 = 3%. This fired element was mixed with polishing media made of SiO 2, Al 2 O 3 or the like, and barrel polishing was performed to obtain a laminate 2 in which the corners of the element and the corners of the ridge line parts were rounded.

次に、再酸化熱処理を行った後、積層体2の両端7,8にスパッタリングによってセラミック素体側から順次、Cr層,Ni−Cu層,Ag層となるように電極材料を付与して、それぞれ第1および第2の内部電極4,5に電気的に接続する第1および第2の外部電極9,10を形成した。最後に、スパッタリングによってはんだ膜を形成して、2.0mm×1.2mmであって、サーミスタ有効部のセラミック層およびサーミスタ無効部のセラミック層の厚みが30μmであり、室温抵抗値が0.3Ωのチップ状のサーミスタ1を得た。   Next, after performing re-oxidation heat treatment, electrode materials are applied to both ends 7 and 8 of the multilayer body 2 by sputtering from the ceramic body side in order so as to become a Cr layer, a Ni—Cu layer, and an Ag layer, respectively. First and second external electrodes 9 and 10 electrically connected to the first and second internal electrodes 4 and 5 were formed. Finally, a solder film is formed by sputtering, and the thickness of the ceramic layer of the thermistor effective part and the ceramic layer of the thermistor ineffective part is 30 μm, and the room temperature resistance is 0.3Ω. A chip-like thermistor 1 was obtained.

比較例として、図7に示したような、第1および第2の内部電極4,5が形成された印刷シートを全て1枚ずつ交互に積み重ねた試料を作製した。作製方法は、上記本実施の形態と同様であり、2.0mm×1.2mmであって、室温抵抗値が0.3Ωのチップ状の積層型正特性サーミスタを得た。   As a comparative example, a sample in which all the printing sheets on which the first and second internal electrodes 4 and 5 were formed as shown in FIG. The manufacturing method was the same as that in the present embodiment, and a chip-type laminated positive temperature coefficient thermistor having a room temperature resistance value of 0.3Ω was obtained.

上記の実施例1と比較例のサーミスタを、各20ヶを用いて耐電圧試験を実施した。耐電圧試験は、DC電源に直列につながれた端子に積層型正特性サーミスタを挟み、20Vから2V毎に1分間印加保持するステップアップによる昇圧で、積層型正特性サーミスタが破壊するまで行い、壊れる直前の電圧をそのサーミスタの耐電圧とした。   A withstand voltage test was performed using 20 thermistors of Example 1 and the comparative example. The withstand voltage test is performed by stepping up by holding a laminated positive temperature coefficient thermistor in a terminal connected in series with a DC power supply and applying and holding every 20V to 2V for 1 minute until the laminated positive temperature coefficient thermistor breaks down. The immediately preceding voltage was taken as the withstand voltage of the thermistor.

表1に、耐電圧試験の結果を示す。なお、表1には、耐電圧の平均値、最大値、最小値および標準偏差値が示されている。なお、標準偏差値は各試料間のばらつきを表している。   Table 1 shows the results of the withstand voltage test. Table 1 shows the average value, maximum value, minimum value, and standard deviation value of the withstand voltage. The standard deviation value represents the variation between the samples.

Figure 0004492187
表1に示されるように、素子中央部に発熱寄与しないサーミスタ無効部23,24を設けた実施例1では耐電圧の平均値が42.9Vとなり、比較例の耐電圧の平均値である31.7Vに比べて向上した。これは、耐電圧試験において素子中央部で生じるホットスポットが緩和され、耐電圧の向上が図れたことを示している。
Figure 0004492187
As shown in Table 1, in Example 1 in which thermistor invalid portions 23 and 24 that do not contribute to heat generation are provided in the center of the element, the average withstand voltage is 42.9 V, which is the average withstand voltage of the comparative example 31. Improved compared to .7V. This indicates that the hot spot generated at the center of the element in the withstand voltage test was relaxed, and the withstand voltage was improved.

表2に、PTC特性試験の結果を示す。なお、表2には、抵抗変化幅および標準偏差値が示されている。抵抗変化幅は、log(R250/R25)にて表される。すなわち、室温(25℃)から250℃までにおける最大抵抗値を、最小抵抗値で除し、その常用対数を用いることで求める。なお、標準偏差値は各試料間のばらつきを表している。 Table 2 shows the results of the PTC characteristic test. Table 2 shows resistance change widths and standard deviation values. The resistance change width is represented by log (R 250 / R 25 ). That is, the maximum resistance value from room temperature (25 ° C.) to 250 ° C. is divided by the minimum resistance value, and the common logarithm is used. The standard deviation value represents the variation between the samples.

また、実施例1は図1および図2に示したサーミスタ1であり、実施例2はサーミスタ有効部のセラミック層の1層あたりの厚みが30μm、サーミスタ無効部のセラミック層の厚みが60μmであり、2.0mm×1.2mmであって、室温抵抗値が0.3Ωのチップ状のサーミスタを得た。なお、サーミスタのサイズは無効層の厚みを厚くする分、保護層21,22の厚みを薄くするなどして調整した。   Further, Example 1 is the thermistor 1 shown in FIGS. 1 and 2, and Example 2 has a thickness of 30 μm per ceramic layer of the thermistor effective portion and a thickness of 60 μm of the thermistor ineffective portion ceramic layer. A thermistor having a chip shape of 2.0 mm × 1.2 mm and a room temperature resistance of 0.3Ω was obtained. The size of the thermistor was adjusted by reducing the thickness of the protective layers 21 and 22 by increasing the thickness of the ineffective layer.

そして、実施例1および実施例2の資料を、各々20ヶを用いてPTC特性試験を実施した。   And the PTC characteristic test was implemented using the data of Example 1 and Example 2 20 pieces each.

Figure 0004492187
表2に示されるように、素子中央部に発熱に寄与しないサーミスタ無効部のセラミック層1層の厚みが、サーミスタ有効部のセラミック層1層あたりの厚みと同等である実施例1は、抵抗変化幅が大きく、標準偏差値も低いことが判る。これにより、サーミスタ無効部のセラミック層1層の厚みと、サーミスタ有効部のセラミック層1層あたりの厚みが同等であることが好ましいことが判る。
Figure 0004492187
As shown in Table 2, Example 1 in which the thickness of one ceramic layer of the thermistor ineffective portion that does not contribute to heat generation at the center of the element is equal to the thickness per ceramic layer of the thermistor effective portion is the resistance change. It can be seen that the width is large and the standard deviation value is low. Thereby, it turns out that it is preferable that the thickness of one ceramic layer of a thermistor invalid part and the thickness per ceramic layer of a thermistor effective part are equivalent.

本発明のサーミスタは、定温度発熱用素子、電流制限用素子、温度制御素子等として有用である。   The thermistor of the present invention is useful as a constant temperature heating element, a current limiting element, a temperature control element and the like.

本発明の最良の形態に係るサーミスタの断面図Sectional view of the thermistor according to the best mode of the present invention 図1のサーミスタの積層体の分解斜視図1 is an exploded perspective view of the thermistor laminate of FIG. 本発明の他の形態に係るサーミスタの断面図Sectional drawing of the thermistor which concerns on the other form of this invention. 本発明のさらに他の形態に係るサーミスタの断面図Sectional drawing of the thermistor which concerns on other form of this invention. 本発明のさらに他の形態に係るサーミスタの断面図Sectional drawing of the thermistor which concerns on other form of this invention. 本発明のさらに他の形態に係るサーミスタの断面図Sectional drawing of the thermistor which concerns on other form of this invention. 従来例のサーミスタの断面図Sectional view of a conventional thermistor

符号の説明Explanation of symbols

1,30,40,50,60 サーミスタ
2 積層体
3 セラミック層
4,5,11 内部電極
7,8 端面
9,10 外部電極
20,31,41,51,61 サーミスタ有効部
21,22 保護部
23,24,32,42,52,62 サーミスタ無効部
1, 30, 40, 50, 60 Thermistor 2 Laminated body 3 Ceramic layers 4, 5, 11 Internal electrodes 7, 8 End face 9, 10 External electrodes 20, 31, 41, 51, 61 Thermistor effective part 21, 22 Protection part 23 , 24, 32, 42, 52, 62 Thermistor invalid part

Claims (3)

積層された複数のセラミック層からなる積層体と、この積層体の外表面上の互いに異なる位置に形成された第1および第2の外部電極と、積層体の内部であって上記複数のセラミック層間に沿い、かつ、第1および第2の外部電極にそれぞれ接続されたNiからなる第1および第2の内部電極とを備えた積層型正特性サーミスタであって、
上記積層体内部の略中央部分であって、サーミスタとして機能するサーミスタ有効部の積層方向中央部分に、サーミスタとして機能しないサーミスタ無効部を設け
上記サーミスタ無効部のセラミック層1層の厚みと、上記サーミスタ有効部のセラミック層1層あたりの厚みが同等であることを特徴とする積層型正特性サーミスタ。
A laminated body composed of a plurality of laminated ceramic layers; first and second external electrodes formed at different positions on the outer surface of the laminated body; and the plurality of ceramic layers inside the laminated body And a first and second internal electrodes made of Ni connected to the first and second external electrodes, respectively, and a laminated positive temperature coefficient thermistor,
The center portion inside the laminated body, the thermistor effective portion that functions as the thermistor is provided in the stacking direction central portion, the thermistor invalid portion that does not function as the thermistor ,
A laminated positive temperature coefficient thermistor characterized in that the thickness of one ceramic layer of the thermistor ineffective portion is equal to the thickness per ceramic layer of the thermistor effective portion .
上記サーミスタ無効部が、上記積層体内部の略中央部分において積層方向に対向する一対の同電位電極と、両同電位電極間に介在されたセラミック層とにより構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の積層型正特性サーミスタ。   The ineffective portion of the thermistor is composed of a pair of equipotential electrodes opposed in the laminating direction at a substantially central portion inside the laminate, and a ceramic layer interposed between the equipotential electrodes. The laminated positive temperature coefficient thermistor according to claim 1. 上記サーミスタ無効部が、上記積層体内部の略中央部分において、複数、積層方向に対向して設けられている、ことを特徴とする請求項2に記載の積層型正特性サーミスタ。   3. The stacked positive temperature coefficient thermistor according to claim 2, wherein a plurality of thermistor invalid portions are provided in a substantially central portion inside the stacked body so as to face each other in the stacking direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5569102B2 (en) * 2010-03-31 2014-08-13 株式会社村田製作所 Laminated positive temperature coefficient thermistor and laminated positive temperature coefficient thermistor manufacturing method
WO2016059917A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 株式会社村田製作所 Stacked-type positive temperature coefficient thermistor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0475311A (en) * 1990-07-18 1992-03-10 Toshiba Corp Laminated ceramic capacitor
JPH0547508A (en) * 1991-08-08 1993-02-26 Murata Mfg Co Ltd Laminated semiconductor porcelain and manufacture thereof
JPH05326204A (en) * 1992-05-25 1993-12-10 Murata Mfg Co Ltd Chip ptc thermistor
JPH08124720A (en) * 1994-10-28 1996-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Varistor and its manufacture
JPH08153606A (en) * 1994-11-30 1996-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laminated varistor
JPH10270281A (en) * 1997-03-25 1998-10-09 Mitsubishi Materials Corp Laminated ceramic capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0475311A (en) * 1990-07-18 1992-03-10 Toshiba Corp Laminated ceramic capacitor
JPH0547508A (en) * 1991-08-08 1993-02-26 Murata Mfg Co Ltd Laminated semiconductor porcelain and manufacture thereof
JPH05326204A (en) * 1992-05-25 1993-12-10 Murata Mfg Co Ltd Chip ptc thermistor
JPH08124720A (en) * 1994-10-28 1996-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Varistor and its manufacture
JPH08153606A (en) * 1994-11-30 1996-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laminated varistor
JPH10270281A (en) * 1997-03-25 1998-10-09 Mitsubishi Materials Corp Laminated ceramic capacitor

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