JPH01106401A - 電極形成用接着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野）　　　− 本発明は正特性サーミスタ表面にオーム性接触を示す電
極形成を行うためのシートに関するものである。

（従来技術および問題点） 正特性サーミスタの電極形成は従来より、正特性サーミ
スタ素体にオーミック性の得られやすいニッケル（Ｎｉ
）等の無電解メツキを施した後に熱処理を行うか、また
は得られた無電解メツキ膜の上に銀（Ａｇ）等の金属ペ
ーストを塗布して、この金属ペーストを上記無電解メツ
キ膜に焼きつける方法、あるいは先にオーミック性金属
ペーストをサーミスタ素体に塗布して焼き付けた後、非
オーミック性金属ペーストを上記正特性サーミスタ素体
の電極引出部に・塗布して焼き付ける方法等により行わ
れている。

しかし、これら従来法はいずれも２層の電極を順次形成
する必要があり、作業工程数が多く、生産性が悪い欠点
を有している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、その目的は簡単な工程で、オーム性接触が保たれ
、しかも電極強度の良好な正特性サーミスタ電極を提供
せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） この問題点はオーミック性金属粉末および常温で感圧接
着性を有する樹脂バインダーを主成分として成るオーミ
ック性金属粉末シートの片面に、非オーミック性金属粉
末および樹脂バインダーを主成分として成る非オーミッ
ク性金属粉末シートを積層して成る正特性サーミスタの
電極形成用接着シートを作製し、該シートが有する感圧
接着性を利用してサーミスタ素体たるセラミック焼結体
に圧着し、次いで焼成して電極を形成することにより解
決される。

（発明の構成ならびに作用） 本発明においては、正特性サーミスタ素体表面に電極を
形成するにあたり、オーミック性金属粉末と常温で感圧
接着性を有する樹脂バインダーを主成分とするオーミッ
ク性金属粉末シート（以下第１のシートという）の片面
に、非オーミック性金属粉末および樹脂バインダーを主
成分とする非オーミック性金属粉末シート（以下第２の
シートという）を積層してなる２層構造のシートを、該
シートが有する感圧接着性を利用して正特性サーミスタ
素体に圧着するために、従来法の如く、２層の電極を逐
次形成する必要がなくなり、生産性が高くなる。また該
シートが感圧接着性を有していることにより、特に大き
な力を要することなく充分に圧着でき、脆弱なサーミス
タ素体に対しても適用できる。

また第２のシートの樹脂バインダーとして常温で感圧接
着性を有する樹脂を使用すると、電極形成用接着シート
は両面に感圧接着性を有し、その片側に剥離処理を行っ
た自己支持性材料を仮着することにより、該シートに腰
を持たせることができ、この結果正特性サーミスタ素体
に貼り付ける際の取り扱いが極めて簡単となると共に貼
り付は精度も向上せしめることが出来る。

本発明において、オーミック性金属粉末としては従来か
ら使用されて来た各種のオーミック性を有する金属が使
用出来、たとえば、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｚｎをあ
げることができる。また非オーミック性金属粉末として
は従来から使用されて来たオーミック性を有しない非オ
ーミック性金属が使用出来、たとえばＳｂ、ＰｂＳＡｇ
、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｕ等をあげることができる。この際の
金属粉末の粒径はいずれも通常０．１μｍ〜４０μｍ好
ましくはｌμｒｎ−１０μｍ程度である。上記の範囲よ
り粒径が大きいと電極表面の平滑性が失われる。

一方、常温で感圧接着性を有する樹脂バインダーとして
は常温で感圧接着性を有するものが広く使用出来、たと
えば（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２
−エチルヘキシルの如き（メタ）アクリル酸エステルを
主成分としたアクリル系樹脂、ポリイソブチレンの如き
石油系樹脂、ポリブタジェン、ポリイソプレンの如きジ
エン系重合物あるいはネオプレン系ゴム等を用いること
ができる。

ここで常温とは２５゛Ｃ前後にかぎらず、特に加温した
り冷却せず一年を通して前後する通常の気温の範囲をも
含む広い概念で使用される。また感圧接着性樹脂の接着
力の程度は、基本的には通常の手による押圧で本発明接
着シートをサーミスタ素体上に充分接着出来る程度の接
着力で充分である。

本発明に於いて第２のシートの樹脂バインダーとしては
非オーミック性金属粉末と混合してシート化出来る樹脂
バインダーであればその種類は問わないが、次の理由に
より常温で感圧接着性を有する樹脂バインダーが好まし
い。即ち本発明の接着シートをサーミスタ素体に貼付積
層するに際し、第２のシート側に剥離処理を施した自己
支持性材料を予め貼付しておくことにより、その貼付積
層作業性が向上し、貼り付は精度が向上する。また第１
のシートと第２のシートで同じ種類のものを用いること
により焼成時において樹脂バインダーが熱分解する際の
シートの変形を防ぐことが出来る。

而して、その配合量は金属粉末の比重、粒度、粒子の形
状によっても異なるが、第１のシートと第２のシートの
いずれにおいても通常金属粉末１００重量部に対して２
０〜２００重量部が好ましく、配合量が２０重量部より
も少なくなると、第１または第２のシートの感圧接着性
が低下し作業性が悪くなり、また逆に２００重量部より
も多くなると、一定厚みの電極を形成するのに多くの樹
脂バインダーを必要とすることからコスト高になったり
、樹脂バインダーのカーボン残香が多くなる等の問題が
生じる。さらに、第１のシートと第２のシートにおける
樹脂バインダーの配合量のバランスは、同程度か第２の
シートにおける配合量を第１のシートにおける配合量よ
り上記の範囲内で少な目にすることが好ましい。これは
焼成時におけるシートの変形を防ぐためである。

本発明においては、正特性サーミスタ素体と電極層の接
着性を向上させるために、第１および第２のシートいず
れかまたは双方に０．５〜５０容量％のガラスフリット
を添加してもよい。この際のガラスフリットとしてはホ
ウケイ酸ソーダ系やホウケイ酸鉛系ガラスフリット等の
公知のものを使用できる。さらにシートの製造にあたり
、金属粉末の分散を容易にし、表面平滑性が良好でかつ
密度の高いシートを得るために分散剤を添加しても良い
。分散剤としては通常の界面活性剤、脂肪酸、脂肪酸エ
ステル、魚油、アクリル系オリゴマー等を必要に応じて
用いることができる。この際の分散剤の使用量は金属粉
末１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好まし
くは０．１〜２重量部程度である。本発明の第１および
第２の金属粉末シートは、上記の組成物に適当な溶剤、
消泡剤等の添加剤を加え通常のドクターブレード法等に
よりシート化して製造される。すなわち、金属粉末、バ
インダー、溶剤および必要に応じて分散剤や消泡剤等の
添加剤を所定量配合し、ボールミルや三本ロール等の通
常の分散手段を用いて混合、分散し、ドクターブレード
によりキャスティングすることにより第１および第２の
金属粉末シートを得ることができる。

本発明の正特性サーミスタの電極形成用接着シートは上
記のごとき第１のシートと第２のシートとを積層して一
体化させてなるものであり、この積層一体化は少なくと
も第１のシートが常温で感圧接着性を有しているため、
ロール等を用い加圧することにより容易に行われるもの
であるが、必要に応じて加熱したロール等を用いてもよ
い。

電極形成用接着シートの厚みは、金属粉末含有量、必要
とされる電極層の焼き上り厚みによっても異なるが、第
１および第２のシートで、それぞれ通常１〜５００μｍ
、好ましくは５〜３００μｍ程度である。従って積層さ
れた正特性サーミスタの電極形成用接着シートの厚みと
しては通常２〜１０００μｍ好ましくは１０〜６００μ
ｍ程度となる。

上記の手段によって製造された電極形成用接着シートの
正特性サーミスタ素体への貼り付けは、第１の金属粉末
シートがサーミスタ素体に直接接触する様に行われるこ
とが肝要である。このことによりオーム性接触が得られ
る。また電極引出し部側にはハンダ付性の良好な非オー
ミック性金属層が露出されることになるので、良好な正
特性サーミスタの電極となる。この貼り合わせは、シー
ト自身が感圧接着性を有しているので容易に行うことが
できる。この際の貼り合せに際しては該シートを直接そ
のままで正特性サーミスタ素体に貼り合せることも当然
可能であるが、腰のある支持体からなる自己支持性材料
を予め該シートの片面に仮着することにより、正特性サ
ーミスタ素体の貼り付は時のハンドリングが容易となる
と共に貼り付は精度を向上させ、さらに貼り付けの自動
化を可能ならしめることができる。この際使用される自
己支持性材料としては合成樹脂のシートやフィルム、各
種紙類、金属箔等の腰のあるものが使用され、これ等は
シリ・コーン系またはフッ素樹脂系等の通常の剥離性物
質を用いて剥離処理を施して使用される。この際の自己
支持性材料自体の厚みは特に限定されないが通常０．０
２〜１ｍｍ程度好ましくは０．０５〜０．２　ｍｍ程度
であり、また剥離剤の処理厚みとしては通常０．２〜１
０１！ｍ程度好ましくは０．５〜２μｍ程度である。

本発明の電極形成用接着シー・トをサーミスタ素体に貼
り合せるに際しては、第１のシート側をサーミスタ素体
に圧着する。以下に自己支持材料を仮着した本発明の接
着用シートを例にとり第１図を用いて更に詳しく説明す
る。即ち先ず第１図に示すごとく、電極形成用接着シー
）　（１）の非オーミック性金属粉末シート（４）’側
すなわち第２のシート側に、剥離処理を施した自己支持
材料（２）を仮着する。次いで第２図に示す如く、上記
仮着体をオーミック性金属粉末シート（４）即ち第１の
シートがサーミスタ素体（３）に接するようにして圧着
する。

なお、圧着に際しては熱ロールや熱プレス等により加熱
加圧すると、更に一段と優れた密着性が得られる。最後
に第３図に示す如く自己支持材料（２）を剥離する。な
お通常正特性サーミスタ素体（３）の両面に同様の貼り
合わせを行うものである。

本発明の接着シートを用いて貼り合わせる際の対象物た
る正特性サーミスタ素体としては通常の半導化された素
体が使用され、たとえばチタン酸バリウム磁器等が用い
られる。

このようにして得られる電極層形成用サーミスタ素体を
高温下で焼成処理することにより、樹脂バインダー等の
有機物を熱分解して消失せしめる。

上記の焼成工程での加熱温度は、使用する金属粉末、ガ
ラスフリットの種類によって異なるが、通常４００〜１
０００°Ｃ程度の範囲で上記各粉末の種類に応じて適宜
設定すればよい。焼成時の雰囲気は、上記各金属粉末の
種類に合せて、酸化性ガス雰囲気か、非酸化性ガス雰囲
気とすればよく、たとえばＡｇ粉末やｐｔ粉末を用いる
場合は酸化性ガス雰囲気を、またＣｕ粉末を用いる場合
は非酸化性ガス雰囲気、たとえば窒素ガス雰囲気とすれ
ばよい。

このような方法により、ハンダ付性が良好で、しかも電
極層のはがれや位置ズレ等を生じない良好な電極を形成
することができる。尚この際電極とサーミスタ素体とは
オーミック接触となっている。

（発明の効果） 以上のように本発明においてはあらかじめ積層された２
層構造のシートを該シートが有する感圧接着性を利用し
て正特性サーミスタ素体に圧着するのセ、２層の電極層
を逐次形成する従来方法の場合と異なり、工程数が短く
生産効率が高い。また樹脂バインダーとして感圧接着性
を有するものを使用しているためシート自身に感圧着性
があり微弱な力で容易に良好な密着性が得られ、しかも
自己支持性材料を仮着できるため貼り付は時の作業性お
よび貼り付は精度が非常に良好なものとなる効果がある
。

（実施例） 以下に実施例を示すが、該例に於いて部とあるは重量部
を示す。

実施例１ 平均粒子径２．５μｍのニッケル粉末１００部、軟化点
７００°Ｃのホウケイ酸鉛系ガラス粉末８部、アクリル
酸ブチル−アクリル酸共重合体（共重合比９７：３）８
０部、トルエン１８０部、エタノール２０部から成る組
成物をボールミル中で混練し、ドクターブレードにより
乾燥厚み２０μｍとなるように成形し、第１のシートを
調製した。

次いで、平均粒子径１．２μｍの銀粉末１００部、軟化
点７００　”Ｃのホウケイ酸鉛系ガラス粉末５部、イソ
プレン系ゴム８０部、トルエン１８０部、エタノール２
０部から成る組成物をボールミル中で混練しドクターブ
レードにより乾燥厚み２０μｍとなるように成形し、第
２のシートを調製した。この第２のシートを熱ロールを
用い７０″Ｃで上記第１のシートと積層し、正特性サー
ミスタの電極形成用接着シートを製作した。上記接着シ
ートの銀粉末シート（第２のシート）側に厚み２００μ
ｍの剥離処理されたポリエチレンテレフタレート（以下
ＰＥＴと略す）フィルムを支持体として仮着した。

次いで正特性サーミスタ素体たる半導化チタン酸バリウ
ム磁器へ第１のシート側が該磁器に接するように貼り付
けた。貼り付けは良好に行うことができた。

次いで支持体たるＰＥＴフィルムを剥離し、大気中４０
０°Ｃで６０分間焼成して樹脂バインダーを除去した後
、雰囲気を窒素に切り換え２０°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度
で８５０°Ｃまで昇温し、１０分間保持した後炉冷した
。形成された電極は剥れ、位置ズレのない良好なもので
あった。また得られた正特性サーミスタの２０°Ｃにお
ける抵抗値は８Ωでオーム性を示した。さらに上記サー
ミスタにリード線をハンダ付けしたところ十分な強度を
示した。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はいずれも本発明電極形成用接着シートをサ
ーミスタ素体に貼り合せる際の説明図であり、第１図は
貼り合せる前の状態を、第２図は貼り合せたときの状態
を、また第３図はサーミスタ素体の両面に本発明電極形
成用接着シートを貼り合せ、自己支持材料を除去後焼成
した状態を示す図面である。 １・・・・・・電極形成用接着シート ２・・・・・・自己支持材料 ３・・・・・・サーミスタ素体 ４・・・・・・第２のシート ４゛・・・第１のシート 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）オーミック性金属粉末および常温で感圧接着性を
   有する樹脂バインダーを主成分として成るオーミック性
   金属粉末シートの片面に、非オーミック性金属粉末およ
   び樹脂バインダーを主成分として成る非オーミック性金
   属粉末シートを積層して成ることを特徴とする正特性サ
   ーミスタの電極形成用接着シート。
2. （２）上記非オーミック性金属粉末シートを構成する樹
   脂バインダーが、常温で感圧接着性を有するものである
   特許請求の範囲第１項に記載の電極形成用接着シート。