JPH03250602A - サーミスタ素子 - 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、回路基板に面実装されるサーミスタ素子の構
造に関する。

本発明は、温度変化、振動などの機械的外力変動が大き
い環境で使用されるに適する面実装形のサーミスタ素子
に関する。

本発明の素子は、自動車、ＯＡ機器、プリンタヘッドな
どに使用されるに適する。

〔概要〕

本発明は、面実装形のサーミスタ素子において、サーミ
スタバルクをガラス管の内部に配置し、これをその両端
から栓形状の金属電極を挿入して保持する構造により、 温度変化や機械的外力の変動に対して安定な素子を提供
するものである。

〔従来の技術〕

チップ状のサーミスタ素子を用いて基板に実装する形の
ものには、第４図（ａ）に示すダブルヒートシンク形成
（ＤＨＴ形式）に代表されるものと、面実装形のもので
は第４図ら）に示す角型チップ形式のものとがある。

ＤＨＴ形式のものは、サーミスタバルク１１がガラス管
１３の中に設けられ、デュメット電極１２によりはさみ
込まれた形状のものが知られている。このデュメット電
極１２にはスラグリード１４がそれぞれ接続される。

また角型チップ形式は、サーミスタバルク２１の両端に
半田になじみやすい金属の膜状電極２２をディッピング
処理により設けている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前述のＤＨＴ形式のものは、スラグリードがあ
るため回路基板への直接の面実装が不可能であるため、
基板全体の大きさが大きくなるとともに、素子を製作す
る工程でリード線の折り曲げや取付は孔の設定のための
工程が必要になり、コストの低減がない。

また角型チップは回路基板への取り付は性はよくなるが
、膜状電極の形成はデイピング処理によるのでこれに不
整を生じやすく、素子としての電気抵抗値のばらつきが
多い。ことにサーミスタバルクは硬度が大きいが脆いも
のであり、このためにこれらサーミスタ素子を設置する
環境に振動などの外力変動の大きい自動車用回路や、プ
リンタのサーマルヘッドなどでは、亀裂が発生しやすく
不安定である。

本発明は、このような課題を解決するもので、温度変化
や機械振動の大きい環境に使用しても安定であり、製品
の電気特性のばらつきが小さい、面実装形のサーミスタ
素子を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、サーミスタバルクをガラス管の内部に配置し
、そのガラス管の両端から栓形状の金属電極を挿入した
構造を特徴とする。サーミスタバルクは互いに平行な対
向する一対の面を備え形状であり、好ましくは直方体形
状であり、その対向する一対の面には金属膜面が形成さ
れる。

直方体形状の場合には、その対向する一対の面をほぼ正
方形として、この対向する一対の面の間の距離はこの正
方形の一辺の長さより短い形状とすることがよい。

このサーミスタバルクは、−枚の大きいウェハーの両面
にあらかじめこの金属膜面を形成したものを用意してお
き、これを半導体製造用のダイシングマシンで切り出し
て製造することができる。

金属膜面は、銀、金、白金、銀・パラジウム合金その他
による厚さ２０〜５０卿のものである。

金属電極の材質はデニメット合金など、ガラス管とよく
なじむとともに、ガラス管とその熱膨張係数が近似する
材料を使用して、ガラス管と金属電極との間は加熱融着
させた構造のものが好ましい。

〔作用〕

サーミスタバルクを一枚のウェハーから切り出して形成
できるから、その品質がきね約で均一になり、電気特性
のばらつきが小さくなる。

ガラス管に封入され、両側から挿入された金属電極に接
触する形態であるので、ガラス管にある小さい弾力性に
より、機械振動があってもその接触は良好に保持され安
定である。ガラス管と金属電極との間を融着する構造を
とれるから、内部の環境は一定に保持されて安定である
。

サーミスタバルクの熱膨張係数はガラスあるいはデュメ
ット合金より幾分大きいので、温度変化により形状に小
さい相違が生じるが、現実にはガラス管の弾性とサーミ
スタバルクの表面に形成した金属膜面の厚さとがこの相
違を吸収するものと考えられ、その動作は実験的にきわ
ｔて安定である。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明一実施例の構造説明図で、サーミスタ
素子を分解しその一部を破断したものである。

本図において、ガラス管１と、このガラス管１の内部に
実装されるサーミスタバルク２と、このサーミスタバル
ク２の両面に接続される金属電極３と４とがある。第１
図ではサーミスタバルク２はサーミスタ素子が組み立て
られた位置の状態を示す。

ここで本発明の特徴とするところは、金属電極３および
４のガラス管１の外部に露出する部分の金属体３Ａおよ
び４Ａを備えた栓形状であり、これがガラス管１の両端
から挿入されてサーミスタバルク２をはさむように支持
する構造にある。金属電極３および４の外側の部分３Ａ
および３Ｂは面実装用の電極として使用される。

この金属電極３はデニメット合金により形成される。ま
た、サーミスタノ・ルク２は直方体の形状であり、その
対向する表面は正方形であり、この正方形の表面にはこ
の例では銀・パラジウム合金による約２０μｍの金属膜
面が形成されている。

このサーミスタバルク２は、第３図に示すようにウェハ
ー２Ａの両面にあらかじめ銀・パラジウム合金の膜面２
Ｂを形成したものを用意しておき、これを半導体の製造
装置と同様の装置を利用して、カットライン２Ｃに沿っ
て所定の形状に切出して製作される。

ガラス管１０両端から金属電極３を挿入した後に、ガラ
スの融点温度近くまで全体を加熱して、ガラス管と金属
合金とを融着させる。

第２図は、本実施例の断面図である。金属電極４をはじ
めにガラス管１に圧入し、これにサーミスタバルク２を
投入し金属電極３を前述のように押し込む。図に示すよ
うに素子の外径は１．３３ｍｍであり、全長は３．５ｍ
ｍである。金属電極３および４はそれぞれサーミスタバ
ルク２の表面に形成された金属膜面２Ｂに圧接する。次
いで、ガラス管ごと加熱して金属電極３または４とガラ
ス管１とを融着させる。

その後に金属電極３および４の露出部分に半田になじむ
金属膜５をメツキする。

本発明によるサーミスタ素子は、−３０℃から十１２５
℃の温度限度内で使用できる。

本発明のサーミスタ素子は、回路基板に直接に面実装し
て使用される。

第２図に示す寸法は、日本電子機械工業会規格（ＥＩＡ
Ｊ＞の規格番号ＲＣ−８００１Ａに該当するものであり
、回路基板に面実装できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、電気特件のばら
つきが小さく、動作が安定であり、実装時に半田耐熱性
あるいは半田くわれに対して極めて有効な面実装形のサ
ーミスタ素子が得られる。

本発明の素子は厳しい環境下で試験され安定な結果を得
ている。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明一実施例の構造説明図。 第２図は、同実施例の断面図。 第３図は、サーミスタバルクの製作説明図。本図は説明
をわかりやすくするためカットラインのピッチは大きく
表示している。 第４図（ａ）は、ダブルヒートシンク形式の従来例断面
図。 第４図ら〕は、角型チップ形式の従来例の斜視図。 １．１３・・・ガラス管、２．１１．２１・・・サーミ
スタバルク、２Ａ・・・ウェハー、２Ｂ・・・銀・パラ
ジウム合金の金属膜面、２Ｃ・・・カットライン、３．
４・・・金属電極、３Ａ、４Ａ・・・金属体、３Ｂ、４
Ｂ・・・挿入部、３Ｃ１４Ｃ・・・端面、５・・・半田
になじむ金属の金属膜、１２・・・デュメット電極、１
４・・・スラグリード、２２・・・半田になじみやすい
金属の膜状電極。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．ガラス管と、このガラス管の内部に封入されたサー
   ミスタバルクと、このサーミスタバルクの両端に接続さ
   れた金属電極とを備え、前記サーミスタバルクの形状は
   一対の対向面に金属膜面が形成され、前記金属電極は前
   記ガラス管の端部から挿入された栓形状であることを特
   徴とする面実装形のサーミスタ素子。
2. ２．前記サーミスタバルクの形状は、直方体である請求
   項１記載のサーミスタ素子。
3. ３．前記対向する一対の面はほぼ正方形であり、この一
   対の対向面の間の長さはこの正方形の一辺の長さより小
   さいことを特徴とする請求項２記載のサーミスタ素子。
4. ４．前記金属電極は前記ガラス管の熱膨張係数と近似す
   る熱膨張係数の金属合金であり、前記ガラス管と前記金
   属電極との接触面は加熱融着されたことを特徴とする請
   求項１記載のサーミスタ素子。