JPH0379844B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0379844B2
JPH0379844B2 JP2030487A JP2030487A JPH0379844B2 JP H0379844 B2 JPH0379844 B2 JP H0379844B2 JP 2030487 A JP2030487 A JP 2030487A JP 2030487 A JP2030487 A JP 2030487A JP H0379844 B2 JPH0379844 B2 JP H0379844B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermistor
mixture
glass
chip
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP2030487A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63187602A (en
Inventor
Masahiro Asakura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KURABE KK
Original Assignee
KURABE KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KURABE KK filed Critical KURABE KK
Priority to JP2030487A priority Critical patent/JPS63187602A/en
Publication of JPS63187602A publication Critical patent/JPS63187602A/en
Publication of JPH0379844B2 publication Critical patent/JPH0379844B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は高い温度雰囲気での使用に適するよう
に耐熱性を向上させたサーミスタに関する。 (従来の技術) サーミスタは、温度制御のための温度計測に広
い利用分野で使用されている。 熱時定数を小さくするためにサーミスタを小形
化したいという要請、より高い温度の測定を可能
にし使用温度範囲を拡大するために耐熱性を向上
させたいという要請、また大量の使用を可能にす
るために、量産性の良い構造にしたいという要請
がある。 通常300℃程度まで使用され、高温での安定性
が要求されるものに、ガラス被覆されたサーミス
タがある。 第2図は、よく知られているビード形のサーミ
スタの断面図である。 2本の白金等の貴金属線11に酸化マンガン、
酸化ニツケル等の金属酸化物混合粉末が焼結され
たサーミスタビード12が形成されている。 前記貴金属線11の一端はジユメツト線13に
接続され、ガラス管14で熔封されている。 さらに他の形式のサーミスタとして、PSB形
(Pellet type Small Bead)と呼ばれているサー
ミスタが知られている。 この形式のサーミスタの構造および製造方法に
ついては特公昭52−7535号に詳しく述べられてい
る。 第3図は、前述のPSB形のサーミスタの一部
を破断して示した図である。 このサーミスタのチツプ15は、サーミスタ金
属酸化粉末をウエーハ状に成形、焼成し両面に電
極層を設けた後に小片に切断したものである。 サーミスタチツプ15の電極層とリード線16
は耐熱導電塗料17で接続され、ガラス管18で
熔封されている。 さらに他の形式のサーミスタとして、DHT
(Double Heat sink Thermister)形のものが知
られている。 第4図はDHT形のサーミスタの断面図である。 サーミスタチツプ19は前述したPSB形のサ
ーミスタのそれと同様に製造される。 このサーミスタチツプ19の両面の電極層とス
ラツグリード線20,20が熱圧着により強固に
接続される。スラツグリード線20,20の頭部
はガラス管21により封着される。 第2図に示したビード形のサーミスタは、非常
に小形にできるという特徴がある。 しかしサーミスタビード12の密度を高くする
ことができないために抵抗値のバラツキが大きく
歩留りが極めて悪い。さらにその構造から、手作
業にたよる部分が多く量産性に乏しい。 第3図に示したPSB形のサーミスタはサーミ
スタチツプ15の密度を大きくすることができ、
抵抗値のバラツキを非常に小さくできる。 また、構造上、比較的小形化に適し、量産性も
良いという長所はある。 しかし、ガラス熔封時に耐熱導電塗料17とリ
ード線の酸化物がガラス中に分散し、耐電圧の劣
化、および高温動作時の抵抗値変化が大きく、信
頼性に欠ける面がある。 第4図に示したDHT形のサーミスタは、量産
性は極めて優れている。 しかし小形化ができず、また高温動作時にスラ
ツグリード線の頭部とリード線の熔接部22が酸
化されやすく、この酸化に原因してリードがとれ
るという問題を引き起すおそれがある。 (発明が解決しようとする問題点) 前述した各先行例はいずれも、サーミスタビー
ド部またはチツプ部をガラスで被覆して保護する
という構造になつている。 この被覆に用いられているガラスは、300〜500
℃という高温においては、内部のイオンの動きが
活発になり、電気的に不安定になり易いという問
題がある。 またガラスの転移点や軟化点付近では、機械的
に不安定となり、マイクロ・クラツクの発生につ
ながる。 また、高温に耐えるリード線と軟化点の高いガ
ラスを使い、高温でガラス熔融を行つた場合にお
いても、サーミスタビードおよびチツプの変態点
に近くなり、サーミスタ自身の不安定さを招くこ
とになる。 本発明の目的は、高温処理または高温動作にお
いて問題となる前述したガラス被覆に起因する問
題を解決し、耐熱性に優れ、小形化が可能であ
り、かつ量産性に優れたサーミスタを提供するこ
とになる。 (問題点を解決するための手段) 前記目的を達するために、本発明によるサーミ
スタは、サーミスタチツプの両面に形成されてい
る電極層に耐熱導電塗料で金属リード線を接続し
前記接続部を被覆したサーミスタにおいて、前記
被覆を有機珪素重合体とガラスフリツトを含む金
属酸化物充填剤との混合物のセラミツク化焼成体
として構成されている。 (実施例) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。 第1図は、本発明によるサーミスタの実施例を
示す断面図である。 サーミスタチツプ1は、マンガン・ニツケル・
アルミの酸化物をウエーハ状に加圧成形し、1250
℃程度で焼成後、ウエーハの両面に銀・パラジユ
ーム・ペーストを塗布し、約800℃で焼き付けた
ものを 0.5mm×0.5mm×0.3(厚さ)mmに切断して得られ
たものである。 このサーミスタチツプ1の両面には、電極層2
が形成されている。 リード線3,3として、直径が0.2mmで長さが
25mmの〔インコネル−600住友電工の商品番号〕
インコネル線を使用する。 インコネル線はNi、Cr、Fe、Alの合金で高温
での使用に適している。 リード線3,3は、前記サーミスタチツプ1の
電極層2と、銀・パラジユーム・ペースト4で粘
着接続され、約800℃で焼付けて固着する。この
ときのサーミスタの電気的特性は B(150〜250℃)=5500K R(200℃)=20KΩであつた。 このようにリード線が接続されたサーミスタに
次の配合を施した有機硅素重合体と充填剤の混合
物を用意して、被覆する。 Γ混合物1 シリコーン樹脂(シリカ混合タイプ)
100重量部 Al2O3 10 〃 MgO 10 〃 なお前記シリコーン樹脂として信越化学
(社)のKMC80を用いた。 Γ混合物2 シリコーン樹脂(シリカ混合タイプ)
100重量部 Al2O3 10 〃 MgO 5 〃 ガラスフリツト(コバー・ガラス) 10 〃 Γ混合物3 ポリボリシロキサン樹脂 100重量部 ラダー型シリコーン樹脂 25 〃 Al2O3 10 〃 Γ混合物4 ポリボリシロキサン樹脂 100重量部 ラダー型シリコーン樹脂 25 〃 Al2O3 10 〃 ガラスフリツト(コバー・ガラス) 10 〃 前記各混合物をキシレン等の溶媒で適正粘度に
調整し、その中に前記サーミスタチツプとそのリ
ード線接続部が十分に被覆されるまで混合物溶液
に浸漬する。 このようにして、混合物溶液で覆われた部分を
100℃で4時間乾燥後350℃で1時間、650℃で1
時間の焼成を行うと前記混合物はセラミツク化焼
成体となり、チツプ部はセラミツク化焼成体の被
覆層5により被覆される。 このようにして得られた4種類のサーミスタに
ついて、以下の通りの試験を行つた結果を表にま
とめて示す。 Γ高温保管:500℃、1000時間保管する。 Γ冷熱サイクル:0℃(20分)と200℃(20分)
間の間に5分の常温期間をはさんで5回の冷熱
サイクルを行う。 それぞれ200℃での抵抗値変化と、セラミツク
化焼成体のクラツクの発生の有無を調べる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a thermistor with improved heat resistance so as to be suitable for use in a high temperature atmosphere. (Prior Art) Thermistors are used in a wide range of applications for temperature measurement for temperature control. There is a need to downsize the thermistor to reduce the thermal time constant, there is a need to improve heat resistance to enable measurement of higher temperatures and expand the operating temperature range, and there is also a need to make it possible to use large quantities. There is a demand for a structure that is suitable for mass production. Glass-coated thermistors are typically used up to about 300°C and require stability at high temperatures. FIG. 2 is a cross-sectional view of a well-known bead-shaped thermistor. Manganese oxide on two noble metal wires 11 such as platinum,
A thermistor bead 12 is formed by sintering a mixed powder of metal oxide such as nickel oxide. One end of the noble metal wire 11 is connected to a composite wire 13 and sealed with a glass tube 14. Furthermore, as another type of thermistor, a thermistor called PSB type (Pellet type Small Bead) is known. The structure and manufacturing method of this type of thermistor are described in detail in Japanese Patent Publication No. 52-7535. FIG. 3 is a partially cutaway view of the PSB type thermistor described above. This thermistor chip 15 is made by molding a thermistor metal oxide powder into a wafer shape, firing it, providing electrode layers on both sides, and then cutting it into small pieces. Electrode layer of thermistor chip 15 and lead wire 16
are connected with a heat-resistant conductive paint 17 and sealed with a glass tube 18. Yet another form of thermistor, DHT
(Double Heat sink Thermister) type is known. FIG. 4 is a cross-sectional view of a DHT type thermistor. The thermistor chip 19 is manufactured in the same manner as the PSB type thermistor described above. The electrode layers on both sides of the thermistor chip 19 and the slug lead wires 20, 20 are firmly connected by thermocompression bonding. The heads of the slug lead wires 20, 20 are sealed with a glass tube 21. The bead-shaped thermistor shown in FIG. 2 has the characteristic that it can be made very small. However, since the density of the thermistor beads 12 cannot be increased, the resistance value varies widely and the yield is extremely low. Furthermore, due to its structure, many parts are manually operated, making it difficult to mass-produce. The PSB type thermistor shown in FIG. 3 can increase the density of thermistor chips 15,
Variations in resistance values can be made extremely small. Additionally, it has the advantage of being structurally suitable for relatively miniaturization and good mass production. However, during glass sealing, the heat-resistant conductive paint 17 and oxides of the lead wires are dispersed in the glass, resulting in deterioration of withstand voltage and large change in resistance value during high-temperature operation, resulting in a lack of reliability. The DHT type thermistor shown in Fig. 4 is extremely suitable for mass production. However, miniaturization is not possible, and the welded portion 22 between the head of the slug lead wire and the lead wire is easily oxidized during high-temperature operation, and this oxidation may cause the problem that the lead may come off. (Problems to be Solved by the Invention) The above-mentioned prior art examples all have a structure in which the thermistor bead portion or chip portion is covered with glass to protect it. The glass used for this coating is 300 to 500
At a high temperature of 0.degree. C., the movement of internal ions becomes active, causing electrical instability. Furthermore, near the transition point or softening point of glass, it becomes mechanically unstable, leading to the generation of micro-cracks. Furthermore, even if lead wires that can withstand high temperatures and glass that has a high softening point are used to melt the glass at high temperatures, the temperature will approach the transformation point of the thermistor bead and chip, resulting in instability of the thermistor itself. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems caused by the glass coating that occur during high-temperature processing or high-temperature operation, and to provide a thermistor that has excellent heat resistance, can be miniaturized, and is suitable for mass production. become. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the thermistor according to the present invention connects metal lead wires to electrode layers formed on both sides of a thermistor chip with a heat-resistant conductive paint, and covers the connection portions. In the thermistor, the coating is constructed as a ceramicized sintered body of a mixture of an organosilicon polymer and a metal oxide filler containing glass frit. (Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a thermistor according to the present invention. Thermistor chip 1 is made of manganese, nickel,
Pressure molded aluminum oxide into wafer shape, 1250
The wafer was baked at approximately 800°C, then coated with silver palladium paste on both sides, baked at approximately 800°C, and then cut into 0.5 mm x 0.5 mm x 0.3 mm (thickness). The thermistor chip 1 has electrode layers 2 on both sides.
is formed. As lead wires 3 and 3, the diameter is 0.2 mm and the length is
25mm [Inconel-600 Sumitomo Electric product number]
Use Inconel wire. Inconel wire is an alloy of Ni, Cr, Fe, and Al and is suitable for use at high temperatures. The lead wires 3, 3 are adhesively connected to the electrode layer 2 of the thermistor chip 1 using silver/palladium paste 4, and are fixed by baking at about 800°C. The electrical characteristics of the thermistor at this time were: B (150 to 250°C) = 5500K R (200°C) = 20KΩ. The thermistor to which the lead wires are connected in this manner is coated with a mixture of an organic silicon polymer and a filler having the following composition. Γ Mixture 1 Silicone resin (silica mixed type)
100 parts by weight Al 2 O 3 10 MgO 10 KMC80 from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used as the silicone resin. Γ Mixture 2 Silicone resin (silica mixed type)
100 parts by weight Al 2 O 3 10 〃 MgO 5 〃 Glass frit (cover glass) 10 〃 Γ mixture 3 Polybolysiloxane resin 100 parts by weight Ladder type silicone resin 25 〃 Al 2 O 3 10 〃 Γ mixture 4 Polybolysiloxane resin 100 Ladder type silicone resin (parts by weight) 25 〃 Al 2 O 3 10 〃 Glass frit (cover glass) 10 〃 Adjust each of the above mixtures to an appropriate viscosity with a solvent such as xylene, and place the thermistor chip and its lead wire connection part in it. Dip into mixture solution until well coated. In this way, the area covered with the mixture solution is
Dry at 100℃ for 4 hours, then dry at 350℃ for 1 hour, then at 650℃ for 1 hour.
After firing for a certain period of time, the mixture becomes a ceramic sintered body, and the chip portion is covered with a coating layer 5 of the ceramic sintered body. The following tests were conducted on the four types of thermistors thus obtained, and the results are summarized in a table. ΓHigh temperature storage: Store at 500℃ for 1000 hours. Γ Cooling cycle: 0℃ (20 minutes) and 200℃ (20 minutes)
Five cooling/heating cycles are performed with a 5-minute room temperature period in between. The change in resistance value at 200°C and the occurrence of cracks in the fired ceramic body are examined.

【表】 この表からガラスフリツトを混合したものは高
温保管時にクラツクが発生しない。 これは、混合物1、3を用いたサーミスタでは
セラミツク化焼成体に多数の小さい孔が発生して
いるのに対して、混合物2、4(ガラスフリツト
を混合したもの)を用いたサーミスタは、前記多
数の小さい孔がふさがれており緻密な被覆層が形
成されていることによると考えられる。 これにより、被覆層中に埋設保護されているリ
ード線の酸化の進行が防止されるので、クラツク
の発生が抑制されていると思われる。 (発明の効果) 以上、説明したように本発明によるサーミスタ
は、金属リード線が接続されたサーミスタチツプ
と前記リード線との接続部は有機硅素重合体と充
填剤の混合物で塗布・焼成され、セラミツク化し
た焼成体で被覆されている。 したがつて、次のような効果がある。 (1) 高密度のサーミスタチツプを使用することが
できるので、抵抗値のバラツキが少い特性のそ
ろつたサーミスタが得られる。また、小形化に
も適している。 (2) 有機硅素重合体と充填剤の混合物を焼成する
温度は、低融点ガラスの場合と同程度であり、
サーミスタの変態点より、はるかに低い温度な
のでサーミスタ自身の劣化を促すことはない。 (3) 前記混合物を焼成し、セラミツク化する際、
ガラスと異なり、耐熱導電塗料とリード線の酸
化物が焼成被覆体に分散することは極めて少な
く、耐電圧の劣化はない。 (4) 前記焼成被覆体はセラミツクなので、その変
態点はガラスより高温側にあり、300〜500℃と
いう高温で動作させても、イオンの移動は少な
く電気的に安定であり、機械的にも強固であり
高信頼性を有する。 (5) サーミスタ構造の第2例で述べたPSB形と
同様なリード線接続を行なうが、焼成被覆体の
形成は、ガラス管をかぶせ熔封するよりは、は
るかに容易なので量産性は高い。 このように本発明によるサーミスタは耐熱性に
優れているので、燃焼制御用センサー等に広く利
用することができる。
[Table] This table shows that products mixed with glass frit do not crack when stored at high temperatures. This is because the thermistors using Mixtures 1 and 3 have many small holes in the ceramic fired body, whereas the thermistors using Mixtures 2 and 4 (mixed with glass frit) have many small holes. This is thought to be due to the fact that the small pores are blocked and a dense coating layer is formed. This seems to prevent the progress of oxidation of the lead wires buried and protected in the coating layer, thereby suppressing the occurrence of cracks. (Effects of the Invention) As explained above, in the thermistor according to the present invention, the connection portion between the thermistor chip to which the metal lead wire is connected and the lead wire is coated and fired with a mixture of an organic silicon polymer and a filler, Covered with ceramic fired body. Therefore, there are the following effects. (1) Since high-density thermistor chips can be used, a thermistor with uniform characteristics and less variation in resistance value can be obtained. It is also suitable for miniaturization. (2) The temperature at which the mixture of organosilicon polymer and filler is fired is similar to that for low-melting glass;
The temperature is much lower than the thermistor's transformation point, so it does not cause deterioration of the thermistor itself. (3) When firing the mixture to form a ceramic,
Unlike glass, the oxides of the heat-resistant conductive paint and lead wires are extremely unlikely to disperse into the fired coating, and there is no deterioration in withstand voltage. (4) Since the fired coating is made of ceramic, its transformation point is higher than that of glass, and even when operated at a high temperature of 300 to 500°C, there is little movement of ions, and it is electrically stable and mechanically stable. Strong and highly reliable. (5) Lead wire connections are made in the same way as for the PSB type described in the second example of the thermistor structure, but the formation of the fired coating is much easier than covering and melting a glass tube, so mass production is high. As described above, since the thermistor according to the present invention has excellent heat resistance, it can be widely used in combustion control sensors and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明によるサーミスタの実施例を
示す断面図である。第2図は、従来のビード形の
サーミスタの断面図である。第3図は、従来の
PSB形のサーミスタの断面図である。第4図は、
従来のDHT形のサーミスタの断面図である。 1…サーミスタチツプ、2…電極層、3…リー
ド線、4…耐熱導電塗料(銀・パラジユーム・ペ
ースト)、5…被覆層(セラミツク化焼成体)。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a thermistor according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional bead-shaped thermistor. Figure 3 shows the conventional
FIG. 3 is a cross-sectional view of a PSB type thermistor. Figure 4 shows
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional DHT type thermistor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Thermistor chip, 2...Electrode layer, 3...Lead wire, 4...Heat-resistant conductive paint (silver/palladium paste), 5...Coating layer (ceramic fired body).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 サーミスタチツプの両面に形成されている電
極層に耐熱導電塗料で金属リード線を接続し前記
接続部を被覆したサーミスタにおいて、前記被覆
を有機珪素重合体とガラスフリツトを含む金属酸
化物充填剤との混合物のセラミツク化焼成体とし
て構成したことを特徴とするサーミスタ。 2 前記有機珪素重合体はシリカ混合形のシリコ
ーン樹脂である特許請求の範囲第1項記載のサー
ミスタ。 3 前記有機珪素重合体はポリボリシロキサン樹
脂とラダー型シリコーン樹脂である特許請求の範
囲第1項記載のサーミスタ。 4 前記金属酸化物はAl2O3またはAl2O3とMgO
の混合物である特許請求の範囲第1項記載のサー
ミスタ。
[Scope of Claims] 1. A thermistor in which metal lead wires are connected to electrode layers formed on both sides of a thermistor chip using a heat-resistant conductive paint, and the connection portion is covered, wherein the coating is made of a metal containing an organic silicon polymer and glass frit. A thermistor characterized in that it is constructed as a ceramic fired body of a mixture with an oxide filler. 2. The thermistor according to claim 1, wherein the organosilicon polymer is a silica-mixed silicone resin. 3. The thermistor according to claim 1, wherein the organosilicon polymer is a polybolysiloxane resin and a ladder-type silicone resin. 4 The metal oxide is Al 2 O 3 or Al 2 O 3 and MgO
The thermistor according to claim 1, which is a mixture of.
JP2030487A 1987-01-30 1987-01-30 Thermistor Granted JPS63187602A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2030487A JPS63187602A (en) 1987-01-30 1987-01-30 Thermistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2030487A JPS63187602A (en) 1987-01-30 1987-01-30 Thermistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63187602A JPS63187602A (en) 1988-08-03
JPH0379844B2 true JPH0379844B2 (en) 1991-12-20

Family

ID=12023410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2030487A Granted JPS63187602A (en) 1987-01-30 1987-01-30 Thermistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63187602A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4709712B2 (en) * 2006-08-24 2011-06-22 株式会社東芝 Ozone generator

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63187602A (en) 1988-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100854413B1 (en) Thermistor and method of manufacture
EP3109868B1 (en) Preparation method for electronic components with an alloy electrode layer
KR20180027639A (en) Sensor element and process for assembling a sensor element
JP3806434B2 (en) Thermistor for high temperature
JP2000150204A (en) Ntc thermistor and chip ntc thermistor
JPH0379844B2 (en)
JPH1183641A (en) Glass sealed thermistor
JP2006054258A (en) High-temperature resistant thermistor
JP6098208B2 (en) THERMISTOR ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP5163057B2 (en) Thermistor
JPH11251647A (en) Thermoelectric converter element, thermoelectric converter and their manufacture
JP5885027B2 (en) Thermistor element
JP5262448B2 (en) Thermistor
JP2006108221A (en) High-temperature heat-resistant thermistor
JPS628134B2 (en)
KR100369895B1 (en) Thermistor for Middle-High Temperature and Manufacturing Method thereof
JP2009059755A (en) Electrode for ntc thermistor
KR100475213B1 (en) High Reliability Chip-in-Glass Type NTC Thermistor and fabricating method therefor
JPS6333282B2 (en)
JPH10303004A (en) Thermistor element and its manufacture
JP2000275210A (en) Combustion gas component sensor and manufacture thereof
JP2001230103A (en) Glass-sealed thermistor
KR101807283B1 (en) Temperature sensor element and preparation method thereof
JPS63190301A (en) Thermistor
JPH07201527A (en) Manufacture of conductive chip-type ceramic device