JPH04127401A - チップ型サーミスタおよびその製造方法 - 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、チップ型サーミスタの製造方法に関する。本
発明はプリント回路基板に実装され、その抵抗値を精密
に調整されたチップ型サーミスタを製造する方法に関す
る。

〔概要〕

本発明は、抵抗値調整用電極が形成されたチップ型サー
ミスタの製造方法において、 焼結したサーミスタ素体に印刷方法によって抵抗値調整
用電極を形成した後チップ形状に切り出すことにより、 その抵抗値を精密に調整できるようにするものである。

〔従来の技術〕

従来のチップ型サーミスタは、直方体の形状であり、第
７図の断面図に示すように焼結したサーミスタ素体１の
表面に保護用のガラス層５を被覆し、この直方体の両端
に端子電極４を形成するものである。

そしてこの従来のチップ型サーミスタの抵抗値を調整す
るための構造として、その端子電極をサーミスタ素体１
の端面以外の表面にあ広く張り出す構造のサーミスタが
提案されている（実開昭６３−６１１０２号公報）。

この技術は第８図に示すような構造であり、端子電極４
をサーミスタ素体１の上下面を挟持するように延長して
サーミスタの抵抗値を低くするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このように端子電極４の長さでもってサーミス
タの抵抗値を精密に調整することは難しい問題があった
。すなわち、チップ型サーミスタは端子電極を直方体の
端面以外の上下面あるいは上下面およびサイド面にも広
く張り出す必要があるたｔｌその端子電極の形成方法は
電極ペースト中へ直方体サーミスタ素体を浸漬する方法
あるいはそれに類似する方法に頼っている。

しかしながら、この方法では、直方体の上下面およびサ
イド面に張り出させる端子電極の長さを精度よく制御す
ることは困難である。また、これに起因して製造したサ
ーミスタの抵抗値の分布は大きいため歩留りよくサーミ
スタを製造することは困難であった。

本発明は上述の欠点を解決するもので、抵抗値調整用電
極を印刷法で形成することにより、精密に抵抗値調整が
可能なチップ型サーミスタを製造することができる方法
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、焼結したサーミスタ素体をチップ状に切出し
てこのチップ型サーミスタ素体の両端面に端子電極を形
成するチップ型サーミスタの製造方法において、 ウェハ状サーミスタ素体の両面に銀ペーストまたは銀パ
ラジウムペーストを帯状に印刷して抵抗値調整用電極を
形成し、この抵抗値調整用電極の幅方向の中心線にそっ
て上記サーミスタ素体を切断することにより、チップ形
状の両端面にこの抵抗値調整用電極がくるように上記サ
ーミスタ素体を切断し、切り出されたチップ状サーミス
タ素体の両端面にこの抵抗値調整用電極と電気的に接続
して端子電極を形成することを特徴とする。

また、ウェハ状サーミスタ素体の一片面に印刷される抵
抗値調整用電極は他面の抵抗値調整用電極の中間に位置
するように印刷し、この抵抗値調整用電極がチップの片
端面に交互に現れるようにサーミスタ素体のそれぞれの
面の抵抗値調整用電極の幅方向の中心を切断することが
できる。

また、ウェハ状サーミスタ素体の両面に抵抗値調整用電
極を形成した後、サーミスタ素体表面保護用の絶縁コー
トを施すことができる。

さらにウェハ状サーミスタ素体を短冊状に切り出した後
その切り出した側面にサーミスタ素体表面保護用の絶縁
コートを施すことができる。

〔作用〕

スクリーン印刷法あるいはロール転写印刷法等によって
サーミスタ素体の端面以外の表面に形成した抵抗値調整
用電極は、電極ペースト中にサーミスタ素体を浸漬する
ことにより、あるいはそれに類する方法により形成した
電極に比較して、その寸法精度は非常に高い。したがっ
て、高精度の抵抗値調整用電極を形成できるため、この
抵抗値調整用電極間の間隔も高寸法精度で形成すること
ができる。また、サーミスタ焼結体に電極を形成するた
め、焼成収縮による寸法精度のばらつきは回避される。

抵抗値調整用電極を有するチップ型サーミスタの抵抗値
は、両端子電極あるいはそれに接続した抵抗値調整用電
極の間隔により主に決定される。

このため、本発明のように高寸法精度で抵抗値調整用電
極の間隔を形成することができれば高精度で抵抗値の調
整が可能であり、また抵抗値の分布の小さいサーミスタ
素子を得ることができ、高歩留りの製品の製造が可能で
ある。

さらに、印刷法により、直方体サーミスタ素体の端面を
除く４表面あるいは２表面に抵抗値調整用電極を形成し
た後、サーミスタ素体の端面を除く４面に耐熱性のガラ
ス層による保護コートを施して端子電極を形成すればサ
ーミスタ素体の表面の保護となり、抵抗値分布が広くな
る原因が除去されるため、高歩留りの製造が可能である
。

〔実施例〕

以下具体的に図面を参照して本発明実施例を説明する。

本発明の第１実施例の製造工程を説明する図を第５図に
示し、この工程により製造される抵抗値調整用電極を形
成したチップ型サーミスタの外観斜視図を第１図に、そ
の断面図を第２図に示す。

また、第２実施例として、保護用のガラス層をサーミス
タ素体の表面に被覆したチップ型サーミスタの断面図を
第３図に示す。さらに第３実施例の製造工程を説明する
図を第６図に示し、この第３実施例の製造工程で製造さ
れるチップ型サーミスタの断面図を第４図に示す。

以下具体的に作製した実施例のサーミスタの特性を測定
した例を挙げて説明する。

（実施例１） 第５図に示す工程によりサーミスタ素体の４面に抵抗値
調整用電極を形成したチップ型サーミスタを作製した。

縦ａｘ横り×厚みＣが５０ｍｍ　Ｘ５０ｍｍ　ｘＱ、６
５ｍｍのウェハ状の焼結されたサーミスタ素体１を用い
て、このウェハの両側表面に、長さｄ＝４５．０　　ｍ
ｍ、幅ｅ＝０．６ｍｍ、幅方向間隔ｆ＝１．４ｍｍのス
リット状のパターンで銀ペーストを印刷した。このとき
、サーミスタ素体１０両面の電極がサーミスタ焼結体を
挟んで等しい位置になるように印刷した。

これを焼付炉で８２０℃で焼き付け、厚さｇ＝１０±５
μｍの電極２を形成した。

次に、このウェハを電極２の幅ｅの方向に垂直になるよ
うに切断面を選び厚さ０．１０ｍＩＩｌのダイヤモンド
ブレードを用いて、幅ｈ＝１．２０ｍｍの短冊状に切り
出した。

この短冊の切断面両側に上述と同様のパターンを用い銀
ペーストを印刷した。このとき、先に形成した電極２と
位置がずれないように印刷した。

そしてこれを焼付炉にて８２０℃で焼き付け、厚さ１＝
１０±５μｍの電極３を形成した。

さらに、前述の切出しによって得られた切断面と垂直な
方向で、このサーミスタ素体１を電極２．３の中心がダ
イヤモンドブレードの中心と一致するように、長さｍ　
＝　１．９０　ｍｍのチップ状に切断した。

この切断面（端子電極を形成する端面）を含む両端に銀
パラジウムペーストをチップ浸漬法により塗布した。こ
のとき、切断面を除く面へのペーストのまわり込みは０
．０５ｍｍ〜０．１０Ｍとなるようにして、電極２およ
び３より端子電極４がはみ出さないように塗布する。

これを焼付炉にて８００℃で焼き付け、端子電極４を形
成した。この段階におけるサーミスタ素子の寸法は長さ
ｎ＝約２．Ｏｍｍ、幅ｌ＝約１．３肚、厚さｍ＝約０．
７ｍｍであり、その外観を模式的に示すと第１図に示す
ようなものとなり、その断面は第２図に示すようなもの
となる（これを試料番号１とする。）。

同様の方法により、電極２．３を形成する際に用いるパ
ターンの輻ｅを１．０關（番号２）、１．４闘（番号３
）　、１．８　ｍｍ　（番号４）に変化させて全部で４
種類のサーミスタを作製した。なお、このとき、幅方向
間隔ｆはｅ＋ｆ＝２．０ｍｍになるように作製した。

（比較例１．２） 実施例１と同じ焼結体のサーミスタ素体１を用いて電極
２．３を形成しないサーミスタ素子を比較例として作製
した。

縦ａｘ横り×厚さＣが５０ｍｍ　Ｘ５０ｍｍ　ｘＱ、６
５ｍｍのウェハ状サーミスタ焼結体１を輻ｈ＝１．２０
ｍｍ、長さｎ　＝１．９０肛、厚さｍ＝０．６５ｍｍの
チップ状に切断した。そのチップの幅方向と厚さ方向を
含む両端に銀パラジウムペーストを浸漬法により塗布し
た。

このとき端面を除く面へのペーストのまわり込みが約０
．４肛（比較例１）、約０．６闘（比較例２）になるよ
うに作製した。

これを焼付炉にて８００℃で焼き付け、サーミスタ素子
を作製した。

このように作製した試料番号１〜４および比較例１．２
のサーミスタの２５℃における抵抗値Ｒ２５，２５℃と
５０℃との間におけるＢ定数８２５−！ｉｏを測定した
。この結果を第１表に示す。

この測定結果は、サンプル数１００個の平均値である。

第１表より、番号１．２．３．４のサーミスタは、Ｂ定
数Ｂ　２５−　Ｓ　Ｏが同程度であるかにもかかわらず
抵抗値Ｒ２Ｓはさまざまな値を示している。このように
、抵抗値調整用電極２．３を形成し、その形状を選択す
ることにより、一つの組成のサーミスタ焼結体を用いて
同一外形寸法のさまざまな抵抗値をもったサーミスタを
得ることが可能となった。

特に、従来一般に得ることが困難であった低抵抗値、高
Ｂ定数を持つサーミスタを容易に得ることが可能となっ
た。また、比較例１．２のサーミスタのＲ２Ｓの標準偏
差／平均値の値は、８．３９％、１５、９７％であるが
、これに比較して番号１〜４のサーミスタの同項目の値
はいずれも小さい。この値が小さいことはその分布が小
さいことを意味するので、本実施例により製造されたサ
ーミスタはその抵抗値の分布が比較例１．２により製造
されたサーミスタより小さいことを意味する。

これらの抵抗値の分布を形成する主な原因は端面以外に
形成された電極の形状のばらつきからくると考えられる
ため、本発明による効果が大きい。

すなわち、比較例１．２のように浸漬法により抵抗値調
整用電極と端子電極を一体で形成する方法では、抵抗値
調整用電極の形状ばらつきを抑えることが非常に困難で
あるのに対して、実施例１のように抵抗値調整用電極を
先に形成する方法によれば、その形成はスクリーン印刷
法などの印刷法によりその形状をきわめて精密に形成で
きるため、その抵抗値調整用電極の形状のばらつきを小
さく抑えることが可能である。

これにより、高精度の抵抗値をもつサーミスタを高歩留
りで製造することが可能である。

（以下本頁余白） （実施例２） 実施例１と同様の方法で、ウェハ状のサーミスタ素体１
に帯状の電極２を形成した。次にこのサーミスタ素体の
両面の全面に５ｉｎ２．　Ｂ、０．、　Ｂａｎを主成分
とするガラスペーストを印刷し、焼付炉にて８５０℃で
焼き付け、厚さｒ＝３０±１０μｍのガラス層５を形成
した。

次にこれを電極２の横ｅ方向に垂直になるように切断面
を選び、厚さ０．１０ｍｍのダイヤモンドブレードを用
い、幅Ｓ＝１．２０ｍｍの短冊状に切り出した。

この切断面に前述と同様のガラス形成方法により、厚さ
ｔ＝３０±１０μｍのガラス層を形成し、４面をガラス
層で被覆した短冊状サーミスタ素体を作製した。

さらに、前述の切断により得られた切断面と垂直な方向
でこのサーミスタ素体を電極２の中心がダイヤモンドブ
レードの中心と一致するように長さｕ＝１．９０ｍｍの
チップ状に切断した。

この切断面を含む両端面に銀ペーストを浸漬法により塗
布した。このとき、切断面を除く面へのペーストのまわ
り込みについては、特に留意しなかった。これを焼付炉
にて８００℃で焼き付けて端子電極４を形成した（試料
番号５）。

この実施例２により製造したサーミスタの２５℃におけ
る抵抗値Ｒ２Ｓおよび２５℃と５０℃との間におけるＢ
定数３２５−５ｏを測定した。

この結果を第２表に示す。この測定結果はサンプル数１
００個の平均値である。

第２表より、実施例２で作製したサーミスタの抵抗値の
標準偏差／平均値の値は、実施例１により製造したサー
ミスタの同項目の値と同程度である。すなわち、抵抗値
調整用電極を直方体の端面を除く４面すべてに形成しな
くとも端面以外の面にガラス層を形成することにより、
抵抗値の分布が小さく、高精度の抵抗値をもつサーミス
タを高歩留りで製造することが可能である。

（以下本頁余白） （実施例３） 縦ａ×横ｂｘ厚みＣが５０ｍｍ　ｘ５０ｍｍ　ｘ９．６
５ｍｍのウェハ状サーミスタ素体１を用い、このウェハ
の片面表面に第６図の工程に示すように長さｄ＝４５．
０ｍｍ、幅ｅ＝０．６ｍｍ、幅方向間隔ｆ＝３．４ｍｍ
のスリット状のパターンで銀ペーストを印刷した。さら
にもう一方の表面に同じパターンで幅方向に他面とは２
．０ｍｍずらして銀ペーストを印刷した。

これを焼付炉にて８５０℃で焼き付け、厚さｇ＝１０ｐ
±５即の電極２を形成した。

次にこの電極２を形成したサーミスタ素体１の両面の全
面に５ｉｎ２．　Ｂ２０．、　Ｂａｎを主成分とするガ
ラスペーストを印刷し、焼付炉にて８５０℃で焼き付け
、犀さｒ＝３０±１０μｌのガラス層５を形成した。

次にこれを電極２の幅ｅ方向に垂直になるように切断面
を選び、厚さ０．１０ｍｍのダイヤモンドブレードを用
い、幅ｉ＝１．２０ｍｍの短冊状に切り出した。

この短冊状のサーミスタ素体の切断面に前述と同様のガ
ラス形成方法により厚さｊ＝３０±１０ａｕｎのガラス
層を形成し、４面をガラス層で被覆した短皿状のサーミ
スタ素体を作製した。

さらに前述の切出しによって得られた切断面と垂直な方
向で、電極２の中心がダイヤモンドブレードの中心と一
致するようにサーミスタ素体を長さに＝１．９０ｍｍの
チップ状に切断した。

この切断面をふくむ両端面に銀ペーストを塗布し、焼付
炉にて８００℃で焼き付け、端子電極４を形成した。こ
の段階におけるサーミスタ素子の寸法は長さｐ＝約２．
０証、幅ｍ＝約１．３扉、厚さｎ＝約０．７５市であっ
た。

次に電気メツキ法により、このサーミスタ素子の端子電
極４の表面に厚さ２〜３μｌのニッケル層と厚さ４〜５
μｍの半田層を積層した（以上試料番号６）。

同様の方法により、電極２を形成する際に用いるパター
ンのスリットの幅ｄを１．０ｍ＋ｎ（番号７）、１．４
ｍｍ（番号８）　、１．８　ｍｍ　（番号９）、２．２
ｍｍ（番号１０）　、２．６　ｍ＋ｎ　（番号１１）　
、３．０　ｍｍ　（番号１２）、３．４ａｎ（番号１３
）に変化させて全部で９種類のサーミスタを作製した。

このとき、幅ｅ方向間隔ｆはｅ＋ｆ＝４．Ｑｔｎｍとな
るように作製した。

（比較例３） 電極２を形成しないサーミスタ素子を比較例３として作
製した。

このように作製した番号６〜１３および比較例３のサー
ミスタの２５℃における抵抗値Ｒ２５および２５℃と５
０℃との間におけるＢ定数Ｂ　２　Ｓ　−Ｓ　Ｏを測定
した。

この結果を表３に示す。この測定結果はサンプル数１０
０個の平均値である。

このように、抵抗値調整用電極２を形成し、その形状を
選択することにより、一つの組成のサーミスタ素体を用
いて、同一外形寸法のほぼ同程度のＢ定数を有する様々
な抵抗値をもったサーミスタを得ることができた。

特に、従来一般に得ることができる困難であった低抵抗
値、高Ｂ定数を持つサーミスタを容易にしかも精度よく
得ることができる。

（以下本頁余白） 第３表 抵抗値およびＢ定数測定結果 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明では、高精度の抵抗値調節
ができ、しかも高い歩留りの抵抗値調整用電極を持つチ
ップ型サーミスタを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例で製造したチップ型サーミス
タの外観斜視図。 第２図は第１実施例のチップ型サーミスタの模式断面図
。 第３図は第２実施例のチップ型サーミスタの模式断面図
。 第４図は第３実施例のチップ型サーミスタの模式断面図
。 第５図は第１実施例の製造工程を説明する図。 第６図は第３実施例の製造工程を説明する図。 第７図はチップ型サーミスタの模式断面図。 第８図は端子電極で抵抗値調整を行うチップ型サーミス
タの模式断面図。 １・・・サーミスタ素体、 ２． ３・・・電極、 ４・・・端子 電極、 ５・・・ガラス層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．焼結したサーミスタ素体をチップ状に切出してこの
   チップ型サーミスタ素体の両端面に端子電極を形成する チップ型サーミスタの製造方法において、 ウェハ状サーミスタ素体の両面に銀ペーストまたは銀パ
   ラジウムペーストを帯状に印刷して抵抗値調整用電極を
   形成し、 この抵抗値調整用電極の幅方向の中心線にそって上記サ
   ーミスタ素体を切断することにより、チップ形状の両端
   面にこの抵抗値調整用電極がくるように上記サーミスタ
   素体を切断し、 切り出されたチップ状サーミスタ素体の両端面にこの抵
   抗値調整用電極と電気的に接続して端子電極を形成する ことを特徴とするチップ型サーミスタの製造方法。
2. ２．ウェハ状サーミスタ素体の一片面に印刷される抵抗
   値調整用電極は他面の抵抗値調整用電極の中間に位置す
   るように印刷し、 この抵抗値調整用電極がチップの片端面に交互に現れる
   ようにサーミスタ素体のそれぞれの面の抵抗値調整用電
   極の幅方向の中心を切断する請求項１記載のチップ型サ
   ーミスタの製造方法。
3. ３．ウェハ状サーミスタ素体の両面に抵抗値調整用電極
   を形成した後、サーミスタ素体表面保護用の絶縁コート
   を施す 請求項１または２記載のチップ型サーミスタの製造方法
   。
4. ４．ウェハ状サーミスタ素体を短冊状に切り出した後そ
   の切り出した側面にサーミスタ素体表面保護用の絶縁コ
   ートを施す 請求項１ないし３のいずれかに記載のチップ型サーミス
   タの製造方法。