JPH10116705A - チップ型サーミスタおよびその製造方法 - Google Patents
チップ型サーミスタおよびその製造方法Info
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Abstract
抵抗値のばらつきが小さいチップ型サーミスタおよびそ
の製造方法を提供することにある。 【解決手段】チップ型サーミスタは、チップ型サーミス
タ素体の両端部に端子電極を備えており、該端子電極は
3層からなる第1の金属層と、該第1の金属層の上に、
その端部がチップ型サーミスタ素体の表面に接触して形
成された3層からなる第2の金属層とを備える。チップ
型サーミスタの製造方法は、チップ型サーミスタ素体の
両端部に、3層からなる第1の金属層を形成し、第1の
金属層の上に、その端部がチップ型サーミスタ素体の表
面に接触するように3層からなる第2の金属層を形成
し、前記チップ型サーミスタ素体の常温抵抗値を調整す
る。
Description
つきが小さいチップ型サーミスタおよびその製造方法に
関するものである。
図11、図12に示すように構成されている。チップ型
サーミスタ1は、Mn、Co、Ni等による遷移金属酸
化物等を主原料とするチップ型サーミスタ素体2の両端
部に端子電極3、3を備えている。
d等を塗布し、焼付けて形成した端部電極3a、3a
と、さらにその表面に、NiまたはSnを使用して形成
しためっき層3b、3bとから構成される。
サーミスタにおいて、チップ型サーミスタ素体2の固有
抵抗と端子電極3、3の位置によってサーミスタの常温
抵抗値(以下、抵抗値と呼ぶ)が決まる。
g/Pd等のペーストを塗布し、焼付けるため、形成位
置、具体的には電極3、3の幅d及び電極3、3間の距
離aのばらつきが大きく、抵抗値の3cvは5〜20%
になる。このため、最近要求されつつある抵抗値偏差が
1%以下というような狭偏差品に応じるには選別が必要
になり、コストが高くなりかつ大量に供給できないとい
う問題点を有していた。なお、3cvとは、ばらつきの
度合いを示す一つの指標であり、ロットの抵抗値の標準
偏差をσとすると、3σ/(抵抗値の平均値)×10
0、で表される。
する方法としてレーザーで端子電極3、3の一部を除去
する方法が知られているが、レーザーの熱によりチップ
型サーミスタ素体2が損傷を受ける、また、レーザーの
熱によりチップ型サーミスタ素体2の温度が上昇するた
め、温度に対して抵抗の変化が非直線性のサーミスタに
おいて、常温抵抗値を調整することが難しい、という問
題点があった。
くなされたもので、レーザーを用いることなく、抵抗値
偏差が小さい狭偏差のチップ型サーミスタおよびその製
造方法を提供することにある。
に、本発明のチップ型サーミスタにおいては、チップ型
サーミスタ素体の両端部に端子電極を備えており、該端
子電極は3層からなる第1の金属層と、該第1の金属層
の上に、その端部がチップ型サーミスタ素体の表面に接
触して形成された3層からなる第2の金属層とを備え
る。
の金属層は、下層が半田耐熱性を有する金属からなり、
中間層が半田濡れ性且つ半田耐熱性を有する金属からな
り、上層が半田濡れ性を有する金属から構成される。
およびその合金から選ばれた金属からなることが好まし
い。前記中間層はNiまたはNi合金からなることが好
ましい。前記上層はSnまたはSn−Pb合金あるいは
Agからなることが好ましい。さらに、前記第1および
第2の金属層は乾式めっきによって形成されたことが好
ましい。
方法においては、チップ型サーミスタ素体の両端部に、
3層からなる第1の金属層を形成し、該第1の金属層の
上に、その端部がチップ型サーミスタ素体の表面に接触
するように3層からなる第2の金属層を形成し、前記チ
ップ型サーミスタ素体の常温抵抗値を調整する。
に、前記第1の金属層を形成し、前記チップ型サーミス
タ素体の常温抵抗値を測定し、該常温抵抗値に基づいて
常温抵抗値が小さくなるように前記第2の金属層を形成
して、前記チップ型サーミスタ素体の常温抵抗値を所定
の常温抵抗値に調整する。
それぞれ下層に半田耐熱性を有する金属層を形成し、中
間層に半田濡れ性且つ半田耐熱性を有する金属層を形成
し、上層に半田濡れ性を有する金属層を重ねて形成す
る。
およびその合金から選ばれた金属層を形成したものが好
ましい。前記中間層はNiまたはNi合金からなる金属
層を形成したものが好ましい。前記上層はSnまたはS
n−Pb合金あるいはAgからなる金属層を形成したも
のが好ましい。
式めっきによって形成することが好ましい。これによ
り、抵抗値のばらつきが小さいチップ型サーミスタを得
ることができるものである。
して作成したチップ型サーミスタの一実施例に基づい
て、図1、図2を参照して説明する。長さ2.0mm×
幅1.2mm×高さ0.8mmのチップ型サーミスタ素
体2を準備し、その両端部に、3層からなる第1の金属
層6、6をその互いに対向する端部間の距離Aが1.3
mmになるようにスパッタなどの乾式めっきによって形
成した。第1の金属層6は、下層6aに半田耐熱性を有
するNi−Cr、中間層6bに半田濡れ性且つ半田耐熱
性を有するNi−Cu、上層6cに半田濡れ性を有する
Agをそれぞれ0.4、0.8、0.8μmの薄膜層を
順に重ねて構成した。
れ以外にCr、Ni、Al、W及びその合金のいずれか
を用いることができる。中間層6bはNi−Cuを用い
たがこれ以外にNiまたは他のNi合金を用いることが
できる。上層6cはAgを用いたがこれ以外にSnまた
はSn−Pb合金を用いることができる。また、下層6
a、中間層6b及び上層6cの膜厚は、上述の実施例に
限定するものではなく、適宜変更可能である。
に示したチップ型サーミスタ素体2の抵抗値を測定し
た。試料数20個の平均抵抗値が10KΩ、抵抗値の3
cvが15%あった。このチップ型サーミスタ素体2の
ロットを、0.3KΩステップになるように層別した。
層別ランク1〜11におけるチップ型サーミスタ素体2
のそれぞれの平均抵抗値を表1に示す。
を所定の抵抗値R=8±0.2KΩにするために、図2
に示すように、第1の金属層6、6の端部から延びた前
記チップ型サーミスタ素体2の表面および第1の金属層
6、6の表面に、第1の金属層6と同様の構成からなる
3層の第2の金属層7、7をスパッタ等の乾式めっきに
よって形成した。第2の金属層7、7の互いに対向する
端部間の距離B(但し、B<A)は、層別ランク1〜1
1の抵抗値に基づいて、表1に示したそれぞれの所定の
距離に設定した。このようにして抵抗値を調整したチッ
プ型サーミスタの抵抗値を測定して表1に示した。
ミスタのロットにおいて、第1の金属層6、6形成後に
抵抗値の最大と最小との差が略3KΩあったものが、抵
抗値に基づく層別ランク毎に電極端部間の距離をAから
Bに調節する第2の金属層7、7を形成することによっ
て、抵抗値の最大と最小との差が0.38KΩになっ
た。このようにして、本発明によれば、ばらつきが小さ
い所望の抵抗値のチップ型サーミスタを得ることができ
る。
層6と同様に、下層7aにNi−Cr、中間層7bにN
i−Cu、上層7cにAgをそれぞれ0.4、0.8、
0.8μmの薄膜層を順に重ねて形成した。下層7aは
Ni−Cr以外にCr、Ni、Al、W及びその合金の
いずれかを用いることができる。中間層7bはNi−C
u以外にNiまたはNi合金を用いることができる。上
層7cはAg以外にSnまたはSn−Pb合金等を用い
ることができる。
づいて説明する。但し、図2と比較すれば分かるように
第1の金属層26、26および第2の金属層27、27
の下層の対向する端部が露出するようにそれぞれの中間
層および上層を下層より小さな面積にしたものであり、
前述と同一部分については同一の符号を付して詳細な説
明を省略する。
6a、6aを形成した後、互いに対向する下層6a、6
aの端部が露出するように下層6a、6aより小さな面
積の中層26b、26bおよび上層26c、26cを形
成して第1の金属層26、26を構成する。
形成したチップ型サーミスタ素体2の抵抗値を測定し、
この抵抗値に基づいて層別したチップ型サーミスタ素体
2を、所望の抵抗値にするために、第1の金属層26の
互いに対向する端部から延びた前記チップ型サーミスタ
素体2の表面および第1の金属層26の表面に、第2の
金属層27を形成する。第2の金属層27は下層7a、
7aと、互いに対向する下層7a、7aの端部が露出す
るように下層7a、7aより小さな面積の中層27b、
27bおよび上層27c、27cを形成して構成され
る。第2の金属層27の下層7a、7aの互いに対向す
る端部間の距離Bは層別ランク毎に所定の距離になるよ
うに形成する。このように第2の金属層27によって抵
抗値を調整して所望の抵抗ばらつきが小さいチップ型サ
ーミスタを得ることができる。
7aの面積に関わりなく、中層26b、27b及び上層
26c、27cを一定の面積にすることができ、回路基
板等との半田付を均一にすることができる。
c、27は第1の実施の形態で説明した中層6b、7b
および上層6c、7cとそれぞれ同じ材質から形成され
る。
づいて説明する。但し、図2と比較すれば分かるように
第2の金属層7がチップ型サーミスタ素体2の一方端部
側にのみ形成したものであり、前述と同一部分について
は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
チップ型サーミスタ素体2を、所望の抵抗値にするため
に、図4に示すように、一方の第1の金属層6の表面お
よび第1の金属層6の端部から延びて前記チップ型サー
ミスタ素体2の表面にまで、第2の金属層7を形成す
る。第1の金属層6と第2の金属層7との互いに対向す
る端部間の距離Bは層別ランク毎に所定の距離になるよ
うに形成する。このように第2の金属層7によって抵抗
値を調整して所望の抵抗ばらつきが小さいチップ型サー
ミスタを得ることができる。
づいて説明する。但し、図4と比較すれば分かるように
第2の金属層10が一方の第1の金属層6の端部を覆う
ものであり、前述と同一部分については同一の符号を付
して詳細な説明を省略する。
チップ型サーミスタ素体2を、所望の抵抗値にするため
に、図5に示すように、一方の第1の金属層6の端部近
および傍第1の金属層6の端部から延びて前記チップ型
サーミスタ素体2の表面にまで、第1の金属層6と同様
の構成からなる3層の第2の金属層10を形成する。第
1の金属層6と第2の金属層10との互いに対向する端
部間の距離Bは層別ランク毎に所定の距離になるように
形成する。このように第2の金属層10によって抵抗値
を調整して所望の抵抗ばらつきが小さいチップ型サーミ
スタを得ることができる。
づいて説明する。但し、図1と比較すれば分かるように
第2の金属層11が一方の第1の金属層6の端部から延
びてサーミスタ素体2の表面に形成されるものであり、
前述と同一部分については同一の符号を付して詳細な説
明を省略する。
チップ型サーミスタ素体2を、所望の抵抗値にするため
に、図6に示すように、一方の第1の金属層6の端部か
ら延びた前記チップ型サーミスタ素体2の表面の一部
に、第1の金属層6と同様の構成からなる3層の第2の
金属層11を形成する。第1の金属層6と第2の金属層
11との互いに対向する端部間の距離Cおよび第2の金
属層11の幅Eは層別ランク毎に所定の寸法になるよう
に形成する。このように第2の金属層11によって抵抗
値を調整して所望の抵抗ばらつきが小さいチップ型サー
ミスタを得ることができる。
ミスタ素体2の一方の第1の金属層6に導通する1つの
側面に形成したものを示したが、2つの側面、3つの側
面に跨がって形成してもよく、また、両方の第1の金属
層6、6にそれぞれに導通するように第2の金属層11
を2か所に形成して抵抗値を調整してもよい。
づいて説明する。但し、図1と比較すれば分かるように
第1の金属層12がチップ型サーミスタ素体2の周側面
の一部に形成されたものであり、前述と同一部分につい
ては同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
を準備し、図7に示すように、その両端面およびこれに
連続する両端面近傍の上下面に、図1に示した第1の金
属層6と同様に3層からなる第1の金属層12、12を
形成した。したがって、チップ型サーミスタ素体2の側
面は素体表面が露出している。このチップ型サーミスタ
素体2の抵抗値を測定後、その抵抗値に基づいて、図2
〜図6に示した種々の実施の形態の第2の金属層7、2
7、10および11を組み合わせて抵抗値を調整して、
ばらつきが小さいチップ型サーミスタを得ることができ
る。
その内部に内部電極を備えていないものであるが、第7
の実施の形態として、図8に示されるように、内部の同
一平面上に互いに離れて形成された一対の内部電極1
3、13を有するチップ型サーミスタ素体14であって
もよい。
されるように、内部の異なる平面上に互いに重ねて形成
された内部電極15、16を有するチップ型サーミスタ
素体17であってもよい。
示されるように、内部の同一平面上に互いに離れて形成
された一対の内部電極18、18、及び、内部電極1
8、18の形成面と異なる平面上に形成された非接続の
内部電極19を有するチップ型サーミスタ素体20であ
ってもよい。
それぞれチップ型サーミスタ素体14、17、20の両
端部に形成される第1の金属層(図示せず)のいずれか
一方に電気的に接続される。また、内部電極13、1
5、16、18、19の数は所定の抵抗値に応じて適宜
増減することができる。
た実施の形態に限定するものでなく、その要旨の範囲内
で種々に組み合わせて変形することができる。また、チ
ップ型サーミスタ素体は負特性サーミスタの他に正特性
サーミスタに適用することも可能である。
型サーミスタおよびその製造方法では、以下のような効
果がある。
位置に第2の金属層を形成することによって、抵抗値を
調節し、所望の抵抗値、つまり、抵抗値のばらつきが小
さいチップ型サーミスタを得ることができる。
耐熱性がよい金属層を用い、中間層に半田濡れ性且つ半
田耐熱性がよい金属層を用いているために、チップ型サ
ーミスタを半田付けする際に、第1および第2の金属層
の下層および中間層が半田に食われることがなく、チッ
プ型サーミスタの抵抗値が変化しない。
田濡れ性および半田耐熱性を有するために、チップ型サ
ーミスタは半田付けが容易にできる。
田濡れ性を有するために、チップ型サーミスタは半田付
けが容易に行える。また、上層が中間層を被覆して中間
層の酸化を防止するため、中間層の半田濡れ性が劣化し
ない。
に、チップ型サーミスタ素体が露出していても湿式めっ
きに比較してチップ型サーミスタの電気的、機械的特性
が劣化しない。
ミスタにおけるチップ型サーミスタ素体に第1の金属層
を形成した中間体の一部切除斜視図である。
ミスタの半断面図である。
ミスタの半断面図である。
ある。
ある。
ある。
サーミスタ素体に第1の金属層を形成した中間物の斜視
図である。
サーミスタ素体の断面図である。
サーミスタ素体の断面図である。
型サーミスタ素体の断面図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 チップ型サーミスタ素体の両端部に端子
電極を備えており、該端子電極は3層からなる第1の金
属層と、該第1の金属層の上に、その端部がチップ型サ
ーミスタ素体の表面に接触して形成された3層からなる
第2の金属層と、を備えることを特徴とするチップ型サ
ーミスタ。 - 【請求項2】 前記3層からなる第1および第2の金属
層は、下層が半田耐熱性を有する金属からなり、中間層
が半田濡れ性且つ半田耐熱性を有する金属からなり、上
層が半田濡れ性を有する金属からなることを特徴とする
請求項1に記載のチップ型サーミスタ。 - 【請求項3】 前記下層はCr、Ni、Al、Wおよび
その合金から選ばれた金属からなることを特徴とする請
求項2に記載のチップ型サーミスタ。 - 【請求項4】 前記中間層はNiまたはNi合金からな
ることを特徴とする請求項2に記載のチップ型サーミス
タ。 - 【請求項5】 前記上層はSnまたはSn−Pb合金あ
るいはAgからなることを特徴とする請求項2に記載の
チップ型サーミスタ。 - 【請求項6】 前記第1および第2の金属層は乾式めっ
きによって形成されたことを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載のチップ型サーミスタ。 - 【請求項7】 チップ型サーミスタ素体の両端部に、3
層からなる第1の金属層を形成し、該第1の金属層の上
に、その端部がチップ型サーミスタ素体の表面に接触す
るように3層からなる第2の金属層を形成し、前記チッ
プ型サーミスタ素体の常温抵抗値を調整することを特徴
とするチップ型サーミスタの製造方法。 - 【請求項8】 チップ型サーミスタ素体の両端部に、前
記第1の金属層を形成し、前記チップ型サーミスタ素体
の常温抵抗値を測定し、該常温抵抗値に基づいて常温抵
抗値が小さくなるように前記第2の金属層を形成して、
前記チップ型サーミスタ素体の常温抵抗値を所定の常温
抵抗値に調整することを特徴とする請求項7に記載のチ
ップ型サーミスタの製造方法。 - 【請求項9】 前記第1および第2の金属層は、それぞ
れ下層に半田耐熱性を有する金属層を形成し、中間層に
半田濡れ性且つ半田耐熱性を有する金属層を形成し、上
層に半田濡れ性を有する金属層を重ねて形成したもので
あることを特徴とする請求項7または8に記載のチップ
型サーミスタの製造方法。 - 【請求項10】 前記下層はCr、Ni、Al、Wおよ
びその合金から選ばれた金属層を形成したものであるこ
とを特徴とする請求項9に記載のチップ型サーミスタの
製造方法。 - 【請求項11】 前記中間層はNiまたはNi合金から
なる金属層を形成したものであることを特徴とする請求
項9に記載のチップ型サーミスタの製造方法。 - 【請求項12】 前記上層はSnまたはSn−Pb合金
あるいはAgからなる金属層を形成したものであること
を特徴とする請求項9に記載のチップ型サーミスタの製
造方法。 - 【請求項13】 前記第1および第2の金属層は乾式め
っきによって形成することを特徴とする請求項7〜11
のいずれかに記載のチップ型サーミスタの製造方法。
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