JPH1050503A - ガラス封止形サーミスタ及びその製造方法 - Google Patents
ガラス封止形サーミスタ及びその製造方法Info
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- JPH1050503A JPH1050503A JP20005196A JP20005196A JPH1050503A JP H1050503 A JPH1050503 A JP H1050503A JP 20005196 A JP20005196 A JP 20005196A JP 20005196 A JP20005196 A JP 20005196A JP H1050503 A JPH1050503 A JP H1050503A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部から機械的、熱的ストレスが加わって
も、不導通を生じにくい高品質のガラス封止形サーミス
タを提供する。 【解決手段】 サーミスタ素子１は、サーミスタ素体１
１の相対向する両端面に電極１２、１３を有し、２本の
リード導体２１、２２の間に挟み込まれている。リード
導体２１、２２と、サーミスタ素子１の電極１２、１３
との間に、結合層４１、４２がある。結合層４１、４２
は、リード導体２１、２２と一体化されていて、サーミ
スタ素子１の電極１２、１３との間で、金属拡散による
金属結合を構成している。封止ガラス３は、サーミスタ
素子１及びリード導体２１、２２の組立体を封止してい
る。
も、不導通を生じにくい高品質のガラス封止形サーミス
タを提供する。 【解決手段】 サーミスタ素子１は、サーミスタ素体１
１の相対向する両端面に電極１２、１３を有し、２本の
リード導体２１、２２の間に挟み込まれている。リード
導体２１、２２と、サーミスタ素子１の電極１２、１３
との間に、結合層４１、４２がある。結合層４１、４２
は、リード導体２１、２２と一体化されていて、サーミ
スタ素子１の電極１２、１３との間で、金属拡散による
金属結合を構成している。封止ガラス３は、サーミスタ
素子１及びリード導体２１、２２の組立体を封止してい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家電機器、住設機
器、自動車機器などの温度センサとして用いられ、高耐
熱性が要求される分野に有用なガラス封止形サーミスタ
及びその製造方法に関する。
器、自動車機器などの温度センサとして用いられ、高耐
熱性が要求される分野に有用なガラス封止形サーミスタ
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス封止形サーミスタの製造技術とし
ては、例えば特公昭61ー38601号公報に開示されるよう
に、相対する面に電極を形成したサーミスタ素体を、２
本のジュメット線の間に挟み込み、ジュメット線からサ
ーミスタ素体に対して、垂直方向に荷重をかけながら、
ガラスを溶融し、封止を行う技術が知られている。
ては、例えば特公昭61ー38601号公報に開示されるよう
に、相対する面に電極を形成したサーミスタ素体を、２
本のジュメット線の間に挟み込み、ジュメット線からサ
ーミスタ素体に対して、垂直方向に荷重をかけながら、
ガラスを溶融し、封止を行う技術が知られている。
【０００３】このようにして得られたガラス封止形サー
ミスタは、ガラスの溶融固化時の圧縮応力と、組立時の
荷重による機械的応力により、サーミスタ素体の電極
と、ジュメット線との接触導通を確保している。
ミスタは、ガラスの溶融固化時の圧縮応力と、組立時の
荷重による機械的応力により、サーミスタ素体の電極
と、ジュメット線との接触導通を確保している。
【０００４】上述のようにして得られたガラス封止形サ
ーミスタの問題点の一つは、外部から機械的ストレスや
熱的ストレスが加わった場合、サーミスタ素体の電極と
ジュメット線との間に間隙が生じ、電気的にオープンと
なり、センサーとしての品質の低下を招くことである。
ーミスタの問題点の一つは、外部から機械的ストレスや
熱的ストレスが加わった場合、サーミスタ素体の電極と
ジュメット線との間に間隙が生じ、電気的にオープンと
なり、センサーとしての品質の低下を招くことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、外部
から機械的、熱的ストレスが加わっても、不導通を生じ
にくい高品質のガラス封止形サーミスタを提供すること
である。
から機械的、熱的ストレスが加わっても、不導通を生じ
にくい高品質のガラス封止形サーミスタを提供すること
である。
【０００６】本発明のもう一つの課題は、高度の封止構
造を形成すると共に、リード導体及びサーミスタ素子の
電極との間に、金属結合を確実に生じさせた高品質のガ
ラス封止形サーミスタを提供することである。
造を形成すると共に、リード導体及びサーミスタ素子の
電極との間に、金属結合を確実に生じさせた高品質のガ
ラス封止形サーミスタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明に係るガラス封止形サーミスタは、サー
ミスタ素子と、２本のリード導体と、封止ガラスとを含
む。前記サーミスタ素子は、サーミスタ素体の相対向す
る両端面に電極を有し、２本のリード導体の間に挟み込
まれている。前記リード導体と、前記サーミスタ素子の
前記電極との間に、結合層があり前記結合層は、前記リ
ード導体と一体化されていて、前記サーミスタ素子の前
記電極との間で、金属拡散による金属結合を構成してい
る。前記封止ガラスは、前記サーミスタ及び前記リード
導体の組立体を封止している。
ために、本発明に係るガラス封止形サーミスタは、サー
ミスタ素子と、２本のリード導体と、封止ガラスとを含
む。前記サーミスタ素子は、サーミスタ素体の相対向す
る両端面に電極を有し、２本のリード導体の間に挟み込
まれている。前記リード導体と、前記サーミスタ素子の
前記電極との間に、結合層があり前記結合層は、前記リ
ード導体と一体化されていて、前記サーミスタ素子の前
記電極との間で、金属拡散による金属結合を構成してい
る。前記封止ガラスは、前記サーミスタ及び前記リード
導体の組立体を封止している。
【０００８】上記構造のガラス封止形サーミスタは、リ
ード導体と、サーミスタ素子の電極との間に、結合層が
あり、結合層はリード導体と一体化されていて、サーミ
スタ素子の電極に対して、金属拡散によって金属結合し
ているので、サーミスタ素体の電極とリード導体との間
に、耐熱性に優れ、機械的結合強度の高い結合を実現で
きる。このため、外部から機械的、熱的ストレスが加わ
ったても、サーミスタ素体の電極とリード導体との間に
間隙が発生することがく、両者間に不導通を生じにくい
高品質のガラス封止形サーミスタが得られる。金属結合
とは、金属状態での原子間の結合によって生じた結合を
いう。
ード導体と、サーミスタ素子の電極との間に、結合層が
あり、結合層はリード導体と一体化されていて、サーミ
スタ素子の電極に対して、金属拡散によって金属結合し
ているので、サーミスタ素体の電極とリード導体との間
に、耐熱性に優れ、機械的結合強度の高い結合を実現で
きる。このため、外部から機械的、熱的ストレスが加わ
ったても、サーミスタ素体の電極とリード導体との間に
間隙が発生することがく、両者間に不導通を生じにくい
高品質のガラス封止形サーミスタが得られる。金属結合
とは、金属状態での原子間の結合によって生じた結合を
いう。
【０００９】結合層は、好ましくは、封止ガラスの溶融
温度領域において、金属結合を生じ得る特性を有する。
従って、封止ガラスを溶融させ、高度の封止構造を形成
すると共に、リード導体上に一体化して設けた結合層
と、サーミスタ素子の電極との間に、金属結合を確実に
生じさせることができる。
温度領域において、金属結合を生じ得る特性を有する。
従って、封止ガラスを溶融させ、高度の封止構造を形成
すると共に、リード導体上に一体化して設けた結合層
と、サーミスタ素子の電極との間に、金属結合を確実に
生じさせることができる。
【００１０】サーミスタ素子は、一般には、負の抵抗温
度係数を有するサーミスタ素子（以下NTCサーミスタ素
子と称する）であるが、正の抵抗温度特性を有するサー
ミスタ素子（以下PTCサーミスタ素子と称する）であっ
てもよい。
度係数を有するサーミスタ素子（以下NTCサーミスタ素
子と称する）であるが、正の抵抗温度特性を有するサー
ミスタ素子（以下PTCサーミスタ素子と称する）であっ
てもよい。
【００１１】結合層は、一般には、リード導体の表面に
被着された膜、例えばメッキ膜である。結合層の材質
は、サーミスタ素子の電極の組成等に応じて選択され
る。結合層は、金属のみならず、金属酸化物によっても
構成できる。
被着された膜、例えばメッキ膜である。結合層の材質
は、サーミスタ素子の電極の組成等に応じて選択され
る。結合層は、金属のみならず、金属酸化物によっても
構成できる。
【００１２】本発明に係る製造方法において、サーミス
タ素子の両端面に、結合層を有するリード導体を押し付
ける。前記結合層は、封止ガラスの溶融温度領域におい
て、前記電極に対して金属結合し得る特性を有する。
タ素子の両端面に、結合層を有するリード導体を押し付
ける。前記結合層は、封止ガラスの溶融温度領域におい
て、前記電極に対して金属結合し得る特性を有する。
【００１３】次に、前記サーミスタ素子及び前記リード
導体を含む組立体を、ガラス管によって覆う。
導体を含む組立体を、ガラス管によって覆う。
【００１４】次に、前記サーミスタ素子、前記リード導
体及び前記ガラス管を含む組立体を中性ガス雰囲気中で
加熱し、それによって、ガラス管を溶融させ、かつ、前
記電極とリード導体に設けられた前記結合層との間に、
金属拡散による金属結合を生じさせる。
体及び前記ガラス管を含む組立体を中性ガス雰囲気中で
加熱し、それによって、ガラス管を溶融させ、かつ、前
記電極とリード導体に設けられた前記結合層との間に、
金属拡散による金属結合を生じさせる。
【００１５】この製造方法により、サーミスタ特性を損
なわず、いかなる熱膨張係数のサーミスタ素体も用いる
ことが可能であり、サーミスタ素体の気密封止も完全で
あり、外部からの機械的、熱的ストレスで不導通（オー
プン）にならない高品質で低価格のガラス封止形サーミ
スタの提供が出来る。
なわず、いかなる熱膨張係数のサーミスタ素体も用いる
ことが可能であり、サーミスタ素体の気密封止も完全で
あり、外部からの機械的、熱的ストレスで不導通（オー
プン）にならない高品質で低価格のガラス封止形サーミ
スタの提供が出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るガラス封止形
サーミスタの部分断面図である。図示は、NTCサーミス
タ素子を用いたガラス封止形サーミスタ（以下ガラス封
止型NTCサーミスタと称する）を示している。但し、PTC
サーミスタ素子を用いたガラス封止形サーミスタ（以下
ガラス封止型PTCサーミスタと称する）であってもよ
い。
サーミスタの部分断面図である。図示は、NTCサーミス
タ素子を用いたガラス封止形サーミスタ（以下ガラス封
止型NTCサーミスタと称する）を示している。但し、PTC
サーミスタ素子を用いたガラス封止形サーミスタ（以下
ガラス封止型PTCサーミスタと称する）であってもよ
い。
【００１７】図示されたガラス封止型NTCサーミスタ
は、NTCサーミスタ素子１と、２つのジュメット線２
１、２２と、封止ガラス３とを含む。NTCサーミスタ素
子１は、サーミスタ素体１１の相対向する両端面に電極
１２、１３を有し、２本のジュメット線２１ー２２の間
に挟み込まれている。ジュメット線２１、２２は、NTC
サーミスタ素子１の電極１２、１３と接触する端面に、
結合層４１、４２が一体に形成されている。このような
結合層４１、４２は、例えば、メッキによって形成でき
る。結合層４１、４２は、NTCサーミスタ素子１の電極
１２、１３との間で金属拡散による金属結合を生じてい
る。封止ガラス３は、NTCサーミスタ素子１及びジュメ
ット線２１、２２の組立体を封止している。
は、NTCサーミスタ素子１と、２つのジュメット線２
１、２２と、封止ガラス３とを含む。NTCサーミスタ素
子１は、サーミスタ素体１１の相対向する両端面に電極
１２、１３を有し、２本のジュメット線２１ー２２の間
に挟み込まれている。ジュメット線２１、２２は、NTC
サーミスタ素子１の電極１２、１３と接触する端面に、
結合層４１、４２が一体に形成されている。このような
結合層４１、４２は、例えば、メッキによって形成でき
る。結合層４１、４２は、NTCサーミスタ素子１の電極
１２、１３との間で金属拡散による金属結合を生じてい
る。封止ガラス３は、NTCサーミスタ素子１及びジュメ
ット線２１、２２の組立体を封止している。
【００１８】結合層４１、４２は、封止ガラス３の溶融
温度領域において、NTCサーミスタ素子１の電極１２、
１３との間で、金属拡散による金属結合を生じる得る特
性を有する。金属拡散は、結合層４１、４２と、NTCサ
ーミスタ素子１の電極１２、１３との間で、相互的に行
なわれる。
温度領域において、NTCサーミスタ素子１の電極１２、
１３との間で、金属拡散による金属結合を生じる得る特
性を有する。金属拡散は、結合層４１、４２と、NTCサ
ーミスタ素子１の電極１２、１３との間で、相互的に行
なわれる。
【００１９】上記構造のガラス封止形サーミスタは、ジ
ュメット線２１、２２と、NTCサーミスタ素子１の電極
１２、１３との間に結合層４１、４２があり、結合層４
１、４２は、リード導体２１、２２と一体化されてい
て、サーミスタ素子１の電極１２、１３との間で、金属
拡散による金属結合を構成している。金属拡散結合によ
れば、耐熱性に優れ、機械的結合強度の高い結合を実現
できる。このため、外部から機械的、熱的ストレスが加
わっても、サーミスタ素体１１の電極１２、１３とジュ
メット線２１、２２との間に間隙が発生することがく、
両者間に不導通を生じにくい高品質のガラス封止形サー
ミスタが得られる。
ュメット線２１、２２と、NTCサーミスタ素子１の電極
１２、１３との間に結合層４１、４２があり、結合層４
１、４２は、リード導体２１、２２と一体化されてい
て、サーミスタ素子１の電極１２、１３との間で、金属
拡散による金属結合を構成している。金属拡散結合によ
れば、耐熱性に優れ、機械的結合強度の高い結合を実現
できる。このため、外部から機械的、熱的ストレスが加
わっても、サーミスタ素体１１の電極１２、１３とジュ
メット線２１、２２との間に間隙が発生することがく、
両者間に不導通を生じにくい高品質のガラス封止形サー
ミスタが得られる。
【００２０】しかも、結合層４１、４２は、封止ガラス
３の溶融温度領域において、NTCサーミスタ素子１の電
極１２、１３との間で、金属拡散による金属結合を生じ
得る特性を有する。従って、封止ガラス３を適切に溶融
させ、NTCサーミスタ素子１及びジュメット線２１、２
２の組立体を確実に封止しつつ、ジュメット線２１、２
２と一体化された結合層４１、４２と、NTCサーミスタ
素子１の電極１２、１３との間に、金属結合を確実に生
じさせることができる。
３の溶融温度領域において、NTCサーミスタ素子１の電
極１２、１３との間で、金属拡散による金属結合を生じ
得る特性を有する。従って、封止ガラス３を適切に溶融
させ、NTCサーミスタ素子１及びジュメット線２１、２
２の組立体を確実に封止しつつ、ジュメット線２１、２
２と一体化された結合層４１、４２と、NTCサーミスタ
素子１の電極１２、１３との間に、金属結合を確実に生
じさせることができる。
【００２１】図示された結合層４１、４２は、薄板で構
成されている。この結合層４１、４２は、金属または金
属酸化物によって構成できる。結合層４１、４２の材質
は、NTCサーミスタ素子１の電極１２、１３の組成等に
応じて選択される。
成されている。この結合層４１、４２は、金属または金
属酸化物によって構成できる。結合層４１、４２の材質
は、NTCサーミスタ素子１の電極１２、１３の組成等に
応じて選択される。
【００２２】NTCサーミスタ素子１の電極１２、１３
は、通常、Ag、 Ag-Pd、 AuまたはAu-Cuの少なくとも１種
を主成分とする。ジュメット線２１、２２はFe、 Niを主
成分とする合金である。ジュメット線２１、２２の外端
面には、リード線５１、５２がそれぞれ接続されてい
る。
は、通常、Ag、 Ag-Pd、 AuまたはAu-Cuの少なくとも１種
を主成分とする。ジュメット線２１、２２はFe、 Niを主
成分とする合金である。ジュメット線２１、２２の外端
面には、リード線５１、５２がそれぞれ接続されてい
る。
【００２３】上述したNTCサーミスタ素子１に最適な結
合層４１、４２は、CuまたはCu2Oを主成分とするもので
ある。完成した状態では、NTCサーミスタ素子１の電極
１２、１３と結合層４１、４２との間に、金属拡散によ
る相互的な金属原子移動が発生するので、NTCサーミス
タ素子１の電極１２、１３に、結合層４１、４２の主成
分であるCuまたはCu2Oが、また、結合層４１、４２に
は、電極１２、１３の成分が、微量ではあるが含まれる
ことになる。
合層４１、４２は、CuまたはCu2Oを主成分とするもので
ある。完成した状態では、NTCサーミスタ素子１の電極
１２、１３と結合層４１、４２との間に、金属拡散によ
る相互的な金属原子移動が発生するので、NTCサーミス
タ素子１の電極１２、１３に、結合層４１、４２の主成
分であるCuまたはCu2Oが、また、結合層４１、４２に
は、電極１２、１３の成分が、微量ではあるが含まれる
ことになる。
【００２４】結合層４１、４２がCuまたはCu2Oによって
構成された場合、電極１２、１３として、AgとPdとを含
む組成が好ましい。AgとPdの好ましい組成比は、Ag含有
量が100〜5(wt%)で、残りがPdの組成比である。
構成された場合、電極１２、１３として、AgとPdとを含
む組成が好ましい。AgとPdの好ましい組成比は、Ag含有
量が100〜5(wt%)で、残りがPdの組成比である。
【００２５】CuまたはCu2Oでなる結合層４１、４２との
組み合わせにおいて有効な電極１２、１３の組成の別の
例として、AuとCuとを含む場合もある。AuとCuの好まし
い組成比は、Au含有量が100〜35(wt%)で、残りがCuの組
成比である。
組み合わせにおいて有効な電極１２、１３の組成の別の
例として、AuとCuとを含む場合もある。AuとCuの好まし
い組成比は、Au含有量が100〜35(wt%)で、残りがCuの組
成比である。
【００２６】上記組成の電極１２、１３及び結合層４
１、４２との組み合わせにおいて、好ましい封止ガラス
３の例は、K2O・Pb0・SiO2、 Na2O・Pb0・SiO2、 Na2O・BaO・Si
O2、 K2O・BaO・SiO2、 Na2O・B2O3・SiO2、 Na2O・Pb0・B2O3・Si
O2またはK2O・B2O3・SiO2から選択された少なくとも１種
を主成分とするガラスである。上記組成になる封止ガラ
ス３は、過不足ない溶融状態で、上述した組成の結合層
４１、４２による金属結合を、確実に生じさせることが
できる。
１、４２との組み合わせにおいて、好ましい封止ガラス
３の例は、K2O・Pb0・SiO2、 Na2O・Pb0・SiO2、 Na2O・BaO・Si
O2、 K2O・BaO・SiO2、 Na2O・B2O3・SiO2、 Na2O・Pb0・B2O3・Si
O2またはK2O・B2O3・SiO2から選択された少なくとも１種
を主成分とするガラスである。上記組成になる封止ガラ
ス３は、過不足ない溶融状態で、上述した組成の結合層
４１、４２による金属結合を、確実に生じさせることが
できる。
【００２７】図２は本発明に係るガラス封止形サーミス
タの別の実施例を示す部分断面図である。図において、
図１と同一の構成部分は同一の参照符号を付し、詳細な
説明は省略する。この実施例の特徴は、結合層４１、４
２が、サーミスタ素子１の電極１２、１３と対向するジ
ュメット線２１、２２の一端面のみならず、外周面にも
被着されていることである。この実施例においても、図
１に示した実施例と同様の作用効果を奏する。次に、実
施例を参照して、本発明に係るガラス封止形サーミスタ
の製造方法について説明する。
タの別の実施例を示す部分断面図である。図において、
図１と同一の構成部分は同一の参照符号を付し、詳細な
説明は省略する。この実施例の特徴は、結合層４１、４
２が、サーミスタ素子１の電極１２、１３と対向するジ
ュメット線２１、２２の一端面のみならず、外周面にも
被着されていることである。この実施例においても、図
１に示した実施例と同様の作用効果を奏する。次に、実
施例を参照して、本発明に係るガラス封止形サーミスタ
の製造方法について説明する。
【００２８】実施例１ Agを主成分とした電極材料をウエハー状NTCサーミスタ
板（直径Ｄ＝５０mm、厚みｔ＝0.25 mm）の両主面に、
スパッタ（薄膜法）で電極１２、１３となる電極膜を形
成した。但し、電極形成方法として印刷方法（厚膜法）
または、蒸着等（薄膜法）でも容易である。次に、ダイ
シングソーを用いて、0.4 mm角のチップ状に切断した。
板（直径Ｄ＝５０mm、厚みｔ＝0.25 mm）の両主面に、
スパッタ（薄膜法）で電極１２、１３となる電極膜を形
成した。但し、電極形成方法として印刷方法（厚膜法）
または、蒸着等（薄膜法）でも容易である。次に、ダイ
シングソーを用いて、0.4 mm角のチップ状に切断した。
【００２９】次に、チップ状に切断して得られたNTCサ
ーミスタ素子を、結合層として、CuまたはCu2Oでコート
したジュメット線で圧接固定し、NTCサーミスタ素子及
びジュメット線２１、２２に種々の材質のガラス管をか
ぶせた。そして、NTCサーミスタ素子の電極面に垂直に
荷重(１０g/mm2)が加わるようにジュメット線２１、２
２に力を加え、この状態で中性ガス（Ｎ2）雰囲気中で6
10〜1250℃の温度条件で、５分間加熱し、ガラス管を溶
融させると共に、電極１２、１３及びジュメット線２
１、２２を、ジュメット線２１、２２にコートされたCu
またはCu2Oでなる結合層によって金属結合させた。
ーミスタ素子を、結合層として、CuまたはCu2Oでコート
したジュメット線で圧接固定し、NTCサーミスタ素子及
びジュメット線２１、２２に種々の材質のガラス管をか
ぶせた。そして、NTCサーミスタ素子の電極面に垂直に
荷重(１０g/mm2)が加わるようにジュメット線２１、２
２に力を加え、この状態で中性ガス（Ｎ2）雰囲気中で6
10〜1250℃の温度条件で、５分間加熱し、ガラス管を溶
融させると共に、電極１２、１３及びジュメット線２
１、２２を、ジュメット線２１、２２にコートされたCu
またはCu2Oでなる結合層によって金属結合させた。
【００３０】上述のプロセスによって得られたガラス封
止形NTCサーミスタの試料のそれぞれについて、金属結
合状態を熱衝撃試験により評価した。
止形NTCサーミスタの試料のそれぞれについて、金属結
合状態を熱衝撃試験により評価した。
【００３１】試験条件は （Ａ）ー４０℃のシリコンオイル中に３０分放置 （Ｂ）ー４０℃のシリコンオイル中から取り出した後、
直ちに、200℃のシリコンオイル中に入れ、３０分放置 条件（Ａ）、（Ｂ）を１サイクルとして、10,000サイク
ルで評価した。試料母数は各1000個とし、断線のあった
ものは不良とし、１個以上発生した試料については不良
（×）とし、断線の生じないものを良品（○）とした。
電極組成、ガラス管材質、ガラス溶融温度別を組み合わ
せた試料No.１〜２８の評価結果を表１ー１及び表１ー
２に示す。
直ちに、200℃のシリコンオイル中に入れ、３０分放置 条件（Ａ）、（Ｂ）を１サイクルとして、10,000サイク
ルで評価した。試料母数は各1000個とし、断線のあった
ものは不良とし、１個以上発生した試料については不良
（×）とし、断線の生じないものを良品（○）とした。
電極組成、ガラス管材質、ガラス溶融温度別を組み合わ
せた試料No.１〜２８の評価結果を表１ー１及び表１ー
２に示す。
【００３２】＜表１ー１、１ー２の説明＞ 試料No.１〜４ ガラス管材質としてK2O・PbO・SiO2を用いた試料NO.１〜
４のうち、Agの含有量を８０wt%以上、Pdの含有量を２
０wt%以下とした試料NO.１〜３は、620℃〜960℃のガラ
ス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、か
つ、十分な金属結合を生じさせることができる。610℃
以下ではガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱
衝撃試験に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電
極材の蒸発が観察された。
４のうち、Agの含有量を８０wt%以上、Pdの含有量を２
０wt%以下とした試料NO.１〜３は、620℃〜960℃のガラ
ス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、か
つ、十分な金属結合を生じさせることができる。610℃
以下ではガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱
衝撃試験に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電
極材の蒸発が観察された。
【００３３】Pdの含有量を９５wt%、Agの含有量を５wt%
以下とした試料NO.３は、650℃〜960℃のガラス溶融温
度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分
な金属結合を生じさせることができる。640℃以下では
ガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱衝撃試験
に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸
発が観察された。
以下とした試料NO.３は、650℃〜960℃のガラス溶融温
度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分
な金属結合を生じさせることができる。640℃以下では
ガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱衝撃試験
に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸
発が観察された。
【００３４】試料No.５〜８ ガラス管材質としてNa2O・PbO・SiO2を用いた試料NO.５〜
８のうち、Agの含有量を８０wt%以上、Pdの含有量を２
０wt%以下とした試料No.５〜７は、625℃〜960℃のガラ
ス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、か
つ、十分な金属結合を生じさせることができる。620℃
以下ではガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱
衝撃試験に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電
極材の蒸発が観察された。
８のうち、Agの含有量を８０wt%以上、Pdの含有量を２
０wt%以下とした試料No.５〜７は、625℃〜960℃のガラ
ス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、か
つ、十分な金属結合を生じさせることができる。620℃
以下ではガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱
衝撃試験に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電
極材の蒸発が観察された。
【００３５】Pdの含有量を９５wt%、Agの含有量を５wt%
以下とした試料No.８は、650℃〜960℃のガラス溶融温
度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分
な金属結合を生じさせることができる。640℃以下では
ガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱衝撃試験
に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸
発が観察された。
以下とした試料No.８は、650℃〜960℃のガラス溶融温
度であれば、ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分
な金属結合を生じさせることができる。640℃以下では
ガラス溶融または金属結合が不十分となり、熱衝撃試験
に於いて断線不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸
発が観察された。
【００３６】試料No.９〜１２ ガラス管材質としてNa2O・BaO・SiO2を用いた試料No.９〜
１２は、650℃〜960℃のガラス溶融温度であれば、ガラ
ス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生じ
させることができる。640℃以下ではガラス溶融または
金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不良
が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察された。
１２は、650℃〜960℃のガラス溶融温度であれば、ガラ
ス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生じ
させることができる。640℃以下ではガラス溶融または
金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不良
が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察された。
【００３７】試料No.１３〜１６ ガラス管材質としてK2O・BaO・SiO2を用いた試料No.１３
〜１６は、650℃〜960℃のガラス溶融温度であれば、ガ
ラス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生
じさせることができる。640℃以下ではガラス溶融また
は金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不
良が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察され
た。
〜１６は、650℃〜960℃のガラス溶融温度であれば、ガ
ラス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生
じさせることができる。640℃以下ではガラス溶融また
は金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不
良が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察され
た。
【００３８】試料No.１７〜２０ ガラス管材質としてNa2O・B2O3・SiO2を用いた試料No.１
７〜２０のうち、Agの含有量を９７wt%以上、Pdの含有
量を３wt%以下とした試料No.１７、１８は、800℃〜960
℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切で
あり、かつ、十分な金属結合を生じさせることができ
る。700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分
であり、980℃以上では電極材の蒸発が観察された。
７〜２０のうち、Agの含有量を９７wt%以上、Pdの含有
量を３wt%以下とした試料No.１７、１８は、800℃〜960
℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切で
あり、かつ、十分な金属結合を生じさせることができ
る。700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分
であり、980℃以上では電極材の蒸発が観察された。
【００３９】Pdの含有量を２０wt%以上、Agの含有量を
８０wt%以下とした試料No.１９、２０は、800℃〜1100
℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切で
あり、かつ、十分な金属結合を生じさせることができ
る。700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分
であり、1150℃以上では電極材の蒸発が観察された。
８０wt%以下とした試料No.１９、２０は、800℃〜1100
℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切で
あり、かつ、十分な金属結合を生じさせることができ
る。700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分
であり、1150℃以上では電極材の蒸発が観察された。
【００４０】試料No.２１〜２４ ガラス管材質としてNa2O・PbO・B2O3・SiO2を用いた試料N
o.２１〜２４のうち、Agの含有量を９７wt%以上、Pdの
含有量を３wt%以下とした試料No.２１、２２は、900℃
〜960℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が
適切であり、かつ、十分な金属結合を生じさせることが
できる。800℃以下ではガラス溶融または金属結合が不
十分であり、980℃以上では電極材の蒸発が観察され
た。
o.２１〜２４のうち、Agの含有量を９７wt%以上、Pdの
含有量を３wt%以下とした試料No.２１、２２は、900℃
〜960℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が
適切であり、かつ、十分な金属結合を生じさせることが
できる。800℃以下ではガラス溶融または金属結合が不
十分であり、980℃以上では電極材の蒸発が観察され
た。
【００４１】Pdの含有量を２０wt%以上、Agの含有量を8
0wt%以下とした試料No.２３、２４は、900℃〜1100℃の
ガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であ
り、かつ、十分な金属結合を生じさせることができる。
800℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分であ
り、1150℃以上では電極材の蒸発が観察された。
0wt%以下とした試料No.２３、２４は、900℃〜1100℃の
ガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であ
り、かつ、十分な金属結合を生じさせることができる。
800℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分であ
り、1150℃以上では電極材の蒸発が観察された。
【００４２】試料No.２５〜２８ ガラス管材質としてK2O・B2O3・SiO2を用いた試料No.２５
〜２８のうち、Agの含有量を９７wt%以上、Pdの含有量
を３wt%以下とした試料No.２５、２６は、800℃〜960℃
のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であ
り、かつ、十分な金属結合を生じさせることができる。
但し、700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十
分であり、980℃以上では電極材の蒸発が観察された。
〜２８のうち、Agの含有量を９７wt%以上、Pdの含有量
を３wt%以下とした試料No.２５、２６は、800℃〜960℃
のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切であ
り、かつ、十分な金属結合を生じさせることができる。
但し、700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十
分であり、980℃以上では電極材の蒸発が観察された。
【００４３】Pdの含有量を２０wt%以上、Agの含有量を
８０wt%以下とした試料No.２７、２８は、800℃〜1100
℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切で
あり、かつ、十分な金属結合を生じさせることができ
る。700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分
であり、1150℃以上では電極材の蒸発が観察された。
８０wt%以下とした試料No.２７、２８は、800℃〜1100
℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状態が適切で
あり、かつ、十分な金属結合を生じさせることができ
る。700℃以下ではガラス溶融または金属結合が不十分
であり、1150℃以上では電極材の蒸発が観察された。
【００４４】表１の結果をまとめると、CuまたはCu2Oで
なる結合層と、表１に示された電極材料との関係におい
て、適したガラス管材質の溶融温度は次の通りである。
なる結合層と、表１に示された電極材料との関係におい
て、適したガラス管材質の溶融温度は次の通りである。
【００４５】実施例２ Auを主成分とした電極材料をウエハー状NTCサーミスタ
板（直径Ｄ＝50 mm、厚みｔ=0.25 mm）の両主面に、ス
パッタ（薄膜法）で電極を形成する。但し、電極形成方
法として印刷方法（厚膜法）または、蒸着等（薄膜法）
でも容易である。次に、ダイシングソーを用いて、0.4
mm角のチップ状に切断した。
板（直径Ｄ＝50 mm、厚みｔ=0.25 mm）の両主面に、ス
パッタ（薄膜法）で電極を形成する。但し、電極形成方
法として印刷方法（厚膜法）または、蒸着等（薄膜法）
でも容易である。次に、ダイシングソーを用いて、0.4
mm角のチップ状に切断した。
【００４６】得られたチップ状のNTCサーミスタ素子
を、結合層として、CuまたはCu2Oをコートしたジュメッ
ト線で圧接固定し、NTCサーミスタ素子及びおジュメッ
ト線に種々の材質のガラス管をかぶせ、NTCサーミスタ
素子の電極面に垂直に荷重（１０g/mm2）が加わるよう
にジュメット線に力を加え、この状態で中性ガス
（Ｎ2）雰囲気中で850〜1100℃の温度条件で５分間加熱
し、ガラス管のガラス溶融と、NTCサーミスタ素子の電
極及びジュメット線を、CuまたはCu2Oでなる結合層によ
って、金属結合させた。製造したガラス封止形NTCサー
ミスタ試料の金属結合状態を実施例１と同様に評価し
た。電極組成、ガラス管材質、ガラス溶融温度別を組み
合わせた試料No.２９〜４２の評価結果を表２に示す。
を、結合層として、CuまたはCu2Oをコートしたジュメッ
ト線で圧接固定し、NTCサーミスタ素子及びおジュメッ
ト線に種々の材質のガラス管をかぶせ、NTCサーミスタ
素子の電極面に垂直に荷重（１０g/mm2）が加わるよう
にジュメット線に力を加え、この状態で中性ガス
（Ｎ2）雰囲気中で850〜1100℃の温度条件で５分間加熱
し、ガラス管のガラス溶融と、NTCサーミスタ素子の電
極及びジュメット線を、CuまたはCu2Oでなる結合層によ
って、金属結合させた。製造したガラス封止形NTCサー
ミスタ試料の金属結合状態を実施例１と同様に評価し
た。電極組成、ガラス管材質、ガラス溶融温度別を組み
合わせた試料No.２９〜４２の評価結果を表２に示す。
【００４７】＜表２の説明＞ 試料No.２９、３０ ガラス管材質としてK2O・PbO・SiO2を用いた試料No.２
９、３０は、890℃〜965℃のガラス溶融温度であれば、
ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を
生じさせることができる。850℃以下では、ガラス溶融
または金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断
線不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察さ
れた。
９、３０は、890℃〜965℃のガラス溶融温度であれば、
ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を
生じさせることができる。850℃以下では、ガラス溶融
または金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断
線不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察さ
れた。
【００４８】試料No.３１、３２ ガラス管材質としてNa2O・PbO・SiO2を用いた試料No.３
１、３２は、890℃〜965℃のガラス溶融温度であれば、
ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を
生じさせることができる。850℃以下ではガラス溶融ま
たは金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線
不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察され
た。
１、３２は、890℃〜965℃のガラス溶融温度であれば、
ガラス溶融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を
生じさせることができる。850℃以下ではガラス溶融ま
たは金属結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線
不良が生じた。980℃以上では電極材の蒸発が観察され
た。
【００４９】試料No.３３〜３６ ガラス管材質として、Na2O・BaO・SiO2を用いた試料No.３
３、３４及びK2O・BaO・SiO2を用いた試料No.３５、３６
は、890℃〜980℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶
融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生じさせ
ることができる。850℃以下ではガラス溶融または金属
結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不良が生
じた。1000℃以上では電極材の蒸発が観察された。ま
た、ガラス管が融けすぎ商品価値の無い物となった。
３、３４及びK2O・BaO・SiO2を用いた試料No.３５、３６
は、890℃〜980℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶
融状態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生じさせ
ることができる。850℃以下ではガラス溶融または金属
結合が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不良が生
じた。1000℃以上では電極材の蒸発が観察された。ま
た、ガラス管が融けすぎ商品価値の無い物となった。
【００５０】試料No.３７〜４２ ガラス管材質として、Na2O・B2O3・SiO2を用いた試料No.３
７、３８、Na2O・PbO・B2O3・SiO2を用いた試料No.３９、４
０及びK2O・B2O3・SiO2を用いた試料No.４１、４２は、89
0℃〜1060℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状
態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生じさせるこ
とができる。850℃以下ではガラス溶融または金属結合
が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不良が生じ
た。1100℃以上では電極材の蒸発が観察された。また、
ガラス管が融けすぎ商品価値の無い物となった。
７、３８、Na2O・PbO・B2O3・SiO2を用いた試料No.３９、４
０及びK2O・B2O3・SiO2を用いた試料No.４１、４２は、89
0℃〜1060℃のガラス溶融温度であれば、ガラス溶融状
態が適切であり、かつ、十分な金属結合を生じさせるこ
とができる。850℃以下ではガラス溶融または金属結合
が不十分となり、熱衝撃試験に於いて断線不良が生じ
た。1100℃以上では電極材の蒸発が観察された。また、
ガラス管が融けすぎ商品価値の無い物となった。
【００５１】表２の結果をまとめると、CuまたはCu2Oで
なる結合層と、表２に示された電極材料との関係におい
て、適したガラス管材質の溶融温度は次の通りである。
なる結合層と、表２に示された電極材料との関係におい
て、適したガラス管材質の溶融温度は次の通りである。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）外部から機械的、熱的ストレスが加わったても、
不導通を生じにくい高品質のガラス封止形サーミスタの
提供をすることができる。 （ｂ）高度の封止構造を形成すると共に、リード導体及
びサーミスタ素子の電極との間に、金属結合を確実に生
じさせた高品質のガラス封止形サーミスタの提供をする
ことができる。
のような効果を得ることができる。 （ａ）外部から機械的、熱的ストレスが加わったても、
不導通を生じにくい高品質のガラス封止形サーミスタの
提供をすることができる。 （ｂ）高度の封止構造を形成すると共に、リード導体及
びサーミスタ素子の電極との間に、金属結合を確実に生
じさせた高品質のガラス封止形サーミスタの提供をする
ことができる。
【図１】本発明に係るガラス封止型NTCサーミスタの部
分断面図である。
分断面図である。
【図２】本発明に係るガラス封止型NTCサーミスタの別
の実施例を示す部分断面図である。
の実施例を示す部分断面図である。
１ NTCサーミスタ素子 １１ サーミスタ素体 １２、１３ 電極 ２１、２２ ジュメット線 ３ 封止ガラス ４１、４２ 結合層
Claims (15)
- 【請求項１】 サーミスタ素子と、２本のリード導体
と、封止ガラスとを含むガラス封止形サーミスタであっ
て、 前記サーミスタ素子は、サーミスタ素体の相対向する両
端面に電極を有し、２本のリード導体の間に挟み込まれ
ており、 前記リード導体と、前記サーミスタ素子の前記電極との
間に、結合層があり、前記結合層は、前記リード導体と
一体化されていて、前記サーミスタ素子の前記電極との
間で、金属拡散による金属結合を構成しており、 前記封止ガラスは、前記サーミスタ素子及び前記リード
導体の組立体を封止しているガラス封止形サーミスタ。 - 【請求項２】 前記結合層は、前記封止ガラスの溶融温
度領域において、前記金属結合を生じ得る特性を有する
ガラス封止形サーミスタ。 - 【請求項３】 請求項１に記載されたガラス封止形サー
ミスタであって、 前記リード導体は、前記サーミスタ素子と結合される部
分がジュメット線でなるガラス封止形サーミスタ。 - 【請求項４】 請求項３に記載されたガラス封止形サー
ミスタであって、 前記サーミスタ素子は、負の抵抗温度係数を有し、前記
電極がAg、 Ag-Pd、 AuまたはAu-Cuの少なくとも１種を主
成分としており、 前記結合層は、CuまたはCu2Oを主成分とするガラス封止
形サーミスタ。 - 【請求項５】 請求項４に記載されたガラス封止形サー
ミスタであって、 前記封止ガラスは、K2O・Pb0・SiO2、 Na2O・Pb0・SiO2、 Na2
O・BaO・SiO2、 K2O・BaO・SiO2、 Na2O・B2O3・SiO2、 Na2O・Pb0
・B2O3・SiO2またはK2O・B2O3・SiO2 から選択された少なく
とも１種を主成分とするガラスでなるガラス封止形サー
ミスタ。 - 【請求項６】 請求項１に記載されたガラス封止形サー
ミスタであって、 前記結合層は、前記リード導体の表面に被着された膜で
なるガラス封止形サーミスタ。 - 【請求項７】 少なくとも、サーミスタ素子及びそのリ
ード導体接続部をガラスによって封止したガラス封止形
サーミスタを製造する方法であって、 前記サーミスタ素子は、サーミスタ素体の相対向する両
端面に電極を有しており、 前記サーミスタ素子の両端面に、結合層を有するリード
導体を押し付け、前記結合層は、前記ガラスの溶融温度
領域において、前記電極に対して金属拡散による金属結
合を生じ得る特性を有しており、 前記サーミスタ素子及び前記リード導体を含む組立体
を、ガラス管によって覆い、 前記サーミスタ素子、前記リード導体及び前記ガラス管
を含む組立体を中性ガス雰囲気中で加熱し、それによっ
て、ガラス管を溶融させ、かつ、前記電極及びリード導
体の間に前記結合層の金属拡散による金属結合を生じさ
せるガラス封止形サーミスタの製造方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載されたガラス封止形サー
ミスタの製造方法であって、 前記結合層は、前記リード導体の表面に被着された膜で
なるガラス封止形サーミスタの製造方法。 - 【請求項９】 請求項７に記載されたガラス封止形サー
ミスタの製造方法であって、 前記リード導体は、ジュメット線であるガラス封止形サ
ーミスタの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載されたガラス封止形サ
ーミスタの製造方法であって、 前記サーミスタ素子は、負の抵抗温度係数を有し、前記
電極がAg、 Ag-Pd、 AuまたはAu- Cuの少なくとも１種を
主成分としており、 前記結合層は、CuまたはCu2Oを主成分とするガラス封止
形サーミスタの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載されたガラス封止形
サーミスタの製造方法であって、 前記ガラス管は、K2O・Pb0・SiO2、 Na2O・Pb0・SiO2、 Na2O・
BaO・SiO2、 K2O・BaO・SiO2、 Na2O・B2O3・SiO2、 Na2O・Pb0・B
2O3・SiO2またはK2O・B2O3・SiO2から選択された少なくと
も１種を主成分とするガラスでなるガラス封止形サーミ
スタの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載されたガラス封止形
サーミスタの製造方法であって、 前記電極は、Agを含むガラス封止形サーミスタの製造方
法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載されたガラス封止形
サーミスタの製造方法であって、 前記サーミスタ素子、前記リード導体及び前記ガラス管
を含む組立体を620℃〜1100℃の温度範囲から選択され
た温度条件で加熱するガラス封止形サーミスタの製造方
法。 - 【請求項１４】 請求項１１に記載されたガラス封止形
サーミスタの製造方法であって、 前記電極は、Auを含むガラス封止形サーミスタの製造方
法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載されたガラス封止形
サーミスタの製造方法であって、 前記サーミスタ素子、前記リード導体及び前記ガラス管
を含む組立体を890℃〜1060℃の温度範囲から選択され
た温度条件で加熱するガラス封止形サーミスタの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20005196A JP4086917B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | ガラス封止形サーミスタ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20005196A JP4086917B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | ガラス封止形サーミスタ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050503A true JPH1050503A (ja) | 1998-02-20 |
| JP4086917B2 JP4086917B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
ID=16418018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20005196A Expired - Lifetime JP4086917B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | ガラス封止形サーミスタ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4086917B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113853660A (zh) * | 2019-07-24 | 2021-12-28 | 肖特（日本）株式会社 | 气密端子 |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP20005196A patent/JP4086917B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113853660A (zh) * | 2019-07-24 | 2021-12-28 | 肖特（日本）株式会社 | 气密端子 |
| CN113853660B (zh) * | 2019-07-24 | 2023-08-25 | 肖特（日本）株式会社 | 气密端子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4086917B2 (ja) | 2008-05-14 |
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