JPH11283810A - チップ型サーミスタ及びその製造方法 - Google Patents

チップ型サーミスタ及びその製造方法

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JPH11283810A
JPH11283810A JP10086102A JP8610298A JPH11283810A JP H11283810 A JPH11283810 A JP H11283810A JP 10086102 A JP10086102 A JP 10086102A JP 8610298 A JP8610298 A JP 8610298A JP H11283810 A JPH11283810 A JP H11283810A
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JP
Japan
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film
thermistor
forming
insulating substrate
chip
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Pending
Application number
JP10086102A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Higuchi
由浩 樋口
Masami Koshimura
正己 越村
Koji Yotsumoto
孝二 四元
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度、高信頼性で量産性に優れた安価なチ
ップ型サーミスタを提供する。 【解決手段】 サーミスタ膜2を電着法により形成した
チップ型サーミスタ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
等に実装されるチップ型サーミスタ及びその製造方法に
係り、特に、温度の上昇により抵抗値が減少する負特性
サーミスタであって、機械的強度に優れかつ高精度で高
信頼性のチップ型サーミスタとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、チップ型サーミスタのサーミスタ
本体は、次のような方法で製造されている。
【0003】 サーミスタ粉体をプレス成形した後焼
成し、切断加工する方法 サーミスタグリーンシートを複数枚積層し、チップ
状に切断し、焼成する方法 サーミスタペーストを厚膜印刷法で絶縁性基板上に
印刷した後焼成する方法 絶縁性基板上にスパッタ成膜する方法
【0004】
【発明が解決しようとする課題】チップ型サーミスタの
製造においては、量産性に優れること、製造コストが安
価であること、製造されたチップ型サーミスタが高精度
で信頼性に優れることなどが要求されるが、従来におい
ては、このような要求特性を全て満たす方法が提供され
ていない。
【0005】即ち、例えば、のブロック焼結法では、
得られるチップ型サーミスタの精度や信頼性には優れる
が、量産性が十分とは言えず、製造コストも高くつく。
また、のシート積層法では、量産性に優れ、製造コス
トが安価である反面、得られるチップ型サーミスタの精
度や信頼性に若干難がある。また、の厚膜印刷法で
は、量産性に優れ、製造コストも比較的安価ではある
が、得られるチップ型サーミスタの精度や信頼性の面で
若干問題がある。更にのスパッタ成膜法では、量産
性、製造コスト、得られるチップ型サーミスタの精度等
において、満足する結果が得られていない。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決し、量産
性に優れ、安価に製造することができ、高精度かつ高信
頼性のチップ型サーミスタ及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のチップ型サーミ
スタは、電着法によりサーミスタ膜が形成されてなるこ
とを特徴とする。
【0008】電着法によれば、均一かつ緻密なサーミス
タ膜を容易かつ効率的に、しかもその膜厚制御の容易性
により所望の膜厚となるように精度良く形成することが
できる。
【0009】従って、本発明によれば高精度、高信頼性
で量産性に優れた安価なチップ型サーミスタが提供され
る。
【0010】本発明のチップ型サーミスタは、例えば、
絶縁性基板と、該絶縁性基板上に形成された下部電極及
び上部電極と、該下部電極及び上部電極間に形成された
サーミスタ膜とを備えてなる。
【0011】このチップ型サーミスタは、絶縁性基板上
に印刷法により所定のパターンで下部電極を形成する第
1の工程と、サーミスタ膜形成予定部以外の該下部電極
上に絶縁性被膜を形成する第2の工程と、電着法により
下部電極の表出面上にサーミスタ粉体の電着膜を形成
し、該電着膜を焼成してサーミスタ膜を形成する第3の
工程と、印刷法により所定のパターンで上部電極を形成
する第4の工程と、保護膜を形成する第5の工程と、絶
縁性基板をチップ状に切断する第6の工程とを有するチ
ップ型サーミスタの製造方法により製造することができ
る。
【0012】本発明のチップ型サーミスタはまた、絶縁
性基板と、該絶縁性基板上に形成された1対の電極と、
該1対の電極にまたがって設けられたサーミスタ膜とを
備えてなる。
【0013】このようなチップ型サーミスタは、絶縁性
基板上に印刷法により所定のパターンで1対の電極を形
成する第1の工程と、サーミスタ膜形成予定部以外の該
電極上に絶縁性被膜を形成する第2の工程と、絶縁性基
板上のサーミスタ膜形成予定部に、焼成により焼失する
導電性膜又は焼成によりサーミスタ膜と反応して絶縁性
となる導電性膜を形成する第3の工程と、電着法により
下部電極の表出面及び導電性膜上にサーミスタ粉体の電
着膜を形成し、該電着膜を焼成してサーミスタ膜を形成
する第4の工程と、保護膜を形成する第5の工程と、絶
縁性基板をチップ状に切断する第6の工程とを有するチ
ップ型サーミスタの製造方法により製造することができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0015】図1(a),(b)は本発明のチップ型サ
ーミスタの実施の形態を示す断面図、図2(a),
(b)は、本発明のチップ型サーミスタの電極形成例を
示す平面図、図3(a)〜(d)は本発明のチップ型サ
ーミスタの製造方法を示す平面図である。
【0016】図1(a)のチップ型サーミスタは、アル
ミナ等の絶縁性基板1上に、サーミスタ膜2を介して下
部電極3及び上部電極4を形成し、その上に保護膜5を
形成して両端面に端子電極6A,6Bを形成したもので
ある。なお、7は絶縁性被膜である。
【0017】図1(b)のチップ型サーミスタは、アル
ミナ等の絶縁性基板1上に1対の電極8A,8Bを形成
し、この電極8A、8Bにまたがるようにサーミスタ膜
2を形成し、その上に保護膜5を形成して両端面に端子
電極6A,6Bを形成したものである。このチップ型サ
ーミスタにおいて、1対の端子電極8A,8Bとして
は、図2(a)に示す対向電極8a,8bや、図2
(b)に示す櫛形電極8c,8dなどを採用することが
できる。
【0018】次に、図3を参照して本発明のチップ型サ
ーミスタの製造方法を説明する。なお、図3(a)〜
(d)において、破線は、切断予定線を示す。
【0019】まず、板状の絶縁性基板11を準備し、こ
の絶縁性基板11の一方の板面に導電性ペーストを所定
のパターンでスクリーン印刷して焼成することにより、
下部電極12を形成する(図3(a))。
【0020】次に、この下部電極12上のサーミスタ膜
形成予定部以外を絶縁性被膜13で被覆し、サーミスタ
膜形成予定部を表出させる(図3(b))。一般に、こ
の絶縁性被膜13はガラスペーストの印刷、焼成により
形成される。
【0021】そして、この状態で電着を行う。即ち、下
部電極12及び絶縁性被膜13を形成した絶縁性基板1
1を電着液中に浸漬し、サーミスタ膜形成面側に対向電
極を対面させ、絶縁性基板11の下部電極12と対向電
極との間に直流電圧を印加して(下部電極側がマイナ
ス、対向電極がプラス)、下部電極12の絶縁性被膜1
3で覆われていない表出面に電着膜を形成する。
【0022】ここで、電着液としては、Mn,Ni,C
o,Fe、Cu等の遷移金属からなる酸化物サーミスタ
粉体を5〜20g/Lの濃度で、アセトン、イソプロピ
ルアルコール等の分散媒に分散させた懸濁液が用いられ
る。なお、この分散媒には、電解質としてヨウ素等を1
〜5重量%、水を1〜5重量%添加する。また、サーミ
スタ粉体の粒径は5μm以下、特に0.5〜1.0μm
が好ましい。
【0023】また、印加する電流電圧は、100〜60
0V程度が好ましく、電着時間は、形成するサーミスタ
膜の膜厚にもよるが、通常30〜60秒程度である。
【0024】電着により電着膜を所定の厚さに形成した
後は、絶縁性基板11を電着液から引き上げ、900〜
1200℃で5〜20時間程度焼成してサーミスタ膜1
4を形成する(図3(c))。
【0025】その後、下部電極と同様の方法で上部電極
15を所定のパターンで形成し(図3(d))、更に絶
縁性の保護膜を形成した後、チップ状に切断加工し(図
3の破線の位置)、端子電極を形成してチップ型サーミ
スタとする。
【0026】この絶縁性の保護膜も通常の場合、ガラス
ペーストの印刷、焼成により形成されるが、絶縁性の樹
脂材料で形成しても良い。絶縁性樹脂材料で保護膜を形
成した場合は、端子電極も導電性樹脂材料で形成するの
が好ましい。
【0027】また、図1(b)に示すチップ型サーミス
タは、次のような方法で製造される。
【0028】即ち、まず、板状の絶縁性基板を準備し、
この絶縁性基板の一方の板面に導電性ペーストを所定の
パターンでスクリーン印刷することにより、1対の電極
(図2(a)に示すような対向電極又は図2(b)に示
すような櫛形電極)を形成する。
【0029】次に、この基板上のサーミスタ膜形成予定
部以外を絶縁性被膜を被覆し、サーミスタ膜形成予定部
を表出させ、このサーミスタ膜形成予定部に、カーボン
膜等の焼成により焼失する導電性膜、或いは、焼成によ
りサーミスタ材料と反応して絶縁性となる導電性膜、例
えば、Cu,Al,Niなどの金属膜を蒸着又は印刷法
で形成し、この状態で前述の方法と同様にして電着を行
って電着膜を形成し、同様に焼成を行ってサーミスタ膜
を形成する。その後、前述と同様の方法で保護膜を形成
した後、チップ状に切断し、端子電極を形成してチップ
型サーミスタを得る。
【0030】図1(a)のチップ型サーミスタにおい
て、絶縁性基板1の厚さは300〜600μm、下部電
極3の厚さは5〜10μm、サーミスタ膜2の厚さは1
0〜100μm、上部電極4の厚さは5〜10μm、保
護膜5の厚さは10〜30μmとするのが好ましい。ま
た、図1(b)のチップ型サーミスタにおいて、絶縁性
基板1の厚さは300〜600μm、1対の電極8A,
8Bの厚さは5〜10μm、サーミスタ膜2の厚さは1
0〜100μm、保護膜5の厚さは10〜30μmとす
るのが好ましい。
【0031】なお、本発明において、基板、電極、サー
ミスタ膜、保護膜の形成材料には特に制限はなく、通
常、チップ型サーミスタの構成材料として採用されるも
のを用いることができる。
【0032】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0033】実施例1 以下の手順で図1(a)に示すチップ型サーミスタを製
造した。
【0034】8cm×8cm×0.3mm厚さのアルミ
ナ基板の一方の板面にAgペーストをスクリーン印刷
し、800℃で焼成することにより、所定のパターンで
下部電極(厚さ5μm)を形成した後、ガラスペースト
(組成SiO2−MgO−BaO−B23系)をスクリ
ーン印刷した後850℃で焼成することによりサーミス
タ膜形成予定部以外を厚さ20μmの絶縁性被膜で被覆
した。
【0035】その後、基板を下記組成の電着液中に対向
電極と対面させて浸漬し、基板をマイナス、対向電極を
プラスとして200Vの直流電圧を30秒印加して電着
を行い、電着膜を形成した。
【0036】 [電着液組成] 分散媒:アセトン サーミスタ粉体種類:Mn−Co系酸化物(平均粒径1.0μm) サーミスタ粉体濃度:10g/L 電解質:ヨウ素 2重量% 水 3重量% 電着膜形成後、基板を900℃で10時間焼成して膜厚
20μmのサーミスタ膜とした。
【0037】更に、下部電極と同様の方法で厚さ5μm
の上部電極を形成した後、ガラスペースト(組成SiO
2−MgO−BaO−B23)を印刷した後焼成して厚
さ20μmの保護膜を形成し、ダイシングマシーンでチ
ップ状に切断加工した。その後、切断されたチップの両
端面にAgペーストを塗布して焼成することにより、端
子電極を形成し、更にめっき膜を形成してチップ型サー
ミスタとした。
【0038】このチップ型サーミスタは、1.0mm×
1.0mm×0.5mm厚さで基板上の下部電極と上部
電極との間に0.4mm×0.2mm×20μm厚さの
サーミスタ膜が形成されたものであり、下記の如く、良
好な特性を示した。
【0039】
【表1】
【0040】実施例2 以下の手順で図1(b)に示すチップ型サーミスタを製
造した。
【0041】8cm×8cm×0.3mm厚さのアルミ
ナ基板の一方の板面にAgペーストをスクリーン印刷
し、800℃で焼成することにより、所定のパターンで
1対の対向電極(厚さ5μm,電極間隔0.1mm)を
形成した後、ガラスペースト(組成SiO2−MgO−
BaO−B23)をスクリーン印刷した後850℃で焼
成することによりサーミスタ膜形成予定部以外を厚さ2
0μmの絶縁性被膜で被覆した。
【0042】その後、サーミスタ膜形成予定部にカーボ
ンペーストを印刷して乾燥させることにより、厚さ2μ
mのカーボン膜を形成した後、実施例1と同様にして電
着、焼成を行って、膜厚20μmのサーミスタ膜を形成
した。
【0043】更に、ガラスペースト(組成SiO2−M
gO−BaO−B23)を印刷した後焼成して厚さ20
μmの保護膜を形成し、ダイシングマシーンでチップ状
に切断加工した後、実施例1と同様にして両端面に端子
電極を形成し、更にめっき膜を形成してチップ型サーミ
スタとした。
【0044】このチップ型サーミスタは、1.0mm×
1.0mm×0.5mm厚さで基板上の対向電極上にま
たがって0.4mm×0.2mm×20μm厚さのサー
ミスタ膜が形成されたものであり、下記の如く、良好な
特性を示した。
【0045】
【表2】
【0046】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のチップ型サ
ーミスタ及びその製造方法によれば、高精度、高信頼性
で量産性に優れた安価なチップ型サーミスタが提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチップ型サーミスタの実施の形態を示
す断面図である。
【図2】本発明のチップ型サーミスタの電極の構造例を
示す平面図である。
【図3】本発明のチップ型サーミスタの製造方法を示す
平面図である。
【符号の説明】
1 絶縁性基板 2 サーミスタ膜 3 下部電極 4 上部電極 5 保護膜 6A,6B 端子電極 7 絶縁性被膜 8A,8B 電極 11 絶縁性基板 12 下部電極 13 絶縁性被膜 14 サーミスタ膜 15 上部電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電着法によりサーミスタ膜が形成されて
    なることを特徴とするチップ型サーミスタ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、絶縁性基板と、該絶
    縁性基板上に形成された下部電極及び上部電極と、該下
    部電極及び上部電極間に形成されたサーミスタ膜とを備
    えてなることを特徴とするチップ型サーミスタ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、絶縁性基板と、該絶
    縁性基板上に形成された1対の電極と該1対の電極にま
    たがって設けられたサーミスタ膜とを備えてなることを
    特徴とするチップ型サーミスタ。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載のチップ型サーミスタの
    製造方法であって、 絶縁性基板上に印刷法により所定のパターンで下部電極
    を形成する第1の工程と、 サーミスタ膜形成予定部以外の該下部電極上に絶縁性被
    膜を形成する第2の工程と、 電着法により下部電極の表出面上にサーミスタ粉体の電
    着膜を形成し、該電着膜を焼成してサーミスタ膜を形成
    する第3の工程と、 印刷法により所定のパターンで上部電極を形成する第4
    の工程と、 保護膜を形成する第5の工程と、 絶縁性基板をチップ状に切断する第6の工程とを有する
    ことを特徴とするチップ型サーミスタの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載のチップ型サーミスタの
    製造方法であって、 絶縁性基板上に印刷法により所定のパターンで1対の電
    極を形成する第1の工程と、 サーミスタ膜形成予定部以外の該電極上に絶縁性被膜を
    形成する第2の工程と、 絶縁性基板上のサーミスタ膜形成予定部に、焼成により
    焼失する導電性膜又は焼成によりサーミスタ膜と反応し
    て絶縁性となる導電性膜を形成する第3の工程と、 電着法により下部電極の表出面及び導電性膜上にサーミ
    スタ粉体の電着膜を形成し、該電着膜を焼成してサーミ
    スタ膜を形成する第4の工程と、 保護膜を形成する第5の工程と、 絶縁性基板をチップ状に切断する第6の工程とを有する
    ことを特徴とするチップ型サーミスタの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100690354B1 (ko) 2005-07-29 2007-03-09 전자부품연구원 열경화형 후막 레지스터 제조방법 및 이에 따른 레지스터
JP2008294326A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Tateyama Kagaku Kogyo Kk 厚膜サーミスタ組成物とその製造方法並びに厚膜サーミスタ素子

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