JPS61105804A - Thermistor element and manufacuture thereof - Google Patents
Thermistor element and manufacuture thereofInfo
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- JPS61105804A JPS61105804A JP22843984A JP22843984A JPS61105804A JP S61105804 A JPS61105804 A JP S61105804A JP 22843984 A JP22843984 A JP 22843984A JP 22843984 A JP22843984 A JP 22843984A JP S61105804 A JPS61105804 A JP S61105804A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はサーミスタ素子に係シ、特にセンサとして使用
されるガラス封止型サーミスタ素子及びその製造方法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thermistor element, and more particularly to a glass-sealed thermistor element used as a sensor and a method for manufacturing the same.
サーミスタは温度が変化するとその電気抵抗が著しく変
化する特at−有する1、特に温度が上昇するにつれて
電気抵抗が減少する負の温度係数を持ツN T Q (
Negative Temperature 0oef
ficent )サーミスタは各方面に使用されている
が、その用途の1つに温度測定用として使用されている
。A thermistor has the characteristic that its electrical resistance changes significantly when the temperature changes, and in particular has a negative temperature coefficient, which means that the electrical resistance decreases as the temperature rises.
Negative Temperature 0oef
(ficent) Thermistors are used in various fields, and one of their uses is for temperature measurement.
従来の測定用サーミスタとして9例えば特公昭52−7
535号公報に記載されているように。9 as a conventional measurement thermistor, for example, Japanese Patent Publication No. 52-7
As described in Publication No. 535.
サーミスタ・チップの両面に耐熱導電性塗料を焼付けて
電極を設けるとともに金属リード線の基部をこれまた耐
熱導電性塗料で前記電極に接続し。A heat-resistant conductive paint is baked on both sides of the thermistor chip to provide electrodes, and the base of a metal lead wire is connected to the electrode using the heat-resistant conductive paint.
これをガラス中に封止している。This is sealed in glass.
この場合、矛3図(α)〜(C)に示す如く、サーミス
タ・チップ10の表面に耐熱導電性塗料CA、y。In this case, as shown in Figures 3 (α) to (C), a heat-resistant conductive paint CA, y is applied to the surface of the thermistor chip 10.
Pdkf、 Pi 、 Au等)によシ厚膜電極11.
11を構成したのち、これに金属リード線12.12を
同じく耐熱導電性塗料13で固定している。Pdkf, Pi, Au, etc.) thick film electrode 11.
11, metal lead wires 12 and 12 are similarly fixed thereto with heat-resistant conductive paint 13.
この場合、厚膜電極11としてkuf使用した場合には
、金属リード線12を固定する耐熱導電性塗料としては
AWを使用しなければならなかった。In this case, when KUF was used as the thick film electrode 11, AW had to be used as the heat-resistant conductive paint for fixing the metal lead wire 12.
もし金属リード線12を固定する耐熱導電性塗料として
他の金属のものを使用し、その金属がサーミスタ・チッ
プ10に対してオーミック性の接触面を構成しないもの
であれば、ガラス封着の場合の加熱によシこの非オーミ
ツク接触材料が厚膜電極11円に拡散してその接触状態
が変化し、抵抗値がバラツクかbうとともに信頼性が悪
くなる欠点がある。If another metal is used as the heat-resistant conductive paint to fix the metal lead wire 12, and the metal does not form an ohmic contact surface with the thermistor chip 10, in the case of glass sealing. When heated, this non-ohmic contact material diffuses into the thick film electrode 11, changing the contact state, resulting in variations in resistance and poor reliability.
通常厚膜電極11としては高価なATL、Ptが使用さ
れてお9. ku、 、 Pt以外の導電材料では耐
熱(耐酸化)曲、信頼性、電圧(電流)依存特性(非オ
ーミツク接触)において良好な結果が得られない。9. Usually, expensive ATL or Pt is used as the thick film electrode 11. Conductive materials other than Ku, Pt, and Pt do not provide good results in terms of heat resistance (oxidation resistance), reliability, and voltage (current) dependent characteristics (non-ohmic contact).
前記の如き問題点を解決するため不発明では。 In order to solve the above-mentioned problems, there is no invention.
サーミスタ・チップに、厚膜電極とブロック電極を形成
し、ブロック電極上にリード線をフリットレスの耐熱溝
taペーストで電気的接触を保たせ。A thick film electrode and a block electrode are formed on the thermistor chip, and electrical contact is maintained with a lead wire on the block electrode using a fritless heat-resistant groove TA paste.
かつこれら全ガラスで被覆した。And all of these were covered with glass.
これによシガラス被覆のため加熱されてもリード線を固
着するフリットレス耐熱導電・匣ペースト内の金属はブ
ロック電極で阻止されてサーミスタ・チップ上の厚膜電
極内まで拡散されないので、前記耐熱導電性ペーストと
してAm 、 Pt以外の安い導電材料(Ay、pdA
、!7)を使用してもAu。Because of the glass coating, the metal in the fritless heat-resistant conductive box paste that fixes the lead wires even when heated is blocked by the block electrode and does not diffuse into the thick film electrode on the thermistor chip. Cheap conductive materials other than Am and Pt (Ay, pdA) can be used as conductive pastes.
,! Even if 7) is used, Au.
Ptと同等の結果が得られ、製造コストを低下させるこ
とができる。Results equivalent to those of Pt can be obtained, and manufacturing costs can be reduced.
本発明の一実施例を第1図にもとづき説明する。 An embodiment of the present invention will be described based on FIG.
第1図(α)は本発明によ多構成されたガラス封止型の
サーミスタ素子、同(h)はその断面図、同(C)はサ
ーミスタ・チップ上に形成された厚膜電極およびブロッ
ク電極の拡大部である。FIG. 1 (α) shows a glass-sealed thermistor element having multiple configurations according to the present invention, FIG. 1 (h) shows its cross-sectional view, and FIG. This is an enlarged part of the electrode.
第1図において、サーミスタ・チップ1の両面には、厚
膜電極2とブロック電極3が形成されている。サーミス
タ・チップ1としては1例えばMAL−Ni −Co系
のものが使用される。ブロック電極3の表面にはリード
線4が耐熱導電材5によ)接着されている。そしてこれ
らの部分がガラス6にて被覆される。In FIG. 1, thick film electrodes 2 and block electrodes 3 are formed on both sides of a thermistor chip 1. As the thermistor chip 1, for example, a MAL-Ni-Co type one is used. A lead wire 4 is bonded to the surface of the block electrode 3 with a heat-resistant conductive material 5). These parts are then covered with glass 6.
厚膜電極2はフリットレスATL、Ptの厚膜導電性ペ
ーストを使用してこれを印刷・焼成することによシ形成
する。これによシサーミスタ・チップ1と良好なオーミ
ック接触する電極を設けることができる。The thick film electrode 2 is formed by printing and baking a fritless ATL thick film conductive paste made of Pt. This makes it possible to provide an electrode that makes good ohmic contact with the thermistor chip 1.
ブロック電極3は、ガラス封止時において、前記厚膜電
極2内にリード線固着用の金属が拡散して厚膜電極2と
サーミスタ・チップ1との間の良好なオーミック接触特
性が悪化されることを阻止するものであシ9例えばCr
、Ni 、W、Mo等を蒸着した薄膜電極によ多構成し
たf)、Niをメッキしたメッキ電極によ多構成する。When the block electrode 3 is sealed with glass, the metal for fixing the lead wire diffuses into the thick film electrode 2, and the good ohmic contact characteristics between the thick film electrode 2 and the thermistor chip 1 are deteriorated. For example, Cr
, a thin film electrode deposited with Ni, W, Mo, etc.f), a plated electrode plated with Ni.
このようにして形成したブロック電極3,3にリード線
4,4を例えばAgまたはPd hl のフリットレ
スの耐熱導電性ペーストにて固着する。Lead wires 4, 4 are fixed to the thus formed block electrodes 3, 3 with a fritless heat-resistant conductive paste of Ag or Pd hl, for example.
このリード線4は芯線としてpg−Ni合金を使用しこ
れにQuを被覆したジュメット線が使用される。This lead wire 4 is a Dumet wire using a pg-Ni alloy as a core wire and coated with Qu.
そしてこれらをガラス6によシ被覆する。このガラス6
は5iOz −PbO−K20系あるいは5iOz −
PAO−K2O−Nα20系のものが使用される。この
ようにして牙1図に示すガラス封止型のサーミスタ素子
を構成することができる。These are then covered with glass 6. This glass 6
is 5iOz -PbO-K20 system or 5iOz -
A PAO-K2O-Nα20 type is used. In this way, the glass-sealed thermistor element shown in FIG. 1 can be constructed.
次にこのサーミスタ素子の製造方法について。Next, let's talk about the manufacturing method of this thermistor element.
矛2図によシ説明する。This will be explained using Figure 2.
■ まず遷移金属酸化物(Mn −N i −co −
At−p e −Q u などの酸化物)を所定の金属
モル比で秤量・調合する。■ First, transition metal oxide (Mn −N i −co −
oxides such as At-pe-Q u) are weighed and prepared at a predetermined metal molar ratio.
■ この秤量・調合したものをボールミルポットに酸化
物材料・純水を加え、一定時間混合する。■ Add the oxide material and pure water to the weighed and mixed mixture in a ball mill pot and mix for a certain period of time.
■ この混合材料を脱水し乾燥する。■ Dehydrate and dry this mixed material.
■ 乾燥した材料を800°C〜1000°Cの温度で
仮焼成する。■ The dried material is calcined at a temperature of 800°C to 1000°C.
■ 振動ミル容器に、この仮焼成済み材料を入れてこれ
に純水を加え所定時間粉砕し、これを微粉末とする。■Put the pre-fired material into a vibrating mill container, add pure water, and grind for a predetermined period of time to form a fine powder.
■ 乳鉢にこの微粉末材料を入れ、水またはPVA(ポ
リビニルアルコール)のような適尚なバインダーを加え
、混合波所定寸法に成型する。(2) Place the finely powdered material in a mortar, add water or a suitable binder such as PVA (polyvinyl alcohol), and shape the mixture into a predetermined size.
■ 成型後にこれをA i r 雰囲気で1200’
O〜1400°Cの温度にて本焼成を行う。■ After molding, it was heated in an A i r atmosphere for 1200 minutes.
Main firing is performed at a temperature of 0 to 1400°C.
■ 本焼成によシ得られた焼結材料(インゴット)をス
ライス加工し、ウェハー状に切シ出す。そして精密平面
ラツブチにてウェハーを所定の厚さく例えば0.15〜
0.501Km )に仕上げる。■ The sintered material (ingot) obtained through main firing is sliced and cut into wafers. Then, use a precision flat tool to cut the wafer to a predetermined thickness, e.g. 0.15~
0.501km).
■ このようにして精密表面加工されて仕上げたウェハ
ーを洗浄したのち、これにA11.またはPtの厚膜導
電性ペースト(フリットレス)を印刷・焼結してまず厚
膜電極2.2ft形成する。それからこれを高真空蒸着
装置内に取シ付け、ウェハー基板温度を200°C〜4
00″Cにし、真空度を10’TORR以上にして、ブ
ロック電極3となる薄膜電極の蒸着を行う。このとき蒸
着される金属としてはO?−、Ni 、W、 MOの少
くとも1つが使用される。またブロック電極3としては
この蒸着薄膜電極形成ではなく、Niによシメツキ全行
いメッキ電極により構成することもできる。■ After cleaning the wafer that has been precisely surface-finished in this way, it is washed with A11. Alternatively, a 2.2 ft thick film electrode is first formed by printing and sintering a Pt thick film conductive paste (fritless). Then, install this in a high vacuum evaporation equipment and set the wafer substrate temperature to 200°C~4.
The temperature is set to 00''C, the degree of vacuum is set to 10'TORR or higher, and a thin film electrode that will become the block electrode 3 is vapor-deposited.The metal to be vapor-deposited at this time is at least one of O?-, Ni, W, and MO. In addition, the block electrode 3 may be formed by a plating electrode completely shimmed with Ni, instead of forming the vapor-deposited thin film electrode.
[相] このようにして蒸着薄膜電極が形成されたウェ
ハー全ダイシング加工によシ切断し、チップ化してサー
ミスタ・チップを得る。[Phase] The entire wafer on which the vapor-deposited thin film electrodes have been formed is cut into chips by dicing to obtain thermistor chips.
■ このサーミスタ・チップのブロック電極部分に芯線
がFs−Ni合金でOu被被覆れたジュメット線よりな
るリード線の端部をAgまたはPdAgIの耐熱導電性
ペースト(フリットレス)で付着し乾燥接着する。■ Attach the end of a lead wire made of Dumet wire whose core wire is O coated with Fs-Ni alloy to the block electrode part of this thermistor chip with a heat-resistant conductive paste (fritless) of Ag or PdAgI and dry bond it. .
■ それからガラス封着機によシこのリード線の付着さ
れたチップ全体をガラス被覆する。■Then, the entire chip to which the lead wires are attached is coated with glass using a glass sealing machine.
このようにして第1図に示す如きガラス封止型のサーミ
スタ素子を得ることができる。In this way, a glass-sealed thermistor element as shown in FIG. 1 can be obtained.
本発明によればブロック電極によシ厚膜電極内にリード
線を固着した耐熱導電性ペーストの金属が拡散されるの
を有効に阻止することができる。According to the present invention, it is possible to effectively prevent the metal of the heat-resistant conductive paste with the lead wire fixed into the thick film electrode from being diffused by the block electrode.
したがってこのリード線固着用の耐熱導電性ペーストと
して厚膜電極とは別の、kw、Pt以外のA、!7.P
dA!I 等の導電材料を使用しても、信頼性、電圧(
電流)依存特性(非オーミツク接触)で、Au、、Pt
を使用した場合と同等の結果が得られる。Therefore, as a heat-resistant conductive paste for fixing this lead wire, a material other than the thick film electrode, kW, A other than Pt,! 7. P
dA! Even if conductive materials such as I are used, reliability and voltage (
Current) dependent characteristics (non-ohmic contact), Au,, Pt
You can get the same results as using .
この結果、AtL、Pt以外の導電材料(AダおよびP
dA4ペースト)が使用可能となシ、生産コストを低下
させることができる。As a result, conductive materials other than AtL and Pt (A and P
dA4 paste) can be used, and production costs can be reduced.
1・1図は本発明の一実施例構成図、1・2図は本発明
のサーミスタ素子の製造方法説明図、1・3図は従来の
サーミスタ素子全示す。
1・・・サーミスタ・チップ 2・・・厚膜電極3・
・・ブロック電極 4・・・リード線5・・・
耐熱導電材 6・・・ガラス特許出願人 ティ
ーディーケイ株式会社代理人 弁理士 山 谷
晧 榮手続補正書(自発)
昭和60年 1月16日
特許庁長官 志 賀 学 殿
1、事件の表示 昭和59年特許願第228439号2
、発明の名称 サーミスタ素子及びその製造方法3.1
ili正をする者
事件との関係 特許出願人
住 所 東京都中央区日本橋−丁目13番1号氏 名
(306)ティーディーケイ株式会社代表者 大 歳
寛
4、代理人
住 所 東京都千代田区神田淡路町1丁目19番8号6
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲、発明の補正の
内容
■、明細書第1頁第5行〜第2頁第10行の特許請求の
範囲を下記の通り全文補正する。
[1,サーミスタ・チップに、厚膜電極とブロック電極
を形成し、ブロック電極上にリード線を耐熱導電性ペー
ストで電気的接触を保たせ、かつこれらをガラスで被覆
したことを特徴とするサーミスタ素子。
2、前記厚膜電極として、Au、ptを使用し。
前記ブロック電極としてCr 、N i+ W + M
oの少くとも1つを使用し、前記耐熱導電性ペースト
としてAgまたはPdAgを使用したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のサーミスタ素子。
3、粉末材料をディスク状に成型・焼結して後。
これをウェハー状に表面精密加工したサーミスタ材料基
板上に、厚膜導電性1基又上クスのペーストを印刷・焼
結して厚膜電極を形成後、さらにその上に薄膜のブロッ
ク電極を蒸着またはメッキにより形成し、これをチップ
加工してサーミスタ・チップとし、このサーミスタ・チ
ップのブロック電極面にリード線をフリットレスの耐熱
導電性ペーストにて電気接触を保ち、その後このサーミ
スタ・チップとリード線をガラスで被覆したことを特徴
とするサーミスタ素子の製造方法。
4、前記ブロック電極としてNiメッキ電極膜を形成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のサーミ
スタ素子の製造方法。」2、同第9頁14行のrAwJ
をrAuJと補正する。
3、図面の第1図fblの符号6を別紙赤字の通り4と
補正する。
以上
第1図Figures 1 and 1 are configuration diagrams of an embodiment of the present invention, Figures 1 and 2 are explanatory diagrams of a method of manufacturing the thermistor element of the present invention, and Figures 1 and 3 are entire illustrations of a conventional thermistor element. 1... Thermistor chip 2... Thick film electrode 3.
...Block electrode 4...Lead wire 5...
Heat-resistant conductive material 6...Glass patent applicant TDC Co., Ltd. agent Patent attorney Yamatani
Akira Ei Procedural Amendment (Voluntary) January 16, 1985 Manabu Shiga, Commissioner of the Patent Office 1, Indication of Case Patent Application No. 228439, 1988 2
, Title of the invention Thermistor element and method for manufacturing the same 3.1
Relationship with the case of those who commit illegal acts Patent applicant address: 13-1 Nihonbashi-chome, Chuo-ku, Tokyo Name
(306) TDC Co., Ltd. Representative Daitoshi
Kan 4, Agent Address: 1-19-8-6 Kanda Awajicho, Chiyoda-ku, Tokyo
, Subject of amendment The claims of the specification, Contents of amendment to the invention (2), and the claims from page 1, line 5 of the specification to page 2, line 10, are amended in full as follows. [1. A thermistor characterized in that a thick film electrode and a block electrode are formed on a thermistor chip, electrical contact is maintained with a lead wire on the block electrode using a heat-resistant conductive paste, and these are covered with glass. element. 2. Au and PT are used as the thick film electrode. As the block electrode, Cr, Ni+W+M
2. The thermistor element according to claim 1, wherein Ag or PdAg is used as the heat-resistant conductive paste. 3. After molding and sintering the powder material into a disk shape. On a thermistor material substrate whose surface has been precisely machined into a wafer shape, a thick film conductive paste or paste is printed and sintered to form a thick film electrode, and then a thin film block electrode is deposited on top of it. Alternatively, it is formed by plating, processed into a thermistor chip, electrical contact is maintained with a lead wire on the block electrode surface of this thermistor chip with fritless heat-resistant conductive paste, and then the thermistor chip and the lead are A method for manufacturing a thermistor element, characterized in that a wire is covered with glass. 4. The method of manufacturing a thermistor element according to claim 3, wherein a Ni plating electrode film is formed as the block electrode. ”2, p. 9, line 14 rAwJ
is corrected as rAuJ. 3. Correct the number 6 in Figure 1 fbl of the drawings to 4 as shown in red on the attached sheet. Figure 1 above
Claims (1)
形成し、ブロック電極上にリード線を耐熱導電性ペース
トで電気的接触を保たせ、かつこれらをガラスで被覆し
たことを特徴とするサーミスタ素子。 2、前記厚膜電極としてAu、Ptを使用し、前記ブロ
ック電極としてCr、Ni、W、Moの少くとも1つを
使用し、前記耐熱導電性ペーストとしてAgまたはPd
Agを使用したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のサーミスタ素子。 3、粉末材料をディスク状に成型・焼結した後、これを
ウェハー状に表面精密加工したサーミスタ材料基板上に
、厚膜導電性プリットレスのペーストを印刷・焼成して
厚膜電極を形成後、さらにその上に薄膜のブロック電極
を蒸着またはメッキにより形成し、これをチップ加工し
てサーミスタ・チップとし、このサーミスタ・チップの
ブロック電極面にリード線をフリットレスの耐熱導電性
ペーストにて電気接触を保ち、その後このサーミスタ・
チップとリード線をガラスで被覆したことを特徴とする
サーミスタ素子の製造方法。 4、前記ブロック電極としてNiメッキ電極膜を形成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のサーミ
スタ素子の製造方法。[Claims] 1. A thick film electrode and a block electrode are formed on the thermistor chip, electrical contact is maintained with a lead wire on the block electrode using a heat-resistant conductive paste, and these are covered with glass. A thermistor element characterized by: 2. The thick film electrode is made of Au or Pt, the block electrode is made of at least one of Cr, Ni, W, or Mo, and the heat-resistant conductive paste is made of Ag or Pd.
The thermistor element according to claim 1, characterized in that Ag is used. 3. After molding and sintering the powder material into a disk shape, a thick film conductive splitless paste is printed and fired on a thermistor material substrate whose surface has been precisely processed into a wafer shape to form a thick film electrode. Then, a thin film block electrode is formed on top of it by vapor deposition or plating, this is processed into a thermistor chip, and a lead wire is connected to the block electrode surface of this thermistor chip using a fritless heat-resistant conductive paste. maintain contact, then this thermistor
A method for manufacturing a thermistor element, characterized in that the chip and lead wires are covered with glass. 4. The method of manufacturing a thermistor element according to claim 3, wherein a Ni plating electrode film is formed as the block electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22843984A JPS61105804A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Thermistor element and manufacuture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP22843984A JPS61105804A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Thermistor element and manufacuture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS61105804A true JPS61105804A (en) | 1986-05-23 |
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ID=16876506
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JP22843984A Pending JPS61105804A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Thermistor element and manufacuture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61105804A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63114101A (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-19 | 株式会社村田製作所 | Manufacture of negative characteristic thermistor |
JP2010197163A (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Mitsubishi Materials Corp | Thin-film temperature sensor and method for manufacturing the same |
JP2013197127A (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Materials Corp | Thermistor element |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22843984A patent/JPS61105804A/en active Pending
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JPH0586041B2 (en) * | 1986-10-30 | 1993-12-09 | Murata Manufacturing Co | |
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