JPWO2015198615A1 - PTC thermistor and manufacturing method thereof - Google Patents
PTC thermistor and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2015198615A1 JPWO2015198615A1 JP2016529091A JP2016529091A JPWO2015198615A1 JP WO2015198615 A1 JPWO2015198615 A1 JP WO2015198615A1 JP 2016529091 A JP2016529091 A JP 2016529091A JP 2016529091 A JP2016529091 A JP 2016529091A JP WO2015198615 A1 JPWO2015198615 A1 JP WO2015198615A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- element body
- external electrode
- metal film
- region
- ptc thermistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
Abstract
PTCサーミスタは、素体と、素体内に設けられる内部電極と、内部電極に電気的に接続され素体の外面の一部を覆う外部電極と、外部電極上に設けられる金属膜とを有する。素体の外面は、外部電極に覆われている被覆領域と、外部電極に覆われておらず外部に露出している非被覆領域とを有する。非被覆領域は、被覆領域のうちの非被覆領域と接続される部分よりも、低い位置にある。The PTC thermistor includes an element body, an internal electrode provided in the element body, an external electrode that is electrically connected to the internal electrode and covers a part of the outer surface of the element body, and a metal film provided on the external electrode. The outer surface of the element body has a covered region covered with the external electrode and an uncovered region that is not covered with the external electrode and exposed to the outside. The non-covering region is at a lower position than the portion of the covering region connected to the non-covering region.
Description
本発明は、PTCサーミスタおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a PTC thermistor and a method for manufacturing the same.
従来、PTCサーミスタとしては、特開2012−38811号公報(特許文献1)に記載されたものがある。図4に示すように、このPTCサーミスタ100は、正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成される素体101と、前記素体101内に積層して設けられる複数の内部電極102A,102Bとを有する。
Conventionally, as a PTC thermistor, there exist some which were described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-38811 (patent document 1). As shown in FIG. 4, the
隣り合う2つの内部電極102A,102Bにおいて、第1の内部電極102Aの端部102aは、素体101の外面の両端面のうちの第1の端面101aから露出し、第2の内部電極102Bの端部102bは、素体101の外面の両端面のうちの第2の端面101bから露出する。
In two adjacent
前記素体101の外面のうちの両端面101a,101bを除く側面101cには、ガラス材からなるコーティング層103が形成されている。素体101の両端面101a,101bには、第1、第2の外部電極104A,104Bが設けられている。第1の外部電極104Aは、素体101の第1の端面101aを覆い、第1の内部電極102Aの端部102aに電気的に接続される。第2の外部電極104Bは、素体101の第2の端面101bを覆い、第2の内部電極102Bの端部102bに電気的に接続される。前記第1、第2の外部電極104A,104B上には、金属膜105が設けられている。
A
前記従来のPTCサーミスタ100を製造する方法を説明する。素体101の側面101cに、コーティング層103を形成し、側面素体101の両端面101a,101bに、第1、第2の外部電極104A,104Bを形成する。その後、素体101をめっき液に浸漬して、第1、第2の外部電極104A,104B上に、金属膜105をめっきにより形成する。このとき、コーティング層103は、ガラス材からなるため、コーティング層103上に、金属膜105は形成されない。
A method for manufacturing the
ここで、前記コーティング層103を設けないとすると、素体101は、正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成されていることから、素体101の比抵抗は低くなるため、素体101の側面101c上にも、金属膜105がめっきにより析出(例えば、めっき成長)する。この結果、PTCサーミスタ100の外観不良率が増加する。外観不良率とは、第1の外部電極104A上の金属膜105と、第2の外部電極104B上の金属膜105とが、素体101の側面101c上の金属膜105を介して、電気的に接続される確率を示す。
Here, if the
このように、従来のPTCサーミスタ100では、コーティング層103を設けることで、素体101の側面101c上の金属膜105の析出を抑制している。
As described above, in the
しかしながら、前記従来のPTCサーミスタ100では、素体101上への金属膜105の析出を抑制するためのコーティング層103が必要となり、コストアップとなる問題があった。
However, in the
そこで、本発明の課題は、素体上への金属膜の析出を抑制するためのコーティング層を不要としたPTCサーミスタおよびその製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a PTC thermistor that does not require a coating layer for suppressing the deposition of a metal film on an element body and a method for manufacturing the same.
前記課題を解決するため、本発明のPTCサーミスタは、
正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成される素体と、
前記素体内に設けられ、前記素体の外面から端部が露出する内部電極と、
前記内部電極の前記端部に電気的に接続され、前記素体の外面の一部を覆う外部電極と、
前記外部電極上に設けられる金属膜と
を備え、
前記素体の外面は、
前記外部電極に覆われている被覆領域と、
前記外部電極に覆われておらず外部に露出している非被覆領域と
を有し、
前記非被覆領域は、前記被覆領域のうちの前記非被覆領域と接続される部分よりも、低い位置にあることを特徴としている。In order to solve the above problems, the PTC thermistor of the present invention is
An element body composed of ceramics having a positive resistance temperature characteristic;
An internal electrode provided in the element body and having an end exposed from an outer surface of the element element;
An external electrode electrically connected to the end of the internal electrode and covering a part of the outer surface of the element body;
A metal film provided on the external electrode,
The outer surface of the element body is
A covering region covered with the external electrode;
An uncovered region that is not covered by the external electrode and exposed to the outside,
The non-covering region is characterized by being located at a position lower than a portion of the covering region connected to the non-covering region.
本発明のPTCサーミスタによれば、金属膜は、外部電極上に設けられ、素体の外面は、外部電極に覆われている被覆領域と、外部電極に覆われておらず外部に露出している非被覆領域とを有し、非被覆領域は、被覆領域のうちの非被覆領域と接続される部分よりも、低い位置にある。 According to the PTC thermistor of the present invention, the metal film is provided on the external electrode, and the outer surface of the element body is covered with the external electrode and exposed to the outside without being covered with the external electrode. The non-covered area is at a lower position than the portion of the covered area connected to the non-covered area.
これにより、ガラス材などのコーティング層は、非被覆領域上になく、金属膜は、非被覆領域上に形成されていない。したがって、非被覆領域上への金属膜の析出を抑制するためのコーティング層がないため、コストダウンを図ることができる。 Thereby, the coating layer such as a glass material is not on the non-covering region, and the metal film is not formed on the non-covering region. Therefore, since there is no coating layer for suppressing the deposition of the metal film on the uncovered region, the cost can be reduced.
また、一実施形態のPTCサーミスタでは、
前記素体は、互いに反対側に位置する第1の端面および第2の端面を有し、
前記外部電極は、2つあって、第1の外部電極は、前記素体の前記第1の端面を覆い、第2の外部電極は、前記素体の前記第2の端面を覆う。In the PTC thermistor of one embodiment,
The element body has a first end face and a second end face located on opposite sides of each other;
There are two external electrodes, the first external electrode covers the first end face of the element body, and the second external electrode covers the second end face of the element body.
前記実施形態のPTCサーミスタによれば、第1の外部電極は、素体の第1の端面を覆い、第2の外部電極は、素体の第2の端面を覆う。これにより、第1の外部電極と第2の外部電極との間の素体の非被覆領域に、金属膜はないため、第1の外部電極と第2の外部電極とは、短絡しない。 According to the PTC thermistor of the embodiment, the first external electrode covers the first end face of the element body, and the second external electrode covers the second end face of the element body. Thereby, since there is no metal film in the uncovered region of the element body between the first external electrode and the second external electrode, the first external electrode and the second external electrode are not short-circuited.
また、一実施形態のPTCサーミスタでは、前記素体は、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成され、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つの元素を含んでいる。 In one embodiment of the PTC thermistor, the element body is made of a barium titanate semiconductor ceramic and contains at least one element of Mn, Pb, Ni, and Co.
前記実施形態のPTCサーミスタによれば、素体は、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成され、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つの元素を含んでいる。これにより、金属膜が、めっきにより、外部電極に形成される場合、素体は、めっき液に溶けやすくなる。したがって、金属膜をめっきにより外部電極に形成する場合、素体自体が溶ける速度を、金属膜が素体に析出される速度よりも、速くまたは同等にできて、金属膜を素体に析出させずに外部電極に析出させることができる。 According to the PTC thermistor of the embodiment, the element body is made of barium titanate-based semiconductor ceramics and includes at least one element of Mn, Pb, Ni, and Co. Thereby, when the metal film is formed on the external electrode by plating, the element body is easily dissolved in the plating solution. Therefore, when the metal film is formed on the external electrode by plating, the rate at which the element body melts can be faster or equal to the rate at which the metal film is deposited on the element body, so that the metal film is deposited on the element body. Without being deposited on the external electrode.
また、一実施形態のPTCサーミスタの製造方法では、
正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成される素体内に内部電極を設け、前記内部電極の端部を前記素体の外面から露出し、前記内部電極の前記端部に外部電極を電気的に接続しつつ、前記外部電極で前記素体の外面の一部を覆う第1工程と、
前記素体をめっき液に浸漬して、前記外部電極上に金属膜をめっきにより形成する第2工程と
を備え、
前記第2工程は、
前記外部電極に覆われていない前記素体の外面の非被覆領域をめっき液で溶かして前記非被覆領域に前記金属膜を形成しないようにしつつ、前記外部電極上に前記金属膜を形成して、これにより、前記非被覆領域が、前記外部電極に覆われている前記素体の外面の被覆領域よりも、低い位置となる。Moreover, in the manufacturing method of the PTC thermistor of one embodiment,
An internal electrode is provided in a body made of ceramic having positive resistance temperature characteristics, an end of the internal electrode is exposed from an outer surface of the base body, and an external electrode is electrically connected to the end of the internal electrode. A first step of covering a part of the outer surface of the element body with the external electrode while being connected;
A second step of immersing the element body in a plating solution and forming a metal film on the external electrode by plating;
The second step includes
Forming the metal film on the external electrode while dissolving the uncovered area of the outer surface of the element body not covered by the external electrode with a plating solution so as not to form the metal film in the uncovered area. Thus, the uncovered region is positioned lower than the covered region of the outer surface of the element body covered with the external electrode.
前記実施形態のPTCサーミスタの製造方法によれば、第2工程は、外部電極に覆われていない素体の外面の非被覆領域をめっき液で溶かして非被覆領域に金属膜を形成しないようにしつつ、外部電極上に金属膜を形成して、これにより、非被覆領域が、外部電極に覆われている素体の外面の被覆領域よりも、低い位置となる。 According to the manufacturing method of the PTC thermistor of the above embodiment, the second step is to dissolve the uncovered area on the outer surface of the element body not covered with the external electrode with a plating solution so as not to form a metal film in the uncovered area. On the other hand, a metal film is formed on the external electrode, so that the uncovered region is positioned lower than the covered region of the outer surface of the element body covered with the external electrode.
これにより、ガラス材などのコーティング層を非被覆領域上に設けなくても、金属膜は非被覆領域上に析出されない。したがって、非被覆領域上への金属膜の析出を抑制するためのコーティング層を設ける工程が不要となり、コストダウンを図ることができる。 Thereby, even if a coating layer such as a glass material is not provided on the non-covering region, the metal film is not deposited on the non-covering region. Therefore, a step of providing a coating layer for suppressing the deposition of the metal film on the uncovered region is not required, and the cost can be reduced.
また、一実施形態のPTCサーミスタの製造方法では、前記めっき液は、前記素体が溶ける速度が、前記素体上に前記金属膜が析出される速度よりも、速くなるまたは同等となる性質を有する。 In one embodiment of the method for producing a PTC thermistor, the plating solution has a property that the rate at which the element body melts is faster than or equal to the rate at which the metal film is deposited on the element body. Have.
前記実施形態のPTCサーミスタの製造方法によれば、めっき液は、素体が溶ける速度が、素体上に金属膜が析出される速度よりも、速くなるまたは同等となる性質を有する。これにより、金属膜を素体に析出させずに外部電極に析出させることができる。 According to the method for manufacturing a PTC thermistor of the above embodiment, the plating solution has a property that the rate at which the element body dissolves is faster or equal to the rate at which the metal film is deposited on the element body. Thereby, the metal film can be deposited on the external electrode without being deposited on the element body.
また、一実施形態のPTCサーミスタの製造方法では、前記素体は、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成され、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つを含んでいる。 In one embodiment of the method for manufacturing a PTC thermistor, the element body is made of barium titanate semiconductor ceramics and contains at least one of Mn, Pb, Ni, and Co.
前記実施形態のPTCサーミスタの製造方法によれば、素体は、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成され、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つを含んでいる。これにより、素体は、めっき液に溶けやすくなって、素体自体が溶ける速度を、素体に金属膜が析出される速度よりも、速くまたは同等にできて、金属膜を素体に析出させずに外部電極に析出させることができる。 According to the method for manufacturing a PTC thermistor of the above embodiment, the element body is made of barium titanate-based semiconductor ceramics and contains at least one of Mn, Pb, Ni, and Co. As a result, the element body is easily dissolved in the plating solution, and the rate at which the element body itself dissolves can be faster or equal to the rate at which the metal film is deposited on the element body, so that the metal film is deposited on the element body. Without being deposited on the external electrode.
本発明のPTCサーミスタおよびその製造方法によれば、素体上への金属膜の析出を抑制するためのコーティング層を不要とできる。 According to the PTC thermistor and the manufacturing method thereof of the present invention, a coating layer for suppressing the deposition of a metal film on the element body can be made unnecessary.
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
図1は、本発明の一実施形態のPTCサーミスタを示す断面図である。図2は、図1のA部の拡大図である。図1と図2に示すように、PTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタ1は、正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成される素体10と、前記素体10内に積層して設けられる複数の内部電極21,22とを有する。PTCサーミスタ1は、キュリー温度で電気抵抗が急上昇するという特性を有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a PTC thermistor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor 1 includes an
前記素体10は、略直方体状に形成されている。素体10の外面は、互いに反対側に位置する第1の端面10aおよび第2の端面10bと、第1の端面10aと第2の端面10bとの間の周方向の側面10cとを有する。素体10は、例えば、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成される。なお、素体10は、正の抵抗温度特性を有する他のセラミックスから構成されてもよい。素体10は、例えば、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つの元素を含んでいることが好ましく、こうすることで、後述するように、素体10は、めっき液に溶けやすくなる。
The
前記内部電極21,22は、略平板状に形成されている。内部電極21,22は、例えば、Ni、Cu、Fe、Co、W、Ta、Ti、Moのうちの少なくとも一つの元素を含んでいる。
The
前記複数の内部電極21,22は、互いに間隔をあけて、略平行に配列されている。隣り合う2つの内部電極21,22において、第1の内部電極21の端部21aは、素体10の第1の端面10aから露出し、第2の内部電極22の端部22aは、素体10の第2の端面10bから露出している。
The plurality of
前記素体10の第1の端面10aには、第1の外部電極41が設けられている。前記素体10の第2の端面10bには、第2の外部電極42が設けられている。第1、第2の外部電極41,42は、例えば、Agから構成される。例えば、第1、第2の外部電極41,42は、素体10にAgペーストを塗布した後に焼き付けて、形成される。
A first
前記第1の外部電極41は、第1の内部電極21の端部21aに接触して電気的に接続される。第1の外部電極41は、素体10の外面の一部を覆う。具体的には、第1の外部電極41は、素体10の第1の端面10aの全てを覆うと共に、素体10の側面10cの第1の端面10a側の端部を覆う。
The first
前記第2の外部電極42は、第2の内部電極22の端部22aに接触して電気的に接続される。第2の外部電極42は、素体10の外面の一部を覆う。具体的には、第2の外部電極42は、素体10の第2の端面10bの全てを覆うと共に、素体10の側面10cの第2の端面10b側の端部を覆う。
The second
前記外部電極41,42上には、金属膜50が設けられている。金属膜50は、めっきにより、形成される。外部電極41,42は、金属膜50を介して、図示しない基板上の配線に、はんだ等により接合される。金属膜50は、第1、第2の外部電極41,42上に接触される第1の層51と、第1の層51上に積層される第2の層52とを有する。第1の層51は、例えば、Niから構成され、第2の層52は、例えば、Snから構成される。Niからなる第1の層51は、Snからなる第2の層52と外部電極41,42との接触を防止して、第2の層52による外部電極41,42の腐食を防止する。また、第2の層52は、はんだの濡れ性を向上させる。
A
前記金属膜50は、外部電極41,42の上面の全領域に、形成されるが、外部電極41,42の上面の一部の領域に、形成されるようにしてもよい。金属膜50の第2の層52の一部または全部は、はんだ接合時に、はんだに溶融してもよい。
The
前記素体10の外面は、前記外部電極41,42に覆われている被覆領域Z1と、前記外部電極41,42に覆われておらず外部に露出している非被覆領域Z2とを有する。具体的に述べると、被覆領域Z1は、第1の外部電極41に覆われた、第1の端面10aの全領域および側面10cの第1の端面10a側の端部の第1領域と、第2の外部電極42に覆われた、第2の端面10bの全領域および側面10cの第2の端面10b側の端部の第2領域とである。非被覆領域Z2は、側面10cの第1、第2領域を除く全ての第3領域である。
The outer surface of the
前記非被覆領域Z2は、前記被覆領域Z1のうちの前記非被覆領域Z2と接続される部分よりも、低い位置にある。ここで、高さの基準位置(最も低い位置)は、素体10の中心とする。具体的に述べると、非被覆領域Z2に相当する側面10cの第3領域は、被覆領域Z1の一部に相当する側面10cの第1、第2領域よりも、低い位置にある。素体10の側面10cの第3領域に、凹部11が設けられ、この凹部11が、非被覆領域Z2に相当する。凹部11の形状は、素体10の側面10cの全周に渡って一様な深さで凹んだ形状である。非被覆領域Z2のうちの最も低い位置にある部分と、被覆領域Z1のうちの非被覆領域Z2と接続される部分との高さの差(以下、段差Hという)は、凹部11の深さに一致する。段差Hは、例えば、外部電極41,42の厚みが30μmであり、金属膜50の厚みが3μmであるとき、10μmとなる。
The uncovered region Z2 is at a lower position than the portion of the covered region Z1 that is connected to the uncovered region Z2. Here, the height reference position (lowest position) is the center of the
前記段差H(凹部11)は、後述するように、金属膜50をめっきにより形成する際に用いられるめっき液に素体10を浸漬し、素体10をめっき液で溶かすことで、形成される。素体10の非被覆領域Z2は、めっき液で溶融された溶融跡および表面粗さを有する。
As described later, the step H (recess 11) is formed by immersing the
次に、前記PTCサーミスタ1の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the PTC thermistor 1 will be described.
まず、図3Aに示すように、正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成される複数のセラミックスシート体5を形成する。そして、電極ペーストを所定数のセラミックスシート体5の上面に印刷して、内部電極21,22を形成する。内部電極21,22を印刷するとき、内部電極21,22の一端面21a,22aのみがセラミックスシート体5の外縁まで延び、内部電極21,22の他の端面がセラミックスシート体5の内側に位置するようにする。
First, as shown in FIG. 3A, a plurality of
そして、セラミックスシート体5と内部電極21,22とが交互に位置するように、内部電極21,22が印刷された複数のセラミックスシート体5を重ねる。このとき、内部電極21,22の一端面21a,22aが、セラミックスシート体5の左右端面に交互に位置するようにする。
Then, the plurality of
その後、積層された複数のセラミックスシート体5をプレスで圧着して、図3Bに示すように、積層体6を形成する。積層体6は、複数のセラミックスシート体5が圧着されて形成される素体10と、素体10内に設けられる内部電極21,22とを有する。第1の内部電極21の端部21aは、素体10の第1の端面(左端面)10aから露出し、第2の内部電極22の端部22aは、素体10の第2の端面(右端面)10bから露出している。
Thereafter, the plurality of laminated
その後、図3Cに示すように、素体10の第1、第2の端面10a,10bおよび側面10cの左右端部にAgペーストを塗布した後、焼き付けて外部電極41、42を形成する。第1の外部電極41は、第1の端面10aの全領域を覆うと共に、側面10cの左端部の領域を覆う。第1の外部電極41は、第1の内部電極21の端部21aに接触して電気的に接続される。第2の外部電極42は、第2の端面10bの全領域を覆うと共に、側面10cの右端部の領域を覆う。第2の外部電極42は、第2の内部電極22の端部22aに接触して電気的に接続される。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, Ag paste is applied to the left and right end portions of the first and second end faces 10a and 10b and the
その後、前記素体10をめっき液に浸漬して、図1と図2に示すように、前記外部電極41,42上に金属膜50をめっきにより形成する。つまり、素体10を金属膜50の第1の層51の成分を含む第1のめっき液(例えば、溶質がNiで溶媒が水)に浸漬して第1の層51を形成した後、素体10を金属膜50の第2の層52の成分を含む第2のめっき液(例えば、溶質がSnで溶媒が水)に浸漬して第2の層52を形成する。
Thereafter, the
このとき、前記外部電極41,42に覆われていない素体10の外面の非被覆領域Z2をめっき液で溶かして非被覆領域Z2に金属膜50を形成しないようにしつつ、外部電極41,42上に金属膜50を形成する。つまり、素体10の溶融と、金属膜50のめっき形成とを、同時に行う。これにより、非被覆領域Z1が、外部電極41,42に覆われている素体10の外面の被覆領域Z1と非被覆領域Z2よりも、低い位置となる。
At this time, the
具体的に述べると、前記非被覆領域Z2にも金属膜50が析出されるが、金属膜50の析出後に素体10がめっき液により溶けるため、金属膜50は素体10にとどまることができない。これにより、非被覆領域Z2には、凹部11が形成されて、金属膜50は形成されない。
More specifically, the
前記段差Hは、素体10の外面の面積と、外部電極41,42の表面積との関係で求められる。例えば、素体10の外面の面積をSc、素体10の比抵抗をρc、外部電極41,42の表面積をSe、外部電極41,42の比抵抗をρe、外部電極41,42上の金属膜50(めっき)の成膜スピードをP(μm/H)として、段差Hは、H=P*ρe*Se/(ρc*Sc)とする。
The step H is obtained from the relationship between the area of the outer surface of the
また、段差Hは、例えば、素体10に添加される元素の種類と量や、めっき液のpHや、めっき液に印加される電圧の大きさや、めっき液の温度により、変更可能である。例えば、段差Hは、素体10に添加される元素の量が多いほど、めっき液のpHが低いほど、めっき液に印加される電圧の大きさが大きいほど、めっき液の温度が高いほど、大きくできる。
Further, the level difference H can be changed depending on, for example, the type and amount of the element added to the
前記めっき液は、好ましくは、素体10が溶ける速度が、素体10上に金属膜50が析出される速度よりも、速くなるまたは同等となる性質を有する。このめっき液の性質は、例えば、めっき液のpH、めっき液の温度またはめっき電流により、決定される。素体10が溶ける速度は、時間当たりの素体10の溶融厚みを測定して求める。素体10上に金属膜50が析出される速度は、時間当たりの素体10の析出厚みを測定して求める。これにより、一層確実に、金属膜50を素体10に析出させずに外部電極41,42に析出させることができる。
The plating solution preferably has a property that the speed at which the
前記素体10は、好ましくは、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成され、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つを含んでいる。これにより、素体10は、めっき液に溶けやすくなって、素体10自体が溶ける速度を、素体10に金属膜50が析出される速度よりも、速くまたは同等にできて、金属膜50を素体10に析出させずに外部電極41,42に析出させることができる。Mn、Pb、Ni、Coの添加量が多いほど、素体10はめっき液に溶けやすくなる。例えば、Mnの場合、添加量が0.001mol%〜0.2mol%であるとき、Pbの場合、添加量が0.001mol%〜20mol%であるときに、効果がある。モル%が低いと、BaTiO3が主となるため溶けにくくなり、多すぎると特性に影響が出てしまう。
The
前記実施形態のPTCサーミスタ1によれば、金属膜50は、外部電極41,42上に設けられ、素体10の外面は、外部電極41,42に覆われている被覆領域Z1と、外部電極41,42に覆われておらず外部に露出している非被覆領域Z2とを有し、非被覆領域Z2は、被覆領域Z1のうちの非被覆領域Z2と接続される部分よりも、低い位置にある。
According to the PTC thermistor 1 of the above-described embodiment, the
これにより、ガラス材などのコーティング層は、非被覆領域Z2上になく、金属膜50は、非被覆領域Z2上に形成されていない。したがって、非被覆領域Z2上への金属膜50の析出を抑制するためのコーティング層がないため、コストダウンを図ることができる。また、コーティング層がないため、コーティング層に起因する熱伝導性や熱放散性の低減が抑制される。
Thereby, the coating layer such as a glass material is not on the non-covering region Z2, and the
また、第1の外部電極41と第2の外部電極42との間の素体10の非被覆領域Z2に、金属膜50はないため、第1の外部電極41と第2の外部電極42とは、電気的に接続されない。つまり、外観不良率(第1の外部電極41上の金属膜50と第2の外部電極42上の金属膜50とが電気的に接続される確率)を低減できる。
Further, since the
前記実施形態のPTCサーミスタ1の製造方法によれば、外部電極41,42に覆われていない素体10の外面の非被覆領域Z2をめっき液で溶かして非被覆領域Z2に金属膜50を形成しないようにしつつ、外部電極41,42上に金属膜50を形成して、これにより、非被覆領域Z2が、被覆領域Z1のうちの非被覆領域Z2と接続される部分よりも、低い位置となる。
According to the manufacturing method of the PTC thermistor 1 of the above embodiment, the
これにより、ガラス材などのコーティング層を非被覆領域Z2上に設けなくても、金属膜50は非被覆領域Z2上に析出されない。したがって、非被覆領域Z2上への金属膜50の析出を抑制するためのコーティング層を設ける工程が不要となり、コストダウンを図ることができる。
Thereby, even if a coating layer such as a glass material is not provided on the non-covering region Z2, the
従前より、PTCサーミスタの素体はめっき液に溶け難いものであるという思想が、あった。このため、従前では、素体の表面にめっきにより金属膜が析出されることのみに着目しており、これを防止するために、素体の表面にガラス材のコーティング層を形成していた。これに対して、本願発明者は、従前とは全く逆の思想である、PTCサーミスタの素体をめっき液に溶かすということに着目し、素体のめっき液による溶融と、金属膜のめっき形成とを、同時に行うという思想を見出した。これにより、素体の表面にガラス材のコーティング層を設けなくとも、素体の表面に金属膜を析出することを防止している。 Conventionally, there has been an idea that the element body of the PTC thermistor is difficult to dissolve in the plating solution. For this reason, in the past, attention was paid only to the fact that a metal film was deposited on the surface of the element body by plating, and in order to prevent this, a glass material coating layer was formed on the surface of the element body. On the other hand, the inventor of the present application pays attention to dissolving the PTC thermistor element body in the plating solution, which is a completely opposite idea, and melting the element body with the plating solution and forming the metal film by plating. And found the idea of doing it at the same time. This prevents the metal film from being deposited on the surface of the element body without providing a coating layer of glass material on the surface of the element body.
(実施例)
次に、前記PTCサーミスタ1の製造方法の一例について説明する。(Example)
Next, an example of a method for manufacturing the PTC thermistor 1 will be described.
まず、原料として、BaCO3 ,SrCO3 ,CaCO3 ,TiO2 ,La2O3 ,SiO2 ,MnCO3 を用いて以下の組成となるよう調合する。
(Ba0.857 Ca0.10 Sr0.04 La0.003 )TiO3 +0.008 Mn+0.01SiO2
前記原料を純水及びジルコニアボールとともに容器に入れて5時間粉砕し、1100℃で2時間仮焼成する。この仮焼成体を粉砕して仮焼成粉を形成する。First, BaCO 3 , SrCO 3 , CaCO 3 , TiO 2 , La 2 O 3 , SiO 2 , and MnCO 3 are used as raw materials to prepare the following composition.
(Ba 0.857 Ca 0.10 Sr 0.04 La 0.003 ) TiO 3 +0.008 Mn + 0.01 SiO 2
The raw material is put in a container together with pure water and zirconia balls, pulverized for 5 hours, and calcined at 1100 ° C. for 2 hours. The temporarily fired body is pulverized to form a temporarily fired powder.
そして、前記仮焼成粉に、有機バインダ、溶剤、及び分散剤を混合して、グリーンシートを成形し、このグリーンシートを所定の大きさの矩形状にカットして、複数のセラミックスシート体を形成する。 Then, an organic binder, a solvent, and a dispersant are mixed with the calcined powder to form a green sheet, and the green sheet is cut into a rectangular shape having a predetermined size to form a plurality of ceramic sheet bodies. To do.
その後、図3Aに示すように、Niからなる導電粉末とワニスとを混合して電極ペーストを作成し、この電極ペーストを所定数のセラミックスシート体5の上面に印刷して、内部電極21,22を形成する。そして、複数のセラミックスシート体5を積層して、積層されたセラミックスシート体5をプレスで圧着して、図3Bに示すように、積層体6を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 3A, a conductive powder made of Ni and a varnish are mixed to prepare an electrode paste, and this electrode paste is printed on the upper surface of a predetermined number of
その後、前述したように、図3Cに示すように、素体10に外部電極41、42を形成してから、素体10をめっき液に浸漬して、図1と図2に示すように、外部電極41,42上に金属膜50をめっきにより形成しつつ、素体10の非被覆領域Z2に、凹部11(段差H)を設ける。
Thereafter, as described above, as shown in FIG. 3C,
次に、素体が溶融するpHを有するめっき液でめっきを行う一例を説明する。表1に、めっき液のpHと素体の溶融速度との関係を示す。 Next, an example of performing plating with a plating solution having a pH at which the element body melts will be described. Table 1 shows the relationship between the pH of the plating solution and the melting rate of the element body.
表1からわかるように、めっき液のpHを調整することで、素体溶融速度を変更することができる。つまり、めっき液のpHが低くなるほど、素体溶融速度を大きくすることができる。 As can be seen from Table 1, the base body melting rate can be changed by adjusting the pH of the plating solution. That is, the lower the pH of the plating solution, the larger the element melting rate.
実施例1に示すように、めっき液のpHを3とし、実施例2に示すように、めっき液のpHを1.5とすることで、(異常めっき析出速度)/(素体溶融速度)が1以下となり、外観不良率が0%となる。これは、素体上にめっきの析出が発生しているが、めっきの析出後に素体が溶けるため、めっきの析出成分が素体にとどまることができないことによると考えられる。 As shown in Example 1, the pH of the plating solution was set to 3, and the pH of the plating solution was set to 1.5 as shown in Example 2, so that (abnormal plating deposition rate) / (element melting rate) Becomes 1 or less, and the appearance defect rate becomes 0%. This is presumably due to the fact that although the deposition of plating occurs on the element body, the element body melts after the deposition of plating, so that the deposited components of the plating cannot remain in the element body.
一方、比較例1に示すように、めっき液のpHを5とすることで、(異常めっき析出速度)/(素体溶融速度)が1より大きくなって、外観不良率が増加する。これは、めっきの析出後に素体は溶けるが、めっきの析出速度の方が早いため、めっきが、めっき液と素体の間の壁となって素体の溶融を阻害し、この結果、外観不良率が増加すると考えられる。 On the other hand, as shown in Comparative Example 1, when the pH of the plating solution is set to 5, (abnormal plating deposition rate) / (element melting rate) becomes greater than 1, and the appearance defect rate increases. This is because the element melts after the deposition of the plating, but because the deposition rate of the plating is faster, the plating acts as a wall between the plating solution and the element, thereby inhibiting the melting of the element. It is thought that the defect rate increases.
次に、めっき液に対して溶融しやすくなる元素を、素体に添加して、めっきを行う一例を説明する。表2に、添加元素と素体溶融速度との関係を示す。 Next, an example will be described in which an element that is easily melted into the plating solution is added to the element body and plating is performed. Table 2 shows the relationship between the additive element and the element melting rate.
表2からわかるように、添加元素によって素体溶融速度を変更することができる。実施例3に示すように、添加元素をMnとし、実施例4に示すように、添加元素をPbとし、実施例5に示すように、添加元素をNiとし、実施例6に示すように、添加元素をCoとすることで、(異常めっき析出速度)/(素体溶融速度)が1以下となり、外観不良率が0%となる。これは、素体上にめっきの析出が発生しているが、めっきの析出後に素体が溶けるため、めっきの析出成分が素体にとどまることができないことによると考えられる。 As can be seen from Table 2, the melting point of the element body can be changed depending on the additive element. As shown in Example 3, the additive element is Mn, as shown in Example 4, the additive element is Pb, as shown in Example 5, the additive element is Ni, and as shown in Example 6, By using Co as the additive element, (abnormal plating deposition rate) / (element melting rate) becomes 1 or less, and the appearance defect rate becomes 0%. This is presumably due to the fact that although the deposition of plating occurs on the element body, the element body melts after the deposition of plating, so that the deposited components of the plating cannot remain in the element body.
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be changed without departing from the gist of the present invention.
前記実施形態では、金属膜は、2つの層で形成したが、1つの層または3つ以上の層で形成するようにしてもよい。 In the above embodiment, the metal film is formed of two layers, but may be formed of one layer or three or more layers.
前記実施形態では、素体は、チタン酸バリウム系半導体セラミックスから構成されたが、正の抵抗温度特性を有するセラミックスから構成されるようにしてもよい。 In the embodiment, the element body is composed of barium titanate semiconductor ceramics, but may be composed of ceramics having positive resistance temperature characteristics.
前記実施形態では、素体は、Mn、Pb、Ni、Coのうちの少なくとも一つを含んでいたが、これらの元素を含まないようにしてもよい。 In the embodiment, the element body includes at least one of Mn, Pb, Ni, and Co. However, the element body may not include these elements.
1 PTCサーミスタ
10 素体
10a 第1の端面
10b 第2の端面
10c 側面
11 凹部
21 第1の内部電極
21a 端部
22 第2の内部電極
22a 端部
41 第1の外部電極
42 第2の外部電極
50 金属膜
Z1 被覆領域
Z2 非被覆領域
H 段差DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記素体内に設けられ、前記素体の外面から端部が露出する内部電極と、
前記内部電極の前記端部に電気的に接続され、前記素体の外面の一部を覆う外部電極と、
前記外部電極上に設けられる金属膜と
を備え、
前記素体の外面は、
前記外部電極に覆われている被覆領域と、
前記外部電極に覆われておらず外部に露出している非被覆領域と
を有し、
前記非被覆領域は、前記被覆領域のうちの前記非被覆領域と接続される部分よりも、低い位置にあることを特徴とするPTCサーミスタ。An element body composed of ceramics having a positive resistance temperature characteristic;
An internal electrode provided in the element body and having an end exposed from an outer surface of the element element;
An external electrode electrically connected to the end of the internal electrode and covering a part of the outer surface of the element body;
A metal film provided on the external electrode,
The outer surface of the element body is
A covering region covered with the external electrode;
An uncovered region that is not covered by the external electrode and exposed to the outside,
The PTC thermistor, wherein the non-covering region is located at a position lower than a portion of the covering region connected to the non-covering region.
前記外部電極は、2つあって、第1の外部電極は、前記素体の前記第1の端面を覆い、第2の外部電極は、前記素体の前記第2の端面を覆う、請求項1に記載のPTCサーミスタ。The element body has a first end face and a second end face located on opposite sides of each other;
The two external electrodes are provided, wherein the first external electrode covers the first end face of the element body, and the second external electrode covers the second end face of the element body. 1. The PTC thermistor according to 1.
前記素体をめっき液に浸漬して、前記外部電極上に金属膜をめっきにより形成する第2工程と
を備え、
前記第2工程は、
前記外部電極に覆われていない前記素体の外面の非被覆領域をめっき液で溶かして前記非被覆領域に前記金属膜を形成しないようにしつつ、前記外部電極上に前記金属膜を形成して、これにより、前記非被覆領域が、前記外部電極に覆われている前記素体の外面の被覆領域よりも、低い位置となることを特徴とするPTCサーミスタの製造方法。An internal electrode is provided in a body made of ceramic having positive resistance temperature characteristics, an end of the internal electrode is exposed from an outer surface of the base body, and an external electrode is electrically connected to the end of the internal electrode. A first step of covering a part of the outer surface of the element body with the external electrode while being connected;
A second step of immersing the element body in a plating solution and forming a metal film on the external electrode by plating;
The second step includes
Forming the metal film on the external electrode while dissolving the uncovered area of the outer surface of the element body not covered by the external electrode with a plating solution so as not to form the metal film in the uncovered area. Thus, the PTC thermistor manufacturing method is characterized in that the uncovered region is positioned lower than the covered region of the outer surface of the element body covered with the external electrode.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014133113 | 2014-06-27 | ||
JP2014133113 | 2014-06-27 | ||
PCT/JP2015/050527 WO2015198615A1 (en) | 2014-06-27 | 2015-01-09 | Ptc thermistor and method for manufacturing same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015198615A1 true JPWO2015198615A1 (en) | 2017-04-20 |
Family
ID=54937720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016529091A Pending JPWO2015198615A1 (en) | 2014-06-27 | 2015-01-09 | PTC thermistor and manufacturing method thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2015198615A1 (en) |
WO (1) | WO2015198615A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000021607A (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-21 | Murata Mfg Co Ltd | Manufacture of chip thermistor |
JP2000232002A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Murata Mfg Co Ltd | Organic thermistor |
JP2001052904A (en) * | 1999-08-09 | 2001-02-23 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated semiconductor ceramic element and manufacturing method |
WO2013065441A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 株式会社村田製作所 | Ptc thermistor and method for manufacturing ptc thermistor |
-
2015
- 2015-01-09 JP JP2016529091A patent/JPWO2015198615A1/en active Pending
- 2015-01-09 WO PCT/JP2015/050527 patent/WO2015198615A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000021607A (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-21 | Murata Mfg Co Ltd | Manufacture of chip thermistor |
JP2000232002A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Murata Mfg Co Ltd | Organic thermistor |
JP2001052904A (en) * | 1999-08-09 | 2001-02-23 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated semiconductor ceramic element and manufacturing method |
WO2013065441A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 株式会社村田製作所 | Ptc thermistor and method for manufacturing ptc thermistor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015198615A1 (en) | 2015-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6015779B2 (en) | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof | |
US8411409B2 (en) | Ceramic electronic component and manufacturing method therefor | |
JP5180753B2 (en) | Ceramic multilayer electronic component and manufacturing method thereof | |
JP5971236B2 (en) | Ceramic electronic components and glass paste | |
JP5206440B2 (en) | Ceramic electronic components | |
JP5131067B2 (en) | Ceramic multilayer electronic component and manufacturing method thereof | |
JP6274044B2 (en) | Ceramic electronic components | |
US10121593B2 (en) | Composite electronic component | |
JP6060945B2 (en) | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof | |
US9131625B2 (en) | Multilayer ceramic electronic component, series of electronic components stored in a tape, and method of manufacturing multilayer ceramic electronic component | |
JP6020502B2 (en) | Multilayer ceramic electronic components | |
JP5954435B2 (en) | Multilayer ceramic electronic components | |
JP2015026815A (en) | Ceramic electronic component and method of manufacturing the same | |
JP2023052903A (en) | Multilayer ceramic electronic component | |
US9530565B2 (en) | Electronic component | |
JP2015043448A (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
WO2011114808A1 (en) | Laminated ceramic electronic component | |
WO2012173018A1 (en) | Multilayer ceramic electronic part and method of manufacturing multilayer ceramic electronic part | |
WO2016139975A1 (en) | Ntc thermistor to be buried in substrate and method for producing same | |
JP2018022833A (en) | Electronic component | |
JP2018022831A (en) | Mounting substrate | |
WO2015198615A1 (en) | Ptc thermistor and method for manufacturing same | |
CN215911261U (en) | Chip-type semiconductor ceramic electronic component | |
JP2019106443A (en) | Multilayer ceramic capacitor and method of manufacturing the same | |
JP2018160500A (en) | Method for manufacturing electronic component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180807 |