WO2005043556A1

WO2005043556A1 - 積層型抵抗素子

Info

Publication number: WO2005043556A1
Application number: PCT/JP2004/016044
Authority: WO
Inventors: Yasunori Ito; Kiyohiro Koto; Masahiko Kawase
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2005-05-12
Also published as: KR100803916B1; JP4419960B2; EP1679723A1; CN1875438A; JPWO2005043556A1; EP1679723B1; US7696677B2; US20060279172A1; CN104091663A; KR20060069519A; EP1679723A4; CN104091663B

Description

明細書

積層型抵抗素子

技術分野

[0001] 本発明は、積層型抵抗素子、特に、抵抗値を微調整できるように内部電極が積層焼結体の内部に配置されている積層型抵抗素子に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、温度補償や温度検出のために PTCサーミスタゃ NTCサーミスタなどの抵抗素子が用いられている。この抵抗素子として、プリント回路基板などに実装可能な積層型抵抗素子がある。以下に、従来の積層型抵抗素子の複数の例を説明する。

[0003] 第 7図は第 1の従来例を示す断面図であり、抵抗素子が NTCサーミスタの例である

[0004] 図 7に示されている積層型サーミスタ 1は、複数のサーミスタ層 2がー体焼結された積層焼結体 3の内部に、第 1の内部電極 4a, 4b、第 2の内部電極 5a, 5bを有する。積層焼結体 3の外表面、具体的には、両端部には外部電極 7, 8がそれぞれ形成されている。

[0005] 第 1の内部電極 4aと第 2の内部電極 5aの、それぞれの一端部が、同一平面上にお Vヽてギャップ 6aを隔てて対向されてヽる。第 1の内部電極 4aの他端部が外部電極 7 と電気的に接続されており、第 2の内部電極 4bの他端部が外部電極 8と電気的に接続されている。

[0006] また、第 1の内部電極 4bと第 2の内部電極 5bの各一端部力同一平面上においてギャップ 6bを隔てて対向されている。第 1の内部電極 4bの他端部が外部電極 7と電気的に接続されており、第 2の内部電極 5bの他端部が外部電極 8と電気的に接続されている。

[0007] ギャップ 6aとギャップ 6bとは、積層焼結体 3の内部で、複数のサーミスタ層 2の積層方向に沿っては交互に配置されている。また、ギャップ 6aとギャップ 6bとは、積層焼結体 3の積層方向とほぼ直交する方向において異なった位置に形成されている。

[0008] 図 8は、第 2の従来例を示す断面図であり、図 7と同様、抵抗素子が NTCサーミスタの例である。

[0009] 図 8に示されている積層型 NTCサーミスタ 11では、複数のサーミスタ層 12がー体焼結された積層焼結体 13の内部に、第 1の内部電極 14a,第 2の内部電極 14bが設けられている。また、第 1の内部電極 14a,第 2の内部電極 14bとサーミスタ層 12を介して対向するように、内部電極 16が形成されている。積層焼結体 12の外表面、具体的には、両端部には外部電極 17, 18がそれぞれ形成されている。

[0010] 第 1の内部電極 14aと第 2の内部電極 14bのそれぞれの一端部同士が同一平面上においてギャップ 15を隔てて対向して形成されている。第 1の内部電極 14aの他端部が外部電極 17に電気的に接続されており、第 2の内部電極 14bの他端部が外部電極 18に電気的に接続されている。

[0011] 内部電極 16は、その両端部は積層焼結体 13の外表面に導出されておらず、外部電極 17, 18には電気的に接続されて!ヽな、非接続型の内部電極である。

[0012] 第 1の従来例の積層型抵抗素子の抵抗値は、第 1の内部電極 4aと第 2の内部電極 5aとで形成されるギャップ 6aの間隔，第 1の内部電極 4bと第 2の内部電極 5bとで形成されるギャップ 6bの間隔、および第 1の内部電極 4aと第 2の内部電極 5bとの重なり合う面積および間隔で決定される。

[0013] また、第 2の従来例の積層型抵抗素子の抵抗値は、第 1の内部電極 14aと第 2の内部電極 14bとで形成されているギャップ 15の間隔と、第 1の内部電極 14aと非接続型内部電極 16との重なり合う面積および両者の間の間隔と、さらに第 2の内部電極 14b と非接続型内部電極 16との重なり合う面積および両者の間の間隔で決定される。

[0014] 下記の特許文献 3には、第 3の例の積層型抵抗素子が開示されている。特許文献 3 に開示されている抵抗素子では、負特性サーミスタ素体内において、サーミスタ素体層を介して重なり合うように第 1,第 2の内部電極が配置されており、第の内部電極が負特性サーミスタ素体の一端に引き出されており、他方の内部電極が他端に引き出されている。そして、サーミスタ素体の両端には、第 1,第 2の外部電極が形成されている。また、サーミスタ素体には、サーミスタ素体を構成する材料とは異なる抵抗性材料カゝらなる抵抗体層が積層されている。そして、抵抗体層の内部には、同一平面上において一方端同士がギャップを隔てて対向されている一対の内部電極が形成されている。この内部電極の一方が第 1の外部電極に、他方が第 2の外部電極に電気的に接続されている。

[0015] ここでは、上記抵抗体層の材料特性や形状のみならず、上記抵抗体層内の一対の電極のパターン調整によって抵抗値を設定することができ、それによつて抵抗値の設定の自由度が高められるとされている。

[0016] また、下記の特許文献 4には、第 4の例の積層型抵抗素子としての NTCサーミスタが開示されている。すなわち、積層型の抵抗体内に、同一平面においてそれぞれの内側端同士がギャップを隔てて対向されている複数対の内部電極が設けられている NTCサーミスタが開示されている。ここでは、各対の内部電極のうち一方の内部電極が抵抗体の一方端面に設けられた第 1の外部電極に電気的に接続され、他方の内部電極が抵抗体の他方端面に形成された第 2の外部電極に電気的に接続されている。そして、抵抗体の上面に対して垂直な方向から見た場合、複数対のうちの上記一方の内部電極と他方の内部電極とが重ならな、ように配置されて、る。この NTCサ一ミスタでは、同一平面上に配置された一対の内部電極間のギャップの間隔によつて抵抗値が決定されるため、抵抗値のばらつきを小さくすることができるとされている特許文献 1：特開平 05— 243007号公報

特許文献 2 :特開平 10- 247601号公報

特許文献 3：特開 2000 - 124008号公報

特許文献 4:実開平 6— 34201号公報

発明の開示

[0017] 第 1、第 2の従来例の積層型抵抗素子の抵抗値を調整する場合には、各内部電極の積層数を増カロさせたり、減少させたりしていた。し力しながら、抵抗値を調整する場合、第 1の従来例では、サーミスタ層 2を介して対向されている内部電極 4a、 4b、 5a 、 5bの数が増減されるため、抵抗値の変化幅が大きぐ抵抗値を微調整することが困難であった。第 2の従来例では、サーミスタ層 12を介して対向されている内部電極 14 a、 14b、および内部電極 16からなるユニットの数が増減されていた。従って、やはり抵抗値の変化幅が大きぐ抵抗値の微調整が困難であった。 [0018] 他方、上記第 3の従来例の積層型抵抗素子では、抵抗体層が負特性サーミスタ素体とは異なる材料で形成されているため、製造工程が煩雑になり、コストが高くつかざるを得な力た。また、抵抗体層の厚みを、サーミスタ素体の厚みより十分薄くする必要があるため、抵抗体及び内部電極の設計が制約されざるを得な力つた。そのため、低抵抗化及び抵抗値の微調整が困難であった。

[0019] また、上記特許文献 4に記載の NTCサーミスタでは、抵抗値のばらつきを小さくすることはできるものの、低抵抗ィ匕には限界があった。これは、同一平面上においてギヤップを隔てて配置されている各対の内部電極において、上記ギャップの大きさを小さくすると、抵抗値を小さくすることはできる。しかしながら、ギャップが小さくなると、短絡が生じ易くなるため、低抵抗ィ匕には限界があった。

[0020] 本発明の目的は、上述した従来技術の問題点に鑑み、内部電極を有する積層焼結体を用いた積層型抵抗素子にお!ヽて、抵抗値を微調整することを可能とする構造が備えられた積層型抵抗素子を提供することにある。

[0021] 本発明のある広い局面によれば、複数のセラミック抵抗層と複数の内部電極とが積層されている積層焼結体と、前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極及び第 2の外部電極とを備え、前記複数の内部電極は、第 1のグループの複数の内部電極と、第 2のグループの複数の内部電極とを有し、前記第 1のグループの複数の内部電極は、上記セラミック抵抗層を介して対向するように配置された少なくとも 2枚の内部電極を有する抵抗ユニットを有し、該抵抗ユニットの一端が前記第 1の外部電極に、他端が前記第 2の外部電極に電気的に接続されており、前記第 2のグループの内部電極は、それぞれの一端同士が前記積層焼結体内の同一平面上においてギャップを隔てて対向されている複数対の内部電極を有し、各対の内部電極の一方が前記第 1の外部電極に、他方が前記第 2の外部電極に電気的に接続されていることを特徴とする、積層型抵抗素子が提供される。

[0022] 本発明に係る積層型抵抗素子のある特定の局面では、前記第 2のグループの複数のギャップが、前記積層焼結体内にお!、て積層方向にぉ、て重なり合う位置に形成されている。

[0023] 本発明に係る積層型抵抗素子の他の特定の局面では、前記第 1のグループの内部電極が、前記第 1の外部電極に電気的に接続された第 1の分割内部電極と、前記第 2の外部電極に電気的に接続された第 2の分割内部電極とを有し、前記第 1,第 2 の分割内部電極のそれぞれの一端同士が同一平面上においてギャップを隔てて対向されており、前記第 2の内部電極グループの各 1対の内部電極のうち、第 1の外部電極に電気的に接続されている内部電極を第 3の内部電極、第 2の外部電極に電気的に接続されてヽる他方の内部電極を第 4の内部電極としたときに、前記第 1のダループのギャップであって、前記第 2のグループに最も近いギャップ力前記第 2のグル一プの第 3,第 4の内部電極間のギャップであって、第 1のグループに最も近いギヤップと積層方向にぉ、て重なり合う位置に配置されて、る。

[0024] 上記第 1のグループの内部電極の構成は本発明においては種々変形することができる。

[0025] すなわち、本発明の更に他の特定の局面では、前記第 1,第 2の分割内部電極からなる電極対が複数対積層されており、積層方向において隣り合う電極対におけるギャップが積層方向の一方側力も見たときに異なる位置に形成されている。

[0026] また、本発明の積層型抵抗素子の更に他の特定の局面では、前記第 1のグループの内部電極において、前記第 1,第 2の分割内部電極にセラミック抵抗層を介して重なり合うように配置された非接続型内部電極を更に備える。

[0027] 本発明に係る積層型抵抗素子の更に別の特定の局面では、前記第 1のグループの内部電極が、前記第 1の外部電極に電気的に接続された第 1の内部電極と、前記第 2の外部電極に電気的に接続された第 2の内部電極とを有し、前記第 1, 2の内部電極が、セラミック層を介して重なり合うように配置されて！、る。

[0028] 上記第 1の内部電極の構成が異なる上記 3つの対応の積層型抵抗素子は、より具体的には、以下の第 1一第 3の手段として表現することができる。

[0029] 本発明の第 1の手段としての積層型抵抗素子は、複数のセラミック抵抗層と内部電極が積層されている積層焼結体と、前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極と第 2の外部電極とを備え、前記内部電極は、第 1グループの内部電極と、第 2グループの内部電極とからなり、前記第 1グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 1の内部電極、第 2の内部電極とからなり、前記積層焼結体の積層方向に沿って隣り合う前記第 1、第 2の各内部電極のギャップが前記積層焼結体の積層方向に沿って互いに異なる位置に形成されており、前記第 2グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 3の内部電極、第 4の内部電極とからなり、第 3の内部電極、第 4の内部電極によって形成されている前記ギャップが前記積層焼結体の積層方向に沿って同じ位置にあることを特徴とする積層型抵抗素子である

[0030] また、このような課題を解決する第 2の手段は、複数のセラミック抵抗層と内部電極が積層されている積層焼結体と、前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極と第 2の外部電極とを備え、前記内部電極は、第 1グループの内部電極と、第 2 グループの内部電極とからなり、前記第 1グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 1の内部電極、第 2の内部電極と、第 1の内部電極と第 2の内部電極と前記セラミック抵抗層を介して前記積層焼結体の積層方向に重なるように形成され、第 1、第 2の外部電極とは接続されない非接続型の内部電極とからなり、前記第 2グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 3の内部電極、第 4の内部電極とからなり、第 3の内部電極、第 4の内部電極によって形成されている前記ギャップが前記積層焼結体の積層方向に沿って同じ位置にあることを特徴とする積層型抵抗素子である。

[0031] 第 3の手段は、複数のセラミック抵抗層と内部電極が積層されている積層焼結体と、前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極と第 2の外部電極とを備え、前記内部電極は、第 1グループの内部電極と、第 2グループの内部電極とからなり、前記第 1グループの内部電極は、前記セラミック抵抗層を介して互いに対向し、前記第 1の外部電極に接続される第 1内部電極と前記第 2の外部電極に接続される第 2内部電極とからなり、前記 2グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 3の内部電極、第 4の内部電極とからなり、第 3の内部電極、第 4の内部電極によって形成されている前記ギャップが前記積層焼結体の積層方向に沿って同じ位置にあることを特徴とする積層型抵抗素子でめる。

[0032] この発明の積層型抵抗素子は、積層焼結体の内部に第 2グループの内部電極を形成することにより抵抗値の微調整を行うことができる。つまり、第 2グループの内部電極を構成している複数対の内部電極において、各対の内部電極が積層焼結体内の同一平面においてギャップを隔てて配置されている。このギャップ間で決定される抵抗値は小さいため、複数対の内部電極における上記ギャップの大きさ及び複数対の内部電極の対数を変更することにより、積層型の抵抗素子の抵抗値を微妙に調整することができる。すなわち、第 1のグループの内部電極が構成されている部分で決定される抵抗値にあまり影響を与えずに、第 2のグループの内部電極が構成されている部分の調整により抵抗値を微調整することができる。

[0033] また、積層焼結体の設計、つまり、セラミック抵抗層と内部電極を積層する技術と同じ工程で抵抗値の設計、設定ができるので、抵抗値の微調整が容易に行うことができる。

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]図 1はこの発明の積層型抵抗素子の第 1実施例を示す断面図である。

[図 2]図 2はこの発明の積層型抵抗素子の第 2実施例を示す断面図である。

[図 3]図 3はこの発明の積層型抵抗素子の第 3実施例を示す断面図である。

[図 4]図 4は本発明の積層型抵抗素子を用いて抵抗値の微調整を図る工程を説明するための積層型抵抗素子の変更例を示す正面断面図である。

[図 5]図 5は図 4に示した積層型抵抗素子力ゝら第 2グループ内部電極の積層数を増大させて得られた積層型抵抗素子の正面断面図である。

[図 6]図 6は図 4に示した積層型抵抗素子力ゝら第 2グループ内部電極の積層数を減少させて得られた積層型抵抗素子の正面断面図である。 [図 7]図 7は従来の積層型抵抗素子の第 1従来例を示す断面図である。

[図 8]図 8は従来の積層型抵抗素子の第 2従来例を示す断面図である。

符号の説明

[0035] 21、 31、 41 · · ·積層型抵抗素子

23、 33、 43…積層型焼結体

24a, 24b、 34a, 44· · ·第 1の内部電極

25a, 25b、 34b、 45· · ·第 2の内部電極

36· · ·内部電極 (非接続型内部電極）

28、 38、 48· "ギャップ

29、 30、 39、 40、 49、 50· · ·外部電極

51…積層型抵抗素子

発明を実施するための最良の形態

[0036] (実施例 1)

図 1は、積層型抵抗素子の第 1実施例の断面図である。

[0037] 図 1に示されてヽる積層型抵抗素子 21は、複数のセラミック抵抗層としての複数の NTCサーミスタ層 22が積層されて一体焼結された積層焼結体 23を有する。積層焼結体 23の内部には、第 1の内部電極 24a, 24b、第 2の内部電極 25a, 25bが設けられている。積層焼結体 23の外表面、具体的には、両端部には外部電極 29, 30がそれぞれ形成されている。

[0038] 第 1の分割内部電極としての第 1の内部電極 24aと、第 2の分割内部電極としての内部電極 25aのそれぞれの一端部同士力同一平面上においてギャップ 26aを隔てて対向して形成されている。第 1の内部電極 24aの他端部が外部電極 29と電気的に接続されており、第 2の内部電極 25aの他端部が外部電極 30と電気的に接続されている。

なお、分割内部電極は、同一平面上にある内部電極を 1つの纏まりとして見た場合に、ギャップにより隔てられた電極の 1つを指す。例えば内部電極 24a、内部電極 25 aを同一平面上にあるひと纏まりとし、ギャップによって隔てられたそれぞれを分割内部電極 24a、分割内部電極 25aと呼んでよい。また、この内部電極 25aが例えば内部電極 24bとサーミスタ層を介して重なり合う場合には、単に内部電極と呼んで良い。

[0039] また、分割内部電極としての第 1の内部電極 24bと、分割内部電極としての第 2の内部電極 25bのそれぞれの一端部同士力同一平面上においてギャップ 26bを隔てて対向して形成されている。第 1の内部電極 24bの他端部が外部電極 29と電気的に接続されており、第 2の内部電極 25bの他端部が外部電極 30と電気的に接続されている。

[0040] ギャップ 26aとギャップ 26bとは、積層焼結体 23の内部で、複数のサーミスタ層 22 の積層方向に沿って、隣り合う位置に配置されている。また、ギャップ 26aとギャップ 2 6bとは、積層焼結体 23の積層方向とほぼ直交する方向であって積層焼結体 23の両端部を結ぶ方向においては異なった位置に形成されている。以上の第 1の内部電極 24a, 24bによる構成は本発明の第 1の内部電極グループ Aに対応する。ここでは、 2枚の内部電極 24b, 24bが内部電極 25aの上下にセラミック抵抗層としてのサーミスタ層を介して重なり合って、る部分を有する抵抗ユニットが構成されて、る。この抵抗ユニットの一部が第 1の外部電極 29に、他端が第 2の外部電極 30に接続されている。なお、本実施例では、第 1の内部電極グループ Aにおける上記抵抗ユニットでは、内部電極 24b, 24b及び内部電極 24a、すなわち 3枚の内部電極がサーミスタ層を介して重なり合うように配置されていた力本発明においては、少なくとも 2枚の内部電極がセラミック抵抗層を介して対向されておればよぐセラミック抵抗層を介して対向されて!ヽる内部電極の積層数は特に限定されなヽ。

[0041] この積層型サーミスタ 21は、さらに次のような構成を備えている。すなわち、積層焼結体 23の内部には、第 1の内部電極グループ Aの上に、第 2の内部電極グループ B が形成されている。

[0042] この第 2の内部電極グループ Bは次のような構成力もなる。複数のサーミスタ層 22 がー体焼結された積層焼結体 23の内部に、第 3の内部電極 27aと第 4の内部電極 2 7bを有する。第 3の内部電極 27aと第 4の内部電極 27bのそれぞれの一端部同士が、積層焼結体 23の内部の同一平面上においてギャップ 28を隔てて対向して形成されている。第 3の内部電極 27aの他端部が外部電極 29と電気的に接続されており、第 4の内部電極 27bの他端部が外部電極 30と電気的に接続されている。 [0043] 第 2の内部電極グループ Bのギャップ 28は、積層焼結体 23の内部で、複数のサーミスタ層 22の積層方向の一端側、例えば上方からみたときに、同じ位置に形成されている。図 1に示したギャップ 28は外部電極 30に近い位置に形成されている。また、このギャップ 28は、第 1の内部電極グループ Aのギャップ 26aとは、サーミスタ層の積層方向一端側から見た場合には異なる位置、より具体的には、積層焼結体 23の両端部を結ぶ方向において異なる位置に形成されている。なお、図 1に示した第 2の内部電極グループ Bでは、第 3の内部電極 27aと第 4の内部電極 27bとからなる電極対である組み合わせが 3組積層されている力この組み合わせの層数は目標抵抗値に合わせて設計すればよい。また、図 1において、第 1の内部電極グループ Aと第 2の内部電極グループ Bとの間に存在する NTCサーミスタ層 22aの厚みは、その他の N TCサーミスタ層 22と比べて厚くして、るが、同じ厚みにしてもよ!、。

[0044] 第 1の実施例に係る積層型抵抗素子において、抵抗値は次のようにして決定される。つまり、第 1の内部電極グループ Aでは、第 1の内部電極 24a, 25aと第 2の内部電極 24b, 25bとで形成されるギャップ 26a, 26bの間隔と、第 1の内部電極 24aと第 2 の内部電極 25bとの重なり合う面積および間隔で決定される。さらに、第 2の内部電極グループ Bでは、第 3の内部電極 27aと第 4の内部電極 27bとで形成されるギヤップ 28の間隔で抵抗値が決定される。したがって、積層型抵抗素子の抵抗値は、第 1 の内部電極グループ Aと第 2の内部電極グループ Bの各抵抗値の合成抵抗値になる。このうち、第 2の内部電極グループ Bにおいては、ギャップ 28の大きさで抵抗値が決まる力ギャップ 28間で形成される抵抗値は小さな値である。

[0045] また、第 1の実施例では、第 2の内部電極グループ Bにおいて、内部電極 27a及び内部電極 27bからなる電極対である組み合わせが 3組積層されて、たため、 3つのギヤップ 28がサーミスタ層 22の積層方向において隣り合っており、かつ積層方向の一端側から見たときには重なり合うように配置されている。言い換えれば、 1つのサーミスタ層 22を介して両側のギャップ 28, 28が対向されている。このように、複数のギヤップ 28が第 2の内部電極グループ Bに配置されており、かつ複数のギャップがサーミスタ層 22を介して重なり合うように配置されているので、 1つのギャップ 28の間隔により形成される抵抗値が小さ、だけでなぐ複数のギャップ 28の間隔によって決定される上記第 2の電極グループ Bの抵抗値も小さな値である。したがって、この第 2の内部電極グループにより、積層型抵抗素子全体の抵抗値の微調整が可能となる。

[0046] 更に、第 1の実施例の積層型サーミスタ 21では、上記のようにして抵抗値を微調整し得るだけでなぐ抵抗値の微調整をより高精度に行うことができるという利点を有する。すなわち、第 1の実施例の積層型サーミスタ 21では、サーミスタ層 22aを介して隣り合っている、第 1グループ内部電極の第 1の内部電極 24bと第 2の内部電極 25bとの間のギャップ 26bと、第 2グループ内部電極の第 3の内部電極 27aと、第 4の内部電極 27bとの間のギャップ 28とが積層方向力も見たときに、同じ位置に、すなわち重なり合うように配置されている。これをより明瞭に示すために、図 1において、上記積層方向から見たときに同 f立置において位置するように近接し得るギャップに参照符号 X及び Yを付することとする。

[0047] 図 1から明らかなように、第 1グループ内部電極におけるギャップ 26aのうち、第 2グループ内部電極に最も近、ギャップ X力第 2グループ内部電極におけるギャップ 2 8のうち最も第 1グループ内部電極に近いギャップ Y力積層方向力見たときに同じ位置に形成されている。

[0048] このことは、言、換えれば、ギャップ X,ギャップ Yを構成するために配置されて、る第 1の内部電極 24b及び第 2の内部電極 25bと、第 3の内部電極 27a及び第 4の内部電極 27bの形状と同じとすることができることを意味する。本実施例では、サーミスタ層 22の上面の内部電極パターンと、下面の内部電極パターンとが同一とされており、上記ギャップ X, Yが積層方向一端側から見たときに同じ位置とされているため、抵抗値の微調整をより高精度に行うことができる。これは、第 1グループ内部電極のうちギャップ Xを構成している内部電極 24b, 25bの内側端と、ギャップ Yを構成している第 2グループ内部電極のうちの第 3,第 4の内部電極 27a, 27bの内側端の位置が揃い、それによつて電流経路が均等になり、抵抗値のばらつきを更に減少させること力でさることによる。

[0049] 従って、好ましくは、第 1グループ内部電極と第 2グループ内部電極とを積層方向に並設配置した場合、第 1グループ内部電極と第 2グループ内部電極の近接し合つて、る内部電極同士にぉ、て、上記のようなギャップがそれぞれ設けられて、る場合には、ギャップの位置を積層方向からみて同じ位置、すなわち重なり合うように配置することが望ましい。

[0050] もっとも、本発明おいては、第 2グループ内部電極は、第 1グループ内部電極の上方または下方に並設される必要は必ずしもなぐ第 2グループ内部電極が設けられている部分中に第 1グループ内部電極が配置されてもよい。

[0051] (実施例 2)

図 2は、この積層型抵抗素子の第 2実施例の断面図である。

[0052] 図 2に示されている積層型抵抗素子 31は、複数の NTCサーミスタ層 32が積層されて一体焼結された積層焼結体 33を有する。積層焼結体 33の内部には、第 1の内部電極 34a,第 2の内部電極 34bから形成されている。また、第 1の内部電極 34a,第 2 の内部電極 34bとサーミスタ層 32を介して対向するように内部電極 36が形成されている。積層焼結体 32の外表面、具体的には、両端部には外部電極 39, 40がそれぞれ形成されている。

[0053] 分割内部電極としての第 1の内部電極 34aと、分割内部電極としての第 2の内部電極 34bのそれぞれ一端部同士が積層焼結体 33の内部で同一平面上においてギヤップ 35を隔てて対向されている。第 1の内部電極 34aの他端部が外部電極 39と電気的に接続されており、第 2の内部電極 34bの他端部が外部電極 40と電気的に接続されている。

[0054] 内部電極 36は、その両端部は積層焼結体 33の外表面に導出されておらず、外部電極 39, 40には電気的に接続されていない非接続型の内部電極である。以上の第 1の内部電極 34a,第 2の内部電極 34b、および非接続型の内部電極 36による構成は本発明の第 1グループの内部電極 Cに対応する。

なお、第 1グループの内部電極 Cにおいては、上記第 1の内部電極 34a及び第 2の内部電極 34bと、非接続型の内部電極 36とがサーミスタ層を介して重なり合つている。すなわち、内部電極 34a, 34b及び非接続型内部電極 36を有する抵抗ユニットが構成されている。この抵抗ユニットの一端が第 1の外部電極 39に、他端が第 2の外部電極 40に接続されている。

また、本実施例においても、第 1のグループの内部電極 Cにおいては、サーミスタ層を介して重なり合うように配置された内部電極は少なくとも 2枚存在すればよぐ言い換えれば、内部電極によって挟まれたセラミック抵抗層の数は 1以上であればよぐ特に限定されない。

[0055] この積層型サーミスタ 31は、さらに次のような構成を備えている。つまり、積層焼結体 33の内部には、第 1グループの内部電極 Cに隣接して、第 2グループの内部電極 Dが形成されている。

[0056] この第 2グループの内部電極 Dは次のような構成力もなる。複数のサーミスタ層 32 が積層され一体焼結された積層焼結体 33の内部に、第 3の内部電極 37aと第 4の内部電極 37bを有する。第 3の内部電極 37aと第 4の内部電極 37bのそれぞれの一端部同士は、積層焼結体 33の内部で同一平面上においてギャップ 38を隔てて対向されている。第 3の内部電極 37aの他端部が外部電極 39と電気的に接続されており、第 4の内部電極 37bの他端部が外部電極 40と電気的に接続されている。

[0057] 第 2グループの内部電極 Dのギャップ 38は、積層焼結体 33の内部で、複数のサーミスタ層 32の積層方向に沿って同じ位置に形成されている。図 2に示したギャップ 38 は積層焼結体 33の両端部からほぼ同じ距離、つまりほぼ中央部に位置に形成されている。また、このギャップ 38は、第 1の内部電極グループ Cのギャップ 35とは、サーミスタ層 32の積層方向から見た場合同じ位置、より具体的には積層焼結体 33の両端部を結ぶ方向において同じ位置に形成されて!、るが、異なる位置に形成してもよい。また、図 2に示した第 2の内部電極グループ Dは、第 3の内部電極 37aと第 4の内部電極 37bがそれぞれ 3層形成されている力この層数は目標抵抗値に合わせて設計すればよい。また、図 2において、第 1の内部電極グループ Cと第 2の内部電極グループ Dとの間に存在する NTCサーミスタ層 32aの厚みは、その他の NTCサーミスタ層 32と比べて厚くして、るが、同じ厚みにしてもよ!、。

[0058] この第 2の実施例に係る積層型抵抗素子において、抵抗値は次のようにして決定される。つまり、第 1グループの内部電極 Cでは、第 1の内部電極 34aと第 2の内部電極 34bとで形成されているギャップ 35の間隔と、第 1の内部電極 34aと非接続型内部電極 36との重なり合う面積および両者の間隔と、さらに第 2の内部電極 34bと非接続型内部電極 36との重なり合う面積および両者の間隔で決定される。さら〖こは、第 2ダループの内部電極 Dでは、第 3の内部電極 37aと第 4の内部電極 37bとで形成されるギヤップ 38の間隔で抵抗値が決定される。したがって、積層型抵抗素子の抵抗値は、第 1グループの内部電極 Cと第 2グループの内部電極 Dの各抵抗値の合成抵抗値になる。このうち、第 2グループの内部電極 Dにおいては、ギャップ 38の間隔で抵抗値が決まるが、複数のギャップ 38の位置はサーミスタ層 32の積層方向に沿って、隣り合う位置にあるとともに同じ位置に形成されており、ギャップ 38の間隔で決定される抵抗値は小さな値である。したがって、この第 2グループの内部電極 Dにより、積層型抵抗素子全体の抵抗値の微調整が可能となる。

[0059] (実施例 3)

図 3は、この積層型抵抗素子の第 3実施例の断面図である。

[0060] 図 3に示されている積層型抵抗素子 41では、複数の NTCサーミスタ層 42が積層されて一体焼結された積層焼結体 43の内部に、第 1の内部電極 44、第 2の内部電極 45が形成されている。積層焼結体 43の外表面、具体的には、両端部には外部電極 49, 50がそれぞれ形成されている。

[0061] 第 1の内部電極 44と第 2の内部電極 45は、それぞれ一端部が積層焼結体 43の一方の端部に至る方向に形成されている。第 1の内部電極 44の他端部力外部電極 4 9と電気的に接続されており、第 2の内部電極 45の他端部が、外部電極 50と電気的に接続されている。以上の第 1の内部電極 44, 45による構成は本発明の第 1グループの内部電極 Eに対応する。

本実施例では、第 1グループの内部電極 Eにおいて、複数の内部電極 44, 45がセラミック抵抗層としてのサーミスタ層を介して重なり合うように配置されている。この複数の内部電極 44, 45を有する抵抗ユニットが構成されており、該抵抗ユニットの一端が外部電極 49に、他端が外部電極 50に接続されている。

なお、上記抵抗ユニットを構成している、サーミスタ層を介して重なり合つている内部電極の積層数は図 3に示したように 4枚に限定されない。すなわち、少なくとも 2枚以上の内部電極がサーミスタ層を介して重なり合うように配置されておればよい。言い換えれば、内部電極間に挟まれる抵抗値を取り出すためのセラミック抵抗層の層数は 1以上、任意の数とされ得る。 [0062] この積層型サーミスタ 41は、さらに次のような構成を備えている。つまり、積層焼結体 43の内部には、第 1グループの内部電極 Eに隣接して、第 2グループの内部電極 Fが形成されている。

[0063] この第 2グループの内部電極 Fは次のような構成力もなる。複数のサーミスタ層 42 が積層され一体焼結された積層焼結体 43の内部には、第 3の内部電極 47aと第 4の内部電極 47bとが形成されて、る。第 3の内部電極 47aと第 4の内部電極 47bのそれぞれの一端部同士が積層焼結体 43の内部で同一平面上においてギャップ 48を隔てて対向して形成されている。第 3の内部電極 47aの他端部が外部電極 49と電気的に接続されており、第 4の内部電極 47bの他端部が外部電極 50と電気的に接続されている。

[0064] 第 2グループの内部電極 Fの複数のギャップ 48は、積層焼結体 43の内部で、複数のサーミスタ層 42の積層方向に沿って、隣り合う位置にあるとともに積層方向から見たときに同じ位置に形成されてヽる。図 3に示したギャップ 48は外部電極 50に近ヽ位置に形成されている。なお、図 3に示した第 2の内部電極グループ Fでは、第 3の内部電極 47aと第 4の内部電極 47bが 3層形成されている力少なくとも 2層形成されていればよい。

[0065] この第 3の実施例に係る積層型抵抗素子において、抵抗値は次のようにして決定される。つまり、第 1グループの内部電極 Eでは、第 1の内部電極 44と第 2の内部電極 4 5との重なり合う面積および両者の間隔で決定される。さらに、第 2グループの内部電極 Fでは、第 3の内部電極 47aと第 4の内部電極 47bとで形成されるギャップ 48で抵抗値が決定される。したがって、積層型抵抗素子の抵抗値は、第 1の内部電極ダループ Eと第 2の内部電極グループ Fの各抵抗値の合成抵抗値になる。このうち、第 2 の内部電極グループ Fにおいては、ギャップ 48間で抵抗値が決まる力ギャップ位置はサーミスタ層 42の積層方向に沿って、隣り合う位置にあるとともに積層方向から見たときに同じ位置に形成されており、複数のギャップ 48間で形成される抵抗値は小さな値である。したがって、この第 2グループの内部電極 Fにより、積層型抵抗素子全体の抵抗値の微調整が可能となる。

[0066] 次に、本発明の積層型抵抗素子を用いた場合、第 2グループ内部電極の積層数の増減により、抵抗値を微妙に調整することが可能であることをより具体的に説明する。

[0067] 図 4は、図 2に示した実施例の抵抗型サーミスタ 31の変更例に係る積層型サーミスタ 51の正面断面図である。積層型サーミスタ 51は、図 2に示されている最上層の第 1 の内部電極 34a及び第 2の内部電極 34bが設けられてヽな、ことを除、ては同様とされている。従って、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、図 2 に示した説明を引用することとする。

[0068] 図 4に示す、例えばある特定のサーミスタ材料を用いて製造し、設計抵抗値が 470 00 Ωの積層型サーミスタ 51を試作したとする。しかしながら、現実には、使用するサ一ミスタ材料のばらつきが生じ、得られた積層型サーミスタ 51の抵抗値が変動することがある。例えば、サーミスタ材料の抵抗率が高くなつた場合には、抵抗値は 47000 Ωよりも高くなる。例えば、 47734 Ω程度となった場合には、上記第 2グループ内部電極の内部電極対数を図 5に示すように 1層増加させればよい。このようにして、第 1 グループ内部電極の第 3,第 4の内部電極 37a, 37b力もなる電極対の対数を 1対増カロさせることにより、約 4. 0%程度抵抗値を低めることができ、目標抵抗値 47000 Ω を得ることができる。

[0069] また、逆に、使用したサーミスタ材料の抵抗率が小さくなつた場合には、目標抵抗値よりも抵抗値が低い積層型サーミスタ 51が得られることになる。すなわち、図 4に示した積層型サーミスタ 51を試作したところ、抵抗値が 45825 Ω程度となった場合には、逆に図 6に示すように、第 1グループ内部電極における上記第 3,第 4の内部電極 3 7a, 37bからなる電極対数を 1対減少させ、 2対とすればよい。この場合、約 2. 5%程度抵抗値を高めることができ、やはり目標抵抗値 47000 Ωを実現することができる。

[0070] 上記のように、本発明の積層型抵抗素子では、第 1グループ内部電極における第 3 ,第 4の内部電極からなる電極対の対数を増減することにより、抵抗値を微妙に調整し得ることがわかる。この電極対数が増加する程、例えば抵抗値を 0. 5%程度のように、非常に細カゝく抵抗値を調整することができる。よって、電極積層数を変更することにより幅広い範囲に渡り、かつ非常に細力べ抵抗値を調整し得ることがわかる。

[0071] 上記した各実施例 1、 2、 3の積層型抵抗素子はいずれも NTCサーミスタの例を示したが、このほ力 PTCサーミスタにも適用できるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のセラミック抵抗層と複数の内部電極とが積層されている積層焼結体と、

前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極及び第 2の外部電極とを備え、

前記複数の内部電極は、第 1のグループの複数の内部電極と、第 2のグループの複数の内部電極とを有し、

前記第 1のグループの複数の内部電極は、上記セラミック抵抗層を介して対向するように配置された少なくとも 2枚の内部電極を有する抵抗ユニットを有し、該抵抗ュ- ットの一端が前記第 1の外部電極に、他端が前記第 2の外部電極に電気的に接続されており、

前記第 2のグループの内部電極は、それぞれの一端同士が前記積層焼結体内の同一平面上においてギャップを隔てて対向されている複数対の内部電極を有し、各対の内部電極の一方が前記第 1の外部電極に、他方が前記第 2の外部電極に電気的に接続されていることを特徴とする、積層型抵抗素子。

[2] 前記第 2のグループの複数のギャップ力前記積層焼結体内において積層方向にお、て重なり合う位置に形成されて、る、請求項 1に記載の積層型抵抗素子。

[3] 前記第 1のグループの内部電極力前記第 1の外部電極に電気的に接続された第 1の分割内部電極と、前記第 2の外部電極に電気的に接続された第 2の分割内部電極とを有し、前記第 1,第 2の分割内部電極のそれぞれの一端同士が同一平面上においてギャップを隔てて対向されており、

前記第 2の内部電極グループの各 1対の内部電極のうち、第 1の外部電極に電気的に接続されて!、る内部電極を第 3の内部電極、第 2の外部電極に電気的に接続されている他方の内部電極を第 4の内部電極としたときに、前記第 1のグループのギヤップであって、前記第 2のグループに最も近いギャップ力前記第 2のグループの第 3 ,第 4の内部電極間のギャップであって、第 1のグループに最も近いギャップと積層方向において重なり合う位置に配置されている、請求項 1または 2に記載の積層型抵抗素子。

[4] 前記第 1,第 2の分割内部電極からなる電極対が複数対積層されており、積層方向において隣り合う電極対におけるギャップが積層方向の一方側力見たときに異なる位置に形成されている、請求項 3に記載の積層型抵抗素子。

[5] 前記第 1のグループの内部電極において、前記第 1,第 2の分割内部電極にセラミック抵抗層を介して重なり合うように配置された非接続型内部電極を更に備える、請求項 3に記載の積層型抵抗素子。

[6] 前記第 1のグループの内部電極力前記第 1の外部電極に電気的に接続された第

1の内部電極と、前記第 2の外部電極に電気的に接続された第 2の内部電極とを有し

、前記第 1, 2の内部電極力セラミック層を介して重なり合うように配置されている、請求項 1または 2に記載の積層型抵抗素子。

[7] 複数のセラミック抵抗層と複数の内部電極とが積層されている積層焼結体と、前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極と第 2の外部電極とを備え前記内部電極は、第 1グループの内部電極と、第 2グループの内部電極とからなり前記第 1グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上においてギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 1の内部電極、第 2の内部電極とからなり、前記積層焼結体の積層方向において隣り合う前記第 1、第 2の各内部電極のギャップが前記積層焼結体の積層方向から見たときに互いに異なる位置に形成されており、前記第 2グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された 1対の第 3の内部電極、第 4の内部電極とからなり、第 3の内部電極、第 4の内部電極によって形成されてヽる前記ギャップが前記積層焼結体の積層方向に沿って同じ位置にあることを特徴とする積層型抵抗素子。

[8] 複数のセラミック抵抗層と内部電極が積層されて、る積層焼結体と、

前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極と第 2の外部電極とを備え前記内部電極は、第 1グループの内部電極と、第 2グループの内部電極とからなり前記第 1グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上においてギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 1の内部電極、第 2の内部電極と、第 1の内部電極と第 2の内部電極と前記セラミック抵抗層を介して前記積層焼結体の積層方向に重なるように形成され、第 1、第 2の外部電極とは接続されない非接続型の内部電極とからなり、

前記第 2グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギャップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 3の内部電極、第 4の内部電極とからなり、第 3の内部電極、第 4の内部電極によって形成されてヽる前記ギャップが前記積層焼結体の積層方向から見たときに同 Cf立置にあることを特徴とする積層型抵抗素子。

[9] 複数のセラミック抵抗層と内部電極が積層されて、る積層焼結体と、

前記積層焼結体の外表面に形成された第 1の外部電極と第 2の外部電極とを備え前記内部電極は、第 1グループの内部電極と、第 2グループの内部電極とからなり前記第 1グループの内部電極は、前記セラミック抵抗層を介して互いに対向し、前記第 1の外部電極に接続される第 1内部電極と前記第 2の外部電極に接続される第 2内部電極とからなり、

前記 2グループの内部電極は、その一端が前記積層焼結体内で同一平面上にギヤップを隔てて対向して形成され、その他端が前記第 1の外部電極、第 2の外部電極にそれぞれ接続された第 3の内部電極、第 4の内部電極とからなり、第 3の内部電極、第 4の内部電極によって形成されている前記ギャップが前記積層焼結体の積層方向から見たときに同 Cf立置にあることを特徴とする積層型抵抗素子。