JPH03245501A

JPH03245501A - 正特性サーミスタの製造方法

Info

Publication number: JPH03245501A
Application number: JP2043640A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shikama; 鹿間　隆; Yuichi Takaoka; 高岡　祐一
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1991-11-01
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JP2560872B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ヒータ回路、過電流保護回路等に利用される
正特性サーミスタとその製造方法に関する。

従米座技末上昇思従来、正特性サーミスタとしては、第１２図、第１３図
に示すものが知られていた。まず、第１２図に示す正特
性サーミスタは、素体２０の上下面にＡｇ−Ｚｎ、Ａｇ
−５ｂ等からなるオーム接触のＡｇを主成分とする電極
２１　、２２が形成されている。また、第１３図に示す
正特性サーミスタは、素体３０の上下面に２層構造の電
極３１．３２が形成されている。

電極３１は素体３０表面に形成された下地電極３１ａと
その表面に形成されたＡｇ電極３１ｂとから構成されて
いる。同様に電極３２は下地電極３２ａとＡｇｔ極３２
ｂとから構成されている。電極２１．２２及び３１ｂ。

３２ｂにＡｇ材を使用する理由は、リード端子等を半田
付けし易く、オーム接触の特性が優れていること等の利
点があるからである。

しかし、電極としてＡｇ材を使用すると、外気の水分や
水分に溶けた塩素イオン等により電極を構成する一部の
Ａｇがイオン化してマイグレーションを起こす場合があ
った。即ち、素体２０．３０はセラミックスからなり、
その表面は微小電位差を持ち、電極２１．２２及び３１
．３２を構成する一部のイオン化したＡｇがその電位差
により、素体２０．３０の表面に沿って高電位側から低
電位側に移動して、最悪の場合は近接電極間がショート
するおそれがあった。

また、素体２０．３０や電極２１．２２及び３１．３２
が外界に露出しているため、製造中あるいは搬送中に機
械的衝撃が素体２０．３０等に直接加わって、素体２０
．３０の角部に割れや欠けが生じて商品価値を喪失した
り、電極２１．２２及び３１．３２が剥がれて重圧印加
の際にスパークを起こして電気的信頼性を低下させたり
するおそれもあった。

諮らに、素体２０．３０の周側面が露出しているため、
常体２０．３０そのものが多孔質であることと相俟って
、塩素ガスやハロゲンガス等が周側面から素体２０．３
０内へ入り込み、素体２０．３０を劣化させてしまう場
合がある。このとき、素体２０．３０の信頼性が低下し
、破壊してしまうことがあった。

そこで、本発明の課題は、Ａｇのマイグレーションがな
く、電気的信頼性の優れた電極を備え、外界からの機械
的衝撃に対して割れや欠は等が少なく、周囲のガス等に
対しても安定な、高信頼性の正特性サーミスタとその製
造方法を提供することにある。

課　を　決するための手段以上の課題を解決するため、本発明に係る正特性サーミ
スタは、正特性サーミスタ素体と、該素体表面に設けた
Ａｇを主成分とする電極と、該Ａｇを主成分とする電極
形成部分を残して前記常体を被覆したガラスコーティン
グ膜とを備えたことを特徴とする。その製造方法として
は、正特性サーミスタ素体全面にガラス材を付着させる
工程と、Ａｇ膜を前記ガラス材の表面に形成する工程と
、熱処理により前記Ａｇ膜近傍のガラス材をＡｇ膜に拡
散させてＡｇを主成分とする電極を前記素体と接合する
ように形成すると共に、残りのガラス材を前記Ａｇを主
成分とする電極形成部分を残して前記常体を被覆するガ
ラスコーティング膜にする工程とを備えたことを特徴と
する方法が好ましい。

また、本発明に係る正特性サーミスタは、正特性サーミ
スタ素体と、該素体表面に設けた下地電極と、該下地電
極表面に設けたＡｇを主成分とする電極と、該Ａｇを主
成分とする電極形成部分を残して前記素体を被覆したガ
ラスコーティング膜とを備えたことを特徴とする。その
製造方法としては、下地電極を形成した正特性サーミス
タ素体全面にガラス材を付着させる工程と、Ａｇ膜を前
記ガラス材の表面に形成する工程と、熱処理により前記
Ａｇ膜近傍のガラス材をＡｇ膜に拡散させてＡｇを主成
分とする電極を前記下地電極と接合するように形成する
と共に、残りのガラス材を前記Ａｇを主成分とする電極
形成部分を残して前記素体を被覆するガラスコーティン
グ膜にする工程とを備えたことを特徴とする方法が好ま
しい。

作用以上の構成によって、Ａｇを主成分とする電極間の素体
表面に絶縁性のガラスコーティング膜が設けられている
ため、素体表面に微小電位差があってもイオン化したＡ
ｇはガラスコーティング膜によってその移動を阻止され
る。ガラスコーティング膜と素体とは密着しているため
ガラスコーティング膜と素体との界面に沿ってＡｇが移
動することもない。

また、正特性サーミスタはＡｇを主成分とする電極形成
部分を残してガラスコーティング膜で覆われるため、外
界からの機械的衝撃が素体等に直接加わらず、ガスの影
響を直接受けることがない。

犬旌仰以下、本発明に係る正特性サーミスタとその製造方法の
実施例を添付図面を参照して説明する。

［第１実施例、第１図〜第４図］第１図は、正特性サーミスタの素体１を示す垂直断面図
である。素体１は矩形板状の構造を有し、ＢａＴｉ０．
等のセラミックス材料からできている。

まず、第２図に示すように、この素体１全面にバレル法
あるいは吹き付は法等の手段によりビスマス系のガラス
材３を薄く付着させる。さらに、このガラス材３の表面
にＡｇ膜４，５を印刷等の手段によって形成する（第３
図参照）、Ａｇ膜４，５にはＡｇをペースト状にした材
料が使用され、その膜厚は、例えば２〜６μｍ程度とす
る。

次に、素体１は約５００℃の温度で３０分間焼付は処理
が行なわれる。このとき、Ａｇ膜４，５近傍のガラス材
３がＡｇ膜４，５に拡散して、Ａｇ膜４，５はＡｇを主
成分とする電極４ａ、５ａになる（第４図参照）。二の
Ａｇを主成分とするｉ極４ａ、　５ａは素体１に強固に
接合する。また、残りの部分のガラス材３は素体１の周
端面や周側面にガラスコーティング膜３ａを形成する。

このガラスコーティング膜３ａは絶縁性を有し、素体１
に強固に密着している。

この後、電極４ａ、５ａにリード端子等を半田付けして
製品とする。

［第２実施例、第５図〜第１０図］この第２実施例において、第１実施例と同様の構成部分
については同じ符号を付与した。まず、第５図は、正特
性サーミスタの素体１を示す垂直断面図である。素体１
は矩形板状の構造を有し、ＢａＴ　ｉＯ＊等のセラミッ
クス材料からできている。

まず、無電解めっき等の手段により、素体１の全面にＮ
ｉ膜２を形成する（第６図参照）。経済性と信頼性の両
方の観点からＮｉ膜２の厚さは約１μｍ程度にするのが
好ましい。

素体１の全面に形成したＮｉ膜２は、化学エツチング、
研磨あるいはブラスト等の方法を用いて不要な部分、本
実施例の場合は素体１の周側面部分のＮｉ膜が除去され
る。素体１の上下面に残ったＮｉ膜は下地電極２ａ、２
ｂとなる（第７ｒｙＪ参照）。

次に、第８図に示すように、この素体１全面にバレル法
あるいは吹き付は法等の手段によりビスマス系のガラス
材３を薄く付着させる。さらに、このガラス材３の表面
で、下地電極２ａ、２ｂと重なる部分にＡｇ膜４，５を
印刷等の手段によって形成する（第９図参照）。Ａｇ膜
４，５にはＡｇをペースト状にした材料が使用きれ、そ
の膜厚は、例えば２〜６μｍ程度とする。

次に、素体１は約５００°Ｃの温度で３０分間焼付は処
理が行なわれる。このとき、Ａｇ膜４．５近傍のガラス
材３がＡｇ膜４，５に拡散して、Ａｇ膜４，５はＡ［を
主成分とする電極４ａ、５ｇになる（第１０図参照）。

このＡｇを主成分とする電極４ａ、５ａは下地電極２ａ
、２ｂに強固に接合する。また、残りの部分のガラス材
３は下地電極２ａ、２ｂの一部や素体１の周側面にビス
マス系のガラスコーティング膜３ａを形成する。このガ
ラスコーティング膜３ａは絶縁性を有し、素体１に強固
に密着している。この後、電極４ａ、　５ａにリード端
子等を半田付けして製品とする。

第１実施例及び第２実施例で得られた正特性サーミスタ
において、電極４ａ、　５ａを構成している一部のＡｇ
が雰囲気中の水分や水分に溶は込んだ塩素イオンによっ
てイオン化しても、電極４ａと５ａ間に形成された絶縁
性のコーテイング膜３ａがイオン化した緒の移動を阻止
する。しかもガラスコーティング膜３ａと素体１の端面
とは強固に密着しているため、ガラスコーティング膜３
ａと素体１の端面との界面６に沿ってイオン化したＡｇ
が移動することもない。また、ガラスコーティング膜３
ａが電極４ａ。

５ａ影形成分を残して素体１を被覆しているため、外界
からの機械的衝撃が素体１等に直接加わらず、素体１の
角部に割れや欠けが生じたり、下地電極２ａ、２ｂが剥
がれたりするおそれがなくなる。きらに、ガラスコーテ
ィング膜３ａにより素体１が直接外気に触れることがな
く、周囲の雰囲気に含まれている有害なガスにより特性
が影響を受けることがない。

Ａｇを主成分とする電極４ａ、　５ａはリード端子等を
取り付けるための接続用電極としての機能を有している
が、本実施例の製造方法で得られる電極４８゜５ａは、
素体１あるいは下地電極２ａ、２ｂとの密着力が大きく
、接続信頼性の高い電極を備えた正特性サーミスタが得
られる。

［第３実施例、第１１図］第１１図に示す正特性サーミスタは素体９の上面にギャ
ップを有する２個のＡｇを主成分とする電極１３．１４
を備えたものである。素体９の上面左右には、ギャップ
を有して下地電極１０．１１が並設され、その上に電極
１３．１４が形成されている。きらに、電極１３．１４
を残して、ビスマス系のガラスコーティング膜１２が下
地電極Ｎｏ、　１１の一部や素体９の表面に形成きれて
いる。この正特性サーミスタの電極１３．１４を構成す
る一部のＡｇがイオン化しても、電極１３と１４との間
に形成されている絶縁性のガラスコーティング膜１２が
あるためＡｇの移動が阻止される。

なお、第１１図に示した正特性サーミスタを、第１実施
例に示した構成に変更しても同様の効果が得られる。

［他の実施例コなお、本発明に係る正特性サーミスタとその製造方法は
前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内
で種々に変形することができる。

素体１はその使用目的に応じて円板状、円筒状、球状等
種々の構造に作られる。

また、Ａｇ膜４の材料としては、Ａ１．Ｇａ等を添加し
ているＡｇ合金材料であってもよい。

さらに、ガラスコーティング膜としてビスマス系ガラス
を用いたものを示したが、特にこれに限定きれるもので
はなく、その他の絶縁性のガラスを用いることができる
。

光肌府羞釆以上のように本発明によれば、Ａｇを主成分とする電極
間の素体表面に絶縁性のガラスコーティング膜が強固に
密着しているため、たとえ電極の一部を構成するＡｇが
イオン化していても、ガラスコーティング膜によってそ
の移動は阻止されるので、マイグレーションのない正特
性サーミスタが得られる。

また、このコーテイング膜はＡｇを主成分とする電極形
成部分を残して正特性サーミスタを被覆するため、外界
からの機械的衝撃が素体等に直接加わらないので、素体
の角部に割れや欠けが発生しに＜＜、また下地電極も剥
がれにくいものが得られる。さらに、Ａｇを主成分とす
る電極にリード端子等を半田付けする場合、素体がガラ
スコーティング膜により保護されているので、フラック
ス等が素体に悪影響を与える心配がなくなる。しかも、
素体はガラスコーティング膜によって完全に外界から遮
蔽きれているので耐環境特性が優れた正特性サーミスタ
が得られる。

また、本発明に係る正特性ザーミスタの製造方法によれ
ば、素体とＡｇを主成分とする電極、あるいはＡｇを主
成分とする電極と下地電極との接合が強固であるため、
リード端子等をＡｇを主成分とする電極に半田付けすれ
ば接続信頼性の高いリード端子等を有する正特性サーミ
スタとなる。

さらに、本発明に係る正特性ザーミスタの製造方法は、
従来の製造工程にガラスコーティング膜を形成する工程
を追加するだけでよく、既存の設備に若干の改良を加え
るだけでよい等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る正特性サーミスタと
その製造方法の第１実施例を示すもので、第１図は素体
を示す垂直断面図、第２図、第３図、第４図はガラスコ
ーティング膜とＡｇｔ極形成形成工程明する垂直断面図
である。第５区ないし第１０図は本発明に係る正特性ザ
ーミスタとその製造方法の第２実施例を示すもので、第
５図は素体を示す垂直断面図、第６図及び第７図は下地
電極形成工程を説明する垂直断面図、第８図、第９図、
第１０図はガラスコーティング膜とＡｇ電極形成工程を
説明する垂直断面図である。第１１図は本発明に係る正
特性サーミスタの第３実施例を示す垂直断面図である。第１２図及び第１３図は従来の正特性サーミスタを示す
垂直断面図である。１・・・素体、２ａ、２ｂ・・・下地電極、３・・・ビ
スマス系ガラス材、３ａ・・・ビスマス系ガラスコーテ
ィング膜、４．５・・・Ａｇ膜、４ａ、　５ａ・・・Ａ
ｇを主成分とする電極、９・・・素体、１０．１１・・
・下地電極、１２・・・ビスマス系ガラスコーティング
膜、１３．１４・・・Ａｇを主成分とする電極。

Claims

【特許請求の範囲】

１．正特性サーミスタ素体と、該素体表面に設けたＡｇを主成分とする電極と、該Ａｇ
を主成分とする電極形成部分を残して前記素体を被覆し
たガラスコーティング膜と、を備えたことを特徴とする正特性サーミスタ。
２．正特性サーミスタ素体と、該素体表面に設けた下地電極と、該下地電極表面に設けたＡｇを主成分とする電極と、該Ａｇを主成分とする電極形成部分を残して前記素体を
被覆したガラスコーティング膜と、を備えたことを特徴とする正特性サーミスタ。
３．正特性サーミスタ素体全面にガラス材を付着させる
工程と、Ａｇ膜を前記ガラス材の表面に形成する工程と、熱処理
により前記Ａｇ膜近傍のガラス材をＡｇ膜に拡散させて
Ａｇを主成分とする電極を前記素体と接合するように形
成すると共に、残りのガラス材を前記Ａｇを主成分とす
る電極形成部分を残して前記素体を被覆するガラスコー
ティング膜にする工程と、を備えたことを特徴とする正特性サーミスタの製造方法
。
４．下地電極を形成した正特性サーミスタ素体全面にガ
ラス材を付着させる工程と、Ａｇ膜を前記ガラス材の表面に形成する工程と、熱処理
により前記Ａｇ膜近傍のガラス材をＡｇ膜に拡散させて
Ａｇを主成分とする電極を前記下地電極と接合するよう
に形成すると共に、残りのガラス材を前記Ａｇを主成分
とする電極形成部分を残して前記素体を被覆するガラス
コーティング膜にする工程と、を備えたことを特徴とする正特性サーミスタの製造方法
。