JPH04369802A - 正特性サーミスタおよびその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング素子や発
熱体として使用される正特性サーミスタおよびその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、正特性サーミスタは用途が拡大し
、家庭で使用するパーソナル温風ヒータとして使用され
ている。さらに、従来より高電力，高温度指向となって
きている。

【０００３】以下に従来の正特性サーミスタについて説
明する。図２は従来の正特性サーミスタの構造を示すも
のである。図２において、１は正特性サーミスタ素子、
２はアルミニウム電極であり、正特性サーミスタ素子１
の対向する両主平面に付与されている。この電極形成方
法としては、アルミニウムをスクリーン印刷して焼付す
る方法や、アルミニウムの溶射方法などがある。また、
端子の導出は圧接による方法をとっていた。また、半田
付による端子導出や特性向上のため、アルミ電極の上に
銅電極を付与する構造も知られている。

【０００４】図３はさらに別の従来技術を示すものであ
る。図３において、１は図２と同じく正特性サーミスタ
素子、３はその正特性サーミスタ素子１の両主平面に無
電解メッキ法によって形成されたニッケル電極、４はそ
のニッケル電極３の上にスクリーン印刷焼付法で形成さ
れた銀電極である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、以下のような問題点があった。

【０００６】まず、アルミニウム電極のみの場合、発熱
体として使用しているとアルミニウム電極表面に酸化膜
を形成したり、アルミニウムの腐食が生じ、信頼性が低
下するという問題点があった。

【０００７】また、アルミニウム電極の上に銅電極を付
与した場合、半田付タイプでスイッチング素子として使
用されるには問題はない。しかし、この正特性サーミス
タが温風ヒータなどの発熱体として使用されると、銅電
極が大気中で酸化し、信頼性の点で問題があった。

【０００８】さらに、ニッケル−銀電極の場合、発熱体
として使用する時に、銀電極を付与しているため、ニッ
ケル電極の酸化は抑制できる。しかし、銀は大気中のわ
ずかな硫化性ガスによって化合物をつくって劣化したり
、電場とわずかな水分によって銀のマイグレーションが
発生し、最悪の場合、短絡し破壊する危険性がある。 これを防ぐためには両対向面の銀電極の面積を小さくし
なければならず、その場合には作りにくく、量産性に劣
るという問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記のような従来の問題点を解決
するもので、発熱体として使用した場合にも信頼性，耐
熱性に優れた正特性サーミスタを提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の正特性サーミスタは、正特性サーミスタ素子
の両主平面にアルミニウム電極を設け、上記アルミニウ
ム電極の上に金電極を設けてなるものである。

【００１１】また本発明は、正特性サーミスタ素子の両
主平面にアルミニウム電極を形成し、上記アルミニウム
電極の表面の酸化膜を除去後、その上に金電極を形成し
たことを特徴とする正特性サーミスタの製造方法を提供
するものである。

【００１２】

【作用】この構成によれば、アルミニウム電極の上に金
電極が設けられているため、アルミニウム電極の酸化や
腐食を防止することができる。また、銀電極を使用しな
いため、マイグレーションの劣化も防止でき、信頼性，
耐久性を向上させることができる。さらに、アルミニウ
ム電極の表面の酸化膜を除去後、金電極を設けることに
より、アルミニウム電極と金電極との導通を完全なもの
とすることができ、信頼性をより一層高めることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１４】図１は本発明にかかる正特性サーミスタの
一実施例を示す断面図である。図１において、１１は正
特性サーミスタ素子であり、この正特性サーミスタ素子
１１の対向する両主平面上にはアルミニウム電極１２が
設けられており、かつそのアルミニウム電極１２の上に
は金電極１３が設けられている。また、１４はバネ端子
である。

【００１５】次に、その製造方法の一実施例について説
明する。まず、正特性サーミスタ素子１１の対向する両
主平面上に導電性のアルミニウムペーストをスクリーン
印刷し、焼付けてアルミニウム電極１２を形成する。そ
の後、アルミニウム電極１２の表面の酸化膜をバフ研磨
にて除去する。次に、上記アルミニウム電極１２の上に
、ＤＣスパッタリング装置を用いて金電極１３を形成す
る。このようにして、正特性サーミスタが作製される。

【００１６】さて、本発明の正特性サーミスタを温風ヒ
ータに使用する場合、スイッチング温度が３００℃前後
のため、正特性サーミスタが３００℃となり、耐熱性が
重要となってくる。そこで、本発明の実施例と従来例の
比較として、初期特性と３００℃耐熱試験５０時間後の
正特性サーミスタの抵抗値変化率を下記の（表１）に示
す。

【００１７】ここで、正特性サーミスタ素子には、（Ｂ
ａ０．６５Ｐｂ０．３５）ＴｉＯ３＋０．０００３Ｎｂ
２Ｏ５＋０．００１ＭｎＯ２＋０．０２ＳｉＯ２の組成
のものを用い、直径１４ｍｍ，厚み３．０ｍｍのディス
ク状素子とした。そして、本実施例ではアルミニウム電
極をスクリーン印刷，焼付けにより厚み２０μｍに形成
し、その表面の酸化膜を除去後、その上にＤＣスパッタ
リング装置を用いて厚み１．０μｍの金電極を形成した
。一方、従来例Ｉではアルミニウム電極を厚み２０μｍ
とし、従来例ＩＩではニッケル電極を厚み２μｍ、その
上に形成される銀電極を厚み３０μｍとした。この時、
従来例Ｉ，ＩＩ共、本実施例と同一組成で、同一形状の
正特性サーミスタ素子を用い、スイッチング温度は全て
３００℃のものである。

【００１８】

【表１】

【００１９】上記（表１）に示すように、従来例Ｉのア
ルミニウム電極のみのものは、抵抗値変化率が大きい。 これはアルミニウム電極が大気と接しているため、表面
酸化が促進されることに起因すると考えられる。これに
対し、本実施例では金電極によってアルミニウム電極が
保護されており、金はアルミニウムに比較して酸化され
にくいため、抵抗値変化率は従来例Ｉの半分となってい
る。また、ニッケル電極の上に銀電極を設けた従来例Ｉ
Ｉのものは、従来例Ｉよりも抵抗値変化率が小さいが、
このものは上述したようにマイグレーションが発生しや
すいという別の問題点を有している。

【００２０】したがって、本実施例のものは従来例と初
期特性が同等レベルであり、かつ耐熱性が向上し、信頼
性が高いものとなっている。また、本実施例のものは、
アルミニウム電極の表面の酸化膜を除去後、金電極を形
成していることにより、アルミニウム電極と金電極との
導通を完全なものとし、より一層信頼性を高めたものと
している。

【００２１】なお、本実施例において、アルミニウム電
極の形成方法は、溶射やスパッタリングによる形成方法
でも良く、また金電極の形成方法もメッキ方法などでも
良いものである。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アルミニ
ウム電極と、その上に設けられた金電極との２層構造に
することにより、アルミニウムの酸化を防止し、耐熱性
に優れた正特性サーミスタが得られる。また、銀電極を
用いない構成のため、マイグレーションによる短絡，破
壊といった危険性もないものとなる。そして、アルミニ
ウム電極の表面の酸化膜を除去後、金電極を形成するこ
とにより、アルミニウム電極と金電極との導通をより完
全なものとし、信頼性をさらに向上させることができる
ものとなる。したがって、本発明によれば、発熱体とし
て用いた場合にも信頼性の高い正特性サーミスタを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による正特性サーミスタを示
す断面図

【図２】従来の正特性サーミスタを示す断面図

【図３】
他の従来の正特性サーミスタを示す断面図

【符号の説明】

１１　　正特性サーミスタ素子 １２　　アルミニウム電極 １３　　金電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正特性サーミスタ素子の両主平面にアルミ
   ニウム電極を設け、上記アルミニウム電極の上に金電極
   を設けてなる正特性サーミスタ。
2. 【請求項２】正特性サーミスタ素子の両主平面にアルミ
   ニウム電極を形成し、上記アルミニウム電極の表面の酸
   化膜を除去後、その上に金電極を形成したことを特徴と
   する正特性サーミスタの製造方法。