JPH1022104A

JPH1022104A - 正特性サーミスタ

Info

Publication number: JPH1022104A
Application number: JP17453396A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Makita; 重雄蒔田; Kiyoshi Nakano; 清中野; Tamotsu Tokuda; 有徳田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】銀を主成分とする電極層を被覆するコーティ
ング層に着目することにより、正特性サーミスタの抵抗
値を安定させて、正特性サーミスタの信頼性を向上させ
る。【解決手段】正特性サーミスタ素体と、銀を主成分と
し、正特性サーミスタ素体の主平面上に形成された電極
層と、電極層の中央部を残して電極層の端部を被覆して
なるコーティング層とを備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正特性サーミスタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば温風ヒ−タ、防水ヒ−
タ、あるいはテレビ受信機の消磁回路等には、正の抵抗
温度係数をもつ半導体セラミック発熱体（以下、正特性
サーミスタとする。）が広く用いられている。

【０００３】この正特性サーミスタの構造は、図９、図
１０に示すような素子が知られている。図９（ａ）は概
略斜視図、図９（ｂ）は垂直断面図、図１０は垂直断面
図である。

【０００４】図９に示す正特性サ−ミスタ１は、ＢａＴ
ｉＯ₃を主成分とする金属酸化物半導体セラミック素体
２（以下、正特性サーミスタ素体とする。）の上下面に
Ａｇ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｓｂ等からなるオ−ム接触のＡｇを
主成分とする電極層３ａ、３ｂが形成されている。

【０００５】また、図１０に示す正特性サ−ミスタ１
は、正特性サーミスタ素体２の上下面にＮｉ、Ｃｕ、Ａ
ｕ、Ｉｎ等の無電解メッキにより形成されたオ−ム接触
のメッキ層４ａ、４ｂに加えて、その表面にＡｇを主成
分とする電極層３ａ、３ｂが形成されている。

【０００６】電極層３ａ、３ｂにＡｇを主成分として使
用する理由は、リ−ド端子等を半田付けしやすく、オ−
ム接触特性に優れ、かつそれ自体の電気抵抗が少ない等
の利点があるためである。

【０００７】しかし、電極層としてＡｇを使うと、高温
多湿下で電極層３ａと３ｂの間に電圧差を与えた場合、
電極層３ａ、３ｂの銀がイオン化して電位の低い方に移
動して、正特性サ−ミスタ素体２の側面５の半導体セラ
ミックから電子を受け取って銀が析出する現象が起こ
る。この現象は銀マイグレ−ション現象と呼ばれてお
り、電極間に短絡を生じさせることがある。また、銀マ
イグレーション現象は高温、多湿の条件下で硫黄やハロ
ゲンの化合物等の雰囲気によって促される。

【０００８】特開平３−２４５５０１号公報に記載の正
特性サーミスタとその製造方法においては、第４図、第
９図、第１０図、および第１１図に示されるように、Ａ
ｇ膜あるいはＡｇを主成分とする電極を除いた部分にガ
ラスコーティング膜を形成している。このようなガラス
コーティング膜は絶縁性を持つため、空気中の水分や水
分に溶け込んだ塩素により、銀がイオン化してもこの絶
縁膜上のイオンは移動できないためにマイグレーション
を防止できるとしている。

【０００９】また、特開昭６１−２１１９８１号公報に
記載のＰＴＣヒータにおいては、第１図、第２図、およ
び第３図に示されるように、電極部および導電部をガラ
ス被膜によりコーティングしている。このようなコーテ
ィングにより銀マイグレーションが抑制されるととも
に、空気中の微量の硫化水素が銀と反応してできる硫化
銀による密着性不良の弊害も防止できるとしている。

【００１０】さらに、特開昭５７−１７１０５号公報に
記載の正特性サーミスタにおいては、銀被膜を部分的に
設けることにより金属被膜が表面に露出している。露出
した金属被膜の酸化、腐食が起こらなければ銀はイオン
化しても電位差のない金属被膜の露出部を移動すること
ができず、シルバーマイグレーションの発生を防止する
ことができるとしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
正特性サーミスタには次のような問題点があった。（１）特開平３−２４５５０１号公報に記載の正特性サ
ーミスタとその製造方法の場合には、Ａｇを主成分とす
る電極上にはガラスコーティングをしていないので、空
気中の水分やＳ、Ｃｌ、Ｂｒ等の化合物が付着すること
でＡｇはイオン化しやすい。イオン化したＡｇは電界方
向に移動するため、素体とガラスコーティング膜の界面
部や素体内部に浸透してマイグレーション現象が起こる
可能性が高い。

【００１２】（２）特開昭６１−２１１９８１号公報に
記載のＰＴＣヒータの場合には、銀を電極材として用い
ている電極部または導電部の全面、さらにはヒータ全体
にガラス被膜をコーティングしている。しかし、ガラス
コーティングは電界の集中する部分にのみ限定すること
で充分に効果があり、必要な部分だけをコーティングし
た方がコスト面でも有利であり、また急激な温度変化に
伴うＰＴＣ素子の歪み応力の低減等による品質劣化の面
で有利となる。

【００１３】（３）特開昭５７−１７１０５号公報に記
載の正特性サーミスタの場合には、使用する環境によっ
ては露出した金属被膜の酸化、腐食が起こり、銀被膜と
金属被膜の界面と、金属被膜と正特性サーミスタ素体の
界面との間に電位差が生じる場合がでてくる。このとき
に銀がイオン化すると金属被膜上を銀イオンが移動して
正特性サーミスタ素体の側面部に到り、銀マイグレーシ
ョンが起こる可能性が高い。

【００１４】本発明の目的は、銀を主成分とする電極層
を被覆するコーティング層に着目することにより、正特
性サーミスタの抵抗値を安定させて、正特性サーミスタ
の信頼性を向上させることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的に鑑みてなされたものである。本発明の正特性サーミ
スタは、正特性サーミスタ素体と、銀を主成分とし、前
記正特性サーミスタ素体の主平面上に形成された電極層
と、前記電極層の中央部を残して前記電極層の端部を被
覆してなるコーティング層とを備えていることに特徴が
ある。

【００１６】また、本発明の正特性サ−ミスタは、正特
性サーミスタ素体と、前記正特性サーミスタ素体の主平
面上に形成されたメッキ層と、銀を主成分とし、前記メ
ッキ層上に形成された電極層と、前記電極層の中央部を
残して前記電極層の端部を被覆してなるコーティング層
とを備えていることに特徴がある。

【００１７】また、本発明の正特性サ−ミスタにおいて
は、前記コーティング層は、前記電極層の端部および前
記正特性サーミスタ素体の側面の一部分を被覆してなる
ものでもよい。

【００１８】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層は、前記電極層の端部および前
記正特性サーミスタ素体の側面の一部分および前記メッ
キ層の露出した一部分を被覆してなるものでもよい。

【００１９】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層は、前記電極層の端部および前
記正特性サーミスタ素体の側面の全部分を被覆してなる
ものでもよい。

【００２０】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層は、前記電極層の端部および前
記正特性サーミスタ素体の側面の全部分および前記メッ
キ層の露出した一部分を被覆してなるものでもよい。

【００２１】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層は、前記電極層の端部および前
記正特性サーミスタ素体の側面の全部分および前記メッ
キ層の露出した全部分を被覆してなるものでもよい。

【００２２】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層によって被覆された前記電極層
の端部の幅は１００μｍ以上であることが好ましい。

【００２３】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層は、Ｂ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｂａの組成のうち少なくとも２種類からなるガラス
であるとともに、前記ガラスの軟化点が２５０℃以上で
あることが好ましい。

【００２４】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層は、吸水率が１．０％以下であ
り、かつ、荷重たわみ温度が前記正特性サーミスタ素体
の発熱温度以上の樹脂であることが好ましい。

【００２５】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、前記コーティング層の硫黄、塩素、または臭素の合
計の含有率が１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の正特性サーミスタは、正特性サー
ミスタ素体と、銀を主成分とし、正特性サーミスタ素体
の主平面上に形成された電極層と、電極層の中央部を残
して電極層の端部を被覆してなるコーティング層とを備
えているものである。このような構成を有することによ
って、正特性サーミスタの抵抗値を安定させて、正特性
サーミスタの信頼性を向上させることが可能となる。

【００２７】すなわち、正特性サ−ミスタの両電極層間
に電圧をかけたときに、電界が集中するのは電極層の端
部である。この部分をコーティング層で覆い保護するこ
とで、電極層がイオン化するための原因物質である水分
や硫黄やハロゲン化合物等が付着するのを妨げ、結果と
して銀イオンの生成が抑えられる。銀イオンを動かす電
界は生じているが、銀イオンが生成しないため、銀マイ
グレーションは起こらない。他の電極部分に水や硫黄や
ハロゲン化合物が付着しても銀イオンを動かす電位差が
生じていないため、銀マイグレーションは起こらない。

【００２８】また、本発明の正特性サーミスタは、正特
性サーミスタ素体と、正特性サーミスタ素体の主平面上
に形成されたメッキ層と、銀を主成分とし、メッキ層上
に形成された電極層と、電極層の中央部を残して電極層
の端部を被覆してなるコーティング層とを備えているも
のである。このような構成を有することによって、上述
した理由と同様に電極層の銀マイグレーションを防止す
ることが可能となる。

【００２９】なお、上記電極層の端部とは、電極層の中
央部周辺の領域を除く部分ということであり、中央部と
端部との領域面積の大小関係などは特にないが、コーテ
ィング層の形成という面から見ると、電極層の表面には
コーティングされている部分とコーティングされていな
い部分があり、上述した理由によりコーティングされる
必要がある電極層の周縁部を端部としている。

【００３０】ここで、コーティング層が被覆する部分
は、上記のように電極層の端部が必ず被覆されているも
のであれば、その他の例えば正特性サーミスタ素体の側
面への被覆や、メッキ層の露出した部分への被覆などに
は特に限定されるものではない。正特性サーミスタ素体
の側面またはメッキ層を一部分被覆するかあるいは全部
被覆するかは、例えば製造工程を考慮すれば全部被覆す
る方が工程の簡略化が図れる場合もあるし、製造コスト
を考慮すれば部分被覆する方がコスト面では有利であっ
たり、特性面を考慮すれば全部被覆するよりも部分被覆
する方が熱交換が良好であり、コーティング層の加工時
の歪み等の影響が少なく、クラックの発生を防止する場
合もある。従って、その他の部分の被覆形状には用途、
目的に応じて種々の形状が考えられる。

【００３１】また、上記メッキ層の形成方法において
は、種々のメッキ処理が可能である。具体例としては、
無電解メッキ法、蒸着法、スパッタ法などが挙げられ
る。

【００３２】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、コーティング層によって被覆された電極層の端部の
幅は１００μｍ以上であることが好ましい。このコーテ
ィング幅が１００μｍ未満と小さい場合には、水分や硫
黄やハロゲン化合物が付着して生じた銀イオンが、電界
集中の状況によってはコーティング層を飛び越えて移動
してしまうため、銀マイグレーションが発生したものと
考えられる。電界強度は電圧、電極構造、または電極の
加工精度により変わるが、通常の５０〜３００Ｖで動作
する正特性サ−ミスタではコーティング幅を１００μｍ
以上とすることで銀マイグレーションを抑える効果が高
まる。なお、本発明においては、電極層の中央部を残す
ようにコーティングするので上限がそれにより限定され
るのは言うまでもない。

【００３３】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、コーティング層は、Ｂ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｐｂ、
Ｂａの組成のうち少なくとも２種類からなるガラスであ
るとともに、ガラスの軟化点が２５０℃以上であること
が好ましい。

【００３４】なぜなら、高温で動作する正特性サ−ミス
タでは、コーティングするガラス材の軟化する温度が低
い場合には、コーティング材とサーミスタ素体との間に
銀マイグレーション物質である銀が浸透し易くなる危険
性がある。高軟化点のガラスをコーティング材として用
いた場合には、高温でもサーミスタ素体との接合強度が
保たれるため、銀マイグレ−ションを抑える効果が高ま
るからである。軟化点が２５０℃未満の場合には、銀マ
イグレーションの発生によると思われる正特性サーミス
タの抵抗値の低下が生じるので好ましくない。

【００３５】また、上記ガラス組成のうち、より好まし
くはＰｂ−Ｓｉ系、Ｓｉ−Ｂｉ系のガラスである。

【００３６】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、コーティング層は、吸水率が１．０％以下であり、
かつ、荷重たわみ温度が正特性サーミスタ素体の発熱温
度以上の樹脂であることが好ましい。

【００３７】なぜなら、荷重たわみ温度の高い樹脂をコ
ーティング材として用いた場合には、高温でもサーミス
タ素体との接合強度が保たれるため、銀マイグレ−ショ
ンを抑える効果が高まる。また、銀マイグレーションの
原因物質のひとつである水を吸着しないコーティング材
を使用することで、銀マイグレーションを抑える効果が
更に高まる。吸水率が１．０％を超える場合には、銀マ
イグレーションが発生してしまうので好ましくない。荷
重たわみ温度がサーミスタ素体の発熱温度未満の場合に
は、銀マイグレーションが発生してしまうので好ましく
ない。

【００３８】また、本発明の正特性サーミスタにおいて
は、コーティング層の硫黄、塩素、または臭素の合計の
含有率が１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【００３９】なぜなら、高温負荷試験において発生する
銀マイグレ−ションの発生原因のひとつが、銀と大気中
に微量存在している硫黄化合物やハロゲン化物との反応
である。これらが、正特性サ−ミスタの銀を主成分とす
る電極層に付着することでイオン化した銀が電極中に存
在し得るようになる。例えば、銀と硫黄化合物の場合に
はイオン結合である硫化銀を形成し、銀イオンが格子の
間に入りやすくなる。また、銀とハロゲン化物の場合に
はイオン結合であるハロゲン化銀を形成し、銀イオンが
格子の間に入りやすくなる。銀イオンが電界の影響で移
動する現象が銀マイグレーションであるので、イオン化
の原因物質である硫黄やハロゲン化物を排除することで
銀マイグレーションの防止効果は更に高まるからであ
る。なお、ヨウ素などの他のハロゲン元素による銀イオ
ン化の防止にも効果があると考えられる。また、硫黄、
塩素、または臭素の含有率が１００ｐｐｍを超える場合
には、銀マイグレーションが発生してしまうので好まし
くない。

【００４０】次に、本発明を実施例に基づき、さらに具
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。

【００４１】

【実施例】本発明の一実施例である正特性サ−ミスタ１
について説明する。図１〜図６は正特性サ−ミスタの垂
直断面図である。

【００４２】正特性サーミスタ素体２は円板状の構造を
有し、ＢａＴｉＯ₃等のセラミック材料からなってい
る。図１に示す正特性サ−ミスタ１は正特性サーミスタ
素体２の上下面にＡｇ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｓｂ等からなるオ
−ム接触の銀を主成分とする電極層３ａ、３ｂが形成さ
れている。図２で示す正特性サ−ミスタ１は正特性サ−
ミスタ素体２の上下面にＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｉｎ等の無
電解メッキにより形成されたオ−ム接触のメッキ層４
ａ、４ｂに加えてその表面に銀を主成分とする電極層３
ａ、３ｂが形成されている。

【００４３】さらに、ガラス材料あるいは耐熱性と耐水
性を兼ね備える樹脂を用い、吹き付け法やスクリーン印
刷法等の手段により形成したコーティング層６を付着さ
せる。ガラス材料を用いた場合には、約５００℃〜９０
０℃の温度で焼き付け処理を行い、樹脂材料を用いた場
合には、種類に応じて硬化剤の添加や加熱、乾燥処理を
行う。

【００４４】このような加工を経て、コーティング層６
は次のような状態になるように形成される。（１）電極層３ａ、３ｂの中央部を残して電極層３ａ、
３ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁のみを被覆する（図５、図
６）。（２）電極層３ａ、３ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁および正特
性サーミスタ素体２の側面５の一部分を被覆する（図
３）。（３）電極層３ａ、３ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁および正特
性サーミスタ素体２の側面５の一部分およびメッキ層４
ａ、４ｂの露出した一部分を被覆する（図４）。（４）電極層３ａ、３ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁および正特
性サーミスタ素体２の側面５の全部分を被覆する（図
１）。（５）電極層３ａ、３ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁および正特
性サーミスタ素体２の側面５の全部分およびメッキ層４
ａ、４ｂの露出した一部分を被覆する（図７、図８）。（６）電極層３ａ、３ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁および正特
性サーミスタ素体２の側面５の全部分およびメッキ層４
ａ、４ｂの露出した全部分を被覆する（図２）。

【００４５】以下では、より詳細な実施例について説明
する。（実施例１）まず、ＢａＴｉＯ₃のＢａの一部をＣｅで
置き換えたものにＣｕＯを０．００５重量％添加したも
のを厚み３ｍｍ、２０φの円板状に成形して、１３２０
℃で１時間焼成した。このサーミスタ素体２を使用し、
銀マイグレ−ションに関する評価を行った。

【００４６】サーミスタ素体２上に銀、微量の亜鉛から
なる金属粉末５０重量部と、Ｂ−Ｓｉ−Ｂｉ系のガラス
フリット０．３重量部と、残りを有機ビヒクルとからな
る導電ペ−ストをスクリ−ン印刷後、７００℃で焼き付
けて銀を主成分とする電極層３ａ、３ｂを形成した。

【００４７】同様にサーミスタ素体２上にＮｉを無電解
メッキ処理後、１５０℃で１時間熱処理を行い、研磨加
工によりサーミスタ素体２の側面５に相当する円筒部の
メッキ層を取り除いた。あわせて同様の加工をＡｕを無
電解メッキ処理したものについても行った。

【００４８】上記Ｎｉ、Ａｕからなるそれぞれのメッキ
層４ａ、４ｂ上に、銀粉末５０重量部、Ｂ−Ｓｉ−Ｂｉ
系ガラスフリット０．３重量部と残りを有機ビヒクルと
からなる導電ペ−ストをスクリ−ン印刷後、７００℃で
焼き付けて電極層３ａ、３ｂを形成した。次に、Ｂ−Ｓ
ｉ−Ｂｉ系ガラスによるコーティング層６−１、Ｂ−Ｓ
ｉ−Ｐｂ系ガラスによるコーティング層６−２、あるい
はポリアミド系の耐熱性樹脂によるコーティング層６−
３を上述したような状態にコーティングし、コーティン
グ層６を形成した。なお、ガラス、樹脂ともにペースト
状に加工したものをスクリーン印刷法を用いて塗布した
後にガラスコーティング層６−１、６−２は５００〜６
００℃で焼き付け、樹脂コーティング層６−３は１５０
℃で乾燥、硬化させた。

【００４９】これらの試料をＨ₂Ｓ雰囲気下で印加電圧
１００Ｖ（ＡＣ６０Ｈｚ）、温度３００℃、５００ｈｒ
の負荷をかけた後の試料の抵抗値（２０℃）と銀マイグ
レ−ションの有無を調べた。また、サーミスタ素体２の
側面５のコーティング幅を変えて測定した。これらの結
果を表１に示す。なお、○印は正常、×印は銀マイグレ
−ションが起こっていることを示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１に示されているように、従来品に比べ
て本発明品の正特性サ−ミスタは高温、汚染雰囲気下の
通電によって起こる銀を主成分とした電極層の銀マイグ
レ−ションの発生を防ぐことができる。また、銀電極層
の端部上をコーティング材料が覆っていれば、サーミス
タ素体の側面全体をコーティング層で覆う必要がないこ
とが分かる。

【００５２】また、コーティング層の形成を一部分に抑
えることで、使用量の低減を図ることができるととも
に、サーミスタ素体に対する応力歪をも緩和できる利点
が期待できる。

【００５３】（実施例２）次に、Ａｇ−Ｚｎ電極層３
ａ、３ｂを形成した正特性サーミスタ１、及びＮｉメッ
キ層４ａ、４ｂ上にＡｇ電極層３ａ、３ｂを形成した正
特性サ−ミスタ１のそれぞれにコーティング層６を作製
した。このとき、銀電極層３ａ、３ｂの端部３ａ₁、３
ｂ₁を覆う幅（図１〜図８で示す幅ｘ）を０〜５００μ
ｍまで変えながら作製した。なお、この際にサ−ミスタ
素体２の側面５のコーティングは、図３、図４で示すよ
うに一部分にのみ行った。

【００５４】これらの試料をＨ₂Ｓ雰囲気下で印加電圧
１００Ｖ（ＡＣ６０Ｈｚ）、温度３００℃、５００ｈｒ
の負荷をかけた後の試料の抵抗値（２０℃）と銀マイグ
レ−ションの有無を調べた。これらの結果を表２に示
す。なお、○印は正常、×印は銀マイグレ−ションが起
こっていることを示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】表２に示されるように、本発明品は高温、
汚染雰囲気下での通電によって起こる銀を主成分とした
電極層の銀マイグレ−ションの発生を防ぐことができ
る。しかし、市場の汚染物質や空気中の水分を効果的に
遮断するためには、コーティング幅を規定する必要があ
る。銀を主成分とする電極層の端部をコーティングする
ガラスまたは耐熱性樹脂のコーティング幅は少なくとも
１００μｍ以上なければ、銀マイグレーションの防止効
果としては不十分であることが分かる。

【００５７】（実施例３）次に、Ｃｅの添加量を変えて
発熱温度を１５０℃、２００℃とした正特性サ−ミスタ
素体２にＡｇ−Ｚｎ電極層３ａ、３ｂを形成した正特性
サーミスタ１、及びＮｉメッキ層４ａ、４ｂ上にＡｇ電
極層３ａ、３ｂを形成し、その端部３ａ₁、３ｂ₁にＢ、
Ｓｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｂａの２種類以上の組合せか
らなるガラスを用いて銀電極層３ａ、３ｂの端部３
ａ₁、３ｂ₁上に５０μｍの幅でコーティング層６を形成
した正特性サーミスタ１をそれぞれ作製した。なお、こ
の際にサ−ミスタ素体２の側面５のコーティングは、図
３、図４で示すように一部分にのみ行った。

【００５８】これらの試料をＨ₂Ｓ雰囲気下で印加電圧
１００Ｖ（ＡＣ６０Ｈｚ）、２０００ｈｒの負荷をかけ
た後の試料の抵抗値（２０℃）と銀マイグレ−ションの
有無を調べた。これらの結果を表３に示す。なお、○印
は正常、×印は銀マイグレ−ションが起こっていること
を示す。

【００５９】

【表３】

【００６０】表３に示されるように、ガラスの構成元素
の種類によらず、ガラス軟化点の低いもので銀マイグレ
−ションの発生に伴う正特性サ−ミスタの抵抗の低下が
みられる。軟化する温度が低いものほど高温負荷試験条
件下では銀イオンの移動を阻止できずにガラスとサーミ
スタ素体の界面に銀マイグレ−ションが起こってしま
う。ガラスが軟化することでコーティング層とサーミス
タ素体の界面に銀イオンが侵入しやすくなるため、ある
いはガラス中にＡｇイオンが拡散して、ガラスがイオン
の媒体として働くためと考えられる。ガラス材料は、高
温下でのシール効果を安定的に機能させるため、材料の
選定基準として、より高い軟化点を有するガラス材料を
使用する方がよいことが分かる。

【００６１】（実施例４）次に、発熱温度が異なる２種
類の正特性サーミスタ素体２を用意した。続いてこのサ
ーミスタ素体２上にＡｇ−Ｚｎ電極層３ａ、３ｂを形成
した正特性サーミスタ１を作製した。そして、各種耐熱
性樹脂を用いて銀を主成分とする電極層３ａ、３ｂの端
部３ａ₁、３ｂ₁に幅１００μｍでコ−ティングを行っ
た。なお、この際にサ−ミスタ素体２の側面５のコーテ
ィングは図３に示すように一部分にのみ行った。

【００６２】これらの試料をＨ₂Ｓ雰囲気下で印加電圧
１００Ｖ（ＡＣ６０Ｈｚ）、湿度７０％、２０００ｈｒ
の負荷をかけた後の試料の抵抗値（２０℃）と銀マイグ
レ−ションの有無を調べた。これらの結果を表４に示
す。なお、○印は正常、×印は銀マイグレ−ションが起
こっていることを示す。

【００６３】

【表４】

【００６４】表４に示されるように、発熱温度が１５０
℃の正特性サ−ミスタでは、コーティング樹脂の吸水率
が１．２０％のもので銀マイグレ−ションを確認してい
る。同様に発熱温度が２００℃の正特性サ−ミスタは吸
水率が１．２０％のものと荷重たわみ温度が２３４℃以
下のもので銀マイグレ−ションを確認している。吸水率
の高い樹脂では双方の正特性サ−ミスタで銀マイグレ−
ションが起こっているのに加えて、発熱温度２００℃の
正特性サ−ミスタでは荷重たわみ温度が発熱温度を下回
るもので銀マイグレ−ションが起こっている。銀マイグ
レ−ションを効果的に抑える耐熱性樹脂は吸水率が１％
未満で荷重たわみ温度が発熱温度より高いものをコーテ
ィング材料として選定する必要がある。

【００６５】（実施例５）次に、正特性サーミスタ素体
２上にＡｇ−Ｚｎ電極層３ａ、３ｂを形成した正特性サ
−ミスタ１に吸水率０．５０％、荷重たわみ温度２４０
℃のフェノ−ル樹脂を銀を主成分とする電極層３ａ、３
ｂの端部３ａ₁、３ｂ₁に１００μｍの幅でコ−ティング
を行った。使用したフェノ−ル樹脂中にはそれぞれ硫
黄、塩素、臭素の任意量を添加したものを用いた。これ
らの試料を印加電圧１００Ｖ（ＡＣ６０Ｈｚ）、温度２
００℃、２０００ｈｒの負荷をかけた後の試料の抵抗値
（２０℃）と銀マイグレ−ションの有無を調べた。これ
らの結果を表５に示す。なお、○印は正常、×印は銀マ
イグレ−ションが起こっていることを示す。

【００６６】

【表５】

【００６７】表５に示されるように、樹脂中にＳ、Ｃ
ｌ、Ｂｒを少なくとも１００ｐｐｍを超えて含むものは
銀マイグレ−ションが発生する。これらの不純物の含有
量を１００ｐｐｍ以下に抑えることで更に銀マイグレー
ションを抑える効果をもつ。

【００６８】

【発明の効果】本発明の正特性サーミスタを用いれば、
銀を主成分とする電極層または銀電極層を被覆するコー
ティング層に着目することにより、高温、多湿の市場環
境下で発生する危険性が高い銀マイグレーションの発生
を防止することができるので、正特性サーミスタの抵抗
値が安定する。従って、正特性サーミスタの信頼性をよ
り一層向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である正特性サーミスタの概
略斜視図。

【図２】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図３】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図４】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図５】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図６】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図７】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図８】本発明の一実施例である正特性サーミスタの垂
直断面図。

【図９】従来の正特性サーミスタの垂直断面図。

【図１０】従来の正特性サーミスタの垂直断面図。

【符号の説明】

１正特性サーミスタ２正特性サーミスタ素体３ａ、３ｂ電極層３ａ₁、３ｂ₁ 電極層の端部４ａ、４ｂメッキ層５正特性サーミスタ素体の側面６コーティング層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正特性サーミスタ素体と、銀を主成分と
し、前記正特性サーミスタ素体の主平面上に形成された
電極層と、前記電極層の中央部を残して前記電極層の端
部を被覆してなるコーティング層とを備えていることを
特徴とする正特性サ−ミスタ。
【請求項２】正特性サーミスタ素体と、前記正特性サ
ーミスタ素体の主平面上に形成されたメッキ層と、銀を
主成分とし、前記メッキ層上に形成された電極層と、前
記電極層の中央部を残して前記電極層の端部を被覆して
なるコーティング層とを備えていることを特徴とする正
特性サ−ミスタ。
【請求項３】前記コーティング層は、前記電極層の端
部および前記正特性サーミスタ素体の側面の一部分を被
覆してなることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の正特性サーミスタ。
【請求項４】前記コーティング層は、前記電極層の端
部および前記正特性サーミスタ素体の側面の一部分およ
び前記メッキ層の露出した一部分を被覆してなることを
特徴とする請求項２または請求項３に記載の正特性サー
ミスタ。
【請求項５】前記コーティング層は、前記電極層の端
部および前記正特性サーミスタ素体の側面の全部分を被
覆してなることを特徴とする請求項１から請求項４のい
ずれかに記載の正特性サーミスタ。
【請求項６】前記コーティング層は、前記電極層の端
部および前記正特性サーミスタ素体の側面の全部分およ
び前記メッキ層の露出した一部分を被覆してなることを
特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の正
特性サーミスタ。
【請求項７】前記コーティング層は、前記電極層の端
部および前記正特性サーミスタ素体の側面の全部分およ
び前記メッキ層の露出した全部分を被覆してなることを
特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載の正
特性サーミスタ。
【請求項８】前記コーティング層によって被覆された
前記電極層の端部の幅は１００μｍ以上であることを特
徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の正特
性サーミスタ。
【請求項９】前記コーティング層は、Ｂ、Ｓｉ、Ｂ
ｉ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｂａの組成のうち少なくとも２種類か
らなるガラスであるとともに、前記ガラスの軟化点が２
５０℃以上であることを特徴とする請求項１から請求項
８のいずれかに記載の正特性サーミスタ。
【請求項１０】前記コーティング層は、吸水率が１．
０％以下であり、かつ、荷重たわみ温度が前記正特性サ
ーミスタ素体の発熱温度以上の樹脂であることを特徴と
する請求項１から請求項８のいずれかに記載の正特性サ
ーミスタ。
【請求項１１】前記コーティング層の硫黄、塩素、ま
たは臭素の合計の含有率が１００ｐｐｍ以下であること
を特徴とする請求項１から請求項８または請求項１０の
いずれかに記載の正特性サーミスタ。