JP2899607B2 - チップ形サーミスタの製造方法 - Google Patents

チップ形サーミスタの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種電子機器の面実装用に用いるチップ形
サーミスタの製造方法に関するものである。
従来の技術 従来のチップ形サーミスタの製造方法について以下に
説明する。
まずマンガン、コバルト、ニッケル、銅及び鉄などの
遷移金属酸化物を原材料とし、これらを目標組成にあわ
せて配合し、湿式混合、仮焼、湿式粉砕、造粒及び成形
の工程を経て焼成する。
次にこの焼成した素子を所定の形状に切断した焼成体
チップの端面にガラス粉末を含む銅、亜鉛及びニッケル
などの卑金属粉末を含有したペーストを塗布し、熱処理
して端子電極を設ける。
発明が解決しようとする課題 上記方法によると、チップ形サーミスタに直接半田付
けして用いられるプリント配線基板は、チップ形サーミ
スタとの熱膨張係数の差が大きく、また使用中にたわみ
を生じやすいため、チップ形サーミスタの半田付け時に
チップ形サーミスタにクラックが生じたり、また使用時
にチップ形サーミスタの端子電極に引張応力がかかり、
端子電極がはずれたり、チップ形サーミスタにクラック
が生じたりするという問題点を有していた。クラックが
生じると抵抗値変化率が大きくなってしまうのである。
そこで本発明は、端子電極と焼成体チップの接着強度
を向上させるとともに、プリント配線基板との熱膨張係
数の差を従来よりも小さくすることにより、クラックの
発生を抑制し、抗折強度の向上したチップ形サーミスタ
を提供することを目的とするものである。
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チップ形サーミス
タの製造方法は、焼成体チップ表面全体にガラス粉末を
付着させて熱処理し、焼成体チップ表面および表面付近
内部にガラス成分を拡散させる第1の工程と、次にこの
焼成体チップ端面に銅あるいは亜鉛を主成分とし、ガラ
ス粉末を含有するペーストを塗布して熱処理し端子電極
を形成する第2の工程とを有するものである。
作用 この方法によると、第1の工程において、焼成体チッ
プ表面および表面付近内部の粒界にガラス成分を拡散さ
せるとともに、ガラス成分で表面のポアを埋め、第2の
工程においてペースト中のガラス成分と焼成体チップの
ガラス成分とをなじませることにより、焼成体チップと
端子電極との接着強度を向上させるとともに、実装され
るプリント配線板との熱膨張係数の差を緩和した結果、
クラック及び端子電極のはずれの発生を抑制することが
でき、抵抗値変化が小さく、抗折強度と端子電極の引張
り強度が大きな機械的特性に優れたチップ形サーミスタ
を得ることができる。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。
市販のマンガン、ニッケル及び銅の酸化物原料を目的
組成に配合し、これをボールミルで20時間混合し、この
スラリーを乾燥後800℃で仮焼する。この仮焼物すなわ
ち、一次反応物を湿式粉砕したスラリーを乾燥、造粒及
び成形の工程を経て、1200℃〜1300℃で2時間空気中で
焼成する。この焼成体を0.6mmの厚さにスライスした
後、幅が1.95mmで長さが1.2mmになるように切断して焼
成体チップ1とする。
この焼成体チップ1を珪素、鉛の酸化物から成るガラ
ス粉末を2重量パーセント混合したジルコニア粉末中に
埋め込み800℃〜900℃で1時間熱処理した後、珪素、鉛
の酸化物から成るガラス粉末を2〜3重量パーセント含
む銅、亜鉛、ニッケルの卑金属粉末を1種又は2種以上
含有した電極用卑金属ペーストを塗布し、熱処理して端
子電極2を設ける。
第1表に本発明の実施例におけるチップ形サーミスタ
の機械的特性(たわみ試験による抵抗値変化率と端子電
極の引張り強度)及び電気的特性(比抵抗とサーミスタ
常数)を従来例のチップ形サーミスタと比較して試料数
が各20個の平均値で示した。
第2表に、チップ形サーミスタをプリント配線基板に
実装し、熱衝撃試験を行った時の抵抗値変化率を試験サ
イクル数別に、またクラックの発生の有無を本発明の実
施例と従来例とを比較して示した。
熱衝撃試験は、試料を−40℃で30分間放置した後85℃
で30分間の放置を1サイクルとし、−40℃で30分間放置
と85℃で30分間放置ついで−40℃で30分間放置を繰返す
方法である。
以上のように本実施例によれば、焼成体チップの表面
全体にガラス粉末を付着させた後、熱処理して焼成体チ
ップの内部にガラス粉末の成分を熱拡散させることによ
りチップ形サーミスタのたわみ試験による抵抗値変化率
や端子電極の引張り強度を良化させることができる。な
お電気的特性において、サーミスタ常数は殆ど変化なく
比抵抗が少し高くなる。これはチップ形サーミスタの抵
抗値に表面の酸素欠陥が大きく影響するが熱処理により
焼成体チップの表面が改質されるためであると考えられ
る。
また、熱衝撃試験における抵抗値変化率を小さく、チ
ップ形サーミスタのクラックの発生もなくすることがで
きる。したがって、プリント配線基板に直接に半田付け
されてもプリント配線基板のたわみによって端子電極が
はずれたりチップ形サーミスタにクラックが発生したり
することを防止できる。
なお、実施例においてガラス粉末は、珪素、鉛の酸化
物を成分としたがこれに限るものでなく、他の成分のガ
ラス粉末としてもよい。
また実施例のチップ形サーミスタは、Mn-Ni-Cu系のサ
ーミスタ用酸化物半導体材料を用いたが、サーミスタ用
酸化物半導体材料であるならば、他の組成であってもよ
いことは言うまでもない。
発明の効果 以上本発明によると、第1の工程において、焼成体チ
ップ表面および表面付近内部の粒界にガラス成分を拡散
させるとともに、ガラス成分で表面のポアを埋め、第2
の工程においてペースト中のガラス成分と焼成体チップ
のガラス成分とをなじませることにより、焼成体チップ
と端子電極との接着強度を向上させるとともに、実装さ
れるプリント配線板との熱膨張係数の差を緩和した結
果、クラック及び端子電極のはずれの発生を抑制するこ
とができ、抵抗値変化が小さく、抗折強度と端子電極の
引張り強度が大きな機械的特性に優れたチップ形サーミ
スタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のチップ形サーミスタの一実施例を示す
断面図である。 1……焼成体チップ、2……端子電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01C 7/02 - 7/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】焼成体チップ表面全体にガラス粉末を付着
    させて熱処理し、焼成体チップ表面および表面付近内部
    にガラス成分を拡散させる第1の工程と、次にこの焼成
    体チップ端面に銅あるいは亜鉛を主成分とし、ガラス粉
    末を含有するペーストを塗布して熱処理し端子電極を形
    成する第2の工程とを有するチップ形サーミスタの製造
    方法。
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