JPH04206603A - 正特性サーミスタの製造方法 - Google Patents
正特性サーミスタの製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
- H01C1/1406—Terminals or electrodes formed on resistive elements having positive temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、サーミスタの製造方法に係り、特にその電極
の形成に関する。
の形成に関する。
(従来の技術)
BaTi03にY、Nd等を0. 1〜0. 2at%
添加した酸化物半導体は大きな正の温度係数を有するこ
とから、PTCサーミスタと呼ばれる。
添加した酸化物半導体は大きな正の温度係数を有するこ
とから、PTCサーミスタと呼ばれる。
このPTCサーミスタは、大きな正の温度係数を有する
温度領域を、Sr、Pb等の添加で調整することができ
ることから、温度の測定および過電流防止、モータ起動
、カラーTV消磁用等の回路素子および低温発熱ヒータ
等、広く様々な分野でなくてはならないものとなってい
る。
温度領域を、Sr、Pb等の添加で調整することができ
ることから、温度の測定および過電流防止、モータ起動
、カラーTV消磁用等の回路素子および低温発熱ヒータ
等、広く様々な分野でなくてはならないものとなってい
る。
このようなサーミスタは、その−例を第5図に示すよう
に、Ba、Ti、Nd、 なとの金属の酸化物、炭酸塩
、硝酸塩、塩化物等を焼結し、薄い円柱状等に成形せし
められたサーミスタ本体1と、その上面と下面にNiメ
ツキ層2a、2bを介して銀(Ag)厚膜層3a、3b
を形成してなる電極とから形成されている(ニレセラ出
版委員会編「チタバリ半導体」)。
に、Ba、Ti、Nd、 なとの金属の酸化物、炭酸塩
、硝酸塩、塩化物等を焼結し、薄い円柱状等に成形せし
められたサーミスタ本体1と、その上面と下面にNiメ
ツキ層2a、2bを介して銀(Ag)厚膜層3a、3b
を形成してなる電極とから形成されている(ニレセラ出
版委員会編「チタバリ半導体」)。
しかしながらこの方法では、電極形成に際してNiめっ
きをおこなう際にめっき溶液か焼結体内部に浸透し、抵
抗値か減少する等焼結体の特性を変化させることかある
。これは形成後たたちに特性変化として現れることもあ
れば、時間と共に徐々に現れることもある。サーミスタ
の用途は、前述したように、温度の測定および制御、補
償、利得調整、電力測定、過電流防止、モータ起動、カ
ラーTV消磁用等等、いずれも高精度の抵抗値制御が必
要なものばかりであり、R±α%の範囲内にあるものを
用いる必要がある。このため抵抗値特性は正特性サーミ
スタにとって極めて重要な因子となっている。
きをおこなう際にめっき溶液か焼結体内部に浸透し、抵
抗値か減少する等焼結体の特性を変化させることかある
。これは形成後たたちに特性変化として現れることもあ
れば、時間と共に徐々に現れることもある。サーミスタ
の用途は、前述したように、温度の測定および制御、補
償、利得調整、電力測定、過電流防止、モータ起動、カ
ラーTV消磁用等等、いずれも高精度の抵抗値制御が必
要なものばかりであり、R±α%の範囲内にあるものを
用いる必要がある。このため抵抗値特性は正特性サーミ
スタにとって極めて重要な因子となっている。
また、このようなめっき液の浸透を避けるため、メタル
溶射法により、アルミニウムなどの低融点金属を形成し
これを電極として用いる方法も提案されている。
溶射法により、アルミニウムなどの低融点金属を形成し
これを電極として用いる方法も提案されている。
しかし、この方法も、電極形成時に急激な温度変化を伴
うため、サーミスタ本体あるいは電極自体にクラックか
発生するという問題を避けることができない。
うため、サーミスタ本体あるいは電極自体にクラックか
発生するという問題を避けることができない。
また、電極としてのNi、CrあるいはNi−Cr合金
薄膜を真空蒸着法によって形成して、PCTサーミスタ
を形成したものも提案されている(特公昭47−277
10号)。しかしながら、この方法で形成したPCTサ
ーミスタは耐圧に問題かある上、PCTサーミスタ本体
と電極間との接触抵抗が高いという問題があった。
薄膜を真空蒸着法によって形成して、PCTサーミスタ
を形成したものも提案されている(特公昭47−277
10号)。しかしながら、この方法で形成したPCTサ
ーミスタは耐圧に問題かある上、PCTサーミスタ本体
と電極間との接触抵抗が高いという問題があった。
(発明が解決しようとする課題)
このように、従来の電極形成方法では特性を良好に維持
し信頼性の高い抵抗特性を維持することがてきないとい
う問題があった。
し信頼性の高い抵抗特性を維持することがてきないとい
う問題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、安定した
特性を持つサーミスタを提供することを目的とする。
特性を持つサーミスタを提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
そこで本発明では、サーミスタの電極形成に際し、サー
ミスタ本体の表面粗さに応して成膜条件を選択し、電子
ビーム蒸着法なとの真空蒸着法でニッケルを主成分とす
る薄膜からなる第1の電極層を形成し、この上層に、銀
を主成分とする第2の電極層を形成するとともに、この
第2の電極層形成の後または前に、熱処理を行うように
している。
ミスタ本体の表面粗さに応して成膜条件を選択し、電子
ビーム蒸着法なとの真空蒸着法でニッケルを主成分とす
る薄膜からなる第1の電極層を形成し、この上層に、銀
を主成分とする第2の電極層を形成するとともに、この
第2の電極層形成の後または前に、熱処理を行うように
している。
(作用)
上記方法によれば、ドライプロセスでの電極形成が可能
となり、電極形成時に溶液等により特性を変化させるこ
となく、密着性が高く、高耐圧で接触抵抗の小さい電極
を形成することが可能となる。
となり、電極形成時に溶液等により特性を変化させるこ
となく、密着性が高く、高耐圧で接触抵抗の小さい電極
を形成することが可能となる。
(実施例)
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。
説明する。
実施例1
第1図(a)乃至第1図(C)は、本発明実施例のサー
ミスタの製造工程を示す工程図である。
ミスタの製造工程を示す工程図である。
まず、第1図(a)に示すように、TiO2,BacO
3、Nd203の粉末を所定の割合で混合し、冷却プレ
ス法によってディスク状に加圧成形した後、1300℃
で焼結し、直径4.47mmのディスク状のサーミスタ
本体11を形成する。
3、Nd203の粉末を所定の割合で混合し、冷却プレ
ス法によってディスク状に加圧成形した後、1300℃
で焼結し、直径4.47mmのディスク状のサーミスタ
本体11を形成する。
続いて、このサーミスタ本体11の端面(電極形成面)
の表面粗さを表面粗さ計を用いて測定する。
の表面粗さを表面粗さ計を用いて測定する。
そしてこの表面粗さが6.3〜1.6s (JIS規格
の三角記号で)の場合と、表面粗さか0.8s (JI
S規格の三角記号て)以上の場合とにわける。
の三角記号で)の場合と、表面粗さか0.8s (JI
S規格の三角記号て)以上の場合とにわける。
そして第1図(b)に示すように、この上面および下面
に電子ビーム蒸着法により、膜厚0.1〜10μmのN
i薄膜からなる第1の電極12a。
に電子ビーム蒸着法により、膜厚0.1〜10μmのN
i薄膜からなる第1の電極12a。
12bを形成する。このときメタルマスクを介して蒸着
を行うようにし本体の外周付近にはN1薄膜か形成され
ないようにしておく。ここで成膜条件は、表面粗さが6
,3〜1,6sの場合は真空度:lX10’torr〜
I X 10−6torr成膜温度、室温〜250℃ とし、−刃表面粗さが0.8s以下と平滑な場合真空度
: 5 X 10−5torr〜I X 10−6to
rr成膜温度 100℃〜250’C とした。
を行うようにし本体の外周付近にはN1薄膜か形成され
ないようにしておく。ここで成膜条件は、表面粗さが6
,3〜1,6sの場合は真空度:lX10’torr〜
I X 10−6torr成膜温度、室温〜250℃ とし、−刃表面粗さが0.8s以下と平滑な場合真空度
: 5 X 10−5torr〜I X 10−6to
rr成膜温度 100℃〜250’C とした。
ここで、10−’torr未満とすると成長速度が遅く
なり実用的でない。
なり実用的でない。
この後、180℃3o分の熱処理をおこなう。
そして、第1fiJ(c)に示すように、さらにこの上
層にスクリーン印刷法により銀ペーストを塗布し、70
0℃1時間の焼成を行い銀電極13a。
層にスクリーン印刷法により銀ペーストを塗布し、70
0℃1時間の焼成を行い銀電極13a。
13bを形成する。
この様にして得られたサーミスタの比抵抗は23〜28
Ωcmであり、経時的変化もなく特性が極めて良好とな
る。
Ωcmであり、経時的変化もなく特性が極めて良好とな
る。
これに対し、Ni電極部をめっきて形成した場合の比抵
抗は30〜35Ωcfflてあった。また経時的変化も
大きく、特性が極めて不安定であった。
抗は30〜35Ωcfflてあった。また経時的変化も
大きく、特性が極めて不安定であった。
これらの比較からも本発明の方法によれば比抵抗が安定
で信頼性の高いサーミスタを得ることができた。
で信頼性の高いサーミスタを得ることができた。
また、銀電極形成の際の焼成工程で、Ni電極のアニー
ルを兼ねているため接触抵抗を低くすることかできる。
ルを兼ねているため接触抵抗を低くすることかできる。
第2図に、N1電極蒸着後の抵抗値と銀電極形成後の抵
抗値との比較を表で示す。
抗値との比較を表で示す。
さらにこの方法によれば1回の蒸着て大量の正特性サー
ミスタを得ることかできるため量産性か大幅に向上する
。
ミスタを得ることかできるため量産性か大幅に向上する
。
また、前記実施例では、銀電極を厚膜法で形成したか、
真空蒸着法で形成しても良い。銀電極を厚膜法で形成す
る場合、厚膜焼成工程が熱処理工程を兼ねるため、別に
熱処理工程を付加する必要はないが、真空蒸着法で形成
する場合には、銀電極の形成前または後に600℃10
分程度の熱処理を行うようにする。
真空蒸着法で形成しても良い。銀電極を厚膜法で形成す
る場合、厚膜焼成工程が熱処理工程を兼ねるため、別に
熱処理工程を付加する必要はないが、真空蒸着法で形成
する場合には、銀電極の形成前または後に600℃10
分程度の熱処理を行うようにする。
このときの熱処理前と後の電流−電圧曲線の比較を第3
図(a>および第3図(b)に示す。この図からも、熱
処理により接触抵抗が大幅に向上していることがわかる
。
図(a>および第3図(b)に示す。この図からも、熱
処理により接触抵抗が大幅に向上していることがわかる
。
また、表面粗さと成膜条件とによる比抵抗の変化をmj
定した結果を第4図(a)および第4図(b)に示す。
定した結果を第4図(a)および第4図(b)に示す。
この図かられがるように表面粗さが粗いものほど蒸着温
度を高くしなければならない。例えばJIS規格の三角
記号て)以上の場合、蒸着温度は100℃にする必要が
ある。
度を高くしなければならない。例えばJIS規格の三角
記号て)以上の場合、蒸着温度は100℃にする必要が
ある。
以上説明してきたように、本発明によれば、サーミスタ
の電極をサーミスタ本体の表面粗さに応じた成膜条件で
蒸着法によりNiを主成分とした薄膜を形成するととも
にこの上層にAgを主成分とした薄膜を形成し、熱処理
を行うようにしているため、抵抗値の安定した信頼性の
高いサーミスタを得ることが可能となる。
の電極をサーミスタ本体の表面粗さに応じた成膜条件で
蒸着法によりNiを主成分とした薄膜を形成するととも
にこの上層にAgを主成分とした薄膜を形成し、熱処理
を行うようにしているため、抵抗値の安定した信頼性の
高いサーミスタを得ることが可能となる。
第1図(a)乃至第1図(C)は本発明の第1の実施例
のサーミスタ製造工程を示す図、第2図はNi電極蒸着
後の抵抗値と銀電極形成後の抵抗値との比較を示す表図
、第3図(a)および第3図(b)は熱処理前と後の電
流−電圧曲線の比較を示す図、第4図(a)および第4
図(b)は表面粗さと成膜条件とによる比抵抗の変化を
測定した結果を示す図、第5図は従来例のサーミスタを
示す図である。 1・・・サーミスタ本体、2a、2b−Niめっき層、
3a、3b−、銀厚膜層、11・・サーミスタ本体、1
2a、12b−第1の電極層(Ni蒸着層)、13a、
13b・・第2の電極層(銀厚膜層)。 代理人弁理士 木 村 高 久 −一(a) 第1図 第5図
のサーミスタ製造工程を示す図、第2図はNi電極蒸着
後の抵抗値と銀電極形成後の抵抗値との比較を示す表図
、第3図(a)および第3図(b)は熱処理前と後の電
流−電圧曲線の比較を示す図、第4図(a)および第4
図(b)は表面粗さと成膜条件とによる比抵抗の変化を
測定した結果を示す図、第5図は従来例のサーミスタを
示す図である。 1・・・サーミスタ本体、2a、2b−Niめっき層、
3a、3b−、銀厚膜層、11・・サーミスタ本体、1
2a、12b−第1の電極層(Ni蒸着層)、13a、
13b・・第2の電極層(銀厚膜層)。 代理人弁理士 木 村 高 久 −一(a) 第1図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 正特性を持つ半導体を所望の形状に成形するサーミス
タ本体形成工程と、 前記サーミスタ本体の表面粗さに応じて成膜条件を選択
し、真空蒸着法によってニッケルを主成分とする薄膜か
らなる第1の電極層を形成する第1の電極層形成工程と
、 前記第1の電極層の上層に、銀を主成分とする第2の電
極層を形成する第2の電極層形成工程とを含み、 前記第2の電極層形成工程後または前記第2の電極層形
成工程に先立ち、熱処理を行う工程を含むようにしたこ
とを特徴とする正特性サーミスタの製造方法
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33423990A JPH04206603A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 正特性サーミスタの製造方法 |
PCT/JP1991/001661 WO1992009993A1 (en) | 1990-11-30 | 1991-11-29 | Method for manufacturing thermistor of positive characteristic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33423990A JPH04206603A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04206603A true JPH04206603A (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=18275102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33423990A Pending JPH04206603A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04206603A (ja) |
WO (1) | WO1992009993A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6984543B2 (en) | 2002-08-13 | 2006-01-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of producing laminated PTC thermistor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4904614B2 (ja) | 2000-06-22 | 2012-03-28 | パナソニック株式会社 | 電池パックおよびその製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5221712B2 (ja) * | 1972-03-30 | 1977-06-13 | ||
JPS54152145A (en) * | 1978-05-22 | 1979-11-30 | Tdk Electronics Co Ltd | Method of forming electrode for electronic component |
JPS57148301A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-13 | Tdk Electronics Co Ltd | Method of producing positive temperature coefficient thermistor element |
JPS60202901A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | 松下電器産業株式会社 | チタン酸バリウム系半導体磁器の電極形成方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33423990A patent/JPH04206603A/ja active Pending
-
1991
- 1991-11-29 WO PCT/JP1991/001661 patent/WO1992009993A1/ja unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6984543B2 (en) | 2002-08-13 | 2006-01-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of producing laminated PTC thermistor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1992009993A1 (en) | 1992-06-11 |
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