JPH09186002A - サーミスタ - Google Patents

サーミスタ

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JPH09186002A
JPH09186002A JP34273295A JP34273295A JPH09186002A JP H09186002 A JPH09186002 A JP H09186002A JP 34273295 A JP34273295 A JP 34273295A JP 34273295 A JP34273295 A JP 34273295A JP H09186002 A JPH09186002 A JP H09186002A
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茂樹 石黒
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OOIZUMI SEISAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーミスタにおいて、共晶ハンダ或いは高温
ハンダによる配線処理によって電極面積が減少すること
を防止する。 【解決手段】 サーミスタの電極は、サーミスタ素子1
に設けた特性が異なる素子電極2とカバー電極3との2
層構造になっている。下層の素子電極2により電極面積
を確保してサーミスタの電気的特性を維持し、上層のカ
バー電極3により配線と素子電極2との電気的接続を確
保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温ハンダ(融点
が309℃付近)を用いて、サーミスタ素子両面に配線
処理が施されるサーミスタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、サーミスタはサーミスタ素子両面
に素子電極が取付けられており、素子電極は、貴金属ペ
ーストを用いて素子両面に膜状に形成されていた。
【0003】ところで、この種のサーミスタにおいて、
高温ハンダを使用して素子電極にリード線を取付ける際
に、素子電極は高温下に曝されるため、素子電極をなす
貴金属ペーストの一部がハンダ側に拡散されてしまい、
結果として素子電極の電極面積が減少して電極の抵抗値
が異常に大きくなってしまい、サーミスタの電気的特性
が悪化したり、また電極面積が減少してハンダ付けの面
積が実質的に減少し、ハンダ付け強度が劣化する等の不
具合が生じていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した課題を解決す
るため、従来ではサーミスタ素子の表面に貴金属ペース
トを2回塗布する等の方法により、膜厚の厚い素子電極
をサーミスタ素子の表面に形成し、これにより貴金属の
一部がハンダ側に拡散されたとしても、素子電極の電極
面積を一定に確保するようにしていた。
【0005】しかしながら素子電極の膜厚が厚くなった
としても、素子電極自身が高温ハンダに拡散され易い貴
金属であるため、貴金属がハンダ側に拡散する量を考慮
に入れて一定の電極面積を確保する必要があり、このこ
とを考慮に入れてハンダ付け作業を行なうこととなるた
め、ハンダ付け温度,時間等の管理が難しく、実際の製
造には不向きなものであった。
【0006】また貴金属ペーストを2回塗布する必要が
あるため、電極材料費がサーミスタの価格を高騰させて
しまうという問題があった。
【0007】本発明の目的は、共晶ハンダ或いは高温ハ
ンダによる配線処理を施しても、必要な電極面積を確保
できるサーミスタを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るサーミスタは、サーミスタ素子の電極
にハンダ付けによる配線処理が施されるサーミスタであ
って、電極は、特性が異なる素子電極とカバー電極との
2層構造からなり、素子電極は、少なくとも低抵抗値の
酸化物からなり、サーミスタ素子に積層して膜状に形成
され、電極面積を確保してサーミスタの電気的特性を維
持するものであり、カバー電極は、前記素子電極を被覆
して膜状に形成され、配線がハンダ付けされて該配線と
前記素子電極との電気的接続を確保するものである。
【0009】また前記素子電極は、低抵抗値の酸化物と
ガラスフリットを含むペーストで形成されたものであ
る。
【0010】また前記酸化物は、RuO2である。
【0011】また前記酸化物は、RuO2と貴金属との
組合せからなるものである。
【0012】また前記カバー電極は、貴金属とガラスフ
リットとを含むペーストで形成されたものである。
【0013】また前記貴金属は、少なくともAu,A
g,Ag/Pd,Pt/Auの一成分を含むものであ
る。
【0014】サーミスタに設けた電極は、特性が異なる
素子電極とカバー電極との2層構造からなっている。下
層の素子電極により電極面積を確保してサーミスタの電
気的特性を維持させ、上層のカバー電極により配線と素
子電極との電気的接続を確保させる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図により説明す
る。図1〜図3は、本発明の実施形態に係るサーミスタ
を示す断面図である。
【0016】図において本発明に係るサーミスタは、サ
ーミスタ素子1の電極にハンダ付けによる配線処理が施
されるサーミスタであって、電極は、特性が異なる素子
電極2とカバー電極3との2層構造からなっている。
【0017】素子電極2は、少なくとも抵抗値の酸化物
からなり、サーミスタ素子1の表面に積層して膜状に形
成され、電極面積を確保してサーミスタの電気的特性を
維持するものである。ここに、サーミスタの電気的特性
とは、比抵抗,B定数等を含む特性をいう。比抵抗は、
単位長さ当たりの電気抵抗を意味し、またB定数は、2
5℃と50℃の抵抗値の比から算出されたサーミスタ定
数を意味する。
【0018】カバー電極3は、素子電極2を被覆して膜
状に形成され、配線がハンダ付けされて該配線と素子電
極2との電気的接続を確保するものである。ここに、配
線とは、リード線,プリント基板上にパターン形成され
た導線パターン等を含むものであり、要はサーミスタ素
子1と外部回路との間に介装されて、電源,信号の授受
等の機能を作用するものであれば、いずれのものでもよ
い。
【0019】またサーミスタ素子1の形状は、ディスク
型,チップ型,角型等に成形されるが、サーミスタ素子
1の使用目的,使用場所,用途等に合わせて、サーミス
タ素子1の形状は種々変更される。
【0020】サーミスタの電極は、低抵抗値をもつこと
が条件とされ、一般に貴金属ペーストが用いられてい
る。ところが、貴金属ペーストは、高温ハンダ(融点3
09℃付近)を使用して高温下に曝されることにより溶
融し、ハンダ側に拡散する性質があるため、結果として
電極面積が縮小して電極の抵抗値が異常に大きくなって
しまう。
【0021】そこで本発明は、サーミスタの電極を機能
分割して電極面積の縮小化に対処している。すなわち、
サーミスタの電極を素子電極2とカバー電極3を積層し
た2層構造とし、素子電極2に電極面積を確保してサー
ミスタの電気的特性を維持する機能を分担させ、カバー
電極3に配線と素子電極2との電気的接続を確保する機
能を分担させている。
【0022】上記のように各電極2,3に機能を分担さ
せるにあたっては、貴金属ペーストがハンダ側に拡散す
るという特性を考慮に入れなければならず、本発明で
は、酸化物はハンダとは馴染まず、逆にハンダをはじく
作用があることに着目し、サーミスタ素子1の表面に直
に形成される素子電極2を低抵抗値をもつ酸化物で形成
し、素子電極2を酸化物電極として構成している。
【0023】本発明における素子電極2は酸化物電極で
あるため、ハンダ付けの高温下に曝されたとしても、ハ
ンダとは馴染まずにハンダをはじく作用があるため拡散
現象がなく、結果として必要な電極面積を確保できるこ
ととなり、電極面積の減少による不良発生を防止でき
る。
【0024】しかも素子電極2は、低抵抗値の酸化物を
選定しており、電極の抵抗値を低く抑えることができ
る。
【0025】素子電極2によりサーミスタに必要な電極
面積が確保されることとなるが、素子電極2は酸化物電
極であり、ハンダをはじく作用があるため、素子電極2
と配線との電気的接続を確保する必要が生じる。
【0026】以上のように電極面積は素子電極2により
確保されているため、カバー電極3によって電極面積を
確保する必要はなく、カバー電極3は、素子電極2と配
線との電気的接続を確保することを重要な役割とすれば
よい。
【0027】そこで本発明は、素子電極2を被覆してカ
バー電極3を積層して形成している。ここに、カバー電
極3には、ハンダと馴染みがよい素材を用いて、素子電
極2と配線との電気的接続を確保させており、電極を2
層構造としたことによる悪影響を生じることはない。
【0028】本発明では、上述した電極の機能分担を達
成するため電極の素材を選定しており、具体的には素子
電極2は、低抵抗値の酸化物とガラスフリットを含むペ
ーストで形成しており、前記酸化物としては、Ru
2、またはRuO2と貴金属との組合せのうちいずれか
を用いている。そして前記ペーストをサーミスタ素子1
の表面に塗布し、これを焼付け処理をすることにより、
サーミスタ素子1に素子電極2を膜状に形成している。
【0029】またカバー電極3は、貴金属とガラスフリ
ットを含むペーストで形成しており、このペーストを素
子電極2を被覆して塗布し、これを焼付け処理をするこ
とにより、素子電極2上にカバー電極3を膜状に一体に
形成している。
【0030】また貴金属としては、Au,Ag,Ag/
Pd,Pt/Auの内少なくとも一成分を用いている。
【0031】次に素子電極2及びカバー電極3からなる
電極をサーミスタ素子1に設ける場合について図を用い
て説明する。
【0032】図1では、サーミスタ素子1の対向する端
面に素子電極2とカバー電極3の2層構造の電極をそれ
ぞれ設けている。この構造のものでは、配線としてリー
ド線を用い、リード線を上下のカバー電極3にそれぞれ
高温ハンダ付けすることとなる。
【0033】図2及び図3は、プリント基板に表面実装
されるサーミスタの例を示すものである。
【0034】図2では、サーミスタ素子1の左右端を取
り囲むように素子電極2とカバー電極3とを設け、サー
ミスタ素子1の上面又は下面に配置されたカバー電極3
a,3a又は3b,3bのいずれかを、プリント基板に
パターン形成された導体パターン(配線)に高温ハンダ
をもって直付けするようにしたものである。
【0035】図2に示す例では、対をなすカバー電極3
a,3a又は3b,3bを左右対称に設けていたが、図
3は、対をなす一対のカバー電極3a,3a又は3b,
3bがサーミスタ素子1の表面上に占める割合を異なら
せて電極を設け、サーミスタ素子1の上面又は下面に配
置されたカバー電極3a,3a又は3b,3bのいずれ
かを、プリント基板にパターン形成された導体パターン
(配線)に高温ハンダをもって直付けするようにしたも
のである。
【0036】(実施例)以下に本発明の実施例を示す。
【0037】各実施例と比較例のサーミスタ素子は、ポ
リビニールアルコールをバインダーとして素子材料に添
加し、所要量を取り出して40mm×40mm×12m
mのブロックに成形後、1400℃で5時間大気中で焼
成し、得られたブロックをスライスして厚み200〜1
000ミクロンのウェーハーを取り出し、まず素子電極
2をスクリーン印刷により塗布乾燥後、次にカバー電極
3を同じようにスクリーン印刷により塗布し、850℃
で10分間大気中で加熱し焼き付けた後、所望の寸法に
カッテイングしてチップに成形加工したものである。な
お、比較例の電極としては、貴金属ペーストのみをスク
リーン印刷により2回塗布し、850℃で10分間加熱
し焼き付けたものを用いている。
【0038】表1には実施例と比較例の電極材料及び電
極構造の違いを示し、表2には実施例と比較例の試験結
果(n=10,ここにnは資料の個数を表わす)を示し
ている。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】表1と表2から明らかなように、本発明の
ように電極を素子電極2とカバー電極3の二層構造と
し、かつ素子電極2をRuO2系電極(酸化物電極)と
して構成することにより、高温ハンダによる電極面積の
減少を抑制することができ、サーミスタの電極抵抗値の
変化を防止することができる。なお、本発明において
は、比較的ハンダが喰われが少ないといわれている共晶
ハンダによる配線処理において、ハンダによる電極面積
の減少を抑制して、サーミスタの電極抵抗値の変化を防
止できることが分かった。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、サーミス
タの電極を2層構造として、ハンダ喰われ等によりカバ
ー電極の一部が損失しても、素子電極によりそれを補う
ようにしたため、サーミスタ自身の電気的特性(比抵
抗,B定数等)の低下を防止することができ、高温ハン
ダを用いて配線処理するのに適したサーミスタを提供す
ることができる。
【0043】また本発明に係る機能分担した2層構造の
サーミスタの電極は、高温ハンダに限らず共晶ハンダの
場合も同じ効果を発揮することができ、ガラス封止型サ
ーミスタ(素子の両面電極面をリード線で圧着した状態
でガラス封入されたもの例えばDHT型サーミスタ)の
場合にも同様に適用することができる。
【0044】さらに高温ハンダ或いは共晶ハンダを用い
ても、サーミスタの電極面積が減少することはなく、ハ
ンダ付け面積の減少を防止して必要なハンダ付け強度を
確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るサーミスタを示すも
のであって、配線としてのリード線を電極にハンダ付け
した構造を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るサーミスタを示すも
のであって、表面実装タイプを示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るサーミスタを示すも
のであって、他の表面実装タイプを示す断面図である。
【符号の説明】
1 サーミスタ素子 2 素子電極 3 カバー電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーミスタ素子の電極にハンダ付けによ
    る配線処理が施されるサーミスタであって、 電極は、特性が異なる素子電極とカバー電極との2層構
    造からなり、 素子電極は、少なくとも低抵抗値の酸化物からなり、サ
    ーミスタ素子に積層して膜状に形成され、電極面積を確
    保してサーミスタの電気的特性を維持するものであり、 カバー電極は、前記素子電極を被覆して膜状に形成さ
    れ、配線がハンダ付けされて該配線と前記素子電極との
    電気的接続を確保するものであることを特徴とするサー
    ミスタ。
  2. 【請求項2】 前記素子電極は、低抵抗値の酸化物とガ
    ラスフリットを含むペーストで形成されたものであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のサーミスタ。
  3. 【請求項3】 前記酸化物は、RuO2であることを特
    徴とする請求項1又は2に記載のサーミスタ。
  4. 【請求項4】 前記酸化物は、RuO2と貴金属との組
    合せからなるものであることを特徴とする請求項1又は
    2に記載のサーミスタ。
  5. 【請求項5】 前記カバー電極は、貴金属とガラスフリ
    ットとを含むペーストで形成されたものであることを特
    徴とする請求項1に記載のサーミスタ。
  6. 【請求項6】 前記貴金属は、少なくともAu,Ag,
    Ag/Pd,Pt/Auの一成分を含むものであること
    を特徴とする請求項4又は5に記載のサーミスタ。
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