JPS58201201A

JPS58201201A - 電圧非直線性抵抗素子

Info

Publication number: JPS58201201A
Application number: JP57085305A
Authority: JP
Inventors: 泰伸及川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-05-20
Filing date: 1982-05-20
Publication date: 1983-11-24
Also published as: JPH0370361B2

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】本発明は、主として、ｎ型半導体磁器の電極形成に使用
される導電性組成物及びその電極形成方法に関する。

ｎ型半導体磁器は、正の抵抗温度係数を有する正特性半
導体磁器、負の抵抗温度係数を有する負特性半導体磁器
または印加電圧により抵抗値の変化する電圧非直線性半
導体磁器等、電子部品としての有用性が非常に高いもの
である。このようなｎ型半導体磁器を電子部品として用
いるには、磁において、電極を形成する場合、銀Ａｇの
焼付けまたはニッケル１等の無電解メッキ等が一般的で
あった。しかしながら、ｎ型半導体磁器においては、Ａ
ｇの焼付は処理によって電極を形成すると、電極と半導
体界面との間に電位障壁層が形成され、半導体磁器自体
の持つ電気的特性が、電極形成により半減してしまう欠
点がある。しかもこのような電位障壁は、電気的或は熱
的に弱い場合が多く、特に半田付は時等によって特性が
劣化し、信頼性が悪くなる等の欠点を生じる。

この電位゛障壁層の形成による欠点を除去する手段とし
て、半導体磁器に対してオーミック性電極を形成する方
法が試みられている。オーミック性電極の形成方法とし
ては、半導体磁器の表面にＩｎ−Ｇａ合金を塗り付ける
方法、Ｉｎ−Ｇａ合金を超音波ろう付けする方法、半導
体磁器に対してＮｉ無電解メッキ処理を行なった後に、
３００〜５００℃の温度条件で熱処理を行なう方法、ま
たはＡｇペースト中にＩｎ−Ｇａ合金を分散させたペー
ストを半導体磁器に塗布し、４００〜５５０℃の低温で
焼付は処理を行なう方法等が知られている。

しかしながら、Ｉｎ−Ｇａ合金を塗布し或は超音波ろう
付けする方法では、高価なガリウムＧａを使用するため
コスト高になること、Ｉｎ　−Ｇａ合金が低融点である
ため電極に対して半田付けができないこと、半導体磁器
に対する接着強度が極めて弱いこと等の欠点がある。

次に、Ａｇペースト中にＩｎ−Ｇａ合金を分散させたペ
ーストを塗布焼付けする方法は、焼付は時にＩｎ−Ｇａ
合金が酸化されるため半田付けができないこと、低温焼
付けのため半導体磁器に対する接着強度が弱いこと、ガ
リウムＧａを使用するためコスト高になること等の欠点
がある。

更にＮｉ無電解メッキ方法は、無電解メッキ後の熱処理
によって電極表面が酸化され、半田付は性が悪くなるこ
と、形成される電極の厚みが薄くかつＮ１の固有抵抗値
が比較的大きいため電極面の抵抗が大きくなること、メ
ッキ液への浸漬によって半導体磁器素体が悪影響を受け
ること等の欠点がある。

本発明は上述する従来の欠点を除去し、半導体磁器に対
して、半田付は性、接着強度及び電気的特性が良好で、
しかも安価なオーミック性または準オーミック性電極を
形成し得る導電性組成物及び電極形成方法を提供するこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る導電性組成物は
、銀、アルミニュム及びガラスフリットを含有すること
を特徴とする。

前記銀及びアルミニュウムの相対的な含イ１量は、銀を
４０乃至９０重量％、前記アルミニュウムを１０乃至６
０重量％の割合とすることが望ましい。

この導電性組成物を使用して、半導体磁器に電極を形成
するには、前記組成に成るＡｇ及び旧の混合粉または合
金粉を、ガラスフリットと共に有機質ビヒクル中に分散
せしめてペーストを調製し、このペーストをスクリーン
印刷等の周知の手段によって半導体磁器に塗布した後、
焼付は処理を行なう。焼付は処理は３００乃至７５０°
Ｃの温度条件で行なう。

このようにして形成された電極は、半田付は性か良好で
、半導体磁器に対する接着強度が大きく、かつ半導体磁
器に対して電位障壁を持たないオーミック性電極となり
、半導体磁器自体の持つ電気的特性がそのまま取出され
る。しかも、高価なＧａを使用せずに、安価なＡＩを使
用しているので、従来のＩｎ−Ｇａ合金を用いる方法に
比べて著しく安価になる。また、本発明によって得られ
た電極は、焼付は温度が３００〜７５０℃であるから、
例えば正特性サーミスタのように、２００°Ｃ程度の温
度条件で使用される半導体磁器においても、従来と異な
って、特性が変化することがない。更に、Ｎｉ無電解メ
ッキの場合と異なって、メッキ液中へ半導体磁器を浸漬
することもないので、電極形成工程において半導体磁器
が悪影響を受けることがない。また、ペースト化してス
クリーン印刷等の手段によって電極を形成することかで
きるので、複雑な形状の電極構造のものであっても容易
に形成することができる。

次に実施例を上げて本発明の内容を更に具体的に説明す
る。

Ａｇと８１の４属成分の相対的な配合比を種々に変えた
混合粉１００部と、ガラスフリット粉３部とを、有機質
ビヒクル５０部に分散させて各ペーストを調製した。こ
れらのペーストをｎ型半導体磁器であるＴ　ｉ０２を主
成分とする半導体磁器の表面に塗布し、空気中で６５０
°Ｃの温度条件で焼付け、電圧非直線性抵抗素子を得た
。こう°して得られた電圧非直線性抵抗素子の特性評価
を、Ｉｎ−Ｇａ合金電極を形成した電圧非直線性抵抗素
子のそれと比較して、表１に示しである。また、Ａｇ蔽
を８０重量％、Ａｌ量を２０重鼠％としたものについて
、焼付は温度を変えた時の特性評価を表２に示しである
。

表１及び２において、ＥｌＯは電圧非直線性抵抗素子に
ｌｏｍＡの電流が流れた時、素子の両端に現われる電圧
である。αは電圧非直線性係数であり、次の式から算出
される。

α＝　１　／　（ｌｏｇ　Ｅ　１０／　Ｅ　１　）但し
Ｅｌは＊流１ｍＡの時の電圧電極強度は粘着テープによるビーリングテストによって
測定した。また耐パルス性はＯ→５０Ｖ（ピーク値）の
パルスを１０サイクル印加した場合のＥｌＯ値の変化と
して示しである。

凡例　×；弱い　　Δ；やや弱い　　・；強い表１から
明らかなように、本発明に係る導電性組成物で電極を形
成した試料Ｎｏ１〜７は、従来のＩｎ−Ｇａ合金電極と
した試料ＮＯ８と比較して、電極強度が非常に高くなる
。特にＡｇ１ｔを４０乃至９０重醗％、Ａｌ量を１０乃
至６０重都％の割合で含イ１する導電性ペーストを使用
して電極を形成した試料ＮＯ３〜６は、ＥＩＯ１α及び
耐パルス性において、従来のＩｎ−Ｇａ合金電極とした
試料ＮＯ８と比較して、勝るとも劣らない優れた特性を
示す。９０重量％を超過するＡｇ敬、１０重量％未猫の
Ａ１値を含有させた試料Ｎｏｔ、２及び４０東駿％未満
のＡｇ量、６０重量％を超過するＡｌ量を含有させた試
料ＮＯ７は、従来のＩｎ−Ｇａ合金電極とした試ネ１Ｎ
０８と比較して、電極強度は高くなるものの、ＥｌＯ値
が高くなり、耐パルス性も１０％以［の変化をしてしま
うので実用」−は不Ｅｌである。

次に表２を参照すると、Ａｇ量を８０重重量、　Ａｌ量
を２０重量％の割合で含有させた本発明に係る試ネ：Ｊ
ＮＯ４においても、焼付は温度が３００　’Ｏ未満であ
ると電極強度が低くなり、また焼付は温度が７５０℃を
超過すると、ＥｌＯ値が高くなり、耐／マルス性も１０
％以りの変化を示し、実用性力く失われる。つまり、本
発明に係る導電性組成物を含有する導電性ペーストを使
用して電極を形成する場合、Ａｇ量を４０乃至６０重量
％、Ａ１値を１０乃至６０重量％の範囲とし、３００〜
７５０　’Ｃの焼イ１け温ｌで焼付は処理を行なうこと
番こより、実用−１−良好な特性が得られることが解る
。

以１−述べたように、本発明に係る導電性組成物は、銀
、アルミニュム及びガラスフ１）・ントを含イ１するこ
とを特徴とするから、これらの組成比及び焼付は温度等
を通出に選定すること番こより、）￥導体磁器に対して
、半田付は性、接着強度及び電気的特性か良好で、しか
も安価なオーミ・ンク性または準オーミンク性電極を形
成し得る導電性組成物、及び電極形成方法を提供するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　銀、アルミニュム及びガラスフリットを含有す
ることを特徴とする導電性組成物。
（２）　前記銀を４０乃至９０重量％、前記アルミニュ
ウムをｌＯ乃至６０重量％の割合で含有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の導電性組成物。
（３）　銀が４０乃至６０重量％、アルミニュウムがｌ
Ｏ乃至６０重量％の範囲の銀及びアルミニュウムの混合
粉または合金粉と、ガラスフリントとを有機質ビヒクル
中に分散せしめたペーストを半導体磁器に塗布し、３０
０乃至７５０℃の温度条件で焼付は処理を行なうことを
特徴とする半導体磁器の電極形成方法。