(57)【要約】【課題】フレーク型サーミスタ及びその製造方法において、耐候性、耐マイグレーション性を向上させ、また電極剥離やクラックの発生を抑制すること。【解決手段】板状サーミスタ素体２の上下面にそれぞれ電極層３が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層４で覆われている。【選択図】　　　図１
2004128084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状サーミスタ素体の上下面にそれぞれ電極層が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われていることを特徴とするフレーク型サーミスタ。
【請求項２】
請求項１に記載のフレーク型サーミスタにおいて、
前記ガラス層は、前記電極層の周端面も覆うように形成されていることを特徴とするフレーク型サーミスタ。
【請求項３】
板状サーミスタ素体の上下面にそれぞれ電極層が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われているフレーク型サーミスタを製造する方法であって、
全側面にガラス層が形成されたサーミスタ素体の角柱状体を形成する角柱状体形成工程と、
該角柱状体を中心軸の直交方向に切断して複数の板状体にする板状体形成工程と、
これらの板状体の上下面に電極層を形成する電極層形成工程とを有することを特徴とするフレーク型サーミスタの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のフレーク型サーミスタの製造方法において、
前記角柱状体形成工程は、サーミスタ素体の基板の上下面にそれぞれガラス層を形成する第１のガラス層形成工程と、
該ガラス層形成後の前記基板を切断して複数の角柱素体とする角柱切断工程と、
互いのガラス層を重ねて前記角柱素体を並べた状態でガラス層の形成されていない両側面にもガラス層を形成して前記角柱状体とする第２のガラス層形成工程とを備えていることを特徴とするフレーク型サーミスタの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のフレーク型サーミスタの製造方法において、
前記電極層形成工程は、治具の上面に前記板状体に合わせて形成された複数の凹部内に板状体を配し、この状態で前記凹部内に導電性ペーストを塗布して熱処理し板状体表面又は裏面に電極層を形成することを特徴とするフレーク型サーミスタの製造方法。
【請求項６】
板状サーミスタ素体の上下面にそれぞれ電極層が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われているフレーク型サーミスタを製造する方法であって、
上下面にそれぞれ電極層を形成したセラミックス素体の基板を粘着シートに貼り付けた状態で格子状に切断して複数の板状体とするシート上切断工程と、
前記粘着シートを放射方向に引き延ばして複数の前記板状体の間に間隙を形成する間隙形成工程と、
前記間隙内をガラスペーストで埋めて硬化させた後に間隙の中央部で格子状に切断し、分離された板状体を熱処理して全側面に前記ガラス層を形成するガラス層形成工程とを有することを特徴とするフレーク型サーミスタの製造方法。
【請求項７】
請求項３から６のいずれかに記載のフレーク型サーミスタの製造方法により作製されたことを特徴とするフレーク型サーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野、家電、自動車等の電子機器やプリント回路基板等で用いられるフレーク型サーミスタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フレーク型と呼ばれるサーミスタは、セラミックス材料からなるウェーハ状サーミスタ素体の上下面に電極を形成した後、所望のサイズにダイシングしたものが知られている。
このようなフレーク型サーミスタは、例えば下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】
実開昭５６−８９１８９号公報
【０００３】
このフレーク型サーミスタは、光通信分野において下面をダイボンディングするとともに上面をワイヤボンディングして用いられ、また温度センサとしては、上下面電極にリード線をそれぞれ半田付けして引き出し、サーミスタ部分を各種樹脂材料でモールドして用いられている。また、用途によっては、さらに金属ケースや樹脂ケース等に挿入されて使用される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフレーク型サーミスタ技術では、以下の課題が残されている。すなわち、近年、耐候性や耐マイグレーション性等の信頼性の向上が要求されている。特にＬＤ（半導体レーザ）モジュール等に関しては、窒素を充填してハーメチックシールされた状態であり、抵抗値の経時変化が大きいという不都合があった。
また、電極を形成後にダイシングしてフレーク型としているため、ダイシング時に電極周端面の剥離等が生じ、剥離部分から半田喰われ現象が発生する場合もあった。
さらに、家電や自動車等の分野で用いられる温度センサとして使用する場合は、高温多湿下で用いられることがあるため、樹脂の吸湿及び熱硬化性樹脂の場合には樹脂の固化が起こり、その中にモールドされたサーミスタに応力が加わって、電極剥離やクラックが発生する場合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、耐候性、耐マイグレーション性を向上させ、また電極剥離やクラックの発生を抑制することができるフレーク型サーミスタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のフレーク型サーミスタは、板状サーミスタ素体の上下面にそれぞれ電極層が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われていることを特徴とする。
【０００７】
このフレーク型サーミスタでは、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われているので、サーミスタ素体が露出しておらず、耐候性及び耐マイグレーション性等が向上する。特に、窒素が充填封止された場合でも、サーミスタ素体と窒素との反応をガラス層が防ぐため、抵抗値の経時変化を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明のフレーク型サーミスタは、前記ガラス層が、前記電極層の周端面も覆うように形成されている技術が採用される。すなわち、このフレーク型サーミスタは、ガラス層が電極層の周端面も覆うように形成されているので、電極層の周端面がガラス層で押さえられ剥離を防ぐことができる。
【０００９】
本発明のフレーク型サーミスタの製造方法は、板状サーミスタ素体の上下面にそれぞれ電極層が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われているフレーク型サーミスタを製造する方法であって、全側面にガラス層が形成されたサーミスタ素体の角柱状体を形成する角柱状体形成工程と、該角柱状体を中心軸の直交方向に切断して複数の板状体にする板状体形成工程と、これらの板状体の上下面に電極層を形成する電極層形成工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
このフレーク型サーミスタの製造方法では、全側面にガラス層が形成されたサーミスタ素体の角柱状体を予め形成し、これを切断して複数の板状体にし、さらにこの板状体の上下面に電極層を形成するので、ダイシング後に電極層を形成することにより、従来のようなダイシングによる電極層の剥離が生じない。
【００１１】
また、本発明のフレーク型サーミスタの製造方法は、前記角柱状体形成工程において、サーミスタ素体の基板の上下面にそれぞれガラス層を形成する第１のガラス層形成工程と、該ガラス層形成後の前記基板を切断して複数の角柱素体とする角柱切断工程と、互いのガラス層を重ねて前記角柱素体を並べた状態でガラス層の形成されていない両側面にもガラス層を形成して前記角柱状体とする第２のガラス層形成工程とを備えている技術が採用される。
【００１２】
すなわち、このフレーク型サーミスタの製造方法では、サーミスタ素体の基板の上下面にそれぞれガラス層を形成した後、切断により角柱素体を形成し、互いのガラス層を重ねて角柱素体を並べた状態でガラス層の形成されていない両側面にもガラス層を形成して角柱状体とするので、ガラス層が全側面に形成された角柱状体を多数にかつ効率的に作製することができる。
【００１３】
また、本発明のフレーク型サーミスタの製造方法は、前記電極層形成工程において、治具の上面に前記板状体に合わせて形成された複数の凹部内に板状体を配し、この状態で前記凹部内に導電性ペーストを塗布して熱処理し板状体表面又は裏面に電極層を形成する技術が採用される。
【００１４】
すなわち、このフレーク型サーミスタの製造方法では、治具の上面に板状体に合わせて形成された複数の凹部内に板状体を配し、この状態で凹部内に導電性ペーストを塗布して熱処理し板状体表面又は裏面に電極層を形成するので、多数の板状体に電極層を同時にかつ効率的に形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
本発明のフレーク型サーミスタの製造方法は、板状サーミスタ素体の上下面にそれぞれ電極層が形成され、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われているフレーク型サーミスタを製造する方法であって、上下面にそれぞれ電極層を形成したセラミックス素体の基板を粘着シートに貼り付けた状態で格子状に切断して複数の板状体とするシート上切断工程と、前記粘着シートを放射方向に引き延ばして複数の前記板状体の間に間隙を形成する間隙形成工程と、前記間隙内をガラスペーストで埋めて硬化させた後に間隙の中央部で格子状に切断し、分離された板状体を熱処理して全側面に前記ガラス層を形成するガラス層形成工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
このフレーク型サーミスタの製造方法では、引き延ばした粘着シート上における板状体の間隙内をガラスペーストで埋めて硬化させた後に、間隙の中央部で格子状に切断し分離された板状体を熱処理して、全側面にガラス層を形成するので、多数の板状体の４側面全てにガラス層を同時にかつ効率的に形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフレーク型サーミスタ及びその製造方法の一実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施形態のフレーク型サーミスタ１は、図１に示すように、板状サーミスタ素体２の上下面２ａにそれぞれ電極層３が形成され、板状サーミスタ素体２の全側面２ｂがガラス層４で覆われている。このフレーク型サーミスタ１は、例えば光通信分野等では、図２に示すように、回路基板５上に一方の電極層３をＡｕ／Ｓｎ等の導電性融着材料６により接着されると共に、他方の電極層３上に金線７によるワイヤーボンディングで回路基板５上の他の電極パッド等に電気的に接続される。また、他の例として、家電、自動車等の分野等では、温度センサとして、図３に示すように、フレーク型サーミスタ１の両電極層３にリード線８が半田９により接着されると共に、さらにフレーク型サーミスタ１の全体が樹脂１０で封止される。なお、さらに全体を覆うようにケースを設ける場合もある。
【００１９】
次に、このフレーク型サーミスタ１の製造方法を、図４及び図５を参照して説明する。
【００２０】
まず、セラミックスからなる四角平板状サーミスタ素体２における上下面に、図４の（ａ）に示すように、それぞれガラスペーストをスクリーン印刷等で塗布して焼き付けることによりガラス層４を形成する。次に、これらガラス層４形成後のサーミスタ素体２を、図４の（ｂ）に示すように、短冊状にダイシング（切断）して複数の角柱素体１１とする。さらに、これらの角柱素体１１を、図４の（ｃ）に示すように、互いのガラス層４を重ねて並べた状態でガラス層４の形成されていない両側面にもガラス層４を形成して角柱状体１２とする。
【００２１】
次に、全側面にガラス層４が形成されたサーミスタ素体の角柱状体１２を、図５の（ａ）に示すように、中心軸の直交方向に切断して複数の板状体１３にする。さらに、図５の（ｂ）に示すように、上面に板状体１３に合わせて形成された複数の凹部１４ａを有する治具１４を用意し、凹部１４ａ内に板状体１３を配する。この状態で凹部１４ａ内にＡｕやＡｇペースト等の導電性ペースト１５をスクリーン印刷等で塗布して焼き付け（熱処理）し、板状体１３表面に電極層３を形成する。また、同様にして、板状体１３の裏面にも電極層３を形成する。
このようにして本実施形態のフレーク型サーミスタ１が作製される。
【００２２】
本実施形態では、板状サーミスタ素体２の全側面がガラス層４で覆われているので、サーミスタ素体材料自体が露出しておらず、耐候性（耐熱、耐寒、耐湿性等）、耐マイグレーション性、電極の接合強度（ワイヤボンディング性）、耐メッキ液性及び素体強度等が向上し、さらに半田喰われが減少する。
特に、窒素充填封止された場合でも、サーミスタ素体材料と窒素との反応をガラス層４が防ぐため、抵抗値の経時変化を抑制することができる。
また、基板ＳＵＢの上下面にガラス層４を形成した後、切断により角柱素体１１を形成し、互いのガラス層４を重ねて角柱素体１１を並べた状態で別の側面にもガラス層４を形成して角柱状体１２とするので、ガラス層４が全側面に形成された角柱状体１２を多数にかつ効率的に作製することができる。
【００２３】
さらに、治具１４の凹部１４ａ内に板状体１３を配し、この状態で凹部１４ａ内に導電性ペースト１５を塗布して熱処理し板状体１３表面又は裏面に電極層３を形成するので、多数の板状体１３に電極層３を同時にかつ効率的に形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
次に、本発明に係る第２実施形態を、図６〜図８を参照しながら説明する。
【００２５】
第２実施形態のフレーク型サーミスタ２１の構造をその製造プロセスと合わせて説明すると、まず、図６の（ａ）に示すように、上下面にそれぞれ電極層３をスクリーン印刷等で形成したセラミックス素体の基板ＳＵＢを作製し、これを粘着シート２２に貼り付けた状態で格子状にダイシング（切断）して複数の板状体１３とする。
【００２６】
次に、図６の（ｂ）に示すように、粘着シート２２を放射方向にエキスパンド（引き延ばし）して複数の板状体１３の間に所定の間隙Ｄを形成する。
さらに、図７の（ａ）に示すように、間隙Ｄ内をガラスペースト２５で埋め、該ガラスペースト２５をある程度硬化させる。
次に、図７の（ｂ）に示すように、その後に間隙Ｄの中央部で格子状に切断し、分離された板状体１３を熱処理して全側面にガラス層４を形成することにより、図８に示すように、フレーク型サーミスタ２１が作製される。
なお、このフレーク型サーミスタ２１は、上記製造方法により　ガラス層４が電極層３の周端面３ａも覆うように形成される。
【００２７】
本実施形態では、引き延ばした粘着シート２２上における板状体１３の間隙Ｄ内をガラスペースト２５で埋めて硬化させた後に、間隙Ｄの中央部で格子状に切断し分離された板状体１３を熱処理して、全側面にガラス層４を形成するので、多数の板状体１３の４側面全てにガラス層４を同時にかつ効率的に形成することができる。したがって、効率的にかつ低製造コストでフレーク型サーミスタ２１を形成することができる。
また、このフレーク型サーミスタ２１では、ガラス層４が電極層３の周端面も覆うように形成されるので、電極層３の周端面がガラス層４で押さえられ剥離を防ぐことができる。
【００２８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、外部電極のみを有するサーミスタであるのに対し、内部電極を印刷したセラミックスグリーンシートと内部電極を形成していないセラミックスグリーンシートとを複数枚積層して圧着し、焼成して形成した板状サーミスタ素体の基板を用いて、内部電極も有するサーミスタに適用しても構わない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のフレーク型サーミスタによれば、板状サーミスタ素体の全側面がガラス層で覆われているので、サーミスタ素体が露出しておらず、耐候性及び耐マイグレーション性等を向上させることができ、光通信分野用の高信頼性フレーク型サーミスタや家電・自動車等の分野での高信頼性温度センサを得ることができる。
【００３１】
本発明のフレーク型サーミスタの製造方法によれば、全側面にガラス層が形成されたサーミスタ素体の角柱状体を予め形成し、これを切断して複数の板状体にし、さらにこの板状体の上下面に電極層を形成するので、ダイシング後に電極層を形成することにより、ダイシングによる電極層の剥離やクラックが生じず、高歩留まりで高い信頼性を有するフレーク型サーミスタが得られる。
また、本発明のフレーク型サーミスタの製造方法によれば、引き延ばした粘着シート上における板状体の間隙内をガラスペーストで埋めて硬化させた後に、間隙の中央部で格子状に切断し分離された板状体を熱処理して、全側面にガラス層を形成するので、多数の板状体の４側面全てにガラス層を同時に形成することができ、高歩留まりで高い信頼性を有するフレーク型サーミスタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のフレーク型サーミスタを示す斜視図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態のフレーク型サーミスタを光通信分野において実装状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態のフレーク型サーミスタを家電・自動等の分野において温度センサとして樹脂モールドした状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態において、フレーク型サーミスタの製造方法を工程順（ガラス層形成まで）に示す斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態において、フレーク型サーミスタの製造方法を工程順（電極層形成まで）に示す斜視図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態において、フレーク型サーミスタの製造方法を工程順（間隙形成まで）に示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態において、フレーク型サーミスタの製造方法を工程順（ガラス層切断まで）に示す斜視図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態のフレーク型サーミスタを示す斜視図である。
【符号の説明】
１、２１　フレーク型サーミスタ
２　板状サーミスタ素体
３　電極層
３ａ　電極層の周端面
４　ガラス層
１１　角柱素体
１２　角柱状体
１３　板状体
１４　治具
１４ａ　治具の凹部
１５　導電性ペースト
２２　粘着シート
２５　ガラスペースト
Ｄ　板状体の間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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