(57)【要約】【課題】サーミスタ素体と素体接合電極層との接続不良の発生を抑制する、すなわち、前記接続に対する高い信頼性を備えるとともに、プリント回路基板等へ実装する際の製造上の不具合発生を抑制することが可能なサーミスタ素子及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】サーミスタ素体１１の両端１１ａ部に端子電極１３がそれぞれ設けられ、端子電極１３は、サーミスタ素体１１の端部に直接形成された素体接合電極層１４と、素体接合電極層１４と少なくとも一部が接続する金属膜１６とを備えたサーミスタ素子１０であって、素体接合電極層１４と金属膜１６との間には、絶縁ガラス膜１５が設けられ、絶縁ガラス膜１５は、素体接合電極層１４表面の一部１８を除いて設けられ、金属膜１６は、絶縁ガラス膜１５表面上，及び絶縁ガラス膜１５に覆われていない素体接合電極層１４表面上を覆うように形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタ素体の両端部に端子電極がそれぞれ設けられ、該端子電極は、前記サーミスタ素体の端部に直接形成された素体接合電極層と、該素体接合電極層と少なくとも一部が接続する金属膜とを備えたサーミスタ素子であって、
前記素体接合電極層と前記金属膜との間には、絶縁ガラス膜が設けられ、
該絶縁ガラス膜は、前記素体接合電極層表面に一部を除いて設けられ、
前記金属膜は、前記絶縁ガラス膜表面上，及び該絶縁ガラス膜に覆われていない前記素体接合電極層表面上を覆うように設けられていることを特徴とするサーミスタ素子。
【請求項２】
請求項１記載のサーミスタ素子において、
前記絶縁ガラス膜は、少なくとも前記サーミスタ素体の両端面上に配された前記素体接合電極層を被覆していることを特徴とするサーミスタ素子。
【請求項３】
請求項１記載のサーミスタ素子において、
前記素体接合電極層は、前記サーミスタ素体の上下面又は側面の少なくとも一面に形成されていることを特徴とするサーミスタ素子。
【請求項４】
サーミスタ素体の両端部に直接、素体接合電極層を形成する素体接合電極層形成工程と、
前記サーミスタ素体の両端部に、前記素体接合電極層と少なくとも一部が接続する金属膜を形成する金属膜形成工程とを有するサーミスタ素子の製造方法であって、
前記素体接合電極層の表面に一部を除いて絶縁ガラス膜を形成する絶縁ガラス膜形成工程を備え、
前記金属膜形成工程は、前記絶縁ガラス膜表面上、及び該絶縁ガラス膜で覆われていない前記素体接合電極層表面上を覆うように金属膜を形成することを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路基板や電子部品等に実装されるサーミスタ素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サーミスタ素子は、各種電子機器の構成要素、例えば、水晶発振子、バッテリ等の温度を検出し、この電子機器及び構成要素の特性の変化を補償するために使用されている。近年、電子機器の小型化、高信頼性に対する要求が強く、これに伴って、サーミスタ素子の高精度化、例えば、抵抗値のばらつき低減や、外部電極とサーミスタ素体との接続信頼性等に対する要求が強くなっている。このサーミスタ素子は、一般に図３に示す構成のものが知られている。
【０００３】
サーミスタ素子１は、略直方体状をなすサーミスタ素体２と、サーミスタ素体２の両端面２ａ部に設けられた端子電極３と、サーミスタ素体２の両端面２ａを除く外表面（側面及び上下面）に設けられスクリーン印刷で形成された絶縁ガラス膜４とを備えている。ここで、端子電極３は、サーミスタ素体２の両端面２ａ部表面に設けられ金属ペーストへのディップで形成された素体接合電極層５と、この素体接合電極層５表面を覆うように設けられめっき処理で形成された金属膜６とを備えた構成となっている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１７０７０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来のサーミスタ素子によれば、端子電極３において、素体接合電極層５表面に金属膜６を形成するに際し、めっき液が素体接合電極層５に含浸し、さらに、このめっき液が素体接合電極層５の内部に浸透し、サーミスタ素体２の端面２ａ部と素体接合電極層５との界面に、剥離が発生する場合あった。すなわち、サーミスタ素体２と素体接合電極層５との接続に対する信頼性が低いという問題があった。また、形成される金属膜６の厚さが不十分である場合等には、プリント回路基板等へ実装する際、ハンダ接合時の熱により、素体接合電極層５が溶融する場合があった。これにより、サーミスタ素子１の抵抗値が上昇し、サーミスタ素子１の抵抗特性が変化するという製造上の不具合が発生する問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、サーミスタ素体と素体接合電極層との接続不良の発生を抑制する、すなわち、前記接続に対する高い信頼性を備えるとともに、プリント回路基板等へ実装する際の製造上の不具合発生を抑制することが可能なサーミスタ素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明のサーミスタ素子は、サーミスタ素体の両端部に端子電極がそれぞれ設けられ、該端子電極は、前記サーミスタ素体の端部に直接形成された素体接合電極層と、該素体接合電極層と少なくとも一部が接続する金属膜とを備えたサーミスタ素子であって、前記素体接合電極層と前記金属膜との間には、絶縁ガラス膜が設けられ、該絶縁ガラス膜は、前記素体接合電極層表面に一部を除いて設けられ、前記金属膜は、前記絶縁ガラス膜表面上，及び該絶縁ガラス膜に覆われていない前記素体接合電極層表面上を覆うように設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このサーミスタ素子では、素体接合電極層の表面に一部を除いて絶縁ガラス膜が形成され、この絶縁ガラス膜の表面及び絶縁ガラス膜で覆われていない素体接合電極層の表面に金属膜が形成されているので、金属膜を形成する際に、めっき液の素体接合電極層への浸透を絶縁ガラス膜により抑制し、サーミスタ素体と素体接合電極層との剥離発生を抑制することができる。また、サーミスタ素子をプリント回路基板等に実装する際の、ハンダ接合時の熱を素体接合電極層に伝達することを抑制することができる。これにより、前記熱によるサーミスタ素子の抵抗特性の変化を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明のサーミスタ素子は、前記絶縁ガラス膜が、少なくとも前記サーミスタ素体の両端面上に配された前記素体接合電極層を被覆していることを特徴とする。
【００１０】
このサーミスタ素子では、絶縁ガラス膜が、少なくともサーミスタ素体の両端面上に配された素体接合電極層を被覆しているため、金属膜を形成するに際し、素体接合電極層へのめっき液の浸透を確実に抑制し、サーミスタ素体と素体接合電極層との剥離発生を確実に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明のサーミスタ素子は、前記素体接合電極層が、前記サーミスタ素体の上下面又は側面の少なくとも一面に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
このサーミスタ素子では、素体接合電極層が、サーミスタ素体の上下面又は側面の少なくとも一面に形成されているため、スクリーン印刷法を適用し、素体接合電極層を形成することができる。従って、サーミスタ素子を高効率に製造することができるため、容易に量産化対応することができる。
【００１３】
本発明のサーミスタ素子の製造方法は、サーミスタ素体の両端部に直接、素体接合電極層を形成する素体接合電極層形成工程と、前記サーミスタ素体の両端部に、前記素体接合電極層と少なくとも一部が接続する金属膜を形成する金属膜形成工程とを有するサーミスタ素子の製造方法であって、前記素体接合電極層の表面に一部を除いて絶縁ガラス膜を形成する絶縁ガラス膜形成工程を備え、前記金属膜形成工程は、前記絶縁ガラス膜表面上、及び該絶縁ガラス膜で覆われていない前記素体接合電極層表面上を覆うように金属膜を形成することを特徴とする。
【００１４】
このサーミスタ素子の製造方法では、サーミスタ素体両端部に形成された素体接合電極層表面に一部を除いて絶縁ガラス膜を形成し、素体接合電極層の一部を露出させた状態としておき、その後、絶縁ガラス膜表面上，及び前記露出した素体接合電極層表面上に金属膜を形成することになる。これにより、素体接合電極層は、金属膜との接続部を確保するとともに、絶縁ガラス膜をその表面に備えることになる。従って、従来の機能を損なうことなく、金属膜形成時の素体接合電極層へのめっき液の浸透を抑制し、サーミスタ素体と素体接合電極層との剥離発生を抑制することができる。さらに、この絶縁ガラス膜により、サーミスタ素子をプリント回路基板等に実装する際のハンダ接合時の熱を、素体接合電極層に伝達することを抑制することができる。従って、前記熱による素体接合電極層の溶融が抑制され、前記実装時のサーミスタ素子の抵抗特性の変化を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサーミスタ素子の第一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
【００１６】
サーミスタ素子１０は、図１に示すように、対向する一組の端面１１ａと、それぞれ対向する上下面１１ｂ及び図示しない側面とで構成された略直方体状をなすサーミスタ素体１１を備え、このサーミスタ素体１１の上下面１１ｂ及び側面の全面には、スクリーン印刷で形成された第１の絶縁ガラス膜１２が設けられ、サーミスタ素体１１の両端部、すなわちサーミスタ素体両端面１１ａ全面から第１の絶縁ガラス膜１２の端面及び外表面の一部にかけた部分には、外部電極をなす端子電極１３が設けられている。ここで、サーミスタ素体１１は、例えば、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）等の遷移金属元素の酸化物を複数種用いて構成され、これを焼成することにより形成されるものである。
【００１７】
端子電極１３は、サーミスタ素体１１の前記両端部に直接形成された素体接合電極層１４と、素体接合電極層１４を覆うように設けられた金属膜１６とを備えている。金属膜１６は、素体接合電極層１４を覆うように設けられるとともに素体接合電極層１４と接続するめっき下地膜１７と、このめっき下地膜１７の表面上に設けられた金属めっき膜１９とを備えている。ここで、素体接合電極層１４は、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｕ／Ｐｔ合金のいずれかからなり、本実施の形態においては、Ａｇにより形成されている。また、めっき下地膜１７は、素体接合電極層１４と同一の材料の金属ペーストへのディップにより形成され、金属めっき膜１９は、めっき下地膜１７の表面上に設けられＮｉとされた第１の金属めっき膜１９ａと、この第１の金属めっき膜１９ａの表面上に設けられＳｎ又はＳｎ／Ｐｂとされた第２の金属めっき膜１９ｂとを備え、これら第１，第２の金属めっき膜１９ａ，１９ｂは、めっき処理により形成されたものである。
ここで、素体接合電極層１４と金属膜１６との間には、第２の絶縁ガラス膜１５が設けられ、この第２の絶縁ガラス膜１５は、素体接合電極層１４表面に一部を除いて設けられ、第２の絶縁ガラス膜１５表面及びこの第２の絶縁ガラス膜１５に覆われていない素体接合電極層１４表面に、金属膜１６が設けられた構成となっている。
【００１８】
ここで、素体接合電極層１４の前記一部は、第１の絶縁ガラス膜１２外表面に配され、サーミスタ素体１１の端面１１ａからサーミスタ素体１１の長手方向内方側に最も離間した位置に配される端部１８である。すなわち、第２の絶縁ガラス膜１５は、素体接合電極層１４表面のうち端部１８を除いて設けられた構成となっている。また、第２の絶縁ガラス膜１５は、サーミスタ素体１１の端面１１ａ表面に配された素体接合電極層１４表面の全面に渡って設けられた構成となっている。そして、この第２の絶縁ガラス膜１５表面上，及び素体接合電極層１４の端部１８表面上に、金属膜１６が設けられた構成となっている。この構成により、素体接合電極層１４は、金属膜１６に端部１８を介して接続する構成となる。
【００１９】
以上のように構成されたサーミスタ素子１０の製造方法について説明する。
まず、サーミスタ素体１１の上下面１１ｂ及び側面に第１の絶縁ガラス膜１２をスクリーン印刷で形成し、その後、Ａｇペーストへのディップ及び焼成によりサーミスタ素体１１の前記両端部に素体接合電極層１４を形成する。
【００２０】
そして、この素体接合電極層１４の端部１８を除く表面に、ガラス膜を接着コーティングして第２の絶縁ガラス膜１５を形成する。次に、この第２の絶縁ガラス膜１５表面上，及び素体接合電極層１４の端部１８の表面上に、Ａｇペーストへのディップにより、めっき下地膜１７を形成する。さらに、Ｎｉめっき処理と、Ｓｎ（錫）又はＳｎ／Ｐｂめっき処理とをこの順に順次施し、めっき下地膜１７表面を覆うように第１，第２の金属めっき膜１９ａ，１９ｂを順次形成し金属めっき膜１９を形成することにより、めっき下地膜１７と金属めっき膜１９とを備えた金属膜１６が得られサーミスタ素子１０が形成される。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態によるサーミスタ素子及びその製造方法によれば、素体接合電極層１４表面のうち端部１８を除いて第２の絶縁ガラス膜１５を形成し、素体接合電極層１４の端部１８を露出させた状態としておき、その後、第２の絶縁ガラス膜１５表面上，及び露出した端部１８表面上に金属膜１６を形成することになる。これにより、素体接合電極層１４は、金属膜１６との接続を確保するとともに、第２の絶縁ガラス膜１５をその表面に備えることになる。従って、従来の機能を損なうことなく、金属膜１６形成時の素体接合電極層１４へのめっき液の浸透を抑制し、サーミスタ素体１１と素体接合電極層１４との剥離発生を抑制することができる。
【００２２】
また、素体接合電極層１４と金属膜１６との間には、第２の絶縁ガラス膜１５が形成されているため、サーミスタ素子１０をプリント回路基板等に実装する際の、ハンダ接合時の熱を素体接合電極層１４に伝達することを抑制し、前記熱によるサーミスタ素子１０の抵抗特性の変化を抑制することができる。さらに、第２の絶縁ガラス膜１５は、少なくともサーミスタ素体１１の両端面１１ａ上に配された素体接合電極層１４を被覆しているため、金属膜１６を形成する際に、素体接合電極層１４へのめっき液の浸透を確実に抑制し、前記剥離発生を確実に抑制することができる。
【００２３】
次に、本発明の第二実施形態について説明するが、前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
本第二実施形態によるサーミスタ素子２０は、図２に示すように、サーミスタ素体１１の両端部に設けられた端子電極２３と、サーミスタ素体１１の下面１１ｂ及び側面に設けられスクリーン印刷で形成された第１の絶縁ガラス膜１２と、サーミスタ素体１１の上面１１ｂに設けられスクリーン印刷で形成された第２の絶縁ガラス膜２２と、サーミスタ素体１１の両端部に設けられた第３の絶縁ガラス膜２４とを備えている。
端子電極２３は、サーミスタ素体１１の両端１１ａ部において、サーミスタ素体１１の上面１１ｂに設けられスクリーン印刷で形成された素体接合電極層２１と、サーミスタ素体１１の両端１１ａ部を覆うように設けられた金属膜２５とを備えている。金属膜２５は、サーミスタ素体１１の両端１１ａ部を覆うように設けられためっき下地膜２８と、さらに、このめっき下地膜２８表面に設けられた金属めっき膜２９とを備えている。この金属めっき膜２９は、めっき下地膜２８の表面上に設けられＮｉとされた第１の金属めっき膜２９ａと、この第１の金属めっき膜２９ａの表面上に設けられＳｎ又はＳｎ／Ｐｂとされた第２の金属めっき膜２９ｂとを備えている。
【００２４】
ここで、第２の絶縁ガラス膜２２は、サーミスタ素体１１の上面１１ｂと、素体接合電極層２１の一部２７を除いた表面とに設けられている。また、第３の絶縁ガラス膜２４は、サーミスタ素体１１の両端面１１ａの全面から第１，第２の絶縁ガラス膜１２，２２外表面の一部にかけて設けられている。この第３の絶縁ガラス膜２４のうち、第２の絶縁ガラス膜２２外表面に設けられた部分は、素体接合電極層２１の一部２７のサーミスタ素体１１の長手方向に対する配設位置より、外方（端面１１ａ側）に位置するように配されている。すなわち、第３の絶縁ガラス膜２４は、素体接合電極層２１の一部２７を被覆していない構成となっている。
【００２５】
また、めっき下地膜２８は、第３の絶縁ガラス膜２４表面の全面と、素体接合電極層２１の一部２７表面とを覆うように設けられ、さらに、めっき下地膜２８を覆うように金属めっき膜２９が設けられた構成となっている。この構成により、素体接合電極層２１は、金属膜２５に前記一部２７を介して接続した構成となる。
【００２６】
以上のように構成されたサーミスタ素子２０によれば、素体接合電極層２１が、サーミスタ素体２０の上面１１ｂに形成されているため、スクリーン印刷法を適用し、素体接合電極層２１を形成することができる。これにより、サーミスタ素子を高効率に製造することができるため、容易に量産化対応することができる。
【００２７】
なお、本発明の技術的範囲は前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。例えば、サーミスタ素体の内部に、サーミスタ層を介して隔てられ積層された複数の内部電極が設けられ、前記サーミスタ素体の両端側にそれぞれ前記内部電極と接続する端子電極が設けられたサーミスタ素子においても適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るサーミスタ素子及びその製造方法によれば、素体接合電極層は、金属膜との接続部を確保するとともに、絶縁ガラス膜をその表面に備えるので、従来の機能を損なうことなく、金属膜形成時の素体接合電極層へのめっき液の浸透を抑制することができる。従って、サーミスタ素体と素体接合電極層との剥離発生を抑制することができる。さらに、サーミスタ素子をプリント回路基板等に実装する際のハンダ接合時の熱を、素体接合電極層に伝達することを抑制することができるので、前記熱によるサーミスタ素子の抵抗特性の変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一実施形態において、サーミスタ素子を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第二実施形態において、サーミスタ素子を示す断面図である。
【図３】本発明に係る従来例において、サーミスタ素子を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０  サーミスタ素子
１１  サーミスタ素体
１１ａ  サーミスタ素体の両端面
１１ｂ  サーミスタ素体の上下面
１３，２３  端子電極
１４，２１  素体接合電極層
１５，２２  第２の絶縁ガラス膜（絶縁ガラス膜）
１６，２５  金属膜
１７，２８  めっき下地膜
１８  素体接合電極層の端部（素体接合電極層表面の一部）
１９，２９  金属めっき膜
２７  素体接合電極層表面の一部
【図１】
2004259952.tif 000003
【図２】
2004259952.tif 000004
【図３】
2004259952.tif 000005