(57)【要約】【課題】  積層型正特性サーミスタの耐電圧性能を向上させる。【解決手段】  積層体２の内部に形成される第１組の内部電極４および５の互いに重なり合う部分の中央部にもたらされるホットスポット１４と、第２組の内部電極６および７の互いに重なり合う部分の中央部にもたらされるホットスポット１５とを、主面方向および積層方向の双方に関して、積層体２の中央部からずれた位置に位置させるとともに、これらスポット１４および１５を互いに異なる位置に位置させる。【選択図】  図１
2005340589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の抵抗温度係数を有し、かつ積層された複数のサーミスタ層、および前記サーミスタ層間の所定の複数の界面に沿ってそれぞれ形成される複数の内部電極を含む、積層体と、
前記積層体の外表面上の互いに異なる位置に形成される、第１および第２の外部電極と
を備え、
複数の前記内部電極のすべてが、前記積層体の外表面にまで引き出され、かつ、前記第１および第２の外部電極のいずれかに電気的に接続され、
複数の前記内部電極を、前記第１の外部電極に電気的に接続される第１の内部電極と前記第２の外部電極に電気的に接続される第２の内部電極とに分類したとき、各々の一部が前記サーミスタ層を挟んで互いに重なり合った状態で、複数組の前記第１および第２の内部電極が、前記積層体の内部に配置されていて、
互いに重なり合う複数組の前記第１および第２の内部電極のうち、少なくとも１組の前記第１および第２の内部電極については、前記サーミスタ層の主面方向での中央部からずれた位置に、互いに重なり合う部分の中央部を位置させている、
積層型正特性サーミスタ。
【請求項２】
互いに重なり合う複数組の前記第１および第２の内部電極は、互いに重なり合う部分の中央部を互いに異なる位置に位置させている第１組および第２組の前記第１および第２の内部電極を備える、請求項１に記載の積層型正特性サーミスタ。
【請求項３】
前記第１組の第１および第２の内部電極の互いに重なり合う部分の中央部ならびに前記第２組の第１および第２の内部電極の互いに重なり合う部分の中央部は、ともに、前記サーミスタ層の主面方向での中央部からずれた位置に位置している、請求項２に記載の積層型正特性サーミスタ。
【請求項４】
前記第１および第２の外部電極は、前記積層体の相対向する第１および第２の端面上に形成され、前記第１の内部電極は、前記積層体の前記第１の端面から前記第２の端面に向かって延びるように形成され、前記第２の内部電極は、前記積層体の前記第２の端面から前記第１の端面に向かって延びるように形成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の積層型正特性サーミスタ。
【請求項５】
互いに重なり合う前記第１および第２の内部電極の、互いに重なり合う部分の中央部の位置は、前記第１および第２の内部電極の、前記第１および第２の端面間を結ぶ方向での寸法を調整した結果として与えられたものである、請求項４に記載の積層型正特性サーミスタ。
【請求項６】
互いに重なり合う前記第１および第２の内部電極の、互いに重なり合う部分の中央部の位置は、前記第１および第２の内部電極の、前記第１および第２の端面間を結ぶ方向とは直交する方向での寸法を調整した結果として与えられたものである、請求項４に記載の積層型正特性サーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層型正特性サーミスタに関するもので、特に、積層型正特性サーミスタの耐電圧性能の向上を図るための改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型正特性サーミスタは、一般的に、次のような構造を有している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、積層型正特性サーミスタは、正の抵抗温度係数を有する、積層された複数のサーミスタ層をもって構成される直方体状の積層体と、この積層体の外表面上であって互いに対向する第１および第２の端面上にそれぞれ形成される第１および第２の外部電極とを備えている。
【０００４】
また、積層体の内部であって複数のサーミスタ層間の所定の界面に沿って、各々複数の第１および第２の内部電極が形成される。第１および第２の内部電極は、それぞれ、第１および第２の外部電極に電気的に接続され、かつ、各々の一部が互いに重なり合った状態で積層方向に交互に配置されている。
【特許文献１】特開平５−４７５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
正特性サーミスタにとって必要な性能として、耐電圧性能がある。耐電圧性能を、上述したような構造を有する積層型正特性サーミスタについて評価すると、積層体の中央部において、破壊が生じることがある。そして、このような破壊が生じやすいのは、より具体的には、積層方向に関しては、第１および第２の内部電極の配置部分における、積層方向での中央部であり、サーミスタ層の主面方向に関しては、第１および第２の内部電極が重なり合った部分における、主面方向での中央部である。
【０００６】
この破壊は、サーミスタ層を構成する半導体セラミックの熱溶解によって引き起こされるものである。より詳細には、耐電圧性能を評価するため、積層型正特性サーミスタに電圧を印加したとき、正特性を有する半導体セラミック自体が自己発熱し、積層体が発熱する。この発熱によってもたらされる熱がこもる積層体の中央部がホットスポットとなり、その結果、これが熱暴走を引き起こしてサーミスタ層を構成する半導体セラミックを熱溶解させることから、上述のような積層体の中央部での破壊に至るものと考えられる。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、上述のような耐電圧性能の向上を図り得る積層型正特性サーミスタの構造を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る積層型正特性サーミスタは、正の抵抗温度係数を有し、かつ積層された複数のサーミスタ層、およびサーミスタ層間の所定の複数の界面に沿ってそれぞれ形成される複数の内部電極を含む、積層体と、積層体の外表面上の互いに異なる位置に形成される、第１および第２の外部電極とを備えている。
【０００９】
また、複数の内部電極のすべてが、積層体の外表面にまで引き出され、かつ、第１および第２の外部電極のいずれかに電気的に接続されている。ここで、複数の内部電極を、第１の外部電極に電気的に接続される第１の内部電極と第２の外部電極に電気的に接続される第２の内部電極とに分類したとき、各々の一部がサーミスタ層を挟んで互いに重なり合った状態で、複数組の第１および第２の内部電極が、積層体の内部に配置されている。
【００１０】
そして、この発明では、前述した技術的課題を解決するため、互いに重なり合う複数組の第１および第２の内部電極のうち、少なくとも１組の第１および第２の内部電極については、サーミスタ層の主面方向での中央部からずれた位置に、互いに重なり合う部分の中央部を位置させていることを特徴としている。
【００１１】
この発明に係る積層型正特性サーミスタにおいて、互いに重なり合う複数組の第１および第２の内部電極は、互いに重なり合う部分の中央部を互いに異なる位置に位置させている第１組および第２組の第１および第２の内部電極を備えていることが好ましい。
【００１２】
上述の場合、第１組の第１および第２の内部電極の互いに重なり合う部分の中央部ならびに第２組の第１および第２の内部電極の互いに重なり合う部分の中央部は、ともに、サーミスタ層の主面方向での中央部からずれた位置に位置していることが好ましい。
【００１３】
また、この発明に係る積層型正特性サーミスタにおいて、特定的な実施態様では、第１および第２の外部電極は、積層体の相対向する第１および第２の端面上に形成され、第１の内部電極は、積層体の第１の端面から第２の端面に向かって延びるように形成され、第２の内部電極は、積層体の第２の端面から第１の端面に向かって延びるように形成される。
【００１４】
上述のような実施態様において、互いに重なり合う第１および第２の内部電極の、互いに重なり合う部分の中央部の位置は、第１および第２の内部電極の、第１および第２の端面間を結ぶ方向での寸法を調整した結果として与えられたものであっても、あるいは、第１および第２の内部電極の、第１および第２の端面間を結ぶ方向とは直交する方向での寸法を調整した結果として与えられたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、互いに重なり合う複数組の第１および第２の内部電極のうち、少なくとも１組の第１および第２の内部電極については、サーミスタ層の主面方向での中央部からずれた位置に、互いに重なり合う部分の中央部を位置させているので、このような第１および第２の内部電極が与えるホットスポットは、積層体の中央部からずれて位置される。そのため、ここでの熱は、こもりにくく放散されやすくなる。したがって、熱暴走による破壊が生じにくくなり、積層型正特性サーミスタの耐電圧性能を向上させることができる。
【００１６】
また、この発明によれば、複数の内部電極のすべてが積層体の外表面にまで引き出され、かつ、外部電極に電気的に接続されているので、内部電極から外部電極へと熱が伝わりやすく、また、外部電極を通して外部へ熱が放散されやすい。このことも、上述した耐電圧性能の向上に寄与する。
【００１７】
この発明において、互いに重なり合う複数の第１および第２の内部電極が、互いに重なり合う部分の中央部を互いに異なる位置に位置させている第１組および第２組の第１および第２の内部電極を備えていると、ホットスポットを２箇所に分布させることができる。そのため、特定の部分での発熱が緩和され、熱暴走による破壊がより生じにくくなり、積層型正特性サーミスタの耐電圧性能をより向上させることができる。
【００１８】
上述の場合において、第１組の第１および第２の内部電極の互いに重なり合う部分の中央部ならびに第２組の第１および第２の内部電極の互いに重なり合う部分の中央部が、ともに、サーミスタ層の主面方向での中央部からずれた位置に位置していると、第１組および第２組の双方について、第１および第２の内部電極が与えるホットスポットを、積層体の中央部からずれて位置させることができる。したがって、熱が、よりこもりにくくなり、放散されやすくなって、積層型正特性サーミスタの耐電圧性能を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、この発明の第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１を断面で示す正面図である。図２は、図１に示した積層型正特性サーミスタ１を断面で示す平面図である。図２（ａ）〜（ｄ）において、積層型正特性サーミスタ１は、互いに異なる断面をもって示されている。
【００２０】
積層型正特性サーミスタ１は、素子本体としての直方体状の積層体２を備えている。積層体２は、正の抵抗温度係数を有する、たとえばＢａＴｉＯ3 系の半導体セラミックからなる複数のサーミスタ層３を積層した構造を有している。また、積層体２は、通常、バレル研磨等によって、その角部分および稜線部分において丸くされている。
【００２１】
積層体２の内部であって複数のサーミスタ層３間の所定の複数の界面に沿って複数の内部電極４〜７が形成されている。内部電極４〜７は、たとえばニッケルを導電成分として含んでいる。
【００２２】
積層体２の外表面上であって、相対向する第１および第２の端面８および９上には、第１および第２の外部電極１０および１１がそれぞれ形成されている。前述した複数の内部電極４〜７のすべては、積層体２の外表面にまで引き出され、かつ、第１および第２の外部電極１０および１１のいずれかに電気的に接続される。
【００２３】
複数の内部電極４〜７は、第１の外部電極１０に電気的に接続される第１の内部電極４および６と第２の外部電極１１に電気的に接続される第２の内部電極５および７とに分類される。
【００２４】
また、複数の内部電極４〜７は、第１組の第１および第２の内部電極４および５と第２組の第１および第２の内部電極６および７とに分類することができる。第１組の第１および第２の内部電極４および５ならびに第２組の第１および第２の内部電極６および７は、ともに、各々の一部がサーミスタ層３を挟んで互いに重なり合った状態で、積層体２の内部に配置されている。
【００２５】
第１組の第１の内部電極４の平面形状が図２（ａ）に、第１組の第２の内部電極５の平面形状が図２（ｂ）に、第２組の第１の内部電極６の平面形状が図２（ｃ）に、第２組の第２の内部電極７の平面形状が図２（ｄ）にそれぞれよく示されている。
【００２６】
第１の内部電極４および６は、積層体２の第１の端面から第２の端面９に向かって延びるように形成され、他方、第２の内部電極５および７は、積層体２の第２の端面９から第１の端面８に向かって延びるように形成されている。
【００２７】
そして、図２によく示されているように、内部電極４〜７の各々の、第１および第２の端面８および９間を結ぶ方向での寸法を長手方向寸法と呼ぶとき、第１組の第１および第２の内部電極４および５の、互いに重なり合う部分の中央部１２の位置は、第１および第２の内部電極４および５の長手方向寸法を調整した結果として与えられる。より具体的には、互いに重なり合う部分の中央部１２の位置は、第１の内部電極４の長手方向寸法に比べて、第２の内部電極５の長手方向寸法を短くすることによって、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置されている。
【００２８】
同様に、第２組の第１および第２の内部電極６および７の、互いに重なり合う部分の中央部１３の位置についても、第１および第２の内部電極６および７の長手方向寸法を調整した結果として与えられる。より具体的には、互いに重なり合う部分の中央部１３の位置は、第２の内部電極７の長手方向寸法に比べて、第１の内部電極６の長手方向寸法を短くすることにより、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置されている。
【００２９】
このようにして、図２によく示されているように、第１組の第１および第２の内部電極４および５の互いに重なり合う部分の中央部１２ならびに第２組の第１および第２の内部電極６および７の互いに重なり合う部分の中央部１３は、ともに、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置し、また、これら中央部１２および１３は互いに異なる位置に位置している。
【００３０】
その結果、図１に示すように、第１組の第１および第２の内部電極４および５によって与えられるホットスポット１４と、第２組の第１および第２の内部電極６および７によって与えられるホットスポット１５とは、積層体２の中央部からずれた位置であって、しかも主面方向および積層方向の双方に関して互いに異なる位置に分布するようになり、これらのことから、熱暴走による破壊が生じにくくなり、積層型正特性サーミスタ１の耐電圧性能を高めることができる。
【００３１】
前述した第１および第２の外部電極１０および１１は、それぞれ、内部電極４〜７の関連のものに対してオーミック接触を図ることが可能な下地層としてのオーミック電極層１６およびその上に形成される半田等からなるめっき層１７から構成される。オーミック電極層１６は、たとえば、スパッタリングによって形成され、積層体２の端面８および９上に形成されるＣｒ層、その上に形成されるＮｉ−Ｃｕ層およびその上に形成されるＡｇ層から構成される。めっき層１７は、上述した半田めっきのほか、Ｎｉめっき、Ｓｎめっき等によって形成されてもよく、通常、電気めっきを用いて形成される。
【００３２】
また、積層体２の外表面上であって、外部電極１０および１１によって覆われない領域には、ガラスコート１８が施されてもよい。積層体２を得るための焼成工程が還元性雰囲気中で行なわれるとき、焼成後において、再酸化のための熱処理が行なわれることになるが、この再酸化のための工程において、ガラスコート１８を形成するための熱処理を同時に行なうようにしてもよい。
【００３３】
図３および図４は、この発明の第２の実施形態による積層型正特性サーミスタ２１を説明するためのもので、それぞれ、図１および図２に対応する図である。第２の実施形態による積層型正特性サーミスタ２１は、前述の第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１と共通する多くの要素を備えているので、図３および図４において、図１および図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１では、図１ならびに図２（ｂ）および（ｃ）からわかるように、第１組の第２の内部電極５と第２組の第１の内部電極６とは、互いに重なり合わないように形成されている。これに対して、第２の実施形態による積層型正特性サーミスタ２１では、図３ならびに図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１組の第２の内部電極５と第２組の第１の内部電極６とは、各々の一部において互いに重なり合うように、長手方向寸法がより長くされている。その結果、図３において図示するように、これら第２の内部電極５と第１の内部電極６との間でわずかなホットスポット２２が形成されることになる。
【００３５】
また、図４に示すように、第１組の第１および第２の内部電極４および５の互いに重なり合う部分の中央部１２と第２組の第１および第２の内部電極６および７の互いに重なり合う部分に中央部１３とは、第１の実施形態の場合に比べて、互いにより近づけられ、そのため、図３に示すように、第１組の第１および第２の内部電極４および５によって与えられるホットスポット１４と第２組の第１および第２の内部電極６および７によって与えられるホットスポット１５とは、第１の実施形態の場合に比べて、互いにより近づけられる。
【００３６】
以上のようなことから、第２の実施形態による積層型正特性サーミスタ２１によれば、第１の実施形態の場合に比べて、熱が積層体２の内部にこもることを抑制する効果は小さくなる。他方、第２の実施形態による積層型正特性サーミスタ２１によれば、第１の内部電極４および６と第２の内部電極５および７とのそれぞれの対向面積をより広くすることができるので、第１の実施形態の場合に比べて、積層型正特性サーミスタ２１をより低抵抗化することができる。
【００３７】
図５は、この発明の第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１を、図１に表示した線Ａ−Ａに沿う断面をもって示す側面図である。図６は、図５に示した積層型正特性サーミスタ３１を断面で示す平面図である。図６（ａ）〜（ｃ）において、積層型正特性サーミスタ３１は、互いに異なる断面をもって示されている。
【００３８】
第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１についても、前述した第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１の場合と同様、積層された複数のサーミスタ層をもって構成される積層体２を備え、また、積層体２の第１および第２の端面８および９上には、それぞれ、第１および第２の外部電極１０および１１が形成され、また、積層体２の外表面上であって、外部電極１０および１１によって覆われない領域には、ガラスコート１８が施されている。
【００３９】
このように、第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１についても、第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１と共通する多くの要素を備えている。したがって、図５および図６において、図１および図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
積層体２の内部であって複数のサーミスタ層３間の所定の複数の界面に沿って複数の内部電極３２〜３４が形成されている。これら内部電極３２〜３４のすべては、図６によく示されているように、積層体２の外表面にまで引き出され、かつ、第１および第２の外部電極１０および１１のいずれかに電気的に接続される。
【００４１】
複数の内部電極３２〜３４は、第１の外部電極１０に電気的に接続される第１の内部電極３２と第２の外部電極１１に電気的に接続される第２の内部電極３３および３４とに分類される。そして、これら内部電極３２〜３４は、図５に示すように、互いの間にサーミスタ層３を挟んだ状態で、第１の内部電極３２、第２の内部電極３３、第１の内部電極３２、第２の内部電極３４の順序で繰り返されるように積層体２の内部に配置されている。
【００４２】
この実施形態では、第１の内部電極３２と第２の内部電極３３とによって第１組が構成され、第１の内部電極３２と第２の内部電極３４とによって第２組が構成される。
【００４３】
内部電極３２〜３４の各々の、第１および第２の端面８および９間を結ぶ方向とは直交する方向での寸法を幅方向寸法と呼ぶとき、第１組の第１および第２の内部電極３２および３３の、互いに重なり合う部分の中央部３５の位置は、図６によく示されているように、第１および第２の内部電極３２および３３の幅方向寸法を調整した結果として与えられたものである。より具体的には、互いに重なり合う部分の中央部３５の位置は、第１の内部電極３２の幅方向寸法に比べて、第２の内部電極３３の幅方向寸法を短くすることによって、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置されている。
【００４４】
同様に、第２組の第１および第２の内部電極３２および３４の、互いに重なり合う部分の中央部３６の位置についても、図６によく示されているように、第１および第２の内部電極３２および３４の幅方向寸法を調整した結果として与えられたものである。より具体的には、互いに重なり合う部分の中央部３６の位置は、第１の内部電極３２の幅方向寸法に比べて、第２の内部電極３４の幅方向寸法を短くすることによって、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置されている。
【００４５】
このようにして、図６に示すように、第１組の第１および第２の内部電極３２および３３の互いに重なり合う部分の中央部３５ならびに第２組の第１および第２の内部電極３２および３４の互いに重なり合う部分の中央部３６は、ともに、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置し、また、これら中央部３５および３６は互いに異なる位置に位置している。
【００４６】
その結果、図５に示すように、第１組の第１および第２の内部電極３２および３３によって与えられるホットスポット３７と、第２組の第１および第２の内部電極３２および３４によって与えられるホットスポット３８とは、積層体２の中央部からずれた位置であって、しかも互いに異なる位置に分布するようになり、このことから、熱暴走による破壊が生じにくくなり、積層型正特性サーミスタ３１の耐電圧性能を高めることができる。
【００４７】
図７および図８は、この発明の第４の実施形態による積層型正特性サーミスタ４１を示す、それぞれ、図５および図６に対応する図である。第４の実施形態による積層型正特性サーミスタ４１は、上述した第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１と共通する多くの要素を備えているので、図７および図８において、図５および図６に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
前述した第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１では、第２の内部電極３３および３４は、図５によく示されているように、積層体３２の積層方向に関して、互いに重なり合わないように各々の幅方向寸法が設定されている。これに対して、第４の実施形態による積層型正特性サーミスタ４１では、第２の内部電極３３および３４の各々の幅方向寸法がより広くされ、図７によく示されているように、第２の内部電極３３および３４が、積層体２の積層方向に関して、一部において互いに重なり合うように配置されている。
【００４９】
その結果、第１組の内部電極３２および３３の互いに重なり合う部分の中央部３５の位置と第２組の内部電極３２および３４の互いに重なり合う部分の中央部３６の位置とは、互いにより近づき、したがって、第１組の内部電極３２および３３によって与えられるホットスポット３７と第２組の内部電極３２および３４によって与えられるホットスポット３８とは、互いにより近づく。
【００５０】
そのため、第４の実施形態による積層型正特性サーミスタ４１によれば、第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１に比べて、熱がこもることを抑制する効果は小さくなる。しかしながら、第１の内部電極３２と第２の内部電極３３および３４の各々との対向面積がより広くなるので、積層型正特性サーミスタ４１の抵抗値をより低くすることができる。
【００５１】
図９は、この発明の第５の実施形態による積層型正特性サーミスタ５１を、図１に表示した線Ａ−Ａに沿う断面をもって示す側面図である。図１０は、図９に示した積層型正特性サーミスタ５１を断面で示す平面図である。図１０（ａ）〜（ｄ）において、積層型正特性サーミスタ５１は、互いに異なる断面をもって示されている。
【００５２】
第５の実施形態による積層型正特性サーミスタ５１についても、第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１と同様、積層された複数のサーミスタ層３をもって構成される積層体２を備え、積層体２の第１および第２の端面８および９上には、それぞれ、第１および第２の外部電極１０および１１が形成され、また、積層体２の外表面上であって、外部電極１０および１１によって覆われない領域には、ガラスコート１８が施されている。
【００５３】
このように、第５の実施形態による積層型正特性サーミスタ５１についても、第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１と共通する多くの要素を備えている。したがって、図９および図１０において、図１および図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５４】
積層体２の内部であって複数のサーミスタ層３間の所定の複数の界面に沿って複数の内部電極５２〜５５が形成されている。これら複数の内部電極５２〜５５のすべては、図１０に示されるように、積層体２の外表面にまで引き出され、かつ、第１および第２の外部電極１０および１１のいずれかに電気的に接続される。
【００５５】
複数の内部電極５２〜５５は、第１の外部電極１０に電気的に接続される第１の内部電極５２および５４と第２の外部電極１１に電気的に接続される第２の内部電極５３および５５とに分類される。
【００５６】
また、複数の内部電極５２〜５５は、第１組の第１および第２の内部電極５２および５３と第２組の第１および第２の内部電極５４および５５とに分類することができる。第１組の第１および第２の内部電極５２および５３ならびに第２組の第１および第２の内部電極５４および５５は、ともに、各々の一部がサーミスタ層３を挟んで互いに重なり合った状態で、積層体２の内部に配置されている。
【００５７】
図１０に示されるように、第１組の第１および第２の内部電極５２および５３の、互いに重なり合う部分の中央部５６の位置は、第１および第２の内部電極５２および５３の幅方向寸法を調整した結果として与えられたものである。より具体的には、互いに重なり合う部分の中央部５６の位置は、これら第１および第２の内部電極５２および５３の幅方向寸法を短くすることによって、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置されている。
【００５８】
同様に、第２組の第１および第２の内部電極５４および５５の、互いに重なり合う部分の中央部５７の位置についても、第１および第２の内部電極５４および５５の幅方向寸法を調整した結果として与えられたものである。より具体的には、互いに重なり合う部分の中央部５７の位置は、これら第１および第２の内部電極５４および５５の幅方向寸法を短くすることにより、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置されている。
【００５９】
このようにして、図１０によく示されているように、第１組の第１および第２の内部電極５２および５３の互いに重なり合う部分の中央部５６ならびに第２組の第１および第２の内部電極５４および５５の互いに重なり合う部分の中央部５７は、ともに、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置し、また、これら中央部５６および５７は互いに異なる位置に位置している。
【００６０】
その結果、図９に示すように、第１組の内部電極５２および５３によって与えられるホットスポット５８と第２組の内部電極５４および５５によって与えられるホットスポット５９とは、積層体２の中央部からずれた位置であって、しかも互いに異なる位置に分布することになり、このことから、熱暴走による破壊が生じにくくなり、積層型正特性サーミスタ５１の耐電圧性能を高めることができる。
【００６１】
図１１は、この発明の第６の実施形態による積層型正特性サーミスタ６１を断面で示す正面図である。図１２は、図１１に示した積層型正特性サーミスタ６１を断面で示す平面図である。図１２（ａ）〜（ｆ）において、積層型正特性サーミスタ６１は、互いに異なる断面をもって示されている。
【００６２】
第６の実施形態による積層型正特性サーミスタ６１についても、前述した第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１の場合と同様、積層された複数のサーミスタ層３をもって構成される積層体２を備え、積層体２の第１および第２の端面８および９上には、それぞれ、第１および第２の外部電極１０および１１が形成され、また、積層体２の外表面上であって、外部電極１０および１１によって覆われない領域には、ガラスコート１８が施されている。
【００６３】
このように、第６の実施形態による積層型正特性サーミスタ６１についても、第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１と共通する多くの要素を備えている。したがって、図１１および図１２において、図１および図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６４】
積層体２の内部であって複数のサーミスタ層３間の所定の複数の界面に沿って複数の内部電極６２〜６７が形成されている。これら複数の内部電極６２〜６７のすべては、積層体２の外表面にまで引き出され、かつ、第１および第２の外部電極１０および１１のいずれかに電気的に接続される。
【００６５】
複数の内部電極６２〜６７は、第１の外部電極１０に電気的に接続される第１の内部電極６２、６５および６６と第２の外部電極１１に電気的に接続される第２の内部電極６３、６４および６７とに分類される。
【００６６】
また、内部電極６２〜６４については、積層体２の積層方向に関して、第１の内部電極６２、第２の内部電極６３、第１の内部電極６２、第２の内部電極６４の順序で繰り返されるように配置されている。他方、内部電極６５〜６７については、第１の内部電極６５、第２の内部電極６７、第１の内部電極６６、第２の内部電極６７の順序で繰り返されるように配置されている。
【００６７】
この第６の実施形態は、前述した第１の実施形態の特徴と第３の実施形態の特徴とを組み合わせた特徴を有しているものと位置付けすることができる。
【００６８】
複数の第１の内部電極６２〜６７のうち、第１の内部電極６２と第２の内部電極６３とによって第１組が構成され、第１の内部電極６２と第２の内部電極６４とによって第２組が構成され、第１の内部電極６５と第２の内部電極６７とによって第３組が構成され、第１の内部電極６６と第２の内部電極６７とによって第４組が構成される。
【００６９】
また、第２の内部電極６３および６４の各々は、これらと組をなす第１の内部電極６２に比べて、長手方向寸法および幅方向寸法が短くされる。また、第１の内部電極６５および６６の各々は、これらと組をなす第２の内部電極６７に比べて、長手方向寸法および幅方向寸法が短くされる。
【００７０】
その結果、第１組の内部電極６２および６３の互いに重なり合う部分の中央部６８、第２組の内部電極６２および６４の互いに重なり合う部分の中央部６９、第３組の内部電極６５および６７の互いに重なり合う部分の中央部７０、ならびに第４組の内部電極６６および６７の互いに重なり合う部分の中央部７１の各々の位置は、サーミスタ層３の主面方向での中央部からずれた位置に位置される。しかも、これら中央部６８〜７１は、互いに異なる位置に位置されている。
【００７１】
その結果、図１１に示すように、第１組の内部電極６２および６３によって与えられるホットスポット７２と、第２組の内部電極６２および６４によって与えられるホットスポット７３と、第３の内部電極６５および６７によって与えられるホットスポット７４と、第４の内部電極６６および６７によって与えられるホットスポット７５とは、積層体２の中央部からずれた位置であって、しかも互いに異なる位置に分布するようになる。
【００７２】
そして、ホットスポット７２および７３とホットスポット７４および７５とは、主面方向および積層方向の双方に関して互いに異なる位置に分布し、ホットスポット７２とホットスポット７３は、主面方向に関して互いに異なる位置に分布し、ホットスポット７４とホットスポット７５とは、主面方向に関して互いに異なる位置に分布する。
【００７３】
これらのことから、熱暴走による破壊が生じにくくなり、積層型正特性サーミスタ６１の耐電圧性能を高めることができる。
【００７４】
図１３は、この発明の第７の実施形態による積層型正特性サーミスタ８１を示す、図６に対応する図である。図１３において、図６に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７５】
第７の実施形態による積層型正特性サーミスタ８１は、次のような特徴を有している。
【００７６】
すなわち、第１の内部電極３２における、第１の外部電極１０との電気的接続を図るための接続端縁部８２、第２の内部電極３３における、第２の外部電極１１との電気的接続を図るための接続端縁部８３、および第２の内部電極３４における、第２の外部電極１１との電気的接続を図るための接続端縁部８４が、幅広に形成されている。これによって、第１の内部電極３２と第１の外部電極１０との接触面積、第２の内部電極３３および３４の各々と第２の外部電極１１との接触面積をより広くすることができ、電気的接続を安定化させ、抵抗値のばらつきを抑制することができる。
【００７７】
なお、第７の実施形態における上述のような特徴的構成は、第３の実施形態に限らず、第１、第２、第４ないし第６の実施形態においても同様に採用することができる。
【００７８】
次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００７９】
この実験例においては、
（１）図３および図４を参照して説明した第２の実施形態に基づき、実施例１に係る積層型正特性サーミスタ２１を作製し、
（２）図５および図６を参照して説明した第３の実施形態に基づき、実施例２に係る積層型正特性サーミスタ３１を作製し、
（３）互いに対向する第１および第２の内部電極が互いに同じ形状および寸法とされている特許文献１に記載のような積層型正特性サーミスタと同様の構成に従って、比較例に係る積層型正特性サーミスタを作製した。
【００８０】
まず、ＢａＣＯ3 、ＴｉＯ2 およびＳｍ2 Ｏ3 の各粉末を用意し、（Ｂａ0.9998Ｓｍ0.0002）ＴｉＯ3 となるように、これら原料粉末を調合した。
【００８１】
次に、得られた混合粉末に、純水を加えて、ジルコニアボールとともに、１０時間混合粉砕し、乾燥後、９００℃の温度で２時間仮焼した。
【００８２】
次に、この仮焼粉末に、有機バインダ、分散剤および水を加えて、ジルコニアボールとともに、数時間混合し、得られたスラリーから、厚さ１０μｍのグリーンシートを成形した。
【００８３】
次に、グリーンシート上に、スクリーン印刷法によって、ニッケルを導電成分とする導電性ペーストを付与し、乾燥させることによって、内部電極となる導電性ペースト膜が形成されたグリーンシートを作製した。ここで、グリーンシート上に形成された導電性ペースト膜の寸法および配置に関して、次のように設定した。すなわち、後述するカット工程、焼成工程および研磨工程の後での寸法において、積層体２の平面寸法が２．０ｍｍ×１．２ｍｍであるのに対し、
（１）実施例１では、図４を参照しながら説明すると、内部電極４〜７の各々のサイドマージン（積層体２の端面８および９間を連結する側面との間の間隔）を０．１ｍｍとし、内部電極４および７のエンドマージン（積層体２の端面８および９の各々までの間隔）を０．１ｍｍとし、内部電極５および６のエンドマージンを０．９ｍｍとし、
（２）実施例２では、図６を参照しながら説明すると、内部電極３２のサイドマージンおよびエンドマージンをともに０．１ｍｍとし、内部電極３３および３４の各々の短い方のサイドマージンを０．０８ｍｍとし、同じく長い方のサイドマージンを０．６ｍｍとし、同じくエンドマージンを０．１ｍｍとし、
（３）比較例では、内部電極の各々のサイドマージンおよびエンドマージンをともに０．１ｍｍとした。
【００８４】
次に、上述のように導電性ペースト膜が形成された複数のグリーンシートを積層するとともに、その上下に、導電性ペースト膜を形成していない保護用のグリーンシートを積層し、次いで圧着した後、所定の寸法にカットすることによって、チップ状の生の積層体を得た。
【００８５】
次に、生の積層体を、大気中において３５０℃の温度で脱脂処理した後、Ｈ2 ／Ｎ2 ＝３％の還元性雰囲気中において１３００℃の温度で２時間焼成して、焼結後の積層体を得た。
【００８６】
次に、焼結後の積層体をＳｉおよびＡｌからなる研磨メディアとともにバレル研磨し、積層体の角部分および稜線部分を丸くするように処理した後、積層体に対して、再酸化のための熱処理を施した。
【００８７】
次に、外部電極を形成するため、積層体の両端面上に、スパッタリングによって、Ｃｒ層、その上にＮｉ−Ｃｕ層およびその上にＡｇ層を順次形成することによって、オーミック電極層を形成し、次いで、オーミック電極層上に、半田からなるめっき層を形成した。
【００８８】
このようにして、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×１．２ｍｍの寸法を有する積層体を備える、実施例１および２ならびに比較例の各々に係る積層型正特性サーミスタを得た。なお、これら実施例１および２ならびに比較例の各々に係る積層型正特性サーミスタは、内部電極の対向面積が互いに同じになるように、内部電極の積層数を調整することによって、ともに、室温において０．３Ωの抵抗値が得られるようにした。
【００８９】
次に、実施例１および２ならびに比較例の各々に係る積層型正特性サーミスタについて、各２０個の試料を用いて、耐電圧試験を実施した。耐電圧試験は、直流電源に直列に接続された端子に、各試料に係る積層型正特性サーミスタを挟み、２０Ｖから２Ｖ毎昇圧し、かつ各電圧において１分間印加した状態を保持する、ステップアップによる昇圧を適用することにより実施した。そして、試料となる積層型正特性サーミスタが破壊するまで昇圧し、破壊の直前の電圧を、耐電圧とした。
【００９０】
このようにして求められた耐電圧の平均値、最大値、最小値および標準偏差値が、表１に示されている。
【００９１】
【表１】
2005340589.tif 000003
【００９２】
表１からわかるように、実施例１および２によれば、比較例に比べて、耐電圧性能が著しく向上している。このことから、実施例１および２によれば、ホットスポットが２箇所に分布されることによって、比較例に比べて、積層体に熱がこもりにくく放散されやすくなっていることがわかる。
【００９３】
以上、この発明に係る積層型正特性サーミスタの説明を、図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。また、図１、図３、図５、図７、図９および図１１において図示された複数の内部電極は、その典型的なもののみを図示したにすぎず、内部電極の積層数の増減は、必要とする設計に応じて任意に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】この発明の第１の実施形態による積層型正特性サーミスタ１を断面で示す正面図である。
【図２】図１に示した積層型正特性サーミスタ１を断面で示す平面図であり、（ａ）は、第１の内部電極４が通る断面を示し、（ｂ）は、第２の内部電極５が通る断面を示し、（ｃ）は、第１の内部電極６が通る断面を示し、（ｄ）は、第２の内部電極７が通る断面を示している。
【図３】この発明の第２の実施形態による積層型正特性サーミスタ２１を断面で示す正面図である。
【図４】図３に示した積層型正特性サーミスタ２１を断面で示す平面図であり、（ａ）は、第１の内部電極４が通る断面を示し、（ｂ）は、第２の内部電極５が通る断面を示し、（ｃ）は、第１の内部電極６が通る断面を示し、（ｄ）は、第２の内部電極７が通る断面を示している。
【図５】この発明の第３の実施形態による積層型正特性サーミスタ３１を、図１に表示した線Ａ−Ａに沿う断面をもって示す側面図である。
【図６】図５に示した積層型正特性サーミスタ３１を断面で示す平面図であり、（ａ）は、第２の内部電極３３が通る断面を示し、（ｂ）は、第１の内部電極３２が通る断面を示し、（ｃ）は、第２の内部電極３４が通る断面を示している。
【図７】この発明の第４の実施形態による積層型正特性サーミスタ４１を、図１に表示した線Ａ−Ａに沿う断面をもって示す側面図である。
【図８】図７に示した積層型正特性サーミスタ４１を断面で示す平面図であり、（ａ）は、第２の内部電極３３が通る断面を示し、（ｂ）は、第１の内部電極３２が通る断面を示し、（ｃ）は、第２の内部電極３４が通る断面を示している。
【図９】この発明の第５の実施形態による積層型正特性サーミスタ５１を、図１に表示した線Ａ−Ａに沿う断面をもって示す側面図である。
【図１０】図９に示した積層型正特性サーミスタ５１を断面で示す平面図であり、（ａ）は、第１の内部電極５２が通る断面を示し、（ｂ）は、第２の内部電極５３が通る断面を示し、（ｃ）は、第１の内部電極５４が通る断面を示し、（ｄ）は、第２の内部電極５５が通る断面を示している。
【図１１】この発明の第６の実施形態による積層型正特性サーミスタ６１を断面で示す正面図である。
【図１２】図１１に示した積層型正特性サーミスタ６１を断面で示す平面図であり、（ａ）は、第２の内部電極６３が通る断面を示し、（ｂ）は、第１の内部電極６２が通る断面を示し、（ｃ）は、第２の内部電極６４が通る断面を示し、（ｄ）は、第１の内部電極６５が通る断面を示し、（ｅ）は、第２の内部電極６７が通る断面を示し、（ｆ）は、第１の内部電極６６が通る断面を示している。
【図１３】この発明の第７の実施形態による積層型正特性サーミスタ８１を説明するための図６に対応する図である。
【符号の説明】
【００９５】
１，２１，３１，５１，６１，８１  積層型正特性サーミスタ
２  積層体
３  サーミスタ層
４，６，３２，５２，５４，６２，６５，６６  第１の内部電極
５，７，３３，３４，５３，５５，６３，６４，６７  第２の内部電極
８  第１の端面
９  第２の端面
１０  第１の外部電極
１１  第２の外部電極
１２，１３，３５，３６，５６，５７，６８〜７１  重なり合う部分の中央部
１４，１５，２２，３７，３８，５８，５９，７２〜７５  ホットスポット
【図１】
2005340589.tif 000004
【図２】
2005340589.tif 000005
【図３】
2005340589.tif 000006
【図４】
2005340589.tif 000007
【図５】
2005340589.tif 000008
【図６】
2005340589.tif 000009
【図７】
2005340589.tif 000010
【図８】
2005340589.tif 000011
【図９】
2005340589.tif 000012
【図１０】
2005340589.tif 000013
【図１１】
2005340589.tif 000014
【図１２】
2005340589.tif 000015
【図１３】
2005340589.tif 000016