(57)【要約】【課題】チップ形正特性サーミスタの対向電極間距離を均一とし、磁器内の電界分布の乱れを抑えるとともに、電極の短絡を防止できる電極構造を提供する。【解決手段】チタン酸バリウム系半導体からなるチップ形正特性サーミスタにおいて、  該チップ形正特性サーミスタの素子の電極が対向する２面にあり、該電極を３層で形成し、第１層としてオーミック接触するニッケル電極を対向端面の全面に形成し、該対向端面を除く側面にセラミックス系、ガラス系、または樹脂系の絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、第２層として上記ニッケル表面を被覆する銀電極を、第３層として上記銀表面を被覆するはんだ電極を形成したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン酸バリウム系半導体からなるチップ形正特性サーミスタにおいて、
該チップ形正特性サーミスタの素子の電極が対向する２面にあり、該電極を３層で形成し、第１層としてオーミック接触するオーミック性電極を対向端面の全面に形成し、該対向端面を除く側面と上記オーミック性電極の一部にセラミックス系、ガラス系、または樹脂系の絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、第２層として上記オーミック性電極表面を被覆する非オーミック性電極を、第３層として上記非オーミック性電極表面を被覆する外部電極を形成したことを特徴とするチップ形正特性サーミスタ。
【請求項２】
請求項１記載のオーミック性電極がニッケル、非オーミック性電極が銀、外部電極がはんだからなることを特徴とするチップ形正特性サーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板等に表面実装されるチップ形サーミスタに係り、チタン酸バリウムを主原料とする焼結体において、電極が敷設された両主面（対向端面）を有し、かつ、オーミック接触されてなるチップ形正特性サーミスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
正特性サーミスタは、チタン酸バリウム系半導体磁器からなり、常温では比抵抗が低く、キュリー温度を超えると急激に比抵抗が上昇するという、正の抵抗温度特性を有しており、従来からリード付型にて温度制御、過電流保護、温度検知用等の用途に幅広く用いられている。
近年、電子機器および電気製品等が小形化されるのに伴い、正特性サーミスタも小形化が進んでおり、さらに基板実装の簡便性等への要求から表面実装可能なチップ形も登場している。
これらのチップ形では、電極構造は生産性の点および基板回路接続の関係で、図５に示すような内部電極とはんだ電極とから構成され、基板実装して回路接続できるように、回り込み電極構造が施されている（特許文献１、２参照）。
しかし、このような構造では対向電極間距離が不均一であるため、磁器内の電界の乱れが発生して耐電圧が低下し、また、電極が近接しているため、短絡のおそれがあるという問題がある。
【特許文献１】特開平５−３０８００３号公報
【特許文献２】特開平１１―３０７３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、チップ形正特性サーミスタを基板に搭載する際、両主面と基板回路とがコンタクトをとった時、電極による磁器内の電界分布の乱れが発生せず、かつ、電極の短絡をも有効に防止できる電極構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、磁器内の電界分布の乱れを防止するために、鋭意検討した結果、見出されたものである。
すなわち、チタン酸バリウム系半導体からなるチップ形正特性サーミスタにおいて、
該チップ形正特性サーミスタの素子の電極が対向する２面にあり、該電極を３層で形成し、第１層としてオーミック接触するオーミック性電極を対向端面の全面に形成し、該対向端面を除く側面と上記オーミック性電極の一部にセラミックス系、ガラス系、または樹脂系の絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、第２層として上記オーミック性電極表面を被覆する非オーミック性電極を、第３層として上記非オーミック性電極表面を被覆する外部電極を形成したことを特徴とするチップ形正特性サーミスタである。
ここで、上記のオーミック性電極がニッケル、非オーミック性電極が銀、外部電極がはんだからなることを特徴とする。
【０００５】
また、上記絶縁層は、アルミナ等の絶縁性セラミックス、酸化ケイ素等を主成分とするガラス、エポキシ、ポリイミド、シリコン樹脂等の合成樹脂、または、これらの複合材料等で、適宜構成することができる。
【発明の効果】
【０００６】
電極が形成された両主面（対向端面）を有する正特性サーミスタ素子において、該電極が両主面にのみ形成され、かつ、オーミック接触されており、磁器としては両主面が平行であるから対向電極間距離が一定となり、電流が均一に流れ、電界の乱れをなくすことができ、耐電圧が向上する（図１、３）。
また、オーミック接触するニッケル電極がまず形成され、電極間の側面部に絶縁層が形成された後、回り込み部の非オーミック性の銀電極が形成されるため、側面部で電極と素子が直接、接触することはなく、電界は対向電極間にのみかかり、完全に一方向にのみ印加される。
上記の銀電極表面にはんだ電極が被覆されるが、はんだ電極間にも絶縁層が設けられているので、電極の短絡を防止できるとともに、耐電圧が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０００８】
［実施例］
主成分となる炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、酸化鉛、酸化チタン、半導体化剤である酸化プラセオジム、添加剤である炭酸マンガン、酸化ケイ素を所定量配合・混合し、仮焼、粉砕し、造粒した後、２８．５ｍｍ×１８．０ｍｍ×２．３ｍｍ厚さで成形、焼成した後、表面研磨を行い、厚さ１．６ｍｍに加工した後、ニッケルメッキを施し、素子全面にメッキ加工された状態の磁器を得た。
得られた磁器を０．８ｍｍ×０．８ｍｍ×１．６ｍｍ厚さにダイシング切断することで同時に複数の素子を得た。
【０００９】
図１は本発明の実施例によるチップ形正特性サーミスタを示す断面図であり、図２は図１の正特性サーミスタ素子のニッケル電極形成後の斜視図である。ニッケルによるオーミック性電極１Ａ、２Ａは各々両主面である1、２のみに形成した。
【００１０】
次に、電極間の短絡発生防止のための絶縁層３Ａを両主面（対向端面）以外の側面３の全面とオーミック性電極１Ａ、２Ａの側面に形成した。
ここで、絶縁層の材料としてはエポキシ樹脂を用いた。
【００１１】
次に、上記のニッケルによるオーミック性電極１Ａ、２Ａを被覆し、両主面（対向端面）１、２から側面３にまで伸延するように、銀ペーストを塗布し、焼き付けて銀電極１Ｂ、２Ｂを形成した。
【００１２】
次に、両主面１、２および側面３を被覆している銀電極１Ｂ、２Ｂを被う形で回路接続のためのはんだ電極１Ｃ、２Ｃを形成し、本発明のチップ形正特性サーミスタを得た。このサーミスタに電圧を印加し、耐電圧を測定した結果を表１に示す（試料数ｎ＝１０）。
【００１３】
（比較例）
図４に示すように、ニッケルによるオーミック性電極１Ａ、２Ａを各々、両主面１、２から側面に伸延するように形成し、これを被覆するように銀電極１Ｂ、２Ｂ、次いではんだ電極１Ｃ、２Ｃを形成した後、これらの電極間に実施例の絶縁層と同じ樹脂を用いて絶縁層を形成し、実施例と同仕様のチップ形正特性サーミスタを作製し、実施例と同様にして耐電圧を測定した。その結果を表１に示す。
【００１４】
（従来例）
比較例と同様に電極形成し、絶縁層は形成せず（図５）、チップ形正特性サーミスタを作製し、耐電圧を測定した。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１より明らかなように、本発明の実施例によるチップ形正特性サーミスタは比較例、従来例に対して耐電圧が著しく高くなっている。
これは、図３より明らかなように、実施例では、電極間距離を均一に保つことができ、側面の電極部分がセラミックス部分と絶縁されており、電極間距離が長くなったためである。
実施例では、オーミック電極が両主面（電極端面）にのみ形成され、かつ、絶縁層で側面を被った後、オーミック電極の上から回路接続のための銀電極を被覆し、回り込み部のはんだ電極が絶縁層の上から塗布される電極構造であって、オーミック電極間が平行で、電極間距離が一定であるため、電流が均一に流れ、磁器内の電界分布の乱れをなくすことができ（図３）、耐電圧を向上させることができる。さらに電極間に絶縁層を設けていることにより、電極の短絡防止、耐電圧向上に効果がある。
一方、比較例（図４）では、オーミック電極が両主面（対向端面）から側面に伸延するように形成され、かつ、オーミック電極の上から回路接続のための銀電極、はんだ電極を被覆している構造であり、電極間に対向しない部分があるため、電流の流れが不均一となり、磁器内の電界分布に乱れが生じ（図６）、耐電圧が低下する。
また、従来例（図５）では、電極間に絶縁層がないため、比較例より耐電圧が若干低い値となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例による、チップ形正特性サーミスタ素子の断面図である。
【図２】図１の正特性サーミスタ素子において、オーミック接触をするためのニッケル電極を形成した図である。
【図３】図１の正特性サーミスタにおける電流の流れ図である。
【図４】比較例による、チップ形正特性サーミスタ素子の断面図である。
【図５】従来例によるチップ形正特性サーミスタ素子の断面図である。
【図６】図４の正特性サーミスタ素子における電流の流れ図である。
【符号の説明】
【００１８】
１、２  正特性サーミスタ素子の両主面
１Ａ、２Ａ  ニッケル電極（オーミック性）
１Ｂ、２Ｂ  銀電極(非オーミック性)
１Ｃ、２Ｃ  はんだ電極
３  正特性サーミスタ素子の側面
３Ａ  絶縁層
【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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