(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】チップ形正特性サーミスタ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層を対向端面に形成し、第２層として上記ニッケル層表面を被覆する銀層を、第３層として上記銀層表面を被覆するはんだ層を形成し、かつ、対向する電極間にセラミックス系、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、サーミスタ素子を被覆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】
チップ形正特性サーミスタ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層を対向端面に形成し、第２層として上記ニッケル層表面を被覆する銀層を、第３層として上記銀層表面を被覆するはんだ層を形成し、かつ、対向する電極間にセラミックス系、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、サーミスタ素子を被覆した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、チタン酸バリウム等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、常温では抵抗が低く、キュリー温度を超えると急激に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、６に示すような内部電極とはんだメッキ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形成されている（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実装しても、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】
本発明者は、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、磁器に対しては図２のように両主面（対向端面）にニッケルによるオーミック電極を平面に施して電界分布の乱れをなくし、回路接続には図１のように、銀による断面コの字状、およびはんだによる断面楕円形の電極構造（非オーミック電極）として大きな電流を流すことができるようにした。
すなわち、チップ形正特性サーミスタ素子の電極が対向する２面にあり、該電極を３層で構成し、第１層としてオーミック接触するニッケル層を対向端面に形成し、第２層として上記ニッケル層表面を被覆する銀層を、第３層として上記銀層表面を被覆するはんだ層を形成し、かつ、対向する電極間にセラミックス系、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、サーミスタ素子を被覆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。
【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、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】
正特性サーミスタ素子の対向端面（両主面）にオーミック接触となるニッケル層を形成することで、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る（図１、４）。
また、オーミック接触されているニッケル層とサーミスタ素子側面の一部を被覆するように銀層を形成後、回路接続のためのはんだ電極層を外層に形成し、はんだ電極層間に絶縁層を設け、サーミスタ素子を被覆した構造としているため、電極の短絡防止に効果がある。
【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においてニッケル層を形成し、ダイシング切断した後の斜視図である。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に形成され、側面には形成しない。
【００１０】
次に、銀ペーストを塗布し、焼き付けて回り込み電極を形成した。図３は、図２に示すニッケル層を銀層で被覆した正特性サーミスタ素子の断面図である。
銀層１Ｂ、２Ｂは両主面（対向端面）１、２のニッケル層１Ａ、２Ａの上に形成され、該ニッケル層の全面を被覆する形で、側面３まで伸延するように形成される。
【００１１】
次に、両主面１、２および側面３を被覆している銀層１Ｂ、２Ｂを被う形で回路接続のためのはんだ電極層１Ｃ、２Ｃを形成した。
【００１２】
さらに、電極間の短絡発生防止のため、電極間にエポキシ樹脂による絶縁層３Ａを設け、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５に示すように、ニッケルによるオーミック電極層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層１Ｂ、２Ｂ、次いではんだ電極層１Ｃ、２Ｃを形成した以外は実施例と同様にして、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。
【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６）、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に対して耐電圧が高く、また、従来例よりも著しく改善されている。
すなわち、実施例では、オーミック電極層が両主面（対向端面）に形成され、かつ、オーミック電極層の上から回路接続のための銀層を被覆している電極構造であり、オーミック電極面の全てが平行であるため、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、耐電圧を向上させることができる。さらに対向するはんだ電極層間に絶縁層を設けていることにより電極の短絡防止に効果がある。
一方、従来例（図６）では、オーミック電極層が両主面（対向端面）から側面に伸延するように形成され、かつ、オーミック電極層の上から回路接続のための銀層を被覆している電極構造であり、両端のオーミック電極層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（図７）、磁器内の電界分布に乱れが生じ、耐電圧が低下する。
また、比較例（図５）では、電極間に絶縁層を設けていることで、従来例よりは耐電圧が若干向上するが、実施例と比べるとはるかに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、ニッケル層を形成した図である。
【図３】図２の正特性サーミスタ素子に銀層を被覆した状態の断面図である。
【図４】図１の正特性サーミスタ素子における電流の流れ図である。
【図５】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６】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７】図６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（対向端面）
１Ａ、２Ａ  ニッケル層（オーミック電極層）
１Ｂ、２Ｂ  銀層(非オーミック電極層)
１Ｃ、２Ｃ  はんだ電極層
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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【図７】
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