(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタからなる電子部品本体と、この電子部品本体の主面上において互いに対向するように形成された表面電極と、を備え、
前記表面電極は、前記電子部品本体の主面上にこの主面の一部が露出するように斑点状に形成された下地層と、この下地層および前記露出表面を覆うように形成された外側層とを備えることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記表面電極の下地層は、厚みが５０〜２００Å（但し、２００Åは除く）であることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
【請求項３】
前記表面電極の下地層は、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｐｄ，Ａｌの群から選ばれた金属またはこれらを含む合金からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子部品。
【請求項４】
前記表面電極の外側層は、Ａｕ，Ｓｎ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕの群から選ばれた金属またはこれらを含む合金からなることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の電子部品。
【請求項５】
前記電子部品本体の両端部に、前記表面電極に電気的に接続する外部電極が形成されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品本体表面に形成される電極に工夫を施した電子部品に関し、特に温度検出素子等に用いられる高精度のサーミスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、温度検出素子に用いられるサーミスタとして、種々の構造のものが提案されている。
【０００３】
例えば、図２に示す特開昭５５−７５２０２号に開示された温度検出素子１は、半導体基板２の上に炭化珪素膜３を形成し、炭化珪素膜３の表面にくし歯状の電極４、４を形成したものである。電極４、４は、下地層４ａとしてＣｒ、外側層４ｂとしてＡｕを順次電子ビーム蒸着法で蒸着して二層の金属膜を薄膜形成し、それをフォトリソグラフィー法でくし歯状に形成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記下地層４ａと外側層４ｂとからなる電極４、４において、膜状の下地層４ａには次のような特性が求められる。すなわち、下地層４ａは、まず、炭化珪素膜３との密着強度に優れていること、次に、炭化珪素膜３とオーミック接触されること、さらに、炭化珪素膜３および外側層４ｂとの熱膨張係数が近く、熱による膨張収縮差が小さいこと、などである。
【０００５】
ところが、例えば、負の抵抗温度特性を有するサーミスタを例に説明すると、Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉなどの電極は、サーミスタ素体との密着強度は優れるものの、オーミック接触が悪い。したがってＣｒ，Ａｌ，Ｔｉなどを用いて下地層を膜状に形成した場合、サーミスタ素体とこれらの電極間に抵抗成分が生じ、サーミスタ特性が出ない場合があった。
【０００６】
一方、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｃｕなどの電極は、サーミスタ素体とのオーミック接触には優れるが、密着強度が弱い。したがって、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｃｕなどを用いて下地層を膜状に形成した場合、サーミスタの加工時に電極がはがれたり、長期に使用すると抵抗値変化が大きくなるといった問題があった。
【０００７】
つまり、表面電極の下地層を膜状に形成した従来のサーミスタにおいて、表面電極とサーミスタ素体との密着強度、表面電極とサーミスタ素体とのオーミック接触という２つの特性を同時に満たす下地層の金属は、選択の幅が狭く、下地層にこの２つの特性を同時に要求することは難しかった。
【０００８】
この発明の目的は、電子部品本体との密着強度、および電子部品本体とのオーミック接触に優れた表面電極構造を有する電子部品を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明に係る電子部品は、サーミスタからなる電子部品本体と、この電子部品本体の主面上において互いに対向するように形成された表面電極と、を備え、前記表面電極は、前記電子部品本体の主面上にこの主面の一部が露出するように斑点状に形成された下地層と、この下地層および前記露出表面を覆うように形成された外側層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この第２の発明に係る電子部品は、前記表面電極の下地層の厚みが５０〜２００Å（但し、２００Åは除く）であることを特徴とする。
【００１３】
この第３の発明に係る電子部品は、前記表面電極の下地層が、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｐｄ，Ａｌの群から選ばれた金属またはこれらを含む合金からなることを特徴とする。
【００１４】
この第４の発明に係る電子部品は、前記表面電極の外側層が、Ａｕ，Ｓｎ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕの群から選ばれた金属またはこれらを含む合金からなることを特徴とする。
【００１５】
この第５の発明に係る電子部品は、前記電子部品本体の両端部に、前記表面電極に電気的に接続する外部電極が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、表面電極の下地層を斑点状に形成することにより、表面電極の外側層をサーミスタ素体と接触させることができ、この外側層でサーミスタ素体とオーミック接触を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明における一つの実施の形態について、図１に示すチップ型ＮＴＣサーミスタ１１を参考に説明する。
【００１８】
チップ型ＮＴＣサーミスタ１１は、半導体セラミックスよりなるサーミスタ素体１２と、このサーミスタ素体１２の上面に形成されたくし歯状の表面電極１３、１３と、サーミスタ素体１２の端部に、表面電極１３、１３と電気的に接続して形成された外部電極１４、１４とからなる。
【００１９】
サーミスタ素体１２は、Ｌａ，Ｃｏを主成分としたスラリーをシート状に成形し、このグリーンシートを複数枚積層して圧着した後、焼成し、さらに所定の寸法のチップ形状に切断したものである。
【００２０】
表面電極１３、１３は、下地層１３ａと外側層１３ｂの２層構造を有し、サーミスタ素体１２の一面上に下地層１３ａを蒸着し、さらに下地層１３ａの表面に外側層１３ｂを蒸着し、その後、フォトリソグラフィー法などで表面電極１３、１３が互いに対向するようにくし歯状に形成したものである。
【００２１】
下地層１３ａは、サーミスタ素体１２との密着性に優れた導電性材料により構成され、その種類については、サーミスタ素体１２の材料によって適宜選択される。この実施の形態においては、Ｃｒを用いて８０Åの平均厚みになるように蒸着し、この蒸着面を顕微鏡で観察すると、Ｃｒが膜状ではなく斑点状に形成されていた。つまり、下地層１３ａは、サーミスタ素体１２の表面全体を斑点状に覆い、サーミスタ素体１２の表面の一部が露出しているものである。
【００２２】
外側層１３ｂは、サーミスタ素体１２と電気的にオーミックに接続される材料で構成される。この実施の形態においては、Ａｕを用いて１μｍの平均厚みになるように蒸着した。したがって、外側層１３ｂは、下地層１３ａおよびサーミスタ素体１２の露出表面を覆うものであり、この露出表面で、外側層１３ｂはサーミスタ素体１２に直接接触することによりオーミック接触される。
【００２３】
外部電極１４、１４は、表面電極１３、１３およびサーミスタ素体１２との接続性に優れた導電性材料からなる下層１４ａと、半田付け性に優れた材料からなる上層１４ｂとで構成される。下層１４ａの種類については、表面電極１３、１３の材料およびサーミスタ素体１２によって適宜選択されるが、実施の形態においては、ＮｉＣｒ合金をスパッタリングすることにより形成した。また、上層１４ｂは、Ｎｉめっきの上にＳｎめっきを施すことにより形成した。
【００２４】
このチップ型ＮＴＣサーミスタ１１の抵抗値を測定すると、設計値の抵抗値もしくはその許容誤差範囲の抵抗値であることが確認できた。このことから、サーミスタ素体１２と表面電極１３、１３との間にオーミック接触がとれていることがわかる。
【００２５】
また、このチップ型ＮＴＣサーミスタ１１を回路基板に半田で実装し、１２５℃で１００時間放置して高温寿命試験を行なったところ、試験前の抵抗値と比べ、抵抗値の変化率は１％以内と非常に小さかった。このことから、サーミスタ素体１２と表面電極１３、１３との間のオーミック接触および密着強度が保たれていることがわかる。
【００２６】
これは、表面電極の下地層１３ａを、サーミスタ素体１２に対して密着性がよい材料を用いて５０〜２００Å（但し、２００Åは除く）という非常に薄い膜厚で形成することにより、下地層１３ａがサーミスタ素体１２の表面に斑点状に形成された。さらに、外側層１３ｂを、下地層１３ａに密着させるとともに下地層１３ａから露出するサーミスタ素体１２の表面に形成することにより、下地層１３ａに要求される特性はサーミスタ素体１２との密着強度だけになった。したがって、従来の膜状の成膜ではオーミック接触が悪かったＣｒでも、下地層１３ａとして採用できる。
【００２７】
さらに、斑点状の下地層１３ａが外側層１３ｂとの密着部となるので、従来の膜状の成膜ではサーミスタ素体１２との密着強度が弱かったＡｕでもサーミスタ素体１２と接触させ、外側層１３ｂとして採用できる。
【００２８】
すなわち、下地層１３ａでサーミスタ素体１２および外側層１３ｂとの密着強度をとり、外側層１３ｂでサーミスタ素体１２とオーミック接触をとることができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では電子部品としてＮＴＣサーミスタを例にして説明したが、これに限定されるものではなく、電子部品本体の表面に電極が形成されるＰＴＣサーミスタ、その他のものに適用することができる。
【００３０】
また、上記表面電極１３の下地層１３ａに用いる金属は、Ｃｒに限らず、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｐｄ，Ａｌまたはそれらの合金でもよく、サーミスタ素体１２に合わせて密着強度に優れた電極材料であればよい。
【００３１】
また、表面電極１３の下地層１３ａは、斑点状に形成されるには、５０〜２００Å（但し、２００Åは除く）の厚みで形成されることが望ましい。下地層１３ａが５０より薄いと、蒸着機のコントロールが難しい。一方、２００より厚いと下地層１３ａが膜状に形成されてしまう。
【００３２】
なお、下地層１３ａであるＣｒの厚みが増すにつれ、形成される斑点形状が大きく、つまり付着面積が大きくなっていく。これにより、Ｃｒの膜強度は高くなるが、外側層１３ｂであるＡｕとサーミスタ素体１２とのオーミック接触の面積が小さくなる。すると、Ｃｒとサーミスタ素体１２との非オーミック接触により、Ａｕとサーミスタ素体１２とのオーミック接触が阻害され、チップ型サーミスタ１１の抵抗値が大きくなってしまう。したがって、下地層１３ａの厚みは、サーミスタ素体１２の材料によって適宜調整する。
【００３３】
また、表面電極１３の外側層１３ｂに用いる金属は、Ａｕに限らず、Ｓｎ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕまたはそれらの合金、またはこれらの金属と下地層１３ａの金属との合金でもよく、サーミスタ素体１２に合わせてオーミック接触に優れた電極材料であればよい。
【００３４】
また、表面電極１３の外側層１３ｂは、０．５〜３μｍの厚みで形成されることが望ましい。外側層１３ｂが０．５μｍより薄いと、膜抵抗が大きく、電極の抵抗成分がサーミスタの抵抗値に影響を与える。一方、３μｍより厚いと、フォトリソグラフィ法でくし歯状に微細加工を行なう際に、寸法精度が出にくくなる。
【００３５】
なお、前記表面電極は、蒸着の他、スパッタリングやメッキなどの薄膜形成法により形成してもよい。
【００３６】
さらに、この実施の形態においては、チップ状のサーミスタ素体１２の主面上に表面電極１３、１３を形成したが、従来例の温度検出素子１のように、半導体基板２の上に炭化珪素膜３からなるサーミスタ薄膜を形成し、このサーミスタ薄膜の表面に、表面電極４、４を形成した場合でも、同様の効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明である電子部品は、表面電極の下地層を斑点状に形成することにより、電子部品本体と表面電極とのオーミック接触が確実で、かつ密着強度もある、長期寿命の安定した高精度の電子部品とすることができる。
【００３８】
また、表面電極膜が非常に薄く、フォトリソグラフィ法で表面電極をくし歯状に微細加工するのが容易であり、寸法精度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る一つの実施の形態のチップ型ＮＴＣサーミスタを示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は表面電極の部分拡大断面図である。
【図２】従来例の薄膜サーミスタを示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は表面電極の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１１        チップ型ＮＴＣサーミスタ
１２        サーミスタ素体
１３        表面電極
１３ａ      下地層
１３ｂ      外側層
１４        外部電極
【図１】
0004310852.tif 000002
【図２】
0004310852.tif 000003