DE19835443A1 - Chip-Thermistor und Verfahren zum Einstellen eines Chip-Thermistors - Google Patents
Chip-Thermistor und Verfahren zum Einstellen eines Chip-ThermistorsInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf Chip-Thermistoren des Typs,
der allgemein zum Schutz einer elektronischen Schaltung oder
als Temperaturerfassungssensor verwendet wird, und insbeson
dere auf Chip-Thermistoren, die Elektroden aufweisen, die
sowohl auf einer äußeren Oberfläche als auch auf einer inne
ren Oberfläche eines Thermistorelements überlappend gebildet
sind, sowie auf ein Verfahren zum Einstellen des Wider
standswerts eines solchen Chip-Thermistors.
Der Bedarf nach direkt auf einer Schaltungsplatine Ober
flächen-befestigbaren Thermistoren ist genauso stark wie der
Bedarf nach anderen elektronischen Komponenten dieser Art.
Aus diesem Grund wurden viele Arten von Thermistoren in der
Form eines Chips (oder Chip-Thermistoren) untersucht. Fig.
8A zeigt ein Beispiel eines bekannten Chip-Thermistors 61
mit äußeren Elektroden 63 und 64, die an beiden Endteilen
eines Thermistorelements 62 gebildet sind. Jede äußere Elek
trode 63 und 64 ist auf einer der Endoberflächen gebildet
und erreicht die vier Seitenoberflächen neben der Endober
fläche, derart, daß der Chip-Thermistor 61 beispielsweise
durch Löten auf Elektrodenflächen auf einer gedruckten
Schaltungsplatine Oberflächen-befestigt werden kann.
Innerhalb des Thermistorelements 62 können innere Elektroden
65, 66 und 67 sein, von denen jede mit einer der äußeren
Elektroden 63 und 64 elektrisch verbunden ist, wie es in
Fig. 8B gezeigt ist, derart, daß der Widerstandswert zwi
schen den äußeren Elektroden 63 und 64 nicht nur durch den
spezifischen Widerstand (oder die Resistivität) des Thermi
storelements 62 sondern auch durch überlappende Bereiche der
inneren Elektroden 65 bis 67 bestimmt ist.
Fig. 8C zeigt einen weiteren Chip-Thermistor 68 einer Art,
die keine inneren Elektroden innerhalb des Thermistorele
ments 62 desselben hat. In diesem Fall wird der Widerstands
wert zwischen den äußeren Elektroden 63 und 64 durch den Ab
stand zwischen denselben und durch die spezifische Resisti
vität des Thermistorelements 62 bestimmt.
Fig. 9 zeigt noch einen weiteren bekannten Chipthermistor
71, der derart gekennzeichnet ist, daß er äußere Elektroden
73 und 74 hat, die einander gegenüberliegend auf der oberen
Oberfläche eines Thermistorelements 72 aus einem Keramik
halbleitermaterial gebildet sind, derart, daß sie um einen
spezifizierten Abstand L getrennt sind. Bei diesem Beispiel
wird der Widerstandswert durch den Abstand L der Trennung
zwischen den äußeren Elektroden 73 und 74 eingestellt. Somit
muß dieser Abstand L für jeden Typ oder jede Thermistor
charge gemäß dem erwünschten Widerstandswert verändert
werden, damit eine Massenproduktion möglich ist. Wenn der
erwünschte Widerstandswert insbesondere sehr klein ist, muß
der Abstand der Trennung L entsprechend klein sein, wenn
dieser Abstand L jedoch zu klein gemacht wird, kann ein Kon
takt zwischen den zwei äußeren Elektroden 73 und 74 entste
hen. Da die Änderungsrate des Widerstandswerts pro Einheits
änderung der Abstands L groß wird, wenn L kleiner gemacht
wird, wird es schwierig, den Widerstandswert zu steuern,
weshalb die Variation der Widerstandswerte der erhaltenen
Produkte ebenfalls groß wird.
Bei bekannten Chip-Thermistoren der in den Fig. 8A, 8B und
8C bei 61 und 68 gezeigten Typen, ist die Variation 3σ/x
(wobei σ die Standardabweichung ist und x der Mittelwert
ist) des Widerstandswerts ziemlich groß und liegt etwa zwi
schen 4 und 10%. Somit bestand eine starke Nachfrage, diese
Variation beispielsweise auf ±1% zu begrenzen, es stellte
sich jedoch als schwierig heraus, dieser Nachfrage zu ent
sprechen. Ein weiteres Problem dieses Typs bekannter
Chip-Thermistoren bestand darin, daß sehr wahrscheinlich eine
Ausrundung oder Kehle durch Lötmittel gebildet wird, die
sich von den unteren Seiten 63a und 64a der äußeren Elektro
den 63 und 64 nach oben erstreckt, wenn der Thermistor bei
spielsweise auf einer gedruckten Schaltungsplatine Oberflä
chen-befestigt wird. Dies führt zu einer Komplizierung einer
Befestigung mit hoher Dichte. Aufgrund ihrer Form können
diese unteren Seiten 63a und 64a der äußeren Elektroden 63
und 64 nicht ohne weiteres durch ein sogenannte Höckerver
bindungsverfahren verbunden werden, das häufig verwendet
wird, um eine Befestigung mit hoher Dichte zu erreichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Chip-Thermistor und ein Verfahren zum Herstellen eines
Chip-Thermistors zu schaffen, wodurch die Variation der Wi
derstandswerte von Chip-Thermistoren reduziert werden kön
nen.
Diese Aufgabe wird durch einen Chip-Thermistor gemäß An
spruch 1 und durch ein Verfahren zum Herstellen eines
Chip-Thermistors gemäß Anspruch 4 gelöst.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß
sie Chip-Thermistoren schafft, die in hoher Dichte Oberflä
chen-befestigt werden können, und die die Verwendung eines
Höcker-Verbindungsverfahrens erlauben.
Noch ein Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß sie ein
Verfahren zum Einstellen von Widerstandswerten solcher
Chip-Thermistoren liefert.
Ein Chip-Thermistor gemäß der vorliegenden Erfindung, durch
den die oben bezeichnete Aufgabe und die genannten Vorteile
gelöst bzw. erreicht werden können, umfaßt ein Paar von
äußeren Elektroden, die einander gegenüberliegend auf einer
der Oberflächen eines Thermistorelements gebildet sind, wo
bei ein spezifizierter Abstand zwischen denselben vorhanden
ist, und eine innere Elektrode, die sich innerhalb des Ther
mistorelements erstreckt, um mit diesen äußeren Elektroden
in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche, auf der die
äußeren Elektroden gebildet sind, zu überlappen. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine elek
trisch-isolierende Schicht auf der gleichen Oberfläche, auf
der die äußeren Elektroden angeordnet sind, und zwischen dem
Paar von äußeren Elektroden angebracht. Jede der äußeren
Elektroden kann durch zwei oder mehr Schichten gebildet
werden, wobei die äußerste Schicht der Schichten aus Gold
ist. Der Widerstandswert eines solchen Chip-Thermistors kann
durch Abschleifen zumindest eines Teils der Kanten des Ther
mistorelements zusammen mit Abschnitten der äußeren Elektro
den eingestellt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Diagonalansicht eines Chip-Ther
mistors, der diese Erfindung ausführt;
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild des Chip-Thermistors von Fig.
1;
Fig. 3A, 3B, 3C, 3D und 3E, welche zusammen als Fig. 3 be
zeichnet werden, ein Verfahren zum Herstellen von
Chip-Thermistoren, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Chip-Thermistors, dessen
Widerstandswert durch ein Verfahren dieser Erfin
dung eingestellt worden ist;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines weiteren Chip-Thermistors
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Abschnitts einer äußeren
Elektrode, die gemäß dieser Erfindung abweichend
strukturiert ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht noch eines weiteren Chip-Ther
mistors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8A eine Diagonalansicht eines bekannten Chip-Thermi
stors, Fig. 8B eine Schnittansicht desselben und
Fig. 8C eine Schnittansicht eines anderen bekannten
Chip-Thermistors; und
Fig. 9 eine Diagonalansicht, die noch einen weiteren be
kannten Chip-Thermistor zeigt.
In der folgenden Beschreibung werden gleiche oder äquivalen
te Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet,
selbst wenn sie Komponenten von unterschiedlichen Elementen
sind. Solche gleiche oder äquivalenten Komponenten müssen
nicht notwendigerweise wiederholt beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt einen Chip-Thermistor 1, der diese Erfindung
ausführt und ein rechteckiges planares Thermistorelement 2
aufweist, das ein Halbleiterkeramikmaterial mit einem posi
tiven oder negativen Temperaturkoeffizienten umfassen kann.
Ein Paar von einander gegenüberliegenden äußeren Elektroden
3 und 4 ist auf der oberen Oberfläche des Thermistorelements
2 gebildet, welche voneinander durch einen spezifizierten
Abstand zwischen ihren inneren Endkanten getrennt sind. Jede
der äußeren Elektroden 3 und 4 hat eine Lötmittelschicht 3b
oder 4b aus Au, die oben auf einer Ag-Pd-Schicht 3a oder 4a
gebildet ist, die durch Aufbringen und Brennen einer Ag-Pd-Paste
erhalten wird. Die äußeren Kanten erreichen Endober
flächen 2a bzw. 2b des Thermistorelements 2. Eine elektrisch
isolierende Schicht 5 ist direkt in einem Mittelabschnitt
der oberen Oberfläche des Thermistorelements 2 durch Brennen
einer Glaspaste gebildet. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, er
reichen die inneren Endkanten der äußeren Elektroden 3 und 4
die obere Oberfläche der isolierenden Schicht 5. Der Schutz
bereich der Erfindung ist nicht durch die Art der Glaspaste
begrenzt, die verwendet wird, um die isolierende Schicht 5
zu bilden.
Beispiele für Glaspasten, die bei dieser Erfindung verwendet
werden können, umfassen solche, die Blei-Borsilikat-Glas,
Zink-Borsilikat-Glas, Bi-Borsilikat-Glas oder Pb-Cn-Bi-Bor
silikat-Glas als Hauptkomponente aufweisen. Alternativ
kann ebenfalls ein synthetisches Harz, wie z. B. ein Poly
imid-Harz, ein Phenol-Harz oder ein Vinyl-Harz, ein syn
thetischer Gummi, wie z. B. Fluor-Gummi, ein Naturgummi oder
ein Material mit einem geeigneten Füllstoff, wie z. B. Sili
ka, das innerhalb eines solchen Harz- oder Gummimaterials
verteilt ist, verwendet werden, um die isolierende Schicht 5
zu bilden. In diesem Fall sind jedoch die inneren Endkanten
teile der äußeren Elektroden 3 und 4 derart gebildet, daß
sie sich unter der unteren Oberfläche der isolierenden
Schicht 5 befinden, da die isolierende Schicht 5 nach der
Herstellung der zwei äußeren Elektroden 3 und 4 durch ein
Brennverfahren gebildet wird.
Eine innere Elektrode 6 befindet sich innerhalb des Ther
mistorelements 2 und dient als dritte Elektrode, die sich
erstreckt, um mit den äußeren Elektroden 2 und 3 in der
Richtung senkrecht zu der Oberfläche zu überlappen, auf der
die äußeren Elektroden 2 und 3 gebildet sind. Die (dritte)
innere Elektrode 6 kann durch Aufbringen einer Elektroden
herstellungspaste durch ein Druckverfahren und durch Ausfüh
ren eines Brennverfahrens gleichzeitig mit der Herstellung
des Thermistorelements 2 hergestellt werden.
Der Chip-Thermistor 1, der auf diese Art und Weise herge
stellt worden ist, kann beispielsweise an einer gedruckten
Schaltungsplatine durch Verbinden der äußeren Elektroden 3
und 4 mit Elektrodenflächen auf der Schaltungsplatine Ober
flächen-befestigt werden. Da jede äußere Oberfläche 3 und 4
gebildet ist, um eine flache weiche Oberfläche auf der glei
chen Oberfläche wie das Thermistorelement 2 zu haben, kann
ohne weiteres ein Höcker-Verbindungsverfahren für die Ver
bindung der äußeren Elektroden 3 und 4 mit der Schaltungs
platine verwendet werden.
Die Widerstandscharakteristik des Chip-Thermistors 1 hängt
wesentlich von den Flächen der äußeren Elektroden 3 und 4,
dem Abstand der Trennung zwischen denselben und der Dicke
des Thermistorelements 2 ab. Der Chip-Thermistor 1, wie er
oben beschrieben worden ist, kann derart aufgefaßt werden,
daß er die Schaltungsstruktur hat, wie sie durch das Er
satzschaltbild von Fig. 2 dargestellt ist. Derselbe hat ei
nen ersten Widerstand r1 zwischen der ersten und der zweiten
äußeren Elektrode 3 und 4, der parallel zu der Serienschal
tung eines zweiten Widerstands r2 zwischen den Elektroden 3
und 6 und eines dritten Widerstands r3 zwischen den Elektro
den 4 und 6 geschaltet ist.
Die erfindungsgemäßen Chip-Thermistoren erlauben nicht nur
eine einfachere Oberflächenbefestigung als herkömmliche
Chip-Thermistoren, sondern auch eine wirksame Reduktion der
Variation der Widerstandswerte. Dies ist durch das Herstel
lungsverfahren der oben beschriebenen Chip-Thermistoren be
dingt. Ein Verfahren zum Herstellen von Chip-Thermistoren
wird nachfolgend bezugnehmend auf Fig. 3 beschrieben.
Zum Herstellen von Chip-Thermistoren, wie sie in Fig. 1 ge
zeigt sind, wird ein rechteckiger Mutter-Thermistorwafer 2A,
bei dem bereits innere Elektroden 6 im Inneren gebildet
sind, wie es in Fig. 3A gezeigt ist, hergestellt. Anschlies
send wird durch ein Siebdruckverfahren auf gegenseitig pa
rallelen Flächen auf dem Thermistorwafer 2A eine Glaspaste
aufgebracht, wobei die isolierenden Schichten 5A für die
Chip-Thermistoren 1 durch ein Brennverfahren gebildet wer
den. Wie es in Fig. 3B gezeigt ist, werden diese isolie
renden Schichten 5A auf der Oberfläche des Thermistorwafers
2A gebildet, um sich von einer seiner Seitenkanten (2A1) zu
der gegenüberliegenden Seitenkante 2A2 zu erstrecken. An
schließend wird die obere Oberfläche des Thermistorwafers 2A
durch eine Ag-Pd-Paste 7 durch Drucken beschichtet, wie es
in Fig. 3C gezeigt ist, derart, daß die Seitenkanten jedes
Streifens der isolierenden Schicht 5 durch die Paste 7 be
deckt sind. Anschließend wird Wärme angelegt, um die
Ag-Pd-Paste 7 einem Brennverfahren zu unterwerfen, um die
Ag-Pd-Schichten 7A bilden. Anschließend werden Lötmittel
schichten 9 auf den Ag-Pd-Schichten 7A durch Löten mit Au
aufgebracht, wie es in Fig. 3D gezeigt ist. Schließlich wird
ein Mutter-Thermistor 1A, wie er in Fig. 3E gezeigt ist,
durch Zerteilen des Thermistorwafers 2A parallel zu der
Richtung erhalten, in der sich die isolierenden Schichten 5
erstrecken (in Fig. 3E als X-Richtung bezeichnet), und ent
lang Mittellinien in der Richtung der Breite jeder
Ag-Pd-Schicht 7A.
Anschließend wird der Widerstandswert des Mutter-Thermistors
1A gemessen, wobei die Länge, auf die zerteilt werden soll,
um aus dem Mutter-Thermistor einen Chip-Thermistor mit einem
spezifischen Zielwiderstandswert zu erhalten, auf der Basis
dieses gemessenen Widerstandswerts ermittelt wird. Der Mut
ter-Thermistor 1A wird in der Y-Richtung (senkrecht zu der
X-Richtung, wie es ebenfalls in Fig. 3E gezeigt ist) entlang
zweier Linien Y1 und Y2, die durch einen geeigneten Abstand
getrennt sind, zerteilt, wodurch ein Chip-Thermistor 1 er
halten wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Da die Widerstandswerte der einzelnen Chip-Thermistoren, die
auf diese Art und Weise hergestellt werden, bestimmt werden,
wenn sie aus ihren Mutter-Thermistoren durch Zerteilen her
gestellt werden, kann die Variation ihrer Widerstandswerte
wirksam reduziert werden. Dies ist der Fall, da die äußeren
Elektroden 3 und 4 derart gebildet sind, daß sie das obere
Ende der Endoberflächen 2a und 2b des Thermistorelements 2
erreichen, wobei der Widerstandswert des Mutter-Thermistors
1A gemäß der Genauigkeit des Zerteilens in der X-Richtung
zum Erhalten des Mutter-Thermistors 1A, wie es in Fig. 3E
gezeigt ist, erhalten wird. Da das Zerteilen sehr genau aus
geführt werden kann, kann der Widerstandswert des
Mutter-Thermistors 1A sehr genau gesteuert werden. Zweitens wird
die Trennung zwischen den Linien Y1 und Y2, entlang derer
der Mutter-Thermistor 1A zerteilt wird, auf der Basis des
tatsächlich gemessenen Widerstandswerts des Mutter-Thermi
stors 1A bestimmt. Da das Zerteilen sehr genau ausgeführt
werden kann, wie es oben erklärt wurde, können Chip-Thermi
storen 1 mit sehr kleinen Variationen der Widerstandswerte
erhalten werden.
Zusammengefaßt werden die äußeren Elektroden 3 und 4 des
Chip-Thermistors 1 derart gebildet, daß sie sich zu dem
oberen Ende der Endoberflächen 2a und 2b des rechteckigen
Thermistorelements 2 und ebenfalls zu den Seitenoberflächen
2c und 2d erstrecken, derart, daß der Widerstandswert des
selben durch das Zerteilungsverfahren bestimmt wird, das so
wohl bezüglich der X-Richtung als auch bezüglich der Y-Rich
tung ausgeführt wird. Somit kann die Variation des Wider
standswerts aufgrund beispielsweise der Variation der Flä
chen der Elektroden, die durch Siebdrucken gebildet wurden,
gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert werden.
Der Widerstandswert des Chip-Thermistors 1 gemäß dieser Er
findung kann ebenfalls durch Einstellen der Position der in
neren Elektrode 6 variiert werden, während die Dicke des
Thermistorelements 2 konstant gehalten wird. Wenn somit
Chip-Thermistoren mit unterschiedlichen Widerstandswerten
unter Verwendung von Thermistorelementen gleicher Größe her
gestellt werden, können Variationen im Auftreten der Chips
und Sprünge, die durch das Schleifen für die Einstellung des
Widerstandswerts bewirkt werden, ebenfalls reduziert werden.
Diese Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum
Einstellen des Widerstandswerts eines Chip-Thermistors,
welcher oben beschrieben wurde und wie oben beschrieben her
gestellt wird, indem zumindest ein Abschnitt einer Kante
oder von Kanten des Thermistorelements zusammen mit Ab
schnitten der äußeren Elektroden abgeschliffen wird bzw.
werden.
Als Test für diese Erfindung wurde ein Chip-Thermistor, wie
er in Fig. 1 gezeigt ist, einem Trommelschleifverfahren un
ter Verwendung von Abschleifkugeln mit einem Durchmesser von
3 bis 5 mm und Wasser unterworfen, um seine Kantenabschnitte
abzuschleifen. In dieser Anmeldung wird der Ausdruck "Kan
tenabschnitte" verwendet, um die Abschnitte des im allge
meinen planaren rechteckigen Thermistorelements entlang all
seiner Ränder zu bezeichnen. Wenn die Kantenabschnitte abge
schliffen werden, werden die Flächen der ersten und zweiten
äußeren Elektrode 3 und 4 kleiner, weshalb der Widerstands
wert des Chip-Thermistors 1 eingestellt werden kann. In an
deren Worten können Chip-Thermistoren mit einem erwünschten
Zielwiderstandswert ohne weiteres durch ein Trommelschleif
verfahren erhalten werden, wodurch der Ertrag verbessert
werden kann.
Fig. 5 zeigt einen weiteren Chip-Thermistor 21, der diese
Erfindung ausführt, und der zu dem oben bezugnehmend auf
Fig. 1 beschriebenen Chip-Thermistor 1 ähnlich ist, der sich
jedoch von demselben unterscheidet, derart, daß seine äuße
ren Elektroden 23 und 24 jeweils eine Ag-Pd-Schicht 23a oder
24a und eine Lötmittelschicht 23b oder 24b auf sich aufwei
sen, derart, daß innere Kantenteile der Ag-Pd-Schichten 23
und 24, die einander gegenüberliegen, freiliegend sind, und
daß eine elektrisch isolierende Schicht 25 nicht nur über
den Bereich zwischen den zwei äußeren Elektroden 23 und 24
sondern ebenfalls auf den freiliegenden inneren Kantenteilen
der Ag-Pd-Schichten 23a und 23b gebildet ist, um die inneren
Kanten der Lötmittelschichten 23b und 24b, die einander ge
genüberliegen, zu berühren. Ein solcher Chip-Thermistor 21
kann zuerst durch Herstellen der Ag-Pd-Schichten 23a und 23b
auf einem Thermistorelement 2 und dann Aufbringen und Bren
nen einer Glaspaste, um die isolierende Schicht 25 zu bil
den, und schließlich durch Bilden der Lötmittelschicht 23b
und 24b hergestellt werden. Alternativ können die Lötmittel
schichten 23b und 24b zuerst auf den jeweiligen
Ag-Pd-Schichten 23a und 23a gebildet werden, wie es in Fig. 5 ge
zeigt ist, beispielsweise unter Verwendung einer Maske, wor
aufhin die isolierende Schicht 25 erst gebildet wird. Fig. 5
zeigt die Kantenabschnitte des Thermistorelements 2 in abge
rundeter Form, was anzeigt, daß der Widerstandswert dessel
ben durch das oben bezugnehmend auf Fig. 4 beschriebene Ver
fahren eingestellt worden ist.
Obwohl äußere Elektroden mit einer Ag-Pd-Schicht und eine
Lötmittelschicht aus Au beschrieben worden sind, soll die
oben aus Darstellungsgründen beschriebene Schichtstruktur
nicht den Schutzbereich der Erfindung begrenzen. Die Mate
rialien und die Struktur der äußeren Elektroden sollen nicht
den Schutzbereich der Erfindung beschränken. Dieselben kön
nen aus einem einzigen metallischen Material bestehen. Al
ternativ können auch abweichende Kombinationen von Metallen
verwendet werden.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine äußere Elektrode, die
anders strukturiert ist und drei metallische Schichten 31,
32 und 33 hat, die aufeinander auf einem Thermistorelement 2
gebildet sind. Diese Schichten können durch eines der übli
cherweise verwendeten Verfahren zum Bilden von Dünnfilmen,
wie z. B. Brennen einer elektrisch-leitfähigen Paste, Sput
tern, Dampfabscheiden und Löten, gebildet werden. Die Dicke
jeder Schicht 31, 32 und 33 kann geeignet variiert werden.
Es wurde festgestellt, daß Chip-Thermistoren, wie sie bei 1
in Fig. 1 gezeigt sind, mit kleinen Variationen ihrer Wider
standswerte erreicht werden können, indem eine der sechs
Kombinationen von Metallen, die in Tabelle 1 gezeigt sind,
verwendet wird, um die drei metallischen Schichten 31, 32
und 33 ihrer äußeren Elektroden zu bilden.
Fig. 7 zeigt noch einen weiteren Chip-Thermistor 41, der
diese Erfindung ausführt, der zu dem Chip-Thermistor 1 oder
21, der oben beschrieben ist, ähnlich ist, der sich jedoch
von denselben darin unterscheidet, daß eine Schutzschicht 47
auf der unteren Oberfläche des Thermistorelements 2 gebildet
ist. Aufgrund der Schutzschicht 47 auf der unteren Oberflä
che sind es hauptsächlich die Kantenabschnitte um die obere
Oberfläche des Thermistorelements 2 herum, die abgerundet
werden, wenn der Widerstandswert des Chip-Thermistors 41
eingestellt wird.
Es wurde viele Chip-Thermistoren dieser Art unter Verwendung
von Thermistorelementen 2 mit einer Breite von 0,5 mm, einer
Länge von 1,0 mm, einer Dicke von 0,3 mm und einem spezifi
schen Widerstand von etwa 2 kΩcm und unter Variieren des Ab
stands D zwischen der oberen Oberfläche des Thermistorele
ments 2 und der inneren Elektrode 6 hergestellt, um die Wi
derstandswerte derselben zu variieren. Die Widerstandswerte
R25 dieser unterschiedlichen Arten von Chip-Thermistoren 21
bei 25°C und ihre Abweichungen R3cv (3σ/x) sind in Tabelle 2
gezeigt. Tabelle 2 liefert einen deutlichen Beweis, daß
Chip-Thermistoren mit unterschiedlichen Widerstandswerten
ohne weiteres durch Variieren der Höhe der inneren Elektrode
erhalten werden können, und daß ferner die Variationen der
Widerstandswerte außerordentlich klein sind.
Chip-Thermistoren, die erfindungsgemäß ausgeführt sind, ha
ben viele Vorteile. Da die äußeren Elektroden einander ge
genüberliegend auf der gleichen Oberfläche des Thermistor
elements 2 gebildet sind, kann erstens der Chip-Thermistor
ohne weiteres auf einer gedruckten Schaltungsplatine Ober
flächen-befestigt werden. Da die äußeren Elektroden flache
und glatte Oberflächenbereiche auf der gleichen Oberfläche
des Thermistorelements haben, werden zweitens keine Abrun
dungen oder Kehlen außerhalb des Thermistorelements 2 zum
Zeitpunkt der Oberflächenbefestigung gebildet. Somit können
Chip-Thermistoren dieser Erfindung nicht nur in hoher Dichte
sondern ebenfalls durch ein Höcker-Verbindungsverfahren
Oberflächen-befestigt werden. Da drittens die äußeren Elek
troden einander gegenüberliegend gebildet sind, wobei ein
spezifizierter Abstand zwischen denselben auf der selben
Oberfläche des Thermistorelements vorhanden ist, können
Chip-Thermistoren gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten
werden, indem zuerst ein Mutter-Thermistor hergestellt wird
und indem dann dieser Mutter-Thermistor verteilt wird. Da
das Zerteilen sehr genau ausgeführt werden kann, kann die
Variation der Widerstandswerte der einzelnen Chip-Thermi
storen ohne weiteres reduziert werden. Da viertens eine in
nere Elektrode vorhanden ist, die die äußere Elektrode in
der Richtung senkrecht zu der Oberfläche überlappt, auf der
die äußeren Elektroden gebildet sind, kann der Gesamtwider
standswert des Chip-Thermistors reduziert werden, und die
Variation der Widerstandswerte von hergestellten Chip-Ther
mistoren kann ebenfalls reduziert werden. Wenn eine isolie
rende Schicht zwischen dem Paar der äußeren Elektroden vor
gesehen wird, wird die Stabilität des Oberflächenwiderstands
zwischen den äußeren Elektroden verbessert. Dies ist der
Fall, da die isolierende Schicht, die derart gebildet worden
ist, dazu dient, die Halbleiterkeramik des Thermistorele
ments vor Umgebungseinflüssen, wie z. B. Feuchtigkeit und
Staubpartikeln, zu schützen.
Claims (6)
1. Chip-Thermistor (1; 21; 41) mit
einem Thermistorelement (2) mit einer oberen Oberflä che;
einem Paar äußerer Elektroden (3, 4), die einander ge genüberliegend auf der oberen Oberfläche des Thermi storelements (2) angeordnet sind, wobei sich ein spezi fizierter Abstand zwischen denselben befindet; und
einer inneren Elektrode (6), die sich innerhalb des Thermistorelements (2) erstreckt, um das Paar der äuße ren Elektroden (3, 4) senkrecht zu der oberen Oberflä che zu überlappen.
einem Thermistorelement (2) mit einer oberen Oberflä che;
einem Paar äußerer Elektroden (3, 4), die einander ge genüberliegend auf der oberen Oberfläche des Thermi storelements (2) angeordnet sind, wobei sich ein spezi fizierter Abstand zwischen denselben befindet; und
einer inneren Elektrode (6), die sich innerhalb des Thermistorelements (2) erstreckt, um das Paar der äuße ren Elektroden (3, 4) senkrecht zu der oberen Oberflä che zu überlappen.
2. Chip-Thermistor nach Anspruch 1, der ferner eine elek
trisch isolierende Schicht (5) aufweist, die auf der
oberen Oberfläche des Thermistorelements (2) zwischen
dem Paar der äußeren Elektroden (3, 4) angeordnet ist.
3. Chip-Thermistor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die
äußeren Elektroden (3, 4) jeweils zwei oder mehrere
Schichten (3a, 3b, 4a, 4b) umfassen, wobei die äußerste
(3b, 4b) der Schichten eine Goldschicht ist.
4. Verfahren zum Herstellen eines Chip-Thermistors (1) mit
einem spezifizierten Widerstandswert, mit folgenden
Schritten:
Bilden eines Chip-Thermistors (1; 21; 41) mit einem Thermistorelement (2), das eine obere Oberfläche mit Kanten aufweist, mit einem Paar von äußeren Elektroden (3, 4), die einander gegenüberliegend auf der oberen Oberfläche des Thermistorelements (2) angeordnet sind, wobei ein spezifizierter Abstand zwischen denselben befindet, und mit einer inneren Elektrode (6), die sich innerhalb des Thermistors (2) erstreckt, um das Paar der äußeren Elektroden (3, 4) senkrecht zu der oberen Oberfläche zu überlappen; und
Abschleifen zumindest eines Abschnitts der Kanten des Thermistorelements zusammen mit dem Paar der äußeren Elektroden, um den Widerstandswert des Chip-Thermistors (1; 21; 41) auf den spezifizierten Widerstandswert ein zustellen.
Bilden eines Chip-Thermistors (1; 21; 41) mit einem Thermistorelement (2), das eine obere Oberfläche mit Kanten aufweist, mit einem Paar von äußeren Elektroden (3, 4), die einander gegenüberliegend auf der oberen Oberfläche des Thermistorelements (2) angeordnet sind, wobei ein spezifizierter Abstand zwischen denselben befindet, und mit einer inneren Elektrode (6), die sich innerhalb des Thermistors (2) erstreckt, um das Paar der äußeren Elektroden (3, 4) senkrecht zu der oberen Oberfläche zu überlappen; und
Abschleifen zumindest eines Abschnitts der Kanten des Thermistorelements zusammen mit dem Paar der äußeren Elektroden, um den Widerstandswert des Chip-Thermistors (1; 21; 41) auf den spezifizierten Widerstandswert ein zustellen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Chip-Thermistor
(1; 21; 41) ferner eine elektrisch isolierende Schicht
(5) hat, die auf der oberen Oberfläche des Ther
mistorelements zwischen dem Paar der äußeren Elektroden
(3, 4) angeordnet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die äußeren
Elektroden (3, 4) jeweils zwei oder mehrere Schichten
(3a, 3b, 4a, 4b) aufweisen, wobei die äußerste (3b, 4b)
der Schichten eine Goldschicht ist.
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