【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はサーミスタ、殊に負特性サーミスタに関す
る。
従来の技術及びその問題点
一般に、負特性サーミスタの温度抵抗特性は
Ｒ＝R0EXPB（1/T−1/T0） ……（１）
で表される。ここでR,R0は周囲温度がT,T0〔Ｋ〕におけ
るサーミスタの抵抗値であり、Ｂ定数（サーミスタ定
数）は約2000〜5000K程度のものである。
ところで、前述のサーミスタは（１）式から明らかな
とおり抵抗ＲとＢ定数は相関関係にあり、最近とみに要
求されている高抵抗で低いＢ定数のサーミスタや低抵抗
で高いＢ定数のサーミスタといった製品を得るには極め
てむずかしいといった問題点がある。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、抵抗R,サーミスタ定数Ｂとも希望する値をもったサ
ーミスタを得ることのできる新規技術を提供することを
目的としている。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するため、本発明は、異なるサーミス
タ定数と比抵抗を持ち、両面に一対の内部電極が形成さ
れた複数のサーミスタ素体により積層体が形成され、前
記両面に一対の内部電極が形成された各サーミスタ素体
間にサーミスタ素体の拡散防止層が介在されており、前
記内部電極は、複数の前記サーミスタ素体が電気的に並
列接続となるように前記積層体の外部電極と接続されて
いることを特徴としている。
作用
上記構成のように、異なるサーミスタ定数（Ｂ定数）
と比抵抗をもつ複数のサーミスタ素体を電気的に並列接
続して、積層すれば、比抵抗、Ｂ定数とも個々のサーミ
スタ素体の合成値となるので、サーミスタ素体の積層数
及び個々のサーミスタ素体の抵抗、Ｂ定数を選択するこ
とにより希望する比抵抗、Ｂ定数をもったサーミスタを
得ることができる。
実 施 例
第１図は本発明の一実施例であるサーミスタの断面図
を示している。
図中、1,2,3はサーミスタ素体であって、このサーミ
スタ素体1,2,3はMn−Ni−Co−Cu系から形成されるもの
であり、その配合によってそれぞれ異なるＢ定数と比抵
抗を有するものである。各サーミスタ素体1,2,3は、内
部電極5a,5b,5c,5d,5e,5fに接触しており、この内部電
極5a,5b,5c,5d,5e,5fは左右両側面に配設された外部電
極6,6に各サーミスタ素体が電気的に並列になるように
接続されている。又、各サーミスタ素体1,2,3の境界面
に存する内部電極の間（5bと5c,5dと5eの間）には拡散
防止層4a,4bが設けられている。この拡散防止層4a,4b
は、Al2O3−ZrO2系により形成されており、製造工程に
おける各サーミスタ素体1,2,3の相互拡散を阻止するた
めのものである。
次に上記サーミスタの製造工程を説明する。Mn−Ni−
Co−Cu系の組成をもつ３種類の原料粉末にそれぞれバイ
ンダーを添加し、スラリーを作り、このスラリーよりド
クター・ブレード法を用いて３種類のシートを作成す
る。次いで、この３種類のシートのそれぞれ所定の個所
にAg−Pdからなる内部電極を印刷する。更にAl2O2−ZrO
2系の粉末から拡散防止層４用のペーストを作成してお
く。次に積層した場合この３種類のシートの境界となる
２個所の内部電極間（5bと5c,5dと5eの間）に拡散防止
層4a,4b用のペーストを塗布し乾燥させ、第１図のよう
に積層し、所定の条件下で熱圧着する。この際各シート
の内部電極が対向する方向に取り出させるように各シー
トの重ね合わせを行なう。続いて単一ユニットに切断
し、1300℃で２時間焼成する。その後外部電極となる電
極ペーストを塗布し焼付けてサーミスタを得る。尚、こ
の場合外部電極は焼成前に塗布してもよい。
第２図は、本発明の他の実施例としてのサーミスタの
断面図を示している。この実施例と、前述した第１図で
示すサーミスタとは、サーミスタ素体を積層している点
は同じであるが、サーミスタ素体が２層21,22である点
及び全体をAl2O3系の絶縁性セラミックス23で被覆して
いる点が相違する。もっとも、サーミスタ素体は２層に
限らず、３層以上の複数層であっても良いことは勿論で
ある。図中24a,24b,24cは拡散防止層、25…は内部電
極、26は外部電極である。次に上記実施例のサーミスタ
の製造手順を説明する。Al2O3粉末に有機バインダー、
溶剤、可塑剤及び分散剤を加えて絶縁セラミックス23用
のスラリーを作り、このスラリーよりドクター・ブレー
ド法を用いてシートを作成する。又、Mn−Ni−Co−Cu系
の組成をもつサーミスタ素体21,22のペーストを作成し
ておく。更にAl2O4−ZrO2系の粉末から同様に拡散防止
層24a,24b,24c用のペーストを作成しておく。
このAl2O3系の絶縁性セラミックス23用のシート上に
拡散防止層24c用のペーストを塗布して乾燥させる。乾
燥後内部電極25形成用のペーストを塗布して乾燥させ、
この上からサーミスタ素体22形成用のペーストを塗布し
乾燥させる。続いて、内部電極用ペースト、拡散防止層
24bのペースト、又内部電極用ペースト、更にはサーミ
スタ21用のペースト、内部電極用ペースト、拡散防止層
24a用ペーストと順次塗布、乾燥させながら積層してい
き、最後に絶縁性セラミックス23用のシートを連ね、所
定の条件下で熱圧着する。この際、各サーミスタ素体2
1,22の上下の両側面には存する内部電極25…が対向する
方向に取り出せるように第２図に示す断面図のように各
シートの重ね合わせを行なう。
次に個々のサーミスタの大きさに切断し1300℃で２時
間焼成する。その後外部電極となる電極ペーストを塗布
し焼付けてサーミスタを得る。尚、この場合も前述のよ
うに外部電極は焼成前の塗布してもよいのは勿論であ
る。
第２の実施例で示した２層のサーミスタ素体を積層し
た場合、個々のサーミスタ素体の抵抗値R1,R2は次式で
与えられる。
従って、合成の抵抗値Ｒは、で与えられる
ここで、各サーミスタ素体のＢ定数が略々等しい（B1
≒B2＝Ｂ）とすると、上記（ｃ）式は次式のように表せ
る。
（ｄ）式をみれば、B1≒B2の場合において合成抵抗Ｒ
は各サーミスタ素体を並列接続した値となるが、合成の
Ｂ定数は個々のサーミスタ素体のＢ定数に等しいことが
わかる。
次に、２つのサーミスタ素体のＢ定数が大きく異なっ
ている場合（B1＞＞B2）には、上記（ｃ）式は次式のよ
うになる。
ここで、B1＞＞B2＞０から、EXP（−B1）Ｋ＜＜１、
つまり、EXP（−B1）Ｋ≒０とおけば、上記（ｅ）式は
Ｒ≒R02EXP（B2K） …（ｆ）
となる。
この（ｆ）式をみれば、B1＞＞B2の場合には合成抵抗
及び合成Ｂ定数とも抵抗値の低いサーミスタ素体側の値
に近づくことがわかる。
以上のことから、合成の抵抗値はサーミスタ素体の積
層枚数及び各サーミスタ素体の抵抗値に依存し、他方、
合成のＢ定数は積層枚数にあまり依存せず、個々のサー
ミスタ素体のＢ定数の値に依存することがわかる。
従って、個々のサーミスタ素体としてＢ定数の高いも
のを多数積層すれば、合成のサーミスタは低抵抗で高Ｂ
定数のものが得られるし、他方、Ｂ定数の低いサーミス
タ素体を層数少なく積層すれば、高抵抗、低Ｂ定数のも
のが得られる。つまり、サーミスタ素体の積層数及び個
々のサーミスタ素体のＢ定数を選択することにより、抵
抗値、Ｂ定数を広範囲の中から選ぶことができる。第３
図はこのことを示したＢ定数と抵抗値との関係図であ
る。なお、以上の実施例においては、積層された各サー
ミスタ素体間の境界面に存在する内部電極の間に拡散防
止層を介在させて、焼成時に各サーミスタ素体が内部電
極を越えて互いに拡散するのを防いだ例を示した。これ
により、両面に一対の内部電極が形成されたサーミスタ
素体の中でサーミスタの電気特性にも最も大きく影響を
及ぼす、一対の内部電極が垂直方向で互いに重なり合っ
ている箇所のサーミスタ素体の、拡散による特性変化を
防止することができる。
しかしながら、本願発明はこの実施例の構造に限定さ
れるものではない。即ち、一対の内部電極が垂直方向で
互いに重なり合っていない箇所のサーミスタ素体は、互
いに重なり合っている箇所のサーミスタ素体と比較して
相対的に特性への寄与率は小さいが、電気力線が回り込
むことにより特性への寄与があるため、積層された互い
に異なる組成のサーミスタ素体の組み合わせによって
は、特性への寄与を無視できなくなる場合がある。した
がって、各サーミスタ素体間の境界面に存在する内部電
極の間を越えて拡散防止層を形成することによって、一
対の内部電極が垂直方向で互いに重なり合っていず、特
定への寄与率が相対的に小さいサーミスタの部分につい
ても、拡散を防止して特定の向上を図ることができる。
発明の効果
以上説明したように本発明によれば、異なるサーミス
タ定数（Ｂ定数）と比抵抗をもつ複数のサーミスタ素体
が積層され、電気的に並列接続されてサーミスタが構成
されていることによって、幅広い抵抗値ＲとＢ定数の関
係が得られ、Ｂ定数及び抵抗値Ｒを自由に選択すること
のできるサーミスタが得られた。
又、本発明のサーミスタ内には、拡散防止層を設け、
製造工程における原材料間の拡散の防止を行ったので信
頼性のすぐれたサーミスタを提供することができるとい
った効果も奏する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a thermistor, and more particularly to a thermistor having a negative characteristic. The prior art and its problem general, the temperature resistance characteristic of the negative-characteristic thermistor is R = R 0 EXPB (1 / T-1 / T 0) is represented by ... (1). Here, R and R 0 are the resistance values of the thermistor when the ambient temperature is T and T 0 [K], and the B constant (thermistor constant) is about 2000 to 5000 K. By the way, the above-mentioned thermistor has a correlation between the resistance R and the B constant as is clear from the equation (1), and products such as a high resistance and low B constant thermistor and a low resistance and high B constant thermistor which are recently required. Is very difficult to obtain. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a novel technique capable of obtaining a thermistor having desired values for both the resistance R and the thermistor constant B. Means for solving the problems In order to achieve the above object, the present invention has a different thermistor constant and specific resistance, a laminate is formed by a plurality of thermistor element body having a pair of internal electrodes formed on both surfaces, A diffusion prevention layer of the thermistor element is interposed between each thermistor element having a pair of internal electrodes formed on both surfaces, and the internal electrode is configured such that a plurality of the thermistor elements are electrically connected in parallel. And being connected to external electrodes of the laminate. Action Different thermistor constant (B constant) as in the above configuration
When a plurality of thermistor bodies having specific resistance and electrical resistance are electrically connected in parallel and laminated, both the specific resistance and the B constant become the combined value of the individual thermistor bodies. By selecting the resistance of the thermistor body and the B constant, a thermistor having the desired specific resistance and B constant can be obtained. Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a thermistor according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1,2,3 are thermistor bodies, and these thermistor bodies 1,2,3 are formed from a Mn-Ni-Co-Cu system. It has specific resistance. The thermistor bodies 1, 2, and 3 are in contact with the internal electrodes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f, and the internal electrodes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f are arranged on both left and right sides. The thermistor element bodies are connected to the external electrodes 6, 6 so as to be electrically parallel. Further, diffusion preventing layers 4a and 4b are provided between the internal electrodes (between 5b and 5c and between 5d and 5e) at the interface between the thermistor bodies 1, 2, and 3. These diffusion prevention layers 4a, 4b
Is made of an Al 2 O 3 —ZrO 2 system and is for preventing the interdiffusion of the thermistor bodies 1, 2, and 3 in the manufacturing process. Next, a manufacturing process of the thermistor will be described. Mn−Ni−
A binder is added to each of the three types of raw material powders having a Co-Cu-based composition to form a slurry, and three types of sheets are formed from the slurry by using a doctor blade method. Next, an internal electrode made of Ag-Pd is printed at a predetermined position on each of the three types of sheets. Further, Al 2 O 2 -ZrO
A paste for the diffusion preventing layer 4 is prepared from the two types of powder. Next, when laminated, a paste for the diffusion preventing layers 4a and 4b is applied and dried between two internal electrodes (between 5b and 5c, 5d and 5e) which are boundaries of these three types of sheets, and FIG. And thermocompression bonding under predetermined conditions. At this time, the sheets are overlapped so that the internal electrodes of the sheets are taken out in the direction facing each other. Subsequently, it is cut into single units and fired at 1300 ° C. for 2 hours. Thereafter, an electrode paste to be an external electrode is applied and baked to obtain a thermistor. In this case, the external electrodes may be applied before firing. FIG. 2 shows a sectional view of a thermistor as another embodiment of the present invention. This embodiment and the thermistor shown in FIG. 1 described above are the same in that the thermistor element bodies are laminated, but the point that the thermistor element bodies are two layers 21 and 22 and the whole are Al 2 O 3 The difference is that it is covered with a system insulating ceramic 23. Needless to say, the thermistor body is not limited to two layers, and may be a multilayer of three or more layers. In the figure, 24a, 24b and 24c are diffusion preventing layers, 25 ... are internal electrodes, and 26 are external electrodes. Next, a manufacturing procedure of the thermistor of the above embodiment will be described. Organic binder to Al 2 O 3 powder,
A slurry for the insulating ceramics 23 is prepared by adding a solvent, a plasticizer and a dispersant, and a sheet is prepared from the slurry by using a doctor blade method. Also, pastes of the thermistor bodies 21 and 22 having a composition of Mn-Ni-Co-Cu are prepared. Further, pastes for the diffusion preventing layers 24a, 24b and 24c are similarly prepared from Al 2 O 4 —ZrO 2 based powder. A paste for the diffusion preventing layer 24c is applied on the sheet for the Al 2 O 3 -based insulating ceramics 23 and dried. After drying, apply and dry a paste for forming the internal electrode 25,
From above, a paste for forming the thermistor body 22 is applied and dried. Next, paste for internal electrode, diffusion prevention layer
24b paste, paste for internal electrode, paste for thermistor 21, paste for internal electrode, diffusion prevention layer
The paste for 24a is sequentially applied and dried and laminated, and finally a sheet for the insulating ceramics 23 is connected and thermocompression-bonded under predetermined conditions. At this time, each thermistor body 2
The sheets are superposed as shown in the sectional view of FIG. 2 so that the internal electrodes 25 existing on both upper and lower side surfaces of the sheets 1 and 22 can be taken out in the facing direction. Then cut into individual thermistor sizes and fired at 1300 ° C. for 2 hours. Thereafter, an electrode paste to be an external electrode is applied and baked to obtain a thermistor. In this case, the external electrodes may be applied before firing as described above. When two layers of the thermistor element shown in the second embodiment are stacked, the resistance values R 1 and R 2 of each thermistor element are given by the following equations. Therefore, the combined resistance value R is Given by Here, the B constant of each thermistor element is substantially equal (B 1
(≒ B 2 = B), the above equation (c) can be expressed as the following equation. According to equation (d), when B 1 ≒ B 2 , the combined resistance R
Is a value obtained by connecting the thermistor bodies in parallel, and it can be seen that the combined B constant is equal to the B constant of each thermistor body. Next, when the B constants of the two thermistor bodies are significantly different (B 1 >> B 2 ), the above equation (c) becomes the following equation. Here, from B 1 >> B 2 > 0, EXP (−B 1 ) K << 1,
That is, if EXP (−B 1 ) K ≒ 0, the above equation (e) becomes R ≒ R 02 EXP (B 2 K) (f). According to the equation (f), it can be seen that in the case of B 1 >> B 2 , both the combined resistance and the combined B constant approach the values of the thermistor element side having a low resistance value. From the above, the combined resistance value depends on the number of stacked thermistor bodies and the resistance value of each thermistor body.
It can be seen that the combined B constant does not depend much on the number of layers, but depends on the value of the B constant of each thermistor body. Therefore, by stacking a large number of individual thermistor bodies having a high B constant, the synthesized thermistor has low resistance and high B
When a thermistor element having a low B constant is laminated with a small number of layers, a high resistance and a low B constant can be obtained. In other words, by selecting the number of layers of the thermistor element and the B constant of each thermistor element, the resistance value and the B constant can be selected from a wide range. Third
The figure is a graph showing the relationship between the B constant and the resistance value. In the above embodiment, the diffusion preventing layer is interposed between the internal electrodes existing at the boundary between the stacked thermistor elements, so that the thermistor elements diffuse over the internal electrodes during firing. Here is an example that prevented this from happening. Thereby, among the thermistor element bodies having a pair of internal electrodes formed on both surfaces, the electrical characteristics of the thermistor have the greatest effect, of the thermistor element body where the pair of internal electrodes overlap each other in the vertical direction. A change in characteristics due to diffusion can be prevented. However, the present invention is not limited to the structure of this embodiment. That is, the thermistor element at a location where the pair of internal electrodes do not overlap each other in the vertical direction has a relatively small contribution to the characteristics as compared to the thermistor element at an overlapping location, but the electric flux lines are Since the wraparound contributes to the characteristics, depending on the combination of stacked thermistors having different compositions, the contribution to the characteristics may not be negligible. Therefore, by forming the diffusion prevention layer beyond the internal electrodes existing at the boundary surface between the thermistor bodies, the pair of internal electrodes do not overlap each other in the vertical direction, and the contribution to specificity is relatively low. Even a small thermistor part can be prevented from diffusing and specific improvement can be achieved. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, a plurality of thermistor bodies having different thermistor constants (B constants) and specific resistances are stacked and electrically connected in parallel to form a thermistor. Thus, a wide relationship between the resistance value R and the B constant was obtained, and a thermistor capable of freely selecting the B constant and the resistance value R was obtained. Also, a diffusion prevention layer is provided in the thermistor of the present invention,
Since the diffusion between the raw materials in the manufacturing process is prevented, a highly reliable thermistor can be provided.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る一実施例のサーミスタの断面図、
第２図は本発明に係る他の実施例のサーミスタの断面
図、第３図は抵抗値ＲとＢ定数の関係を示すグラフであ
る。
1,2,3……サーミスタ素体、4a,4b……拡散防止層、5a,5
b,5c,5d,5e,5f……内部電極、６……外部電極、21,22…
…サーミスタ素体、23……絶縁性セラミックス、24a,24
b,24c……拡散防止層、25……内部電極、26……外部電
極。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a thermistor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a sectional view of a thermistor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing a relationship between a resistance value R and a B constant. 1,2,3 …… Thermistor body, 4a, 4b …… Diffusion prevention layer, 5a, 5
b, 5c, 5d, 5e, 5f ... internal electrode, 6 ... external electrode, 21, 22 ...
… Thermistor element, 23 …… Insulating ceramics, 24a, 24
b, 24c: diffusion prevention layer, 25: internal electrode, 26: external electrode.