[發明專利]電子元器件的安裝結構

有效

• 申請號: 201280009668.1
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103380467A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 三浦忠將
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01C7/04
• 分類號: H01C7/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 俞丹

技術領域

本發明涉及熱敏電阻及其制造方法，特別涉及由金屬基材、熱敏電阻薄膜層和電極層疊而成的熱敏電阻及其制造方法。

背景技術

一直以來，關于在保護電路中作為溫度傳感器等使用的NTC熱敏電阻或PTC熱敏電阻，已知有專利文獻1所揭示的熱敏電阻。專利文獻1所揭示的熱敏電阻包括：兼作為電極的平板狀金屬基板、在該平板狀金屬基板的一個主面上形成的熱敏電阻體膜、以及在熱敏電阻體膜上形成的一個電極膜。

然而，上述熱敏電阻所具有的結構是將平板狀金屬基板作為一個電極，而將形成于最上層的一個電極膜作為另一個電極。因此，在將該熱敏電阻安裝到基板等上時，必須通過引線連接來與電極膜進行電連接，從而無法在極小的空間中進行安裝。例如，將這種熱敏電阻用作為安裝在印刷布線基板上的IC元器件的溫度傳感器時，印刷布線基板與IC元器件之間會產生150～200μm的微小間隙，優選將熱敏電阻安裝在該間隙內。然而，通過引線連接進行的安裝實質上很難在如此微小的間隙內實現。

另外，專利文獻1是通過濺射法在布線基板上形成熱敏電阻體膜。在這種使用濺射法來形成的情況下，雖然能夠獲得與平板狀金屬基板的接合性，但濺射法所需的制造設備成本較高，不利于量產化。因此，尋求通過固相法來形成，但在這種情況下，由于平板狀金屬基板與熱敏電阻體膜的熱膨脹系數不同，所以其收縮率不同。因此，即使平板狀金屬基板與熱敏電阻體膜進行了接合，有時也會因外部環境而導致接合界面的接合強度不足。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開昭61-245502號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

因此，本發明的目的在于提供一種能夠用焊料進行安裝，并且即使用固相法形成，也能獲得優異的接合強度的熱敏電阻及其制造方法。

解決問題的技術手段

本發明的第一項發明包括：金屬基材、由固相法形成在金屬基材上的半導體陶瓷層、以及形成在半導體層上的一對分割電極，金屬基材中含有陶瓷粒子，利用陶瓷粒子或陶瓷粒子連續形成的柱狀結構，使得金屬基材不會在厚度方向上斷開。

本發明人之前提交的PCT申請(PCT/JP2010/64089)中，記載了一種熱敏電阻，該熱敏電阻包括：金屬基材、形成在金屬基材上的半導體陶瓷層、以及形成在半導體陶瓷層上的一對分割電極。若采用上述形狀，則能夠通過回流等方法，在印刷布線基板上進行焊接安裝。另外，薄層的半導體陶瓷層與金屬基材一體地燒成。

然而，即使是在形成為上述結構的情況下，若通過固相法來形成，則由于金屬基材與半導體陶瓷層的熱膨脹系數不同，即使是一體地燒成，其收縮率也不相同。因此，即使金屬基材與半導體陶瓷層進行了接合，也會例如在高溫高濕度的環境下有水分侵入接合界面，從而導致金屬基材與半導體陶瓷層的接合斷開，電阻值變大。而由本申請的發明可知，通過在金屬基材中混合陶瓷粉末，從而提高了半導體陶瓷層與金屬基材的接合強度。這是因為陶瓷粉末有固著效果，而且，半導體陶瓷層與金屬基材的接觸面積增大了。另外，利用金屬基材中所含的陶瓷粒子或陶瓷粒子連續形成的柱狀結構，使得金屬基材不會在厚度方向上斷開，因此，不會失去柔性，也不會削弱金屬基材的強度，提高了金屬基材與半導體陶瓷層的接合強度。

此外，陶瓷粒子或陶瓷粒子的柱狀結構使金屬基材在厚度方向上斷開，是指同一陶瓷粒子或陶瓷粒子的柱狀結構露出在金屬基材的表面和背面。

所述電子元器件的所述金屬基材的厚度優選為10～80μm，所述陶瓷層的厚度優選為1～10μm(第二項發明)。

對于上述這種電子元器件，能夠實現低高度化，因此，即使在200μm以下的極小空間中也能夠進行安裝，而且，通過將薄層的陶瓷層與金屬基板一體地燒成，能夠獲得柔性。因此，即使對電子元器件施加應力，陶瓷層部分中也不易產生裂紋，即使安裝空間中存在凹凸、臺階等，也能夠進行安裝。

所述金屬基材及所述陶瓷層優選為形成為片狀(第三項發明)。

片狀的金屬基材與片狀的陶瓷層優選通過在層疊為一體的狀態下進行燒成而成(第四項發明)。

本發明的熱敏電阻優選以上述方法來制造。在采用這種結構的情況下，能夠提供能可靠地獲得柔性，并且陶瓷層中不易產生裂紋等的熱敏電阻。

所述陶瓷粒子在所述金屬基材中的含量優選為16vol%以上40vol%以下(第五項發明)。