具体实施方式
图1是表示本发明的第1实施方式的层叠型正特性热敏电阻1的剖
视图。
层叠型正特性热敏电阻1，具有作为元件本体的长方体状的层叠体
2。层叠体2通常通过滚磨圆滑其角部分及棱线部分。层叠体2具有正的
电阻温度系数，例如，具有层叠由BaTiO3系半导体陶瓷形成的多个的热
敏电阻层3的结构。
沿着是层叠体的内部的多个的热敏电阻层3间的规定的界面，分别
形成多个第1及第2的内部电极4及5。第1及第2的内部电极4及5，
以各自的一部分夹有着热敏电阻层相互重叠的状态沿层叠方向交替重叠
设置。内部电极4及5例如含有作为导电成分的镍。
在层叠体2的外表面上，在相互对向的第1及第2的端面6及7上，
分别形成第1及第2的外部电极8及9。由于第1及第2的外部电极8
及9，分别与第1及第2的内部电极4及5电连接，由对每个内部电极4
及5，可以达到欧姆接触的基层的欧姆电极层10，及在其上面形成的由
焊锡等形成的镀层11构成。欧姆电极层10例如通过溅射形成，由在层
叠体2的端面6及7上形成的Cr层、在其上形成的Ni-Cu层及在其上形
成的Ag层构成。镀层11，除了所述焊锡镀以外，也可由Ni镀、Sn镀
等形成。通常使用电镀。
此外在层叠体2的外表面上，不能被外部电极8及9覆盖的区域，
可实施玻璃涂层12。获得层叠体2的烧结工序在还原性气氛中进行时，
烧结后为了再氧化而进行热处理，但在此再氧化的工序中，同时也可进
行形成玻璃涂层12的热处理。
以上所述的层叠型正特性热敏电阻1，在此实施方式中有以下特征。
即，第1及第2的内部电极4及5相互重叠的部分，与层叠方向垂
直方向的中央部，即位于内部电极4及5相互重叠部分的长方向及宽度
方向的中央部的空洞13至少设置在一个热敏电阻层3上。此外，该空洞
13，第1及第2的内部电极4及5的配置部分，至少位于层叠方向的中
央部。类似这样的空洞13有非发热部分的功能。
设置所述空洞13有参照图2所说明的方法。图2是为了得到层叠体
2而准备的应成为热敏电阻层3的典型的生片14及15的俯视图。
如图2(a)及(b)所示，在生片14及15上，通过丝网印刷等提
供导电性膏，形成应成为第1及第2的内部电极4及5的导电性膏膜16
及17。
如图2(a)所示，在一方的生片14上，设有形成空洞13的贯通孔
18。此贯通孔18，从量产性的观点看优选在导电性膏膜16形成后，贯
通该导电性膏膜16设置。
之所以这样是因为若在导电性膜16形成前设置贯通孔18，之后在
形成导电性膏膜16时，导电性膏会流入贯通孔18内，在第1及第1的
内部电极4及5之间产生不希望的通电的可能性高。因此为了避免此不
希望的通电，在贯通孔18的外周部分用规定的罩子形成导电性膏(膏)
为佳，但会有调整位置对正等繁琐的问题。
此外，在没有形成导电性膏膜16的生片14上设置贯通孔18，也有
可能在位于生片14上方的生片(未图示)的下面形成导电性膏膜16，
但由于此时在一个生片的两面均要形成导电性膜16及17，所以导致导
电性膜16及17间有位置对正的繁琐问题。
成为空洞13的贯通孔18，典型的是通过激光或穿孔等方法形成，
但不仅限于此，也可用其他的方法。
如图1所示，为了得到层叠体2，层叠包括在图2(a)及(b)中分
别所示的生片14及15的多个生片。因此在层叠体2中，由贯通孔18得
到的空洞13，为沿厚度方向贯通规定的的热敏电阻层3的状态。另外，
贯通孔18也是贯通导电性膏膜16而设置，因此在位于空洞13的一方端
面侧的第1的内部电极4，设有与空洞13连通的开口19。
如图所示的空洞13，沿厚度方向贯通规定的内部电极4，但若不考
虑量产性，也可设置不贯通厚度方向的内部电极4的空洞13。
空洞13也可设在多个的热敏电阻层3上。即，空洞13的设置位置，
只要满足为第1及第2的内部电极4及5相互重叠的部分的、与层叠方
向垂直方向的中央部，且为第1及第2的内部电极4及5的配置部分的
层叠方向的至少中央部，例如，也可以在第1及第2的内部电极4及5
的配置部分，沿层叠方向纵列或贯通设置。
只要集中分布在与层叠方向垂直方向的中央部，则一个热敏电阻层
3可设定多个的空洞13。
空洞13如图2(a)所示从贯通孔18的形状可得知，其截面为圆形，
但也可以是三角形、四边形、其他多边形、椭圆形或星形等，任何截面
形状均可。
如图所示的第1及第2的内部电极4及5，在层叠体2中是均等配
置的，因此空洞13的位置在层叠体2的中央部，但第1及第2的内部电
极4及5的配置在层叠体2中是不均等配置时，空洞13的位置未必在层
叠体2的中央部。但不管怎样，空洞13在第1及第2的内部电极4及5
相互重叠的部分，位于与层叠方向垂直方向的中央部，且重要的是至少
位于第1及第2的内部电极4及5的配置部分的层叠方向的中央部。
如上所述根据第1的实施方式，通过设置具有非发热部分功能的空
洞13，可缓和热量集中，从而达到提高热破坏耐电压性。此外为了提高
耐电压性能，空洞13越大越好，但要根据层叠体2的尺寸，层叠型正特
性热敏电阻1所需要的电阻值及层叠体2所需要的机械的强度，来决定
空洞13的大小。
图3是表示本发明的第2实施方式所示的层叠型正特征热敏电阻21
的剖视图。图3所示层叠型正特征热敏电阻21，具有与如图1所示的层
叠型正特征热敏电阻1共通的多个要件，因此在图3中，与图1所示的
要件相同的用了同样的参照符号，不再重复说明。
第2实施方式的层叠型正特征热敏电阻21具有以下特征。
即，在第1及第2的内部电极4及5上，在第1及第2的内部电极
4及5相互重叠的部分的与层叠方向垂直方向的中央部，即在内部电极4
及5重叠部分长方向及横方向的中央部，设置不能形成电极的开口22。
该开口22有非发热部分的功能。
设置所述开口22，有参照图4所说明的方法。图4是为了得到层叠
体2而准备的应成为热敏电阻层3的典型的生片23及24的俯视图。
分别如图4(a)及(b)所示，在生片23及24上，通过丝网印刷
等提供导电性膏，而分别形成应成为第1及第2的内部电极4及5的导
电性膏膜25及26。在形成导电性膏膜25及26的印刷时，设置无导电
性膏的区域27。该区域27是形成开口22的。
如图3所示，为了得到层叠体2，在图4(a)及(b)中所示的多个
的生片23及24交替层叠的同时，不形成导电性膏膜的保护用生片在其
上下层叠。
此外，在图3所示层叠型正特性热敏电阻21中，开口22设在所有
第1及第2的内部电极4及5上，但这样的开口22只设在所有的第1的
内部电极4或只设在所有第2的内部电极5上均也。为了避免热点，开
口22只要设置在至少1个内部电极4或5上即可，该1个内部电极4或
5至少位于第1及第2的内部电极4及5的配置部分的层叠方向的中央
部。
开口22只要集中分布在与层叠方向垂直方向的中央部，1个内部电
极4或5可以设置多个。
开口22从图4所示的区域27的形状可知，俯视为圆形，但也可以
是三角形、四边形、其他多边形、椭圆形或星形等，任何平面形状均可。
如上所述根据第2的实施方式，通过设置开口22与第1实施方式同
样，可缓和热量集中，从而达到提高热破坏的耐电压性能。此外为了提
高耐电压性能，开口22越大越好，但要根据层叠体2的尺寸、层叠型正
特性热敏电阻21所需要的电阻值及内部电极4及5的开口22以外的电
流容量，来决定开口22的大小。
根据第2的实施方式，与第1的实施方式相比，还有可避免因空洞
13导致层叠体2的力学强度降低的优点。
图5是表示本发明的第3实施方式的层叠型正特征热敏电阻31的剖
视图。如图5所示层叠型正特征热敏电阻31，具有分别如图1及图3所
示的层叠型正特征热敏电阻1及21共通的多个要件，因此在图5中，与
图1及图3所示的要件相当的要件用了同样的参照符号，不再重复说明。
第3实施方式的层叠型正特征热敏电阻31具有以下特征。
第2的内部电极5上，在第1及第2的内部电极4及5相互重叠的
部分的与层叠方向垂直方向的中央部，即在内部电极4及5重叠部分的
长方向及横方向的中央部，在没形成电极的部分上设置切口32。该切口
32有非发热部分的功能。
为了设置所述的切口32，有参照图6所说明的方法。图6是为了得
到层叠体2而准备的热敏电阻层3的典型的生片33及34的俯视图。
分别如图6(a)及(b)所示，在生片33及34上，通过丝网印刷
等提供导电性膏，因而形成应形成第1及第2的内部电极4及5的导电
性膏膜35及36。在这些导电性膏膜35及36中，在形成导电性膏膜35
及36的印刷时，设置切口状无导电性膏的区域37。该区域37是形成所
述切口32的。
如图5所示为了得到层叠体2，在图6(a)及(b)中所示的多个的
生片33及34交替层叠的同时，不形成导电性膏膜的保护用生片在其上
下层叠。
如图5所示层叠型正特性热敏电阻31，切口32设在所有第2的内
部电极5上，但这样的切口32，也可只设在所有的第1的内部电极4或
只设在所有第1及第2的内部电极4及5上。此外，为了避免热点，切
口32设置在至少1个内部电极4或5上即可，该内部电极4或5至少位
于第1及第2的内部电极4及5的配置部分的层叠方向的中央部。
切口32只要集中分布在与层叠方向垂直方向的中央部，1个内部电
极4或5上也可设置多个。
切口32如该实施方式那样，形成在层叠体2的第2的端面7之前为
佳。因为这样的构成，在内部电极5与外部电极9之间可得到稳定的电
连接状态。
如上所述，根据第3的实施方式，通过设置切口32，与第1及第2
的实施方式同样，可缓和热集中。特别是在第3的实施方式，切口32穿
过内部电极5的中央部，把内部电极5分成了2部分，因此发热部也分
成两部分。这样1个发热部的发热量会减少，在层叠体2中央部的发热
可得到缓和。这样可防止在层叠体2的内部形成热点，以便提高耐电压
性能。
为了提高耐电压性能，切口32的宽度越大越好，但要根据层叠体2
的尺寸，层叠型正特性热敏电阻31所需要的电阻值及在内部电极5切口
32以外的电容量，来决定切口32的大小。
根据第3的实施方式，与第2的实施方式同样，与第1的实施方式
相比，还有可避免因空洞13导致层叠体2的力学强度降低的优点。
图7是说明本发明的第4的实施方式的与图6相对应的图。图7中
与图6所示相同的要件使用了同样的参照符号，不再重复说明。
第4的实施方式与第3的实施方式相比，不仅是第2的内部电极5，
还具有在第1的内部电极4中也设置切口的特征。因此如图7(b)所示，
在应成为第2的内部电极5的导电性膏膜36上，呈切口状设置无导电性
膏的区域37，如图7(a)所示，还在应成为第1的内部电极4的导电性
膏35膜上，呈切口状设置无导电性膏的区域38。
其他都与第3的实施方式的情况实质上是同样的，不再重复说明。
图8是用于说明本发明第5的实施方式的图。如图8所示层叠型正
特性热敏电阻41与图5所示的层叠型正特性热敏电阻31有着多个的共
同要件。在图8中，与图5中同样的要件使用了同样的参照符号，不再
重复说明。图8是利用沿第2的内部电极5通过面的层叠型正特性热敏
电阻41的俯视图。
第5实施方式的层叠型正特征热敏电阻41具有以下特征。
即第2的内部电极5中形成了宽幅的实现与第2的外部电极9电连
接的连接端缘部42。这样更加扩大第2的内部电极5与第2的外部电极
9的接触面积，可稳定通电，控制电阻值的偏差。图8中显示了第2的
内部电极5，但关于第1的内部电极4也采用同样的构成。
如图8所示的特征性构成，图1、图3及图7中所示的第1、第2及
第4的实施方式也可同样采用。
下面说明为了确认本发明的效果而实施的实验例。
实验例1
在实验例1中，对参照图1及图2所说明第1的实施方式进行了评
价。
首先，准备BaCO3、TiO2及Sm2O3各粉末，调和这些原料粉末使其
成为(Ba0.9998Sm0.0002)TiO3。
接着，在得到的混合粉末中加入纯水，与锆球一起混合粉碎10小时，
干燥后，在1000□的温度下预烧结2小时。
在此预烧结的粉末中加入有机粘合剂、分散剂及水，与锆球一起混
合数小时，由得到的浆料形成厚30μm的生片。
接着在生片上根据丝网印刷法，加上导电成分是镍的导电膏，使其
干燥，制作形成有成为内部电极的导电性膏膜的生片。在形成了该导电
性膏膜的生片中的、与内部电极重叠部分的中央部相对应的位置处，如
图2(a)所示通过钻孔形成了相当于贯通孔18的直径0.2mm的圆形贯
通孔。
在层叠形成了导电性膏膜的多个生片同时，在其上下层叠没有形成
导电性膏膜的保护用生片，压接后，切割成规定的尺寸，得到芯片状的
未加工(生)的层叠体。
在得到未加工层叠体的工序中，使如上所述设有贯通孔的生片，在
试料1中位于配置有导电性膏膜部分的层叠方向的中央部，在试料2使
其位于该部分的层叠方向的最外侧，在试料3中使其位于该部分的层叠
方向的中央部和最外侧。在试料4中只层叠上无贯通孔的生片。
把未加工层叠体放在大气中350□的温度下进行脱脂处理后，在
H2/N2＝3％的还原性气氛中在1300□的温度下烧结2小时，得到烧结后的
层叠体。在试料1～3中的各层叠体中，由设在生片上的贯通孔形成空洞。
下面，将烧结后的层叠体与研磨介质一起进行滚磨，把层叠体的角
部分及棱线部分圆滑地研磨后，对层叠体再实行氧化的热处理。
为了形成外部电极，在层叠体的两端面上，由溅射法依次形成Cr层、
之上的Ni-Cu层及其上面的Ag层，再形成欧姆电极层。在欧姆电极层
上形成焊锡镀层。
这样可得到平面尺寸是2.0mm×1.2mm，0.3Ω的试料1～4的各层叠
型正特性热敏电阻。
下面，对于试料1～4的层叠型正特性热敏电阻，各使用20个试料
实行耐电压试验。耐电压试验，在串联排列地连接于直流电源上的端子
上，夹着各试料的层叠型正特性热敏电阻，从20V开始每次升压2V，
且在各电压下保持施加1分钟的状态，通过采用逐步增加电压而进行。
加压到试料的层叠型正特性热敏电阻破坏为止，破坏前的电压为耐电压。
这样得到的耐电压的平均值、最大值、最小值及标准偏差值如表1
所示。
表1
试料号码
耐电压(V)
|
平均值
最大值
最小值
标准偏差值
1
36.1
38
32
1.7
2
31.0
36
28
2.0
3
29.8
34
28
1.9
4
30.0
34
26
2.9
如表1所示，空洞设置在内部电极的配置部分的层叠方向的中央部
以外的试料2及3，与不设置这样的空洞的试料4的耐电压程度几乎一
样，但空洞设置在内部电极的配置部分的层叠方向的中央部的试料1，
耐电压明显提高。在耐电压试验中证实了若缓和产生在内部电极的配置
部分的层叠方向中央部的热点(危险的地区)，可提高耐电压。
所述试验是比较了空洞的在层叠方向的位置，对于位于与层叠方向
垂直的方向，也很容易类推出空洞设置在内部电极相互重叠部分的中央
部与设置在中央部以外的相比，能更有效地回避热点(危险的地区)。
实验例2
在实验例2中，对参照图3及图4的说明的第2的实施方式进行了
评价。
用与试验例1相同的方法及条件成形生片。
接着在生片上根据丝网印刷法，加上导电成分是镍的导电膏形成导
电膏膜，作为与设置在内部电极相互重叠部分的中央部相当的位置的、
图4所示的无导电性膏区域27相对应的区域，在试料11中设置了直径
0.1mm的圆形区域、在试料12中设置了直径0.2mm的圆形区域及在试
料13中设置了直径0.5mm的圆形区域。在试料14中不设置这样的导电
性膏的区域，同样形成了导电性膏膜。
在各试料11～14中，内部电极的重叠部分的尺寸在烧结后均为
1.6mm×0.8mm。
接着，层叠所述试料11～14的各多个生片的同时，在其上下层叠不
形成导电性膏的保护用生片，并按照与实验例1相同的方法及条件，制
成芯片状的未加工层叠体，然后进行脱脂处理、烧结、滚磨，再进行氧
化的热处理，形成是外部电极的欧姆电极层及镀层。
这样可得到平面尺寸是2.0mm×1.2mm，0.5Ω的试料11～14的各层
叠型正特性热敏电阻。这里，该试料11～13如所述，在无导电性膏区域，
在内部电极中形成了开口。
在与实验例1同样的方法及条件下，对11～14实施了耐电压试验。
由耐电压试验得到的耐电压的平均值、最大值、最小值及标准偏差
值如表2所示。
表2
试料号码
耐电压(V)
|
平均值
最大值
最小值
标准偏差值
11
38.4
40
36
1.7
12
43.3
46
38
2.0
13
49.1
56
32
5.6
14
32.1
36
28
2.7
如表2所示，在导电性膏膜中设置无导电性膏的区域，根据电极内
部设有开口的试料11～13，与无开口的试料14相比，耐电压值的提高
得到认可。在耐电压试验中证实了若缓和产生在层叠方向中央部的热点
(危险的地区)，可提高耐电压。
比较试料11～13之间，依试料11、12、13的顺序，开口逐渐变大，
但随着开口的逐渐变大，耐电压的平均值上升，而内部电极的电流容量
降低以至破坏，耐电压的差异也越大。因此，设置在内部电极的开口，
要考虑到内部电极的电流容量即耐电压的差异而决定为好。
实验例3
在实验例3中，为了参照图5及图6的说明评价第3的实施方式，
制作以下的试料21。
用与试验例1相同的方法及条件形成生片。
接着在生片上根据丝网印刷法，加上导电成分是镍的导电膏形成导
电膏膜。此时，图6(a)所示，制作一样形成的导电性膏膜35，及如图
6(b)所示，位于内部电极相互重叠部分中央部的位置设有无导电性膏
区域37(宽0.1mm×长1.7mm)形成导电性膏膜36。
如所述图6(a)所示，在形成导电性膏膜35的多个的生片33与如
图6(b)所示在形成导电性膏膜36的多个的生片34交替地层叠同时，
在其上下层叠没有形成导电性膏膜的保护用生片，按照与实验例1相同
的方法及条件，制成芯片状的未加工层叠体，然后进行脱脂处理、烧结、
滚磨，再进行氧化的热处理，形成是外部电极的欧姆电极层及镀层。
这样可得到平面尺寸是2.0mm×1.2mm，0.5Ω的试料21的层叠型正
特性热敏电阻。在层叠型正特性热敏电阻中，如上所述，在无导电性膏
区域，在内部电极中形成切口。
在与实验例1同样的方法及条件下，对试料21的层叠型正特性热敏
电阻实施了耐电压试验。
由耐电压试验得到的耐电压的平均值、最大值、最小值及标准偏差
值如表3所示。为了容易比较，在表3中还列入了所述试验例1制作的
试料4，即前面表1所示的内部电极处不形成任何切口的试料4的耐电
压的平均值、最大值、最小值及标准偏差值。
表3
试料号码
耐电压(V)
|
平均值
最大值
最小值
标准偏差值
21
44.4
46
40
1.84
4
30.0
34
26
2.9
如表3所示，在导电性膏膜中设置无导电性膏的区域、电极内部设
有切口的试料21，与无此切口的试料4相比，耐电压值的提高得到认可。
在耐电压试验中证实了若缓和产生在层叠方向中央部的热点，通过切入
使发热部的发热量减少，可提高耐电压。