电子元器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括基板和设于该基板上的陶瓷制特性层的电子元器件。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种电子元器件，例如有专利文献I所记载的厚膜热敏电阻。利用以下工序来制作该厚膜热敏电阻。即，在以绝缘基板为例的氧化铝基板的一个面上印刷导体糊料并进行烧成，在氧化铝基板上形成下侧电极。接着，印刷厚膜热敏电阻用糊料并进行烧成，使得与下侧电极的一部分相重合，以形成厚膜热敏电阻。
现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1:日本专利特开平7-99101号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0004]在专利文献I中，在烧成好的氧化铝基板上印刷导体糊料，然后进行烧成。然而，根据本申请发明人的实验可知，难以使对导体糊料进行烧成后所获得的下侧电极与氧化铝基板相接合，从而会导致下侧电极容易从氧化铝基板上剥离。
[0005]因此，本发明的目的在于，提供一种金属层不容易从基板上剥离的电子元器件。
解决技术问题所采用的技术方案
[0006]为了达到上述目的，本发明的一个方面的电子元器件包括:由绝缘性陶瓷材料所制成的基板；由陶瓷材料所制成且与所述基板进行扩散接合的陶瓷层；金属层，该金属层具有第一主面和与该第一主面相对的第二主面，该金属层在该第一主面侧与所述陶瓷层进行扩散接合；以及特性层，该特性层与所述金属层的第二主面侧进行扩散接合，该特性层由陶瓷材料制成，其电阻值根据周围温度或施加电压而变化。
发明效果
[0007]根据上述方面，能提供金属层不容易从基板上剥离的电子元器件。
【附图说明】
[0008]图1是表示实施方式I所涉及的电子元器件的成品的俯视图。
图2是从W轴负方向侧对沿图1的B-B’线的电子元器件的截面进行观察时的纵向剖视图。
图3是表示图2所示的电子元器件的等效电路的图。
图4是表示每个烧成温度下的铝原子的扩散距离的图。
图5是表示实施方式2所涉及的电子元器件的成品的俯视图。
图6是从W轴负方向侧对沿图5的A-A’线的电子元器件的截面进行观察时的纵向剖视图。 图7是表示图5所示的电子元器件的等效电路的图。
【具体实施方式】
[0009]《实施方式I》
以下，对本发明的一个实施方式所涉及的电子元器件进行说明。以下，参照附图，对本发明的实施方式I所涉及的电子元器件进行说明。首先，对图1、图2所示的L轴、W轴、T轴进行定义。L轴表示电子元器件的左右方向(长度方向)，W轴表示其前后方向(深度方向)，T轴表示其上下方向(厚度方向)。关于L轴、W轴、T轴的定义，在其它附图中也相同。
[0010]《结构》
如图1、图2所示，电子元器件Ia包括基板7、陶瓷层8、内部电极9、热敏电阻特性层
10、第一外部电极11以及第二外部电极12。
[0011]基板7例如由以氧化铝或氮化铝为基本成分的绝缘性陶瓷所制成。该基板7具有沿上下方向相对的第一主面71和第二主面72，在俯视时例如具有矩形形状。在本实施方式中，设第二主面72以第一主面71为基准位于T轴正方向侧。另外，基板7的厚度例如为0.635[mm]。
[0012]陶瓷层8由与后述的热敏电阻特性层10相同的材料所制成，是在俯视下具有矩形形状的薄膜，具有沿上下方向相对的第一主面81和第二主面82。在本实施方式中，设第二主面82相对于第一主面81位于T轴正方向侧。该陶瓷层8形成于基板7的主面72上，使得在俯视下被基板7的外缘所内包。这里，陶瓷层8与基板7的主面72侧进行扩散接合。该陶瓷层8的厚度优选为5[ μπι]左右，以减小电子元器件Ia的尺寸。
[0013]内部电极9是金属层的一个示例，典型地由单独的贵金属、或多种贵金属的合金所制成。在本实施方式中，设为由含有银和钯的金属糊料所制成。另外，内部电极9例如是在俯视下具有矩形形状的薄膜，具有沿上下方向相对的第一主面91和第二主面92。在本实施方式中，设第二主面92以第一主面91为基准位于T轴正方向侧。该内部电极9形成于陶瓷层8上，使得在俯视下被陶瓷层8的外缘所内包，与陶瓷层8的主面82侧进行扩散接合。内部电极9的厚度优选为3[μπι]左右，以减小电子元器件Ia的尺寸。
[0014]热敏电阻特性层10通过将镍、锰、钴、铁等的氧化物进行混合并进行烧结而制成，是具有负温度系数的热敏电阻(即NTC热敏电阻)。该热敏电阻特性层10是在俯视下具有矩形形状的薄膜，形成于金属层9上，使得在俯视下本身的外形线与陶瓷层8的外形线实质重合。这里，热敏电阻特性层10与内部电极9的主面92侧进行扩散接合。该热敏电阻特性层10的厚度优选为10[ μπι]左右，以减小电子元器件Ia的尺寸。
[0015]这里，需要注意的是，如图2所示，热敏电阻特性层10也可以与陶瓷层8相接合，但利用丝网印刷等来形成，使得不与基板7相接合。其原因如下。若在热敏电阻特性层10与基板7相抵接的状态下进行烧成，则当进行溶解混合时，由于都为氧化物且结晶构造也相似，因此，容易因分子运动能量而导致发生原子跨相置换的现象(扩散)。在这种情况下，例如Al原子会从基板7进入热敏电阻特性层10。这是因为，与热敏电阻特性层10的周围温度相对的电阻值的特性有可能会因所涉及的Al原子而发生变化。
[0016]外部电极11、12由与上述内部电极9相同的材料所制成。外部电极11、12具有以纵向中心面C为基准而互相对称的形状，形成为隔开间隔沿左右方向排列。这里，所谓纵向中心面C是包含电子元器件Ia的L轴方向中心且与WT平面平行的面。
[0017]外部电极11基本包含薄膜部111和侧壁部112。薄膜部111在俯视下例如具有矩形形状，对热敏电阻特性层10的上表面左侧进行覆盖。另外，该薄膜部111夹着热敏电阻特性层10的左侧与内部电极9的左侧的部分沿T轴方向相对，形成为在俯视下与内部电极9的左侧重叠。另外，沿陶瓷层8和热敏电阻特性层10的侧面形成有侧壁部112，使得连接薄膜部111与基板7。
[0018]外部电极12基本包含以纵向中心面C为基准而与薄膜部111对称的薄膜部121、以及以纵向中心面C为基准而与侧壁部112对称的侧壁部122。因此，省略对薄膜部121和侧壁部122的详细说明。
[0019]《实际的使用》
外部电极11、12沿T轴方向与内部电极9的左侧和右侧相对，形成为在俯视下相重叠。外部电极11、12具有输入输出端子的功能，在两者之间经由热敏电阻特性层10、内部电极9而流过规定值的电流i (参照图3)。在这种情况下，在外部电极11与内部电极9相对的热敏电阻特性层10的部分、以及外部电极12与内部电极9相对的热敏电阻特性层10的部分上，形成有电场，这些部分具有作为NTC热敏电阻的特性。S卩，在热敏电阻特性层10上形成电阻Rl、R2，所述电阻Rl、R2的夹在外部电极11与内部电极9之间的部分、以及夹在外部电极12与内部电极9之间的部分具有温度特性。由此，例如通过对输入输出端子间的电压V进行测定，从而能对电子元器件I的周围温度T进行测定。在图3中利用实线示出了等效电路，并利用箭头示出了流过通电路径的电流i和输入输出端子间的电压V。
[0020]《制法》
上述电子元器件Ia大致如下所述那样进行制造。此外，以下为了便于说明，也对一个电子元器件I的制造工序进行说明。
[0021]首先，准备烧成好的基板7。利用刮刀方式或辊压法来制造该基板7，例如在约1700[°C ]?约1800[°C ]的温度下进行烧成。准备烧成好的基板7的理由如下。S卩，这是因为基板7的烧成温度与热敏电阻特性层5的烧成温度差别很大，若在基板7的烧成温度下对热敏电阻特性层5进行烧成，则无法获得热敏电阻特性层5的特性。
[0022]其次，准备适量含有以下材料的粉末:S卩，从成为热敏电阻特性层5的初始原料(即原材料)的Mn304、Ni0、Fe203、Ti02、Co304、Al203、Zn0等金属氧化物的组中任意选出的材料。在本说明中，作为具体例，在称量出规定量的Mn304、N1, Fe203、T12之后，进行调配。
[0023]将在上述工序中所获得的称量粉末投入内部含有氧化锆等粉末介质的球磨机，在充分进行了湿式粉碎后，在约780°C下进行两小时的预烧成。由此，制成陶瓷粉末。
[0024]将在上述工序中所获得的陶瓷粉末投入内部含有氧化锆等粉末介质的球磨机，以进行湿式粉碎。然后，将有机粘合剂添加至进行湿式粉碎后的陶瓷粉末中。由此，获得丝网印刷用陶瓷糊料。
[0025]首先，将以上的陶瓷糊料作为在烧成后要成为厚度5[ μπι]的陶瓷层8的陶瓷糊料而丝网印刷到基板7的主面72上。
[0026]接着，将含有银和钯的金属糊料作为在烧成后要成为厚度3 [ μ m]的内部电极9的金属糊料而丝网印刷到陶瓷糊料上。
[0027]另外，进一步将上述陶瓷糊料作为在烧成后要成为厚度10[μπι]的热敏电阻特性层10的陶瓷糊料而丝网印刷到成为内部电极9的主面92的金属糊料上。
[0028]接着，将金属糊料作为在烧成后在热敏电阻特性层10上要成为厚3