热敏电阻装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用了柔性热敏电阻元件的热敏电阻装置。
【背景技术】
[0002]以往，这种热敏电阻装置用于温度传感器等。如下述专利文献I所记载的那样，该温度传感器例如包括:耐热树脂片材、两根引线电极、陶瓷热敏电阻元件、以及外装片材。耐热树脂片材由厚度约50 μπι的聚酰亚胺构成。两根引线电极由含有银的金属材料构成，具有约10 μπι的厚度。该两根引线电极通过印刷等在所述耐热树脂片材的主面上形成为隔着规定间隔并列。热敏电阻元件具有约0.5mm的厚度，连接所述两根引线电极的一个端部。外装片材由厚度约50 μπι的聚酰亚胺构成。该外装片材覆盖各引线电极以及热敏电阻元件。各引线电极的另一个端部露出，用于与其它电路连接。像这样的耐热树脂片材以及外装片材用耐热粘接剂紧密固定。
[0003]使用者在使用所述温度传感器时，例如将热敏电阻元件用粘接剂等固定在锂离子电池等检测对象物上。并且，温度传感器中，在两根引线电极的另一个端部输出与检测对象物的温度相关的电压值。
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本专利特开2000-266608号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005]然而，聚酰亚胺制的耐热树脂片材以及外装片材由于检测对象物的温度变化而膨胀。一般地，树脂(耐热树脂片材以及外装片材)比热敏电阻元件膨胀地更大。通过像这样的膨胀，在热敏电阻元件和各引线电极的接合部分施加压力。由于该压力，会有接合部分断裂、热敏电阻元件本体产生裂纹等问题。
[0006]由此，本发明的目的在于提供进一步提高了相对于压力的耐受性的热敏电阻装置。
解决技术问题所采用的技术方案
[0007]为了达成上述目的，本发明的第一方面是一种热敏电阻装置，包括:第一基材部，树脂制的该第一基材部具有主面；热敏电阻元件，该热敏电阻元件包含:形成在金属基材上的热敏电阻薄膜以及形成在该热敏电阻薄膜上的第一外部电极以及第二外部电极；以及第一引线电极和第二引线电极，该第一引线电极和第二引线电极形成在所述第一基材部的主面上，与所述第一外部电极以及所述第二外部电极连接，所述热敏电阻薄膜以及所述金属基材分别在所述第一外部电极以及所述第二外部电极之间变形。
发明效果
[0008]根据上述方面，能提供进一步提高了压力耐受性的热敏电阻装置。
【附图说明】
[0009]图1是一个实施方式涉及的热敏电阻装置的外观剖视图。
图2是从箭头B的方向观察沿着图1的A-A’线的剖面得到的热敏电阻装置的纵剖面图。
图3是表示图1的热敏电阻元件(未安装时)的详细结构的纵剖面图。
图4A是表示图1的热敏电阻装置的制造工序(最初)的示意图。
图4B是表不图4A之后的工序的不意图。
图4C是表不图4B之后的工序的不意图。
图4D是表不图4C之后的工序的不意图。
图5A是表示图1的热敏电阻装置(未安装时)的关键部分的示意图。
图5B是表示图1的热敏电阻装置(压接后)的关键部分的示意图。
图5C是表示图1的热敏电阻装置(检测温度时)的关键部分的示意图。
图6是表示图1的热敏电阻装置的附加技术效果的示意图。
图7是表示具备图1的热敏电阻装置的温度传感器的示意图。
图8是表示变形例涉及的热敏电阻装置的结构的纵剖面图。
【具体实施方式】
[0010](实施方式)
下面，参照附图对本发明的一个实施方式涉及的热敏电阻装置进行详细说明。
[0011](引言)首先，对多个图面中表示的X轴、y轴以及z轴进行说明。X轴、y轴以及z轴相互垂直，表示热敏电阻装置的左右方向、前后方向以及厚度方向。
[0012](热敏电阻装置的结构)
如图1以及图2所示，热敏电阻装置I包括:第一基材片材11，第一引线电极12，第二引线电极13，柔性热敏电阻元件14，以及第二基材15。
[0013]第一基材片材11沿着z轴方向的厚度约为30 μπι以下，具有平行于xy平面的矩形的主面。另外，第一基材片材11由含有环氧类树脂或聚酰亚胺类树脂的材料构成。除此之外，也可由包含滑石那样的层状硅酸盐或粘土的材料构成。
[0014]第一引线电极12以及第二引线电极13典型地由含有Cu的金属构成。更具体而言是Cu5?15Ni的合金。除此之外，第一引线电极12以及第二引线电极13也可由导电性粘接剂构成。
[0015]第一以及第二引线电极12、13在所述第一基材片材11的主面上形成为在第一基材片材11的长边方向(X轴方向)延伸，并且互相平行。另外，这些引线电极12、13的X轴的负方向侧的端部(以下称为一端)形成有用于在外部的电路基板16安装本热敏电阻装置I的端子电极Ta、Tb。这些引线电极12、13的X轴的正方向侧的端部(以下称为另一端)形成有用于安装下文所述的热敏电阻元件14的端子电极Tc、Td。
[0016]热敏电阻元件14具有正的温度系数(PTC(Positive Temperature Coefficient))或负的温度系数(NTC (Negative Temperature Coefficient))。该热敏电阻元件14为了显出柔软性，大致包括:金属基材21、热敏电阻薄膜层22、以及两个成对的第一以及第二外部电极 23a、23b。
[0017]金属基材21典型地，由Ag、Pd、Pt或Au等贵金属，或Cu、N1、Al、W或Ti等贱金属构成。另外，金属基材21也可由含有上述贵金属或贱金属的合金构成。该金属基材21由所述金属材料的粉末糊料形成片状，具有z轴方向的厚度约为10?80 μπι的约长方体形。
[0018]热敏电阻薄膜层22由陶瓷材料构成。该陶瓷材料由Mn、N1、Fe、T1、Co、Al以及Zn等过渡元素中选择的至少两种过渡元素的氧化物构成。该热敏电阻薄膜层22由所述陶瓷材料的浆料形成片状，z轴方向的厚度具有约I?10 μπι。
[0019]像这样的热敏电阻薄膜层22形成在平行于金属基材21的xy平面的两个面中靠z轴的负方向侧的面上。热敏电阻薄膜层22优选地形成为覆盖所述金属基材21的整个面。换言之，从z轴方向俯视，优选地，该热敏电阻薄膜层22的外缘与金属基材21的外缘在实质上一致。
[0020]第一以及第二外部电极23a、23b由与所述金属基材21相同的材料构成，使所述材料的糊料形成规定形状而得到。该第一以及第二外部电极23a、23b中，所述热敏电阻薄膜层22形成在z轴的负方向侧的面上。该第一以及第二外部电极23a、23b是隔着规定间隔在y轴方向并列的分割电极，具有0.1?10 μ m左右的厚度。
[0021]优选地，所述金属基材21、热敏电阻薄膜层22以及第一和第二外部电极23a、23b一体烧成。然而不限定于此，只要至少金属基材21和热敏电阻薄膜层22 —体烧成即可。
[0022]由于金属基材21、热敏电阻薄膜层22以及第一和第二外部电极23a、23b的厚度为上述那样，因此作为热敏电阻元件14的厚度为10?100 μπι左右，为薄型。另外，虽然热敏电阻薄膜层22其单体较脆，但本实施方式中，由于热敏电阻薄膜层22被一体化在具有柔软性的金属基材21上，因此能对热敏电阻元件14给予柔软性。
[0023]另外，热敏电阻元件14的进一步细节可参照国际公开W02011/024724号。
[0024]上述那样的热敏电阻元件14被安装在第一基材片材11上。更具体而言，第一外部电极23a经由规定的安装材料安装在第一引线电极12的端子电极Tc上，第二外部电极23b经由规定的安装材料安装在第二引线电极13的端子电极Td上。作为安装材料，典型地为Sn类合金、Bi类合金、Cu-5?15Ni合金或Ag类的导电性粘接剂。
[0025]第二基材片材15沿着z轴方向的厚度约为30 μπι以下，具有平行于xy平面的矩形形状。另外，优选地，第二基材片材15由与第一基材片材11相同的材料构成。该第二基材片材15以覆盖第一引线电极12、第二引线电极13以及热敏电阻元件14的状态，压接在第一基材片材11上。另外，第二基材片材15并不覆盖第一引线电极12以及第二引线电极13的整体，第二基材片材15不覆盖能连接电路基板16的端子电极Ta、Tb及其附近。
[0026](热敏电阻装置的制造方法)
接着，对上述结构的热敏电阻装置I的制造方法的第一例进行说明。
(I)首先，称量Mn-N1-Fe-Ti的氧化物作为热敏电阻薄膜层22的原料，使其达到规定的配比(电阻率为14Dcm)。称量后的原料用球磨，利用氧化锆等粉碎介质，进行充分的湿式粉碎。之后，粉碎好的原料以规定温度进行预烧，由此得到陶瓷粉末。
[0027](2)接着，在⑴中得到的陶瓷粉末中添加有机粘合剂，由湿法进行它们的混合处理。由此，得到混合了陶瓷粒子的浆料。利用刮刀法等，由该浆料生成陶瓷生片。这里，陶瓷生片的厚度等被调整为烧成后厚度优选地达到5 μπι(10 μπι也可)。利用刮刀法等，将以Ag-Pd为主成分的金属基材21用金属糊料涂布在由此得到的陶瓷生片上，从而形成母片。这里，金属糊料的涂布厚度被调整为烧成后的母片厚度优选地达到35 μπι(40 μπι也可)。之后，用于第一以及第二外部电极23a、23b的、以Ag-Pd为主成分的金属糊料被丝网印刷在母片的金属糊料上。
[0028](3)接着，在(