專利名稱：疊層型電阻元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及疊層型電阻元件，尤其涉及內部電極設置在疊層燒結體內部以使能夠微調電阻值的疊層型電阻元件。
(2)背景技術迄今，諸如PTC熱敏電阻和NTC熱敏電阻之類的電阻元件已經用于溫度補償和溫度檢測。在這樣的電阻元件中，有一種可安裝在印刷電路板等上面的疊層型電阻元件。下文中，將描述有關疊層型電阻元件的例子。
圖7是示出其中電阻元件為NTC熱敏電阻的第一有關實例的剖視圖。
在圖7示出的層疊型熱敏電阻1中，第一內部電極4a和4b以及第二內部電極5a和5b設置在疊層燒結體3內部，在疊層燒結體3中，多個熱敏電阻層2被整體燒結。外部電極7和8設置在外表面，更具體地說，設置在疊層燒結體3的兩端。
第一內部電極4a的一端和第二內部電極5a的一端在同一平面上相互面對，在它們之間具有間隙6a。第一內部電極4a的另一端與外部電極7電氣連接，并且第二內部電極4b的另一端與外部電極8電氣連接。
此外，第一內部電極4b的一端和第二內部電極5b的一端在同一平面上相互面對，在它們之間具有間隙6b。第一內部電極4b的另一端與外部電極7電氣連接，并且第二內部電極5b的另一端與外部電極8電氣連接。
在疊層燒結體3內，間隙6a和6b沿著多個熱敏電阻層2疊層的方向交替設置。此外，間隙6a和6b排列在與疊層燒結體3的疊層方向基本垂直的方向。
圖8是示出第二有關實例的剖視圖，并且與圖7具有相同的方式，該電阻元件是NTC熱敏電阻。
在圖8示出的疊層NTC熱敏電阻11中，第一內部電極14和第二內部電極14b設置在疊層燒結體13內部，在疊層燒結體3中，多個熱敏電阻層12被整體燒結。此外，設置了內部電極16以使經由熱敏電阻層12面向第一內部電極14a和第二內部電極14b。外部電極17和18設置在疊層燒結體12外表面，更具體地說，設置在兩端部分。
將第一內部電極14a的一端和第二內部電極14b的一端設置成在同一平面上相互面對，并在它們之間具有間隙15。第一內部電極4a的另一端與外部電極17電氣連接，并且第二內部電極14b的另一端與外部電極18電氣連接。
內部電極16是不連接型內部電極，其兩端沒有向外延伸到疊層燒結體13的外表面，并且沒有與外部電極17和18相連接。
第一有關疊層型電阻元件的電阻值由第一內部電極4a和第二內部電極5a之間的間隙6a的尺寸、第一內部電極4b和第二內部電極5b之間的間隙6b的尺寸、以及第一內部電極4a和第二內部電極5b之間的重疊區域及它們之間的間隔來確定。
此外，第二有關疊層型電阻元件的電阻值由第一內部電極14a和第二內部電極14b之間的間隙15的尺寸、第一內部電極14a和不連接型電極16之間的重疊區域及它們之間的間隔、以及第二內部電極14b和不連接型電極16之間的重疊區域及它們之間的間隔來確定。
在第2000-124008號日本未審查專利申請說明書中，揭示了第三有關疊層型電阻元件。在第2000-124008號日本未審查專利申請說明書揭示的電阻元件中，在負特性熱敏電阻元件內部，設置了第一和第二內部電極以使它們位于彼此的上部，在它們之間是熱敏電阻元件層，一個內部電極向外延伸到負特性熱敏電阻元件的一端，另一個內部電極向外延伸到另一端。然后，第一和第二外部電極排列在熱敏電阻元件的兩端。此外，由不同于確定熱敏電阻元件的材料的電阻材料制成的電阻層疊層在熱敏電阻元件的上面。然后，將一對內部電極設置在電阻層內部，每個電極的一端與另一個電極的一端相對，在同一平面上在它們之間具有間隙。內部電極中的一個與第一外部電極電氣連接，而另一個與第二外部電極電氣連接。
這里，不僅通過調節上述電阻層的材料特性和形狀，而且通過調節諧振層內一對電極的圖形可設置電阻值。由此，能夠增加設置電阻值的自由度。
此外，在第6-34201號日本未審查實用新型注冊申請說明書中，揭示了根據第四個實例作為疊層型電阻元件的NTC熱敏電阻。即，在疊層型電阻器內部設置了多對內部電極，一對電極中的一個的內部端在同一平面上具有間隙地面向另一個的內部端的NTC熱敏電阻。這里，在每對內部電極中，一個內部電極與設置在電阻器一端表面上的第一外部電極電氣連接，而另一個內部電極與設置在電阻器另一端表面上的第二外部電極電氣連接。然后，當從垂直于電阻器上表面的方向看時，在多對電極的每一個中，一個內部電極和另一個內部電極被設置成沒有位于彼此的上部。在該NTC熱敏元件中，由于電阻值由設置于同一平面上的一對內部電極之間間隙的尺寸來確定，有可能降低電阻值的變化。
當在第一和第二疊層型電阻元件中調節電阻值時，可增加和減少每一內部電極的疊層數量。但是，在調節電阻值的情況下，在第一有關實例中，由于經由熱敏電阻層2彼此相對的內部電極4a、4b、5a和5b的數量增加或減少，電阻值變化的范圍較寬且微調電阻值較困難。在第二有關實施例中，經由熱敏電阻12彼此相對的內部電極14a、14b與內部電極16制成的單元的數量增加或減少。因此，電阻值的變化范圍也較寬，并且微調電阻值也較難。
另一方面，在第三有關實例的疊層型電阻元件中，由于電阻層由使用不同于負特性熱敏電阻元件的材料制成，制造工藝變得復雜，自然，成本也就得增加。此外，由于要求電阻層的厚度充分小于熱敏電阻元件的厚度，電阻器和內部電極的設計自然受限。因此，減小電阻和微調電阻值是困難的。
此外，在上述第6-34201號日本未審查實用新型注冊申請說明書描述的NTC熱敏電阻中，盡管能夠降低電阻值的變化，電阻值的減小受到限制。當設置于同一平面上的每對內部電極之間的間隙減小時，有可能降低電阻值。但是，當間隙減小時，由于更有可能發生短路，電阻的降低受到限制。
(3)發明內容為克服上述問題，本發明的較佳實施例具有如下結構的疊層型電阻元件，其中使用具有內部電極的疊層型燒結體可對疊層型電阻元件的電阻值進行微調。
根據本發明的較佳實施例，可提供包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體、和排列在該疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極的疊層型電阻元件。在該疊層型電阻元件中，多個內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極，第一組的多個內部電極包括電阻單元，在該電阻單元中至少兩個內部電極被設置成經由陶瓷電阻層互相面對，電阻單元的一端與第一外部電極電氣連接，另一端與第二外部電極電氣連接。第二組的內部電極包括多對內部電極，每個內部電極的一端與另一個內部電極的一端在疊層燒結體內的同一平面上相對，并且在兩端之間具有間隙，每一對電極的一個內部電極與第一外部電極電氣連接，而另一個內部電極與第二外部電極電氣連接。
在根據本優選實施例的疊層型元件的特定的優選實施例中，第二組的多個間隙在疊層燒結體中被排列成沿疊層方向位于彼此的上部。
在根據本發明疊層型電阻元件的另一個特定較佳實施例中，第一組的每個內部電極包括與第一外部電極電氣連接的第一分離內部電極和與第二外部電極電氣連接的第二分離內部電極，并且第一分離內部電極的一端和第二分離內部電極的一端在同一平面上互相面對，且在它們之間具有間隙。關于第二內部電極組的每對內部電極，在與第一外部電極電氣連接的內部電極作為第三內部電極和與第二外部電極電氣連接的另一個內部電極作為第四內部電極時，第一組最上面的間隙與第二組最下面的間隙對齊。
在本發明中，可對上述第一組的內部電極的結構做不同修改。
即，在本發明另一個特定的較佳實施例中，多對第一和第二分離內部電極被疊層，并且當從疊層方向的一側看時，相鄰對電極的間隙沿疊層方向設置在不同的位置。
此外，在根據本發明的疊層型電阻元件的另一個特定優選實施例中，在第一組的內部電極中，還提供了經由陶瓷電阻層設置在第一和第二分離內部電極上部的不連接型內部電極。
在根據本發明的疊層型電阻元件的另一個特定優選實施例中，第一組的內部電極包括與第一外部電極電氣連接的第一內部電極和與第二外部電極電氣連接的第二內部電極，并且第一和第二內部電極設置成經由設置于它們之間的陶瓷層位于彼此的上部。
上述三種第一內部電極結構互不相同的疊層型電阻元件可描述為下文的第一到第三優選實施例。
作為本發明第一優選實施例的疊層型電阻元件包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體、和設置在該疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極。在該疊層型電阻元件中，多個內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極，其中第一組的多個內部電極的每一個包括第一內部電極和第二內部電極，每個電極的一端被排列成與另一個電極的一端在疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且另一端分別與第一外部電極和第二外部電極連接，從疊層燒結體的疊層方向看時，第一和第二內部電極之間的相鄰間隙沿疊層燒結體的疊層方向排列在不同位置。第二組的內部電極包括第三內部電極和第四內部電極，每個電極的一端與另一個電極的一端在疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且另一端分別與第一外部電極和第二外部電氣連接，第三內部電極和第四內部電極之間的間隙沿疊層燒結體的疊層方向處于相同的位置。
此外，用于解決上述問題的第二優選實施例是包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體、和設置在該疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極的疊層型電阻元件。在該疊層型電阻元件中，多個內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極，其中第一組的多個內部電極的每一個包括第一內部電極和第二內部電極，每個電極的一端被排列成與另一個電極的一端在疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且另一端分別與第一外部電極和第二外部電極連接，不連接型內部電極沿疊層燒結體的疊層方向經由陶瓷電阻層排列成位于第一內部電極和第二內部電極的上部，并且不與第一和第二外部電極相連接。第二組的多個內部電極的每一個包括第三內部電極和第四內部電極，每個電極的一端與另一個電極的一端在疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且另一端分別與第一外部電極和第二外部電氣連接，第三內部電極和第四內部電極之間的間隙沿疊層燒結體的疊層方向處于相同的位置。
第三優選實施例的疊層型電阻元件包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體、和設置在該疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極。在該疊層型電阻元件中，多個內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極，其中第一組的多個內部電極的每一個包括與第一外部電極相連接的第一內部電極和與第二外部電極相連接的第二內部電極，它們經由陶瓷電阻層彼此相對。第二組的多個內部電極的每一個包括第三內部電極和第四內部電極，每個電極的一端與另一個電極的一端在疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且另一端分別與第一外部電極和第二外部電極連接，第三內部電極和第四內部電極之間的間隙沿疊層燒結體的疊層方向處于相同的位置。
在本發明優選實施例的疊層型電阻元件中，通過在疊層燒結體內提供第二組的內部電極可對電阻值做出微調。即，在確定第二組的內部電極多對內部電極中，每對內部電極設置在疊層燒結體內的同一平面上并且在電極之間具有間隙。由于由間隙確定的電阻值較小，通過改變多對內部電極的間隙尺寸和多對電極的對數，可對疊層型電阻元件的電阻值做出微調。即，通過調節第二組內部電極所處的部分而不會很大影響第一組內部電極所處的部分所確定的電阻值，可對電阻值做出微調。
此外，由于可設計疊層燒結體，即，用疊層陶瓷電阻層和內部電極的技術相同的工藝來設計和設置電阻值，可以容易地對電阻值做出微調。
參照附圖，根據下面對本發明多個優選實施例的詳細描述，本發明的其它特征、元件、步驟、特性和優點將變得更加明顯。
(4)
圖1是示出本發明的疊層型電阻元件的第一優選實施例的剖視圖。
圖2是示出本發明的疊層型電阻元件的第二優選實施例的剖視圖。
圖3是示出本發明的疊層型電阻元件的第三優選實施例的剖視圖。
圖4是示出疊層型電阻元件的修改實例的前視剖面圖，用于描述通過使用本發明的疊層型電阻元件來對電阻值做出微調的處理。
圖5是通過增加圖4中示出的疊層型電阻元件的第二組內部電極的疊層數量而獲得的疊層型電阻元件的前視剖面圖。
圖6是通過減少圖4中示出的疊層型電阻元件的第二組內部電極的疊層數量而獲得的疊層型電阻元件的前視剖面圖。
圖7是示出有關疊層型電阻元件的第一實例的剖面圖。
圖8是示出有關疊層型電阻元件的第二實例的剖面圖。
(5)具體實施方式
圖1是示出疊層型電阻元件的第一優選實施例的剖面圖。
在圖1中示出的疊層型電阻元件21包括其中疊層并整體地燒結了作為多個陶瓷電阻層的多個NTC熱敏電阻層22的疊層燒結體23。第一內部電極24a和24b以及第二內部電極25a和25b設置在疊層燒結體23的內部。外部電極29和30設置在外表面上，具體地說，設置在疊層燒結體23的兩端。
作為第一分離內部電極的第一內部電極24a和作為第二分離內部電極的第二內部電極25a以這樣的方式來設置，即內部電極24a的一端和內部電極25a的一端在同一平面上彼此相對，且在它們之間具有間隙26a。第一內部電極24a的另一端與外部電極29電氣連接，并且第二內部電極25a的另一端與外部電極30電氣連接。
此外，在同一平面上的電極被視為統一的電極時，分離的內部電極表示一個電極被間隙分隔開。例如，內部電極24a和內部電極25a被認為是在同一平面上的統一的電極，并且將用間隙分隔的各電極分別稱為分離內部電極24a和分離內部電極25a。此外，例如，在內部電極25a和內部電極24b經由熱敏電阻層位于彼此的上部時，可將內部電極25a簡稱為內部電極。
此外，作為分離內部電極的第一內部電極24b和第二內部電極25b以這樣的方式來設置，即內部電極24b的一端和內部電極25b的一端在同一平面上彼此相對，且在它們之間具有間隙26b。第一內部電極24b的另一端與外部電極29電氣連接，并且第二內部電極25b的另一端與外部電極30電氣連接。
間隙26a和26b設置在燒結體23的內部，并且沿著多個熱敏電阻22的疊層方向相互跟隨。此外，將間隙26a和26b排列成在垂直于燒結體23疊層方向的方向的不同位置，并且在燒結體23的兩端連接的方向。上述第一內部電極24a和24b的結構對應于本發明的第一內部電極組A。這里是構建的電阻單元，其中兩個內部電極24b和24b排列在內部電極25a的上面和下面，以致與內部電極25a具有重疊部分。電阻單元的一端與第一外部電極29相連接，而另一端與第二外部電極30相連接。此外，在本發明的優選實施例中，在第一內部電極組A的上述電阻單元中，內部電極24b和24b以及內部電極25a，即，三個內部電極放置在彼此的上部，并且在它們之間設置有熱敏電阻層。但是，在本發明的優選實施例中，由于具有至少兩個經由陶瓷電阻層彼此相對的內部電極是足夠的，經由陶瓷電阻層彼此相對的內部電極的疊層數量不受特定限制。
疊層型熱敏電阻21還包括下面的結構。即，在燒結體23內部，在第一內部電極組A的上面設有第二內部電極組B。
第二內部電極組B具有下面的結構。第三內部電極27a和第四內部電極27b設置在疊層燒結體23的內部，在疊層燒結體23中多個熱敏電阻層22被整體燒結。第三內部電極27a和第四內部電極27b以這樣的方式來排列，即內部電極27a的一端和內部電極27b的一端彼此相對排列在同一平面上，并且在它們之間具有間隙28。第三內部電極27a的另一端與外部電極29電氣連接，且第四內部電極27b的另一端與外部電極30電氣連接。
當從多個熱敏電阻層22的疊層方向的一端看時，例如，從疊層燒結體23的內部上面看時，第二內部電極組B的間隙28設置在相同的位置。
此外，當從熱敏電阻層的疊層方向的一端看時，間隙28設置在不同于第一內部電極組A的間隙26a的位置。更具體地說，設置在連接疊層燒結體23的兩端的方向的不同位置。此外，在圖1所示的第二內部電極組B中，由第三內部電極27a和第四內部電極27b組成的三組電極放置在彼此的上部，但是組合的層數可根據目標電阻值來設計。此外，在圖1中，位于第一內部電極組A和第二內部電極組B之間的NTC熱敏電阻層22a優選大于另一熱敏電阻層22的厚度，但是也可使它們的厚度相同。
在根據第一優選實施例的疊層電阻元件中，用下面的方式來確定電阻值。即，在第一內部電極組A中，分別由第一內部電極24a和25a之間以及第二內部電極24b和25b之間的間隙26a和26b的尺寸、以及第一內部電極24a和第二內部電極25b之間的重疊區域和間隔來確定電阻值。此外，在第二內部電極組B中，由第三內部電極27a和第四內部電極27b之間的間隙28來確定電阻值。因此，疊層型電阻元件的電阻值變為第一內部電極組A和第二內部電極組B的電阻值的合成電阻值。在第二內部電極組B中，盡管由間隙28的尺寸來確定電阻值，但由間隙28產生的電阻值較小。
此外，在第一較佳實施例中，由于三組內部電極27和內部電極27b在內部電極組B中疊層，當從疊層方向的一端看時，三個間隙28在熱敏電阻層22的疊層方向彼此跟隨，并設置成位于彼此的上部。即，間隙28和28經由一層熱敏電阻層22彼此相對。用這種方式，由于多個間隙28設置在第二內部電極組B中、并且多個間隙被設置成位于彼此的上部，不僅由一個間隙28的尺寸建立的電阻值較小，而且由多個間隙28之間的間隔所確定的第二內部電極組B的電阻值也較小。因此，利用第二內部電極組對整個疊層型電阻元件的電阻值做出微調成為可能。
此外，在第一較佳實施例的疊層型熱敏電阻21中，不僅可以用上述方式對電阻值做出微調，而且具有能夠更精確地對電阻值做出微調的優點。即，在第一優選實施例的疊層型熱敏電阻21中，將第一內部電極組第一內部電極24b和第二內部電極25b之間的間隙26b與第二內部電極組第三內部電極27a和第四內部電極27b之間的間隙28設置成在相同的位置，即，當從疊層方向看時，位于彼此的上部，間隙26b和間隙28經由熱敏電阻層22a彼此跟隨。為了更清楚地將其示出，在圖1中，對間隙給出標號X和Y，當從上述疊層方向看時，可使間隙在形同的位置彼此接近。
在圖1中已經清楚，當從疊層方向看時，第一內部電極組的間隙26b的最靠近第二內部電極組的間隙X和第二內部電極組的間隙28的最靠近第一內部電極組的間隙Y設置在相同的位置。
這意味著，用于確定間隙X的第一內部電極24b和第二內部電極25b能夠與用于確定間隙Y的第三內部電極27a和第四內部電極27b制成相同的形狀。在本優選實施例中，由于從疊層方向的一側看時，在熱敏電阻層22的上表面上的內部電極圖形與下表面上的內部電極圖形相同，并且間隙X和Y在相同的位置，所以能夠對電阻值做出更精確的微調。這是因為在第一內部電極組中確定間隙X的內部電極24b和25b的里端和在第二內部電極組中確定間隙Y的第三和第四內部電極27a和27b的里端在位置上是統一的，因此電流路徑變得統一，并且能夠更多地減少電阻值的變化。
因此，當第一內部電極組和第二內部電極組在疊層方向平行設置且上述間隙彼此靠近地設置在第一內部電極組和第二內部電極組的內部電極中時，理想的是，當從疊層方向看時，在相同的位置設置間隙，即，將間隙設置成位于彼此的上部。
但是，在本優選實施例中，不需要將第二內部電極組平行地放置在第一電極組的上面或下面，并且第一內部電極組可設置在提供第二內部電極組的部分。
圖2是疊層型電阻元件的第二較佳實施例的剖面圖。
疊層型電阻元件31優選包括疊層燒結體33，在疊層燒結體中，多個NTC熱敏元件層32被疊層并整體燒結。第一內部電極34a和第二內部電極34b包括在疊層燒結體33中。此外，將內部電極36排列成經由熱敏電阻層32面向第一內部電極34a和第二內部電極34b。外部電極39和40設置在疊層燒結體33的外表面上，具體地說，在其兩端。
將作為分離內部電極的第一內部電極34a的一端和作為分離內部電極的第二內部電極34b的一端在疊層燒結體33內排列成在同一平面上彼此相對，且在它們之間具有間隙35。第一內部電極34a的另一端與外部電極39電氣連接，并且第二內部電極34b的另一端與外部電極40電氣連接。
內部電極36是不與外部電極39和40電氣連接的不連接型內部電極，在36中兩端不延伸到疊層燒結體33的外表面。具有第一內部電極34a、第二內部電極34b、和不連接型內部電極36的結構對應于本優選實施例的第一內部電極組C。
此外，在第一內部電極組C中，第一內部電極34a和第二內部電極34b以及不連接型電極36經由熱敏電阻層位于彼此的上部。即，產生了具有內部電極34a、34b和不連接型電極36的電阻單元。電阻單元的一端與第一外部電極39相連接，且另一端與第二外部電極40相連接。
此外，同樣在本優選實施例中，使至少兩個內部電極設置成位于彼此的上部且在它們之間具有熱敏電阻層是足夠的，即，夾在內部電極之間的陶瓷電阻層的數量是一個或多個且數量不受特定限制是足夠的。
疊層型熱敏電阻31還包括下面的結構。即，將第二內部電極組D設置在疊層燒結體33的內部以靠近第一電極組C。
第二內部電極組D包括下面的結構。第三內部電極37a和第四內部電極37b包括在疊層燒結體33的內部，在疊層燒結體33中疊層并整體地燒結了多個熱敏電阻層32。在疊層燒結體33內第三內部電極37a的一端和第四內部電極37b的一端在同一平面上彼此相對，且在它們之間具有間隙38。第三內部電極37a的另一端與外部電極39電氣連接，并且第四內部電極37b的另一端與外部電極40電氣連接。
第二內部電極組D的間隙38沿著疊層燒結體33內多個熱敏電阻層32的疊層方向相同的位置上排列。圖2所示的間隙38排列成離疊層燒結體33兩端的距離基本相同，即，基本上位于中間。此外，間隙38優選排列在當從熱敏電阻層32的方向看時與第一內部電極組C的間隙35相同的位置，更具體地說，排列在疊層燒結體33的兩端的連接方向的相同位置，但是間隙38也可排列在不同位置。此外，在圖2所示的第二內部電極組D中，盡管第三內部電極37a和第四內部電極37b設有三層，可根據目標電阻值的數量來設計層的數量。此外，在圖2中，盡管優選在第一內部電極組C和第二內部電極組D之間存在的NTC熱敏電阻層32a的厚度大于NTC熱敏電阻層32的厚度，它們的厚度也可以相同。
在根據第二優選實施例的疊層型電阻元件中，以下面的方式來確定電阻值。即，在第一內部電極組C中，電阻值由第一內部電極34a和第二內部電極34b之間的間隙35的尺寸、第一內部電極34a和不連接型內部電極36的重疊區域及二者的間隔、以及第二內部電極34b和不連接型內部電極36的重疊區域及二者的間隔來確定。此外，在第二內部電極組D中，電阻值由第三內部電極37a和第四內部電極37b之間的間隙38的尺寸來確定。因此，疊層型電阻元件的電阻值成為第一內部電極組C和第二內部電極組D的電阻值的合成電阻值。在第二內部電極組D中，盡管由間隙38的尺寸來確定電阻值，多個間隙38處于沿著熱敏電阻層的疊層方向的相鄰位置并且排列在相同的位置，且由間隙38的尺寸確定的電阻值較小。因此，利用第二內部電極組D有可能微調整個疊層型電阻元件的電阻值。
圖3是疊層型電阻元件的第三優選實施例的剖面圖。
在圖3所示的疊層型電阻元件41中，第一內部電極44和第二內部電極45設置在疊層燒結體43內部，在疊層燒結體45中，多個NTC熱敏電阻層12被疊層和整體燒結。外部電極49和50設置在外表面，更具體地說，設置在疊層燒結體43的兩端部分。
將第一內部電極44和第二內部電極45設置成每個電極的一端可延伸到疊層燒結體43的一端。第一內部電極44的另一端與外部電極49電氣連接，并且第二內部電極44的另一端與外部電極50電氣連接。第一內部電極44以及45的結構對應于本優選實施例的第一內部電極組E。
在本優選實施例中，在第一內部電極組E中，多個內部電極44和45設置成經由作為陶瓷電阻層的熱敏電阻層位于彼此的上部。可產生具有多個內部電極44和45的電阻單元，電阻單元的一端連接到外部電極49且另一端連接到外部電極50。
此外，確定上文的電阻單元的、利用它們之間的熱敏電阻層位于彼此上部的內部電極的疊層數量不限于圖4中的四層。即，將至少兩個內部電極設置成經由它們之間的熱敏電阻層位于彼此的上端是足夠的。即，為取得電阻值，夾在內部電極之間的陶瓷電阻層的數量可以是1個或多個。
疊層型熱敏電阻41還包括下面的結構。即，在疊層燒結體43內緊靠第一內部電極組E設置了第二內部電極組F。
第二內部電極組F具有下面的結構。第三內部電極47a和第四內部電極47b設置在疊層燒結體43內部，在疊層燒結體43中，多個熱敏電阻層42被疊層并整體燒結。第三內部電極47a和第四內部電極47b以這樣的方式設置，即第三內部電極47a的一端和第四內部電極47b的一端在疊層燒結體43的同一平面上相互面對，并在它們之間具有間隙48。第三內部電極47a的另一端與外部電極49電氣連接，并且第四內部電極47b的另一端與外部電極50電氣連接。
第二內部電極組F的多個間隙48在疊層燒結體43內以這樣的方式設置，即間隙48沿著多個熱敏電阻層42的疊層方向彼此靠近，并且當從疊層方向看時處于相同的位置。在圖3中示出的間隙48被設置成靠近外部電極50。此外，在圖3示出的第二內部電極組F中，盡管第三內部電極47a和第四內部電極47b設置成三層，它們被設置為至少兩層是足夠的。
在根據第三優選實施例的疊層型電阻元件中，電阻值以下面的方式來確定。即，在第一內部電極組E中，電阻值由第一內部電極44和第二內部電極45的重疊區域以及第一內部電極44和45之間的間隔來確定。此外，在第二內部電極組F中，電阻值由第三內部電極47a和第四內部電極47b之間的間隙48來確定。因此，疊層型電阻元件的電阻值成為第一電極組E和第二內部電極組F的合成電阻值。在第二內部電極組F中，電阻值由間隙48的尺寸來確定。間隙48被放置成在熱敏電阻層42的疊層方向彼此靠近，并且當從疊層方向看時處于相同的位置。由多個間隙48的尺寸給出的電阻值較小。因此，利用第二內部電極組F來微調疊層型電阻元件的整個電阻值成為可能。
接下來，要更具體地描述，在使用本優選實施例的疊層型電阻元件時，通過增加或減少第二內部電極組的疊層數量有可能微調電阻值。
圖4是根據圖2所示優選實施例的熱敏電阻31的修改實例的疊層型電阻51的前視剖面圖。疊層型電阻51與疊層型電阻31相同，除了沒有設置圖2所示的最上層的第一內部電極34a和第二內部電極34b。因此，對相同的元件給出相同的標號，其描述在此省略。
例如，現在假定在圖4的設計中，具有47,000Ω的電阻值的疊層型熱敏電阻51利用使用特定熱敏電阻材料的試驗來制造。然而，尤其是當要使用的熱敏電阻材料的電阻值變化時，所獲得的疊層型熱敏電阻51的電阻值可發生變化。例如，當熱敏電阻材料的電阻率較高時，電阻值變得比47,000Ω高。例如，當電阻值大約為47,734Ω時，考慮到第二內部電極組將內部電極的對數增加1是足夠的，如圖5所示。用這種方式，通過將設置于第一內部電極組的第三和第四內部電極的電極對數增加1，電阻值可減小大約4.0％。
此外，在要使用的熱敏電阻材料的電阻率變得較小時，可獲得具有比目標電阻值低的電阻值的疊層型熱敏電阻51。即，當利用試驗來制造圖4所示的疊層型熱敏電阻51且電阻值變為約45,825Ω時，將設置于第一內部電極組的第三和第四內部電極37a和37b的電極對數減少1以形成如圖6所示的2是足夠的。在這種情況下，有可能增加大約2.5％的電阻值，結果，有可能實現47,000Ω的目標電阻值。
如上所述，在本優選實施例的疊層型電阻元件中，要理解的是，可通過增加或減少設置于第一內部電極組的第三和第四內部電極的電極對數來進行電阻值的微調。例如，當電極對的數量增加時，能夠對電阻值進行非常細微的調節，諸如電阻值改變大約0.5％。因此，要理解的是，通過改變電極的疊層數量，能夠在較寬的范圍對電阻值進行非常細微的調節。
在上述優選實施例的每個疊層型電阻元件中，示出了NTC熱敏電阻的實例，但是也可將疊層型電阻元件應用于PTC熱敏電阻。
雖然在上文已經描述了本發明的多個優選實施例，要理解的是，在不背離本發明的范圍和精神的情況下，各種變化和修改對本領域技術人員而言是明顯的。因此，本方面的范圍只由下面的權利要求來確定。
權利要求
1.一種疊層型電阻元件，包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體；以及設置在所述疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極；其中多個所述內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極；所述第一組的多個內部電極中的每一個包括電阻單元，在所述電阻單元中至少兩個內部電極被設置成經由所述陶瓷電阻層中的一個互相面對，所述電阻單元的第一端與所述第一外部電極電氣連接，第二端與所述第二外部電極電氣連接；以及所述第二組的多個內部電極的每一個包括多對內部電極，其中一個電極的第一端與另一個電極的第一端在所述疊層燒結體內的同一平面上相對，并且在兩端之間具有間隙，每一對所述電極的一個內部電極與所述第一外部電極電氣連接，而另一個內部電極與所述第二外部電極電氣連接。
2.如權利要求1所述的疊層型電阻元件，其特征在于，所述第二組的多個所述間隙被排列成在所述疊層燒結體內沿疊層方向位于彼此的上部。
3.如權利要求1所述的疊層型電阻元件，其特征在于，所述第一組的每個內部電極包括與所述第一外部電極電氣連接的第一分離內部電極和與所述第二外部電極電氣連接的第二分離內部電極，并且所述第一分離內部電極的第一端和所述第二分離內部電極的第一端在同一平面上互相面對，且在它們之間具有間隙，以及關于所述第二內部電極組的每對內部電極，在與所述第一外部電極電氣連接的內部電極構成第三內部電極且與所述第二外部電極電氣連接的另一個內部電極構成第四內部電極時，所述第一組的多個間隙中最靠近所述第二組的間隙和所述第二組的所述第三和第四內部電極之間的多個間隙中最靠近所述第一組的間隙設置成沿疊層方向位于彼此的上部。
4.如權利要求3所述的疊層型電阻元件，其特征在于，多對所述第一和第二分離內部電極被疊層，并且當從疊層方向的一側看時，沿疊層方向的相鄰對電極的間隙設置在不同的位置。
5.如權利要求3所述的疊層型電阻元件，其特征在于，所述第一組包括經由所述陶瓷電阻層設置在所述第一和第二分離內部電極上部的不連接型內部電極。
6.如權利要求1所述的疊層型電阻元件，其特征在于，所述第一組的內部電極的每一個包括與所述第一外部電極電氣連接的第一內部電極和與所述第二外部電極電氣連接的第二內部電極，并且第一和第二內部電極設置成經由設置于它們之間的陶瓷層位于彼此的上部。
7.一種層疊型電阻元件，包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體；以及設置在所述疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極；其中所述內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極；所述第一組的多個內部電極的每一個包括第一內部電極和第二內部電極，其中一個電極的第一端被排列成與另一個電極的第一端在所述疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且第二端分別與所述第一外部電極和所述第二外部電極連接，所述第一和第二內部電極之間的相鄰間隙沿所述疊層燒結體的疊層方向排列在從所述疊層燒結體的疊層方向看時的不同位置；以及所述第二組的多個內部電極的每一個包括第三內部電極和第四內部電極，其中所述第三內部電極的第一端與所述第四內部電極的第一端在所述疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，而第二端分別與所述第一外部電極和所述第二外部電極連接，所述第三內部電極和所述第四內部電極之間的間隙沿所述疊層燒結體的疊層方向處于相同的位置。
8.一種層疊型電阻元件，包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體；以及設置在所述疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極；其中所述內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極；所述第一組的多個內部電極的每一個包括第一內部電極和第二內部電極，其中所述第一內部電極的第一端被排列成與所述第二內部電極的第一端在所述疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且第二端分別與所述第一外部電極和所述第二外部電極連接，不連接型內部電極沿所述疊層燒結體的疊層方向經由陶瓷電阻層排列成位于所述第一內部電極和所述第二內部電極的上部，并且不與所述第一和第二外部電極相連接；以及所述第二組的多個內部電極的每一個包括第三內部電極和第四內部電極，其中第三內部電極的第一端與所述第四內部電極的第一端在所述疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且第二端分別與所述第一外部電極和所述第二外部電極連接，所述第三內部電極和所述第四內部電極之間的間隙沿所述疊層燒結體的疊層方向處于相同的位置。
9.一種層疊型電阻元件，包括具有多個陶瓷電阻層和多個內部電極疊層在其中的疊層燒結體；以及設置在所述疊層燒結體外表面上的第一外部電極和第二外部電極；其中所述內部電極包括第一組的多個內部電極和第二組的多個內部電極；所述第一組的多個內部電極的每一個包括與所述第一外部電極相連接的第一內部電極和與所述第二外部電極相連接的第二內部電極，它們經由所述陶瓷電阻層彼此相對；以及所述第二組的多個內部電極的每一個包括第三內部電極和第四內部電極，其中第三內部電極的第一端與第四內部電極的第一端在所述疊層燒結體內的同一平面上相對，在它們之間具有間隙，并且第二端分別與所述第一外部電極和所述第二外部電極連接，所述第三內部電極和所述第四內部電極之間的間隙沿所述疊層燒結體的疊層方向處于相同的位置。
全文摘要
一種可微調電阻值的多層電阻元件。該多層電阻元件包括具有第一組內部電極(27a，27b)和第二組內部電極(24a，24b，25a，25b)的多層燒結體(23)。第一組內部電極具有彼此相對的內部電極(24b，25a)，在其中放置了陶瓷電阻層。在與內部電極(24b，25a)相對的部分形成了電阻單元。電阻單元的一端與第一外部電極(29)相連接，而另一端與第二外部電極(30)相連接。第二組內部電極具有數對內部電極(27a，27b)，它們的內部端在多層燒結結構體內的同一平面上彼此相對，在內部端之間具有規定了的間隙。在數對內部電極(27a，27b)之間的數對間隙在從多層燒結體的層疊方向看時處于相同的位置。
文檔編號H01C7/04GK1875438SQ20048003206
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月28日 優先權日2003年10月31日
發明者井藤恭典, 古戶圣浩, 川瀨政彥 申請人:株式會社村田制作所