JPH0142611B2 - - Google Patents
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- JPH0142611B2 JPH0142611B2 JP58167262A JP16726283A JPH0142611B2 JP H0142611 B2 JPH0142611 B2 JP H0142611B2 JP 58167262 A JP58167262 A JP 58167262A JP 16726283 A JP16726283 A JP 16726283A JP H0142611 B2 JPH0142611 B2 JP H0142611B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
本発明は改良された積層型の電圧非直線抵抗器
（以下バリスタと称す）に関する。 一般に電子部品の高密度実装化指向が強く望ま
れる昨今、バリスタにおいても例外でなくこのよ
うな要請にこたえるものとして各種回路基板に直
接ハンダ付けできるようにした内部構造が積層化
した積層型バリスタが提案されている。しかして
従来積層型バリスタとしては特公昭58−23921号
公報に開示されたものがある。すなわち該公報に
開示されたものは第１図および第２図に示すよう
に複数の内部電極１とZnOを主成分とした焼結体
２とが積層構造となつており、前記内部電極１の
外部取り出し電極部３以外を前記焼結体２で囲ま
れた構造からなるものである。しかしてこのよう
な構成になるバリスタの外部取り出し電極部３間
絶縁は第３図に示すように焼結体２の粒界層部
分、すなわちZnOの良導電結晶４間に存在する絶
縁層５で維持するために電界が絶縁層５に集中し
絶縁耐力が低く焼結体２表面での放電劣化が発生
し、さらに耐湿度試験やサージ試験によつて絶縁
層５部分に水分が付着し放電劣化を促進し焼結体
２の表面が変質し低電流領域の漏れ電流が急激に
増大し信頼性に劣る欠点をもつていた。また上記
公報に開示された技術は内部電極１を配した生シ
ートを複数枚積み重ね一体化した後に焼結をする
手段である。すなわち内部電極１と生シートが同
時に焼結が進むことになり生シート中に含まれる
成分の中で特にビスマスは第３図に示すように内
部電極１に拡散することになり内部電極１のほと
んどが高抵抗化部６となり内部電極１の焼結状態
が変化し抵抗値上昇の大きな要因となる点を考慮
し、ビスマスの添加量をBi2O3に換算して0.05モ
ル％以下としたものである。しかしながら反面ビ
スマスの添加量が少ないため電圧非直線性（α）
が小さく、さらに制限電圧比（V10A／V1ｍＡ）
が大きくなるなどバリスタ特性そのものが低下す
る欠点をもつていた。 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので内部
電極の表裏いずれか一方が焼結後に絶縁体になる
組成物に接し、かつ最外層に絶縁体が位置するよ
うにすることによつて、電圧非直線性、制限電圧
比さらには耐湿性および耐サージ性などの諸特性
がすぐれた積層型の電圧非直線抵抗器を提供する
ことを目的とするものである。 以下本発明について図面を参照して説明する。
すなわち第５図および第６図に示すように複数の
内部電極１１とバリスタ組成物焼結体１２および
絶縁組成物焼結体１３が積層化してなる構造にお
いて前記内部電極１１の表裏いずれか一方が絶縁
組成物焼結体１３に接し、かつ最外層が絶縁組成
物焼結体１３からなり前記内部電極１１が外部取
り出し電極１４と接続する部分を除いて前記バリ
スタ組成物焼結体１２および絶縁組成物焼結体１
３で囲まれている構造としたものであり、その製
造手段の一例につき説明すると、まず焼結後バリ
スタ機能を有する焼結体となる原料として酸化亜
鉛を主成分とし、添加物として酸化ビスマスとそ
のほかに酸化コバルト、酸化マンガン、酸化ニツ
ケル、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化鉛、
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化アンチモ
ン、酸化バリウム、酸化硅素、酸化硼素などの中
から２種類または３種類以上加えボールミルで混
合し乾燥後600〜950℃で仮焼し、しかるのち粉砕
し有機バインダーとともに溶媒中に分散させスラ
リー状とする。つぎにこれをドクター・ブレード
法によつて10μmm〜３mm厚程度の均一な焼結後バ
リスタ機能を有する生シートを形成する。また一
方焼結後絶縁体となる原料として酸化亜鉛を主成
分とし、添加物として酸化銅、酸化リチウム、酸
化カリウム、酸化銀などの酸化亜鉛絶縁体化成分
の中の１種以上を加えボールミルで混合し乾燥後
600〜950℃で仮焼し、しかるのち粉砕し有機バイ
ンダとともに溶媒中に分散させスラリー状とす
る。つぎにこれをドクター・ブレード法によつて
10μｍ〜500μｍ厚程度の均一な焼結後絶縁機能を
有する生シートを形成する。しかして前記焼結後
バリスタ機能を有する生シートの上下両面に金、
白金、パラジウム、銀、ロジウムまたはこれらの
内の２つ以上の合金からなる金属ペーストを用い
て所定の大きさにスクリーン印刷によつて内部電
極を形成し上下面に前記焼結後絶縁機能を有する
生シートを積み重ね圧着したのち所定の大きさに
切断し900〜1200℃で0.5〜８時間焼結し内部電極
を導出させた両端に銀電極を塗布し450〜850℃で
焼付けてなるようにしたものである。 以上のような構成になる積層型のバリスタによ
れば第７図に示すように絶縁組成物焼結体１３を
構成する結晶粒１５自体が絶縁体化しているため
電界は表面全体に分散し絶縁組成物焼結体１３表
面での放電劣化はなくすぐれた絶縁効果を発揮で
きると同時に、耐湿およびサージ試験によつて信
頼性が失われることはない。またバリスタ組成物
焼結体１２にすぐれたバリスタ特性を得るだけの
ビスマスが添加されていたとしても第８図に示す
ように内部電極１１の片面は絶縁組成物焼結体１
３に接しているためビスマス拡散による内部電極
１１の高抵抗化部１６は片側のみで内部電極１１
の絶縁組成物焼結体１３側は抵抗値上昇などの劣
化はなく内部電極１１の劣化による直列抵抗分に
よる制限電圧特性の悪化は完全に防止できる。さ
らに内部電極１１の劣化を絶縁組成物焼結体１３
側で防止できたことによりバリスタ組成物焼結体
１２中のビスマスの量を0.05モル％をはるかに越
えて２モル％まで添加できることが可能であり、
従来構造では得ることのできない効果を得ること
ができる。 つぎに本発明の効果について実施例によつて説
明する。 実施例 １ 表１に示す〜のバリスタ組成比により秤量
した原料に純水を加えボールミルで24時間混合し
水分を乾燥させた後600〜950℃で２時間仮焼し、
さらに粉砕し有機バインダ、分散剤、溶媒を加え
スラリーとしドクター・ブレード法によつて焼結
後の厚みが500μｍになる生シートを形成し、焼
結後内部電極の上下クロス部分が５×５mmになる
白金からなる内部電極材を印刷した生シートを３
層積層圧着し８×10mmに打ち抜き、900〜1250℃
で２時間焼結し内部電極の取り出し部に外部取り
出し電極として銀電極を塗布し650℃で焼付けて
なる従来例(B)それぞれと、同じく表１に示す〜
のバリスタ組成比により秤量した原料に純水を
加え従来例と同じ方法にてバリスタ組成生シート
を形成し、該生シートとは別に表１の絶縁物組成
比により秤量した原料に純水を加えボールミルで
24時間混合し水分を乾燥した後600〜950℃で２時
間仮焼し、さらに粉砕し有機バインダー、分散
剤、溶媒を加えスラリーとしドクター・ブレード
法によつて厚さ50μｍの絶縁組成生シートを形成
し、前記バリスタ組成生シート両面に白金からな
る内部電極材を印刷したバリスタ組成生シート上
下面に絶縁組成生シートを積層圧着し８×10mmに
打ち抜き、900〜1250℃で２時間焼結し内部電極
の取り出し部に外部取り出し電極として銀電極を
塗布し650℃で焼き付けてなる本発明(A)それぞれ
との電圧非直線性（α）と制限電圧比（V10A／
V1ｍＡ）の特性を比較した結果表１および第９
図ならびに第１０図に示すようになつた。なお第
１０図は便宜上ビスマスの添加量に対する（α）
および（V10A／V1ｍＡ）特性を示した。
（以下バリスタと称す）に関する。 一般に電子部品の高密度実装化指向が強く望ま
れる昨今、バリスタにおいても例外でなくこのよ
うな要請にこたえるものとして各種回路基板に直
接ハンダ付けできるようにした内部構造が積層化
した積層型バリスタが提案されている。しかして
従来積層型バリスタとしては特公昭58−23921号
公報に開示されたものがある。すなわち該公報に
開示されたものは第１図および第２図に示すよう
に複数の内部電極１とZnOを主成分とした焼結体
２とが積層構造となつており、前記内部電極１の
外部取り出し電極部３以外を前記焼結体２で囲ま
れた構造からなるものである。しかしてこのよう
な構成になるバリスタの外部取り出し電極部３間
絶縁は第３図に示すように焼結体２の粒界層部
分、すなわちZnOの良導電結晶４間に存在する絶
縁層５で維持するために電界が絶縁層５に集中し
絶縁耐力が低く焼結体２表面での放電劣化が発生
し、さらに耐湿度試験やサージ試験によつて絶縁
層５部分に水分が付着し放電劣化を促進し焼結体
２の表面が変質し低電流領域の漏れ電流が急激に
増大し信頼性に劣る欠点をもつていた。また上記
公報に開示された技術は内部電極１を配した生シ
ートを複数枚積み重ね一体化した後に焼結をする
手段である。すなわち内部電極１と生シートが同
時に焼結が進むことになり生シート中に含まれる
成分の中で特にビスマスは第３図に示すように内
部電極１に拡散することになり内部電極１のほと
んどが高抵抗化部６となり内部電極１の焼結状態
が変化し抵抗値上昇の大きな要因となる点を考慮
し、ビスマスの添加量をBi2O3に換算して0.05モ
ル％以下としたものである。しかしながら反面ビ
スマスの添加量が少ないため電圧非直線性（α）
が小さく、さらに制限電圧比（V10A／V1ｍＡ）
が大きくなるなどバリスタ特性そのものが低下す
る欠点をもつていた。 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので内部
電極の表裏いずれか一方が焼結後に絶縁体になる
組成物に接し、かつ最外層に絶縁体が位置するよ
うにすることによつて、電圧非直線性、制限電圧
比さらには耐湿性および耐サージ性などの諸特性
がすぐれた積層型の電圧非直線抵抗器を提供する
ことを目的とするものである。 以下本発明について図面を参照して説明する。
すなわち第５図および第６図に示すように複数の
内部電極１１とバリスタ組成物焼結体１２および
絶縁組成物焼結体１３が積層化してなる構造にお
いて前記内部電極１１の表裏いずれか一方が絶縁
組成物焼結体１３に接し、かつ最外層が絶縁組成
物焼結体１３からなり前記内部電極１１が外部取
り出し電極１４と接続する部分を除いて前記バリ
スタ組成物焼結体１２および絶縁組成物焼結体１
３で囲まれている構造としたものであり、その製
造手段の一例につき説明すると、まず焼結後バリ
スタ機能を有する焼結体となる原料として酸化亜
鉛を主成分とし、添加物として酸化ビスマスとそ
のほかに酸化コバルト、酸化マンガン、酸化ニツ
ケル、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化鉛、
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化アンチモ
ン、酸化バリウム、酸化硅素、酸化硼素などの中
から２種類または３種類以上加えボールミルで混
合し乾燥後600〜950℃で仮焼し、しかるのち粉砕
し有機バインダーとともに溶媒中に分散させスラ
リー状とする。つぎにこれをドクター・ブレード
法によつて10μmm〜３mm厚程度の均一な焼結後バ
リスタ機能を有する生シートを形成する。また一
方焼結後絶縁体となる原料として酸化亜鉛を主成
分とし、添加物として酸化銅、酸化リチウム、酸
化カリウム、酸化銀などの酸化亜鉛絶縁体化成分
の中の１種以上を加えボールミルで混合し乾燥後
600〜950℃で仮焼し、しかるのち粉砕し有機バイ
ンダとともに溶媒中に分散させスラリー状とす
る。つぎにこれをドクター・ブレード法によつて
10μｍ〜500μｍ厚程度の均一な焼結後絶縁機能を
有する生シートを形成する。しかして前記焼結後
バリスタ機能を有する生シートの上下両面に金、
白金、パラジウム、銀、ロジウムまたはこれらの
内の２つ以上の合金からなる金属ペーストを用い
て所定の大きさにスクリーン印刷によつて内部電
極を形成し上下面に前記焼結後絶縁機能を有する
生シートを積み重ね圧着したのち所定の大きさに
切断し900〜1200℃で0.5〜８時間焼結し内部電極
を導出させた両端に銀電極を塗布し450〜850℃で
焼付けてなるようにしたものである。 以上のような構成になる積層型のバリスタによ
れば第７図に示すように絶縁組成物焼結体１３を
構成する結晶粒１５自体が絶縁体化しているため
電界は表面全体に分散し絶縁組成物焼結体１３表
面での放電劣化はなくすぐれた絶縁効果を発揮で
きると同時に、耐湿およびサージ試験によつて信
頼性が失われることはない。またバリスタ組成物
焼結体１２にすぐれたバリスタ特性を得るだけの
ビスマスが添加されていたとしても第８図に示す
ように内部電極１１の片面は絶縁組成物焼結体１
３に接しているためビスマス拡散による内部電極
１１の高抵抗化部１６は片側のみで内部電極１１
の絶縁組成物焼結体１３側は抵抗値上昇などの劣
化はなく内部電極１１の劣化による直列抵抗分に
よる制限電圧特性の悪化は完全に防止できる。さ
らに内部電極１１の劣化を絶縁組成物焼結体１３
側で防止できたことによりバリスタ組成物焼結体
１２中のビスマスの量を0.05モル％をはるかに越
えて２モル％まで添加できることが可能であり、
従来構造では得ることのできない効果を得ること
ができる。 つぎに本発明の効果について実施例によつて説
明する。 実施例 １ 表１に示す〜のバリスタ組成比により秤量
した原料に純水を加えボールミルで24時間混合し
水分を乾燥させた後600〜950℃で２時間仮焼し、
さらに粉砕し有機バインダ、分散剤、溶媒を加え
スラリーとしドクター・ブレード法によつて焼結
後の厚みが500μｍになる生シートを形成し、焼
結後内部電極の上下クロス部分が５×５mmになる
白金からなる内部電極材を印刷した生シートを３
層積層圧着し８×10mmに打ち抜き、900〜1250℃
で２時間焼結し内部電極の取り出し部に外部取り
出し電極として銀電極を塗布し650℃で焼付けて
なる従来例(B)それぞれと、同じく表１に示す〜
のバリスタ組成比により秤量した原料に純水を
加え従来例と同じ方法にてバリスタ組成生シート
を形成し、該生シートとは別に表１の絶縁物組成
比により秤量した原料に純水を加えボールミルで
24時間混合し水分を乾燥した後600〜950℃で２時
間仮焼し、さらに粉砕し有機バインダー、分散
剤、溶媒を加えスラリーとしドクター・ブレード
法によつて厚さ50μｍの絶縁組成生シートを形成
し、前記バリスタ組成生シート両面に白金からな
る内部電極材を印刷したバリスタ組成生シート上
下面に絶縁組成生シートを積層圧着し８×10mmに
打ち抜き、900〜1250℃で２時間焼結し内部電極
の取り出し部に外部取り出し電極として銀電極を
塗布し650℃で焼き付けてなる本発明(A)それぞれ
との電圧非直線性（α）と制限電圧比（V10A／
V1ｍＡ）の特性を比較した結果表１および第９
図ならびに第１０図に示すようになつた。なお第
１０図は便宜上ビスマスの添加量に対する（α）
および（V10A／V1ｍＡ）特性を示した。
【表】
表１および第９図および第１０図から明らかな
ように従来例(B)はビスマス添加量が0.05モル％で
（α）および（V10A／V1ｍＡ）特性が最もよく
0.05モル％を越えると両特性とも劣化の傾向にあ
るのに対し、本発明(A)のものはビスマス添加量と
して0.05モル％を越えた方が（α）および
（V10A／V1ｍＡ）特性がよくなる傾向を示し2.0
モル％添加量においてもなんら問題なく良好な結
果を示しすぐれたバリスタ特性を得るだけのビス
マス添加を保証しながら内部電極へのビスマス拡
散を制御することによる内部電極の抵抗値上昇を
防止できることを実証した。 実施例 ２ つぎにバリスタ組成を同一にし絶縁組成を種々
変えた場合の本発明(A)の実施結果を表２に示し
た。なお試料〜〓〓の製造条件、形状等は実施例
１の本発明(A)の説明で述べたとおりである。
ように従来例(B)はビスマス添加量が0.05モル％で
（α）および（V10A／V1ｍＡ）特性が最もよく
0.05モル％を越えると両特性とも劣化の傾向にあ
るのに対し、本発明(A)のものはビスマス添加量と
して0.05モル％を越えた方が（α）および
（V10A／V1ｍＡ）特性がよくなる傾向を示し2.0
モル％添加量においてもなんら問題なく良好な結
果を示しすぐれたバリスタ特性を得るだけのビス
マス添加を保証しながら内部電極へのビスマス拡
散を制御することによる内部電極の抵抗値上昇を
防止できることを実証した。 実施例 ２ つぎにバリスタ組成を同一にし絶縁組成を種々
変えた場合の本発明(A)の実施結果を表２に示し
た。なお試料〜〓〓の製造条件、形状等は実施例
１の本発明(A)の説明で述べたとおりである。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の内部電極とバリスタ組成物焼結体およ
び絶縁組成物焼結体を積層化してなる構造におい
て、前記内部電極の表裏いずれか一方が前記絶縁
組成物焼結体に接し、かつ最外層が絶縁組成物焼
結体からなり、前記内部電極の外部取り出し電極
と接続する部分を除いて前記バリスタ組成物焼結
体および絶縁組成物焼結体で囲まれていることを
特徴とする積層型電圧非直線抵抗器。 ２ バリスタ組成物焼結体が酸化亜鉛を主成分と
し添加物として酸化ビスマスとそのほかに酸化コ
バルト、酸化マンガン、酸化ニツケル、酸化クロ
ム、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化銀、酸化
バリウム、酸化硅素、酸化硼素などの中の数種類
を添加したものからなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の積層型電圧非直線抵抗器。 ３ 絶縁組成物焼結体が酸化亜鉛を主成分とし、
添加物として酸化銅、酸化リチウム、酸化カリウ
ム、酸化銀などの中から１種以上を添加したもの
からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の積層型電圧非直線抵抗器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58167262A JPS6057905A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 積層型電圧非直線抵抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58167262A JPS6057905A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 積層型電圧非直線抵抗器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057905A JPS6057905A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0142611B2 true JPH0142611B2 (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=15846473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58167262A Granted JPS6057905A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 積層型電圧非直線抵抗器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057905A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6072203A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | 株式会社東芝 | 電圧電流非直線抵抗体 |
| JPS61158901U (ja) * | 1985-03-23 | 1986-10-02 | ||
| JPS62282409A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 電圧依存性非直線抵抗器 |
| JP2633838B2 (ja) * | 1986-09-20 | 1997-07-23 | 株式会社村田製作所 | 高温サーミスタ |
| JPS63281402A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Murata Mfg Co Ltd | サ−ミスタ |
| JPH0831361B2 (ja) * | 1986-12-15 | 1996-03-27 | 株式会社村田製作所 | サ−ミスタ素子 |
| US5234641A (en) * | 1988-05-06 | 1993-08-10 | Avx Corporation | Method of making varistor or capacitor |
| JPH0214501A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧非直線抵抗器 |
| JP4715248B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-07-06 | パナソニック株式会社 | 積層セラミック電子部品 |
| JP4683068B2 (ja) * | 2008-04-21 | 2011-05-11 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層型チップバリスタ |
| DE102020122299B3 (de) * | 2020-08-26 | 2022-02-03 | Tdk Electronics Ag | Vielschichtvaristor und Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtvaristors |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP58167262A patent/JPS6057905A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057905A (ja) | 1985-04-03 |
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