JPH02172203A - 積層型バリスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧非直線性抵抗として機能する積層型バリ
スタに関し、特に素子形状を大きくすることなく内部電
極の面積を増大でき、非直線特性。

耐サージ特性を向上できるようにした構造に関する。

〔従来の技術〕

近年、電子機器の集積化、超小型化にともない、実装密
度を高くするため電子部品においても小型化が強く要求
されており、この小型化に対応してバリスタにおいても
ディスク型に代わる積層型のものが開発１実用化されて
いる。このような積層型バリスタとして、従来、第４図
に示す構造のものがある。この積層型バリスタ１０は、
バリスタ層１１と内部電極１２とを交互に積層して一体
焼結するとともに、該焼結体１３の左、右端面１３ａ、
１３ｂに外部電極１４を形成して構成されている。また
、上記外部電極１４には、上記焼結体１３の左、右端面
１３ａ、１３ｂに交互に露出された内部電極１２の一端
面１２ａが接続されており、該内部電極１２の他の端面
は焼結体１３の内側に位置している。

上記積層型バリスタｌＯによれば、ディスク型バリスタ
では困難であったＶＩＩＩＡの低電圧化を実現でき、か
つ非直線係数も便れている。また、サージ耐量はセラミ
クス粒界の並列数（素子の面積）に依存していることか
ら、上記バリスタ層１１と内部電極１２との積層数を増
やすことにより内部電極１２の電極面積を増大でき、耐
サージ性能を向上できる。さらに、チップ化により小型
化できるとともに、表面実装ができ、ＬＳＩ等の半導体
部品のサージ吸収素子としての需要も急速に伸びている
。

ところで、上記積層型バリスタ１０において、耐サージ
性能をより向上させるにはバリスタ層１１と内部電極１
２との積層数を増やしたり、バリスタ層１１の寸法を大
きくしたりして電極面積を広くしてやればよいわけであ
るが、この方法では素子形状が大型化することから限界
がある。そこで、素子形状をそのままにして内部電極１
２だけ広くとるには、該電極１２の外部電極１４と接続
する一端面１２ａ以外の端面を、焼結体１３の各端面縁
にできるだけ接近させることが考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の積層型バリスタ１０では、内
部ｔ８ｉ１２の面積を広くするために、該電極１２の他
端面１２ｂを外部電極１４に近づけ過ぎると、この間に
電流が漏れ、非直線特性や耐サージ性能が劣化するとい
う問題点があり、結局、両者間には所定の距離が必要と
なり、電極面積の拡大化を困難にしている。

本発明の目的は、内部電極を広くした場合の電流の漏れ
を防止して、非直線性、耐サージ特性を向上できる積層
型バリスタを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、バリスタ層と内部電極とを交互に重ねて積層
体を形成し、該積層体の左、右端面に外部電極を形成す
るとともに、該外部電極に上記内部電極の左、右端面を
交互に接続してなる積層型バリスタにおいて、上記積層
体の両端面に高抵抗部を形成したことを特徴としている
。

ここで、上記積層体の両端面に高抵抗部を形成するとは
、一方の側の外部電極に一端が接続された内部ｘｉの他
端と、他方の側の外部電極との間の抵抗を高くするとい
う意味である。そして−上記高抵抗部は、例えばバリス
タ層を５ｒＴｉＯｓを主成分とする組成物で構成した場
合、Ｎａｇ　Ｃ０、を含むペーストを積層体に塗布し、
これを焼成することにより実現できる。

〔作用〕

本発明に係る積層型バリスタによれば、積層体の両端面
に高抵抗部を形成したので、外部電極と内部電極の他端
面との間が電気的絶縁状態となり、この内部電極の他端
面を外部電極に近づけても電流が流れることはない、そ
の結果、素子形状はそのままにしながら上記内部電極の
面積を大きくとることができ、大型化することなく非直
線性、耐サージ性能を向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による積層型バ
リスタを説明するための図である。

図において、１は本実施例の積層型バリスタであり、こ
のバリスタ１は直方体状のもので、５ｒＴＩＯｓ系セラ
ミクスからなるバリスタ層２と導電性貴金属からなる内
部電極３とを交互に１１ＪＩ層し、これを一体焼結して
なる焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂに外部電極５を形
成して構成されている。

また、上記各内部電極３の一端面３ａは、焼結体４の左
、右端面４ａ、４ｂに交互に露出して上記外部電極５に
接続されている。さらに、上記各内部電極３の他端面３
ｂは焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂから少し間をあけ
て内側に位置しており、これにより上記内部電極３の一
端面３ａ以外の端面は焼結体４内に埋設されている。

そして、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂ部分には
高抵抗部６が形成されている。この高抵抗部６は、Ｎａ
＊ＣＯｓを焼結体４内に拡散させて形成されたものであ
り、これにより、上記内部電極３の他端面３ｂと外部電
極５との間は電気的にｌ！ｌＬ！状態になっている。

次に本実施例の積層型バリスタ１の製造方法について第
３図を参照しながら説明する。

■　まず、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ　０ｘ（９９，６７ｗｏ１％
）を主成分とし、これに半導体化剤としてＮｂｇ　Ｏｓ
　、　Ｔａｔ　Ｏｓ　、　　Ｙｔ　Ｏ３＋　　Ｌａ、　
Ｏｓ　　（０，３ｍｏｊ！％）、及びバリスタ特性改善
剤としてＭ　ｎ　Ｏｇ　（０，０３ｍ。

１％）を混合してなるセラミクス組成物に有機バインダ
ーを加えて、ドクターブレード方により帯板状のグリー
ンシート７を形成する。

■　上記グリーンシート７の上面に、５ｒＴｌＯ３粉末
とカーボンとを混合してなる多孔質用ペースト８を内部
電極のパターンに応じた形状に印刷する。この場合、上
記多孔質ペースト８の一端面８ａがグリーンシート７の
一端面７ａに露出するようにするとともに、上記ペース
ト８の他端面８ｂがグリーンシート７の他端面７ｂより
少し内側に位置するようにする。これにより、上記グリ
ーンシート７上には所定の間隔をあけた４つの多孔質用
ペースト８が形成される。またグリーンシート７の他端
面倒近傍に多孔質ペースト８とは間隔を置いてＮａｚＣ
Ｏｚを含むペースト９を印刷する。なお、上記印刷には
ステンシル方式の印刷機を採用した。

ここで、上記多孔質用ペーストに採用されるＳｒ　Ｔ　
Ｉ　Ｏ３粉末は、上記グリーンシート７に採用される粉
末より粒径の大きいものを採用するのが望ましい。

■　次に、上記多孔質用ペースト８が上面に位置するよ
うグリーンシート７を３枚重ね、最上部にダミーとして
のグリーンシート７を重ねる。この場合、上記多孔質ペ
ースト８の一端面８ａが交互に反対側に位置するように
重ねる。そして、上記重ねた各グリーンシート７をプレ
スで圧着する。

■　次に、上記圧着された状態で、グリーンシート７の
各多孔質用ペースト８の間を積層方向に切断しく第３図
に一点鎖線で示す）、積層体を得る。

■　上記各積層体を１１００℃に加熱して空気中で予備
焼成した後、還元雰囲気中にて１４００℃×２時間焼成
する。すると、上記多孔質用ペースト８内のカーボンが
燃焼して、多孔質層と半導体磁器との焼結体４が得られ
る。上記積層体のＮａ＊ＣＯ８は焼結体４内に拡散し、
該焼結体４の両端面４ａ、４ｂ部分が高抵抗となって、
本実施例の高抵抗部６が形成される。これは、焼結体４
のＳｒＴ１０ｇ結晶格子にＮａが固溶することにより原
子価制御を阻害し、これにより結晶粒の抵抗値が上昇す
るものと考えられる。さらに、この焼結体４を空気中に
て１１００℃に加熱処理する。このとき半導体磁器の部
分はその結晶粒界が高抵抗化される。

■　次に、上記焼結体４を溶融状態の低融点金属（例え
ば錫、鉛等又はこれらの合金）溶液中に所定時間浸漬し
、上記多孔質層内に溶融金属を注入し、内部１１ｉ３を
形成する。そして、上記焼結体４の、内部電極３が露出
された左、右端面４ａ。

４ｂに貴金属ペーストを塗布した後焼き付けて外部電極
５を形成する。

ここで、上記焼結体４を上記溶融金属中に浸漬して内部
電極３を形成する場合、この焼結体４を溶液中から引き
出す際に多孔質層内に注入された溶融金属が流出する場
合がある。この熔融金属の流出を防止するために、上記
■の工程前、例えば■の工程の後、積層体の端面に外部
電極のための導電性ペーストを塗布しておき、■の工程
を実施することにより、焼結体４の両端面４ａ、４ｂに
外部電極５用の多孔質部を形成し、これを熔融金属液中
に浸漬することにより、上記溶融金属の流出を阻止する
方法を採用してもよい、この場合は、上記内部電極４の
形成と同時に外部電８［１５との接続ができる。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の積層型バリスタｌによれば、焼結体４の両端
面４ａ、４ｂに、内部電極３の他端面３ｂと外部電極膜
５との間を絶縁化させる高抵抗部６を形成したので、上
記内部電極３と外部電極５との間を近づけても電流が流
れることはない、従って、焼結体４の形状を大きくしな
いで、内部型８ｉ４の電極面積だけを広くするこ止がで
き、その分静電容量、サージ耐量を向上できる。しかも
、上記電流の漏れを防止できることにより、非ｉｉｉ線
特性を向上できる。その結果、非直線係数、耐サージ特
性番ご優れたバラツキの少ない安定した積層型のチップ
バリスタが得られる。

次に、本実施例による積層型バリスタ１の効果を６１１
　ｌｌするための実験結果を説明する。

この実験では、上記実施例により製造された積層型バリ
スタＩのバリスタ電圧ｖ０１．非直線係数α、静電容量
、及びサージ耐量を測定した。なお、比較のため従来の
高抵抗部を形成していない外形が同一寸法からなるＭｉ
層型バリスタについても同様の測定をした。その結果を
表に示す、なお、従来試料は内部電極と外部ｔｐｉとの
間に電流が流れないように、内部電極の面積は小さくな
るようにした。

同表からも明らかなように、いずれの特性においても従
来試料に比べ本実施例試料は向上しており、特に静電容
量は５０から９０ｎＦへ、またサージ耐量は３００から
１００ＯＡ／　ｃｄへと大きく向上していることがわか
る。この実験からも、本実施例の積層型バリスタ１によ
れば高抵抗部を形成することにより、素子の外形寸法を
変えないでバリスタ特性を大幅に向上できることがいえ
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る積層型バリスタによれば、積
層体の両端面に高抵抗部を形成したので、素子形状を大
きくすることなく内部電極の面積だけを広（でき、非直
線特性、耐サージ特性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による積層型バ
リスタを説明するための図であり、第１図はその断面図
、第２図はその斜視図、第３図はその製造工程を説明す
るための分解斜視図、第４図は従来の積層型バリスタを
示す断面図である。 図において、ｌは積層型バリスタ、２はバリスタ層、３
は内部電極、３ａは内部ｉ極の一端面（左、右端面）、
４は焼結体（積層体）、４ａ４ｂは焼結体の左、右端面
、５は外部電極、６は高抵抗部である。 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バリスタ層と内部電極とを交互に重ねて積層体を
   形成し、該積層体の左，右端面に外部電極を形成すると
   ともに、該外部電極に上記内部電極の左，右端面を交互
   に接続してなる積層型バリスタにおいて、上記積層体の
   両端面に高抵抗部を形成したことを特徴とする積層型バ
   リスタ。