JPH02220404A - 積層セラミックバリスタの製造法 - Google Patents
積層セラミックバリスタの製造法Info
- Publication number
- JPH02220404A JPH02220404A JP1039450A JP3945089A JPH02220404A JP H02220404 A JPH02220404 A JP H02220404A JP 1039450 A JP1039450 A JP 1039450A JP 3945089 A JP3945089 A JP 3945089A JP H02220404 A JPH02220404 A JP H02220404A
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- Japan
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- varistor
- sheet
- multilayer ceramic
- manufacturing
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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。
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、積層方法を改良した積層セラミックバリスタ
の製造法に関するものである。
の製造法に関するものである。
酸化亜鉛を主成分とするセラミックバリスタは、その抵
抗値が印加電圧によって著しく変化し、良好な電流−電
圧非直線性を示す、このため、従来より、各種電子機器
のサージ吸収用、電圧の安定化素子として幅広く使用さ
れてきた。
抗値が印加電圧によって著しく変化し、良好な電流−電
圧非直線性を示す、このため、従来より、各種電子機器
のサージ吸収用、電圧の安定化素子として幅広く使用さ
れてきた。
最近では、機器の小型化、及び低電圧化が進み、これに
対応して小型で、低バリスタ電圧、高サージ耐量の特性
を有する積層セラミックバリスタが注目され、種々検討
されている。
対応して小型で、低バリスタ電圧、高サージ耐量の特性
を有する積層セラミックバリスタが注目され、種々検討
されている。
従来の積層セラミックバリスタは、例えば特開昭５４−
１０６８９４号公報に記載されているように、焼結後に
焼結体を切断し、更に研磨して得られる素子は、もれ電
流の増加やαの低下がみられることから、以下のような
方法により製造されている。すなわち、焼結することに
より電圧非直線性を示す組成からなる仮焼粉末をドクタ
ーブレード法によりシート化し、この生シートに白金、
パラジウムなどの高融点金属からなる内部電極をスクリ
ーン印刷し、ついでこれを積層し、熱圧着後、所定形状
に切断する。これを空気中で焼結し、この焼結体の両端
に外部電極を焼き付けて積層セラミックバリスタを得て
いる。
１０６８９４号公報に記載されているように、焼結後に
焼結体を切断し、更に研磨して得られる素子は、もれ電
流の増加やαの低下がみられることから、以下のような
方法により製造されている。すなわち、焼結することに
より電圧非直線性を示す組成からなる仮焼粉末をドクタ
ーブレード法によりシート化し、この生シートに白金、
パラジウムなどの高融点金属からなる内部電極をスクリ
ーン印刷し、ついでこれを積層し、熱圧着後、所定形状
に切断する。これを空気中で焼結し、この焼結体の両端
に外部電極を焼き付けて積層セラミックバリスタを得て
いる。
このように公知の積層セラミックバリスタの製法におい
ては内部電極を生シートの焼結と同時に形成するため、
焼結時に生シートが収縮し内部電極との間にひずみを生
じ、積層シート間でデラミネーシぢンが発生し、得られ
た素子は十分な性能を果たすことができないことがあっ
た。特に低バリスタ電圧を実現するためには、薄膜シー
トの成形が必須となるが、このシート成形体の収縮が問
題であった。また内部電極材料としては、高い焼結温度
で電極を焼付けるため高価な金、白金、パラジウムとい
った高融点金属を主成分とする必要があり積層セラミッ
クバリスタの製造コストを大幅に上げることになり、実
用化の上で大きな問題になっていた。
ては内部電極を生シートの焼結と同時に形成するため、
焼結時に生シートが収縮し内部電極との間にひずみを生
じ、積層シート間でデラミネーシぢンが発生し、得られ
た素子は十分な性能を果たすことができないことがあっ
た。特に低バリスタ電圧を実現するためには、薄膜シー
トの成形が必須となるが、このシート成形体の収縮が問
題であった。また内部電極材料としては、高い焼結温度
で電極を焼付けるため高価な金、白金、パラジウムとい
った高融点金属を主成分とする必要があり積層セラミッ
クバリスタの製造コストを大幅に上げることになり、実
用化の上で大きな問題になっていた。
本発明者らは以上の如き従来技術の問題点を解決するた
めに鋭意研究を行った結果、本発明に到った。
めに鋭意研究を行った結果、本発明に到った。
本発明は、バリスタ特性を有する焼結セラミック微粉末
、ガラス粉末及び有機バインダーからなるスラリーをシ
ート状に成形した後、該シートと金属薄膜とを交互に積
層し、ついで熱処理することにより一体的に接合するこ
とを特徴とする積層セラミックバリスタの製造法に関す
る。
、ガラス粉末及び有機バインダーからなるスラリーをシ
ート状に成形した後、該シートと金属薄膜とを交互に積
層し、ついで熱処理することにより一体的に接合するこ
とを特徴とする積層セラミックバリスタの製造法に関す
る。
本発明に使用するバリスタ特性を有する焼結セラミック
微粉末は、例えば特開昭６２−１９０８０１号公報に記
載されているような方法により製造されるものが好適に
使用される。すなわち酸化亜鉛の微粒子を７００〜１３
００°Ｃで焼成した後、焼結した酸化亜鉛を０．５〜５
０μｍの粒子径に粉砕し、その酸化亜鉛微粉末に、酸化
マンガン等の添加物を０．０００１〜１０ｍｏ１χ添加
し、６００〜１４００°Ｃで焼成した後、粉砕分級して
得られる。その粒径は必要とするバリスタ電圧に応じて
適宜選択することができ、通常的１２００°Ｃ度のもの
が好適に使用される。
微粉末は、例えば特開昭６２−１９０８０１号公報に記
載されているような方法により製造されるものが好適に
使用される。すなわち酸化亜鉛の微粒子を７００〜１３
００°Ｃで焼成した後、焼結した酸化亜鉛を０．５〜５
０μｍの粒子径に粉砕し、その酸化亜鉛微粉末に、酸化
マンガン等の添加物を０．０００１〜１０ｍｏ１χ添加
し、６００〜１４００°Ｃで焼成した後、粉砕分級して
得られる。その粒径は必要とするバリスタ電圧に応じて
適宜選択することができ、通常的１２００°Ｃ度のもの
が好適に使用される。
ガラス粉末としては、シートと金属薄膜とを接合できる
ようなガラス組成であればよく、具体例としては、酸化
ビスマス、酸化ケイ素、酸化ホウ素からなるような組成
のガラスフリフトを挙げることができる。
ようなガラス組成であればよく、具体例としては、酸化
ビスマス、酸化ケイ素、酸化ホウ素からなるような組成
のガラスフリフトを挙げることができる。
有機バインダーとしては、特に限定されないが、メチル
セルロース、エチルセルロース、ポリビニールアルコー
ル等を好適に挙げることができる。
セルロース、エチルセルロース、ポリビニールアルコー
ル等を好適に挙げることができる。
またバリスタ特性を有する焼結セラミック微粉末と、ガ
ラス粉末及び有機バインダーの使用割合は、特に限定さ
れないが焼結セラミック微粉末１００重量部当たり一般
には１０〜１００重量部である。
ラス粉末及び有機バインダーの使用割合は、特に限定さ
れないが焼結セラミック微粉末１００重量部当たり一般
には１０〜１００重量部である。
金属薄膜としては、アルミニウム薄膜、銀薄膜ｗ４薄膜
等を挙げることができる。金属薄膜の厚みは、特に限定
されないが１０〜５０μｍ＃＃＃−１牛程度が好適であ
る。
等を挙げることができる。金属薄膜の厚みは、特に限定
されないが１０〜５０μｍ＃＃＃−１牛程度が好適であ
る。
本発明の製造法の一態様はつぎのとおりである。
まず、バリスタ特性を有する焼結セラミック微粉末を調
製し、これにガラス粉末と有機バインダーとを加えペー
スト状とし、これをシート状に成形する。このシートと
金属薄膜とを交互に複数枚積層し、３５０〜６００℃の
温度で熱処理を行うことにより接着する。ついで積層体
の端面に銀ペースト等の外部電極を塗布し、５００〜６
００°Ｃ程度の温度で熱処理することにより容易に積層
セラミックバリスタを製造できる。
製し、これにガラス粉末と有機バインダーとを加えペー
スト状とし、これをシート状に成形する。このシートと
金属薄膜とを交互に複数枚積層し、３５０〜６００℃の
温度で熱処理を行うことにより接着する。ついで積層体
の端面に銀ペースト等の外部電極を塗布し、５００〜６
００°Ｃ程度の温度で熱処理することにより容易に積層
セラミックバリスタを製造できる。
以下、第１図に示す一実施例を用いて本発明の積層セラ
ミックバリスタの製造法を詳述する。
ミックバリスタの製造法を詳述する。
第１図において、１はバリスタ特性を有する焼結セラミ
ック微粉末からなるシートである。２は内部電極の役割
をする金属薄膜である。３は積層化した時、内部電極２
の一端部と接続している外部電極である。
ック微粉末からなるシートである。２は内部電極の役割
をする金属薄膜である。３は積層化した時、内部電極２
の一端部と接続している外部電極である。
実施例１
粒子径０．０５〜１μｍの酸化亜鉛粉末をペレットに成
形後、１２００°Ｃで２時間焼成を行った後、粉砕、分
級し、粒子径１〜２０μｍの粒子を得た。
形後、１２００°Ｃで２時間焼成を行った後、粉砕、分
級し、粒子径１〜２０μｍの粒子を得た。
この酸化亜鉛粉末に、酸化ビスマス、酸化マンガン、酸
化コバルト、酸化アンチモン、酸化アルミニウムをそれ
ぞれ、０．０００１〜１０＋ｓｏｌχ添加、混合し、こ
れを８００〜１４００ ’Ｃで焼成した後、軽く粉砕し
て、２〜２０μｍの粒径となるように分級し、バリスタ
特性を有する焼結セラミック微粉末を得た。
化コバルト、酸化アンチモン、酸化アルミニウムをそれ
ぞれ、０．０００１〜１０＋ｓｏｌχ添加、混合し、こ
れを８００〜１４００ ’Ｃで焼成した後、軽く粉砕し
て、２〜２０μｍの粒径となるように分級し、バリスタ
特性を有する焼結セラミック微粉末を得た。
この焼結セラミック微粉末１００重量部に対してガラス
フリット５０ｍｆ部、エチルセルロース５重量部、ブチ
ルカルピトール４０重量部をそれぞれ加えて混合しスラ
リー状としシート状に成形した。
フリット５０ｍｆ部、エチルセルロース５重量部、ブチ
ルカルピトール４０重量部をそれぞれ加えて混合しスラ
リー状としシート状に成形した。
そして、このシート１と１５μｍのアルミニウム薄膜２
とを交互に複数枚積層したのち圧着し、４５０°Ｃの温
度で熱処理を行った０次に第２図の示すように積層体の
端面に銀ペーストを塗布し、外部電極３を形成後、大気
中、５００°Ｃの温度熱処理して積層セラミックバリス
タを得た。このバリスタ特性を有する焼結セラミック微
粒子のシートｌのＩＮの厚みは２０μｍであった。
とを交互に複数枚積層したのち圧着し、４５０°Ｃの温
度で熱処理を行った０次に第２図の示すように積層体の
端面に銀ペーストを塗布し、外部電極３を形成後、大気
中、５００°Ｃの温度熱処理して積層セラミックバリス
タを得た。このバリスタ特性を有する焼結セラミック微
粒子のシートｌのＩＮの厚みは２０μｍであった。
このようにして製造した３層構造の積層セラミックバリ
スタのバリスタ電圧（１ｍＡの電流が流れる電圧値、Ｖ
１ ｍＡ）は、ＩＯＶであり、またこのときの非直線
係数は２０であった。
スタのバリスタ電圧（１ｍＡの電流が流れる電圧値、Ｖ
１ ｍＡ）は、ＩＯＶであり、またこのときの非直線
係数は２０であった。
本発明によると、バリスタ特性を示す焼結セラミック微
粉末を使用し、低い熱処理温度で積層セラミンクバリス
タを製造するため、従来の製造法におけるような内部電
極と生シートとを同時に焼成することによるひずみが生
じることがなく、十分な性能を有する素子を得ることが
でき、特に薄膜シートの場合のような低バリスタ電圧を
有する積層セラミックバリスタを好適に製造することが
できる。また内部電極材料としてアルミニウムや銀のよ
うな材料が使用可能であり、低コスト化に大いに貢献で
きる。
粉末を使用し、低い熱処理温度で積層セラミンクバリス
タを製造するため、従来の製造法におけるような内部電
極と生シートとを同時に焼成することによるひずみが生
じることがなく、十分な性能を有する素子を得ることが
でき、特に薄膜シートの場合のような低バリスタ電圧を
有する積層セラミックバリスタを好適に製造することが
できる。また内部電極材料としてアルミニウムや銀のよ
うな材料が使用可能であり、低コスト化に大いに貢献で
きる。
第１図は本発明に係るバリスタ特性を有する焼結セラミ
ック微粉末のシートと金属薄膜とを積層化し、その端面
に外部電極を塗布したときの積層セラミックバリスタの
断面図である。 １：バリスタ特性を有する焼結セラミック微粉末のシー
ト、２：金属薄膜、３：外部電極特許出願人 宇部興
産株式会社
ック微粉末のシートと金属薄膜とを積層化し、その端面
に外部電極を塗布したときの積層セラミックバリスタの
断面図である。 １：バリスタ特性を有する焼結セラミック微粉末のシー
ト、２：金属薄膜、３：外部電極特許出願人 宇部興
産株式会社
Claims (1)
- バリスタ特性を有する焼結セラミック微粉末、ガラス
粉末及び有機バインダーからなるスラリーをシート状に
成形した後、該シートと金属薄膜とを交互に積層し、つ
いで熱処理することにより一体的に接合することを特徴
とする積層セラミックバリスタの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039450A JPH02220404A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 積層セラミックバリスタの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039450A JPH02220404A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 積層セラミックバリスタの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220404A true JPH02220404A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=12553370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039450A Pending JPH02220404A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 積層セラミックバリスタの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220404A (ja) |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP1039450A patent/JPH02220404A/ja active Pending
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