JPH02302005A - 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、特に内部電極の変質を防止してバリスタ特
性の悪化を回避でき、部品の信鯨性を向上できるように
した構造に関する。

〔従来の技術〕

一般に、バリスタは、印加電圧に応じて抵抗値が非直線
的に変化する抵抗体素子であり、このようなバリスタと
して、従来、第６図に示すような直方体状の積層型バリ
スタがある（例えば特公昭５Ｂ−２３９２１号公報参照
）、この積層型バリスタ１０は、ＺｎＯを主成分とする
セラミクス層１１と内部型８ｉ１１２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１右端面１
３ａ、１３ｂに外部電極１４を形成して構成されている
。また、上記各内部電極１２の一端面１２ａは、上記焼
結体１３の左、右端面１３ａ、１３ｂに交互に露出され
て上記外部電極１４に接続されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来の積層型バリスタ１０は、焼結体１
３として見れば、内部電極１２の一端面１２ａが外部に
露出した構造であるから、湿度の高い雰囲気中において
は上記内部電極１２の露出部分が変質し易く、まためっ
き処理により上記外部を極１４を形成する際に、めっき
液が内部電極１２の露出部分から侵入し易く、その結果
バリスタ特性が悪化し、品質に対する信頼性に劣るとい
う問題点がある。

ここで、上記高湿度やめっき液の侵入による内部電極１
２の変質を防止するには、該内部電極ヱ２の一端ＴｊＭ
　１２　ａをセラミクス層ｌｌ内に封入して外部に露出
させないようにすることが考えられる。しかしこのよう
にすると内部電極１２を外部電８ｉ１４に接続できない
ことから、このままでは採用できない。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、高湿度やめりき液の侵入による内部電極の変質を
防止してバリスタ特性の悪化を回避でき、ひいては品質
への信頼性を向上できる積層型バリスタを提供すること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕 そこで本発明は、セラミクス層と内部電極とを交互に積
層して積層体を形成してなる積層型バリスタにおいて、
上記内部電極を上記積層体の周縁に露出しないようセラ
ミクス層の内側に埋設するとともに、該積層体の両端面
部分に、金属亜鉛と酸化亜鉛との混合物を塗布し、これ
を酸化熱処理することにより、上記内部電極を交互に導
出する低抵抗層を形成したことを特徴としている。

ここで、上記低抵抗層は、金属亜鉛と酸化亜鉛とを混合
してなる粉末をペースト状に形成し、これを積層体の両
端面に塗布し、しかる後空気中にて焼成することにより
、上記積層体の両端面部分に酸素欠陥の多い低抵抗セラ
ミクス層を形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、内部電極をセラ
ミクス層内に埋設し、該内部電極の露出部分を完全にな
くしたので、温度の高い雰囲気中においても内部電極の
変質を防止できるとともに、外部電極を形成する際のめ
っき液の侵入を阻止でき、その結果バリスタ特性の悪化
を回避で、品質への信頼性を向上できる。

また、本発明では、内部電極は積層体の両端面部分に形
成された低抵抗層に接続されているので、該低抵抗層の
外表面に外部電極を形成することにより、上記内部電極
を外部に導出できる。

さらに、上記低抵抗層は、積層体の場面部分に金属亜鉛
と酸化亜鉛との混合ペーストを塗布し、これを空気中に
て加熱焼成するだけで実現でき、製造が容易である。

〔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、ＺｎＯを主成分とす
るセラミクス層２と、ｐｔからなる内部電極３とを交互
に積層し、これを一体焼成してなる焼結体４の左、右端
面４ａ、４ｂにＡｇ／Ｐｄからなる外部を極５を形成し
て構成されている。また、上記各内部電極３の周縁はセ
ラミクス層２の内側に位置しており、つまり内部電極３
は焼結体４内に埋め込まれて封入されている。この場合
、上記各内部電極３の一端面３ａは互い違いに上記焼結
体４の左１右端面４ａ、４ｂに近接して位置しており、
他端面３ｂは焼結体４の左。

右端面４ａ、４ｂから少し離れて位置している。

そして、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂ部分には
低抵抗層６が形成されており、該低抵抗層６は上記各内
部電極３の一端面３ａに達する厚さになっている。この
低抵抗層６は、金属亜鉛と酸化亜鉛とを混合してなるペ
ーストを上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂに塗布し
、これを空気中にて加熱処理することにより形成された
ものである。また、上記低抵抗層６の外表面は外部電極
５に接続されており、これにより上記内部電極３は低抵
抗層６を介して外部電極５に接続されている。

次に本実施例の積層型バリスタ１の製造方法について説
明する。

■　まず、Ｚ　ｎ　Ｏ（９５，０ｍｏｉ％）、Ｃｏ０（
１゜０Ｉｌｏ１％）＋　Ｍ　ｎ　Ｏ（１，Ｏｍｏｊ！％
）、Ｓ　ｂｚ　Ｏ＊　（２，０−０１％Ｌ　Ｃｒ　ｔ　
Ｏ３（１−０１１０１％）を混合してなるセラミクス材
料に、Ｂｚ　Ｏｓ　、Ｓ　ｆｏｘ　、ＰｂＯ。

ＺｎＯからなるガラス粉末を１０ｗｔ％加えて原料とし
、これに有機バインダーを混合して、ドクターブレード
法によりグリーンシートを形成する０次に、第３図に示
すように、上記グリーンシートを矩形状に切断して、多
数のセラミクス層２を形成する。

■　上記各セラミクス層２の上面に、ｐｔにビしクルを
混合してなるペーストを印刷して内部電極３を形成する
。この場合、該内部電極３の各端面がセラミクス層２の
内側に位置するように、かつ上記内部電極３の一端面３
ａがセラミクス層２の端面に近接し、他端面３ｂが少し
離れるように形成する。

■　そして各セラミクス層２を、内部電極３とセラミク
ス層２とが交互に重なるように、かつ内部電極３の一端
面３ａが交互に位置するように順次積層し、さらにこの
積層体の上、下面にダミーとしてのセラミクス層７を重
ね、これをプレスで加圧、圧着して積層体を形成する。

するとこれにより、各内部電極３は完全に積層体内に埋
設されて封入されることになる。

■　次に金属亜鉛と酸化亜鉛とを１：４の割合で含む混
合粉末にビヒクルを添加してペーストを作成する。そし
て、このペーストを上記積層体の左、右端面、即ち上記
内部電極３の一端面３ａと対向する側面に、厚さ５０μ
ｍになるように塗布する。

■　上記積層体を空気中にて１２００℃で加熱焼成し、
焼結体４を得る。すると、この熱処理によって、この焼
結体４の左、右端面４ａ、４ｂ部分に、ＺｎとＺｎＯ，
さらに空気中の０８の反応により酸素欠陥状態の低抵抗
層６が形成され、該低抵抗層６と上記内部型８ｉ３の一
端面３ａとが接続されることとなる。

■　最後に、上記焼結体４の左、右端面４ａ。

４ｂを除く外表面にマスクを被覆形成し、この状態で電
解めっき処理を施して上記低抵抗層６の外表面に外部電
極５を形成する。なお、上記外部電極５は、上記焼結体
４にＡｇを主体としてＰｄを添加してなるペーストを塗
布した後、焼き付けて形成してもよい。これにより、本
実施例の積層型バリスタ１が製造される。

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１によれば、各内部電極３を
セラミクス層２内に埋設し、該内部電極３を焼結体４の
周縁に露出させないようにしたので、高湿度の雰囲気中
で使用しても内部電極３が変質することはなく、しかも
焼結体４を電解めっき液中に浸漬しても該めっき液が侵
入することはないから、バリスタ特性の悪化を防止でき
、品質を向上できる。

また、本実施例では、焼結体４の左。右端面４ａ、４ｂ
部分に低抵抗層６を形成したので、該抵抗層６が上記内
部電極３の一端面３ａに接続され、該抵抗層６を介して
内部電極３と外部電極５とを接続でき、内部電極３を封
入した状態でも外部に導出できる。しかもこの低抵抗層
６は金属亜鉛と酸化亜鉛とからなるペーストを塗布し、
上記積層体の焼成と同時に加熱処理するだけで実現でき
るから、製造が容易であるとともに、はとんどコストを
上昇させることはない。

第４図及び第５図は本実施例の効果を確認するために行
った耐湿試験の結果を示す特性図である。

この試験では、本実施例の製造方法により作成した積層
型バリスタを、温度６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中
に１０００時間放置した後、ＶＩＩＩＡ及びＶｏ。

１ｏの変化率を調べた。なお、比較のため、内部電極の
端面を焼結体の左、右端面に露出させてなる従来の積層
型バリスタについても同様の試験を行った。

第４図はｖｌｌ、の変化率と経過時間との関係を示し、
第５図はＶｏ、＋ｍａの変化率と経過時間との関係を示
す０図中、曲線Ａ（実線）は本実施例試料、曲ＪＩＢ　
（破線）は従来試料を示す。

同図からも明らかなように、Ｖｌ＋ｓＡの変化率では両
者（曲線Ａ、Ｂ）ともそれほど大きな差はないものの、
■。、＋ａＡの変化率では、従来試料Ｂは一２５％変化
しているのに対して、本実施例試料Ａは一９％の変化に
改善されており、耐湿性が向上していることがわかる。

また、本実施例試料に外部電極を形成するためのめっき
処理を施したが、これによる特性の劣化は全く認められ
ず、めっき液の侵入が防止されていることがわかった。

〔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、内
部電極をセラミクス層内に完全に埋設させるとともに、
積層体の左、右端面に金属亜鉛と酸化亜鉛との混合物を
塗布し、これを酸化熱処理することにより、上記内部電
極を交互に導出する低抵抗層を形成したので、高湿度や
めっき液の侵入による内部電極の変質を防止でき、バリ
スタ特性の悪化を回避でき、ひいては品質への信頼性を
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図はその分解斜視図、第４
図及び第５図はそれぞれ本実施例の効果を示す特性図、
第６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、１は積層型バリスタ、２はセラミクス層、
３は内部電極、３ａは内部電極の一端、４は焼結体（積
層体）、６は低抵抗層である。 特許出願人　　　　株式会社　村田製作所代理人　弁理
士　　　　下車　　努 第１図 第２図 第３図 第４図 比重時間（ｈ） 絃過吟間（ｈ） 第６図 ゛１０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バリスタ機能を発現するセラミクス層と内部電極
   とを交互に積層して積層体を形成し、各内部電極の一端
   を該積層体の端面に導出してなり、電圧非直線性抵抗と
   して機能する積層型バリスタにおいて、上記内部電極を
   上記積層体の周縁に露出しないようセラミクス層の内側
   に埋設するとともに、該積層体の両端部分に、金属亜鉛
   と酸化亜鉛との混合物を付加し、これを酸化熱処理する
   ことにより低抵抗層を形成し、該低抵抗層により上記内
   部電極の一端を交互に上記積層体の端面に導出したこと
   を特徴とする積層型バリスタ。