JPH02309604A - 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、部品の信転性を向上できるように
した構造に関する。

Ｃ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７図及び第８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５８−２３９２１
号公報参照）、この積層型バリスタＩＯは、ＺｎＯを主
成分とするセラミクス層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
出されて上記外部を積重４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１ｏ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の露出部分から変質し易く、その結
果バリスタ特性が悪化し、品質に対する信顛性に劣ると
いう問題点がある。また、上記従来の積層型バリスタ１
０においては、めっき処理により外部電極１４を形成し
たり、あるいは該外部電極１４のはんだ付は性を向上さ
せる目的から、これの表面にめっき処理を施したりする
際に、めっき液が内部電極１２の露出部分から侵入し易
く、この点からも特性が悪化す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１２の一端面１２
ａをセラミクス層１１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が、このようにすると内部
電極１２を外部電極１４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、高湿度やめっ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
への信鎖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
部分を還元性溶液に浸して還元させることにより、該両
端面部分に上記内部電極を交互に外部電極に導出する低
抵抗層を形成したことを特徴としている。

ここで、上記還元性溶液として、有機ボラン化合物水溶
液、例えばジメチルアミンボラン飽和水溶液を採用する
のが好ましい、この還元性溶液中に上記積層体を浸漬す
ることにより、この部分が還元されて抵抗値の低い低抵
抗層が形成されることとなる。

〔作用〕

本発明に係る積層型バリスタによれば、各内部電極をセ
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、湿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、めっき処理を行う際のめ
９き液の侵入を阻止でき、その結果バリスタ特性の悪化
を回避でき、品質への信較性を向上できる。

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、例えば積層体の端面部分を還
元性溶液に浸すことにより、あるいは該端面部分に該溶
液を染み込ませることによって実現でき、容易に製造で
き、従ってコストを上昇させることはほとんどない。

〔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４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、Ｚｎ０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からなる外部電極５を被覆形
成して構成されている。また、上記各内部電極３はセラ
ミクス層２の内側に位置しており、これにより内部電極
３は焼結体４内に埋め込まれて封入されている。

さらに、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、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、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂ部分
をジメチルアミンボラン飽和溶液に浸すことにより、該
部分を還元させて抵抗値を減少させ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Ｎ６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，Ｏｍｏ　１％）、Ｃｏｏ
（１゜０＋ｗｏＪ％）、ＭｎＯ（１，０ｍｏｌｔ％）、
Ｓ　ｂｘ　Ｏｘ　（２，０ｓｏＪ％）、　Ｃｒ　ｔ　０
ｓ（１，Ｏｍｏ１％）を混合してなるセラミクス材料に
、Ｂ寞Ｏｓ　、　　Ｓ　ｉ　Ｏｘ　、　　Ｐ　ｂｏ。

ＺｎＯからなるガラス粉末を１０ｉｅｔ％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、このグリ
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にビヒクルを
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
。この場合第４図に示すように、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３ａ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。

■　次に、第４図に示すように、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。

■　そして、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０次に、この焼結体４の左、右
端面４ａ、４ｂにジメチルアミンボラン飽和溶液を染み
込ませた紙を当接させ、この状態で６０℃×５時間保持
する。すると、上記ジメチルアミンボラン液により焼結
体４の左、右端面４ａ、４ｂ部分が還元されて、抵抗値
の低い低抵抗層層６が形成され、該抵抗層６と上記内部
電極３の一端面３ａとが接続されることとなる。ここで
、上記低抵抗層６を形成する還元性溶液としては、ジメ
チルアミンボラン以外の有機ボラン化合物の水溶液を採
用してもよく、要は還元性の液体であれば採用できる０
次に、上記焼結体４に付着したジメチルアミンボラン飽
和溶液を水で洗い流す。

■　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の
周縁をセラミクス層２内に埋設し、該内部型８ｉ３を焼
結体４の外表面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
部分を還元させて低抵抗層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、これ
により内部電極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は還元性溶液を染み込ませるだ
けで、あるいは該溶液に浸すだけで形成でき、コストを
上昇させることはほとんどない、さらに還元処理を行っ
た焼結体４を水で洗い流すことにより、還元溶液を完全
に除去することができ、処理後の問題を回避できる。

第５図及び第６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、ＶＩｓＡ及びｖｏ。

ＩｍＡの変化率を詞ぺた。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５図はｖｌ、Ａの変化率と経過時間との関係を示し、
第６図はｖ６４．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＆ＩＢ　（破
線）は従来試料を示す。

同図からも明らかなように、ＶｌａＡ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、Ｖ
＠、１＠Ａ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Ｎｉ−
３ｎ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諷夕によれば、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、右端面に還元性溶液で還元させてなる低抵
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、ひいては品質の信鯨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４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図はその焼結体を示す断面図、第３図はその斜視
図、第４図はその製造工程を示す分解斜視図、第５図及
び第６図はそれぞれ本実施例の効果を示す特性図、第７
図及び第８図はそれぞれ従来の積層型バリスタを示す分
解斜視図、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、４は焼結体（積層体）、５は外部電極、
６は低抵抗層である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、上記各内部電極の周縁を上記積
   層体の外面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を還元性溶液で還元
   させることにより、該両端面部分に上記内部電極を交互
   に外部電極に導出する低抵抗層を形成したことを特徴と
   する積層型バリスタ。
2. （２）上記還元性溶液として、有機ボラン化合物溶液を
   用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の積
   層型バリスタ。