JPH03173402A - チップバリスタ - 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チップバリ
スタに関し、特に該チップバリスタをプリント基板上に
実装する際の半田くわれを防止でき、かつ半田付は時の
フラックスによる悪影響を回避してもれ電流を低減でき
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、例えば電子回路に過電
圧が加わるのを防止するサージ吸収素子として使用され
ている。また、近年の表面実装に対応するために、例え
ば特公昭５８−２３９２１号公報に提案されている積層
型のチップバリスタがある。この積層型バリスタは、Ｚ
ｎＯを主成分とするセラミクス層とＡｇ−Ｐｄ合金から
なる内部電極とを交互に積層して一体焼結するとともに
、該焼結体の左、右端面にＡｇからなる外部電極を形成
し、該外部電極に上記各内部電極の一端面を交互に接続
して構成されている。この積層型バリスタは、低いバリ
スタ電圧を有していることから低電圧用のＩＣ保護素子
に適しているとともに、表面実装部品としてＩＣａ器の
小型化に対応できる特長を存している。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記積層型のチップバリスタにおいて表面実
装に対応するには、通常のバリスタ特性に優れているだ
けでなく、プリント基板上に実装する際の半田／ｌけ性
、及び耐溶剤性が要求される。

即ぢ、上記チップバリスタの外部電極をプリント基板の
回路配線に半田付は接続する場合、該外部電極はＡｇ製
であることから、半田が電極膜を浸食するいわゆる半田
くわれが生じ易いとう問題がある。この半田付は性を改
善するには上記外部電極の表面にめっき膜を形成するこ
とが有効であることが知られている。しかしながら、上
記従来の焼結体はめっき処理時の酸、アルカリに弱いこ
とから、このままでは外部電極にめっき膜を形成するこ
とができないという問題点がある。

また、上記チップバリスタをプリン）！板上に半田付け
する場合、この半田付は時に使用されるフラックスには
悪影響を及ぼす様々な成分が含まれており、従ってあら
ゆるフラックスに対応できる耐溶剤性が求められている
０例えば、上記フラックスに含まれる塩素成分はＺｎｏ
系焼結体の表面部分を還元して絶縁抵抗を劣化させ易く
、その結果表面電流が流れ易くなってもれ電流が増大す
るという問題点がある。

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、めっき膜の形成を可能にして表面実装時におけ
る半田くわれを防止して半田付は性を向上でき、また耐
溶剤性を向上してもれ電流を低減できるチップバリスタ
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〕

そこで本願第１項の発明は、セラミクス焼結体内に複数
の内部電極を埋設し、該内部電極を該焼結体の両端面に
形成された外部電極に接続してなるチップバリスタにお
いて、上記焼結体の外部電極を除く外表面にガラス膜を
被覆形成したことを特徴としている。また、第２項の発
明は上記ガラス膜が、Ｂ、Ｓｉの各酸化物を含み、かつ
Ｐｂ５Ｂｉ、Ｚｎのうち少なくとも１種以上の酸化物を
添加して構成されていることを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係るチップバリスタによれば、焼結体の外部電
極を除く外表面をガラス膜により覆ったので、外部電極
の表面にめっき膜を形成する際の酸やアルカリによる悪
影響を回避でき、その結果めっき膜の形成が可能となっ
て半田くわれを防止して半田付は性を向上できる。また
、上記焼結体をガラス膜で覆ったことにより耐溶剤性が
向上し、半田付は時に生じるフラックスの悪影響、例え
ば塩素成分による焼結体の還元を防止してもれ電流を抑
制でき、プリント基板上に実装する際の信頼性を向上で
きる。

［実施例］ 以下、本発明の一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チップバ
リスタを説明するだめの図である。

図において、１は本実施例のチップバリスタである。こ
のチップバリスタｌ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、Ａｇ−Ｐｄ合金からなる内
部電極３とを交互に積層するとともに、最上部、及び最
下部にダミーとしてのセラミクス層８を重ね、これを一
体焼結してなる焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂに上記
内部電極３の一端面３ａを互い違いに露出させ、かつ他
の部分を焼結体４内に埋設して構成されている。そして
、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂを除く各側面に
は本実施例のガラス膜６が被覆形成されている。このガ
ラス膜６はＢ、ＳＬの酸化物を主成分とし、これにＰｂ
、Ｂｊ、Ｚｎのうち少なくとも１種以上の酸化物を添加
してなるペーストを塗布し、これを焼き付けて形成され
たものである。

また、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂにはＡｇか
らなる外部ＴＬ極５が形成されており、該外部電極５は
上記内部電極３の一端面３ａに接続されている。さらに
また上記外部電極５の外表面には、配線パターンとの半
田付は性を向上させるためのめっき膜７が被覆形成され
ている。このようにしてこのチップバリスタ１は上記焼
結体４の外部電極４．めっき膜７が形成された左、右端
面４ａ、４ｂ以外の外表面がガラス膜６により覆われた
構造となっている。

次に本実施例のチップバリスタ１の製造方法について説
明する。

■　まず原料として、純度９９％以上のＺｎ○（９８，
０ｍｏ１％）　、　　Ｃｏ　Ｏ（０，５ｍｏｊ！％）、
ＢｉｚＯ＋（０，５ｍｏｆｆ％）　、　Ｍ　ｎ　Ｃ）ｚ
　（０，５ｍｏｎ！％）、ｓｂ。

Ｃｈ（０，５ｍｏ１％）をそれぞれ所定の割合で秤量し
、混合する。この混合したセラミクス原料に蒸留水を加
えてボールミルで５０時間混合し、この後上記蒸留水を
ろ過し、乾燥させた後、７００〜ｂ２時間で仮焼成し、
さらにこの仮焼結体を粉砕する。

■　次に、上記粉末に有機バインダーを添加するととも
に溶媒液中に分散させ、スラリー状のセラミクス材料を
形成する。このセラミクス材料をドクターブレード法に
より、厚さ４０μ哨のグリーンシートに成形する０次に
このグリーンシートを２０ｎｘ４０ｔｓの大きさの矩形
状に打ち抜き、多数のセラミクス層２を形成する。

■　上記セラミクス層２の上面に、Ａｇ、Ｐｄがそれぞ
れ７０−１％、３Ｑｗｔ％となるような合金ペーストを
スクリーン印刷して内部電極３を形成する。

この場合、内部電極３の一端面３ａのみがセラミクス層
２の端縁まで延び、他の端面ば内側に位置するようにす
る。

■　次に、第４図に示すように、上記セラミクス層２と
内部電極３とが交互に重なり、かつ該内部電極の一端面
３ａがセラミクス層２の左、右端面に交互に露出するよ
う積層し、さらに内部電極を形成していないダミーとし
てのセラミクス層８を最上部、最下部に重ね、これをプ
レスにより加圧、圧着して積層体を形成し、これをカッ
ターで切断して所定寸法に仕上げる。これにより、上記
内部電極３の一端面３ａだけが積層体の左、右端面の外
面に露出し、残りの部分は積層体内に封入されることと
なる。

■　次に、上記積層体を９００〜ｂ で加熱焼成し、焼結体４を得る。この焼結体４の内部電
極３が露出する左、右端面４ａ、４ｂ以外の各側面に、
Ｂ、Ｏ，、Ｓ　ｉｏｎを主成分とし、これにＰｂｏ、Ｂ
　ｉｔ　０３　、ＺｎＯから選ばれた１種以上を添加し
てなるガラスペーストを塗布し、これを５００〜８００
℃で焼き付けてガラス膜６を形成する。

■　そして、上記焼結体４の左、右端面４ａ。

４ｂにＡｇペーストを塗布した後、焼き付けて外部５を
形成する。ここで、上記Ａｇペーストを塗布する場合、
外部型８ｉ５が上記ガラス膜６の端縁部に重なるように
するのが望ましい。

■　最後に、上記焼結体４に電解めっきを施し、上記外
部電極５の外表面にめっき膜７を形成する。

この場合、上記焼結体４の外部電極５以外の部分はガラ
ス膜６で覆われているから、メツキが付着することはな
い。これにより本実施例のチップバリスタ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。

本実施例のチップバリスタ１は、プリント基板の配線パ
ターン上に載置され、該パターンに該バリスタ１のめっ
き膜７を半田付は接続して表面実装される。

本実施例によれば、焼結体４の左１右端面４ａ４ｂを除
く各側面にガラス膜６を形成したので、上記左、右端面
４ａ、４ｂに形成された外部電極５にめっき膜７を形成
する際の酸やアルカリによる悪影響を回避でき、従って
めっき膜７の形成が可能となり、半田くわれによる電極
膜の剥離を防止できる。

また、上記焼結体４の各側面をガラス膜６で覆ったこと
により、半田付は時のフラックスの悪影響、例えば該フ
ラックスによる焼結体の還元を防止でき、その結果もれ
電流を低減できる。

表は、本実施例の効果を確認するために行った試験結果
を示す。

この試験では、本実施例で説明した製造方法により作成
したチップバリスタを採用し、これに被覆するガラス膜
の組成を変化させて各実施例試料（Ｎａ　ａ　−ｄ　）
を作成した。そして各試料をＮｉＣｌ２液中に漫清し、
続いて５ｎＣ１ｚ液中に浸漬し、さらに各試料にｃｇを
含むフラックスを塗布し、２６０℃４×６の半田に５秒
間浸漬し、これらの特性変化を調べた。この特性評価は
バリスタ電圧ＶｌｓＡの５０％の電圧を印加し、その後
のもれ電流を測定し、該試料の抵抗値を求めた。なお、
比較するためにガラス膜を形成していない従来構造のチ
ップバリスタにおいても同様の試験を行った。

同表からも明らかなように、比較試料の場合は、初期の
抵抗値は４８７３ＭΩであったのに、各Ｎ　ｉ　Ｃｌ、
液中−５ｎＣ１ｔ液中−フラックス塗布に伴って、抵抗
値は１１．８から３．６ＭΩと低下しており、もれ電流
が増大している。これに対して本実施例試料（ｆｆｉａ
〜ｄ）の場合は、いずれも初期値４５２９〜６９３２　
ＭΩからフラックス塗布にいたるまで４４２５〜５７１
３ＭΩとほとんど低下しておらず、もれ電流が大幅に低
減されていることがわかる。

Ｃ発明の効果） 以上のように本発明に係るチップバリスタによれば、焼
結体の外部電橿を除く外表面にガラス膜を被覆形成した
ので、めっき膜の形成が可能となって表面実装時におけ
る半田付は性を向上できるとともに、耐溶剤性を向上し
てもれｔ流を大幅に低減できる効果がある。

【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チップバ
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図はその一部拡大断面図、第３図はその斜視図、
第４図はその分解斜視図である。 図において、１はチップバリスタ、３は内部電橋、４は
セラミクス焼結体、４ａ、４ｂは焼結体の左、右端面、
５は外部電極、６はガラス膜である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミクス焼結体内に複数の内部電極を埋設し、
   該内部電極を該焼結体の両端面に形成された外部電極に
   接続してなり、電圧非直線性抵抗として機能するチップ
   バリスタにおいて、上記焼結体の外部電極を除く外表面
   をガラス膜で覆ったことを特徴とするチップバリスタ。
2. （２）上記ガラス膜が、Ｂ，Ｓｉの各酸化物を含み、か
   つＰｂ，Ｂｉ，Ｚｎのうち少なくとも１種以上の酸化物
   を添加したものからなることを特徴とするチップバリス
   タ。