JPH04121721U - セラミツク電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】残留応力を緩和し、特性劣化を防止し得るセラ
ミック電子部品を提供する。 【構成】半導体磁器素地１の厚み方向の両面に電極２、
３を設ける。電極２、３はその面内に半導体磁器層４、
５を有する。半導体磁器層４、５は両面に導電膜６１、
６２、７１、７２を有していて、導電膜６２、７２が電
極２、３に接合されており、導電膜６１、７１にリード
導体８、９がロウ付けされている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、チタン及びバリウムを含む半導体磁器素地の厚み方向の両面に電極 を設け、電極にリード導体を導通させたセラミック電子部品に関し、半導体磁器 素地の厚み方向の両面に設けられた電極の面内に、電極面積よりも小さい面積で 半導体磁器層を付着し、半導体磁器層の表面の導電膜上にリード導体をロウ付け することにより、熱残留応力を緩和し、特性劣化を防止し得るセラミック電子部 品を提供できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のセラミック電子部品は、例えば放電灯の無接点始動器として使用され る非直線性誘電体素子、正特性サーミスタ素子及び半導体コンデンサ等が含まれ る。これらのセラミック電子部品において、電極にリード導体を直接にロウ付け した場合、電極食われや半導体磁器素地へのフリット拡散による特性劣化を招く 。かかる問題点解決を目的とした先行技術文献としては、特開昭６３ー１３６６ １２号公報、特開昭６３ー２９６２０９号公報等が知られている。これらの従来 技術においては、半導体磁器素地の両面に形成されている電極の全面を、強誘電 性結晶化ガラスによって覆い、強誘電性結晶化ガラスの上にリード導体を固定し 、強誘電性結晶化ガラスを貫通させた通電部によって、リード導体をロウ付け等 の手段によって電極に導通させてあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、電極を強誘電性結晶化ガラスによって覆う従来構造では、リー ド導体のロウ付け時に、半導体磁器素地と強誘電性結晶化ガラスとの間の線膨張 係数の差に起因する熱残留応力が発生し、特性劣化を招く。例えば、非直線性誘 電体素子ではパルス電圧が低下し、パルス電圧の時間的変動が大きくなる。また 、半導体磁器層を貫通する通電部によって電極を引出す複雑な構造をとる必要も あった。

【０００４】 そこで、本考案の課題は上述する問題点を解決し、熱残留応力を緩和して特性 劣化を防止でき、簡単な構造でリード導体を電極に導通接続させ得るセラミック 電子部品を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述した課題解決のため、本考案は、チタン及びバリウムを含む半導体磁器素 地の厚み方向の両面に電極を設け、前記電極にリード導体を導通させたセラミッ ク電子部品であって、 前記電極の面内に、電極面積よりも小さい面積で半導体磁器層が付着されてお り、 前記半導体磁器層は両面に導電膜を有していて、前記導電膜の一方が前記電極 に接合されており、前記導電膜の他方に前記リード導体がロウ付けされているこ と を特徴とする。

【０００６】

【作用】

電極の面内に、電極面積よりも小さい面積で半導体磁器層が付着されているの で、半導体磁器素地と電極の上に設けられる半導体磁器層との間の線膨張係数が 近似するようになり、残留応力が軽減され、安定した特性が得られる。

【０００７】 半導体磁器層は両面に導電膜を有していて、導電膜の一方が電極に接合されて おり、導電膜の他方にリード導体がロウ付けされているから、リード導体接続時 の熱処理温度が高いときに生じる電極食われ、または半導体磁器素地へのフリッ ト拡散を阻止し、特性劣化を防止できる。

【０００８】 電極及びリード導体を接合する導電膜は、半導体磁器層の両面に設ければよい から、構造が簡単化され、製造が容易になる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案に係るセラミック電子部品の正面断面図、図２は同じくその平面 図である。図において、１は半導体磁器素地、２、３は電極、４、５は半導体磁 器層、６、７は導電膜、８、９はリード導体、１０、１１は接合材、１２、１３ はガラスを示している。

【００１０】 半導体磁器素地１は、チタン及びバリウムを含む半導体磁器材料で構成されて いる。このような半導体磁器材料は、一般には、チタン酸バリウム系半導体磁器 材料と呼ばれており、添加物や焼成条件等の差異によって特性の異なる種々のセ ラミック電子部品が得られる。代表例として、非直線性誘電体素子、正の抵抗温 度特性を有する正特性サーミスタ素子及び半導体コンデンサ等を上げることがで きる。半導体磁器素地１は円形や角形等の任意の形状を有する平板状となってい る。

【００１１】 電極２、３は半導体磁器素地１の厚み方向の両面に形成されている。電極２、 ３の電極材料は周知である。代表例としてはＡｇ合金等をあげることができる。 電極２、３は、面内に電極面積よりも小さい面積で付着された半導体磁器層４、 ５を有している。

【００１２】 半導体磁器層４、５は、半導体磁器素地１の主成分であるチタン、バリウム系 セラミック粉末を含有している。半導体磁器層４、５の両面には導電膜（６１、 ６２）、（７１、７２）が焼付等の手段によって一体的に被着されている。この 導電膜（６１、６２）、（７１、７２）は電極２、３と同じ材質であっても、異 なる材質であってもよい。

【００１３】 導電膜６２、７２は電極２、３に接合されて電気的に導通しており、導電膜６ １、７１上にはリード導体８、９がロウ付けによって接合されている。リード導 体８、９はニッケル、鉄ーニッケル、鉄ーニッケルーコバルト系合金等によって 構成できる。リード導体８、９に電圧を印加した場合、半導体磁器層４、５の有 する導電性によって半導体磁器素地１の両面に設けられた電極２ー３間に電圧が 印加され、所定の動作をする。

【００１４】 上述のように、電極２、３は、面内に電極面積よりも小さい面積で付着された 半導体磁器層４、５を有しているので、半導体磁器層４、５と半導体磁器素地１ との間の線膨張係数が近似し、残留応力が軽減され、特性劣化が防止される。非 直線性誘電体素子の場合には、時間的変動の小さい安定した高いパルス電圧が得 られる。

【００１５】 また、半導体磁器層４、５は、電極２、３に導通する導電膜６２、７２を有し ており、リード導体８、９は半導体磁器層４、５の表面の導電膜６１、７１上に 接合されているから、リード導体８、９を高温でロウ付けした場合でも、電極食 われや半導体磁器素地１へのフリット拡散を阻止し、特性劣化を防止できる。

【００１６】 図示の電極２、３は外周端縁２１、３１が半導体磁器素地１の外周面からギャ ップＧ1 だけ内側に位置するように設けられている。電極２、３の外周端縁２１ 、３１は、その全周がガラス１２、１３によってリング状に覆われている。従っ て、電極２、３の外周端縁２１、３１の全周が、ガラス１２、１３によって封止 され、電極２ー３間の電圧破壊が生じにくくなる。また、ガラス１２、１３はリ ング状となっているから、ガラス１２、１３と半導体磁器素地１との間の線膨張 係数の差に起因して生じる残留応力が軽減される。

【００１７】 ガラス１２、１３は、電極２、３の外周端縁２１、３１の外側に０．１mm以上 のガラス被覆領域Ｇ2 が生じるように設けるのが望ましい。こうすることにより 、所定の破壊電圧を確保することができる。またガラス１２、１３は幅Ｗ1 が３ mm以内となるように設けることが望ましい。この範囲内であれば、ガラス１２、 １３と半導体磁器素地１との間の線膨張係数の差に起因する残留応力が軽減され る。更に、ガラス１２、１３には半導体磁器素地１の主成分であるチタン、バリ ウム系セラミック粉末を含有させることもできる。こうするとガラス１２、１３ と半導体磁器素地１との間の線膨張係数が近似したものとなり、半導体磁器素地 １に加わる残留応力が低下する。

【００１８】 図３〜図９に他の実施例を示す。図３〜図６は正面断面図、図７〜図９は平面 図である。何れの実施例においても、電極２、３は面内に電極面積よりも小さい 面積で付着された半導体磁器層４、５を有しており、半導体磁器層４、５は両面 に導電膜（６１、６２）、（７１、７２）を有する。リード導体８、９は半導体 磁器層４、５の表面の導電膜６１、７１上にロウ付け等の手段によって接合され ている。

【００１９】 上述のような基本的な構造の下で、図３では、ガラス１２、１３は、半導体磁 器素地１の表面側から裏面側に連続し、半導体磁器素地１の外周面の全体を覆う ように設けてある。図４では、ガラス１２、１３は、半導体磁器素地１の表面側 及び裏面側において互いに独立し、非直線性誘電体素素地１の外周面の一部を覆 うように設けられている。図５では、電極２、３のうち、電極２のみにガラス１ ２を付与した例を示している。図６では、電極２のみに、半導体磁器素地１の端 面から外周面に達するように、ガラス１２を設けた例を示している。素７は半導 体磁器素地１の外形を四角形状にした例、図８は半導体磁器素地１の四隅部を弧 状にした例、図９は半導体磁器素地１の相対する両端を半円弧状にした例をそれ ぞれ示している。何れの実施例の場合も、図１及び図２を参照して説明したと同 様の作用及び効果が得られる。

【００２０】 図１０は非直線性誘電体素子におけるパルス電圧特性を示している。白丸印は リード端子接着無しの場合を示し、黒丸印はリード端子接着有りの場合を表示し ている。図１１はリード端子の有無によるパルス電圧の差を示している。従来品 の場合、リード端子の有無によってパルス電圧が８５０〜１１００（Ｖ）の間で 約２００（Ｖ）も変動するが、本考案品の場合、リード端子の有無によってパル ス電圧が殆ど変動しない。即ち、パルス電圧の低下が抑制できる。このように、 本考案によれば、特性劣化を防止できる。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、次のような効果が得られる。 （ａ）電極の面内に、電極面積よりも小さい面積で、半導体磁器層が付着されて いるので、半導体磁器層と半導体磁器素地との間の残留応力が軽減され、特性の 安定したセラミック電子部品を提供できる。 （ｂ）半導体磁器層は両面に導電膜を有していて、導電膜の一方が電極に接合さ れており、導電膜の他方にリード導体がロウ付けされているから、リード導体接 続時の熱処理温度が高いときに生じる電極食われ、または半導体磁器素地へのフ リット拡散を阻止し、特性劣化を防止シタセラミック電子部品を提供できる。 （ｃ）電極及びリード導体を接合する導電膜は、半導体磁器層の両面に設ければ よいから、構造が簡単化され、製造が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るセラミック電子部品の正面断面図
である。

【図２】本考案に係るセラミック電子部品の平面図であ
る。図３〜図６本考案に係るセラミック電子部品の他の
実施例における各正面断面図である。図７〜図９本考案
に係るセラミック電子部品の他の実施例における各平面
図である。

【図１０】リード端子接着の有無に伴う非直線性誘電体
素子のパルス電圧特性を示すデータである。

【図１１】リード端子の有無によるパルス電圧の差を示
すデータである。

【符号の説明】

１ 半導体磁器素地 ２、３ 電極 ４、５ 半導体磁器層 ６１、６２ 導電膜 ７１、７２ 導電膜 ８、９ リード導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 森 祐樹 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 テイ ーデイーケイ株式会社内

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタン及びバリウムを含む半導体磁器素
   地の厚み方向の両面に電極を設け、前記電極にリード導
   体を導通させたセラミック電子部品であって、前記電極
   の面内に、電極面積よりも小さい面積で半導体磁器層が
   付着されており、前記半導体磁器層は両面に導電膜を有
   していて、前記導電膜の一方が前記電極に接合されてお
   り、前記導電膜の他方に前記リード導体がロウ付けされ
   ていることを特徴とするセラミック電子部品。
2. 【請求項２】 前記半導体磁器層は、チタン及びバリウ
   ムを含むことを特徴とする請求項１に記載のセラミック
   電子部品。
3. 【請求項３】 前記半導体磁器素地は、非直線性誘電体
   素地であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   セラミック電子部品。
4. 【請求項４】 前記半導体磁器素地は、正の抵抗温度特
   性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の
   セラミック電子部品。
5. 【請求項５】 前記半導体磁器素地は、前記電極と共に
   半導体コンデンサを構成することを特徴とする請求項１
   または２に記載のセラミック電子部品。
6. 【請求項６】 前記電極の少なくとも一方は、外周端縁
   のほぼ全周がガラスによってリング状に覆われているこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の
   セラミック電子部品。
7. 【請求項７】 前記ガラスは、チタン、バリウム系セラ
   ミック粉末を含有することを特徴とする請求項６に記載
   のセラミック電子部品。
8. 【請求項８】 前記ガラスは、前記電極の前記外周端縁
   の外側に０．１mm以上のガラス被覆領域が生じるように
   設けられていることを特徴とする請求項６または７に記
   載のセラミック電子部品。
9. 【請求項９】 前記ガラスは、幅が３mm以内であること
   を特徴とする請求項６、７または８に記載のセラミック
   電子部品。