JPH06251911A - 積層形電圧非直線抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストを低減し、過酷な使用条件下でも
優れた信頼性を確保すると共に、小形で且つ高い電圧特
性を発揮できる積層形電圧非直線抵抗器を提供する。 【構成】 絶縁組成材料焼結体１間に、複数の内部電極
２及びバリスタ組成材料焼結体３が複数層積層された構
造となっており、このうち内部電極２は、その端部が交
互に露出するように左右方向にずらして配置されてバリ
スタ組成材料焼結体３に形成され、また、内部電極２の
露出する端部には外部電極４が設けられ、一方、内部電
極２の露出しない側の端部と外部電極４との間に焼結後
に絶縁性を発揮するよう絶縁組成材料からなるマージン
部５，６が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層形の電圧非直線抵
抗器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電圧非直線抵抗器（以下、バリス
タと称する）は、保護しようとする対象物の耐電圧より
もサージ電圧を低く抑えるために使用されるものであ
る。中でも、積層形バリスタは小形化が容易で、表面実
装が可能であるという利点があり、広く普及している。
そのため、品質の向上が図られており、過酷な条件でも
高い信頼性で使用できるものや、小形で高いバリスタ電
圧性能を発揮するものなどが研究、開発されている。

【０００３】ここで、図３及び図４を参照して、従来の
積層形バリスタの構造を具体的に説明する。図３は積層
形バリスタの外観を示す斜視図、図４は積層形バリスタ
の長手方向の断面図である。図４に示すように、積層形
バリスタは複数の内部電極１１及び焼結体１２が積層さ
れた構造となっている。内部電極１１はその端部が交互
に露出するように左右方向にずらして配置されている。
また、焼結体１２は内部電極１１全体を被覆しており、
その主成分は酸化亜鉛である。

【０００４】更に積層形バリスタの外周には内部電極１
１を電気的に並列に接続するための外部電極１３が形成
されている。この外部電極１３は銀電極からなり、前記
焼結体１２によって被覆されておらず、露出している。
また、内部電極１１における外部電極１３と接触しない
側の端部付近には、内部電極１１の絶縁を図ることを目
的として、この端部から外部電極１３まで一定以上のマ
ージン部１４が形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の積層
形バリスタにおいて、焼結体１２は導電性を備えている
ため、バリスタ表面において焼結体１２が露出している
部分は導電性を有することになる。このような従来の積
層形バリスタは次のような問題点を持っていた。すなわ
ち、導電性を有する焼結体１２の表面に、ニッケルメッ
キ等を施すことは困難である。そのため、積層形バリス
タを基板のランド等に固定させる場合に、フローはんだ
付け方法のような生産性の高い方法を用いることができ
ず、製造コストを高騰させる原因となっていた。また、
焼結体１２の表面が導電性であるため、積層形バリスタ
表面が劣化する。したがって、耐湿度特性が低下し、過
酷な条件下での使用が問題となることがあった。

【０００６】更に、上記の積層形バリスタにおいては、
内部電極１１の絶縁を確実に行うため、十分な大きさの
マージン部１４を必要としている。したがって、このマ
ージン部１４の分だけバリスタの大形化を招いていた。
特にバリスタの電圧特性を向上させる場合、内部電極１
１の有効面積の拡大を図ることが不可欠だが、この有効
面積の拡大に応じてマージン部１４も大きくなるので、
バリスタの大形化が促進した。

【０００７】以上のように、従来の積層形バリスタにお
いては、焼結体の露出するバリスタ表面が導電性である
ため、フローはんだ付け方法を適用できず、製造コスト
が高かった。と同時に、バリスタ表面が劣化し、耐湿度
特性が低下するため、過酷な使用条件下での信頼性が弱
かった。更にマージン部を形成する必要から、小形化を
維持しつつ高い電圧特性を発揮することができなかっ
た。

【０００８】本発明の積層形電圧非直線抵抗器は、以上
のような問題点を解決するために提案されたものであ
り、その目的は、製造コストを低減し、過酷な使用条件
下でも優れた信頼性を確保すると共に、小形で且つ高い
電圧特性を発揮できる積層形電圧非直線抵抗器を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解説するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、端部が交互に露出するように複数の内部
電極を積層して形成され、この内部電極の露出する端部
に外部電極が設けられ、内部電極の露出しない側の端部
と外部電極との間にマージン部が形成される積層形電圧
非直線抵抗器であって、前記内部電極がバリスタ組成材
料上に形成され、このバリスタ組成材料が絶縁組成材料
に被覆され、更にマージン部に絶縁組成材料が形成され
ることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】以上の構成を有する本発明においては、バリス
タ組成材料が絶縁組成材料に被覆されるため、従来のよ
うに積層形電圧非直線抵抗器の表面に、導電性を有する
材料が露出することがない。したがって、フローはんだ
付け方法のような生産性の高い方法を用いることがで
き、且つ積層形電圧非直線抵抗器の表面が劣化しないの
で、耐湿度特性の低下を防止することができる。また、
本発明におけるマージン部には絶縁組成材料が形成され
るので、従来のマージン部より小さく設定しても確実に
内部電極を絶縁することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１及び
図２を参照して具体的に説明する。図１は本実施例の積
層形バリスタの長手方向の断面図、図２は図１のＡ−Ａ
矢視図である。

【００１２】すなわち、本実施例は、絶縁組成材料焼結
体１間に、複数の内部電極２及びバリスタ組成材料焼結
体３が複数層積層された構造となっている。このうち内
部電極２は、その端部が交互に露出するように左右方向
にずらして配置されており、バリスタ組成材料焼結体３
に形成されている。また、内部電極２の露出する端部に
は外部電極４が設けられている。一方、内部電極２の露
出しない側の端部と外部電極４との間にマージン部５，
６が形成されている。このマージン部５，６は焼結後に
絶縁性を発揮するよう絶縁組成材料からなっている。

【００１３】以下、本実施例が製造されるプロセスにつ
いて具体的に説明する。まず、焼結後に絶縁性を発揮す
る絶縁組成材料からなるもので、例えば鉛系ペロブスカ
イト誘電体粉末を有機バインダと共に溶媒中で分散させ
て絶縁組成材料からなるスラリーを得る。そして、この
スラリーをドクターブレード法により１０μｍ〜３ｍｍ
程度の均一なシート状に延ばすことにより絶縁組成材料
グリーンシートを形成する。

【００１４】次に、焼結後にバリスタ機能を発揮するバ
リスタ組成材料からなるもので、例えば酸化亜鉛を主成
分とし、添加物として酸化ビスマス、酸化コバルト、酸
化マンガン、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化マグネシ
ウム、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ア
ンチモン、酸化バリウム、酸化ケイ素、酸化ホウ素など
の中から２〜３種類以上を含んだ原料に純水を加えてボ
ールミルで混合し、これを乾燥後、６００〜９５０℃で
仮焼して、粉砕した粉体に有機バインダを混合させて得
られたバリスタ組成材料からなるスラリーを、前記絶縁
組成材料グリーンシート上にスクリーン印刷する。

【００１５】そして、内部電極２は、金、白金、パラジ
ウム、銀、ロジウム又はこれらのうちの２以上の合金か
らなる金属ペーストを、前記スクリーン印刷されたバリ
スタ組成材料からなるスラリー上にスクリーン印刷する
ことによって構成する。更に内部電極２の端部に形成さ
れるマージン部５，６は、前記絶縁組成材料からなるス
ラリーをスクリーン印刷し、これを繰り返し内部電極２
の一対向面が交互にずれるように積層し、最外層に前記
絶縁組成材料グリーンシートを再び重ねて圧着し、更に
所定の大きさに切断し、９００〜１２５０℃で０．５〜
８時間焼結し、前記内部電極２の導出部両端面に、外部
電極材を塗布し、４５０〜８５０℃にて焼き付け外部電
極４を形成してなるものである。

【００１６】以上のように構成してなる積層形電圧非直
線抵抗器によれば、バリスタ組成材料焼結体３が絶縁組
成材料焼結体１で覆われているため、従来のように積層
形電圧非直線抵抗器表面に導電性を有するバリスタ組成
材料焼結体３が露出することがなく、フローはんだ付け
対応が可能となる。しかもバリスタ表面が劣化しないの
で、耐湿度特性が低下することがなく、過酷な条件下で
使用しても優れた信頼性を確保することが可能となる。

【００１７】また、マージン部５，６には絶縁組成材料
が形成されているため、従来構造でのマージン部より小
さく設定しても確実に内部電極２を絶縁することができ
る。したがって、内部電極２の有効面積を広くとること
ができ、従来と同一の大きさの場合は、その分だけ高い
バリスタ電圧特性を得ることができ、また、従来と同一
バリスタ電圧を得る場合は、より小形化が可能となる。

【００１８】次に、本発明による実施例と従来例との耐
湿度特性比較について述べる。すなわち、図１及び図２
を例示して説明した実施例Ａと、図３及び図４にて説明
した従来例Ｂとの、湿度９０〜９８％ＲＨ以下での１６
ＶＤＣを印加し、３０℃から６５℃まで２〜４時間かけ
て上昇させ、６５℃で４〜８時間保持し、再び２〜４時
間かけて３０℃まで下げる動作を１回とし１０００時間
経過後のバリスタ電圧ΔＶ１０ｍＡが１０％以上劣化し
た発生率を調べた結果、従来例Ｂの発生率は３％であっ
たのに対して、実施例Ａの発生率は０．０１％と、本発
明における優れた耐湿度効果が実証された。試料は実施
例Ａ及び従来例Ｂとも１００００個である。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、バ
リスタ組成材料を絶縁組成材料により覆うと共に、マー
ジン部に絶縁組成材料を形成するという極めて簡単な構
成により、バリスタ表面全てに絶縁性を確保できるた
め、フローはんだ付けを可能にして製造コストの削減を
図り、耐湿度特性の低下を抑えて信頼性の安定化を図る
ことができ、しかもマージン部を小さくできるので、小
形で高バリスタ電圧特性を発揮する積層形電圧非直線抵
抗器を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による積層形バリスタの長手
方向の断面図。

【図２】本実施例の図１のＡ−Ａ矢視図であり、断面
図。

【図３】従来の積層形バリスタの外観を示す斜視図。

【図４】従来の積層形バリスタの長手方向の断面図。

【符号の説明】

１ 絶縁組成材料焼結体 ２ 内部電極 ３ バリスタ組成材料焼結体 ４ 外部電極 ５ マージン部 ６ マージン部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部が交互に露出するように複数の内部
   電極を積層して形成され、前記内部電極の露出する端部
   に外部電極が設けられ、前記内部電極の露出しない側の
   端部と前記外部電極との間にマージン部が形成された積
   層形電圧非直線抵抗器において、前記内部電極はバリス
   タ組成材料上に形成され、このバリスタ組成材料は絶縁
   組成材料に被覆され、更に前記マージン部に絶縁組成材
   料が形成されることを特徴とする積層形電圧非直線抵抗
   器。