JPH07220906A - 複合機能素子 - Google Patents
複合機能素子Info
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- JPH07220906A JPH07220906A JP6011140A JP1114094A JPH07220906A JP H07220906 A JPH07220906 A JP H07220906A JP 6011140 A JP6011140 A JP 6011140A JP 1114094 A JP1114094 A JP 1114094A JP H07220906 A JPH07220906 A JP H07220906A
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Landscapes
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体磁器組成物と磁性磁器組成物を接合す
ることにより起こる、層はがれやデラミネーションやク
ラックを抑制した複合機能素子を提供することにある。 【構成】 バリスタ特性を有する半導体磁器と、磁性材
料磁器を接合し、一体焼結して得られる複合素子におい
て、半導体磁器部と磁性体磁器部に、Ｂｉ2Ｏ3およびガ
ラス組成物を含有している複合機能素子で、含有するガ
ラス組成物はホウケイ酸亜鉛、ホウケイ酸ビスマス、ホ
ウケイ酸鉛あるいはこれらの複合酸化物を含有する組成
物である。
ることにより起こる、層はがれやデラミネーションやク
ラックを抑制した複合機能素子を提供することにある。 【構成】 バリスタ特性を有する半導体磁器と、磁性材
料磁器を接合し、一体焼結して得られる複合素子におい
て、半導体磁器部と磁性体磁器部に、Ｂｉ2Ｏ3およびガ
ラス組成物を含有している複合機能素子で、含有するガ
ラス組成物はホウケイ酸亜鉛、ホウケイ酸ビスマス、ホ
ウケイ酸鉛あるいはこれらの複合酸化物を含有する組成
物である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はバリスタ特性とコンデ
ンサ特性ならびに磁性特性を兼ね備えた複合機能素子に
関する。
ンサ特性ならびに磁性特性を兼ね備えた複合機能素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣなどの半導体デバイスは、静電気等
のトランジェントノイズにより、破壊されたり、誤動作
を起こすことがある。これらのノイズの防御方法はセッ
トや基板のグランドの設定、または基板内素子配列やバ
リスタやＬＣフィルターのようなノイズ吸収素子を用い
ている。
のトランジェントノイズにより、破壊されたり、誤動作
を起こすことがある。これらのノイズの防御方法はセッ
トや基板のグランドの設定、または基板内素子配列やバ
リスタやＬＣフィルターのようなノイズ吸収素子を用い
ている。
【０００３】この中で、バリスタ等素子を用いる方法は
比較的に簡単であり、ノイズ対策としてよく行われる方
法である。これらノイズからの保護を目的とした場合、
バリスタ電圧はできるだけ回路電圧に近づける必要があ
り、低電圧化が望まれている。また、装置の小型化等に
より素子サイズが小さく、表面実装ができるチップ型の
部品が望まれている。
比較的に簡単であり、ノイズ対策としてよく行われる方
法である。これらノイズからの保護を目的とした場合、
バリスタ電圧はできるだけ回路電圧に近づける必要があ
り、低電圧化が望まれている。また、装置の小型化等に
より素子サイズが小さく、表面実装ができるチップ型の
部品が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらのことに対処し
た電子部品が特公昭５８−２３９２１号公報に記載され
ている。しかし、特公昭５８−２３９２１号公報に記載
された電子部品は制限電圧が、従来のバリスタと変わら
ず、回路保護にはさらなる電圧抑制能力が要求される。
た電子部品が特公昭５８−２３９２１号公報に記載され
ている。しかし、特公昭５８−２３９２１号公報に記載
された電子部品は制限電圧が、従来のバリスタと変わら
ず、回路保護にはさらなる電圧抑制能力が要求される。
【０００５】また、各種装置からノイズが発生しないよ
うに、あるいは各種装置にノイズが侵入しないように、
各機器の入出力部にフェライトチップやコンデンサを取
り付け、電磁ノイズ対策を施しているが、これらの部品
を付加することは、多くの部品を必要とするため、基板
面積を大きくし、工程の複雑化を招き、コストアップに
つながるという問題がある。
うに、あるいは各種装置にノイズが侵入しないように、
各機器の入出力部にフェライトチップやコンデンサを取
り付け、電磁ノイズ対策を施しているが、これらの部品
を付加することは、多くの部品を必要とするため、基板
面積を大きくし、工程の複雑化を招き、コストアップに
つながるという問題がある。
【０００６】そこで、バリスタ特性を有する半導体磁器
組成物と磁性磁器組成物を接合して一体化することによ
り、上記した問題を解消した複合機能素子を提供するこ
とができる。しかしながら、この複合機能素子は、異種
材料組成物を接合するため、これらの組成物の収縮や反
応を制御する必要がある。
組成物と磁性磁器組成物を接合して一体化することによ
り、上記した問題を解消した複合機能素子を提供するこ
とができる。しかしながら、この複合機能素子は、異種
材料組成物を接合するため、これらの組成物の収縮や反
応を制御する必要がある。
【０００７】この発明の目的は、半導体磁器組成物と磁
性磁器組成物を接合することにより起こる、層はがれや
デラミネーションやクラックを抑制し、これらを接合す
ることでフェライトチップとコンデンサを兼ねて一体化
した、電磁ノイズ対策用部品となる複合機能素子を提供
することにある。
性磁器組成物を接合することにより起こる、層はがれや
デラミネーションやクラックを抑制し、これらを接合す
ることでフェライトチップとコンデンサを兼ねて一体化
した、電磁ノイズ対策用部品となる複合機能素子を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
バリスタ特性を有する半導体磁器と、磁性材料磁器を接
合し、一体焼結して得られる複合素子において、半導体
磁器部と磁性体磁器部がＢｉ2Ｏ3およびガラス組成物を
含有している複合機能素子である。
バリスタ特性を有する半導体磁器と、磁性材料磁器を接
合し、一体焼結して得られる複合素子において、半導体
磁器部と磁性体磁器部がＢｉ2Ｏ3およびガラス組成物を
含有している複合機能素子である。
【０００９】請求項２に係る発明は、ガラス組成物はホ
ウケイ酸亜鉛またはホウケイ酸ビスマスまたはホウケイ
酸鉛またはこれらの複合酸化物である。
ウケイ酸亜鉛またはホウケイ酸ビスマスまたはホウケイ
酸鉛またはこれらの複合酸化物である。
【００１０】請求項３に係る発明は、半導体磁器がＺｎ
Ｏ系からなり、Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物が１０wt％
以下（ただし、０wt％を除く）含有されている複合機能
素子である。
Ｏ系からなり、Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物が１０wt％
以下（ただし、０wt％を除く）含有されている複合機能
素子である。
【００１１】請求項４に係る発明は、磁性体磁器がニッ
ケル−亜鉛−鉄系フェライトからなり、Ｂｉ2Ｏ3および
ガラス組成物が１０wt％以下（ただし、０wt％を除く）
含有されている複合機能素子である。
ケル−亜鉛−鉄系フェライトからなり、Ｂｉ2Ｏ3および
ガラス組成物が１０wt％以下（ただし、０wt％を除く）
含有されている複合機能素子である。
【００１２】
【作用】Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物を半導体磁器部あ
るいは磁性体磁器部に添加することで、これらの異種材
料組成物を接合する場合に発生する、層はがれ、デラミ
ネーションやクラック、磁器相互の反応を抑えることが
可能となる。
るいは磁性体磁器部に添加することで、これらの異種材
料組成物を接合する場合に発生する、層はがれ、デラミ
ネーションやクラック、磁器相互の反応を抑えることが
可能となる。
【００１３】
［バリスタ材料の作成］原料として、純度９９％以上の
ＺｎＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＣｏＣＯ3，ＭｎＯ及びＳｂ2Ｏ
3を、それぞれ、９８モル％、０．５モル％、０．５モ
ル％、０．５モル％０．５モル％の割合いで秤量し、さ
らにガラス組成物を表１のような組成のものを用いて０
wt％〜１５wt％の範囲で秤量して添加した。なお、Ｂｉ
2Ｏ3はwt％に換算して２．８wt％含有している。この原
料に純水を加えボールミルにより２４時間混合して混合
物スラリーを得た。次に得られたスラリーを濾過乾燥
し、造粒した後８００℃の温度で２時間仮焼した。
ＺｎＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＣｏＣＯ3，ＭｎＯ及びＳｂ2Ｏ
3を、それぞれ、９８モル％、０．５モル％、０．５モ
ル％、０．５モル％０．５モル％の割合いで秤量し、さ
らにガラス組成物を表１のような組成のものを用いて０
wt％〜１５wt％の範囲で秤量して添加した。なお、Ｂｉ
2Ｏ3はwt％に換算して２．８wt％含有している。この原
料に純水を加えボールミルにより２４時間混合して混合
物スラリーを得た。次に得られたスラリーを濾過乾燥
し、造粒した後８００℃の温度で２時間仮焼した。
【００１４】
【表１】
【００１５】さらに、この仮焼物を粗粉砕した後、純水
を加え、ボールミルで微粉砕した。こうしてできたスラ
リーを濾過乾燥した後、有機バインダーと共に溶媒中に
分散してスラリーを得た。得られたスラリーからドクタ
ーブレード法により５０μｍの厚みのシートを作成し
た。このシートを打ち抜き、複数枚のグリーンシートを
得た。
を加え、ボールミルで微粉砕した。こうしてできたスラ
リーを濾過乾燥した後、有機バインダーと共に溶媒中に
分散してスラリーを得た。得られたスラリーからドクタ
ーブレード法により５０μｍの厚みのシートを作成し
た。このシートを打ち抜き、複数枚のグリーンシートを
得た。
【００１６】［フェライト材料の作成］原料として、純
度９９％以上のＦｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＺｎＯをそれぞれ４
７モル％、３０モル％、２３モル％の割合で秤量し、純
水を加えボールミルにより２４時間混合して混合物スラ
リーを得た。次に得られたスラリーを濾過乾燥し、造粒
した後１１００℃の温度で２時間仮焼した。
度９９％以上のＦｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＺｎＯをそれぞれ４
７モル％、３０モル％、２３モル％の割合で秤量し、純
水を加えボールミルにより２４時間混合して混合物スラ
リーを得た。次に得られたスラリーを濾過乾燥し、造粒
した後１１００℃の温度で２時間仮焼した。
【００１７】さらに、この仮焼物を粗粉砕した後、Ｂｉ
2Ｏ3を１．０wt％、ガラス組成物を表１のような組成で
０wt％〜１５wt％添加し純水を加えボールミルで２４時
間混合粉砕した。このスラリーを濾過乾燥した後、有機
バインダーと共に溶媒中に分散してスラリーを得た。得
られたスラリーからドクターブレード法により５０μｍ
の厚みのシートを作成した。このシートを打ち抜き、複
数枚のグリーンシートを得た。
2Ｏ3を１．０wt％、ガラス組成物を表１のような組成で
０wt％〜１５wt％添加し純水を加えボールミルで２４時
間混合粉砕した。このスラリーを濾過乾燥した後、有機
バインダーと共に溶媒中に分散してスラリーを得た。得
られたスラリーからドクターブレード法により５０μｍ
の厚みのシートを作成した。このシートを打ち抜き、複
数枚のグリーンシートを得た。
【００１８】［内部電極印刷・積層・焼成］図１に示す
ように、上記した工程で得られたバリスタシート１ａ、
１ｂ、１ｃを準備するとともに、フェライトシート３
ａ、３ｂを準備した。そしてバリスタシート１ｂには導
電性ペーストによる金属パターン２ａを印刷し、バリス
タシート１ｃには同様に金属パターン２ｂを印刷した。
ように、上記した工程で得られたバリスタシート１ａ、
１ｂ、１ｃを準備するとともに、フェライトシート３
ａ、３ｂを準備した。そしてバリスタシート１ｂには導
電性ペーストによる金属パターン２ａを印刷し、バリス
タシート１ｃには同様に金属パターン２ｂを印刷した。
【００１９】またフェライトシート３ｂには導電性ペー
ストによる金属パターン２ｃを印刷した。なお、導電性
ペーストには銀とパラジウムが７：３の割合からなるも
のを用いた。また、バリスタシート１ａ、フェライトシ
ート３ａは金属パターンを形成していないダミーシート
である。導電性ペーストの印刷は、スクリーン印刷法に
より印刷した。
ストによる金属パターン２ｃを印刷した。なお、導電性
ペーストには銀とパラジウムが７：３の割合からなるも
のを用いた。また、バリスタシート１ａ、フェライトシ
ート３ａは金属パターンを形成していないダミーシート
である。導電性ペーストの印刷は、スクリーン印刷法に
より印刷した。
【００２０】さらに、これらの印刷されたバリスタシー
ト１ａ、１ｂ、１ｃとフェライトシート３ａ、３ｂを図
１に示すような順序で重ね、２t／cm2の圧力にて圧着し
た。こうしてできた圧着体を所定の大きさにカットし、
９５０℃で２時間焼成し複合機能素体を得た。図２は複
合機能素体４の積層断面図である。
ト１ａ、１ｂ、１ｃとフェライトシート３ａ、３ｂを図
１に示すような順序で重ね、２t／cm2の圧力にて圧着し
た。こうしてできた圧着体を所定の大きさにカットし、
９５０℃で２時間焼成し複合機能素体を得た。図２は複
合機能素体４の積層断面図である。
【００２１】以上の方法によって形成された素体４の外
観を調べた結果、バリスタおよびフェライトに添加した
Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物の添加量により、層はがれ
やデラミネーションが発生した。その結果を表２に示
す。表２の＊印はこの発明の請求範囲外である。表２の
（）内の数値はＢｉ2Ｏ3量を含めた添加量である。表２
の○、×はそれぞれの試料の層はがれやデラミネーショ
ンの発生度合いを示している。表２の○は１０個の試料
中層はがれやデラミネーションがないもの、×は１０個
の試料中層はがれやデラミネーションが５個以上発生し
たものである。
観を調べた結果、バリスタおよびフェライトに添加した
Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物の添加量により、層はがれ
やデラミネーションが発生した。その結果を表２に示
す。表２の＊印はこの発明の請求範囲外である。表２の
（）内の数値はＢｉ2Ｏ3量を含めた添加量である。表２
の○、×はそれぞれの試料の層はがれやデラミネーショ
ンの発生度合いを示している。表２の○は１０個の試料
中層はがれやデラミネーションがないもの、×は１０個
の試料中層はがれやデラミネーションが５個以上発生し
たものである。
【００２２】
【表２】
【００２３】次に、層はがれやデラミネーションが発生
しなかった試料の素体に、図３に示すように、銀ペース
トを塗布し、８００℃で１０分間熱処理して、外部電極
５およびアース電極６を形成した。図３は複合機能素子
の斜視図である。
しなかった試料の素体に、図３に示すように、銀ペース
トを塗布し、８００℃で１０分間熱処理して、外部電極
５およびアース電極６を形成した。図３は複合機能素子
の斜視図である。
【００２４】こうして得られた試料に付いて、バリスタ
電圧、非直線係数、静電容量、誘電損失、インダクタン
ス、インピーダンスを評価した。その試験方法を下記に
説明する。バリスタ電圧は直流電流１mAに対して得られ
る電圧を測定した。非直線係数は直流電流１mAに対して
得られる電圧（Ｖ1mA）と直流電流１０mAに対して得ら
れる電圧（Ｖ10mA）から次式により得た。α＝１／ｌｏ
ｇ（Ｖ10mA／Ｖ1mA）の式から計算で得た。
電圧、非直線係数、静電容量、誘電損失、インダクタン
ス、インピーダンスを評価した。その試験方法を下記に
説明する。バリスタ電圧は直流電流１mAに対して得られ
る電圧を測定した。非直線係数は直流電流１mAに対して
得られる電圧（Ｖ1mA）と直流電流１０mAに対して得ら
れる電圧（Ｖ10mA）から次式により得た。α＝１／ｌｏ
ｇ（Ｖ10mA／Ｖ1mA）の式から計算で得た。
【００２５】次に、静電容量および誘電損失を自動ブリ
ッジ式測定器を用いて周波数１MHz、１Vrms、２５℃に
て測定した。インダクタンスは周波数１MHz、１Vrms、
２５℃にて測定した。インピーダンスは周波数１００MH
zの抵抗値である。これらの測定結果を表３に記す。表
３の＊印はこの発明の請求範囲外である。また、＊＊印
はデータに信頼性がないため数値を記載していない。
ッジ式測定器を用いて周波数１MHz、１Vrms、２５℃に
て測定した。インダクタンスは周波数１MHz、１Vrms、
２５℃にて測定した。インピーダンスは周波数１００MH
zの抵抗値である。これらの測定結果を表３に記す。表
３の＊印はこの発明の請求範囲外である。また、＊＊印
はデータに信頼性がないため数値を記載していない。
【００２６】
【表３】
【００２７】以上のようにＢｉ2Ｏ3およびガラス組成物
を含有させることにより、低温での焼成が可能となり、
ガラス量をコントロールすることでバリスタとフェライ
トの収縮率を合わせることができる。また、Ｂｉ2Ｏ3お
よびガラス組成物を含有してもバリスタ特性やインダク
タンスに対してのガラスの影響は小さく問題のないもの
である。ただし、Ｂｉ2Ｏ3とガラスの添加量が１０wt％
を越えるとインダクタンスが減少し、高周波インピーダ
ンスが減少する。
を含有させることにより、低温での焼成が可能となり、
ガラス量をコントロールすることでバリスタとフェライ
トの収縮率を合わせることができる。また、Ｂｉ2Ｏ3お
よびガラス組成物を含有してもバリスタ特性やインダク
タンスに対してのガラスの影響は小さく問題のないもの
である。ただし、Ｂｉ2Ｏ3とガラスの添加量が１０wt％
を越えるとインダクタンスが減少し、高周波インピーダ
ンスが減少する。
【００２８】この発明では、図１、図２に示すように、
フェライトシート３を１層、バリスタシート１ａ、１
ｂ、１ｃをフェライトシート３ａ、３ｂの両側に３層ず
つ配した構造であるが、これはこの発明を説明するため
の必要最低限の積層数を示したものである。バリスタシ
ート１ａ、１ｂ、１ｃ、フェライトシート３ａ、３ｂの
積層数は図によらず任意である。また、積層方向も図に
示したものだけでなく、金属パターン２ａ、２ｂ、２ｃ
が他の金属パターン２ａ、２ｂ、２ｃと接触しなけれ
ば、積層方向にこだわらない。
フェライトシート３を１層、バリスタシート１ａ、１
ｂ、１ｃをフェライトシート３ａ、３ｂの両側に３層ず
つ配した構造であるが、これはこの発明を説明するため
の必要最低限の積層数を示したものである。バリスタシ
ート１ａ、１ｂ、１ｃ、フェライトシート３ａ、３ｂの
積層数は図によらず任意である。また、積層方向も図に
示したものだけでなく、金属パターン２ａ、２ｂ、２ｃ
が他の金属パターン２ａ、２ｂ、２ｃと接触しなけれ
ば、積層方向にこだわらない。
【００２９】
【発明の効果】この発明により、バリスタとフェライト
を一体焼結しても、Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物により
それぞれの組成物の反応や相互拡散が抑えられ、また、
層はがれやデラミネーションやクラックを防止でき、そ
れぞれが有する電気特性を損なうことなく複合機能を有
する素子ができる。さらに、バリスタとフェライトを複
合させることにより、トランジェントノイズ等の保護を
ふくめ電磁ノイズ対策用素子が可能となる。さらにま
た、一体焼結化することにより、より小型で安価な素子
が得られる。
を一体焼結しても、Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物により
それぞれの組成物の反応や相互拡散が抑えられ、また、
層はがれやデラミネーションやクラックを防止でき、そ
れぞれが有する電気特性を損なうことなく複合機能を有
する素子ができる。さらに、バリスタとフェライトを複
合させることにより、トランジェントノイズ等の保護を
ふくめ電磁ノイズ対策用素子が可能となる。さらにま
た、一体焼結化することにより、より小型で安価な素子
が得られる。
【図１】この発明の複合機能素子の分解斜視図である。
【図２】この発明の複合機能素体の積層断面図である。
【図３】この発明の複合機能素子の斜視図である。
１ａ、１ｂ、１ｃ バリスタシート ２ａ、２ｂ、２ｃ 金属パターン ３ａ、３ｂ フェライトシート ４ 複合機能素体 ５ 外部電極 ６ アース電極
Claims (4)
- 【請求項１】 バリスタ特性を有する半導体磁器と、磁
性材料磁器を接合し、一体焼結して得られる複合素子に
おいて、前記半導体磁器部と前記磁性体磁器部がＢｉ2
Ｏ3およびガラス組成物を含有していることを特徴とす
る複合機能素子。 - 【請求項２】 前記ガラス組成物はホウケイ酸亜鉛また
はホウケイ酸ビスマスまたはホウケイ酸鉛またはこれら
の複合酸化物であることを特徴とする請求項１記載の複
合機能素子。 - 【請求項３】 前記半導体磁器がＺｎＯ系からなり、Ｂ
ｉ2Ｏ3およびガラス組成物が１０wt％以下（ただし、０
wt％を除く）含有されていることを特徴とする請求項１
および２記載の複合機能素子。 - 【請求項４】 前記磁性体磁器がニッケル−亜鉛−鉄系
フェライトからなり、Ｂｉ2Ｏ3およびガラス組成物が１
０wt％以下（ただし、０wt％を除く）含有されているこ
とを特徴とする請求項１および２記載の複合機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6011140A JPH07220906A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 複合機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6011140A JPH07220906A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 複合機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07220906A true JPH07220906A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11769721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6011140A Pending JPH07220906A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 複合機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07220906A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216636A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Tdk Corp | 複合積層型電子部品 |
| JP2006245258A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Tdk Corp | 複合積層型電子部品 |
| US7468881B2 (en) | 2006-12-07 | 2008-12-23 | Tdk Corporation | Multilayer electronic component |
| US7529077B2 (en) | 2007-01-12 | 2009-05-05 | Tdk Corporation | Composite electronic component |
| US7652554B2 (en) | 2005-05-02 | 2010-01-26 | Tdk Corporation | Multilayer filter |
| US7719387B2 (en) | 2007-03-27 | 2010-05-18 | Tdk Corporation | Multilayer filter composed of varistor section and inductor section |
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-
1994
- 1994-02-02 JP JP6011140A patent/JPH07220906A/ja active Pending
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