CN1983469A - 可变电阻元件 - Google Patents

Abstract

本发明的可变电阻元件具有可变电阻素体、多个内部电极对、连接导体和多个端子电极。可变电阻素体具有相互面对的第一和第二主面；各内部电极对具有第一和第二内部电极。第一内部电极和第二内部电极以其至少一部分之间相互面对的方式配置在可变电阻素体内；连接导体配置在第一主面上，电连接多个内部电极对中的规定的内部电极对的第一内部电极之间；端子电极配置在第二主面上，设置成与多个内部电极对的各第二内部电极对应，且与该第二内部电极电连接。

Description

可变电阻元件

技术领域

本发明涉及可变电阻元件。

背景技术

作为这种可变电阻元件公知的可变电阻元件具有：显示出电压非线性特性的可变电阻层；具有以夹住该可变电阻层的方式配置的一对内部电极的可变电阻素体；以及，分别位于该可变电阻素体的两端部分，而且分别连接在对应的多个内部电极中的内部电极上的一对端子电极。

发明内容

近年来，伴随DSC(Digital Still Camera)、DVC(Digital VideoCamera)、PDA(Personal Digital Assistant)、笔记本电脑或便携式电话等的电子仪器的小型化，对于以可变电阻元件为主的电子元件的高密度化安装提出了更严格的要求。为了满足对高密度安装的要求，考虑到了以球状矩阵排列封装(下面简单称为BGA封装)作为电子元件的封装。在BGA封装中，在它的背面并排设置有多个成网格状的焊料凸块。BGA封装，以将各个焊料凸块与安装基板的对应的凸缘重叠的状态，通过回流焊安装在实际安装基板上。

可是，当可变电阻元件被构成为对应于BGA封装的情况下，由于焊料凸块和端子电极位于与实际安装基板面对的背面一侧，所以可变电阻元件的实际安装方向难以识别。可变电阻元件当以其安装方向错误的状态被安装的情况下，不能正常地发挥功能。

本发明的课题是提供一种可变电阻元件，其即使是被构成为对应于BGA封装的情况下，也可以适当而且容易地进行安装。

本发明的可变电阻元件包括：可变电阻素体，它具有相互面对的第一和第二主面；多个内部电极对，各个内部电极对具有以其至少一部分相互面对的方式配置在可变电阻素体内的第一和第二内部电极；配置在第一主面上的连接导体，它电连接多个内部电极对中的规定的内部电极对的第一内部电极之间；配置在第二主面上的多个端子电极，其被设置成与多个内部电极对的各第二内部电极对应，并与该第二内部电极电连接。

在本发明的可变电阻元件中，由于多个端子电极配置在第二主面上，可以以将该第二主面面对安装部件(例如电子部件或实际安装基板等)的状态安装可变电阻元件，实现对应于BGA封装的构成。由于连接导体配置在第一主面上，并使多个内部电极对中的规定的内部电极对的第一内部电极之间电连接，所以在对应于连接导体的位置存在具有可变电阻功能的区域。因此，连接导体起到用于识别可变电阻元件的安装方向的标记的功能，可以适当而且容易地安装可变电阻素体。此外，按照本发明，无须重新设置用于识别可变电阻元件的安装方向的标记，可变电阻元件的制造成本不会增加。

优选可变电阻素体从垂直于第一和第二主面的方向上看是正方形。此时由于根据可变电阻素体的形状难以识别该可变电阻元件的安装方向，所以特别有效。

优选多个端子电极排列成n行n列(n为2以上的偶数)的二维排列。

优选第一内部电极引出至第一主面，引出至该第一主面的部分与连接导体物理连接且电连接，第二内部电极引出至第二主面，引出至该第二主面的部分与端子电极物理连接且电连接。

优选在可变电阻素体中层叠有，形成有第一内部电极的可变电阻层和形成有第二内部电极的可变电阻层，第一和第二主面在与可变电阻层的层叠方向平行的方向上，而且在垂直于第一和第二内部电极的方向上延伸。

本发明的可变电阻元件的特征在于，包括：可变电阻素体，具有相互面对的第一和第二主面；内部电极对，具有以至少其一部分相互面对的方式配置在可变电阻素体内的第一和第二内部电极；内部导体，配置在可变电阻素体内；连接导体，配置在第一主面上，并电连接内部电极对中的第一内部电极和内部导体；第一端子电极，配置在第二主面上，并与第二内部电极电连接；第二端子电极，配置在第二主面上，并与内部导体电连接。

在本发明的可变电阻元件中，由于第一和第二端子电极配置在第二主面上，所以可以以将第二主面面对安装部件(例如电子部件或实际安装基板等)的状态安装可变电阻元件，实现对应于BGA封装的构成。此外，在本发明的可变电阻元件中，由于连接导体配置在第一主面上，并使内部电极对中的第一内部电极和内部导体电连接，所以在对应于连接导体的位置存在具有可变电阻功能的区域。因此，连接导体起到用于识别可变电阻元件的安装方向的标记的功能，可以适当而且容易地安装可变电阻元件。此外，按照本发明无须重新设置用于识别可变电阻元件的安装方向的标记，可变电阻元件的制造成本不会增加。

优选可变电阻素体从垂直于第一和第二主面的方向看是正方形。此时由于根据可变电阻素体的外形形状难以识别该可变电阻元件的安装方向，所以特别有效。

优选第一和第二端子电极排列成n行n列(n为2以上的偶数)的二维排列，而且行方向和列方向交互排列。

优选为，第一内部电极和内部导体均引出至第一主面，引出至该第一主面的部分与连接导体物理连接且电连接，第二内部电极引出至第二主面，引出至该第二主面的部分与第一端子电极物理连接且电连接，内部导体的另一端引出至第二主面，引出至该第二主面的部分与第二端子电极物理连接且电连接。

优选为，可变电阻素体成为层叠了多个可变电阻层的层压体，该可变电阻层中分别形成有第一和第二内部电极以及内部导体，第一和第二主面在沿可变电阻层的层叠方向上，而且在与第一和第二内部电极以及内部导体交叉的方向上扩展。

本发明的可变电阻元件的特征在于，包括：可变电阻素体，具有相互面对的第一和第二主面；一对内部电极对，具有以至少其一部分相互面对的方式配置在可变电阻素体内的第一和第二内部电极；一对内部导体，配置在可变电阻素体内；连接导体，配置在第一主面上，并电连接内部电极对中的第一内部电极和内部导体；第一端子电极，以与第二内部电极电连接的方式配置在第二主面上；第二端子电极，以与内部导体电连接的方式配置在第二主面上，第一和第二端子电极配置成2行2列的二维排列，而且行方向和列方向交互排列。

按照本发明可以提供一种可变电阻元件，其即使是对应于BGA封装的构成的情况下也可以适当而且容易地进行安装。

从以下给出的详细说明和仅以示例方式给出而不能认为是限定本发明的附图，可以更加清楚地理解本发明。

根据以下给出的详细说明，本发明的应用范围会更加清楚。然而，应当理解的是，这些详细说明和具体实例，虽然表示本发明的优选实施方式，但只是以示例的方式给出的，根据这些详细说明，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对本领域的技术人员来说都是显而易见的。

附图说明

图1是表示第一实施方式的层叠型片状可变电阻的立体图。

图2是表示第一实施方式的层叠型片状可变电阻的立体图。

图3是说明沿图1的III-III线的断面构成的图。

图4是说明沿图3的IV-IV线的断面构成的图。

图5是说明沿图4的V-V线的断面构成的图。

图6是用于说明第一实施方式的层叠型片状可变电阻的等效电路的图。

图7是用于说明第一实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的流程图。

图8是用于说明第一实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的流程图。

图9是表示第一实施方式的层叠型片状可变电阻的变形例的立体图。

图10是说明沿图9的X-X线的断面构成的图。

图11是说明沿图10的XI-XI线的断面构成的图。

图12是说明沿图11的XII-XII线的断面构成的图。

图13是用于说明第一实施方式的层叠型片状可变电阻的变形例子的等效电路的图。

图14是从连接导体一侧看第二实施方式的层叠型片状可变电阻的立体图。

图15是从端子电极一侧看第二实施方式的层叠型片状可变电阻的立体图。

图16是图14的XVI-XVI线的断面图。

图17是图16的XVII-XVII线的断面图。

图18是图17的XVIII-XVIII线的断面图。

图19是用于说明第二实施方式的层叠型片状可变电阻的变形例子的等效电路的图。

图20是用于说明第二实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的流程图。

图21是用于说明第二实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的图。

图22是表示第二实施方式的变形例子的层叠型片状可变电阻的立体图。

图23是图22的XXIII-XXIII线的断面图。

图24是图23的XXIV-XXIV线的断面图。

图25是图24的XXV-XXV线的断面图。

图26是用于说明第二实施方式的变形例子的层叠型片状可变电阻的等效电路的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。此外在说明中，同一要素或具有同一功能的要素使用同一符号，省略重复的说明。本实施方式是把本发明用于层叠型片状可变电阻中的方式。

(第一实施方式)

参照图1～图5对第一实施方式的层叠型片状可变电阻1的构成进行说明。图1和图2是表示第一实施方式的层叠型片状可变电阻的立体图。图3是说明沿图1的III-III线的断面构成的图。图4是说明沿图3的IV-IV线的断面构成的图。图5是说明沿图4的V-V线的断面构成的图。

如图1～图5所示，层叠型片状可变电阻1包括可变电阻素体11、多个(在第一实施方式中为2个)连接导体41、多个(在第一实施方式中为4个)端子电极51。

可变电阻素体11大体为矩形板状。可变电阻素体11被设定为，例如它的纵向设定为1mm左右，它的横向设定成1mm左右，它的厚度设定为0.5mm左右。可变电阻素体11具有相互面对的第一主面13和第二主面15。第一主面13和第二主面15是正方形。也就是，可变电阻素体11从垂直于第一主面13和第二主面15的方向看，呈正方形。

可变电阻素体11被构成成为，层叠了呈现电压非线性特性(下面称为“可变电阻特性”)的多个可变电阻层的层压体。在实际的层叠型片状可变电阻1中，多个可变电阻层被一体化为相互之间的界限不可目视识别的程度。可变电阻层由含有以ZnO(氧化锌)为主要成分，并且含有以稀土金属元素、Co、IIIb族元素(B、Al、Ga、In)Si、Cr、Mo、Cr、Mo、碱金属元素(K、Rb、Cs)以及碱土金属元素(Mg、Ca、Sr、Ba)等的金属单质或它们的氧化物作为副成分的素体构成。在第一实施方式中，可变电阻层含有Pr、Co、Cr、Ca、Si、K、Al等作为副成分。

在第一实施方式中作为稀土类金属使用Pr。Pr为用于显示可变电阻特性的材料。使用Pr的原因是因为电压非线性特性优良，此外，在批量生产时特性偏差小。

在第一实施方式中作为碱土类金属元素使用Ca。Ca是控制ZnO类的可变电阻材料的烧结特性以及提高耐湿性的材料。使用Ca的原因是用于改善电压非线性特性。

可变电阻层中的ZnO的含量没有特别的限定，以构成可变电阻层的全部材料作为100质量％的情况下，通常为99.8～69.0质量％。可变电阻层的厚度例如为5～60μm左右。

在可变电阻素体11中配置有各自多个(在第一实施方式中为各2层)第一内部电极层21和第二内部电极层31。第一内部电极层21和第二内部电极层31被配置成为，在它们相互之间至少夹有一层可变电阻层。

如图3～图5所示，各第一内部电极层21分别包括多个(在第一实施方式中为2个)的第一内部电极23。各第一内部电极23呈大致矩形形状。一个第一内部电极23夹着可变电阻层至少其一部分面对后面叙述的一个第二内部电极33。包括在同样的第一内部电极层21中的第一内部电极23，距与可变电阻层的层叠方向(下面简单称为“层叠方向”)平行的侧面有规定的间隔，并且分别位于有规定的间隔的位置上，以使它们相互电绝缘。各第一内部电极23以其一端面对第一主面13的方式引出至该第一主面13。

如图3～图5所示，各第二内部电极层31分别包括多个(在第一实施方式中为2个)的第二内部电极33。各第二内部电极33呈大致矩形。一个第二内部电极33夹着可变电阻层至少其一部分面对一个第一内部电极23。包括在同样的第二内部电极层31中的第二内部电极33与第一内部电极23一样，距与层叠方向平行的侧面有规定的间隔，并且分别位于有规定的间隔的位置上，以使它们相互电绝缘。各第二内部电极33以其一端面对第二主面15的方式引出至该第二主面15。

如上所述，第一内部电极23和第二内部电极33配置在可变电阻素体11内，以使至少它的一部分之间相互面对。这样，在层叠型片状可变电阻1中具有多个(在第一实施方式中为4个)内部电极对，该内部电极对包括以至少它的一部分之间相互面对的方式配置在可变电阻素体11内的第一和第二内部电极23、33。

第一内部电极23和第二内部电极33含有导电材料。作为包含在第一内部电极23和第二内部电极33中的导电材料没有特别的限定，优选的是由Pd或Ag-Pd合金构成的材料。第一内部电极23和第二内部电极33的厚度例如是0.5～5μm。

第一主面13和第二主面15在与层叠方向平行的方向上而且垂直于第一和第二内部电极23、33的方向上延伸。层叠方向是与第一内部电极23和第二内部电极33面对的方向平行的方向，是垂直于第一和第二内部电极23、33的方向。

如图3和图5所示，各连接导体41配置在第一主面13上，覆盖4个内部电极对之中的、包括在层叠方向上并排的2个内部电极对中的、各第一内部电极23的引出至第一主面13的部分。从第一内部电极23的第一主面13引出的部分与对应的连接导体41进行物理连接和电连接。这样，连接导体41电连接包括在层叠方向上并排的2个内部电极对中的各第一内部电极23之间。

各连接导体41呈大致矩形形状(在第一实施方式中为大致长方形)。连接导体41被设定为例如，它的长边长度设定为0.8mm左右，它的短边长度设定成0.4mm左右，它的厚度设定成2μm左右。连接导体41的长边方向平行于层叠方向。

连接导体41含有Pt。连接导体41如后面叙述通过烧结导电膏来形成。导电膏使用在以Pt颗粒为主要成分的金属粉末中混合有玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂的导电膏。

如图2和图4所示，各端子电极51在第二主面15上与各第二内部电极33对应地设置，且成为n行n列(参数n为2以上的偶数)的二维排列。在第一实施方式中端子电极51为2行2列的二维排列。端子电极51呈大致矩形形状(在第一实施方式中为大致正方形)。端子电极51被设定为，例如各边长设定为0.4mm左右，厚度设定为2μm左右。

如图3和图5所示，各端子电极51以覆盖对应的第二内部电极33的引出至第二主面15上的部分的方式，配置在第二主面15上。第二内部电极33的引出至第二主面15的部分，与对应的端子电极51物理连接且电连接。由此，端子电极51分别与对应的第二内部电极33电连接。

端子电极51含Pt。端子电极51如后面叙述通过烧结导电膏形成。导电膏使用在以Pt颗粒为主要成分的金属粉末中混合有玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂的导电膏。在各端子电极51上配置有焊料凸块(solder bump)53。

如上所述，从层叠方向看，第一内部电极23和第二内部电极33处于至少它的一部分之间相互面对重叠的位置。因此，可变电阻层中的第一内部电极23和第二内部电极33重叠的区域起到显示可变电阻特性的区域的功能。

如图6所示，在具有所述构成的层叠型片状可变电阻1中，包括两组串联的两个可变电阻B。各可变电阻B由第一内部电极23、第二内部电极33、在可变电阻层中的与第一和第二内部电极23、33重叠的区域构成。

如上所述，连接导体41的长边方向大致平行于层叠方向，也就是，连接导体41被形成为在层叠方向上延伸。此外，串联的两个可变电阻B的一个端子电极51和另一个端子电极51并排设置在层叠方向上。因此，在连接导体41的长边方向上并排设置的一对端子电极51之间，存在有串联的两个可变电阻B。

下面参照图7和图8对具有上述构成的层叠型片状可变电阻1的制造过程进行说明。图7是用于说明第一实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的流程图。图8是用于说明第一实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的图。

首先，按规定的比例分别称量构成可变电阻层的主要成分ZnO，以及Pr、Co、Cr、Ca、Si、K和Al的金属或氧化物的微量添加物，然后把各成分混合，调整可变电阻材料(步骤S101)。此后，在该可变电阻材料中添加有机粘结剂、有机溶剂、有机增塑剂等，使用球磨机等进行20小时左右的混合·粉碎，得到浆料。

把此浆料用刮刀片法等公知的方法，涂敷在例如由聚对苯二甲酸乙二酯构成的薄片上，然后干燥，形成厚度30μm左右的膜。把这样得到的膜从薄片上剥离，得到坯片(green sheet)(步骤S103)。

然后在坯片上形成多个(对应于后面叙述的分割片数的个数)与第一内部电极23对应的电极部分(步骤S105)。同样，在不同的坯片上形成多个(对应于后面叙述的分割片数的个数)与第二内部电极33对应的电极部分(步骤S105)。用网板印刷等印刷方法印刷把以Pd颗粒为主要成分的金属粉末和有机粘结剂以及有机溶剂混合的导电膏后，进行干燥，以形成对应于第一和第二内部电极23、33的电极部分。

然后，把形成有电极部分的各坯片和没有形成有电极部分的坯片以规定的顺序重叠，以形成片层压体(步骤S107)。把这样得到的片层压体切断成例如芯片的单位，得到被分割的多个坯体LS1(参照图8)(步骤S109)。在得到的坯体LS1中依次层叠有：形成有对应于第一内部电极23的电极部分EL1的坯片GS1、形成有对应于第二内部电极33的电极部分EL2的坯片GS2、没有形成有电极部分EL1、EL2的坯片GS3。此外，没有形成有电极部分EL1、EL2的坯片GS3，也可以根据需要在各自部位分别层叠多块。

然后，对坯体LS1在180～400℃实施0.5～24小时左右的加热处理，以进行脱粘结剂后，再在850～1400℃进行0.5～8小时的烧成(步骤S111)，得到可变电阻素体11。通过此烧成，坯体LS1中的坯片GS1～GS3成为可变电阻层。电极部分EL1成为第一内部电极23。电极部分EL2成为第二内部电极33。

然后，在可变电阻素体11的外表面上形成连接导体41和端子电极51(步骤S113)。其中，在可变电阻素体11的第一主面13上，以与对应的第一内部电极23连接的方式用网板印刷法印刷导电膏，然后通过干燥，形成对应于连接导体41的导体部分。此外，在可变电阻素体11的第二主面15上，以与对应的第二内部电极33连接的方式用网板印刷法印刷导电膏，然后通过干燥，形成对应于端子电极51的电极部分。然后，对形成的电极部分(导电膏)在500～850℃进行烧结，得到形成了连接导体41和端子电极51的可变电阻素体11。对于连接导体41和端子电极51用的导电膏，如上所述，可以使用在以Pt颗粒为主要成分的金属粉末中混合了玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂的导电膏。在连接导体41和端子电极51用的导电膏中用到的玻璃粉至少含有一种以上B、Bi、Al、Si、Sr、Ba、Pr、Zn等。

经过上述的过程得到层叠型片状可变电阻1。此外，在烧成后也可以使碱金属(例如Li、Na等)从可变电阻素体11的表面扩散。关于形成焊料凸块53的方法可以采用现有的形成方法，在此省略对它的说明。

关于片层压体的形成方法，可以使用本申请人已经申请的日本特愿2005-201963号的说明书中记载的组合基板的制造方法。此时，可以在不用把片层压体(组合基板)分割成多块坯体LS2并进行烧成的情况下，赋予连接导体41和端子电极51用的导电膏。

如上所述，按照第一实施方式，由于多个端子电极51配置在可变电阻素体11的第二主面15上，所以可以在使该第二主面15面对安装部件(例如电子部件或安装基板等)的状态下，对层叠型片状可变电阻1进行安装，可以实现对应于BGA封装的构成。由于连接导体41配置在第一主面15上，并使包括在并排位于层叠方向上的2个内部电极对的各第一内部电极23之间电连接，所以在可变电阻素体11上存在，在对应于连接导体41的位置起到作为可变电阻B的功能的区域。因此，连接导体41起到用于识别层叠型片状可变电阻1的安装方向的标记的功能，可以适当而且容易地安装层叠型片状可变电阻1。

当可变电阻素体11从垂直于第一和第二主面13、15的方向上看为正方形的情况下，由于根据可变电阻素体11的外形形状难以识别层叠型片状可变电阻1的安装方向，所以特别有效。

另外，按照第一实施方式，无须在可变电阻素体11上新设置用于识别层叠型片状可变电阻1的安装方向的标记，层叠型片状可变电阻1的制造成本不会增加。

此外，在第一实施方式中，可变电阻素体11含有Pr和Ca，并且连接导体41和端子电极51用的导电膏含有Pt。通过在可变电阻素体11上涂敷连接导体41和端子电极51用的导电膏并进行烧结，可以提高可变电阻素体11与连接导体41以及端子电极51的接合强度。

提高可变电阻素体11与连接导体41以及端子电极51的接合强度的效果，被认为是起因于在烧结导电膏时产生的以下现象。在向可变电阻素体11烧结导电膏时，包含在可变电阻素体11中的Pr和Ca向可变电阻素体11的表面附近移动，也就是向可变电阻素体11和导电膏的界面附近移动。然后，移动到可变电阻素体11和导电膏的界面附近Pr和Ca，与包含在导电膏中的Pt相互扩散。在Pr和Ca与Pt相互扩散时，在可变电阻素体11和连接导体41以及端子电极51的界面附近(包括界面)，会形成Pr和Pt的化合物和Ca和Pt的化合物。由这些化合物产生固定的效果，提高了可变电阻素体11和连接导体41以及端子电极51的接合强度。

含Pt的端子电极51主要在通过回流焊把层叠型片状可变电阻1安装在外部基板等上是优选的，可以提高耐焊蚀性和焊接性。

下面，参照图9～图12对第一实施方式的变形例相关的层叠型片状可变电阻的构成进行说明。

图9是表示第一实施方式的层叠型片状可变电阻的变形例的立体图。图10是说明图9的沿X-X线的断面构成的图。图11是说明图10的沿XI-XI线的断面构成的图。图12是说明图11的沿XII-XII线的断面构成的图。

如图9～图12所示，在变形例子的层叠型片状可变电阻1中，各连接导体41配置在第一主面13上，覆盖4个内部电极对中的、包括在并排位于与层叠方向垂直的方向(也就是，与可变电阻层平行的方向)的2个内部电极对中的、各第一内部电极23的引出至第一主面13的部分。

连接导体41的长边方向大致垂直于层叠方向，也就是，连接导体41被形成为在与层叠方向垂直的方向上延伸。如图13所示，串联的两个可变电阻B的一个端子电极51和另一个端子电极51并排设置在与层叠方向垂直的方向上。因此，在并排设置在连接导体41的长边方向上的一对端子电极51之间，存在串联的2个可变电阻B。

在第一实施方式中，例如内部电极对的数量不限于4个。内部电极对的数量可以是2个，也可以是4个以上，优选的是偶数个。

在上述的第一实施方式中，对于2个内部电极对设置有一个连接导体41，但不限于此。例如也可以对于3个内部电极对设置有一个连接导体41。这种情况下，连接导体41电连接并排位于层叠方向上或与层叠方向垂直的方向上的3个内部电极对中包括的各第一内部电极23之间。

在所述的层叠型片状可变电阻1中，各可变电阻B被构成成为，把可变电阻层夹在一个第一内部电极23和一个第二内部电极33之间，但不限于此。各可变电阻B也可以是，分别把可变电阻层夹在多个第一内部电极23和多个第二内部电极33之间的构成。

(第二实施方式：层叠型片状可变电阻的构成)

参照图14～图19对第二实施方式的层叠型片状可变电阻101的构成进行说明。图14是从连接导体一侧看第二实施方式的层叠型片状可变电阻时的立体图。图15是从端子电极一侧看第二实施方式的层叠型片状可变电阻时的立体图。图16是图14的XVI-XVI线断面图。图17是图16的XVII-XVII线断面图。图18是图17的XVIII-XVIII线断面图。

如图14～图18所示，层叠型片状可变电阻101具有可变电阻素体111、多个(在第二实施方式中为2个)连接导体141、多个(在第二实施方式中为4个)端子电极150。

可变电阻素体111的纵断面形状为大致方形的板状体。可变电阻素体111具有相互面对的第一主面113和第二主面115。在第二实施方式中，第一主面113和第二主面115都为正方形。也就是，从与第一主面113和第二主面115垂直的方向看，可变电阻素体111为正方形形状。可变电阻素体111例如可以为，使它的纵向宽度为1mm左右，它的横向宽度为1mm左右，它的厚度为0.5mm左右。

可变电阻素体111被构成成为层叠了多个显示电压非线性(下面称为“可变电阻特性”)的可变电阻层的层压体。在实际的层叠型片状可变电阻101中被一体化为不能目视辨认多个可变电阻层之间的边界的程度。可变电阻层由含有以ZnO(氧化锌)为主要成分，并且含有以稀土金属元素、Co、IIIb族元素(B、Al、Ga、In)、Si、Cr、Mo、碱金属元素(K、Rb、Cs)以及碱土类金属元素(Mg、Ca、Sr、Ba)等的金属单质或它们的氧化物作为副成分的素体构成。在第二实施方式中，可变电阻层含有Pr、Co、Cr、Ca、Si、K、Al等作为副成分。

在第二实施方式中作为稀土类金属使用Pr。Pr为用于显示可变电阻特性的材料。使用Pr的原因是因为电压非线性特性优良，此外，在批量生产时特性偏差小。

在第二实施方式中作为碱土类金属元素使用Ca。Ca是控制ZnO类的可变电阻材料的烧结特性，以及提高耐湿性的材料。使用Ca的原因是为了改善电压非线性特性。

可变电阻层中的ZnO的含量没有特别的限定，在以构成可变电阻层的全部材料作为100质量％的情况下，通常为99.8质量％～69.0质量％。可变电阻层的厚度例如为5μm～60μm左右。

在可变电阻素体111中配置有多个(在第二实施方式中为4层)导体层120A～120D。导体层120A和导体层120B被配置为，期间至少夹有一层可变电阻层。导体层120C和导体层120D被配置为，在其之间至少夹有一层可变电阻层。

如图16～图18所示，导体层120A和导体层120C分别包括各一个第一内部电极121和内部导体125。在导体层120A和导体层120C中，第一内部电极121和内部导体125被配置成，分别距平行于可变电阻层的层叠方向(下面简单称为“层叠方向”)的侧面具有规定的间隔，并且相互之间有规定的间隔以使相互电绝缘。

如图16～图18所示，导体层120B和导体层120D分别包括各一个第二内部电极123和内部导体125。在导体层120B和导体层120D中，第二内部电极123和内部导体125分别距平行于可变电阻层的层叠方向(下面简单称为“层叠方向”)的侧面具有规定的间隔，并且配置成相互之间有规定的间隔以使互相电绝缘。

导体层120A的第一内部电极121、导体层120B的第二内部电极123、以及导体层120C、120D的各内部导体125配置在可变电阻层上，并使它们从层叠方向看时相互重叠。此外，导体层120A、120B的各内部导体125、导体层120C的第一内部电极121、以及导体层120D的第二内部电极123配置在可变电阻层上，并使它们从层叠方向看时相互重叠。因此，后面叙述的内部电极对131和内部导体对132位于，在可变电阻素体111中在层叠方向上并排的的同时，在大致垂直于层叠方向的方向上并排的位置。

各第一内部电极121呈大致矩形形状。各第一内部电极121以其一端面对第一主面113的方式引出至第一主面113。导体层120A中的第一内部电极121夹着可变电阻层，至少其一部分与导体层120B中的第二内部电极123面对。导体层120C中的第一内部电极121夹着可变电阻层，至少其一部分与导体层120D中的第二内部电极123面对。

各第二内部电极123呈大致矩形形状。各第二内部电极123以其一端面对第二主面115的方式引出至第二主面115。导体层120B中的第二内部电极123夹着可变电阻层，至少其一部分与导体层120A中的第一内部电极121面对。导体层120D中的第二内部电极123夹着可变电阻层，至少其一部分与导体层120C中的第一内部电极121面对。

如上所述，第一内部电极121和第二内部电极123配置在可变电阻素体111内，且它们的至少一部分之间相互面对。由此，在层叠型片状可变电阻101中具有多个(在第二实施方式中为2个)内部电极对131，该内部电极对131包括以至少其一部分相互面对的方式配置在可变电阻素体111内的第一和第二内部电极121、23。因此，可变电阻层中的第一内部电极121和第二内部电极123重叠的区域起到显示可变电阻特性的区域的功能。

各内部导体125呈大致矩形形状。各内部导体125，其一端以面对第一主面113的方式引出至第一主面113，其另一端以面对第二主面115的方式引出至第二主面115。在第二实施方式中，导体层120A、120B中的各内部导体125以相互面对的方式配置在可变电阻素体111内。导体层120C、120D中的各内部导体125以相互面对的方式配置在可变电阻素体111内。由此，在层叠型片状可变电阻101中，具有多个(在第二实施方式中为2个)配置在可变电阻素体111内的一对内部导体125(内部导体对132)。

第一和第二内部电极121、123和内部导体125含有导电材料。作为包含在第一和第二内部电极121、123和内部导体125中的导电材料没有特别的限定，但优选的是由Pd或Ag-Pd合金构成的导电材料。第一和第二内部电极121、123以及内部导体125的厚度例如分别为0.5μm～5μm左右。

其中，第一主面113和第二主面115在沿层叠方向(在第二实施方式中为平行的方向)，并且在与第一和第二内部电极121、123以及内部导体125交叉的方向(在第二实施方式中为垂直的方向)扩展。层叠方向是与第一内部电极121和第二内部电极123面对的方向(内部导体125之间的面对方向)平行的方向，是与第一和第二内部电极121、123以及内部导体125垂直的方向。

如图16和图18所示，各连接导体141分别配置在第一主面113上，覆盖在可变电阻素体111内并排配置在层叠方向上的内部电极对131和内部导体对132中的、包括在内部电极对131中的第一内部电极121和包括在内部导体对132中的各内部导体125的引出至第一主面113的各部分。第一内部电极121和各内部导体125的引出至第一主面113的各部分，与对应的连接导体141物理连接且电连接。由此，各连接导体141电连接并排位于层叠方向上的第一内部电极121和各内部导体125。

连接导体141呈大致方形形状(在第二实施方式中为大致长方形形状)。连接导体141可以为，例如，使它的长边的长度为0.8mm左右，使它的短边的长度为0.4mm左右，使它的厚度为2μm左右。连接导体141在与层叠方向大致平行的方向上延伸。

连接导体141含有Pt。连接导体141如后面所述通过烧结导电膏来形成。导电膏使用在以Pt颗粒为主要成分的金属粉末中混合有玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂的导电膏。

如图15和图17所示，各端子电极150设置在第二主面115上，成为n行n列(参数n为2以上的偶数)的二维排列。在第二实施方式中各端子电极150为2行2列的二维排列。端子电极150呈大致方形形状(在第二实施方式中为大致正方形)。端子电极150可以为例如，其各边长设定成0.4mm左右，其厚度设定成2μm左右。

端子电极150含Pt。端子电极150如后面所述通过烧结导电膏来形成。导电膏使用在以Pt颗粒为主要成分的金属粉末中混合有玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂的导电膏。在各端子电极150上配置有焊料凸块153。

在第二实施方式中，端子电极150具有2个第一端子电极151和2个第二端子电极152。

如图16和图18所示，各第一端子电极151分别配置在第二主面115上，覆盖对应的第二内部电极123的引出至第二主面115的部分。第二内部电极123的引出至第二主面115的部分，与对应的第一端子电极151物理连接且电连接。由此，第一端子电极151分别与对应的第二内部电极123电连接。

如图16和图18所示，各第二端子电极152分别配置在第二主面115上，覆盖对应的内部导体对132中包括的各内部导体125的引出至第二主面115的部分。内部导体125的引出至第二主面115的部分，与对应的第二端子电极152物理连接且电连接。由此，第二端子电极152分别与包括在对应的内部导体对132中的各内部导体125电连接。

其中，如上所述，内部电极对131和内部导体对132位于，在可变电阻素体111内在层叠方向上并排的位置，并且并排位于与层叠方向大致垂直的方向上。因此，与包括在内部电极对131中的第二内部电极123电连接的第一端子电极151、以及、与包括在内部电极对132中的各内部导体125电连接的第二端子电极152，也以并排位于层叠方向上并且并排位于与层叠方向大致垂直的方向上的方式，配置在第二主面115上。也就是说，第一和第二端子电极151、152被配置为，在行方向和列方向交替排列。

如图19所示，在具有上述构成的层叠型片状可变电阻101中，包括两组连接第一端子电极151和第二端子电极152的可变电阻B。各可变电阻B由第一内部电极121、第二内部电极123、在可变电阻层中的与第一和第二内部电极121、123重叠的区域构成。连接导体141在与层叠方向大致平行的方向上延伸。此外，与可变电阻B电连接的第一和第二端子电极151、152并排位于层叠方向上。这样，各可变电阻B存在于并排位于连接导体141的长边方向上的一对第一和第二端子电极151、152之间。

(层叠型片状可变电阻的制造过程)

下面，参照图20和图21对具有上述构成的层叠型片状可变电阻101的制造过程进行说明。图20是用于说明第二实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的流程图。图21是用于说明第二实施方式的层叠型片状可变电阻的制造过程的图。另外，在图20中把步骤简写为S。

首先，按规定的比例分别称量构成可变电阻层的主要成分ZnO，以及Pr、Co、Cr、Ca、Si、K和Al的金属或它们的氧化物等的微量添加物，然后把各成分混合，调整可变电阻材料(步骤201)。此后，在此可变电阻材料中添加有机粘结剂、有机溶剂、有机增塑剂等，使用球磨机等进行20小时左右的混合·粉碎，得到浆料。

把此浆料用刮刀片法等公知的方法涂敷在例如由聚对苯二甲酸乙二酯构成的薄片上，然后干燥，形成厚度30μm左右的膜。把这样得到的膜从薄片上剥离，得到坯片(步骤203)。

然后形成多块(对应于后面叙述的分割片数的个数)在其上形成有与第一内部电极121对应的导体部分和与内部导体125对应的导体部分的坯片(步骤205)。同样，形成多块(对应于后面叙述的分割芯片数的个数)在其上形成有与第二内部电极123对应的导体部分和与内部导体125对应的导体部分的坯片(步骤205)。对应于第一和第二内部电极121、123以及内部导体125的导体部分，是通过用网板印刷等印刷方法把以Pd颗粒为主要成分的金属粉末、有机粘结剂和有机溶剂混合的导电膏印刷后，进行干燥而形成的。

然后，以规定的顺序层叠形成有导体部分的各坯片和没有形成有导体部分的坯片，以形成片层压体(步骤207)。把这样得到的片层压体切割为例如芯片的单位，得到被分割的多个坯体LS11(参照图21)(步骤209)。在得到的坯体LS11中依次层叠有：形成有对应于第一内部电极121的导体部分EL11以及对应于内部导体125的导体部分EL13的坯片GS111、GS112；形成有对应于第二内部电极123的导体部分EL12和对应于内部导体125的导体部分EL13的坯片GS121、GS122；以及，没有形成有导体部分EL11～EL13的坯片GS13。没有形成有导体部分EL11～EL13的坯片GS13可以根据需要在各自部位分别层叠多块。

此外，在坯片GS111上形成的导体部分EL11、在坯片GS121上形成的导体部分EL12、以及在坯片GS112、GS122上分别形成的导体部分EL13，被配置成从坯片的层叠方向上看时相互重叠。同样，在坯片GS111、GS121上分别形成的导体部分EL13、在坯片GS112上形成的导体部分EL11、以及在坯片GS122上分别形成的导体部分EL12，被配置成从坯片的层叠方向上看时相互重叠。

然后，对坯体LS11在180～400℃实施0.5～24小时左右的加热处理，进行脱粘结剂后，再在850～1400℃进行0.5～8小时的烧成(步骤S211)，得到可变电阻素体111。通过此烧成，坯体LS11中的各坯片GS111、GS112、GS121、GS122、GS13成为可变电阻层，导体部分EL11成为第一内部电极121，导体部分EL12成为第二内部电极123，导体部分EL13成为内部导体125。

然后，在可变电阻素体111的外表面上形成连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)(步骤213)。在此，通过在可变电阻素体111的第一主面113上，以与对应的第一内部电极121连接的方式用网板印刷法印刷导电膏，然后将其干燥，来形成对应于连接导体141的导体部分。此外，通过在可变电阻素体111的第二主面115上，以与对应的包括在内部电极对131中的第二内部电极123连接的方式用网板印刷法印刷导电膏，然后将其干燥，来形成第一端子电极151。进一步，通过在可变电阻素体111的第二主面115上，以与对应的包括在内部导电体对132中内部导体125连接的方式用网板印刷法印刷导电膏，然后将其干燥，来形成第二端子电极152。

然后，对形成的导体部分(导电膏)在500～850℃进行烧结，得到形成了连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)的可变电阻素体111。关于形成连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)用的导电膏，与上述的形成第一和第二内部电极121、123以及内部导体125用的导电膏相同，可以使用在以Pt颗粒为主要成分的金属粉末中混合了玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂的导电膏。形成连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)用的导电膏中使用的玻璃粉至少含有B、Bi、Si、Sr、Ba、Pr、Zn等中的一种以上。

经过上述的过程得到层叠型片状可变电阻101。在烧成后，也可以使碱金属(例如Li、Na等)从可变电阻素体111的表面扩散。关于焊料凸块153可以采用现有的形成方法来形成。

关于片层压体的形成方法，可以使用本申请人已经申请的日本特愿2005-201963号的说明书中记载的组合基板的制造方法。此时，在可以在不用把片层压体(组合基板)分割成多块坯体LS11并进行烧成的情况下，赋予连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、52)用的导电膏。

如上所述，在第二实施方式中，多个第一和第二端子电极151、52配置在可变电阻素体111的第二主面115上。因此，可以在使该第二主面115在面对安装部件(例如电子部件或安装基板等)的状态下，对层叠型片状可变电阻101进行安装，实现对应于BGA封装的构成。此外，在第二实施方式中，连接导体141配置在第一主面113上，并且使在可变电阻素体111中并排位于层叠方向上的内部电极对131和内部导体对132中的、包括在内部电极对131内的第一内部电极121和包括在内部导体对132内的各内部导体125电连接。所以，在可变电阻素体111上存在，在对应于连接导体141的位置起到可变电阻B的功能的区域。因此，连接导体141起到用于识别层叠型片状可变电阻101的安装方向的标记的功能，可以适当而且容易地安装层叠型片状可变电阻101。

在第二实施方式中，从与第一和第二主面113、115垂直的方向上看，可变电阻素体111呈正方形。这种情况下，根据可变电阻素体111的外形形状难以识别层叠型片状可变电阻101的安装方向。因此，如具有标记功能的连接导体141配置在第一主面113上，则特别有效。

在第二实施方式中，由于连接导体141具有标记功能，所以无须在可变电阻素体111上重新设置用于识别层叠型片状可变电阻101的安装方向的标记。其结果，层叠型片状可变电阻101的制造成本不会增加。

在第二实施方式中，可变电阻素体111含有Pr和Ca，并且形成连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)用的导电膏含有Pt。通过在可变电阻素体111上涂敷形成连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)用的导电膏，并对其进行烧结，以形成连接导体141和端子电极150(第一和第二端子电极151、152)。由此，可以提高可变电阻素体111与连接导体141以及端子电极150(第一和第二端子电极151、152)的接合强度。

提高可变电阻素体111与连接导体141以及端子电极150(第一和第二端子电极151、152)的接合强度的效果，被认为是由于在烧结导电膏时产生以下现象。在向可变电阻素体111烧结导电膏时，包含在可变电阻素体111中的Pr和Ca向可变电阻素体111的表面附近移动，也就是向可变电阻素体111和导电膏的界面附近移动。然后，移动到可变电阻素体111和导电膏的界面附近Pr和Ca，与包含在导电膏中的Pt相互进行扩散。在Pr和Ca与Pt相互扩散时，在可变电阻素体111和连接导体141以及端子电极150(第一和第二端子电极151、152)的界面附近(包括界面)，会形成Pr和Pt的化合物和Ca和Pt的化合物。由这些化合物产生固定的效果，提高了可变电阻素体111和连接导体141以及端子电极150(第一和第二端子电极151、152)的接合强度。

含Pt的端子电极150(第一和第二端子电极151、152)主要在通过回流焊把层叠型片状可变电阻101安装在外部基板等上时是优选的，可以提高耐焊蚀性和焊接性。

(第二实施方式的变形例子)

下面，参照图22～图25对第二实施方式的变形例的层叠型片状可变电阻101的构成进行说明。图22是表示第二实施方式的变形例的层叠型片状可变电阻的立体图。图23是图22的XXIII-XXIII线的断面图。图24是图23的XXIV-XXIV线的断面图。图25是图24的XXV-XXV线的断面图。

如图22～图25所示，在变形例的层叠型片状可变电阻101中，各连接导体141配置在第一主面113上，并使在可变电阻素体111中并排配置在与层叠方向垂直的方向(也就是与可变电阻层大致平行的方向)上的内部电极对131和内部导体对132中、包括在内部电极对131中的第一内部电极121和包括在内部导体132对中的内部导体125电连接。连接导体141在与层叠方向大致垂直的方向上延伸。因此，如图26所示，各可变电阻B存在于并排配置在连接导体141的长边方向上的一对第一和第二端子电极151、152之间。

在第二实施方式中，例如，内部电极对和内部导体对的数量不限定于各自2个。也就是，如把内部电极对131和内部导体对132作为一组，可以分别是1个，也可以分别是3个以上。

只要由内部导体125将连接导体141和第二端子电极152电连接即可。因此，除了如第二实施方式和变形例那样的包括一个内部导体125的内部导体对132以外，也可以用一个内部导体125将连接导体141和第二端子电极152电连接。此外，也可以用3个以上的内部导体125将连接导体141和第二端子电极152电连接。

也可以用2以上的内部电极对131将连接导体141和第一端子电极151电连接。也就是，在第二实施方式和变形例的层叠型片状可变电阻101中，各可变电阻B是由一个第一内部电极121和第二内部电极123夹住可变电阻层的构成，但不限于此。各可变电阻B也可以是由多个第一内部电极121和多个第二内部电极123夹住可变电阻层的构成。

多个内部电极对131和多个内部导体对132也可以在可变电阻素体111内并排位于层叠方向上或与层叠方向大致垂直的方向上。也就是，第一端子电极151之间和第二端子电极152之间也可以在行方向或列方向上相邻。

从本发明的详细说明可以显而易见地看出，本发明可以作多种方式的变化。这些变化不能被认为超出了本发明的要意和范围，并且所有这些对于本领域的技术人员是显而易见的修改都被包括在本发明权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种可变电阻元件，其特征在于，包括：

可变电阻素体，具有相互面对的第一和第二主面；

多个内部电极对，具有以其至少一部分之间相互面对的方式配置在所述可变电阻素体内的第一和第二内部电极；

连接导体，配置在所述第一主面上，并将所述多个内部电极对中的规定的内部电极对的第一内部电极之间电连接；

多个端子电极，配置在所述第二主面上，设置成与所述多个内部电极对的各第二内部电极相对应，与该第二内部电极电连接。

2.如权利要求1所述的可变电阻元件，其特征在于，

从与所述第一和第二主面垂直的方向上看，所述可变电阻素体为正方形。

3.如权利要求1所述的可变电阻元件，其特征在于，

所述多个端子电极被排列成n行n列(n为2以上的偶数)的二维排列。

4.如权利要求1所述的可变电阻元件，其特征在于，

所述第一内部电极引出至所述第一主面，引出至该第一主面的部分与所述连接导体物理连接且电连接，

所述第二内部电极引出至所述第二主面，引出至该第二主面的部分与所述端子导体物理连接且电连接。

5.如权利要求1所述的可变电阻元件，其特征在于，

在所述可变电阻素体中层叠有，形成有所述第一内部电极的可变电阻层和形成有第二内部电极的可变电阻层，

所述第一和第二主面在与所述可变电阻层的层叠方向平行的方向上，而且在与所述第一和第二内部电极垂直的方向上延伸。

6.一种可变电阻元件，其特征在于，包括：

可变电阻素体，具有相互面对的第一和第二主面；

内部电极对，具有以至少其一部分之间相互面对的方式配置在所述可变电阻素体内的第一和第二内部电极；

内部导体，配置在所述可变电阻素体内；

连接导体，配置在所述第一主面上，电连接所述内部电极对中的第一内部电极和所述内部导体；

第一端子电极，配置在所述第二主面上，设置成与所述第二内部电极电连接；

第二端子电极，配置在所述第二主面上，设置成与所述内部导体电连接。

7.如权利要求6所述的可变电阻元件，其特征在于，

从与所述第一和第二主面垂直的方向上看，所述可变电阻素体为正方形。

8.如权利要求6所述的可变电阻元件，其特征在于，

所述第一和第二端子电极排列成n行n列(n为2以上的偶数)的二维排列，而且在行方向和列方向上交替排列。

9.如权利要求6所述的可变电阻元件，其特征在于，

所述第一内部电极和所述内部导体的一端均引出至所述第一主面，引出至该第一主面的部分与所述连接导体物理连接且电连接，

所述第二内部电极引出至所述第二主面，引出至该第二主面的部分与所述第一端子电极物理连接且电连接，

所述内部导体的另一端引出至所述第二主面，引出至该第二主面的部分与所述第二端子电极物理连接且电连接。

10.如权利要求6所述的可变电阻元件，其特征在于，

所述可变电阻素体为层叠了多层可变电阻层的层压体，该可变电阻层中分别形成有所述第一和第二内部电极以及所述内部导体，

所述第一主面和所述第二主面在沿所述可变电阻层的层叠方向的方向上，而且在与所述第一和第二内部电极以及所述内部导体交叉的方向上扩展。

11.一种可变电阻元件，其特征在于，包括：

可变电阻素体，具有相互面对的第一和第二主面；

一对内部电极对，具有以至少其一部分之间相互面对的方式配置在所述可变电阻素体内的第一和第二内部电极；

一对内部导体，配置在所述可变电阻素体内；

连接导体，配置在所述第一主面上，电连接所述内部电极对中的第一内部电极和所述内部导体；

第一端子电极，配置在所述第二主面上，设置成与所述第二内部电极电连接；

第二端子电极，配置在所述第二主面上，设置成与所述内部导体电连接，

所述第一和第二端子电极配置成2行2列的二维排列，而且在行方向和列方向上交互排列。

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