JP2004006519A

JP2004006519A - Multi-terminal varistor

Info

Publication number: JP2004006519A
Application number: JP2002159951A
Authority: JP
Inventors: Koji Ishii; 石井　孝治; Yasuo Wakahata; 若畑　康男; Kazuo Yamaguchi; 山口　和生
Original assignee: Otowa Electric Co Ltd
Current assignee: Otowa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-terminal varistor that can be improved in discharge withstand characteristic. <P>SOLUTION: In this multi-terminal varistor in which a plurality of base electrode layers 3a and 3b are arranged side by side on the front and rear surfaces 2a and 2b of a sintered body 1 composed mainly of a zinc oxide and having a varistor characteristic and electrode members 4a and 4b are respectively joined to the electrode layers 3a and 3b, an interval t<SB>1</SB>with the base electrode layers 3a is made ≥1.1 times as large as a thickness t<SB>2</SB>of the sintered body 1. When the raw material of the electrode layers is silver, the thicknesses of the silver electrode layers are set to ≥10 μm and, when the raw material of the electrode layers 3a and 3b is aluminum or brass, the thicknesses of the aluminum or brass electrode layers are specified to 50-150 μm. In addition, width dimension t<SB>4</SB>of the front and rear surfaces 2a and 2b of the sintererd body 1 from the outer peripheral end edge of the body 1 to the outer peripheral end edges of the base electrode layers 3a and 3b is set to ≤0.3 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多端子バリスタに関し、例えば、避雷器、サージ吸収素子、電圧安定化素子などを組み込んだ電気機器に用いられ、雷サージ、開閉サージなどの異常電圧から電気機器を保護する多端子バリスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家電機器、産業機器の電気回路の半導体化が著しく進行し、その主要な構成要素である半導体電子部品のサージ対策が不可欠なものになっている。一般的に、非直線抵抗体からなるバリスタは、印加電圧によってその抵抗値が変化する特性、つまり、正常な電圧が印加された時には高抵抗値であって絶縁特性を示し、異常な高電圧が印加された時には低抵抗値を示す非直線性の電圧−電流特性を具備する。
【０００３】
このような特性を有するバリスタは、例えば避雷器、サージ吸収素子、電圧安定化素子などの半導体電子部品のサージ対策に広く利用されている。各種のバリスタの中でも、酸化亜鉛を主成分とする酸化亜鉛バリスタは優れた非直線性の電圧−電流特性とサージ吸収能力を有する。一方、半導体電子部品の駆動電圧は低下傾向にあり、低電圧回路用でサージ電圧の抑制効果の高いバリスタが要望されている。
【０００４】
酸化亜鉛バリスタは、主成分の酸化亜鉛に非直線性の電圧−電流特性を発現させる基本添加物である酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化コバルトと、さらに性能向上のために添加される各種の酸化物とを含む酸化亜鉛原料粉末を成形して焼成させた焼結体からなる。その焼結体には、例えば矩形板状の形状を有するものがある。
【０００５】
この焼結体の表裏面に、銀ペーストを焼き付け処理することにより下地電極層を形成し、その下地電極層の上に、銅や黄銅などの電気的良導体からなる金属製の電極部材を半田付けにより接合する。この焼結体、下地電極層および電極部材を含む主要部をエポキシ樹脂などでモールドすることにより、そのモールド部から電極部材の端部を導出した酸化亜鉛バリスタを製品化している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子機器の発達に伴う半導体電子部品の高性能化の必要性から、高性能な特性を有する酸化亜鉛バリスタが要望されている。この要望を満たすため、本発明は、放電耐量特性を向上させ得る多端子バリスタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、本発明は、酸化亜鉛を主成分とし、かつ、バリスタ特性を有する焼結体の表裏面の少なくとも一方に複数の下地電極層を並設し、各下地電極層上に電極部材をそれぞれ接合した多端子バリスタにおいて、前記下地電極層の間隔を、焼結体の厚みに対する比で１．１以上としたことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、焼結体の表裏面の少なくとも一方に並設された複数の下地電極層の間隔を、前記焼結体の厚みに対する比で１．１以上としたことにより、下地電極層間、およびその下地電極層上に接合された電極部材間の絶縁性が確保できるので、多端子バリスタの放電耐量特性の向上が図れる。ここで、下地電極層の間隔が焼結体の厚みに対する比で１．１よりも小さいと、下地電極層間および電極部材間の絶縁性を確保することが困難となる。
【０００９】
また、本発明は、酸化亜鉛を主成分とし、かつ、バリスタ特性を有する焼結体の表裏面に複数の下地電極層を形成し、各下地電極層上に電極部材をそれぞれ接合した多端子バリスタにおいて、前記下地電極層の素材が銀の場合、その銀電極層の厚みを１０μｍ以上としたことを特徴とし、下地電極層の素材がアルミ又は真鍮の場合、そのアルミ電極層又は真鍮電極層の厚みを５０〜１５０μｍの範囲に規定したことを特徴とする。
【００１０】
この発明では、前記下地電極層の厚みを前述した範囲に規定したことにより、多端子バリスタへの大電流注入時に焼結体全体に均等に電流が流れ易くなり、放電耐量特性の向上が図れる。ここで、銀電極層の厚みが１０μｍより小さい場合、また、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みが５０μｍより小さい場合には、それら電極層自体の抵抗分が大きくなるので、雷サージによる大電流注入時に焼結体全体に均等に電流が流れ難くなる。アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みが１５０μｍより大きいと、その電極層の剥がれが発生する。
【００１１】
さらに、本発明は、酸化亜鉛を主成分とし、かつ、バリスタ特性を有する焼結体の表裏面に複数の下地電極層を形成し、その下地電極層上に電極部材をそれぞれ接合した多端子バリスタにおいて、前記焼結体の外周端縁から下地電極層の外周端縁までの焼結体表裏面の幅寸法を０．３ｍｍ以下としたことを特徴とする。
【００１２】
この発明では、焼結体の外周端縁から下地電極層の外周端縁までの焼結体表裏面の幅寸法を０．３ｍｍ以下としたことにより、下地電極層上に接合される電極部材の面積を大きくすることができて焼結体全体に電流が流れ易くなるので、多端子バリスタの放電耐量特性の向上が図れる。ここで、前述した幅寸法が０．３ｍｍよりも小さいと、電極部材の面積が小さくなって、焼結体全体に電流が流れ難くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は本発明に係る多端子バリスタの実施形態として、酸化亜鉛を主成分とする酸化亜鉛バリスタを示す。この実施形態の酸化亜鉛バリスタは、以下の要領でもって製造される。
【００１４】
まず、主成分である酸化亜鉛（ＺｎＯ）原料と、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）、酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等からなる添加物の所定量を、ポリビニルアルコール水溶液などのバインダや分散剤などと共に湿式混合してスラリーを製作する。その後、湿式混合により得られたスラリーをスプレードライヤー等の噴霧乾燥装置に供給して造粒粉を製作する。
【００１５】
この造粒粉である酸化亜鉛原料粉末としては、前述した酸化亜鉛（ＺｎＯ）原料と、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）、酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等からなるＺｎＯ−Ｂｉ−Ｓｂ系以外に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）原料と、酸化プラセオジム（Ｐｒ_２Ｏ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）、酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等からなるＺｎＯ−Ｐｒ−Ｃｏ系も使用可能である。
【００１６】
この造粒粉を成形工程において所定の金型を用いて、例えば矩形平板状に成形圧力３００〜１０００ｋｇ／ｃｍ^２で成形し、その成形体を１０００〜１３００℃の空気中で焼成することにより焼結体１を得る。次に、図１（ａ）（ｂ）に示すように焼結体１の表裏面２ａ，２ｂに、銀ペーストをスクリーン印刷などの適宜の手段により塗布し、５００〜８００℃で焼き付け処理することにより下地電極層３ａ，３ｂを形成する。
【００１７】
この下地電極層３ａ，３ｂは、導電材料として銀以外にアルミや真鍮などを使用して溶射により形成することが可能であり、また、これら導電材料の蒸着、スパッタリングあるいはメッキなどにより形成することも可能である。
【００１８】
さらに、図２（ａ）（ｂ）および図３に示すように下地電極層３ａ，３ｂの上にＳｎ−Ｐｂ半田ペーストを塗布し、銅や黄銅などの電気的良導体からなる電極部材である金属製の電極板４ａ，４ｂを載置して約２００℃以上で半田付けすることにより、下地電極層３ａ，３ｂに電極板４ａ，４ｂを接合する。
【００１９】
この実施形態の酸化亜鉛バリスタは、焼結体１の裏面２ｂに一つの電極板４ｂを接合してその電極部５ｂから延びる一つの端子部６ｂを導出し、焼結体１の表面２ａに二つの電極板４ａを接合してそれぞれの電極部５ａから延びる二つの端子部６ａを導出した三端子構造を具備する。なお、焼結体１の表面２ａ側では、二つの下地電極層３ａ間で焼結体１が露呈した構造となっている。
【００２０】
電極板４ａ，４ｂの接合後、焼結体１および電極板４ａ，４ｂの電極部５ａ，５ｂをエポキシ樹脂などでモールドすることにより、そのモールド部から電極板４ａ，４ｂの端子部６ａ，６ｂを導出した製品が得られる。この酸化亜鉛バリスタは、モールド部から導出した端子部６ａ，６ｂを利用することにより、例えば配線基板などに実装される。
【００２１】
この実施形態の酸化亜鉛バリスタは、焼結体１の表面２ａ側に配設された二つの下地電極層３ａの間隔ｔ_１を、焼結体１の厚みｔ_２に対する比で１．１以上とする〔図１（ａ）（ｂ）参照〕。このように二つの下地電極層３ａの間隔ｔ_１を、焼結体１の厚みｔ_２に対する比で１．１以上としたことにより、下地電極層３ａ間、およびその下地電極層３ａ上に接合された電極部材４ａ間の絶縁性が確保できるので、多端子バリスタの放電耐量特性の向上が図れる。
【００２２】
ここで、下地電極層３ａの間隔ｔ_１を焼結体１の厚みｔ_２に対する比で１．１よりも小さいと、下地電極層３ａ間および電極部材４ａ間の絶縁性を確保することが困難となる。
【００２３】
また、下地電極層３ａ，３ｂの素材が銀の場合、その銀電極層の厚みｔ_３を１０μｍ以上とする（図３参照）。さらに、下地電極層３ａ，３ｂの素材がアルミ又は真鍮の場合、そのアルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３を５０〜１５０μｍの範囲に規定する。このように下地電極層３ａ，３ｂの厚みｔ_３を前述した範囲に規定したことにより、多端子バリスタへの大電流注入時に焼結体全体に均等に電流が流れ易くなり、放電耐量特性の向上が図れる。
【００２４】
ここで、銀電極層の厚みｔ_３が１０μｍより小さい場合、また、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３が５０μｍより小さい場合には、それら電極層自体の抵抗分が大きくなるので、大電流注入時に焼結体全体に均等に電流が流れ難くなる。逆に、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３が１５０μｍより大きいと、その電極層の剥がれが発生する。なお、銀電極層の厚みについて上限を規定していないのは、銀電極層が銀ペーストを焼き付けていることにより形成されているため、電極層の剥がれが発生しないことに起因する。
【００２５】
さらに、焼結体１の外周端縁から下地電極層３ａ，３ｂの外周端縁までの焼結体１の表裏面２ａ，２ｂの幅寸法ｔ_４を０．３ｍｍ以下とする〔図１（ａ）（ｂ）参照〕。このように焼結体１の外周端縁から下地電極層３ａ，３ｂの外周端縁までの焼結体１の表裏面２ａ，２ｂの幅寸法ｔ_４を０．３ｍｍ以下としたことにより、下地電極層３ａ，３ｂ上に接合される電極部材４ａ，４ｂの面積を大きくすることができて焼結体全体に電流が流れ易くなるので、多端子バリスタの放電耐量特性の向上が図れる。
【００２６】
ここで、前述した幅寸法ｔ_４が０．３ｍｍよりも小さいと、電極部材４ａ，４ｂの面積が小さくなって、焼結体全体に電流が流れ難くなる。なお、下地電極層３ａ，３ｂが焼結体１の端面にまで形成されると、その焼結体１の端面での絶縁性を確保することが困難となるので、下地電極層３ａ，３ｂの形成は、焼結体１の外周端縁までである。
【００２７】
【実施例】
本出願人は、縦２６ｍｍ、横３０ｍｍ、厚み１．８ｍｍの矩形板状の焼結体１を用いて、以下に述べる各種の測定試験を行なった。
【００２８】
まず、焼結体１の厚みｔ_２と焼結体１の表面２ａに形成された二つの下地電極層３ａの間隔ｔ_１との比と、放電耐量値との関係を測定した。その測定結果を表１と図４に示す。本出願人は、多端子バリスタの放電耐量特性以外の静特性や課電特性などの諸条件を考慮して、従来、焼結体１の厚みｔ_２に対する下地電極層３ａの間隔ｔ_１の比が１のものを使用していたことから、この測定では、焼結体１の厚みｔ_２に対する下地電極層３ａの間隔ｔ_１の比が１の時の耐量値を１としている。
【００２９】
【表１】

【００３０】
この測定結果から明らかなように焼結体１の厚みｔ_２に対する下地電極層３ａの間隔ｔ_１の比が１．１以上であれば、多端子バリスタの放電耐量特性が向上することを確認できた。
【００３１】
次に、下地電極層３ａ，３ｂの素材が銀の場合、その銀電極層の厚みｔ_３と放電耐量値との関係を測定した。その測定結果を表２と図５に示す。本出願人は、多端子バリスタの放電耐量特性以外の静特性や課電特性などの諸条件を考慮して、従来、銀電極層の厚みｔ_３を１０μｍとしたものを使用していたことから、この測定では、銀電極層の厚みｔ_３を１０μｍとした時の放電耐量値を１としている。
【００３２】
【表２】

【００３３】
この測定結果から明らかなように銀電極層の厚みｔ_３が１０μｍ以上であれば、多端子バリスタの放電耐量特性が向上することを確認できた。
【００３４】
また、下地電極層３ａ，３ｂの素材がアルミ又は真鍮の場合、そのアルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３と放電耐量値との関係を測定した。その測定結果を表３と図６に示す。本出願人は、多端子バリスタの放電耐量特性以外の静特性や課電特性などの諸条件を考慮して、従来、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３を５０μｍとしたものを使用していたことから、この測定では、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３を５０μｍとした時の放電耐量値を１としている。
【００３５】
【表３】

【００３６】
この測定結果から明らかなようにアルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３が５０μｍ以上であれば、多端子バリスタの放電耐量特性が向上することを確認できた。但し、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みｔ_３が１５０μｍよりも大きくなると、電極層の剥がれが発生することも確認した。
【００３７】
最後に、焼結体１の外周端縁から下地電極層３ａ，３ｂの外周端縁までの焼結体１の表裏面２ａ，２ｂの幅寸法ｔ_４と放電耐量値との関係を測定した。その測定結果を表４と図７に示す。本出願人は、多端子バリスタの放電耐量特性以外の静特性や課電特性などの諸条件を考慮して、従来、焼結体１の外周端縁から下地電極層３ａ，３ｂの外周端縁までの焼結体１の表裏面２ａ，２ｂの幅寸法ｔ_４が１．５ｍｍのものを使用していたことから、この測定では、焼結体１の外周端縁から下地電極層３ａ，３ｂの外周端縁までの焼結体１の表裏面２ａ，２ｂの幅寸法ｔ_４が１．５ｍｍの時の放電耐量値を１としている。
【００３８】
【表４】

【００３９】
この測定結果から明らかなように焼結体１の外周端縁から下地電極層３ａ，３ｂの外周端縁までの焼結体１の表裏面２ａ，２ｂの幅寸法ｔ_４が０．３ｍｍ以下であれば、多端子バリスタの放電耐量特性が向上することを確認できた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、焼結体の表裏面の少なくとも一方に並設された複数の下地電極層の間隔を、前記焼結体の厚みに対する比で１．１以上としたことにより、下地電極層間、およびその下地電極層上に接合された電極部材間の絶縁性が確保できる。
【００４１】
また、下地電極層の素材が銀の場合、その銀電極層の厚みを１０μｍ以上とし、下地電極層の素材がアルミ又は真鍮の場合、そのアルミ電極層又は真鍮電極層の厚みを５０〜１５０μｍの範囲に規定したことにより、多端子バリスタへの大電流注入時に焼結体全体に均等に電流が流れ易くなる。
【００４２】
さらに、焼結体の外周端縁から下地電極層の外周端縁までの焼結体表裏面の幅寸法を０．３ｍｍ以下としたことにより、下地電極層上に接合される電極部材の面積を大きくすることができて焼結体全体に電流が流れ易くなる。
【００４３】
以上のことから、多端子バリスタの放電耐量特性の向上が図れて高性能な特性を有する多端子バリスタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多端子バリスタの実施形態において、焼結体に下地電極層を形成したもので、（ａ）は焼結体の表面側を示す斜視図、（ｂ）は焼結体の裏面側を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態において、矩形平板状の電極板を取り付けたもので、（ａ）は焼結体の表面側を示す斜視図、（ｂ）は焼結体の裏面側を示す斜視図である。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施例において、焼結体の厚みに対する下地電極層間隔の比と放電耐量値との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施例において、銀電極層の厚みと放電耐量値との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の実施例において、アルミ電極層又は真鍮電極層の厚みと放電耐量値との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施例において、焼結体の外周端縁から下地電極層の外周端縁までの焼結体表裏面の幅寸法と放電耐量値との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１　焼結体
２ａ，２ｂ　焼結体の表裏面
３ａ，３ｂ　下地電極層
４ａ，４ｂ　電極部材
ｔ_１　下地電極層の間隔
ｔ_２　焼結体の厚み
ｔ_３　下地電極層の厚み
ｔ_４　焼結体表裏面の幅寸法[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-terminal varistor, and more particularly, to a multi-terminal varistor used for electric equipment incorporating a lightning arrester, a surge absorbing element, a voltage stabilizing element, and the like, and protecting the electric equipment from abnormal voltages such as lightning surge and switching surge.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor circuits of electric circuits of home electric appliances and industrial equipment have been remarkably advanced, and it has become indispensable to take measures against surges of semiconductor electronic components, which are main components thereof. In general, a varistor composed of a non-linear resistor has a characteristic that its resistance value changes according to an applied voltage, that is, when a normal voltage is applied, the varistor has a high resistance value and exhibits an insulating characteristic, and an abnormal high voltage is It has a non-linear voltage-current characteristic showing a low resistance value when applied.
[0003]
Varistors having such characteristics are widely used as surge countermeasures for semiconductor electronic components such as lightning arresters, surge absorbing elements, and voltage stabilizing elements. Among various varistors, zinc oxide varistors containing zinc oxide as a main component have excellent non-linear voltage-current characteristics and surge absorbing ability. On the other hand, the drive voltage of semiconductor electronic components tends to decrease, and there is a demand for a varistor for a low voltage circuit having a high surge voltage suppressing effect.
[0004]
Zinc oxide varistors are bismuth oxide, antimony oxide, and cobalt oxide, which are basic additives that exhibit nonlinear voltage-current characteristics to zinc oxide as the main component, and various oxides that are added to further improve performance. And a sintered body obtained by molding and firing a zinc oxide raw material powder containing Some of the sintered bodies have a rectangular plate shape, for example.
[0005]
A silver paste is baked on the front and back surfaces of the sintered body to form a base electrode layer, and a metal electrode member made of a good electrical conductor such as copper or brass is soldered on the base electrode layer. To join. A main part including the sintered body, the base electrode layer, and the electrode member is molded with an epoxy resin or the like, thereby producing a zinc oxide varistor in which an end of the electrode member is led out from the molded part.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art In recent years, zinc oxide varistors having high performance characteristics have been demanded due to the necessity of improving the performance of semiconductor electronic components with the development of electronic devices. In order to satisfy this demand, an object of the present invention is to provide a multi-terminal varistor capable of improving the discharge capability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention mainly comprises zinc oxide, and a plurality of base electrode layers arranged in parallel on at least one of the front and back surfaces of a sintered body having varistor characteristics. In a multi-terminal varistor in which an electrode member is bonded on a base electrode layer, a distance between the base electrode layers is set to 1.1 or more in a ratio to a thickness of the sintered body.
[0008]
In the present invention, the interval between the plurality of base electrode layers arranged in parallel on at least one of the front and back surfaces of the sintered body is set to 1.1 or more as a ratio to the thickness of the sintered body. Since the insulation between the electrode members joined on the base electrode layer can be ensured, the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor can be improved. Here, if the interval between the base electrode layers is smaller than 1.1 in a ratio to the thickness of the sintered body, it is difficult to ensure insulation between the base electrode layers and between the electrode members.
[0009]
Further, the present invention provides a multi-terminal varistor in which a plurality of base electrode layers are formed on the front and back surfaces of a sintered body containing zinc oxide as a main component and having varistor characteristics, and an electrode member is bonded on each base electrode layer. In the above, when the material of the base electrode layer is silver, the thickness of the silver electrode layer is 10 μm or more, and when the material of the base electrode layer is aluminum or brass, the thickness of the aluminum electrode layer or the brass electrode layer is The thickness is defined in the range of 50 to 150 μm.
[0010]
In the present invention, since the thickness of the base electrode layer is defined in the above-described range, a current can easily flow uniformly throughout the sintered body when a large current is injected into the multi-terminal varistor, and the discharge withstand characteristics can be improved. Here, when the thickness of the silver electrode layer is smaller than 10 μm, or when the thickness of the aluminum electrode layer or the brass electrode layer is smaller than 50 μm, the resistance of the electrode layers themselves increases, so that a large current due to a lightning surge is generated. It becomes difficult for current to flow uniformly throughout the sintered body during injection. If the thickness of the aluminum electrode layer or the brass electrode layer is larger than 150 μm, peeling of the electrode layer occurs.
[0011]
Further, the present invention provides a multi-terminal varistor in which a plurality of base electrode layers are formed on the front and back surfaces of a sintered body containing zinc oxide as a main component and having varistor characteristics, and an electrode member is respectively joined on the base electrode layers. Wherein the width dimension of the front and back surfaces of the sintered body from the outer peripheral edge of the sintered body to the outer peripheral edge of the base electrode layer is 0.3 mm or less.
[0012]
According to the present invention, the width of the front and back surfaces of the sintered body from the outer peripheral edge of the sintered body to the outer peripheral edge of the base electrode layer is set to 0.3 mm or less, so that the electrode member bonded on the base electrode layer can be formed. Since the area can be increased and the current easily flows through the entire sintered body, the discharge endurance characteristics of the multi-terminal varistor can be improved. Here, if the above-mentioned width dimension is smaller than 0.3 mm, the area of the electrode member becomes small, and it becomes difficult for current to flow through the entire sintered body.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIGS. 1 to 3 show a zinc oxide varistor mainly composed of zinc oxide as an embodiment of a multi-terminal varistor according to the present invention. The zinc oxide varistor of this embodiment is manufactured in the following manner.
[0014]
First, a zinc oxide (ZnO) material which is the main component, bismuth oxide _(Bi _{2 O} 3), cobalt oxide _(Co _{2 O} 3), antimony oxide _(Sb _{2 O} 3), aluminum oxide _(Al 2 _{O 3),} etc. Is wet-mixed with a binder or a dispersant such as an aqueous solution of polyvinyl alcohol to produce a slurry. Thereafter, the slurry obtained by wet mixing is supplied to a spray drying device such as a spray dryer to produce granulated powder.
[0015]
As the zinc oxide raw material powder as the granulated powder, the above-described zinc oxide (ZnO) raw material, bismuth oxide (Bi ₂ O ₃ ), cobalt oxide (Co ₂ O ₃ ), antimony oxide (Sb ₂ O ₃ ), besides ZnO-Bi-Sb system consisting of aluminum oxide _(Al 2 _{O 3)} or the like, and zinc oxide (ZnO) material, praseodymium oxide _(Pr _{2 O} 3), cobalt oxide _(Co _{2 O} 3), antimony oxide (Sb _{_{2 O 3), ZnO-Pr}} -Co system consisting of aluminum oxide _(Al 2 _{O 3)} or the like can be used.
[0016]
The granulated powder is formed into a rectangular plate at a forming pressure of 300 to 1000 kg / cm ² by using a predetermined mold in a forming step, and the formed body is fired in air at 1000 to 1300 ° C. Obtain the union 1. Next, as shown in FIGS. 1A and 1B, a silver paste is applied to the front and

back surfaces

2a and 2b of the sintered body 1 by an appropriate means such as screen printing and is baked at 500 to 800.degree. To form

base electrode layers

3a and 3b.
[0017]
The

base electrode layers

3a and 3b can be formed by thermal spraying using aluminum, brass, or the like other than silver as a conductive material, and can also be formed by vapor deposition, sputtering, plating, or the like of these conductive materials. It is possible.
[0018]
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B and FIG. 3, a Sn—Pb solder paste is applied on the base electrode layers 3a and 3b, and a metal which is an electrode member made of a good electrical conductor such as copper or brass. The

electrode plates

4a and 4b are joined to the base electrode layers 3a and 3b by placing and soldering the

electrode plates

4a and 4b made at about 200 ° C. or higher.
[0019]
In the zinc oxide varistor of this embodiment, one electrode plate 4b is joined to the back surface 2b of the sintered body 1 to derive one terminal portion 6b extending from the electrode portion 5b. It has a three-terminal structure in which two electrode plates 4a are joined and two terminal portions 6a extending from the respective electrode portions 5a are derived. The sintered body 1 has a structure in which the sintered body 1 is exposed between the two base electrode layers 3a on the surface 2a side.
[0020]
After joining the

electrode plates

4a and 4b, the sintered body 1 and the

electrode portions

5a and 5b of the

electrode plates

4a and 4b are molded with epoxy resin or the like, and the

terminal portions

6a and 6b of the

electrode plates

4a and 4b are formed from the molded portions. Is obtained. The zinc oxide varistor is mounted on, for example, a wiring board by using the

terminal portions

6a and 6b derived from the mold portion.
[0021]
In the zinc oxide varistor of this embodiment, the distance t ₁ between the two base electrode layers 3 a disposed on the surface 2 a side of the sintered body 1 is 1.1 or more in ratio to the thickness t ₂ of the sintered body 1. [See FIGS. 1A and 1B]. Joining this way the distance t ₁ of the two underlying electrode layer 3a, by which the ratio to the thickness t ₂ of the sintered body 1 1.1 or more, between the underlying electrode layer 3a, and on that underlying electrode layer 3a Since the insulation property between the electrode members 4a provided can be ensured, the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor can be improved.
[0022]
Here, when the interval t ₁ of the underlying electrode layer 3a is smaller than 1.1 in the ratio to the thickness t ₂ of the sintered body 1, it is difficult to ensure insulation between the underlying electrode layer 3a and between the electrode members 4a It becomes.
[0023]
The

base electrode layer

3a, 3b of the material when the silver, the thickness _{t 3} of the silver electrode layer and the above 10 [mu] m (see FIG. 3). Furthermore, the

base electrode layer

3a, 3b of the material when the aluminum or brass, to define the thickness _{t 3} of the aluminum electrode layer or brass electrode layers in the range of 50 to 150 [mu] m. Thus underlying electrode layer 3a, by defining the thickness t ₃ of 3b in the aforementioned range, evenly current easily flows across the sintered body when a large current injection into the multi-terminal varistor, improvement in discharge withstand current rating characteristic Can be achieved.
[0024]
Here, if the thickness t ₃ of the silver electrode layer is 10μm smaller, and when the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer is 50μm smaller, since the resistance of the electrodes layer itself is increased, a large At the time of current injection, it becomes difficult for current to flow uniformly throughout the sintered body. Conversely, a 150μm larger than the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer, peeling is produced in the electrode layer. Note that the upper limit of the thickness of the silver electrode layer is not specified because the silver electrode layer is formed by baking a silver paste, and thus the peeling of the electrode layer does not occur.
[0025]
Furthermore, the base electrode layer 3a from the outer peripheral edge of the sintered body 1, the front and back surfaces 2a of the sintered body 1 to the outer peripheral edge of 3b, and 0.3mm below the width _{t 4} in 2b [Fig. 1 (a ) (B)]. Thus underlying electrode layer 3a from the outer peripheral edge of the sintered body 1, the front and back surfaces 2a of the sintered body 1 to the outer peripheral edge of 3b, by a 2b width t ₄ of a 0.3mm or less, the base Since the area of the

electrode members

4a and 4b joined on the electrode layers 3a and 3b can be increased, and the current easily flows through the entire sintered body, the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor can be improved.
[0026]
Here, when the width t ₄ when the above-described smaller than 0.3 mm, the electrode member 4a, the area of 4b becomes smaller, the current hardly flows in the entire sintered body. If the

base electrode layers

3a, 3b are formed up to the end faces of the sintered body 1, it becomes difficult to secure insulation at the end faces of the sintered body 1, so that the

base electrode layers

3a, 3b are not formed. The formation is performed up to the outer peripheral edge of the sintered body 1.
[0027]
【Example】
The present applicant conducted various measurement tests described below using the rectangular plate-shaped sintered body 1 having a length of 26 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 1.8 mm.
[0028]
First, to measure the ratio between the distance t ₁ of the two underlying electrode layer 3a formed on the surface 2a of the thickness t ₂ and the sintered body 1 of the sintered body 1, the relationship between the discharge withstand current rating value. The measurement results are shown in Table 1 and FIG. The present applicant has conventionally considered the ratio of the interval t ₁ of the base electrode layer 3 a to the thickness t ₂ of the sintered body 1 in consideration of various conditions such as static characteristics and power application characteristics other than the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor. There since have used of 1, in this measurement, the ratio of the distance t ₁ of the base electrode layer 3a to the thickness t ₂ of the sintered body 1 is set to 1 tolerance value at 1.
[0029]
[Table 1]

[0030]
If the ratio of the distance t ₁ of the base electrode layer 3a As is apparent from the measurement results for the thickness t ₂ of the sintered body 1 is 1.1 or more, can confirm that the improved discharge capability characteristics of multi-terminal varistor Was.
[0031]
Next,

underlying electrode layer

3a, 3b of the material when the silver was measured the relation between the thickness t ₃ of the silver electrode layer and the discharge withstand current rating value. The measurement results are shown in Table 2 and FIG. The Applicant, taking into account various conditions such as the static characteristics and voltage application characteristics other than discharge capability characteristics of multi-terminal varistor, conventionally, the thickness t ₃ of the silver electrode layer because it has been used after a 10μm in this measurement, the discharge withstand current rating value when the thickness t ₃ of the silver electrode layer was 10μm is set to 1.
[0032]
[Table 2]

[0033]
If the measurement result from the apparent that the thickness t ₃ of the silver electrode layer is 10μm or more, discharge withstand current rating characteristic of the multi-terminal varistor it was confirmed that improved.
[0034]
The

base electrode layer

3a, 3b of the material when the aluminum or brass, to measure the relationship between the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer and the discharge withstand current rating value. The measurement results are shown in Table 3 and FIG. The Applicant, taking into account various conditions such as the static characteristics and voltage application characteristics other than discharge capability characteristics of multi-terminal varistor, conventionally, the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer using what was 50μm and since has, in this measurement, the discharge withstand current rating value when the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer was 50μm is set to 1.
[0035]
[Table 3]

[0036]
If the measurement result from the apparent that the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer is 50μm or more, discharge withstand current rating characteristic of the multi-terminal varistor it was confirmed that improved. However, if the thickness t ₃ of the aluminum electrode layer or brass electrode layer is larger than 150 [mu] m, peeling of the electrode layer was also confirmed to occur.
[0037]
Finally, to measure the relationship between the outer peripheral edge of the sintered body 1 underlying electrode layer 3a, a sintered body 1 on the front and back surfaces 2a to the outer peripheral edge of 3b, and 2b width t ₄ the discharge withstand current rating value. The measurement results are shown in Table 4 and FIG. The present applicant has conventionally considered various conditions such as static characteristics and power application characteristics other than the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor, and conventionally, from the outer peripheral edge of the sintered body 1 to the outer peripheral edges of the base electrode layers 3a and 3b. until the sintered body 1 of the front and back surfaces 2a, since the 2b width t ₄ of was using those 1.5 mm, in this measurement, the outer peripheral edge of the base electrode layer 3a of the

sintered body

1, 3b sintered body 1 on the front and back surfaces 2a to the outer peripheral edge, 2b width t ₄ the is a 1 discharge capability value at 1.5mm of.
[0038]
[Table 4]

[0039]
The outer peripheral edge of the base electrode layer 3a of the sintered body 1 as is apparent from the measurement result, the front and back surfaces 2a of the sintered body 1 to the outer peripheral edge of 3b, 2b width t ₄ of at 0.3mm or less If so, it was confirmed that the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor were improved.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, the interval between the plurality of base electrode layers arranged in parallel on at least one of the front and back surfaces of the sintered body is set to 1.1 or more in a ratio to the thickness of the sintered body, so that the base electrode layer , And the insulating property between the electrode members joined on the base electrode layer.
[0041]
When the material of the base electrode layer is silver, the thickness of the silver electrode layer is 10 μm or more, and when the material of the base electrode layer is aluminum or brass, the thickness of the aluminum electrode layer or the brass electrode layer is 50 to 150 μm. By defining the range, a current can easily flow uniformly throughout the sintered body when a large current is injected into the multi-terminal varistor.
[0042]
Further, by setting the width of the front and back surfaces of the sintered body from the outer peripheral edge of the sintered body to the outer peripheral edge of the base electrode layer to 0.3 mm or less, the area of the electrode member bonded on the base electrode layer can be reduced. The current can easily flow through the entire sintered body.
[0043]
As described above, it is possible to provide a multi-terminal varistor having high-performance characteristics by improving the discharge withstand characteristics of the multi-terminal varistor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a surface side of a sintered body in which a base electrode layer is formed on a sintered body in an embodiment of a multi-terminal varistor according to the present invention, and FIG. It is a perspective view which shows the back side of a body.
FIG. 2 is a perspective view showing a front side of a sintered body, and FIG. 2B is a perspective view showing a back side of the sintered body, in which an electrode plate having a rectangular flat plate shape is attached in the embodiment of the present invention. It is a perspective view.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a ratio of a base electrode layer interval to a thickness of a sintered body and a discharge withstand value in an example of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a thickness of a silver electrode layer and a discharge withstand value in an example of the present invention.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a thickness of an aluminum electrode layer or a brass electrode layer and a discharge withstand value in an example of the present invention.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the width dimension of the front and back surfaces of the sintered body from the outer peripheral edge of the sintered body to the outer peripheral edge of the base electrode layer and the discharge withstand value in the example of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 sintered

body

2a, 2b front and

back surfaces

3a, 3b of sintered body

base electrode layers

4a, 4b electrode member t ₁ interval between base electrode layers t ₂ thickness of sintered body t ₃ thickness of base electrode layer t ₄ sintered body Front and back width dimensions

Claims

In a multi-terminal varistor in which zinc oxide is a main component and a plurality of base electrode layers are arranged in parallel on at least one of the front and back surfaces of a sintered body having varistor characteristics, and an electrode member is bonded on each base electrode layer, 2. The multi-terminal varistor according to claim 1, wherein an interval between said base electrode layers is at least 1.1 in a ratio to a thickness of the sintered body.

In a multi-terminal varistor comprising zinc oxide as a main component, a plurality of silver electrode layers formed on the front and back surfaces of a sintered body having varistor characteristics, and an electrode member bonded to each silver electrode layer, the silver electrode layer A multi-terminal varistor, wherein the thickness of the varistor is 10 μm or more.

Multiple aluminum electrode layers or brass electrode layers are formed on the front and back surfaces of a sintered body containing zinc oxide as a main component and having varistor characteristics, and an electrode member is joined to each aluminum electrode layer or brass electrode layer. In the terminal varistor, the thickness of the aluminum electrode layer or the brass electrode layer is defined in a range of 50 to 150 μm.

A multi-terminal varistor comprising zinc oxide as a main component, a plurality of base electrode layers formed on the front and back surfaces of a sintered body having varistor characteristics, and electrode members joined to the base electrode layers, respectively. Wherein the width of the front and back surfaces of the sintered body from the outer peripheral edge of the base electrode layer to the outer peripheral edge of the base electrode layer is 0.3 mm or less.