JP3132313B2 - 積層バリスタ - Google Patents
積層バリスタInfo
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- JP3132313B2 JP3132313B2 JP06298383A JP29838394A JP3132313B2 JP 3132313 B2 JP3132313 B2 JP 3132313B2 JP 06298383 A JP06298383 A JP 06298383A JP 29838394 A JP29838394 A JP 29838394A JP 3132313 B2 JP3132313 B2 JP 3132313B2
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- Japan
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- varistor
- internal electrode
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- internal
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器のサー
ジ、ノイズ及び静電気吸収に用いられる積層バリスタに
関するものである。
ジ、ノイズ及び静電気吸収に用いられる積層バリスタに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器分野においても小型化、
集積化が進んでおり、これに伴いバリスタにおいても小
型化、面実装化が要求されてきている。この様な要求に
対して積層バリスタが提案されている。
集積化が進んでおり、これに伴いバリスタにおいても小
型化、面実装化が要求されてきている。この様な要求に
対して積層バリスタが提案されている。
【０００３】図２は従来の積層バリスタの構造を示すも
のである。図２において、１はバリスタ層、２は内部電
極である。３はバリスタ層１と内部電極２とを交互に積
層したものを保護するために、上、下両面に設けた保護
層であり、４は電気性能を引き出す外部電極である。
のである。図２において、１はバリスタ層、２は内部電
極である。３はバリスタ層１と内部電極２とを交互に積
層したものを保護するために、上、下両面に設けた保護
層であり、４は電気性能を引き出す外部電極である。
【０００４】このような積層構造により電極面積が大き
くなり、サージ吸収能力を大きくできるものである。
くなり、サージ吸収能力を大きくできるものである。
【０００５】また、焼結体内部にバリスタ層１より熱伝
導にすぐれる金属が内部電極２として構成されることに
より、サージ吸収の際に発生する熱を内部電極２が放熱
することによりサージ吸収能力を大きくできる効果を有
するものである。
導にすぐれる金属が内部電極２として構成されることに
より、サージ吸収の際に発生する熱を内部電極２が放熱
することによりサージ吸収能力を大きくできる効果を有
するものである。
【０００６】ここで用いられる内部電極２は、バリスタ
層１と一体で１０００℃以上で焼結されるため、バリス
タ層１と反応せずまた高温に耐える電極材料が選ばれ
る。一般的には、白金やパラジュウムなどの貴金属が用
いられることが多い。
層１と一体で１０００℃以上で焼結されるため、バリス
タ層１と反応せずまた高温に耐える電極材料が選ばれ
る。一般的には、白金やパラジュウムなどの貴金属が用
いられることが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、内部電極２の厚みはどの層も均一な厚みを
有しており、一層当たりの放熱量はどの層も等しくな
る。しかし、焼結体の内部と外部では放熱に差が生じ、
サージを吸収した際に発生する熱により、焼結体中央部
分は、保護層３に近い部分と比較すると放熱しにくいた
めサージにより破壊され易く、そのためサージ電流耐量
が低くなるという課題を有していた。本発明は、焼結体
中央部の放熱を大きくすることにより、サージ電流耐量
の高い積層バリスタを提供することを目的とするもので
ある。
の構成では、内部電極２の厚みはどの層も均一な厚みを
有しており、一層当たりの放熱量はどの層も等しくな
る。しかし、焼結体の内部と外部では放熱に差が生じ、
サージを吸収した際に発生する熱により、焼結体中央部
分は、保護層３に近い部分と比較すると放熱しにくいた
めサージにより破壊され易く、そのためサージ電流耐量
が低くなるという課題を有していた。本発明は、焼結体
中央部の放熱を大きくすることにより、サージ電流耐量
の高い積層バリスタを提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の積層バリスタは、バリスタ層と内部電極と
を交互に積層した焼結体と、この焼結体の前記内部電極
の露出した端面に設けた外部電極とを備え、前記焼結体
は、中央部の内部電極の厚みを他の内部電極の厚みより
厚くしたものである。
に、本発明の積層バリスタは、バリスタ層と内部電極と
を交互に積層した焼結体と、この焼結体の前記内部電極
の露出した端面に設けた外部電極とを備え、前記焼結体
は、中央部の内部電極の厚みを他の内部電極の厚みより
厚くしたものである。
【０００９】
【作用】この構成により、焼結体中央部の内部電極層
は、他の内部電極よりも一層当たりの放熱が大きくな
り、焼結体中央部のサージによる破壊を防ぐこととな
り、サージ電流耐量を大きくすることができる。また、
内部電極の厚みを厚くするのは中央部だけなので、コス
トも低くできる。
は、他の内部電極よりも一層当たりの放熱が大きくな
り、焼結体中央部のサージによる破壊を防ぐこととな
り、サージ電流耐量を大きくすることができる。また、
内部電極の厚みを厚くするのは中央部だけなので、コス
トも低くできる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について詳細に説明
する。
する。
【００１１】図１は本実施例の積層バリスタの構造を示
すものである。図１において１はバリスタ層、２は内部
電極、２ａは中央部の内部電極、３は保護層、４は外部
電極である。次に、本実施例の積層バリスタの一製造方
法について説明する。主成分の酸化亜鉛（ＺｎＯ）９
７．５モル％に対して、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）０．
５モル％、酸化コバルト（Ｃｏ2Ｏ3）０．５モル％、酸
化マンガン（ＭｎＯ2）０．５モル％、酸化アンチモン
（Ｓｂ2Ｏ3）１．０モル％の割合になるように秤量を行
った。この粉体に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤
を加え、ボールミルで２０時間混合粉砕を行いスラリを
形成した。このスラリをドクターブレード法によりポリ
エステル製ベースフィルムの上に３０μｍの厚さのグリ
ーンシートを形成した。次いでベースフィルムからグリ
ーンシートを剥離して所定の形状に切断した。切断した
グリーンシートを用い保護層３を積層し、その後バリス
タ層１と内部電極２，２ａとを交互に積層した。この
時、内部電極２，２ａの材料には白金ペーストを用い、
スクリーン印刷にて（表１）に示す厚みと層数になるよ
うに印刷、積層を行った。
すものである。図１において１はバリスタ層、２は内部
電極、２ａは中央部の内部電極、３は保護層、４は外部
電極である。次に、本実施例の積層バリスタの一製造方
法について説明する。主成分の酸化亜鉛（ＺｎＯ）９
７．５モル％に対して、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）０．
５モル％、酸化コバルト（Ｃｏ2Ｏ3）０．５モル％、酸
化マンガン（ＭｎＯ2）０．５モル％、酸化アンチモン
（Ｓｂ2Ｏ3）１．０モル％の割合になるように秤量を行
った。この粉体に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤
を加え、ボールミルで２０時間混合粉砕を行いスラリを
形成した。このスラリをドクターブレード法によりポリ
エステル製ベースフィルムの上に３０μｍの厚さのグリ
ーンシートを形成した。次いでベースフィルムからグリ
ーンシートを剥離して所定の形状に切断した。切断した
グリーンシートを用い保護層３を積層し、その後バリス
タ層１と内部電極２，２ａとを交互に積層した。この
時、内部電極２，２ａの材料には白金ペーストを用い、
スクリーン印刷にて（表１）に示す厚みと層数になるよ
うに印刷、積層を行った。
【００１２】
【表１】
【００１３】その上に保護層３を積層し、熱圧着した
後、所定の形状に切断してグリーンチップとした。ま
た、この時に、内部電極２ａがグリーンチップの中央部
にくるように積層した。このグリーンチップを１１００
℃で２時間焼成して焼結体とした。この焼結体の両端面
に外部電極材料として銀・パラジュウムペーストを塗布
して６００℃で焼き付けて外部電極４を形成した。
後、所定の形状に切断してグリーンチップとした。ま
た、この時に、内部電極２ａがグリーンチップの中央部
にくるように積層した。このグリーンチップを１１００
℃で２時間焼成して焼結体とした。この焼結体の両端面
に外部電極材料として銀・パラジュウムペーストを塗布
して６００℃で焼き付けて外部電極４を形成した。
【００１４】以上の手順により作成された試料につい
て、それぞれデラミネーションの発生及びサージ電流耐
量を確認した。デラミネーションは、焼成の際にバリス
タ層１の熱収縮と内部電極２，２ａの熱膨張の差により
バリスタ層１と内部電極２，２ａの間に欠陥が生ずるも
ので、それにより信頼性低下の原因となるものである。
デラミネーションの確認は、断面方向に研磨し、内部構
造を確認して３０個中の発生個数を確認し、その結果を
（表１）に示した。サージ電流耐量は、８／２０μｓの
波形で電流波高値をステップアップし、破壊した最大電
流値を示し、それぞれ３０個の平均値を（表１）に示し
た。
て、それぞれデラミネーションの発生及びサージ電流耐
量を確認した。デラミネーションは、焼成の際にバリス
タ層１の熱収縮と内部電極２，２ａの熱膨張の差により
バリスタ層１と内部電極２，２ａの間に欠陥が生ずるも
ので、それにより信頼性低下の原因となるものである。
デラミネーションの確認は、断面方向に研磨し、内部構
造を確認して３０個中の発生個数を確認し、その結果を
（表１）に示した。サージ電流耐量は、８／２０μｓの
波形で電流波高値をステップアップし、破壊した最大電
流値を示し、それぞれ３０個の平均値を（表１）に示し
た。
【００１５】（表１）の実施例１，２と従来例１から本
発明による焼結体中央部の内部電極２ａを他の内部電極
２の厚みより厚くすることによりサージ電流耐量が大き
く向上していることがわかる。また、同じサージ電流耐
量（実施例２と従来例２）では本実施例の積層バリスタ
は、内部電極２，２ａに用いる貴金属が少なく済むので
コストを低くすることができることがわかる。また、厚
みを厚くする中央部の内部電極２ａが１層の場合（実施
例３）にはあまりサージ電流耐量の向上は認められな
い。このことについてサージ電流耐量で破壊した従来例
１の試料の内部を観察したところ、積層バリスタ内部の
内部電極２のうち中央の２層で９３％が破壊しており、
このことから厚くする内部電極２ａの層数は２層以上が
有効であることがわかる。
発明による焼結体中央部の内部電極２ａを他の内部電極
２の厚みより厚くすることによりサージ電流耐量が大き
く向上していることがわかる。また、同じサージ電流耐
量（実施例２と従来例２）では本実施例の積層バリスタ
は、内部電極２，２ａに用いる貴金属が少なく済むので
コストを低くすることができることがわかる。また、厚
みを厚くする中央部の内部電極２ａが１層の場合（実施
例３）にはあまりサージ電流耐量の向上は認められな
い。このことについてサージ電流耐量で破壊した従来例
１の試料の内部を観察したところ、積層バリスタ内部の
内部電極２のうち中央の２層で９３％が破壊しており、
このことから厚くする内部電極２ａの層数は２層以上が
有効であることがわかる。
【００１６】一方、実施例５からわかるように中央部の
内部電極２ａの厚みを他の内部電極２の４倍としたとき
には、内部電極２ａの熱膨張とバリスタ層１の熱収縮に
よりデラミネーションが発生しやすくなる。したがっ
て、中央部の内部電極２ａと他の内部電極２の厚みの差
は３倍以内が望ましいことがわかる。
内部電極２ａの厚みを他の内部電極２の４倍としたとき
には、内部電極２ａの熱膨張とバリスタ層１の熱収縮に
よりデラミネーションが発生しやすくなる。したがっ
て、中央部の内部電極２ａと他の内部電極２の厚みの差
は３倍以内が望ましいことがわかる。
【００１７】以上により、本実施例によれば従来例に比
べサージ電流耐量を大きくでき、また、同じサージ電流
耐量であれば内部電極材料が少なく済むので、コストを
低くできる。
べサージ電流耐量を大きくでき、また、同じサージ電流
耐量であれば内部電極材料が少なく済むので、コストを
低くできる。
【００１８】なお、本発明に係る積層バリスタは前記実
施例に記載したものに限定されるものではなく、ＳｒＴ
ｉＯ3系などのバリスタにも適用できる。また、必ずし
も内部電極２，２ａの形成方法はスクリーン印刷に限る
ものではなく他の方法でもかまわない。
施例に記載したものに限定されるものではなく、ＳｒＴ
ｉＯ3系などのバリスタにも適用できる。また、必ずし
も内部電極２，２ａの形成方法はスクリーン印刷に限る
ものではなく他の方法でもかまわない。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、内部電極
のうち少なくとも中央部の２層以上の内部電極を他の内
部電極の厚みの３倍以内で厚くすることにより中央部の
サージによる破壊を防ぐことができ、サージ電流耐量の
大きい積層バリスタを低コストで提供することができ
る。
のうち少なくとも中央部の２層以上の内部電極を他の内
部電極の厚みの３倍以内で厚くすることにより中央部の
サージによる破壊を防ぐことができ、サージ電流耐量の
大きい積層バリスタを低コストで提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施例における積層バリスタの断面
図
図
【図２】従来の積層バリスタの断面図
１ バリスタ層 ２ 内部電極 ２ａ 内部電極 ４ 外部電極
Claims (3)
- 【請求項１】 バリスタ層と、内部電極とを交互に積層
した焼結体と、この焼結体の前記内部電極の露出した端
面に設けた外部電極とを備え、前記焼結体は、中央部の
内部電極の厚みを他の内部電極の厚みより厚くした積層
バリスタ。 - 【請求項２】 中央部の内部電極は、少なくとも２層以
上である請求項１記載の積層バリスタ。 - 【請求項３】 中央部の内部電極の厚みは、他の内部電
極の厚みの３倍以内である請求項１記載の積層バリス
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06298383A JP3132313B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 積層バリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06298383A JP3132313B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 積層バリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162303A JPH08162303A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3132313B2 true JP3132313B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=17858993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06298383A Expired - Fee Related JP3132313B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 積層バリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132313B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562238B2 (en) | 2008-12-03 | 2013-10-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Pipe handle holding mechanism |
-
1994
- 1994-12-01 JP JP06298383A patent/JP3132313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562238B2 (en) | 2008-12-03 | 2013-10-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Pipe handle holding mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08162303A (ja) | 1996-06-21 |
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