JP3259137B2 - 積層型チップバリスタの製造方法 - Google Patents
積層型チップバリスタの製造方法Info
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Description
われを防ぎ、また、半田付け性を高めるためのメッキ被
膜を電解メッキで形成する積層型チップバリスタの製造
方法に関するものである。
は、バリスタ素子の両端面に塗布する銀(Ag)の導電
ペーストを焼付け処理することにより内部電極と電気的
に接続する焼付け電極層を形成してから、その焼付け電
極層の半田喰われを防ぐ耐熱性の良好なニッケル(N
i)のメッキ被膜を電解メッキし、更に、半田付け性の
良好な錫(Sn)または錫ー鉛(Pb)合金のメッキ被
膜を電解メッキし、端子電極を形成することが行なわれ
ている。
リスタ素子の表面にあると、電界が突起部分に集中し易
いところから、メッキ被膜が突起部分で形成され、更
に、突起部分が核となって周囲の素子表面まで広がって
しまう事態が生ずる。これに加えて、表面の凹凸は半田
リフロー時のハロゲン系活性化剤を含むフラックスが付
着し固化し易くさせることにより、漏洩電流が増大する
要因の一つともなっている。
i,B,Bi,Pb,Ca等の酸化物からなるガラスを
バリスタ素子の表面に塗布し、或いはSi,Fe,A
l,Ti,Sb等の酸化物を主成分とする混合物をバリ
スタ素子の表面に付着させて焼成することにより高抵抗
層を形成することが提案されている(特開平8−316
16号,特開平8−124720号,特開平8−153
607号)。
程は作業が煩雑であり、また、これらのガラス,表面酸
化物が必要部分以外にも付着することにより、半田付け
性の悪化等が生ずると共に、歩留の低下でコストアップ
を招く。
形成する電解メッキによるメッキ流れがなく、半田リフ
ロー後の漏洩電流を低減できしかも低コストで容易に製
造できて歩留も向上可能な積層型チップバリスタの製造
方法を提供することを目的とする。
積層型チップバリスタの製造方法においては、バリスタ
層と内部電極とを交互に積層すると共に、バリスタ層と
同材質の保護層を最外層に積層形成したバリスタ素子を
部品本体とし、内部電極と導通する焼付け電極層に加
え、第1並びに第2のメッキ被膜を電解メッキで形成
し、端子電極をバリスタ素子の両端部に設けるにあた
り、端子電極の少なくともメッキ被膜を形成する前に、
0.3〜0.2mm径のセラミックボールまたはガラス
ボールと、0.1〜1.0μm径のアルミナ化合物また
は炭化ケイ素化合物と、水等の溶液を研磨用材とし、そ
の研磨用材と共に、バリスタ素子を研磨容器に入れて3
0〜120分間バレル研磨し、バリスタ素子の表面を
0.01〜0.04μmの表面粗さに研磨した後、端子
電極のメッキ被膜を形成するようにされている。
スタの製造方法においては、バリスタ層と内部電極とを
交互に積層すると共に、バリスタ層と同材質の保護層を
最外層に積層形成したバリスタ素子を部品本体とし、内
部電極と導通する焼付け電極層に加えて、第1並びに第
2のメッキ被膜を電解メッキで形成し、端子電極をバリ
スタ素子の両端部に設けるにあたり、端子電極の少なく
ともメッキ被膜を形成する前に、15〜0.1μm程度
のアルミナ化合物粉または炭化ケイ素化合物粉と、水等
の溶液を研磨用材として入れた超音波洗浄器によりバリ
スタ素子を30〜120分間洗浄処理し、バリスタ素子
の表面を0.01〜0.04μmの表面粗さに研磨した
後、端子電極のメッキ被膜を形成するようにされてい
る。
ると、図示実施の形態は表面実装用の積層型チップバリ
スタを示すものであり、図1並びに図2は構造的に簡略
化させてバリスタ層,内部電極の層数を変えることによ
り基本的に共通する構造の積層型チップバリスタを示
す。図中、共通の構成部分は同じ符号で示し、1はバリ
スタ燒結体でなる部品本体、10は部品本体1を形成す
るバリスタ層、11はバリスタ層10と交互に積層形成
された内部電極、12,13はバリスタ層10と同材質
で形成された最外層の保護層、2,3は部品本体1の両
端面に形成された各端子電極を示す。
し、まず、酸化亜鉛(ZnO):98.17wt%を主
成分とし、酸化コバルト(CoO):1.2wt%,酸
化プラセオジウム(Pr6O11):0.5wt%,炭
酸カルシュウム(CaCo3):0.1wt%,酸化ケ
イ素(SiO):0.03wt%の割合になるよう夫々
を混合させてバリスタ層10の出発原料を得る。この粉
体には有機バインダ,有機溶剤,有機可塑剤を加え、ボ
ールミルで20時間程度混合,粉砕を行ってスラリーを
作製する。
りポリエチレンテレフタレート(PET)のベースフイ
ルム上に30μm厚み程度に成膜することによりグリー
ンシートとして製作する。このグリーンシートはベース
フイルムから剥離した後、所定の面積形状に裁断するこ
とにより部品複数個取りに相応するグリーンシートとし
て得る。
内部電極11を形成するパラジウムペースト(Pd)を
スクリーン印刷で所定のパターンに印刷する。それを乾
燥処理した後、グリーンシートとパラジウム印刷層とが
交互になるよう積層させて部品本体用のセラミックグリ
ーン積層体を製造する。また、パラジウムを印刷しない
複数枚のグリーンシートを積層させて保護層を有するセ
ラミックグリーン積層体を製造する。
体は、保護層用のセラミックグリーン積層体を外層側に
重ねて加熱,圧着した後に、部品単位のグリーンチップ
として切断する。このグリーンチップは、350℃,2
時間程度の加熱処理で脱バインダーを行い、更に、12
50℃,2時間程度の焼成処理で部品本体1となるバリ
スタ素子を得る。
磨容器に入れて研磨処理を施し、バリスタ素子の表面を
0.01〜0.04μmの表面粗さに研磨する。この研
磨処理は、バリスタ素子の表面に存在する凹凸を平滑に
するために施す。また、そのバリスタ素子の表面が0.
01〜0.04μmの表面粗さであれば、電解メッキに
伴う電界がバリスタ素子の不必要な表面部分に集中する
のを防げ、また、半田リフロー時のハロゲン系活性化剤
を含むフラックスがバリスタ素子の不必要な表面部分に
付着し固化するのも防げる。
セラミックボールまたはガラスボール等の研磨粒と、
0.1〜1.0μm径のアルミナ化合物または炭化ケイ
素化合物等の研磨粉と、水等の溶液を研磨用材とし、遠
心バレルポットを用いることにより行え、時間的には3
0〜120分間程度行えばよい。このバレル研磨に代え
て、研磨用材として15〜0.1μm程度のアルミナ化
合物粉または炭化ケイ素化合物粉等の研磨剤と、水等の
溶液を入れた超音波洗浄器も適用できる。
子電極2,3を両端部に形成する。この端子電極2,3
は、まず、銀を主体とする導電ペーストをバリスタ素子
の両端部に塗布し、それを800℃程度で焼付け処理す
ることにより互い違い交互別の内部電極11と電気的に
導通する焼付け電極層20,30を形成する。
メッキ被膜として半田喰われを防ぐ耐熱性の良好なニッ
ケルのメッキ被膜21,31を1.0μm厚み程度に電
解メッキで成膜する。更に、第2のメッキ被膜として半
田付け性の良好な錫(Sn)または錫ー鉛(Pb)のメ
ッキ被膜22,32を3.0μm厚み程度に電解メッキ
で成膜することにより端子電極2,3として形成でき、
また、各端子電極2,3を設けたチップバリスタとして
製造できる。
と、電解メッキに伴う電界が焼付け電極層20,30に
集中することにより均一な端子電極2,3を形成でき
る。また、バリスタ素子の表面が0.01〜0.04μ
mの表面粗さで平滑に形成されているため、半田リフロ
ー時のハロゲン系活性化剤を含むフラックスがバリスタ
素子の不必要な表面部分に付着し固化するのも防げる。
また、チップバリスタとして通常通り製造し、その途上
で研磨処理を施すだけであるから作業的にも煩雑になら
ず、その表面粗さも研磨時間を調整することにより確実
に制御でき、更には通常の研磨機等を用いて行えるから
低コストで歩留も向上できる。
件で、予め焼付け電極層を形成したバリスタ素子を研磨
用材と共に、遠心バレルポットに入れて研磨処理を施す
ことにより試料を製作した。この研磨処理後のバリスタ
素子と共に、研磨処理しないバリスタ素子の中心線表面
粗さを表面粗さ計で測定した。その表面粗さ計として
は、SLOAN社のDEKTAK8000(商品名)を
使用した。
a)をサンプル数10個の平均値で示すものであり、J
IS B 0601に基づいてカットオフ値(λc):
0.06mmで算出したものである。
は、第1のメッキ被膜として1Aの電流により120分
でニッケルのメッキ被膜を電解メッキで成膜し、更に、
第2のメッキ被膜として1.5Aの電流により120分
で錫のメッキ被膜を電解メッキで成膜した。得られたチ
ップバリスタの断面から各メッキ被膜の厚みを測定した
ところ、サンプル数10個の平均値で、ニッケルのメッ
キ被膜は1μmであり、錫のメッキ被膜は2.5μmで
あった。
田リフロー後の漏洩電流を調べたところ、表2で示す通
りであった。この表はサンプル数1000個の平均値を
示すもので、試料Noは表1のものに相当する。また、
表2中の「メッキ流れ」とは不必要な表面上にメッキさ
れたことを示し、「漏洩電流」とはハロゲン系フラック
スを含有する半田を用いてチップバリスタを回路基板に
リフロー炉で半田付け後、所定のDC電圧を2秒印加し
た時の電流値を示す。
μmと粗いため、電界が突起部分に集中し、その突起部
分がメッキされ、また、メッキ被膜が表面の凹凸により
保持されて焼付け電極以外の不必要なバリスタ素子の表
面にまで伸び、メッキ流れ不良が全てのサンプルにおい
て発生した。また、漏洩電流値は150μAと大きな値
を示した。
研磨粒、0.1〜1.0μm径の研磨粉を用いて時間3
0分,60分,120分間でバレル研磨したものである
が、研磨時間を長くしていく程、表面粗さは小さくなっ
ていくものの、120分間のものでは表面の中心線平均
粗さが0.06μmになり、サンプルの35%について
メッキ流れによる不良が発生し、漏洩電流値は80μA
であった。
粒、1.0〜15μm径の研磨粉を用いて時間120分
間でバレル研磨したものであるが、メッキ流れの不良率
並びに漏洩電流の低減効果が見られず、サンプルの70
%についてメッキ流れによる不良が発生し、漏洩電流は
100μAであった。
粒、0.1〜1.0μm径の研磨粉を用いて時間30分
間でバレル研磨したものであるが、表面の中心線平均粗
さが0.04μmになり、メッキ流れによる不良率は0
%で、漏洩電流値は30μAとなった。
研磨粒、0.1〜1.0μm径の研磨粉を用いて時間6
0分,120分間でバレル研磨したものであるが、研磨
時間120分のものは表面の中心線平均粗さが0.01
μmになり、メッキ流れによる不良率は0%であった。
また、漏洩電流値は1μAと、研磨無しのものの1/1
00以下になった。
粒、1.0〜15μm径の研磨粉を用いて時間120分
間でバレル研磨したものであるが、研磨粉の径か大きい
ことから、メッキ流れの不良率並びに漏洩電流の低減効
果が見られず、サンプルの44%についてメッキ流れに
よる不良が発生し、漏洩電流は90μAであった。
めには素子表面の中心線平均粗さは0.01〜0.04
μmであることが必要で、殊に、漏洩電流を1μA以下
にするためには素子表面の中心線平均粗さは0.01〜
0.02μmであることが好ましいことを確認できた。
また、0.3〜0.2mm径のセラミックボールまたは
ガラスボールと、0.1〜1.0μm径のアルミナ化合
物または炭化ケイ素化合物と、水とを研磨用材とし、バ
リスタ素子を30〜120分間でバレル研磨するとよい
ことも確認できた。
バリスタの製造方法に依れば、少なくとも端子電極のメ
ッキ被膜を形成する前に、バリスタ素子の表面を0.0
1〜0.04μmの表面粗さに表面処理した後、端子電
極のメッキ被膜を形成するため、電解メッキのメッキ流
れによる不良がなく、漏洩電流が低い信頼性の高いチッ
プバリスタとして低コストで容易に製造できて製品歩留
の向上を図れる。
チップバリスタを示す説明図である。
示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 バリスタ層と内部電極とを交互に積層す
ると共に、バリスタ層と同材質の保護層を最外層に積層
形成したバリスタ素子を部品本体とし、内部電極と導通
する焼付け電極層に加えて、第1並びに第2のメッキ被
膜を電解メッキで形成し、端子電極をバリスタ素子の両
端部に設ける積層型チップバリスタの製造方法におい
て、 端子電極の少なくともメッキ被膜を形成する前に、0.
3〜0.2mm径のセラミックボールまたはガラスボー
ルと、0.1〜1.0μm径のアルミナ化合物または炭
化ケイ素化合物と、水等の溶液を研磨用材として入れた
研磨容器によりバリスタ素子を30〜120分間バレル
研磨し、バリスタ素子の表面を0.01〜0.04μm
の表面粗さに研磨した後、端子電極のメッキ被膜を形成
するようにしたことを特徴とする積層型チップバリスタ
の製造方法。 - 【請求項2】 バリスタ層と内部電極とを交互に積層す
ると共に、バリスタ層と同材質の保護層を最外層に積層
形成したバリスタ素子を部品本体とし、内部電極と導通
する焼付け電極層に加えて、第1並びに第2のメッキ被
膜を電解メッキで形成し、端子電極をバリスタ素子の両
端部に設ける積層型チップバリスタの製造方法におい
て、 端子電極の少なくともメッキ被膜を形成する前に、15
〜0.1μm程度のアルミナ化合物粉または炭化ケイ素
化合物粉と、水等の溶液を研磨用材として入れた超音波
洗浄器によりバリスタ素子を30〜120分間洗浄処理
し、バリスタ素子の表面を0.01〜0.04μmの表
面粗さに研磨した後、端子電極のメッキ被膜を形成する
ようにしたことを特徴とする積層型チップバリスタの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18330898A JP3259137B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 積層型チップバリスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18330898A JP3259137B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 積層型チップバリスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000003805A JP2000003805A (ja) | 2000-01-07 |
JP3259137B2 true JP3259137B2 (ja) | 2002-02-25 |
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ID=16133423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18330898A Expired - Lifetime JP3259137B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 積層型チップバリスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3259137B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005327929A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Murata Mfg Co Ltd | 半導体セラミック電子部品の製造方法 |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP18330898A patent/JP3259137B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000003805A (ja) | 2000-01-07 |
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