JP3336292B2 - チップ形バリスタの製造方法 - Google Patents
チップ形バリスタの製造方法Info
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- JP3336292B2 JP3336292B2 JP15016199A JP15016199A JP3336292B2 JP 3336292 B2 JP3336292 B2 JP 3336292B2 JP 15016199 A JP15016199 A JP 15016199A JP 15016199 A JP15016199 A JP 15016199A JP 3336292 B2 JP3336292 B2 JP 3336292B2
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- varistor
- resistance layer
- manufacturing
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装用のチッ
プ形バリスタにおいて、その表面に高抵抗層部を形成す
るための製造方法に関する。
プ形バリスタにおいて、その表面に高抵抗層部を形成す
るための製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気系統や電気機器を過電圧
から保護するために、サージアブソーバー及び避雷器等
の過電圧保護装置が用いられている。こうした過電圧保
護装置には、正常な電圧では絶縁性を、過電圧が加わっ
た場合には比較的低抵抗となる電圧非直線性抵抗体が用
いられている。
から保護するために、サージアブソーバー及び避雷器等
の過電圧保護装置が用いられている。こうした過電圧保
護装置には、正常な電圧では絶縁性を、過電圧が加わっ
た場合には比較的低抵抗となる電圧非直線性抵抗体が用
いられている。
【０００３】こうした非直線性抵抗体は一般にバリスタ
と呼ばれ、酸化亜鉛を主成分とし、Ｂｉ２Ｏ３，Ｓｂ２
Ｏ３，ＳｉＯ３等の添加物を加えたものからなるものが
主流となっている。こうした酸化亜鉛系のバリスタは、
小電流領域から大電流領域に至るまで鋭い立ち上がりを
持つため、すぐれた過電圧保護素子となる。
と呼ばれ、酸化亜鉛を主成分とし、Ｂｉ２Ｏ３，Ｓｂ２
Ｏ３，ＳｉＯ３等の添加物を加えたものからなるものが
主流となっている。こうした酸化亜鉛系のバリスタは、
小電流領域から大電流領域に至るまで鋭い立ち上がりを
持つため、すぐれた過電圧保護素子となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした酸化
亜鉛系のバリスタは、高湿状態において使用すると、バ
リスタ側面の抵抗値が減少し、短絡する恐れがある。こ
うした沿面放電を防止するために従来よりバリスタ側面
を絶縁化する種々の技術が提案されている。
亜鉛系のバリスタは、高湿状態において使用すると、バ
リスタ側面の抵抗値が減少し、短絡する恐れがある。こ
うした沿面放電を防止するために従来よりバリスタ側面
を絶縁化する種々の技術が提案されている。
【０００５】例えば、特開平１−２２２４０３号公報に
は加圧成形して得た成形体を焼成するに先立ち、該成形
体側面に酸化けい素、酸化ビスマス及び酸化アンチモン
からなる酸化物ペーストを塗布し、その後焼成する技
術、また、特開平２−５８８０７号公報には酸化亜鉛を
主成分とし、Ｚｎ２ＳｉＯ４，Ｚｎ７Ｓｂ２Ｏ１２から
なる側面高抵抗層を有する焼結体を４５０〜７００℃の
温度範囲で熱処理を実施した後、前記熱処理温度以下で
結晶化ガラスオーバーコート層を焼付処理した技術が開
示されている。
は加圧成形して得た成形体を焼成するに先立ち、該成形
体側面に酸化けい素、酸化ビスマス及び酸化アンチモン
からなる酸化物ペーストを塗布し、その後焼成する技
術、また、特開平２−５８８０７号公報には酸化亜鉛を
主成分とし、Ｚｎ２ＳｉＯ４，Ｚｎ７Ｓｂ２Ｏ１２から
なる側面高抵抗層を有する焼結体を４５０〜７００℃の
温度範囲で熱処理を実施した後、前記熱処理温度以下で
結晶化ガラスオーバーコート層を焼付処理した技術が開
示されている。
【０００６】しかし、こうした従来の技術ではいずれも
ペースト状のものを塗布、又は印刷して作製していた。
そうした場合、電極部以外の各面毎に精度良くペースト
を塗布又は印刷し、硬化，乾燥又は焼成を行う必要があ
り、工程数が増える他、硬化，乾燥又は焼成において
は、ペーストである高抵抗層部がお互いに接触すると癒
着や剥離が発生するため、お互いに接触しないよう分離
する必要がある等、非常に作業効率の悪いものであっ
た。
ペースト状のものを塗布、又は印刷して作製していた。
そうした場合、電極部以外の各面毎に精度良くペースト
を塗布又は印刷し、硬化，乾燥又は焼成を行う必要があ
り、工程数が増える他、硬化，乾燥又は焼成において
は、ペーストである高抵抗層部がお互いに接触すると癒
着や剥離が発生するため、お互いに接触しないよう分離
する必要がある等、非常に作業効率の悪いものであっ
た。
【０００７】本発明はこうした従来問題点を解消し、低
コストで生産性のよいバリスタの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
コストで生産性のよいバリスタの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を達成するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１記載のバリスタの製造方法では、高抵抗
層部を構成する工程において、バリスタ素子を四酸化二
アンチモン粉体中に埋め込む工程、又は、バリスタ素子
に四酸化二アンチモン粉体をスプレーにより全表面に吹
き付ける工程と、該バリスタ素子を１０００〜１１５０
℃にて焼成する工程と、該バリスタ素子の外部電極が形
成される面の高抵抗層部をブラスト又は研磨によって除
去する工程とを順次経ることを特徴とするものである。
めに、請求項１記載のバリスタの製造方法では、高抵抗
層部を構成する工程において、バリスタ素子を四酸化二
アンチモン粉体中に埋め込む工程、又は、バリスタ素子
に四酸化二アンチモン粉体をスプレーにより全表面に吹
き付ける工程と、該バリスタ素子を１０００〜１１５０
℃にて焼成する工程と、該バリスタ素子の外部電極が形
成される面の高抵抗層部をブラスト又は研磨によって除
去する工程とを順次経ることを特徴とするものである。
【０００９】本発明によるバリスタの製造方法によれ
ば、バリスタ素子を四酸化二アンチモン粉体中に埋め込
む、又は、バリスタ素子に四酸化二アンチモン粉体をス
プレーにより全表面に吹き付け、１０００〜１１５０℃
にて焼成し、外部電極が形成される面の高抵抗層部をブ
ラスト又は研磨によって除去するといった特別複雑な作
業を要せずに外部電極部が形成される面を除く他の面に
高抵抗層部を形成することが可能であり、前述した電極
部以外の各面毎に精度よくペーストを塗布又は印刷し、
硬化，乾燥又は焼成を行うため工程数が増える他、硬
化，乾燥又は焼成においては、ペーストである高抵抗層
部がお互いに接触すると癒着や剥離が発生するため、お
互いに接触しないよう分離する必要があるといった問題
点が解消され、非常に作業効率がよくなるため、その工
業的価値は大なるものである。
ば、バリスタ素子を四酸化二アンチモン粉体中に埋め込
む、又は、バリスタ素子に四酸化二アンチモン粉体をス
プレーにより全表面に吹き付け、１０００〜１１５０℃
にて焼成し、外部電極が形成される面の高抵抗層部をブ
ラスト又は研磨によって除去するといった特別複雑な作
業を要せずに外部電極部が形成される面を除く他の面に
高抵抗層部を形成することが可能であり、前述した電極
部以外の各面毎に精度よくペーストを塗布又は印刷し、
硬化，乾燥又は焼成を行うため工程数が増える他、硬
化，乾燥又は焼成においては、ペーストである高抵抗層
部がお互いに接触すると癒着や剥離が発生するため、お
互いに接触しないよう分離する必要があるといった問題
点が解消され、非常に作業効率がよくなるため、その工
業的価値は大なるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明におけるチップ形バリスタ
は次のように作製される。脱バインダの完了した酸化亜
鉛を主成分とするバリスタ素子の未焼成体，半焼成体，
焼成体を四酸化二アンチモン粉体中に埋め込んだ後焼成
し、焼成体チップ表面にＺｎ，Ｓｂを主成分とする高抵
抗層部を形成する。又は、脱バインダの完了した未焼成
体，半焼成体，焼成体の全表面に四酸化二アンチモン粉
体をスプレーにより吹き付けした後、吹き付け品を焼成
し、焼成体チップ表面にＺｎ，Ｓｂを主成分とする高抵
抗層部を形成する。このような方法により全表面に高抵
抗層部を形成後、外部電極が形成される面の高抵抗層部
をブラスト又は研磨により除去する。
は次のように作製される。脱バインダの完了した酸化亜
鉛を主成分とするバリスタ素子の未焼成体，半焼成体，
焼成体を四酸化二アンチモン粉体中に埋め込んだ後焼成
し、焼成体チップ表面にＺｎ，Ｓｂを主成分とする高抵
抗層部を形成する。又は、脱バインダの完了した未焼成
体，半焼成体，焼成体の全表面に四酸化二アンチモン粉
体をスプレーにより吹き付けした後、吹き付け品を焼成
し、焼成体チップ表面にＺｎ，Ｓｂを主成分とする高抵
抗層部を形成する。このような方法により全表面に高抵
抗層部を形成後、外部電極が形成される面の高抵抗層部
をブラスト又は研磨により除去する。
【００１１】Ｚｎ，Ｓｂを主成分とする高抵抗層部形成
に使用する酸化アンチモンは四酸化二アンチモン（Ｓｂ
２Ｏ４）を用いる。最も一般的な三酸化二アンチモン
（Ｓｂ ２Ｏ３）を使用した場合は、５００〜６００℃の
間で昇華による急激な重量減少を発生した後、四酸化二
アンチモンに変化する。このため高抵抗層部の形成に必
要な１０００℃以上に達する前の原料ロスが大きく実用
的ではない。これに対し四酸化二アンチモンを使用した
場合、四酸化二アンチモンの昇華温度は１１００℃以上
であるため、高抵抗層部の形成温度１０００℃以上でも
重量減少が少なく効率的に高抵抗層部を生成できる。た
だし、１１５０℃以上では四酸化二アンチモンの昇華に
よる重量減少が大きくなり実用的でない。このため、高
抵抗層部形成時の焼成温度は１０００〜１１５０℃とな
る。
に使用する酸化アンチモンは四酸化二アンチモン（Ｓｂ
２Ｏ４）を用いる。最も一般的な三酸化二アンチモン
（Ｓｂ ２Ｏ３）を使用した場合は、５００〜６００℃の
間で昇華による急激な重量減少を発生した後、四酸化二
アンチモンに変化する。このため高抵抗層部の形成に必
要な１０００℃以上に達する前の原料ロスが大きく実用
的ではない。これに対し四酸化二アンチモンを使用した
場合、四酸化二アンチモンの昇華温度は１１００℃以上
であるため、高抵抗層部の形成温度１０００℃以上でも
重量減少が少なく効率的に高抵抗層部を生成できる。た
だし、１１５０℃以上では四酸化二アンチモンの昇華に
よる重量減少が大きくなり実用的でない。このため、高
抵抗層部形成時の焼成温度は１０００〜１１５０℃とな
る。
【００１２】以下に、具体的な実施例を述べる。
【００１３】
【実施例】ＺｎＯを主成分とし、内部電極にＡｇ／Ｐｄ
を使用したチップ形積層セラミックバリスタ（５．７ｍ
ｍ×５．０ｍｍ）素子を使用して表面に高抵抗層部を以
下のように形成した。
を使用したチップ形積層セラミックバリスタ（５．７ｍ
ｍ×５．０ｍｍ）素子を使用して表面に高抵抗層部を以
下のように形成した。
【００１４】予め脱バインダされた脱脂体を７００℃で
二時間予備焼成を行いバリスタ素子に十分な強度を与え
た後、四酸化二アンチモン粉体中に埋め込み９６０〜１
１８０℃で０．５〜４時間焼成を行った。その時の高抵
抗層部の形成厚さ（μｍ）を表１に示す。
二時間予備焼成を行いバリスタ素子に十分な強度を与え
た後、四酸化二アンチモン粉体中に埋め込み９６０〜１
１８０℃で０．５〜４時間焼成を行った。その時の高抵
抗層部の形成厚さ（μｍ）を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】ここで、高抵抗層部の厚さが約６０μｍの
時抵抗値が約１０９（Ω・ｃｍ）オーダのとなり、十分
な抵抗値となる。ここで、焼成温度が１０００℃未満で
は高抵抗層部の形成が遅く、４時間の焼成でも約３０μ
ｍの厚さしか得ることができず、非常に効率が悪い。ま
た、１１５０℃を越えると四酸化二アンチモンの昇華が
激しくなり原料ロスが大きい他、高抵抗層部の形成速度
も変わらなくなるため実用的ではない。よって焼成温度
は１０００〜１１５０℃となる。
時抵抗値が約１０９（Ω・ｃｍ）オーダのとなり、十分
な抵抗値となる。ここで、焼成温度が１０００℃未満で
は高抵抗層部の形成が遅く、４時間の焼成でも約３０μ
ｍの厚さしか得ることができず、非常に効率が悪い。ま
た、１１５０℃を越えると四酸化二アンチモンの昇華が
激しくなり原料ロスが大きい他、高抵抗層部の形成速度
も変わらなくなるため実用的ではない。よって焼成温度
は１０００〜１１５０℃となる。
【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、高抵抗層部の厚さは適宜選択可能であり、
埋め込み後の焼成時間又はスプレーによる吹き付け時間
を適宜選択することにより容易に変化させることが可能
である。さらに、焼結体の組成，大きさ，さらには高抵
抗層部形成工程以外の製造工程における製造方法等は適
宜選択可能であり、どの場合においても本発明における
効果が得られることは言うまでもない。
のではなく、高抵抗層部の厚さは適宜選択可能であり、
埋め込み後の焼成時間又はスプレーによる吹き付け時間
を適宜選択することにより容易に変化させることが可能
である。さらに、焼結体の組成，大きさ，さらには高抵
抗層部形成工程以外の製造工程における製造方法等は適
宜選択可能であり、どの場合においても本発明における
効果が得られることは言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、特別
複雑な作業を要せずにバリスタ素子の外部電極部が形成
される面を除く他の面に高抵抗層部を形成することが可
能であり、低コストで生産性のよいバリスタの製造方法
を提供することができる。
複雑な作業を要せずにバリスタ素子の外部電極部が形成
される面を除く他の面に高抵抗層部を形成することが可
能であり、低コストで生産性のよいバリスタの製造方法
を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とするバリスタ素子の
外部電極部が形成される面を除く他の面が高抵抗層化さ
れたチップ形バリスタの製造方法において、 上記高抵抗層部を構成する工程において、バリスタ素子
を四酸化二アンチモン粉体中に埋め込む工程、又は、バ
リスタ素子に四酸化二アンチモン粉体をスプレーにより
全表面に吹き付ける工程と、該バリスタ素子を１０００
〜１１５０℃にて焼成する工程と、該バリスタ素子の外
部電極が形成される面の高抵抗層部をブラスト又は研磨
によって除去する工程とを順次経ることを特徴としたチ
ップ形バリスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15016199A JP3336292B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | チップ形バリスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15016199A JP3336292B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | チップ形バリスタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340404A JP2000340404A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3336292B2 true JP3336292B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=15490848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15016199A Expired - Lifetime JP3336292B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | チップ形バリスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336292B2 (ja) |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP15016199A patent/JP3336292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000340404A (ja) | 2000-12-08 |
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