JP3449599B2 - 積層チップ型バリスタ - Google Patents
積層チップ型バリスタInfo
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- JP3449599B2 JP3449599B2 JP08323899A JP8323899A JP3449599B2 JP 3449599 B2 JP3449599 B2 JP 3449599B2 JP 08323899 A JP08323899 A JP 08323899A JP 8323899 A JP8323899 A JP 8323899A JP 3449599 B2 JP3449599 B2 JP 3449599B2
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- internal electrode
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/105—Varistor cores
- H01C7/108—Metal oxide
- H01C7/112—ZnO type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器など
回路電圧の安定化やサージ及びノイズ吸収などに利用さ
れる電圧非直線性抵抗器に係り、特にバリスタ機能を従
来のものと変えることなく、基板に半田付けした後の漏
洩電流を低くしたものに関する。
回路電圧の安定化やサージ及びノイズ吸収などに利用さ
れる電圧非直線性抵抗器に係り、特にバリスタ機能を従
来のものと変えることなく、基板に半田付けした後の漏
洩電流を低くしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化亜鉛バリスタは、これまで優れた非
直線特性やエネルギー特性から家庭電化製品等に広く用
いられてきた。最近ではそれ以外に、ノイズ・静電気対
策部品として表面実装タイプの積層チップバリスタとし
ても注目されだし、多く使用されるようになった。また
半田付け性を改善するため、端子電極をメッキすること
が行われている。
直線特性やエネルギー特性から家庭電化製品等に広く用
いられてきた。最近ではそれ以外に、ノイズ・静電気対
策部品として表面実装タイプの積層チップバリスタとし
ても注目されだし、多く使用されるようになった。また
半田付け性を改善するため、端子電極をメッキすること
が行われている。
【０００３】しかし現状のものは部品単独では回路電圧
印加時の漏洩電流が問題ないが、基板への半田付け後に
は回路電圧印加時の漏洩電流が大きくなり、例えば電池
で駆動する装置では動作時間が短くなるという欠点があ
った。
印加時の漏洩電流が問題ないが、基板への半田付け後に
は回路電圧印加時の漏洩電流が大きくなり、例えば電池
で駆動する装置では動作時間が短くなるという欠点があ
った。
【０００４】これは半田付けした際に抵抗の低い部分が
積層チップバリスタの表面に生じるためであり、それを
改善するために、その素地正面にガラスコーティングを
施したり、又、エポキシ樹脂をコーティングする方法
（特開平５−１２９１０４号公報）が知られている。
積層チップバリスタの表面に生じるためであり、それを
改善するために、その素地正面にガラスコーティングを
施したり、又、エポキシ樹脂をコーティングする方法
（特開平５−１２９１０４号公報）が知られている。
【０００５】またバリスタ組成物に添加されている、例
えばアルミニウムの添加量を少なくすることにより、半
田付け後の漏洩電流が少なくなることも知られている
が、これはバリスタ特性である非直線指数（α）が小さ
くサージ及びノイズ吸収保護素子として一般的には容易
に使用できなかった。
えばアルミニウムの添加量を少なくすることにより、半
田付け後の漏洩電流が少なくなることも知られている
が、これはバリスタ特性である非直線指数（α）が小さ
くサージ及びノイズ吸収保護素子として一般的には容易
に使用できなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように半田付け後
の漏洩電流を少なくするために素地表面にガラスコーテ
ィングを施したり、またエポキシ樹脂をコーティングす
る方法では、作業が繁雑であり、しかも必要部分以外に
もコーティングされることによる歩留の低下や半田付け
不良等が生じ、信頼性低下とコスト高をもたらすという
問題があった。
の漏洩電流を少なくするために素地表面にガラスコーテ
ィングを施したり、またエポキシ樹脂をコーティングす
る方法では、作業が繁雑であり、しかも必要部分以外に
もコーティングされることによる歩留の低下や半田付け
不良等が生じ、信頼性低下とコスト高をもたらすという
問題があった。
【０００７】また、酸化アルミニウムの添加量による漏
洩電流を少なくする場合には、酸化アルミニウムの添加
量を多くすることにより非直線指数（α）を充分な大き
さにすることが出来るが、逆に漏洩電流が大きくなると
いう問題があった。
洩電流を少なくする場合には、酸化アルミニウムの添加
量を多くすることにより非直線指数（α）を充分な大き
さにすることが出来るが、逆に漏洩電流が大きくなると
いう問題があった。
【０００８】従って本発明の目的は、前記問題を改善し
た積層チップ型バリスタを提供することである。
た積層チップ型バリスタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は下記の構成の積層チップ型バリスタを提供
するものである。
め、本発明は下記の構成の積層チップ型バリスタを提供
するものである。
【００１０】（１）バリスタ機能層と内部電極と端子電
極を有する積層チップ型バリスタにおいて、バリスタ機
能層の組成を、酸化亜鉛を主成分とし酸化コバルトおよ
び希土類を添加した組成であり、積層チップバリスタ表
面の保護層を内部電極間隔より厚く構成し、内部電極層
組成導電金属成分に対して、アルミニウムがＡｌ2 Ｏ3
の形で０．０００１〜５．０重量％、鉄がＦｅ2 Ｏ3 の
形で０．０００１〜５．０重量％又は／及びジルコニア
がＺｒＯ2 の形で０．００１〜６．０重量％含有し、そ
れらの少なくとも一種類以上含むことを特徴とする積層
チップ型バリスタ。
極を有する積層チップ型バリスタにおいて、バリスタ機
能層の組成を、酸化亜鉛を主成分とし酸化コバルトおよ
び希土類を添加した組成であり、積層チップバリスタ表
面の保護層を内部電極間隔より厚く構成し、内部電極層
組成導電金属成分に対して、アルミニウムがＡｌ2 Ｏ3
の形で０．０００１〜５．０重量％、鉄がＦｅ2 Ｏ3 の
形で０．０００１〜５．０重量％又は／及びジルコニア
がＺｒＯ2 の形で０．００１〜６．０重量％含有し、そ
れらの少なくとも一種類以上含むことを特徴とする積層
チップ型バリスタ。
【００１１】（２）バリスタ機能層と内部電極と端子電
極を有する積層チップ型バリスタにおいて、バリスタ機
能層の組成を、酸化亜鉛を主成分とし酸化コバルトおよ
び希土類を添加した組成であり、積層チップバリスタ表
面の保護層を内部電極間隔より厚く構成し、内部電極層
組成導電金属成分に対して、アルミニウムがＡｌ2 Ｏ3
の形で０．０００１〜０．５重量％、鉄がＦｅ2 Ｏ3 の
形で０．０００１〜０．５重量％又は／及びジルコニア
がＺｒＯ2 の形で０．００１〜０．５重量％含有し、そ
れらの少なくとも一種類以上含むことを特徴とする積層
チップ型バリスタ。
極を有する積層チップ型バリスタにおいて、バリスタ機
能層の組成を、酸化亜鉛を主成分とし酸化コバルトおよ
び希土類を添加した組成であり、積層チップバリスタ表
面の保護層を内部電極間隔より厚く構成し、内部電極層
組成導電金属成分に対して、アルミニウムがＡｌ2 Ｏ3
の形で０．０００１〜０．５重量％、鉄がＦｅ2 Ｏ3 の
形で０．０００１〜０．５重量％又は／及びジルコニア
がＺｒＯ2 の形で０．００１〜０．５重量％含有し、そ
れらの少なくとも一種類以上含むことを特徴とする積層
チップ型バリスタ。
【００１２】これにより下記の効果を有する積層チップ
型バリスタを提供できる。 （１）バリスタ機能を低下することなく、半田付け後の
漏洩電流を７．５μＡ以下の小さな値のものが得られ
る。
型バリスタを提供できる。 （１）バリスタ機能を低下することなく、半田付け後の
漏洩電流を７．５μＡ以下の小さな値のものが得られ
る。
【００１３】（２）バリスタ機能を低下することなく、
半田付け後の漏洩電流をさらに小さな７μＡ以下のもの
とすることができる。
半田付け後の漏洩電流をさらに小さな７μＡ以下のもの
とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１に基
づき説明する。図１において、１ａはバリスタ層、２
ａ、２ｂは内部電極、３ａ、３ｂは端子電極、４ａ、４
ｂは保護層である。
づき説明する。図１において、１ａはバリスタ層、２
ａ、２ｂは内部電極、３ａ、３ｂは端子電極、４ａ、４
ｂは保護層である。
【００１５】まずバリスタ層を構成するために表１に示
す組成のＺｎＯ−Ｃ0 Ｏ−Ｐｒ2 Ｏ 3-67−Ａｌ2 Ｏ3 の
粉末に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤を加え、ボ
ールミルで２０時間混合・粉砕を行ってバリスタ機能ス
ラリーを作成した。
す組成のＺｎＯ−Ｃ0 Ｏ−Ｐｒ2 Ｏ 3-67−Ａｌ2 Ｏ3 の
粉末に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤を加え、ボ
ールミルで２０時間混合・粉砕を行ってバリスタ機能ス
ラリーを作成した。
【００１６】
【表１】
【００１７】このスラリーをドクターブレード法によっ
てＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のベースフ
ィルム上に３０μｍの厚さの、図１に示す保護層４ｂと
なる、バリスタ機能グリーンシートを作成し、前記塗布
したバリスタ機能グリーンシート上に、表１に記載した
添加物Ａｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 を有しパラジ
ウムを導電金属主成分とした導電ペーストをスクリーン
印刷法で所望の形状になるように印刷・乾燥して、図１
に示す内部電極２ａを形成する。
てＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のベースフ
ィルム上に３０μｍの厚さの、図１に示す保護層４ｂと
なる、バリスタ機能グリーンシートを作成し、前記塗布
したバリスタ機能グリーンシート上に、表１に記載した
添加物Ａｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 を有しパラジ
ウムを導電金属主成分とした導電ペーストをスクリーン
印刷法で所望の形状になるように印刷・乾燥して、図１
に示す内部電極２ａを形成する。
【００１８】次に図１に示すバリスタ層１ａとなる、前
記バリスタ機能スラリーを前記塗布と同様に塗布して、
図１に示すバリスタ機能用グリーンシートを形成した。
それから次に、図１に示す内部電極２ｂを前記と同様に
形成する。
記バリスタ機能スラリーを前記塗布と同様に塗布して、
図１に示すバリスタ機能用グリーンシートを形成した。
それから次に、図１に示す内部電極２ｂを前記と同様に
形成する。
【００１９】この内部電極２ｂの最外層である、保護層
４ａとなるバリスタ機能グリーンシートは、同じ組成の
グリーンシートを複数枚重ねて形成し、内部電極２ａ、
２ｂ間の間隔よりも、内部電極２ｂと最外層表面との間
隔を大きくする。勿論前記内部電極２ａとその最外層で
ある保護層４ｂの表面との間隙も同様にして内部電極２
ａ、２ｂ間の間隔よりも大きくする。
４ａとなるバリスタ機能グリーンシートは、同じ組成の
グリーンシートを複数枚重ねて形成し、内部電極２ａ、
２ｂ間の間隔よりも、内部電極２ｂと最外層表面との間
隔を大きくする。勿論前記内部電極２ａとその最外層で
ある保護層４ｂの表面との間隙も同様にして内部電極２
ａ、２ｂ間の間隔よりも大きくする。
【００２０】なお内部電極２ａ、２ｂを構成する導電ペ
ーストの導電金属主成分はパラジウムの他白金等が好ま
しい。
ーストの導電金属主成分はパラジウムの他白金等が好ま
しい。
【００２１】また内部電極２ａ、２ｂは、表１に示す試
料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２３における重量％の、Ａｌ
2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 が添加物として存在する
ものが使用された。
料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２３における重量％の、Ａｌ
2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 が添加物として存在する
ものが使用された。
【００２２】そしてこれら保護層４ｂとなるバリスタ機
能グリーンシート内部電極２ａ、バリスタ層１ａとなる
バリスタ機能用グリーンシート、内部電極２ｂ、保護層
４ａとなるバリスタ機能グリーンシートを加熱、圧着し
た後、所定のチップ形状になるように切断してグリーン
チップとした。
能グリーンシート内部電極２ａ、バリスタ層１ａとなる
バリスタ機能用グリーンシート、内部電極２ｂ、保護層
４ａとなるバリスタ機能グリーンシートを加熱、圧着し
た後、所定のチップ形状になるように切断してグリーン
チップとした。
【００２３】このグリーンチップを３５０℃で２時間の
条件で脱バインダーを行った後に、１１００℃〜１２５
０℃の温度範囲で２時間空気中において焼成してバリス
タ素体となる焼成体を得た。
条件で脱バインダーを行った後に、１１００℃〜１２５
０℃の温度範囲で２時間空気中において焼成してバリス
タ素体となる焼成体を得た。
【００２４】次にこのバリスタ素体の両端部にＡｇを主
成分とした電極ペーストを塗布し、８００℃で焼き付け
して、図１に示す端子電極３ａ、３ｂを形成し、積層チ
ップバリスタを作製した。
成分とした電極ペーストを塗布し、８００℃で焼き付け
して、図１に示す端子電極３ａ、３ｂを形成し、積層チ
ップバリスタを作製した。
【００２５】ただし内部電極層は２層とし、重なり面積
ＳはＳ＝０．８３ｍｍ2 とした。バリスタ層つまり内部
電極２ａ、２ｂ間のバリスタ層の厚さは６０μｍ、積層
チップバリスタの形状は長さＬ＝１．６ｍｍ、幅Ｗ＝
０．８ｍｍ、高さＨ＝０．８ｍｍである。図１はこの積
層チップバリスタの断面図を示す。
ＳはＳ＝０．８３ｍｍ2 とした。バリスタ層つまり内部
電極２ａ、２ｂ間のバリスタ層の厚さは６０μｍ、積層
チップバリスタの形状は長さＬ＝１．６ｍｍ、幅Ｗ＝
０．８ｍｍ、高さＨ＝０．８ｍｍである。図１はこの積
層チップバリスタの断面図を示す。
【００２６】この積層チップバリスタの内部電極２ａ、
２ｂは、前記の如く、表１に示す試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
２３に記載された重量％のＡｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｚ
ｒＯ 2 が添加物として存在するパラジウムを導電金属主
成分とする電極が使用されている。
２ｂは、前記の如く、表１に示す試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
２３に記載された重量％のＡｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｚ
ｒＯ 2 が添加物として存在するパラジウムを導電金属主
成分とする電極が使用されている。
【００２７】上述した積層チップバリスタの詳細特性に
ついて説明する。電気的特性としてバリスタ電圧（Ｖ１
ｍＡ）つまりバリスタに流れる電流が１ｍＡのときのバ
リスタ両端にかかる電圧、バリスタに流れる電流が１ｍ
Ａから１０ｍＡまで変化したときのバリスタ両端にかか
る電圧と電流の関係を示す、非直線指数αを（１）式に
より求めた。ここでＶ１０ｍＡは、バリスタに流れる電
流が前記１０ｍＡのときのバリスタ両端にかかる電圧で
ある。
ついて説明する。電気的特性としてバリスタ電圧（Ｖ１
ｍＡ）つまりバリスタに流れる電流が１ｍＡのときのバ
リスタ両端にかかる電圧、バリスタに流れる電流が１ｍ
Ａから１０ｍＡまで変化したときのバリスタ両端にかか
る電圧と電流の関係を示す、非直線指数αを（１）式に
より求めた。ここでＶ１０ｍＡは、バリスタに流れる電
流が前記１０ｍＡのときのバリスタ両端にかかる電圧で
ある。
【００２８】
【数１】
【００２９】非直線指数αは大きい程バリスタ自体の抵
抗減少が急激に起こり、その結果サージ電圧やノイズを
充分に取り除くことができる。但し、保護素子として使
用する場合は、一般的に非直線指数αが１０以上の値を
必要とされている。
抗減少が急激に起こり、その結果サージ電圧やノイズを
充分に取り除くことができる。但し、保護素子として使
用する場合は、一般的に非直線指数αが１０以上の値を
必要とされている。
【００３０】次に市販のガラスエポキシ基板の上に１ｍ
ｍ角の銅製ランドを１ｍｍ間隔で配置し、そのランドの
上にあらかじめ半田ペーストを印刷して、その上に前記
表１に示す試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２３の重量％のＡｌ2
Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2が添加物として存在するパ
ラジウムを導電金属主成分とする内部電極を使用した積
層チップバリスタをのせ、リフロー炉で半田付けし、充
分に洗浄してフラックスを除去した後、室温で１時間放
置後、漏洩電流Ｉｄ及び表面抵抗Ｒを測定した。これら
の測定には、前記バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）である２７
Ｖを使用した。
ｍ角の銅製ランドを１ｍｍ間隔で配置し、そのランドの
上にあらかじめ半田ペーストを印刷して、その上に前記
表１に示す試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２３の重量％のＡｌ2
Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2が添加物として存在するパ
ラジウムを導電金属主成分とする内部電極を使用した積
層チップバリスタをのせ、リフロー炉で半田付けし、充
分に洗浄してフラックスを除去した後、室温で１時間放
置後、漏洩電流Ｉｄ及び表面抵抗Ｒを測定した。これら
の測定には、前記バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）である２７
Ｖを使用した。
【００３１】ただし、ガラスエポキシ基板のみを同条件
でリフロー炉によって半田付けした際の漏洩電流は、
０．００１μＡ以下（抵抗値に換算すると１０００ＭΩ
以上）であり、ガラスエポキシ基板自体の漏洩電流は問
題にならないことを確認している。また積層バリスタを
エポキシ基板上に半田付けしない状態の、つまり積層バ
リスタ単品状態での漏洩電流Ｉｄも確認した。
でリフロー炉によって半田付けした際の漏洩電流は、
０．００１μＡ以下（抵抗値に換算すると１０００ＭΩ
以上）であり、ガラスエポキシ基板自体の漏洩電流は問
題にならないことを確認している。また積層バリスタを
エポキシ基板上に半田付けしない状態の、つまり積層バ
リスタ単品状態での漏洩電流Ｉｄも確認した。
【００３２】ここで前記表面抵抗Ｒは（２）式により示
される値である。
される値である。
【００３３】
【数２】
【００３４】このようにして得られた各試料Ｎｏの電気
特性の測定結果を表１に示す。表１において試料Ｎｏ．
３〜Ｎｏ．７、Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５〜Ｎ
ｏ．１９、Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２３は本発明の範囲のも
のであり、試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．８、Ｎｏ．
１４、Ｎｏ．２０は比較例を示す。
特性の測定結果を表１に示す。表１において試料Ｎｏ．
３〜Ｎｏ．７、Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５〜Ｎ
ｏ．１９、Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２３は本発明の範囲のも
のであり、試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．８、Ｎｏ．
１４、Ｎｏ．２０は比較例を示す。
【００３５】表１より下記のことが明らかである。内部
電極導電金属の組成中にＡｌ2 Ｏ3 の添加量が０．００
０１重量％未満の少ないものは、非直線指数αがα＝９
と小さい（試料Ｎｏ．１）。
電極導電金属の組成中にＡｌ2 Ｏ3 の添加量が０．００
０１重量％未満の少ないものは、非直線指数αがα＝９
と小さい（試料Ｎｏ．１）。
【００３６】また組成中にＡｌ2 Ｏ3 の添加量が５．０
重量％以内のものは、漏洩電流も７．５μＡと小さく、
実用的であるが（試料Ｎｏ．７）、Ａｌ2 Ｏ3 の添加量
が５．０重量％までのものは、半田付け後の漏洩電流が
７．５μＡと小さいが、それ以上のものは半田付け後の
漏洩電流が大きい。従ってＡｌ2 Ｏ3 を添加物として使
用した場合、絶縁抵抗に換算した値が１ＭΩ以上の値を
満足するものは、試料Ｎｏ．３〜Ｎｏ．７であり、Ａｌ
2 Ｏ3 の形で０．０００１〜５．０重量％の添加量が好
ましい。
重量％以内のものは、漏洩電流も７．５μＡと小さく、
実用的であるが（試料Ｎｏ．７）、Ａｌ2 Ｏ3 の添加量
が５．０重量％までのものは、半田付け後の漏洩電流が
７．５μＡと小さいが、それ以上のものは半田付け後の
漏洩電流が大きい。従ってＡｌ2 Ｏ3 を添加物として使
用した場合、絶縁抵抗に換算した値が１ＭΩ以上の値を
満足するものは、試料Ｎｏ．３〜Ｎｏ．７であり、Ａｌ
2 Ｏ3 の形で０．０００１〜５．０重量％の添加量が好
ましい。
【００３７】組成中にＦｅ2 Ｏ3 の添加量が０．０００
１重量％未満のものは非直線指数αがα＝９以下の小さ
いものとなる。そしてＦｅ2 Ｏ3 の添加量が５．０重量
％までのものは、半田付け後の漏洩電流が７．５μＡと
小さいが、それ以上のものは半田付け後の漏洩電流が大
きい。従ってＦｅ2 Ｏ3 を添加物として使用した場合、
絶縁抵抗に換算した値が１ＭΩ以上の値を満足するもの
は、試料Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１３であり、Ｆｅ2 Ｏ3 の形
で０．０００１〜５．０重量％の添加量が好ましい。
１重量％未満のものは非直線指数αがα＝９以下の小さ
いものとなる。そしてＦｅ2 Ｏ3 の添加量が５．０重量
％までのものは、半田付け後の漏洩電流が７．５μＡと
小さいが、それ以上のものは半田付け後の漏洩電流が大
きい。従ってＦｅ2 Ｏ3 を添加物として使用した場合、
絶縁抵抗に換算した値が１ＭΩ以上の値を満足するもの
は、試料Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１３であり、Ｆｅ2 Ｏ3 の形
で０．０００１〜５．０重量％の添加量が好ましい。
【００３８】同じく組成中にＺｒＯ2 の添加量が０．０
１重量％未満のものは非直線指数αがα＝９以下の小さ
いものとなる。そしてＺｒＯ2 の添加量が６．０重量％
までのものは、半田付け後の漏洩電流が７．５μＡと小
さいが、それ以上のものは半田付け後の漏洩電流が大き
い。従ってＺｒＯ2 を添加物として使用した場合、絶縁
抵抗に換算した値が１ＭΩ以上の値を満足するものは、
試料Ｎｏ．１５〜Ｎｏ．１９であり、ＺｒＯ2 の形で
０．００１〜６．０重量％の添加量が好ましい。
１重量％未満のものは非直線指数αがα＝９以下の小さ
いものとなる。そしてＺｒＯ2 の添加量が６．０重量％
までのものは、半田付け後の漏洩電流が７．５μＡと小
さいが、それ以上のものは半田付け後の漏洩電流が大き
い。従ってＺｒＯ2 を添加物として使用した場合、絶縁
抵抗に換算した値が１ＭΩ以上の値を満足するものは、
試料Ｎｏ．１５〜Ｎｏ．１９であり、ＺｒＯ2 の形で
０．００１〜６．０重量％の添加量が好ましい。
【００３９】なおこれらＡｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｚｒ
Ｏ2 はその２種類あるいは３種類を同時に添加しても、
前記の範囲でガラスエポキシ基板に半田付けした後の漏
洩電流は絶縁抵抗値に換算して１ＭΩ以上あり、非直線
指数αがα＝１０以上であり、保護素子として充分に使
用できるものが提供できる。
Ｏ2 はその２種類あるいは３種類を同時に添加しても、
前記の範囲でガラスエポキシ基板に半田付けした後の漏
洩電流は絶縁抵抗値に換算して１ＭΩ以上あり、非直線
指数αがα＝１０以上であり、保護素子として充分に使
用できるものが提供できる。
【００４０】表１における試料Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２３
はＡｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ 2 を３種類同時に添
加した場合を示す。
はＡｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｒＯ 2 を３種類同時に添
加した場合を示す。
【００４１】なお、表１に示す試料Ｎｏ．７、Ｎｏ．１
３、Ｎｏ．１９、Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２３を参照して明
らかなように、Ａｌ2 Ｏ3 においてはその添加量を０．
０００１〜０．５重量％、Ｆｅ2 Ｏ3 についてはその添
加量を０．０００１〜０．５、ＺｒＯ2 についてはその
添加量を０．００１〜０．５重量％にすることにより、
さらに漏洩電流の値を７μＡ以下と、単独に用いた場合
にはその値を２．２μＡ以下と非常に少ない、特性のす
ぐれたものを提供することができる。
３、Ｎｏ．１９、Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．２３を参照して明
らかなように、Ａｌ2 Ｏ3 においてはその添加量を０．
０００１〜０．５重量％、Ｆｅ2 Ｏ3 についてはその添
加量を０．０００１〜０．５、ＺｒＯ2 についてはその
添加量を０．００１〜０．５重量％にすることにより、
さらに漏洩電流の値を７μＡ以下と、単独に用いた場合
にはその値を２．２μＡ以下と非常に少ない、特性のす
ぐれたものを提供することができる。
【００４２】これにより、本発明においては、内部電極
に挟まれた領域は、内部電極から拡散した酸化アルミニ
ウム等が多いので、保護素子として非直線指数αを十分
な値とすることができ、一方、積層チップバリスタ表面
は内部電極間隔より厚いため内部電極から拡散した酸化
アルミニウム等は積層チップバリスタ最外層には拡散せ
ず、比較的電流の流れにくい組成となるので、半田付け
した後も漏洩電流を最小限にすることが可能となる。
に挟まれた領域は、内部電極から拡散した酸化アルミニ
ウム等が多いので、保護素子として非直線指数αを十分
な値とすることができ、一方、積層チップバリスタ表面
は内部電極間隔より厚いため内部電極から拡散した酸化
アルミニウム等は積層チップバリスタ最外層には拡散せ
ず、比較的電流の流れにくい組成となるので、半田付け
した後も漏洩電流を最小限にすることが可能となる。
【００４３】前記説明では内部電極の導電金属主成分と
してパラジウムを使用した例について説明したが、本発
明ではこれに限定されるものではなく、白金を使用して
も同様の効果を得ることができる。
してパラジウムを使用した例について説明したが、本発
明ではこれに限定されるものではなく、白金を使用して
も同様の効果を得ることができる。
【００４４】なお、特開平３−２７８４０４号公報、特
開平７−２０１５３１号公報には、Ａｌ2 Ｏ3 がバリス
タ機能用抵抗体中に存在するものが記載されているが、
これらは内部電極にＡｌ2 Ｏ3 が添加物として含有され
るものではなく、本発明とは別のものである。
開平７−２０１５３１号公報には、Ａｌ2 Ｏ3 がバリス
タ機能用抵抗体中に存在するものが記載されているが、
これらは内部電極にＡｌ2 Ｏ3 が添加物として含有され
るものではなく、本発明とは別のものである。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、バリスタ機能を従来の
ものと変えることなく、基板に半田付けした後の積層チ
ップバリスタの漏洩電流を低くすることができ、その結
果、回路の消費電力を損なうことなく、ノイズ及び静電
気対策に好適な電圧非直線抵抗器を提供することができ
る。
ものと変えることなく、基板に半田付けした後の積層チ
ップバリスタの漏洩電流を低くすることができ、その結
果、回路の消費電力を損なうことなく、ノイズ及び静電
気対策に好適な電圧非直線抵抗器を提供することができ
る。
【図１】本発明により構成された積層チップバリスタの
断面図を示す。
断面図を示す。
１ａ バリスタ層
２ａ、２ｂ 内部電極
３ａ、３ｂ 端子電極
４ａ、４ｂ 保護層
Claims (2)
- 【請求項１】バリスタ機能層と内部電極と端子電極を有
する積層チップ型バリスタにおいて、 バリスタ機能層の組成を、酸化亜鉛を主成分とし酸化コ
バルトおよび希土類を添加した組成であり、積層チップバリスタ表面の保護層を内部電極間隔より厚
く構成し、 内部電極層組成導電金属成分に対して、アルミニウムが
Ａｌ2 Ｏ3 の形で０．０００１〜５．０重量％、鉄がＦ
ｅ2 Ｏ3 の形で０．０００１〜５．０重量％又は／及び
ジルコニアがＺｒＯ2 の形で０．００１〜６．０重量％
含有し、それらの少なくとも一種類以上含むことを特徴
とする積層チップ型バリスタ。 - 【請求項２】バリスタ機能層と内部電極と端子電極を有
する積層チップ型バリスタにおいて、 バリスタ機能層の組成を、酸化亜鉛を主成分とし酸化コ
バルトおよび希土類を添加した組成であり、積層チップバリスタ表面の保護層を内部電極間隔より厚
く構成し、 内部電極層組成導電金属成分に対して、アルミニウムが
Ａｌ2 Ｏ3 の形で０．０００１〜０．５重量％、鉄がＦ
ｅ2 Ｏ3 の形で０．０００１〜０．５重量％又は／及び
ジルコニアがＺｒＯ2 の形で０．００１〜０．５重量％
含有し、それらの少なくとも一種類以上含むことを特徴
とする積層チップ型バリスタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08323899A JP3449599B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 積層チップ型バリスタ |
| EP00106453A EP1039486B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Laminated chip type varistor |
| DE60030901T DE60030901T2 (de) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Chip-Vielschichtlaminat-Varistor |
| US09/534,337 US6339367B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Laminated chip type varistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08323899A JP3449599B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 積層チップ型バリスタ |
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|---|---|
| JP2000277306A JP2000277306A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3449599B2 true JP3449599B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=13796756
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08323899A Expired - Lifetime JP3449599B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 積層チップ型バリスタ |
Country Status (4)
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| EP (1) | EP1039486B1 (ja) |
| JP (1) | JP3449599B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3059193B2 (ja) | 1990-01-31 | 2000-07-04 | 富士電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体 |
| JP2694709B2 (ja) | 1991-10-30 | 1997-12-24 | 太陽誘電株式会社 | チップ・バリスタ |
| US5369390A (en) * | 1993-03-23 | 1994-11-29 | Industrial Technology Research Institute | Multilayer ZnO varistor |
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| JPH10340621A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-22 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 導体ペースト |
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| JPH1126209A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-29 | Marcon Electron Co Ltd | 積層型電圧非直線抵抗器とその製造方法 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08323899A patent/JP3449599B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-24 US US09/534,337 patent/US6339367B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-24 EP EP00106453A patent/EP1039486B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-24 DE DE60030901T patent/DE60030901T2/de not_active Expired - Lifetime
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| EP1039486A3 (en) | 2004-02-25 |
| DE60030901T2 (de) | 2007-03-01 |
| JP2000277306A (ja) | 2000-10-06 |
| EP1039486B1 (en) | 2006-09-27 |
| US6339367B1 (en) | 2002-01-15 |
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| EP1039486A2 (en) | 2000-09-27 |
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