JP5782646B2 - 電圧非直線性抵抗体磁器組成物および電子部品 - Google Patents
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Description
酸化亜鉛を含有し、
前記酸化亜鉛100モルに対して、
Coの酸化物を、Co換算で、0.30〜10モル、
Rの酸化物(ただし、Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuからなる群から選ばれる少なくとも1つ)を、R換算で、0.10〜10モル、
Crの酸化物を、Cr換算で、0.10〜5モル、
CaおよびSrから選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物を、それぞれCaまたはSr換算で、0.10〜5モル、
Al、GaおよびInから選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物を、それぞれAl、GaまたはIn換算で、0.0005〜5モル、
チタン酸バリウムを、BaTiO3 換算で、0.10〜5モル、含有することを特徴とする。
図1に示すように、電子部品の一例としての積層チップバリスタ2は、内部電極層4,6と層間電圧非直線性抵抗体層8と外側保護層8aとが積層された構成の素子本体10を有する。この素子本体10の両端部には、素子本体10の内部に配置された内部電極層4,6と各々導通する一対の外部端子電極12,14が形成してある。素子本体10の形状は、特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよいが、通常、縦(0.6〜5.6mm)×横(0.3〜5.0mm)×厚み(0.3〜1.9mm)程度である。
内部電極層4,6に含有される導電材は、特に限定されないが、PdまたはAg−Pd合金で構成してあることが好ましい。合金中のPd含有量は95重量%以上であることが好ましい。内部電極層4,6の厚さは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常0.5〜5μm程度である。
外部端子電極12,14に含有される導電材は、特に限定されないが、通常、AgやAg−Pd合金などを用いる。外部端子電極12,14の厚さは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常10〜50μm程度である。
層間電圧非直線性抵抗体層8は、本実施形態に係る電圧非直線性抵抗体磁器組成物で構成される。該電圧非直線性抵抗体磁器組成物は、主成分としての酸化亜鉛と、副成分として、Coの酸化物と、Rの酸化物と、Crの酸化物と、CaまたはSrの酸化物と、Gaの酸化物と、チタン酸バリウムと、を有している。
次に、本実施形態に係る積層チップバリスタ2の製造方法の一例を説明する。
まず、主成分原料(ZnO)および副成分原料を準備した。副成分の原料としては、酸化物、炭酸塩および炭酸塩の水和物などを用いた。BaTiO3 は予め合成した化合物を用いた。
平均粒子径の測定は、電圧非直線性抵抗体層の断面が現れるように、バリスタ試料を切断し、断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、SEM写真を撮影した。このSEM写真をソフトウェアにより画像処理を行い、誘電体粒子の境界を判別し、各誘電体粒子の面積を算出した。そして、算出された誘電体粒子の面積を円相当径に換算して粒子径を算出した。得られた粒子径の平均値を平均粒子径とした。なお、粒子径の算出は、20個の誘電体粒子について行った。本実施例では、2.0μm以下を良好とした。結果を表1〜4に示す。
バリスタ試料を直流定電圧電源に接続し、バリスタ試料の両電極間に作用する電圧を電圧計で測定すると共に、バリスタ試料に流れる電流を電流計にて読みとることにより、バリスタ電圧(V1mA)を求めた。具体的には、バリスタ試料に流れる電流が1mAの時に、バリスタ試料の電極間に作用する電圧を電圧計により読みとり、その値をバリスタ電圧とした。単位は、Vとした。結果を表1〜4に示す。
もれ電流は、印加電圧が3Vの場合の電流(Id)とした。すなわち、このもれ電流は、半導体素子が通常に使用されている電圧においてこの電圧非直線性抵抗体素子を流れる電流であり、小さいことが好ましい。本実施例では、5000nA未満を良好とした。結果を表1〜4に示す。
ESD耐量とは、バリスタが吸収可能な静電気の大きさの目安であり、例えば、IEC(International Electrotechnical Commission)の規格IEC61000−4−2に定められている静電気放電イミュニティ試験によって測定できる。本実施例では、8kV以上を良好とした。結果を表1〜4に示す。
副成分の添加量および層間厚みを表2のように変化させた以外は実施例1と同様にして、積層チップバリスタ試料(試料番号51〜54)を作製した。結果を表2に示す。
次に、比較例(試料番号55)として、ZnO100モルに対し、Coの酸化物をCo換算で1.00モル、Biの酸化物を、Bi換算で、2.50モル、Crの酸化物をCr換算で0.50モル、Gaの酸化物を、Ga換算で、0.20モル、およびチタン酸バリウムをBaTiO3 換算で1.00モル、含有させ、層間を10μmとし、その他は実施例1と同様にして、積層チップバリスタ試料を作製した。
副成分を表4のように変化させた以外は実施例1と同様にして、積層チップバリスタ試料(試料番号61〜80)を作製した。結果を表4に示す。
4,6… 内部電極層
8… 層間電圧非直線性抵抗体層
8a… 外側保護層
10… 素子本体
12,14… 外部端子電極
Claims (2)
- 酸化亜鉛を含有し、
前記酸化亜鉛100モルに対して、
Coの酸化物を、Co換算で、0.30〜10モル、
Rの酸化物(ただし、Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuからなる群から選ばれる少なくとも1つ)を、R換算で、0.10〜10モル、
Crの酸化物を、Cr換算で、0.10〜5モル、
CaおよびSrから選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物を、それぞれCaまたはSr換算で、0.10〜5モル、
Al、GaおよびInから選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物を、それぞれAl、GaまたはIn換算で、0.0005〜5モル、
チタン酸バリウムを、BaTiO3 換算で、0.10〜5モル、含有し、
Biを含まないことを特徴とする電圧非直線性抵抗体磁器組成物。 - 請求項1に記載の電圧非直線性抵抗体磁器組成物から構成される電圧非直線性抵抗体層を有する電子部品。
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