JPH01183803A - Composite electronic part - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、電子機器におけるサージ電圧などの吸収に用
いられる保護素子としての複合電子部品に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a composite electronic component as a protection element used for absorbing surge voltage, etc. in electronic equipment.
〈従来の技術〉
電子機器においては、これを構成する電子部品やその回
路に対してサージ電圧が印加されることを防止する必要
がある。そのため、従来から、サージ電圧を吸収するこ
とによって電子部品などを保護する保護素子として、印
加された電圧に応じて抵抗値が非直線的に変化する電圧
非直線性抵抗体、いわゆるバリスタが用いられている。<Prior Art> In electronic equipment, it is necessary to prevent surge voltage from being applied to the electronic components and circuits that constitute the electronic equipment. For this reason, voltage nonlinear resistors, so-called varistors, whose resistance value changes nonlinearly according to the applied voltage have traditionally been used as protection elements that protect electronic components by absorbing surge voltages. ing.
しかし、−船釣に用いられている酸化亜鉛（Ｚｎ Ｏ）
系材料などからなるバリスタは、良好なサージ電圧吸収
機能を有するにもかかわらず、その高速応答性に限界が
あるばかりか、サージ突入時に尖頭波形状、いわゆる「
ヒゲ状」のノイズが発生してしまうという欠点がある。However, - zinc oxide (ZnO) used in boat fishing
Although varistors made of materials such as these have good surge voltage absorption functions, they not only have a limited high-speed response, but also have a peak wave shape, so-called "
This method has the disadvantage of generating "whisker-like" noise.
そこで、このような欠点のないバリスタとして、チタン
酸ストロンチウム（Ｓｒ Ｔｉ Ｏｓ ）系材料からな
る容量性バリスタを使用することが考えられている。こ
の容量性バリスタは、等価回路的にバリスタ成分と容量
成分とが互いに並列接合された特性を有しているので、
サージ突入時には容量成分による吸収効果が大きいとい
う利点がある。Therefore, it has been considered to use a capacitive varistor made of a strontium titanate (Sr Ti Os ) material as a varistor that does not have such drawbacks. This capacitive varistor has a characteristic in which the varistor component and the capacitive component are connected in parallel to each other in terms of an equivalent circuit.
It has the advantage that the capacitive component has a large absorption effect when a surge occurs.
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが、この容量性バリスタにおいては、前記利点を
有するにもかかわらず、その電圧非直線係数αが２０程
度以下であるため、制限電圧が大きくなってしまい、低
電圧回路、特に、ＩＣなどの電源回路用においては使用
できないという欠点がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, although this capacitive varistor has the above-mentioned advantages, its voltage nonlinear coefficient α is about 20 or less, so the limiting voltage becomes large. It has the disadvantage that it cannot be used in low voltage circuits, particularly in power supply circuits such as ICs.
本発明はかかる現状に鑑みて創案されたものであって、
良好なサージ電圧吸収機能を有するとともに、制限電圧
の低い保護素子として用いることができる複合電子部品
の提供を目的としている。The present invention was created in view of the current situation, and
The present invention aims to provide a composite electronic component that has a good surge voltage absorption function and can be used as a protection element with a low limiting voltage.
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、このような目的を達成するために、酸化亜鉛
を主成分とする電圧非直線性抵抗体材料からなるバリス
タ未焼成体と、誘電体材料からなるコンデンサ未焼成体
とを接合して一体焼成した構成に特徴を有するものであ
る。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention provides a varistor green body made of a voltage nonlinear resistor material containing zinc oxide as a main component and a dielectric material. It is characterized by a structure in which a capacitor green body is joined and integrally fired.
く作用〉
上記構成によれば、電圧非直線性抵抗体材料からなるバ
リスタ未焼成体と誘電体材料からなるコンデンサ未焼成
体とを互いに接合して一体焼成しているので、バリスタ
成分と容量成分とを兼ね備えた複合電子部品を実現する
ことができる。このことにより、良好なサージ電圧吸収
機能とともに、低い制限電圧を有する保護素子を得るこ
とが可能となる。According to the above configuration, the varistor green body made of a voltage nonlinear resistor material and the capacitor green body made of a dielectric material are bonded to each other and fired integrally, so that the varistor component and the capacitance component are separated. It is possible to realize a composite electronic component that combines the following. This makes it possible to obtain a protection element that has a good surge voltage absorption function and a low limiting voltage.
〈実施例〉
以下、本発明を図面に示す実施例に基づき、詳細に説明
する。<Example> Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
第１図は、本発明の一実施例に係る複合電子部品の構造
を示す概略断面図である。この図における符号１は複合
電子部品であり、この複合電子部品ｌは酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）を主成分とする電圧非直線性抵抗体材料からなる
バリスタ未焼成体２と、誘電体材料からなるコンデンサ
未焼成体３とが互いに接合されたうえ、一体焼成される
ことによって形成されている。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a composite electronic component according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 in this figure is a composite electronic component, and this composite electronic component 1 is made of zinc oxide (Zn
A varistor green body 2 made of a voltage nonlinear resistor material whose main component is O) and a capacitor green body 3 made of a dielectric material are bonded to each other and then integrally fired. There is.
つぎに、本実施例に係る複合電子部品の製造方法につい
て、その手順にしたがって説明する。Next, a method for manufacturing a composite electronic component according to this embodiment will be explained according to its procedure.
■ まず、０．９８Ｚｎ Ｏ＋０．００５ Ｂｉｔ’ｓ
＋ｏ、ｏ。■ First, 0.98Zn O+0.005 Bit's
+ o, o.
５ Ｍｎ Ｏ＋０．Ｏ０５Ｃｏ２Ｏ３＋０．Ｏ０５５ｂ
ｚＯｓの成分組成からなる電圧非直線性抵抗体材料、す
なわち、バリスタ材料と、０．９７Ｂａ Ｔｉ Ｏｓ
＋０．００５Ｂｉａｓｓ ＋ｏ、ｏｏｓ ｓｉ Ｏ！
＋０．０２Ｔｉ Ｏｘの成分組成からなる誘電体材料、
すなわち、コンデンサ材料との窯業原料をそれぞれ用意
し、各窯業原料に有機樹脂バインダ１０ｗｔ％を加えて
混合することによってバリスタ材料およびコンデンサ材
料のそれぞれをスラリー状とした。5MnO+0. O05Co2O3+0. O055b
A voltage nonlinear resistor material consisting of a component composition of zOs, that is, a varistor material, and a 0.97Ba TiOs
+0.005Biass +o, oos si O!
A dielectric material having a component composition of +0.02TiOx,
That is, ceramic raw materials and capacitor materials were respectively prepared, and 10 wt % of an organic resin binder was added to each ceramic raw material and mixed to form a slurry of the varistor material and the capacitor material.
■ つぎに、スラリー状とされたバリスタ材料およびコ
ンデンサ材料のそれぞれをドクターブレード法によって
厚み約１００μ僧のグリーンシートとして成形した。そ
して、得られたバリスタグリーンシートと誘電体グリー
ンシートとをそれぞれ５枚ずつ重ね合わせて積層し、約
５００μｍの厚みを有するバリスタ未焼成体２とコンデ
ンサ未焼成体３とをそれぞれ形成した。(2) Next, each of the varistor material and the capacitor material in slurry form was formed into a green sheet with a thickness of about 100 μm by a doctor blade method. Then, five of the obtained varistor green sheets and dielectric green sheets were stacked on top of each other to form a varistor green body 2 and a capacitor green body 3 having a thickness of about 500 μm, respectively.
■ そして、バリスタ未焼成体２とコンデンサ未焼成体
３とを互いに積層したうえ、６０℃に加熱するとともに
、２ ｔｏｎ／ｃｊの圧力で加圧することにより、両未
焼成体２，３が接合されてなる複合電子部品１の原体と
なる未焼成圧着体４を形成した。■Then, the varistor green body 2 and the capacitor green body 3 are laminated together, heated to 60°C, and pressurized with a pressure of 2 tons/cj, so that both green bodies 2 and 3 are joined. A green press-bonded body 4 was formed to serve as a base material for a composite electronic component 1.
■ 引き続き、この未焼成圧着体４を約１３５０℃の高
温空気中で２時間加熱することによって焼成し、完成品
としての複合電子部品１を形成した。(2) Subsequently, this unfired pressed body 4 was fired by heating in high-temperature air at about 1350° C. for 2 hours to form a composite electronic component 1 as a completed product.
ところで、本発明の発明者らが、上記のようにして得ら
れた複合電子部品１の断面を鏡面研磨し、そのバリスタ
部分とコンデンサ部分との接合状態についてＸ線マイク
ロアナライザによる元素分析を行ったところ、第２図お
よび第３図で図面に代えて示す顕微鏡写真のような元素
分析結果が得られた。なお、第２図はＺｎ線分析を行っ
た結果を１５００倍に拡大して示す顕微鏡写真であり、
第３図はＴｉ、Ｂａ線分析を行った結果を同じ＜ １５
００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。また、両写真
における左側部分は共にＺｎＯ系材料からなるバリスタ
部分を示し、その右側部分はＢａ Ｔｉ ０２系材料か
らなるコンデンサ部分を示している。By the way, the inventors of the present invention mirror-polished the cross section of the composite electronic component 1 obtained as described above, and conducted elemental analysis using an X-ray microanalyzer on the bonding state between the varistor part and the capacitor part. However, elemental analysis results such as the micrographs shown in place of drawings in FIGS. 2 and 3 were obtained. Furthermore, Figure 2 is a micrograph showing the results of Zn line analysis, magnified 1500 times.
Figure 3 shows the results of Ti and Ba ray analysis with the same < 15
It is a micrograph shown at a magnification of 00 times. Furthermore, the left side portions of both photographs show a varistor portion made of a ZnO-based material, and the right side portions show a capacitor portion made of a BaTi02-based material.
そして、これらの写真によれば、この複合電子部品１に
おけるバリスタ部分とコンデンサ部分とは一体的に接合
され、しかも、第２図に示すＺｎ線分析結果からバリス
タ（Ｚｎ Ｏ）側にはＢａ（Ｔｉ）が存在しておらず、
また、第３図に示すＴｉ、Ｂａ線分析結果からコンデン
サ（Ｂａ Ｔｉ ０３）側にはＺｎが存在していないこ
とが明らかとなっている。すなわち、両者間における互
いの土成分ＺｎおよびＢａ （Ｔｉ ）同士の著しい相
互拡散現象は、発生していないことが分かる。According to these photographs, the varistor part and the capacitor part in this composite electronic component 1 are integrally joined, and the Zn line analysis results shown in FIG. 2 show that Ba( Ti) does not exist,
Moreover, it is clear from the Ti and Ba line analysis results shown in FIG. 3 that Zn does not exist on the capacitor (Ba Ti 03) side. That is, it can be seen that no significant mutual diffusion phenomenon of the soil components Zn and Ba (Ti) between the two occurred.
さらに、本発明の発明者らは、この複合電子部品１の電
気的特性についての実験を行った。なお、この実験の試
料となる複合電子部品１については、そのバリスタ部分
とコンデンサ部分との界面に位置することになるバリス
タグリーンシートの内面の全面に予め白金（ｐｔ）を主
体とする導電ペーストを印刷によって塗布して乾燥した
うえで焼成することによって引出端子電極５を形成して
いる。Furthermore, the inventors of the present invention conducted experiments on the electrical characteristics of this composite electronic component 1. Regarding the composite electronic component 1, which is the sample for this experiment, a conductive paste mainly composed of platinum (PT) was applied in advance to the entire inner surface of the varistor green sheet located at the interface between the varistor part and the capacitor part. The lead terminal electrode 5 is formed by applying it by printing, drying it, and then firing it.
そして、一体焼成された複合電子部品１の上下両外面の
それぞれにも、銀（Ａｇ ）を主体とする導電ペースト
を塗布して８００℃で焼き付けることによって一対の外
部端子電極６．７を形成している。Then, a pair of external terminal electrodes 6.7 are formed by applying a conductive paste mainly composed of silver (Ag) to each of the upper and lower outer surfaces of the integrally fired composite electronic component 1 and baking it at 800°C. ing.
このような構造とされた複合電子部品１に対する電気特
性実験によれば、その引出端子電極５と一方の外部端子
電極６との間、すなわち、電子部品１のバリスタ部分に
おいては、しきい値電圧ＶＩ−＾＝４５Ｖ（ボルト）、
非直線係数α−４７という特性が得られる一方、引出端
子電極５と他方の外部端子電極７との間、すなわち、電
子部品１のコンデンサ部分においては、誘電率ｇｓ＝１
９００、誘電損失ｔａｎδ＝２．１％（１ｋ）ｌｚ ）
という良好な特性が得られた。したがって、この複合電
子部品１を用いれば、例えば、ＩＣなどの電源回路用に
おいて、その電源電圧ＶＣＣが５Ｖ（ボルト）である場
合のサージ電圧をＴＶ（ポル°ト）以下に抑えることが
でき、かつ、サージ突入時の尖頭波形状のノイズを吸収
することができる。According to an electrical property experiment on the composite electronic component 1 having such a structure, a threshold voltage is VI-^=45V (volts),
While a characteristic of a non-linear coefficient α-47 is obtained, between the lead terminal electrode 5 and the other external terminal electrode 7, that is, in the capacitor portion of the electronic component 1, the dielectric constant gs=1
900, dielectric loss tan δ = 2.1% (1k)lz)
Good characteristics were obtained. Therefore, if this composite electronic component 1 is used, for example, in a power supply circuit such as an IC, when the power supply voltage VCC is 5V (volts), the surge voltage can be suppressed to below TV (port), In addition, it is possible to absorb noise in the form of a peak wave when a surge enters.
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明に係る複合電子部品によれ
ば、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線性抵抗体材料か
らなるバリスタ未焼成体と、誘電体材料からなるコンデ
ンサ未焼成体とを接合して一体焼成しているので、バリ
スタ成分と容量成分とを兼ね備えてなる複合電子部品を
実現することができる。したがって、サージ電圧のみな
らず、突入電流、ＥＭＩノイズ（電磁気障害）に対して
も有効な吸収機能を有するとともに、制限電圧の低い保
護素子を得ることができる。<Effects of the Invention> As explained above, according to the composite electronic component according to the present invention, a varistor green body made of a voltage nonlinear resistor material containing zinc oxide as a main component, and a capacitor made of a dielectric material. Since the unfired body is joined and integrally fired, a composite electronic component having both a varistor component and a capacitance component can be realized. Therefore, it is possible to obtain a protection element that has an effective absorption function not only for surge voltages but also for rush currents and EMI noise (electromagnetic interference), and has a low limiting voltage.
第１図は本発明の一実施例に係る複合電子部品の構造を
示す概略断面図であり、第２図および第３図はこの複合
電子部品における元素分析を行った結果を示す顕微鏡写
真である。
なお、図における符号１は複合電子部品、２はバリスタ
未焼成体、３はコンデンサ未焼成体である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a composite electronic component according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are micrographs showing the results of elemental analysis of this composite electronic component. . In the figure, numeral 1 is a composite electronic component, 2 is a varistor green body, and 3 is a capacitor green body.
Claims (1)
からなるバリスタ未焼成体と、誘電体材料からなるコン
デンサ未焼成体とを接合して一体焼成したことを特徴と
する複合電子部品。(1) A composite electronic component characterized by joining and integrally firing a varistor green body made of a voltage nonlinear resistor material containing zinc oxide as a main component and a capacitor green body made of a dielectric material. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009422A JPH01183803A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Composite electronic part |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009422A JPH01183803A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Composite electronic part |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183803A true JPH01183803A (en) | 1989-07-21 |
Family
ID=11719921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009422A Pending JPH01183803A (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Composite electronic part |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01183803A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0431625A2 (en) * | 1989-12-07 | 1991-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Varistor of high capacity |
| JP2012517710A (en) * | 2009-02-12 | 2012-08-02 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | Multilayer structure and manufacturing method thereof |
| JP2017055119A (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | ジョインセット株式会社 | Composite filter |
| JP2017529680A (en) * | 2015-07-01 | 2017-10-05 | アモテック シーオー，エルティーディー | Contactor for electric shock protection and portable electronic device having the same |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP63009422A patent/JPH01183803A/en active Pending
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