JPH01259503A - 積層バリスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、焼結体内に複数の内部電極を積層した積層バ
リスタに関する。

従来の技術とその課題 半導体素子を含むＩＣ，ＬＳＩのサージノイズ対策とし
て使用される電圧非直線抵抗特性を示すバリスタは、近
年、電流容量が大きく、大サージ耐量を有するものが要
望されている。そのため、焼結体内に複数の内部電極を
積層した積層バリスタが種々提供されている。

しかしながら、従来の積層バリスタは、内部電極を膜状
に設けたグリーンシートを重ね合わせ一体的に焼結する
ため、内部電極とセラミックスとの反応を考慮する必要
性があり、しかも焼結温度の点からもセラミックス材料
と内部電極材料とに制約を受けるという問題点を有して
いる。即ち、セラミックスは比較的高温で焼結する必要
があり、そのために内部電極としてはＰｔ　、　Ａｇ　
−Ｐｄ　、　Ｐｄ等の高融点金属を使用せざるを得す、
逆にセラミックス材料としてはＺｎＯ系、ＳｒＴｉ０ｍ
系を使用することは極めて困難であった。

そこで、本発明の課題は、内部電極とセラミックスとの
材料選択上の制約を解消すると共に、焼結時の両者の反
応を考慮する必要がなく、小型で優秀な特性を有し、表
面実装が可能なチップタイプの積層バリスタを提供する
ことにある。

課題を解決するための手段と作用 以上の課題を達成するため、本発明に係る積層バリスタ
は、−層ごとに交互に異なる二つの端面に開口した複数
の空間部を有する焼結体と、前記焼結体の空間部から端
面にわたってメッキされた内部電極と、前記焼結体の端
面に形成された外部電極とからなることを特徴とする。

前記空間部は、例えば、カーボンペーストを塗布したグ
リーンシートを積層圧着し、焼結時にこのカーボンペー
ストを燃焼、飛散させることにより形成される。この空
間部にメッキ層として形成される内部電極はＡｕ　、　
Ａｇ　、　Ｎｉ　、　Ｚｎ　、　Ｓｎ　、　ＡＩ　、　
Ｃｒ　。

Ｐｔ　、　Ｍｏ　、　Ｗ　、　　Ｐｂ　、　Ｆｅ　、　
Ｒｈの各単体又は合金から幅広く選択され、−層又は多
層に形成きれる。一方、セラミックス材料としては内部
型極材料との熱反応性、融点の高低に左右されることな
く、種々の材料を使用でき、Ｂａｌ１０ｍ系等のみなら
ず、ＺｎＯ系、ＳｒＴｉ０ｍ系等をも使用でき、副組成
材料も幅広く選択可能である。

実施例 以下、本発明に係る積層バリスタの実施例につき、添付
図面に従って説明する。

本積層バリスタは、第４図に示す様に、セラミックス焼
結体１の空間部２と端面にメッキ層からなる内部電極４
を形成し、両端面に外部電極５゜５を設け、外周面を絶
縁体ＪｖＩ３で被覆したものである。

以下、その製造工程順に説明する。

まず、第１Ａ図、第１Ｂ図に示す様に、複数の空間部２
を有する直方体形状の焼結体１を形成する。多層に形成
された空間部２は一層ごとに交互に異なる二つの端面１
ａ、１ｂ（Ｊｌｌに開口し、奥方までそれぞれ平行に延
在している。

この様な空間部２を有する焼結体１は、第６図、第７図
に示す様に、カーボンペースト２０を薄く塗布したグリ
ーンシート１０を、その間に特性調整用のグリーンシー
ト１１を介在させて必要枚数積層し、上下の保護用グリ
ーンシート１２．１２と共にプレス圧着し、その後焼結
することにより製作される。

焼結時にカーボンペースト２０が燃焼して飛散し、その
跡に前記空間部２が形成されることとなる。

この焼結体１に内部電極４を設けるには、予め第２図に
示す如く焼結体１の外周面に絶縁体層３を設け、導電性
金属材料にて１解メッキ又は無電解メッキを施す。これ
にて、焼結体１の空間部２及び端面１ａ、ｌｂに内部電
極４がメッキ層として形成きれる。なお、無電解メッキ
の場合には絶縁体ｆｆｓ上にもメッキされるため、その
部分を除去する必要がある。絶縁体層３としてはガラス
、樹脂、メッキレジストが使用される。空間部２は内部
電極４の膜厚分だけ狭くなるが、完全に埋められてもよ
い。

その後、焼結体１０両端面１ａ、　ｌｂに導電性金属ペ
ーストが塗布、焼付けられ、外部電極５，５ときれる。

使用される材料はバリスタとしての特性を考慮して選択
されるが、従来の如くセラミックス材料と内部電極の一
体焼結工程による場合よりも幅広い選択が可能であり、
バリスタ電圧Ｖ１．Ａは専ら電極間厚さによって、具体
的には特性調整用のグリーンシート１１の枚数によって
決められる。

［実施例１］ 具体的には、ＺｎＯを主成分とするセラミックス材料を
用い、厚さ５０μｍのグリーンシートを作成した。この
グリーンシート１０を所定サイズにカットし、カーボン
ペースト２０を２０μｍの厚さに印刷し、間に調整用グ
リーンシート１１を介在許せて電極間が５０〜４００μ
ｍとなる様に積層圧着し、空気雰囲気中において１１０
０〜１３００’Ｃで２時間加熱した。

これにて、カーボンペースト２０の燃焼跡として空間部
２を有する焼結体１を得た。この焼結体１の外周面にメ
ッキレジストを塗布して絶縁体層３とし、Ａｇによる無
電解メッキを施し、内部電極４を形成した。その後、焼
結体１の端面１ａ、　ｌｂにＡｇペーストを塗布し、８
００°Ｃで３０分間焼き付け、外部電極５，５を形成し
た。

この様にして得られた積層バリスタのバリスタ電圧ＶＩ
ｒｍＡは５〜８０Ｖであった。

［実施例２コ また、５ｒＴｉｏ　ｓを主成分とするセラミックス材料
を用い、実施例１と同様のグリーンシートを作成し、空
間部形成用にカーボンペースト２０を塗布したものを含
めて圧着し、空気雰囲気中において１１００〜１５００
℃で２時間加熱し、焼結した。その後、還元雰囲気中で
１２００〜１５００°Ｃに加熱し、セラミックスを半導
体化し、さらに空気雰囲気中で粒界酸化処理を施し、結
晶粒界を高抵抗化して電圧非直線抵抗特性を付与した。

その後の工程は実施例１と同様である。

この様にして得られた積層バリスタのバリスタ電圧■７
．．Ａは３〜４０Ｖであった。

なお、本発明に係る積層バリスタは前記実施例に限定す
るものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更するこ
とができる。特に、焼結体に空間部を形成する方法はカ
ーボンペーストの燃焼以外に種々の方法を採用すること
が可能である。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、焼結体に
形成された複数の空間部にメッキによって内部電極を設
ける様にしたため、焼結体製造条件に内部電極の制約を
受けることがなく、内部電極の反応性や融点を考慮する
必要がなくなり、セラミックス材料の選択性が広くなり
、他方内部電極としても材料選択が幅広くなり、低融点
卑金属を使用することもできる。また、内部電極はメッ
キ層であることから焼結体との接触性が良好であり、空
間層の存在により焼結体の機械的強度も増大する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る積層バリスタの一実施例を示し、第
１Ａ図は焼結体の斜視図、第１Ｂ図は第１Ａ図の中央断
面図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ製造工程中間
状態を示す中央縦断面図、第５図は完成された積層バリ
スタの斜視図、第６図はグリーンシート積層時の分解斜
視図、第７図はグリーンシート圧着時の中央縦断面図で
ある。 １・・・焼結体、２・・・空間部、３・・・絶縁体層、
４・・・内部電極、５・・・外部電極、１０．１１．１
２・・・グリーンシート、２０・・・カーボンペースト
。 特許出願人　　株式会社村田製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼結体内に複数の内部電極を積層した積層バリス
   タにおいて、 一層ごとに交互に異なる二つの端面に開口した複数の空
   間部を有する焼結体と、前記焼結体の空間部から端面に
   わたってメッキされた内部電極と、前記焼結体の端面に
   形成された外部電極とからなることを特徴とする積層バ
   リスタ。