JPH02126603A - 半導体磁器電子部品及びその製造方法 - Google Patents
半導体磁器電子部品及びその製造方法Info
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- JPH02126603A JPH02126603A JP63279502A JP27950288A JPH02126603A JP H02126603 A JPH02126603 A JP H02126603A JP 63279502 A JP63279502 A JP 63279502A JP 27950288 A JP27950288 A JP 27950288A JP H02126603 A JPH02126603 A JP H02126603A
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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。
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〕
本発明はバリスタ、ＰＴＣ，サーミスタ等の半導体磁器
表面部品、及び該電子部品の製造方法に関するものであ
る。
表面部品、及び該電子部品の製造方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕及び〔発明が解決しようとする課題〕
従来、半導体磁器電子部品の電気特性は、磁器表面に形
成される電極金属の種類や電極の形成方法により大きく
変化することが知られている。
成される電極金属の種類や電極の形成方法により大きく
変化することが知られている。
一般に、半導体磁器表面に金属電極を形成するに際して
は、オーム性電極であるＩｎ、Ｇａ共晶合金を含むＡｇ
ペーストを半導体磁器に塗布し、４００〜５００℃の低
温で焼付は処理を行って（西ドイツ特許第１６６５８８
０号明細書）第１層を形成し、はんだ付は性確保のため
第１層の上にＡｇペーストを塗布し焼付けて第２層を形
成する方法が採用されている。
は、オーム性電極であるＩｎ、Ｇａ共晶合金を含むＡｇ
ペーストを半導体磁器に塗布し、４００〜５００℃の低
温で焼付は処理を行って（西ドイツ特許第１６６５８８
０号明細書）第１層を形成し、はんだ付は性確保のため
第１層の上にＡｇペーストを塗布し焼付けて第２層を形
成する方法が採用されている。
しかしながら、このような電極形成方法で製造された半
導体磁器電子部品の電気特性は十分磁器の特性を引き出
すことが出来るものの、Ｔ１．極が、貴金属であるＡｇ
とＩｎやＧａが混合された状態で形成されているため高
湿度や、塩水等のイオンを含む溶液の環境によりＩｎや
Ｇａが選択的に腐食され、電気特性の劣下が見られる問
題点があった。またＩｎ。
導体磁器電子部品の電気特性は十分磁器の特性を引き出
すことが出来るものの、Ｔ１．極が、貴金属であるＡｇ
とＩｎやＧａが混合された状態で形成されているため高
湿度や、塩水等のイオンを含む溶液の環境によりＩｎや
Ｇａが選択的に腐食され、電気特性の劣下が見られる問
題点があった。またＩｎ。
Ｇａ含有銀ペーストは、へｇ特有のシルバーマイグレー
ションを誘発しやすく、はんだ付は時にＡｇの電極喰れ
が発生する。
ションを誘発しやすく、はんだ付は時にＡｇの電極喰れ
が発生する。
さらに、別の電極形成方法として、半導体磁器に対しＮ
ｉ無電解メツキ処理を行った後、３００〜５００℃の温
度条件で熱処理を行う方法や、半導体磁器にＣｕ等を塗
布した後、半導体磁器がぶ元されず、かつＣｕが酸化さ
れない中性雰囲気中で焼付ける方法がある。
ｉ無電解メツキ処理を行った後、３００〜５００℃の温
度条件で熱処理を行う方法や、半導体磁器にＣｕ等を塗
布した後、半導体磁器がぶ元されず、かつＣｕが酸化さ
れない中性雰囲気中で焼付ける方法がある。
しかしながら、Ｎｉ無電解メツキ法ではメツキ液による
磁器の浸食が生じやすく、メツキイオンが残留して電気
特性を損う問題点もあり、更に、Ｃｕを中性雰囲気中で
焼付けたものではＣｕ電極膜厚が薄い場合、はんだ付は
時に電気特性の劣下が生じるという問題点があった。
磁器の浸食が生じやすく、メツキイオンが残留して電気
特性を損う問題点もあり、更に、Ｃｕを中性雰囲気中で
焼付けたものではＣｕ電極膜厚が薄い場合、はんだ付は
時に電気特性の劣下が生じるという問題点があった。
このように、従来の技術で得られた半導体磁器電子部品
は高湿度、塩水等のイオンを含む？８液により、あるい
は、はんだ付けにより電気特性が劣下したり、製造工程
において磁器がメツキ液により浸食される、などの問題
点があった。
は高湿度、塩水等のイオンを含む？８液により、あるい
は、はんだ付けにより電気特性が劣下したり、製造工程
において磁器がメツキ液により浸食される、などの問題
点があった。
本発明は、上述する従来の問題点を除去し、電極強度（
Ｔｉ極の接着強度）、電気的特性に優れ高湿度、塩水等
のイオン性溶液の環境や、はんだ付けにおいても特性劣
下の小さい半導体磁器電子部品および、該半導体磁器電
子部品を得るための製造方法を提供することを目的とす
るものである。
Ｔｉ極の接着強度）、電気的特性に優れ高湿度、塩水等
のイオン性溶液の環境や、はんだ付けにおいても特性劣
下の小さい半導体磁器電子部品および、該半導体磁器電
子部品を得るための製造方法を提供することを目的とす
るものである。
本発明に係る半導体磁器電子部品は、半導体磁器表面を
還元して還元層を形成し、該還元層をその直下の層に比
べ低抵抗としたことを特徴とするものである。
還元して還元層を形成し、該還元層をその直下の層に比
べ低抵抗としたことを特徴とするものである。
また、本発明の半導体磁器電子部品の製造方法は、半導
体磁器表面にＡｇ、 Ｃｕ、 Ｎｉ等の金属粉末を主成
分とする導電性ペーストを塗布し、これを還元性雰囲気
または中性雰囲気中で焼成することによって磁器表面に
還元層を形成することを特徴とするものである。
体磁器表面にＡｇ、 Ｃｕ、 Ｎｉ等の金属粉末を主成
分とする導電性ペーストを塗布し、これを還元性雰囲気
または中性雰囲気中で焼成することによって磁器表面に
還元層を形成することを特徴とするものである。
さらに、本発明に係る半導体磁器電子部品の製造方法は
、半導体磁器表面にＡｇ、 Ｃｕ、旧等の金属粉末とＣ
，Ｂ、 Ｓｉ等の還元性物質の粉末とを互いに混合分散
させたｘｉ性ペーストを塗布し、これを大気中で焼成す
ることを特徴とするものである。
、半導体磁器表面にＡｇ、 Ｃｕ、旧等の金属粉末とＣ
，Ｂ、 Ｓｉ等の還元性物質の粉末とを互いに混合分散
させたｘｉ性ペーストを塗布し、これを大気中で焼成す
ることを特徴とするものである。
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
（実施例１）
半導体磁器として５ｒＴｉＯｓを主成分とする非直線抵
抗体を用いた。磁器は１４８０℃、中性雰囲気中（Ｎ２
）で焼成した後、８４０℃、４時間の大気焼成を行って
得られたものであるヶ 大気焼成時に磁器表面は酸化され、非直線性を示す酸化
層となるが、その酸化層の厚さは第１図に従う磁器であ
る。
抗体を用いた。磁器は１４８０℃、中性雰囲気中（Ｎ２
）で焼成した後、８４０℃、４時間の大気焼成を行って
得られたものであるヶ 大気焼成時に磁器表面は酸化され、非直線性を示す酸化
層となるが、その酸化層の厚さは第１図に従う磁器であ
る。
この図は、酸素の磁器中の拡散係数を示すものであって
磁器の結晶粒界、粒内において大きな相異があると思わ
れるが、電気特性から大まかに酸化層の厚さχは、χ＃
５Ｆ石Ｔで求めることができる。
磁器の結晶粒界、粒内において大きな相異があると思わ
れるが、電気特性から大まかに酸化層の厚さχは、χ＃
５Ｆ石Ｔで求めることができる。
ただし、Ｄはある温度での酸素の拡散係数、ｔは時間（
ｓｅｃ）である。
ｓｅｃ）である。
この半導体磁器の表面に、粒径０１０５μｍのＡｇ粉１
００部、 ＺｎＯを主成分とするガラスフリット２部を
４０部のビヒクルに分散させたペーストをスクリーン印
刷により塗布した。その後、焼成雰囲気の酸素濃度を変
えて８００℃、１０分間安定の条件でＡｇ電極形成を行
い、非直線抵抗体として評価した。その結果を第１表に
示す。
００部、 ＺｎＯを主成分とするガラスフリット２部を
４０部のビヒクルに分散させたペーストをスクリーン印
刷により塗布した。その後、焼成雰囲気の酸素濃度を変
えて８００℃、１０分間安定の条件でＡｇ電極形成を行
い、非直線抵抗体として評価した。その結果を第１表に
示す。
以下余白
第１表においてＥ＋ｏは、磁器に１０ｍＡの電流を流す
のに必要な電圧値であり、電圧非直線性を示すαは次式 ％式％） により求められるものである。但し、Ｅｌは磁器に１ｍ
Ａの電流を流すのに必要な電圧値である。
のに必要な電圧値であり、電圧非直線性を示すαは次式 ％式％） により求められるものである。但し、Ｅｌは磁器に１ｍ
Ａの電流を流すのに必要な電圧値である。
また、「電極下素体１ｎＧａによるＥＩＯ値」は、旦形
成したｉｎ ＋Ｔｉを剥がした後、ＩｎＧａを塗布して
測定したものである。
成したｉｎ ＋Ｔｉを剥がした後、ＩｎＧａを塗布して
測定したものである。
そして第１表には比較例として、ｒ ＩｎＧａｎＧａ分
散型Ａｇ電極層Ａｇ層わち、Ａｇペースト中にＩｎＧａ
を分散させたオーミック銀を下層とし、はんだ付は性確
保のためのＡｇＦｌを上層として形成した電極（焼付け
は５５０℃、１０分間大気雰囲気中）、無電解Ｎｉによ
る電極（３５０℃、３０分間熱処理）。
散型Ａｇ電極層Ａｇ層わち、Ａｇペースト中にＩｎＧａ
を分散させたオーミック銀を下層とし、はんだ付は性確
保のためのＡｇＦｌを上層として形成した電極（焼付け
は５５０℃、１０分間大気雰囲気中）、無電解Ｎｉによ
る電極（３５０℃、３０分間熱処理）。
オーム性電極であるＩｎＧａによる電極のそれぞれにつ
いて、Ｅ＋ｏを測定した。なお、はんだ耐熱条件は、共
晶はんだを３５０±５℃、３秒間の条件ではんだ付けし
たものである。
いて、Ｅ＋ｏを測定した。なお、はんだ耐熱条件は、共
晶はんだを３５０±５℃、３秒間の条件ではんだ付けし
たものである。
第１表かられかるように試料阻３〜７では「電極下素体
１ｎＧａによるＥ＋ｏ（ａＪが、焼成前のＴｎＧａに比
べて小さくなり、磁器表面が還元され導体層あるいは抵
抗層として作用しており、焼成雰囲気の酸素濃度が０．
１％（ｖｏ１％）以下であれば各処理後のＥ、。変化率
が非常に小さく、特に酸素濃度が０．０１％以下ではＥ
ｌ。変化率は測定誤差範囲内となるものである。
１ｎＧａによるＥ＋ｏ（ａＪが、焼成前のＴｎＧａに比
べて小さくなり、磁器表面が還元され導体層あるいは抵
抗層として作用しており、焼成雰囲気の酸素濃度が０．
１％（ｖｏ１％）以下であれば各処理後のＥ、。変化率
が非常に小さく、特に酸素濃度が０．０１％以下ではＥ
ｌ。変化率は測定誤差範囲内となるものである。
これに対して、酸素濃度を１％以上にした場合には、は
んだ耐熱後のＥｌ。変化率及び１００Ｖ、 ５０サイク
ルのパルス電圧印加後のＥｌ１１変化率が大きく実用に
供しがたいこと、ならびに、従来のＩｎＧａ分散型Ａｇ
電極を用いたもの（試料隘８）は、湿度や塩水によるＥ
ｌ。変化が大きく、またＮｉ電極を用いたちのく試料阻
９）は、はんだ耐熱、塩水９高温、パルス電圧によるＥ
ｌ１１変化が大きいことがわかる。
んだ耐熱後のＥｌ。変化率及び１００Ｖ、 ５０サイク
ルのパルス電圧印加後のＥｌ１１変化率が大きく実用に
供しがたいこと、ならびに、従来のＩｎＧａ分散型Ａｇ
電極を用いたもの（試料隘８）は、湿度や塩水によるＥ
ｌ。変化が大きく、またＮｉ電極を用いたちのく試料阻
９）は、はんだ耐熱、塩水９高温、パルス電圧によるＥ
ｌ１１変化が大きいことがわかる。
（実施例２）
実施例１と同じ条件で得た半導体磁器の表面に粒径０．
２〜０．３ｕｍのＣｕ粉１００部、 ＺｎＯを主成分と
するガラスフリフト３部を４０部のビヒクルに分散させ
たペーストをスクリーン印刷により塗布した後、焼成雰
囲気の酸素濃度を変えて７８０±１０℃、安定１０分間
の条件でＣｕ電極形成を行い、実施例１と同じ評価を行
った。その結果を第２表に示す。
２〜０．３ｕｍのＣｕ粉１００部、 ＺｎＯを主成分と
するガラスフリフト３部を４０部のビヒクルに分散させ
たペーストをスクリーン印刷により塗布した後、焼成雰
囲気の酸素濃度を変えて７８０±１０℃、安定１０分間
の条件でＣｕ電極形成を行い、実施例１と同じ評価を行
った。その結果を第２表に示す。
以下余白
第２表から、０．１％以上の酸素濃度ではＣｕ電極が酸
化し、そのＥ、。値は測定出来なかったが、０．０１％
以下（試料阻２３〜２７）ではいずれも第１表に示した
焼成前の１ｎＧａに比べ、焼成により磁器のＥ、。値は
小さくなり、Ａｇの場合と同様に各処理後のＥｌ。値の
変化が極めて小さくなっていることがわかる。
化し、そのＥ、。値は測定出来なかったが、０．０１％
以下（試料阻２３〜２７）ではいずれも第１表に示した
焼成前の１ｎＧａに比べ、焼成により磁器のＥ、。値は
小さくなり、Ａｇの場合と同様に各処理後のＥｌ。値の
変化が極めて小さくなっていることがわかる。
（実施例３）
実施例１．２と同じ条件で得た半導体磁器の表面に粒径
０．０５．ｃ＋ｍのＡｇ粉１００部、 ＺｎＯを主成分
とするガラスフリフト２部と粒径０．５μｍのアモルフ
ァス８０．１−１部とを４０部のビヒクルに分散させた
ペーストをスクリーン印刷により塗布した後、大気中７
００℃±ｌＯ℃、安定５分間の条件でＡｇ電極形成を行
い、非直線抵抗体として評価した。
０．０５．ｃ＋ｍのＡｇ粉１００部、 ＺｎＯを主成分
とするガラスフリフト２部と粒径０．５μｍのアモルフ
ァス８０．１−１部とを４０部のビヒクルに分散させた
ペーストをスクリーン印刷により塗布した後、大気中７
００℃±ｌＯ℃、安定５分間の条件でＡｇ電極形成を行
い、非直線抵抗体として評価した。
その結果を第３表に示す、なお、本発明によりＢを添加
したもの（試料階３２〜３７）は、大気焼成のためＢ２
０．が一部Ａｇ表面に浮いており、該焼成のままでは、
はんだ付は性を確保できないため、８０℃の温水で２時
間洗浄して、 はんだ付は性を 確保し評価した。
したもの（試料階３２〜３７）は、大気焼成のためＢ２
０．が一部Ａｇ表面に浮いており、該焼成のままでは、
はんだ付は性を確保できないため、８０℃の温水で２時
間洗浄して、 はんだ付は性を 確保し評価した。
以下余白
第３表かられかるように、実施例１，２で示したと同様
に電極下の素体のＩｎＧａによるＥｌ。値が焼付は処理
前に比べ低下し、磁器が還元されていることを示すもの
、即ち本発明に係るものでは、どのような処理や試験を
行ってもＥ、。値の変化率は小さい。
に電極下の素体のＩｎＧａによるＥｌ。値が焼付は処理
前に比べ低下し、磁器が還元されていることを示すもの
、即ち本発明に係るものでは、どのような処理や試験を
行ってもＥ、。値の変化率は小さい。
（実施例４）
粒径０６０５μｍのＡｇ粉１００部、 ＺｎＯを主成分
とするガラスフリット２部と粒径０．５μｍのアモルフ
ァス８００５部とを４０部のビヒクルに分散させたペー
ストを５ｒＴｉ０３及びＰｂＴｉ０ｉを主成分とする正
の温度特性を持つ抵抗体磁器に塗布し、大気中で６００
℃、１０分間の焼付けを行って室温での抵抗値を調べた
。
とするガラスフリット２部と粒径０．５μｍのアモルフ
ァス８００５部とを４０部のビヒクルに分散させたペー
ストを５ｒＴｉ０３及びＰｂＴｉ０ｉを主成分とする正
の温度特性を持つ抵抗体磁器に塗布し、大気中で６００
℃、１０分間の焼付けを行って室温での抵抗値を調べた
。
その結果、ＩｎＧａ値で２００Ωであるのに対し、Ｂを
添加したものは２１±２Ωであり、はぼ同等の電気特性
が得られた。
添加したものは２１±２Ωであり、はぼ同等の電気特性
が得られた。
以上述べたように、本発明は、半導体磁器表面を１元し
て還元層を形成し、該還元層をその直下の層に比べ低抵
抗とすると共に、該還元層表面にＡｇ等の金ｉ電極を形
成したことにより、電極の接着強度及び電気的特性が良
好であり、この電気特性が高湿度、塩水、高温のいずれ
によって劣化しにくい信頼性の高い半導体磁器電子部品
を得ることができる効果がある。また、ＺｎＯ系バリス
タやＰＴＣサーミスタでは中性雰囲気で電極形成すると
その磁器表面が極端に還元され電気特性が悪くなるので
、実施例３．４で示したように電極導電ペースト中に還
元性物質を混入し、これを大気中で焼成して電極形成部
分だけを還元するだけで十分である。
て還元層を形成し、該還元層をその直下の層に比べ低抵
抗とすると共に、該還元層表面にＡｇ等の金ｉ電極を形
成したことにより、電極の接着強度及び電気的特性が良
好であり、この電気特性が高湿度、塩水、高温のいずれ
によって劣化しにくい信頼性の高い半導体磁器電子部品
を得ることができる効果がある。また、ＺｎＯ系バリス
タやＰＴＣサーミスタでは中性雰囲気で電極形成すると
その磁器表面が極端に還元され電気特性が悪くなるので
、実施例３．４で示したように電極導電ペースト中に還
元性物質を混入し、これを大気中で焼成して電極形成部
分だけを還元するだけで十分である。
第１図は本発明の実施例に係るもので、磁器表面の酸化
層の厚さを間接的に示すグラフである。
層の厚さを間接的に示すグラフである。
Claims (4)
- （１）半導体磁器表面を還元して還元層を形成し、該還
元層をその直下の層に比べ低抵抗としたことを特徴とす
る半導体磁器電子部品。 - （２）前記半導体磁器表面の還元層表面にＡＧ，Ｃｕ，
Ｎｉ等の金属電極を形成したことを特徴とする請求項１
記載の半導体磁器電子部品。 - （３）半導体磁器表面にＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉ等の金属粉末
を主成分とする導電性ペーストを塗布し、これを還元性
雰囲気または中性雰囲気中で焼成することによって磁器
表面に還元層を形成することを特徴とする半導体磁器電
子部品の製造方法。 - （４）半導体磁器表面にＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉ等の金属粉末
とＣ，Ｂ，Ｓｉ等の還元性物質の粉末とを互いに混合分
散させた導電性ペーストを塗布し、これを大気中で焼成
することを特徴とする半導体磁器電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279502A JP3016560B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279502A JP3016560B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126603A true JPH02126603A (ja) | 1990-05-15 |
| JP3016560B2 JP3016560B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=17611942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63279502A Expired - Lifetime JP3016560B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016560B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802809B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-10-12 | Olympus Corporation | Endoscope |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63279502A patent/JP3016560B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802809B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-10-12 | Olympus Corporation | Endoscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3016560B2 (ja) | 2000-03-06 |
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