JPH02220408A - 積層型バリスタ - 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、電圧非直線性抵抗として機能する積層型バリ
スタに関し、特に内部電極の変質を防止してバリスタ特
性の悪化を回避でき、部品の信頼性を向上できるように
した構造に関する。

〔従来の技術〕

一般に、バリスタは、印加電圧に応じて抵抗値が非直線
的に変化する抵抗体素子であり、このようなバリスタと
して、従来、第７図に示すような直方休校の積層型バリ
スタがある（特公昭５８−２３９２１号公報参照）、こ
の積層型バリスタＩＯは、２ｎｏを主成分とするセラミ
クス層１１と内部電極１２とを交互に積層して一体焼結
するとともに、該焼結体１３の左、右端面１３ａ、１３
ｂに外部電極１１を形成して構成されている。また、上
記各内部電極１２の一端面１２ａは、上記焼結体１３の
左、右１面１３ａ、１３ｂに交互に露出されて上記外部
電極１４に接続されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来の積層型バリスタ１０は、焼結体１
３として見れば、内部電極１２の一端面１２ａが外部に
露出した構造であるから、湿度の高い雰囲気中において
は上記内部電極１２の露出部分が変質し易く、まためっ
き処理により上記外部電極１４を形成する際にめっき液
が内部電極１２の露出部分から侵入し易く、その結果バ
リスタ特性が悪化し、品賀に対する信鯨性に劣るという
問題点がある。

ここで、上記高湿度やめっき液の侵入による内部電極１
２の変質を防止するには、該内部電極１２の一端面１２
ａをセラミクス層ｌｌ内に封入して外部に露出させない
ようにすることが考えられるが、このようにすると内部
電極１２を外部電極１４に接続できないことから、その
ままでは採用できない。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、内部電極の変質を防止して、バリスタ特性の悪化
を回避でき、ひいては品質の信頼性を向上できる積層型
バリスタを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、セラミクス層と内部電極とを交互に積
層して積層体を形成してなる積層型バリスタにおいて、
上記積層体の端面に上記内部電極の一端面を露出させる
とともに、上記積層体の端面にセラミクス組成物からな
る低抵抗層を付与し、該低抵抗層を介して上記内部電極
を外部に導出したことを特徴としている。

ここで、本発明における低抵抗層は、例えば上記セラミ
クス層と同一組成からなるセラミクス粉末にＡｎ、Ｇａ
、Ｇｄ、Ｙ等から選ばれた金属を添加混合し、これをペ
ースト状に形成したものを上記積層体に塗布したり、あ
るいはシート状に、成形したものを接着し、しかる後焼
成することにより、上記金属をセラミクスに固溶させて
抵抗値を減少させることにより実現てきる。この場合、
上記セラミクス層と内部電極とを積層して一体焼成して
なる焼結体に、上記ペースト、又はシートを付与し、こ
れを再度加熱焼成する方法が採用でき、また、上記焼成
前の積層体に上記ペースト等を付与し、しかる後一体焼
成して、焼結体と低抵抗層を同時に形成する方法が採用
できる。

〔作用〕

本発明に係る積層型バリスタによれば、積層体の端面に
低抵抗層を付与したので、上記内部電極の一端面、つま
り該内部電極の露出部を上記低抵抗層により完全に覆う
ことができるから、温度の高い雰囲気中においても内部
電極の変質を防止できるとともに、外部電極を形成する
際のメツキ液の侵入を阻止でき、その結果バリスタ特性
の悪化を回避でき、品質の信頼性を向上できる。

また、本発明では、内部電極は低抵抗層に接続されてい
るので、該低抵抗層の外表面に外部電極を形成すること
により、上記内部電極を外部に導出できる。さらに、上
記低抵抗層は、積層体の端面に、セラミクス組成物にＡ
１等を混合してなるペーストを塗布したり、あるいはシ
ート状のものを接着し、これを熱処理することにより実
現でき、製造が容易である。しかも本発明の低抵抗層は
、これのセラミクス組成、及び厚さを任意に制御できる
ので、内部電極との接続性等における特性のばらつきを
生じさせることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による積層型バ
リスタを説明するための図である。

図において、ｌは本実施例の積層型バリスタであり、こ
のバリスタ１は直方体状のもので、バリスタｍ能を発現
するセラミクス層２と、ｐｔからなる内部電極３とを交
互に積層し、これを一体焼成してなる焼結体４の左、右
端面４ａ、４ｂにＡｇ　／　Ｐ　ｄからなる外部電極５
を形成して構成されている。また、上記各内部電極３の
一端面３ａは、交互に上記焼結体４の両端面４ａ、４ｂ
に露出しており、他の端面ば焼結体４内に封入されてい
る。

そして、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂと外部電
極５との間には低抵抗層６が付与されている。この低抵
抗層６は、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂを覆う
とともに、露出した内部電極３の一端面３ａに接続され
ており、これにより該内部電極３は低抵抗層６を介して
上記外部電極５に電気的に接続されている。上記低抵抗
層６は、上記焼結体４の両端面４ａ、４ｂにＡＩを主成
分とするペーストを塗布し、これを加熱焼成することに
よって形成されたものである。

次に本実施例の積層型バリスタｌを製造する方法につい
て説明する。

■　まず、Ｚ　ｎ　Ｏ（９５，Ｏｗｏ　１％）、Ｃｏｏ
（１゜０−０１　％）　　、　　Ｍ　ｎ　　Ｏ（１，Ｏ
ｍｏｌ　　％）、５ｂｆＯ。

（２，Ｏｗｏ１％）　＋　　Ｃｒｔ　Ｏｘ　　（ＬＯＩ
Ｉｏ１％）を混合してなるセラミクス材料に、Ｂ＊Ｏｓ
、ＳｉＯ茸、ＰｂＯ，ＺｎＯからなるガラス粉末を１０
ｗｔ％加えて原料とし、これに有機バインダーを混合し
て、ドクターブレード法によりグリーンシートを形成す
る０次に、このグリーンシートを所定の大きさの矩形状
に切断してセラミクス層２を形成する。

■　上記各セラミクスＦＩ２の上面に、ｐｔにビヒクル
を混合してなるペーストを印刷して内部電極３を形成す
る。この場合、この内部電極３の一端面３ａが上記セラ
ミクス層２の一端面に露出するようにするとともに、上
記内部電極３の他端面がセラミクス層２の内側に位置す
るようにする。

■　次に、第３図に示すように、セラミクス層２と内部
電極３とが交互に重なるように、かつ該内部電極３の一
端面３ａが交互に位置するように順次積層し、さらにこ
の積層体の上、下面にダミーとしてのセラミクスシート
７を重ね、これをプレスで加圧、圧着して積層体を形成
する。

■　そして、上記積層体を空気中にて１２００℃×３時
間で加熱焼成し、焼結体４を得る０次に、第４図に示す
ように、上記焼結体４の、上記内部電極３の一端面３ａ
が露出された左、右端面４ａ。

４ｂに低抵抗層６を付与する。この低抵抗層６は、上記
■工程のセラミクス層２と同一組成からなるセラミクス
粉末にＡＩ粉末を５ｗｔ％添加し、これにビヒクルを混
合してなるペーストを厚さ５０μ−になるよう塗布し、
これを再び空気中にて１１００℃に加熱焼成して形成す
る。すると、この加熱焼成によりＺｎＯとＡｊとの熱反
応によって該ＺｎＯに７１１ｊｌＯｓが固溶し、これに
より抵抗値が減少した半導体層が形成され、その結果低
抵抗層６と上記内部電極３の一端面３ａとが接続される
こととなる。

ここで、上記低抵抗層６を形成する金属としては、ＡＩ
の他にＧａ、Ｇｄ、Ｙ等が採用でき、またセラミクス組
成物としては、ＺｎＯ系の他にＲｕＯ□等の低抵抗セラ
ミクスが採用できる。

また、上記低抵抗層６は、ペーストの塗布の他にグリー
ンシートを接着、圧着する方法も採用できる。

さらに、上記■工程で形成された焼成前の積層体に上記
ペーストを塗布し、これを一体焼成して焼結体４．低抵
抗層６を同時に形成することもできる。

■　次に、上記焼結体４の左、右端面４ａ、４ｂ以外の
部分にマスクを被覆し、この状態で電解めっき処理を施
して上記低抵抗層６の外表面に外部電極５を形成する。

なお、上記外部電極５は、上記焼結体４にＡｇを主体と
してＰｄを添加してなるペーストを塗布した後焼き付け
て形成してもよい、これにより、本実施例の積層型バリ
スタ１が製造される。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例によれば、焼結体４の左、右端面４ａ。

４ｂに露出された内部電極３の一端面３ａを覆うように
低抵抗層６を形成したので、高湿度の雰囲気中で使用し
ても内部電極３が変質することはなく、しかも焼結体４
を電解めっき液中に浸漬しても該めっき液が侵入するこ
とはないから、バリスタ特性の悪化を防止でき、品質を
向上できる。

また、本実施例では、上記低抵抗層６と内部電極３とを
電気的に接続し、該低抵抗層６を介して外部電極５に接
続したので、上記内部電極３を封入しながら外部に導出
できる。しかもこの低抵抗層６は、セラミクス組成物に
Ａ１を添加してなるペーストを塗布し、加熱するだけで
実現でき、製造が容易である。さらに、上記低抵抗層６
は、セラミクス組成物、ＡＩの添加量、及び塗布厚を正
確に制御できるから、電気的特性のばらつきを少なくす
ることができる。

第５図及び第６図は、本実施例の効果を確認するために
行った耐湿試験の結果を示す特性図である。この試験で
は、本実施例の製造方法により作成した積層型バリスタ
を、温度６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中に１０００
時間放置し、しかる後Ｖｌｓ＾及びＶゆ、１□の変化率
を調べた。なお、比較のため、内部電極の端面を焼結体
の表面に露出させてなる従来の積層型バリスタについて
も同様の試験を行った。

第５図はＶ、、、の変化率と経過時間との関係を示し、
第６図はＶＩＩ＋＋＋Ａの変化率と経過時間との関係を
示す０図中、曲線Ａ（実線）は本実施例試料、曲線Ｂ（
破線）は従来試料を示す。

同図からも明らかなように、■１１．の変化率では両者
（曲線Ａ、Ｂ）ともそれほど大きな差はないものの、Ｖ
＠、＋＊Ａの変化率では、従来試料Ｂは一２５％変化し
ているのに対して、本実施例試料Ａは一９％の変化に改
善されており、耐湿性が向上していることがわかる。

また、本実施例試料に外部電極を形成するためのめっき
処理を施したが、これによる特性の劣化は全く認められ
なかった。

なお、上記実施例では、焼結体４の左、右端面４ａ、４
ｂに低抵抗層６を形成して内部電極３と接続するように
した場合を例にとって説明したが、本発明の積層型バリ
スタは、例えば焼結体の上面の両端部に内部電極の一端
面を露出させてワイヤボンディングによる実装ができる
ようにした構造においても、上記内部ｔ８ｉの露出部分
に本発明の低抵抗層を付与することにより、内部電極の
変質を防止でき、上記実施例と同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る積層型バリスタによれば、
積層体の端面に露出された内部電極の一端面を覆うよう
に、セラミクス組成物からなる低抵抗層を付与したので
、高湿度やめっき液の侵入による内部電極の変質を防止
でき、バリスタ特性の悪化を回避でき、ひいては品質の
信鯨性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による積層型バ
リスタを説明するための図であり、第１図は第２図のＩ
−ＩＭ断面図、第２図はその斜視図、第３図はその分解
斜視図、第４図はその焼結体に低抵抗層を形成する工程
を示す断面図、第５図及び第６図はそれぞれ本実施例の
効果を示す特性図、第７図は従来の積層型バリスタを示
す断面図である。 図において、ｌは積層型バリスタ、２はセラミクス層、
３は内部電極、３ａは内部電極の一端面、４は焼結体（
積層体）、４ａ、４ｂは焼結体の左。 右端面、６は低抵抗層である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バリスタ機能を発現するセラミクス層と内部電極
   とを交互に積層して積層体を形成してなり、電圧非直線
   性抵抗として機能する積層型バリスタにおいて、上記積
   層体の端面に上記内部電極の一端面を露出させるととも
   に、上記積層体の端面にセラミクス組成物からなる低抵
   抗層を付与し、該低抵抗層を介して上記内部電極の一端
   面を外部に導出したことを特徴する積層型バリスタ。