JPH056805A - Chip-type varistor - Google Patents

Chip-type varistor

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JPH056805A
JPH056805A JP3183823A JP18382391A JPH056805A JP H056805 A JPH056805 A JP H056805A JP 3183823 A JP3183823 A JP 3183823A JP 18382391 A JP18382391 A JP 18382391A JP H056805 A JPH056805 A JP H056805A
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sintered body
varistor
internal electrode
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和敬 中村
Yasushi Ueno
靖司 上野
Akiyoshi Nakayama
晃慶 中山
Yasunobu Yoneda
康信 米田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a chip-type varistor which can have a glass film of the uniform thickness formed on the surface of a ceramic body that prevents the glass film from being diffused into an internal electrode for avoiding the deterioration in electric characteristic. CONSTITUTION:The plurality of internal electrodes 3 are buried in a ceramic body 2 and one end face 3a of each internal electrode 3 is connected to an internal electrode 4 which is formed on left and right end faces 2a, 2b of the ceramic body 2. Then, the outer surface of the ceramic body 2 is coated with a glass film 6. Thus, a chip-type varistor 1 is fabricated. Between the surface of the ceramic body 2 and the internal electrode 3, a free electrode 7 not connected to the external electrode 4 is installed. An area of the free electrode 7 is made larger than that of a characteristic part A of the internal electrode 3 so that the free electrode 7 may cover the characteristic part A. For the free electrode 7, a silver-palladium alloy or platinum is employed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電圧非直線抵抗体とし
て機能するチップ型バリスタに関し、特に焼結体の表面
にガラス膜を被覆形成する場合の、該ガラス膜の膜厚を
均一化できるとともに、内部電極への拡散を抑制して電
気特性の悪化を防止できるようにした構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip type varistor functioning as a voltage non-linear resistor, and particularly when a glass film is coated on the surface of a sintered body, the film thickness of the glass film can be made uniform. At the same time, it relates to a structure capable of suppressing the diffusion to the internal electrodes and preventing the deterioration of the electrical characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、通信機等に採用される電子機器の
分野では、小型化,集積化が急速に進んでいる。また、
ICの高密度化による耐電圧の低減化が要求されてお
り、これに伴って高電圧性ノイズの侵入によるIC回路
の破壊や誤動作を防止するための保護素子や回路設計が
必要となっている。このような保護素子として電圧非直
線特性を有するバリスタが採用されている。このバリス
タをIC回路に適用するには、抑制電圧が低いこと、静
電容量が小さいこと、さらには小型であること等の条件
が要求される。ところが上記バリスタでは、抑制電圧を
下げるにはバリスタ電圧を下げなければならないことか
ら、静電容量が大きくなるという問題がある。また、静
電容量を下げるのは電極面積を小さくすることにより可
能であるが、このようにするとサージ耐量が低下すると
いう問題がある。このような抑制電圧,静電容量を低減
しながら小型化に対応できるものとして、従来、積層型
のチップバリスタが提案されている(例えば、特公昭58
-23921号公報参照) 。この積層型バリスタは、半導体セ
ラミックス層と内部電極とを交互に積層して一体焼結
し、この焼結体の両端面に上記内部電極の一端面を露出
させ、該両端面に上記内部電極の一端面に接続される外
部電極を形成して構成されている。ところで、上記チッ
プバリスタはノイズ吸収素子として有用であるものの、
該バリスタ素子のサイズを小さくすると表面電流や表面
放電による漏れ電流が生じ易いという問題がある。また
上記外部電極にAgが使用されていることから、半田付
けにより表面実装する際に半田喰われが生じ易いという
問題がある。このような漏れ電流や半田喰われを回避す
るためには、焼結体の外部電極を除く外表面にガラス膜
をコーティングして絶縁化することが有効である。この
ガラス膜をコーティングする方法として、従来、上記ガ
ラスを400 〜900 ℃の温度で焼き付けて該ガラスを焼結
体の表面部分に拡散させる方法が採用されている。この
ガラス膜を形成することにより、漏れ電流を抑制できる
とともに、外部電極の表面に電解メッキによるメッキ膜
を被覆することができ、半田喰われを防止できる。ここ
で、上記外部電極にメッキ膜を被覆する場合、上記焼結
体は半導体であることから、該焼結体の表面が確実に絶
縁化されていなければメッキが表面全体に成長してショ
ートしたり,漏れ電流の抑制効果が低減したりするおそ
れがある。従って、上記ガラス膜は、ある程度の膜厚が
必要であるとともに、該膜厚を均一化する必要があり、
そのために上記ガラスの焼き付け温度を高く設定して表
面拡散を大きくするようにしている。
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization and integration have rapidly progressed in the field of electronic equipment adopted for communication devices and the like. Also,
There is a demand for a reduction in withstand voltage due to higher density of ICs, and along with this, protection elements and circuit designs are required to prevent destruction and malfunction of IC circuits due to intrusion of high-voltage noise. . As such a protection element, a varistor having a voltage non-linear characteristic is adopted. In order to apply this varistor to an IC circuit, conditions such as low suppression voltage, small electrostatic capacitance, and small size are required. However, the above varistor has a problem that the varistor voltage must be lowered in order to reduce the suppression voltage, so that the capacitance becomes large. Further, the capacitance can be reduced by reducing the electrode area, but this causes a problem that the surge resistance is reduced. Conventionally, a multilayer chip varistor has been proposed as a device that can be made compact while reducing the suppression voltage and the electrostatic capacitance (for example, Japanese Patent Publication No. S58).
-23921). In this laminated varistor, semiconductor ceramic layers and internal electrodes are alternately laminated and integrally sintered, one end surface of the internal electrode is exposed at both end surfaces of the sintered body, and the internal electrode of the internal electrode is exposed at both end surfaces. An external electrode connected to one end face is formed. By the way, although the chip varistor is useful as a noise absorbing element,
When the size of the varistor element is reduced, there is a problem that a leak current due to a surface current or a surface discharge is likely to occur. Further, since Ag is used for the external electrodes, there is a problem that solder erosion is likely to occur during surface mounting by soldering. In order to avoid such leakage current and solder erosion, it is effective to coat the outer surface of the sintered body excluding the external electrodes with a glass film to insulate it. As a method of coating the glass film, a method of baking the glass at a temperature of 400 to 900 ° C. and diffusing the glass on the surface portion of the sintered body has been conventionally used. By forming this glass film, the leakage current can be suppressed, and the surface of the external electrode can be coated with a plating film by electrolytic plating to prevent solder leaching. Here, when the external electrodes are coated with a plating film, since the sintered body is a semiconductor, if the surface of the sintered body is not reliably insulated, the plating will grow over the entire surface and short-circuit will occur. Or the effect of suppressing leakage current may be reduced. Therefore, the glass film needs to have a certain thickness, and it is necessary to make the thickness uniform.
Therefore, the baking temperature of the glass is set high to increase the surface diffusion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチップバリスタにおいて、ガラスの焼き付け温度を
高くするとガラスの粒界拡散も活発となって該ガラスが
内部電極まで達する場合があり、その結果バリスタ電
圧,抑制電圧が上昇し、バリスタ特性に悪影響を与える
という問題点がある。ここで、ガラス膜の膜厚を均一に
しながら内部電極への拡散を回避するには、ガラス量や
焼き付け温度を微妙にコントロールすることにより可能
である。しかしながらこのコントロールは非常に難し
く、現状では困難である。本発明は上記従来の状況に鑑
みてなされたもので、焼結体の表面にガラス膜を形成す
る場合の、焼き付け温度の微妙なコントロールを不要に
しながら膜厚を均一化でき、かつ内部電極への拡散を抑
制してバリスタ特性への悪影響を防止できるチップ型バ
リスタを提供することを目的としている。
However, in the above-mentioned conventional chip varistor, when the baking temperature of the glass is increased, the grain boundary diffusion of the glass may be activated and the glass may reach the internal electrode, resulting in the varistor voltage. However, there is a problem that the suppression voltage increases, which adversely affects the varistor characteristics. Here, it is possible to delicately control the amount of glass and the baking temperature in order to avoid the diffusion to the internal electrodes while making the thickness of the glass film uniform. However, this control is very difficult and is difficult at present. The present invention has been made in view of the above conventional circumstances, when forming a glass film on the surface of the sintered body, it is possible to make the film thickness uniform while eliminating the need for delicate control of the baking temperature, and to the internal electrode It is an object of the present invention to provide a chip-type varistor capable of suppressing the diffusion of varistor and preventing an adverse effect on varistor characteristics.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで請求項1の発明
は、焼結体の内部に複数の内部電極を埋設し、該内部電
極を上記焼結体の両端面に形成された外部電極に接続す
るとともに、上記焼結体の外表面にガラス膜を被覆形成
してなるチップ型バリスタにおいて、上記焼結体の表面
部分と内部電極との間に上記外部電極に接続されないフ
リー電極を配設したことを特徴としている。また、請求
項2の発明は、上記フリー電極が内部電極における特性
部の面積より大きく、かつ該特性部を覆っていることを
特徴とし、さらに請求項3は上記フリー電極がAg−P
d合金又はPtからなることを特徴としている。
Therefore, the invention of claim 1 is to embed a plurality of internal electrodes inside a sintered body, and connect the internal electrodes to external electrodes formed on both end surfaces of the sintered body. In addition, in a chip type varistor formed by coating a glass film on the outer surface of the sintered body, a free electrode that is not connected to the external electrode is provided between the surface portion of the sintered body and the internal electrode. It is characterized by that. Further, the invention of claim 2 is characterized in that the free electrode is larger than the area of the characteristic portion of the internal electrode and covers the characteristic portion. Further, in the invention of claim 3, the free electrode is Ag-P.
It is characterized by being made of d alloy or Pt.

【0005】[0005]

【作用】請求項1の発明に係るチップ型バリスタによれ
ば、焼結体の表面部分と内部電極との間にフリー電極を
配設したので、該フリー電極がガラスの内部への拡散を
抑制することとなり、従って焼き付け温度を高く設定し
ても内部電極への拡散を低減でき、バリスタ特性の悪化
を回避できる。その結果、焼き付け温度の微妙なコント
ロールを不要にしながら膜厚の厚い,かつ均一なガラス
膜を形成することができ、絶縁性を向上できる。また請
求項2の発明では、フリー電極を内部電極の特性部の面
積より大きくしたので、内部電極へのガラスの拡散をさ
らに確実に抑制することができる。さらに請求項3の発
明では、フリー電極に銀・パラジウム合金,白金を採用
したので、ガラスの拡散の抑制効果を向上できる。
According to the chip type varistor of the first aspect of the invention, since the free electrode is provided between the surface portion of the sintered body and the internal electrode, the free electrode suppresses the diffusion of the glass into the interior. Therefore, even if the baking temperature is set high, the diffusion to the internal electrodes can be reduced and the deterioration of the varistor characteristics can be avoided. As a result, it is possible to form a glass film having a large film thickness and a uniform thickness without requiring a fine control of the baking temperature, and it is possible to improve the insulating property. Further, in the invention of claim 2, since the area of the free electrode is larger than the area of the characteristic portion of the internal electrode, the diffusion of the glass into the internal electrode can be more reliably suppressed. Further, in the invention of claim 3, since the silver / palladium alloy and platinum are used for the free electrode, the effect of suppressing the diffusion of glass can be improved.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図1ないし図4は本発明の一実施例によるチップ型
バリスタを説明するための図である。図において、1は
本実施例のチップ型バリスタであり、これはZnOを主
成分とする半導体セラミックスからなる直方体状の焼結
体2の内部にAg−Pd合金からなる一対の内部電極
3,3を埋設するとともに、該焼結体2の左, 右端面2
a,2bにAgからなる外部電極4を形成して構成され
ている。上記各内部電極3の一端面3aは上記焼結体2
の左, 右端面2a,2bに交互に露出して上記外部電極
4に接続されており、他の端面は焼結体2内に封入され
ている。また上記外部電極4の外表面には電解メッキに
よるNiメッキ膜8が被覆されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 are views for explaining a chip type varistor according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a chip-type varistor of the present embodiment, which is a pair of internal electrodes 3 and 3 made of an Ag-Pd alloy inside a rectangular parallelepiped sintered body 2 made of semiconductor ceramics containing ZnO as a main component. And the left and right end faces 2 of the sintered body 2
The external electrodes 4 made of Ag are formed on a and 2b. One end surface 3a of each internal electrode 3 has the sintered body 2
Are alternately exposed on the left and right end faces 2a and 2b of the above and are connected to the external electrode 4, and the other end faces are enclosed in the sintered body 2. The outer surface of the external electrode 4 is covered with a Ni plating film 8 by electrolytic plating.

【0007】また、上記焼結体2の両内部電極3で挟ま
れたセラミックス層5a部分は電圧非直線特性を発現す
る特性部Aとなっており、この特性部Aは上記両内部電
極3の対向面となっている。また上記焼結体2のセラミ
ックス層5a以外の部分は、ダミーとしてのセラミック
ス層5b,5cとなっている。
The portion of the ceramic layer 5a sandwiched between the internal electrodes 3 of the sintered body 2 is a characteristic portion A which exhibits a voltage non-linear characteristic, and the characteristic portion A is a characteristic portion A of the internal electrodes 3. It is the opposite surface. The portions of the sintered body 2 other than the ceramics layer 5a are dummy ceramics layers 5b and 5c.

【0008】さらに、上記焼結体2の外表面にはガラス
膜6が形成されており、該ガラス膜6はホウ珪酸鉛系ガ
ラス粉末を高温で焼き付けることによって焼結体2の表
面部分に拡散させて形成されたものである。
Further, a glass film 6 is formed on the outer surface of the sintered body 2, and the glass film 6 is diffused to the surface portion of the sintered body 2 by baking lead borosilicate glass powder at a high temperature. It is formed by doing so.

【0009】そして、上記焼結体2の内部電極3と表面
との間のセラミックス層5b,5c内には外部電極4に
接続されないAg−Pd合金からなるフリー電極7が配
設されており、このフリー電極7は焼結体2内に封入さ
れている。また、このフリー電極7は上記内部電極3の
特性部Aの面積より大きく設定されており、かつ該特性
部Aを覆っている。このフリー電極7により上記ガラス
層7の内部への拡散が抑制されている。
A free electrode 7 made of an Ag--Pd alloy which is not connected to the external electrode 4 is provided in the ceramic layers 5b and 5c between the internal electrode 3 and the surface of the sintered body 2. The free electrode 7 is enclosed in the sintered body 2. The free electrode 7 is set larger than the area of the characteristic portion A of the internal electrode 3 and covers the characteristic portion A. The free electrode 7 suppresses diffusion into the glass layer 7.

【0010】次に本実施例のチップ型バリスタ1の製造
方法について説明する。まず、セラミックス原料とし
て、純度99%以上のZnO,Bi2 3 ,CoCO3
MnO2 ,及びSb2 3 をそれぞれ98mol %,0.5mol
%,0.5mol %,0.5mol %,0.5mol %の割合で秤量し、こ
れに純水を加えてボールミルで24時間混合してスラリー
を形成する。次に、このスラリーを濾過乾燥して造粒し
た後、800℃の温度で2時間仮焼成する。この後、この
焼成物をパルベライザーにより粗粉砕した後、これに純
水を加えてボルーミルで微粉砕し、これを濾過乾燥させ
た後、有機バインダーとともに溶媒中に分散してスラリ
ーを形成する。このスラリーからドクターブレード法に
より厚さ50μm のグリーンシートを形成し、該グリーン
シートを所定寸法の大きさに打ち抜いて、多数枚のセラ
ミックスシートを形成する。これにより電圧非直線特性
を発現するセラミックス層5a,ダミーとしてのセラミ
ックス層5b,5cを形成する。
Next, a method of manufacturing the chip varistor 1 of this embodiment will be described. First, as a ceramic raw material, ZnO, Bi 2 O 3 , CoCO 3 , with a purity of 99% or more,
98 mol% and 0.5 mol of MnO 2 and Sb 2 O 3 , respectively
%, 0.5 mol%, 0.5 mol%, 0.5 mol% are weighed, and pure water is added to this and mixed by a ball mill for 24 hours to form a slurry. Next, the slurry is filtered, dried, granulated, and then calcined at a temperature of 800 ° C. for 2 hours. After that, the calcined product is roughly pulverized by a pulverizer, pure water is added to the pulverized product, and the mixture is finely pulverized by a vol mill, filtered and dried, and then dispersed in a solvent together with an organic binder to form a slurry. A green sheet having a thickness of 50 μm is formed from this slurry by a doctor blade method, and the green sheet is punched out into a predetermined size to form a large number of ceramic sheets. As a result, the ceramics layer 5a that exhibits the voltage non-linear characteristic and the ceramics layers 5b and 5c as dummy are formed.

【0011】次に、Ag−Pd合金(7:3の割合)か
らなる導電ペーストを作成し、該ペーストを上記セラミ
ックス層5a,5cの上面にスクリーン印刷して内部電
極3を形成する。この場合、内部電極3の一端面3aの
みがセラミックス層5a,5cの外縁に位置し、残りの
端面がセラミックス層5a,5cの内側に位置するよう
に形成する。また、別のセラミックス層5b,5cの上
面に、同じく導電ペーストを印刷してフリー電極7を形
成する。このフリー電極7はこれの全ての端面がセラミ
ックス層5b,5cの周縁より内側に位置し、かつ上記
内部電極3の特性部Aの面積より大きくなるよう形成す
る。
Next, a conductive paste made of Ag-Pd alloy (ratio of 7: 3) is prepared, and the paste is screen-printed on the upper surfaces of the ceramic layers 5a and 5c to form the internal electrodes 3. In this case, only one end surface 3a of the internal electrode 3 is located at the outer edge of the ceramic layers 5a and 5c, and the remaining end surfaces are located inside the ceramic layers 5a and 5c. Further, a conductive paste is similarly printed on the upper surfaces of the other ceramic layers 5b and 5c to form the free electrode 7. The free electrode 7 is formed such that all of its end faces are located inside the peripheral edges of the ceramic layers 5b and 5c and are larger than the area of the characteristic portion A of the internal electrode 3.

【0012】次いで、図4に示すように、各内部電極3
がセラミックス層5aを挟んで対向するよう、かつ各内
部電極3の一端面3aが左, 右に互い違いに位置するよ
う重ね、これの上面,及び下面になにも印刷されていな
いセラミックス層5b,5cを2枚重ねる。さらにこれ
の上面,下面にフリー電極7が形成されたセラミックス
層5b,5cを重ねるとともに、なにも印刷されていな
いセラミックス層5b,5cを2枚重ねる。次にこれの
積層方向に2t/cm2の圧力を加えて圧着し、これにより
積層体を形成する。この後、積層体を所定の寸法に切断
し、これを500℃の温度で2時間加熱してバインダーを
消失させた後、950 ℃に昇温して2時間焼成し、焼結体
2を得る。
Next, as shown in FIG. 4, each internal electrode 3
So as to face each other with the ceramics layer 5a sandwiched therebetween, and the one end faces 3a of the respective internal electrodes 3 are alternately arranged on the left and right sides, and the ceramics layer 5b having no printing on the upper surface and the lower surface thereof. Stack 2 pieces of 5c. Further, the ceramic layers 5b and 5c on which the free electrodes 7 are formed are stacked on the upper and lower surfaces thereof, and two ceramic layers 5b and 5c on which nothing is printed are stacked. Next, a pressure of 2 t / cm 2 is applied in the stacking direction to perform pressure bonding, thereby forming a stack. After that, the laminated body is cut into a predetermined size, heated at a temperature of 500 ° C. for 2 hours to remove the binder, and then heated to 950 ° C. and baked for 2 hours to obtain a sintered body 2. .

【0013】このようにして得られた焼結体2をアルミ
ナ磁器ポット内に収容するとともに、該ポット内に上記
焼結体の全重量の1wt%のホウ珪酸鉛系ガラス粉末を添
加する。そして、上記磁器ポットを回転させながら700
〜900 ℃に加熱する。すると上記ガラス粉末が焼結体2
の表面部分に拡散し、これによりガラス膜6が形成され
る。この場合、ガラス粉末はフリー電極8により内部へ
の拡散が阻止され、内部電極3への浸透が抑制されるこ
ととなり、かつ焼結体2の表面部分に均一な厚さのガラ
ス膜6が形成される。
The sintered body 2 thus obtained is placed in an alumina porcelain pot, and 1 wt% of the total weight of the sintered body is added with lead borosilicate glass powder. Then, while rotating the porcelain pot, 700
Heat to ~ 900 ° C. Then, the glass powder is sintered body 2
Of the glass film 6 is diffused to form the glass film 6. In this case, the glass powder is prevented from diffusing inside by the free electrode 8 and is suppressed from permeating into the internal electrode 3, and the glass film 6 having a uniform thickness is formed on the surface portion of the sintered body 2. To be done.

【0014】次に、上記焼結体2の、内部電極3の一端
面3aが露出された左, 右端面2a,2bにAgペース
トを塗布した後、800 ℃で10分間加熱して外部電極4を
形成する。しかる後、上記焼結体2に電解メッキを施
し、上記外部電極4の外表面にNiメッキ膜8を形成す
る。この場合、上記焼結体2の外部電極4以外の部分は
ガラス膜6で覆われているから、メッキが付着すること
はない。これにより本実施例のチップ型バリスタ1が製
造される。
Next, after the Ag paste is applied to the left and right end faces 2a and 2b of the sintered body 2 where one end face 3a of the internal electrode 3 is exposed, the external electrode 4 is heated at 800 ° C. for 10 minutes. To form. Then, the sintered body 2 is electroplated to form a Ni plating film 8 on the outer surface of the external electrode 4. In this case, since the portion of the sintered body 2 other than the external electrode 4 is covered with the glass film 6, plating does not adhere. As a result, the chip type varistor 1 of this embodiment is manufactured.

【0015】このように本実施例によれば、焼結体2の
表面と内部電極3との間にフリー電極7を配設し、該フ
リー電極7で上記内部電極3の特性部Aを覆ったので、
ガラスの拡散をフリー電極7によって抑制でき、内部電
極3への拡散を低減して制限電圧、バリスタ電圧の上昇
を回避できる。また、焼き付け温度を高くできることか
ら、溶融したガラスの張力が小さくなり素子への濡れ性
を向上でき、膜厚の厚い,かつ均一なガラス膜6を形成
することができ、その結果、サージ耐量や電圧抑制効果
を損なうことなく、漏れ電流を低減できるとともに、半
田付け時の半田喰われを防止できる。なお、上記実施例
では、焼結体2内に一対の内部電極3を埋設した構造を
例にとって説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、多数の内部電極を埋設した構造のものにも適用
できる。
As described above, according to this embodiment, the free electrode 7 is disposed between the surface of the sintered body 2 and the internal electrode 3, and the free electrode 7 covers the characteristic portion A of the internal electrode 3. So
The diffusion of the glass can be suppressed by the free electrode 7, the diffusion to the internal electrode 3 can be reduced, and the increase of the limiting voltage and the varistor voltage can be avoided. Further, since the baking temperature can be increased, the tension of the molten glass can be reduced, the wettability to the element can be improved, and the thick and uniform glass film 6 can be formed. Leakage current can be reduced without impairing the voltage suppression effect, and solder leaching during soldering can be prevented. In the above embodiment, the structure in which the pair of internal electrodes 3 are embedded in the sintered body 2 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and a structure in which a large number of internal electrodes are embedded is provided. Can also be applied to.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】表1は、本実施例のチップ型バリスタの効
果を確認するために行った試験結果を示す。この試験
は、上記実施例の製造方法により多数のチップ型バリス
タを作成し、この各バリスタにおけるフリー電極の面積
を変化させた場合の、バリスタ電圧,非直線係数,静電
容量,静電損失,制限電圧比,半田付け加工変化率,メ
ッキ後のバリスタ電圧,及びサージ変化率をそれぞれ測
定した。また、上記フリー電極は、図5に示すように、
内部電極の特性部面積t1×t2に対して(図5(c) 参
照)、フリー電極の面積をt1+Δt,t2+Δt(0
〜0.4mm )の範囲内で大きくした場合(図5(a) 参
照)、またフリー電極の面積をt1−Δt,t2−Δt
(0.1 〜 0.2mm)の範囲内で小さくした場合について行
った(図5(b) 参照)。ここで、上記半田付け加工変化
率は外部電極形成後の各試料に対して、松ヤニを用いて
860 ℃の4×6半田槽に5秒間浸漬し、この後トリクロ
ルエタンで60秒洗浄した後1時間放置して測定した。ま
た、制限電圧比は8×20μsec の三角電流波を印加した
時の出力電圧/バリスタ電圧の比であり、サージ変化率
は上記三角電流波を印加した後1時間放置した時のバリ
スタ電圧/印加前バリスタ電圧の変化率である。なお、
比較するためにフリー電極を配設していない従来のチッ
プバリスタについても同様の測定をした。表1からも明
らかなように、フリー電極がない従来試料(No.1〜6)
では、ガラス焼き付け温度が700 〜800 ℃と低い場合、
バリスタ電圧,非直線係数は満足できるものの、誘電損
失,半田付け加工変化率では低く、さらにメッキ処理に
おいては焼結体の表面全体に付着してショートしてお
り、ガラス膜の膜厚が不均一となっている。また、焼き
付け温度が850 ℃以上と高い場合は、ガラス膜が均一に
なっているものの、バリスタ電圧,非直線係数が劣化し
ており、内部電極にまでガラスが拡散している。一方、
上記フリー電極の面積が内部電極の特性部より小さい場
合(試料No. 7,8,13,14)、ガラスがフリー電
極を回り込んで内部に拡散していることから、バリスタ
電圧,比直線係数等の特性において効果が若干小さい。
これに対してフリー電極の面積を特性部より大きくした
場合(試料No. 9〜12,15〜20)は、いずれもバ
リスタ電圧,非直線係数,及び誘電損失,制限電圧比の
各特性を損なうことなく、半田付け加工変化率,メッキ
後のバリスタ電圧,サージ変化率の全てにおいて満足で
きる特性が得られている。
Table 1 shows the results of tests conducted to confirm the effect of the chip type varistor of this embodiment. In this test, a large number of chip type varistors were created by the manufacturing method of the above-mentioned embodiment, and the varistor voltage, nonlinear coefficient, capacitance, electrostatic loss, The limiting voltage ratio, soldering process change rate, varistor voltage after plating, and surge change rate were measured. Further, the free electrode is, as shown in FIG.
For the characteristic area t1 × t2 of the internal electrode (see FIG. 5 (c)), the area of the free electrode is t1 + Δt, t2 + Δt (0
Up to 0.4 mm) (see FIG. 5 (a)), the free electrode area is t1-Δt, t2-Δt.
It was performed when the size was reduced within the range of (0.1 to 0.2 mm) (see Fig. 5 (b)). Here, the rate of change in the soldering process was measured using a pine resin for each sample after the external electrodes were formed.
It was immersed in a 4 × 6 solder bath at 860 ° C. for 5 seconds, washed with trichloroethane for 60 seconds, and allowed to stand for 1 hour for measurement. The limiting voltage ratio is the ratio of the output voltage / varistor voltage when a triangular current wave of 8 × 20 μsec is applied, and the surge change rate is the varistor voltage / application when left for 1 hour after applying the above triangular current wave. This is the change rate of the front varistor voltage. In addition,
For comparison, the same measurement was performed for a conventional chip varistor without a free electrode. As is clear from Table 1, conventional samples without free electrodes (No. 1 to 6)
Then, if the glass baking temperature is as low as 700-800 ℃,
Although the varistor voltage and the nonlinear coefficient are satisfactory, the dielectric loss and the rate of change in soldering are low, and the plating process adheres to the entire surface of the sintered body and causes a short circuit, resulting in an uneven glass film thickness. Has become. Further, when the baking temperature is as high as 850 ° C. or higher, the glass film is uniform, but the varistor voltage and the nonlinear coefficient are deteriorated, and the glass diffuses to the internal electrodes. on the other hand,
If the area of the free electrode is smaller than the characteristic part of the internal electrode (Sample Nos. 7, 8, 13, 14), the varistor voltage and the specific linear coefficient are determined because the glass wraps around the free electrode and diffuses inside. The characteristics are slightly less effective.
On the other hand, when the area of the free electrode is larger than that of the characteristic portion (Sample Nos. 9 to 12 and 15 to 20), the characteristics of the varistor voltage, the nonlinear coefficient, the dielectric loss, and the limiting voltage ratio are impaired. Satisfactory characteristics are obtained in all of the soldering process change rate, the varistor voltage after plating, and the surge change rate.

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

【0019】[0019]

【表3】 [Table 3]

【0020】表2及び表3は、上記試験に採用したフリ
ー電極を配設していない従来試料(No. 2〜6),及び
フリー電極を配設した本実施例試料(No. 11,17)
を選出し、各試料を断面研磨し、これのガラスの拡散距
離をX線マイクロアナライザ(エネルギー分散型)で調
査した結果を示す。これは、図2に示すように、焼結体
2の積層方向x軸における拡散距離,該積層方向の直交
方向y軸における拡散距離を測定した。なお、上記各試
料における焼結体2の表面からフリー電極7までの距離
は100 μm , フリー電極から内部電極までの距離は100
μm とし、また焼結体の側端面から内部電極の側端面ま
での距離は400 μm とした。各表からも明らかなよう
に、フリー電極がない従来試料では、絶縁化に必要な焼
き付け温度を850 ℃にすると内部電極の特性部にまでガ
ラスが達している。これに対して本実施例試料では、焼
き付け温度を900 ℃に上げても内部電極にガラスが達し
ておらず、フリー電極がガラスの内部への拡散を抑制し
ていることがわかる。
Tables 2 and 3 show the conventional samples (Nos. 2 to 6) used in the above test, which are not provided with the free electrode, and the samples of the present embodiment (Nos. 11 and 17) which are provided with the free electrode. )
Shows the result of cross-section polishing of each sample, and the diffusion distance of the glass of this sample was investigated by an X-ray microanalyzer (energy dispersion type). For this, as shown in FIG. 2, the diffusion distance of the sintered body 2 in the laminating direction x-axis and the diffusion distance in the y-axis orthogonal to the laminating direction were measured. In each sample, the distance from the surface of the sintered body 2 to the free electrode 7 is 100 μm, and the distance from the free electrode to the internal electrode is 100 μm.
The distance from the side end face of the sintered body to the side end face of the internal electrode was 400 μm. As is clear from each table, in the conventional sample without a free electrode, the glass reaches the characteristic part of the internal electrode when the baking temperature required for insulation is 850 ° C. On the other hand, in the sample of this example, even if the baking temperature was raised to 900 ° C., the glass did not reach the internal electrode, and it can be seen that the free electrode suppressed the diffusion of the glass into the inside.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように本発明に係るチップ型バリ
スタによれば、焼結体の表面部分と内部電極との間に外
部電極に接続されないフリー電極を配設したので、焼結
体の表面にガラス膜を形成する場合の、焼き付け温度の
微妙なコントロールを不要にしながら膜厚を均一化で
き、かつ内部電極への拡散を抑制してバリスタ特性への
悪影響を防止できる効果がある。
As described above, according to the chip type varistor according to the present invention, the free electrode which is not connected to the external electrode is disposed between the surface portion of the sintered body and the internal electrode. When forming a glass film on the surface, there is an effect that the film thickness can be made uniform without the need for delicate control of the baking temperature, and diffusion to the internal electrodes can be suppressed to prevent adverse effects on varistor characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるチップ型バリスタを説
明するための図3のI−I線断面図である。
1 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 3 for explaining a chip type varistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例のチップ型バリスタの図3のII-II
線断面図である。
FIG. 2 II-II of FIG. 3 of the chip type varistor of the above embodiment.
It is a line sectional view.

【図3】上記実施例のチップ型バリスタの斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of the chip type varistor of the above embodiment.

【図4】上記実施例のチップ型バリスタの分解斜視図で
ある。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the chip type varistor of the above embodiment.

【図5】上記実施例の効果を確認するために行った試験
方法を説明するためのフリー電極,内部電極の平面図で
ある。
FIG. 5 is a plan view of a free electrode and an internal electrode for explaining a test method performed for confirming the effect of the above-mentioned embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チップ型バリスタ 2 焼結体 2a,2b 焼結体の左, 右端面 3 内部電極 3a 内部電極の一端面 4 外部電極 6 ガラス膜 7 フリー電極 A 特性部 1 chip type varistor 2 Sintered body 2a, 2b Left and right end faces of the sintered body 3 internal electrodes 3a One end surface of internal electrode 4 external electrodes 6 glass film 7 Free electrode A characteristic section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 康信 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasunobu Yoneda             Stock number 2 26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto             Murata Manufacturing Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミックス焼結体の内部に複数の内部
電極を埋設し、該内部電極の一端面を上記焼結体の端面
に形成された外部電極に接続するとともに、上記焼結体
の外表面にガラス膜を被覆形成してなるチップ型バリス
タにおいて、上記焼結体の表面部分と内部電極との間に
上記外部電極に接続されないフリー電極を配設したこと
を特徴とするチップ型バリスタ。
1. A plurality of internal electrodes are embedded inside a ceramic sintered body, one end surface of the internal electrode is connected to an external electrode formed on an end surface of the sintered body, and the other side of the sintered body is connected. A chip-type varistor having a surface coated with a glass film, wherein a free electrode which is not connected to the external electrode is arranged between the surface portion of the sintered body and the internal electrode.
【請求項2】 請求項1において、上記フリー電極が、
内部電極における電圧比直線特性を発現する特性部の面
積より大きく、かつ該特性部を覆っていることを特徴と
するチップ型バリスタ。
2. The free electrode according to claim 1,
A chip-type varistor which is larger than the area of a characteristic portion that exhibits a linear characteristic of voltage ratio in an internal electrode and covers the characteristic portion.
【請求項3】 請求項1又は2において、上記フリー電
極が銀・パラジウム合金又は白金からなることを特徴と
するチップ型バリスタ。
3. The chip type varistor according to claim 1, wherein the free electrode is made of a silver-palladium alloy or platinum.
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