JPH11186100A - 非線形誘電体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煩雑なガラス被覆層の形成を必要とせず、小
型でありかつ大容量であり、電界−電荷特性におけるヒ
ステリシスの劣化が生じ難い非線形誘電体素子を得る。 【解決手段】 電界−電荷特性においてヒステリシスを
示す非線形特性を有する誘電体２内に、複数の内部電極
３ａ〜３ｅが誘電体層を介して厚み方向に重なり合うよ
うに配置されており、端面２ａ，２ｂを覆うように第
１，第２の外部電極４ａ，４ｂが形成されており、外部
電極４ａ，４ｂが所定の内部電極３ａ〜３ｅに電気的に
接続されている、非線形誘電体素子１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高輝度放電
灯（ＨＩＤランプ）の始動時のように高圧パルスを発生
させるのに好適に用いられる非線形誘電体素子に関し、
より詳細には、複数の内部電極を誘電体層を介して積層
してなる積層型の非線形誘電体素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高輝度を実現するランプとして上
記ＨＩＤランプが用いられている。この種のＨＩＤラン
プには、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプ
のように、始動時に１〜４ｋＶ程度の高圧パルスを必要
とするものがある。そこで、この種のＨＩＤランプで
は、高圧パルスを発生させるために、非線形特性を有す
るコンデンサが組み込まれている。

【０００３】例えば、特公平５−８７９４０号公報に
は、上記高圧パルスを発生させるための非線形コンデン
サが内蔵された高圧放電ランプが開示されている。この
先行技術に記載の非線形コンデンサの構造を、図１３に
示す。

【０００４】コンデンサ５１は、チタン酸バリウム系セ
ラミックスよりなるセラミック板５２の両面にＡｇペー
ストの塗布・焼き付け等により形成される電極５３，５
４を形成した構造を有する。電極５３，５４の中央に
は、接合材５５ａ，５５ｂを介してリード端子５６，５
７が接合されている。また、リード端子５６，５７が引
き出されている部分を除いて全体が、ガラスペーストを
塗布し、焼き付けることにより形成されたガラス被覆層
５８により被覆されている。

【０００５】コンデンサ５１は高圧用途に用いられるた
め、並びに電極５３，５４間の沿面距離が比較的小さい
ため、高電圧印加時に電極５３，５４の全面または一部
から放電しがちとなる。放電が生じると、電極５３，５
４が損傷したり、セラミック基板５２が破壊されること
がある。従って、このような放電を防止するために、上
記ガラス被覆層５８が設けられている。

【０００６】他方、上記のような用途に用いられる高圧
コンデンサとしては、図１４に示すコンデンサ６１も知
られている。コンデンサ６１では、放電を防止するため
に、電極５３，５４の外周部分においてのみ、リング状
にガラス被覆層６２，６３が形成されている。

【０００７】他方、上記のような高圧コンデンサに抵抗
素子を組み合わせた複合型部品も提案されている。この
ような複合型部品の例を、図１５に断面図で示す。この
複合型部品であるコンデンサ７１では、図１４に示した
コンデンサ６１において、電極５３，５４間に抵抗膜７
２を接続した構造を有する。すなわち、抵抗膜７２は、
電極５３に一端が接続されており、ガラス被覆層６２の
外表面、セラミック基板５２の側面及びガラス被覆層６
３の外表面を経て、下面側の電極５４に他端が電気的に
接続されている。

【０００８】従って、電極５３，５４間においては、セ
ラミック基板５２による静電容量が取り出されると共
に、抵抗膜７２による抵抗が、前記静電容量に並列に接
続される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の非線形高圧コン
デンサ５１，６１では、放電を抑制するために、ガラス
被覆層５８，６２，６３を形成しなければならず、製造
工程が煩雑であるという問題があった。

【００１０】加えて、パルスの高さはセラミック基板５
２の厚み及び電極５３，５４の面積により調節し得る
が、大きなパルスを得ようとするには、電極５３，５４
の面積を大きくしたり、セラミック板５２の厚みを薄く
したりしなければならない。ところが、セラミック板５
２の厚みを薄くした場合には、高電圧印加時に破損し易
くなる。他方、電極５３，５４の面積を大きくした場合
には、コンデンサ５１，６１の寸法が大きくなり、コン
デンサ５１，６１が内蔵されるＨＩＤランプを大きくし
なければならなかった。

【００１１】すなわち、ＨＩＤランプでは、上記非線形
コンデンサを内蔵するため、コンデンサの小型化が強く
望まれているが、従来の非線形コンデンサ５１，６１で
は、このような要求に応えることが困難であった。

【００１２】また、抵抗膜７２を形成してなる複合型の
非線形コンデンサ７１においても、ガラス被覆層６２，
６３を有するため、コンデンサ５１，６１と同様の問題
があった。加えて、ガラス被覆層５８，６２，６３中の
ガラスがセラミック基板５２中に拡散し、特性が変動す
るという問題もあった。

【００１３】本発明の目的は、製造工程が煩雑となるガ
ラス被覆層を設けずともよく、かつ小型化が可能であ
り、大きな静電容量を得ることができ、所望通りの特性
を得ることができる非線形誘電体素子を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、電界−電荷特性においてヒステリシスを示す非線形
誘電体素子であって、非線形特性を示す誘電体材料より
なり、対向し合う第１，第２の端面を有する誘電体と、
前記誘電体内において、誘電体層を介して厚み方向に重
なり合うように形成された複数の内部電極と、前記第
１，第２の端面にそれぞれ形成されており、所定の内部
電極に電気的に接続されている第１，第２の外部電極と
を備えることを特徴とする。

【００１５】請求項２に記載の発明では、第１，第２の
端面上において第１，第２の外部電極にそれぞれ接続さ
れている第１，第２のリード端子がさらに備えられる。

【００１６】請求項３に記載の発明では、前記誘電体の
第１，第２の端面間において、互いに直列に接続された
複数の容量取り出し部が構成されるように前記複数の内
部電極が形成されている。

【００１７】請求項４に記載の発明では、前記誘電体の
内部または表面に、第１，第２の外部電極に両端が接続
されるように形成されている抵抗膜がさらに備えられ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
非線形誘電体素子の具体的な構造例を説明する。

【００１９】（第１の実施例）図１及び図４は、本発明
の第１の実施例に係る非線形誘電体素子を示す縦断面図
及び側面図である。非線形誘電体素子１は、電界−電荷
特性においてヒステリシスを示す、すなわち非線形特性
を有する誘電体材料よりなる誘電体２を用いて構成され
ている。誘電体２は、例えば、チタン酸バリウム系セラ
ミック材料により構成されている。

【００２０】誘電体２の内部には、誘電体層を介して厚
み方向に重なり合うように複数の内部電極３ａ〜３ｅが
形成されている。内部電極３ａ，３ｃ，３ｅは、誘電体
２の第１の端面２ａに引き出されている。内部電極３
ｂ，３ｄは、端面２ａと対向する第２の端面２ｂに引き
出されている。内部電極３ａ〜３ｅは、例えばＰｄペー
ストを塗布・焼き付けることにより形成される。

【００２１】端面２ａ，２ｂを覆うように第１，第２の
外部電極４ａ，４ｂが形成されている。第１の外部電極
４ａは、内部電極３ａ，３ｃ，３ｅに接続されており、
外部電極４ｂは、内部電極３ｂ，３ｄに電気的に接続さ
れている。

【００２２】外部電極４ａ，４ｂは、例えば、Ａｇペー
ストの塗布・焼き付けにより形成されている。第１，第
２の外部電極４ａ，４ｂには、例えば銀粉とガラスフリ
ットからなる接合材５ａ，５ｂを介して、第１，第２の
リード端子６ａ，６ｂが接合されている。リード端子６
ａ，６ｂは、端面２ａ，２ｂに直交する方向外側に延ば
されている。

【００２３】非線形誘電体素子１では、複数の内部電極
３ａ〜３ｅが誘電体層を介して厚み方向に重なり合うよ
うに配置されているため、第１，第２の外部電極４ａ，
４ｂ間において大きな静電容量を得ることができる。す
なわち、従来の単板型の非線形コンデンサ５１，６１に
比べ、積層型の構造を有するため大きな容量を得ること
ができる。従って、小型であり、かつ大容量の非線形誘
電体素子１を提供することができる。

【００２４】また、第１，第２の外部電極４ａ，４ｂは
誘電体２の第１，第２の端面２ａ，２ｂにそれぞれ形成
されているので、外部電極４ａ，４ｂ間の距離を大きく
することができる。すなわち、外部電極４ａ，４ｂ間の
沿面距離を大きくすることができるため、周囲にガラス
被覆層を形成する必要がない。従って、後述の製造方法
から明らかなように、従来から公知の積層セラミックコ
ンデンサ製造技術を用いて、効率よくかつ安価に製造す
ることができる。

【００２５】さらに、ガラス被覆層を有しないので、ガ
ラス焼き付け時のガラスの誘電体への拡散に伴う特性の
変動も生じない。すなわち、従来の非線形コンデンサ５
１，６１では、ガラス被覆層の焼き付けに際し、ガラス
がセラミック基板５２内に拡散し、粒界に侵入したガラ
スによりヒステリシス特性が劣化し、所望とする特性の
非線形コンデンサを得ることが困難であった。これに対
して、本実施例の非線形誘電体素子１では、ガラス被覆
層を形成する必要がないため、このようなガラスの拡散
に起因するヒステリシス特性の劣化が生じず、所望通り
の特性を有する非線形誘電体素子１を得ることができ
る。

【００２６】また、従来の非線形コンデンサ５１，６１
では、リード端子５６，５７がセラミック基板５２の主
面と直交する方向に延ばされており、主面上において電
極５３，５４と接合されていた。その結果、電圧印加時
にセラミック基板５２の振動がリード端子５６，５７に
大きく伝搬する。そのため、リード端子５６，５７を他
の部分に機械的に固定した場合、上記振動が抑制される
ことにより、非線形コンデンサ５１，６１の特性が変動
するという問題があった。

【００２７】これに対して、本実施例の非線形誘電体素
子１では、リード端子６ａ，６ｂが、対向２端面２ａ，
２ｂ上において外部電極４ａ，４ｂに接合されている。
他方、電圧印加時には、誘電体２では、中央部分が大き
く振動するが、端面２ａ，２ｂはあまり振動しない。従
って、リード端子６ａ，６ｂを他の部分に機械的に固定
したとしても、特性の変動が生じ難い。

【００２８】（実験例１）次に、非線形誘電体素子１の
製造方法及び具体的な実験例を説明する。チタン酸バリ
ウム系セラミック粉末を主体とするセラミックスラリー
を用い、厚み６０μｍのセラミックグリーンシート１１
を得た（図２参照）。

【００２９】セラミックグリーンシート１１の上面に、
スクリーン印刷により、Ｐｄペーストを印刷し、複数の
内部電極１２を形成した。しかる後、内部電極が印刷さ
れていない無地の上記セラミックグリーンシート１１を
１０枚積層し、その上に、内部電極１２が形成されたセ
ラミックグリーンシート１１を積層し、さらに無地のセ
ラミックグリーンシート１１を１０枚積層し、その上に
内部電極１２が印刷されたセラミックグリーンシート１
１を先に積層した内部電極１２と内部電極１２同士が内
部電極１２の長さ方向にずれるように積層する（１８０
°反転させて）作業を所定回数繰り返し、最後に無地の
セラミックグリーンシート１１を１０枚積層し、積層体
を得た。

【００３０】上記のようにして得た積層体を厚み方向に
加圧し、図３に略図的に示すセラミック生ブロック１３
を得た。上記セラミック生ブロック１３を、ダイサーを
用いて所定の寸法に切断し、個々の誘電体単位の積層体
生チップを得、１２５０℃で焼成し、誘電体２を得た。

【００３１】上記誘電体２の端面２ａ，２ｂに、Ａｇペ
ーストを塗布し、焼き付けることにより、第１，第２の
外部電極４ａ，４ｂを形成した。上記のようにして、長
さ５．７ｍｍ、幅５．０ｍｍ及び厚み３．０ｍｍの非線
形誘電体素子１を作製した。この非線形誘電体素子１の
静電容量は３０００ｐＦであった。

【００３２】比較のために、直径１８ｍｍ×厚さ１ｍｍ
の円板状のチタン酸バリウム系セラミック板の両面に、
Ａｇ−Ｐｄペーストを印刷し、焼き付け、直径１６ｍｍ
のＡｇ−Ｐｄ電極を形成した後、強誘電性結晶化ガラス
を外径１７ｍｍ、内径１４ｍｍのリング状となるように
両面に印刷し、５５０℃で焼成しガラス被覆層６２，６
３を形成し、図１４に示した非線形コンデンサ６１を得
た。

【００３３】上記実験例で得た実施例の非線形誘電体素
子１と、比較例の非線形コンデンサ６１について、図５
に示す回路を用いて発生パルス電圧を測定した。すなわ
ち、図５に示す回路では、電源１５に直列に４００Ｗの
高圧水銀ランプ用安定器１６が接続されており、該高圧
水銀ランプ用安定器１６の後段に、コンデンサ１及びブ
レークオーバー電圧１５０Ｖの半導体スイッチ１７が接
続されている。また、Ｖは電圧計を示す。

【００３４】非線形誘電体素子１を図５に示したように
接続し、発生パルス電圧を測定したところ、２４００Ｖ
であった。

【００３５】また、図５に示す回路において、非線形誘
電体素子１に代えて、上記比較例の非線形コンデンサ６
１を接続し、発生パルス電圧を測定したところ、２００
０Ｖであった。

【００３６】従って、比較例の非線形コンデンサ６１に
比べて、寸法をかなり小さくした場合であっても、本実
施例の非線形誘電体素子１によれば、大きなパルス電圧
を得ることができることがわかる。

【００３７】さらに、２５℃及び１気圧の条件下におい
て、上記実施例及び比較例の素子の外部電極間に直流電
圧を印加し、外部放電電圧を測定した。その結果、実施
例の非線形誘電体素子１では、外部放電電圧が６０００
ＶＤＣであったのに対し、比較例の非線形コンデンサ６
１では、外部放電電圧は４０００ＶＤＣに留まった。

【００３８】従って、実施例の非線形誘電体素子１で
は、小型であるにも係わらず、外部放電電圧についても
比較例の非線形コンデンサ６１に比べて効果的に高め得
ることがわかる。

【００３９】（第２の実施例）図６は、本発明の第２の
実施例に係る非線形誘電体素子を示す縦断面図である。

【００４０】非線形誘電体素子２１は、誘電体２内にお
いて、第１，第２の端面２ａ，２ｂ間に直列に複数の容
量取り出し部が構成されるように複数の内部電極が形成
されていることを除いては、第１の実施例の非線形誘電
体素子１と同様に構成されている。従って、同一部分に
ついては、同一の参照番号を付することにより、その説
明を省略する。

【００４１】非線形誘電体素子２１では、誘電体２内に
おいて、端面２ａに引き出されるように、内部電極２３
ａ，２３ｂが異なる高さ位置に形成されている。また、
内部電極２３ａ，２３ｂと誘電体層を介して部分的に重
なり合うように、内部電極２３ａ，２３ｂの中間高さ位
置に非接続型内部電極２３ｃが形成されている。さら
に、非接続型内部電極２３ｃと誘電体層を介して部分的
に重なり合うように、内部電極２３ｄ，２３ｅが誘電体
層２内の内部電極２３ａ，２３ｂとそれぞれ同じ高さ位
置に配置されている。また、内部電極２３ｄ，２３ｅに
部分的に重なり合うように、内部電極２３ｆが内部電極
２３ｃと同じ高さ位置に形成されている。さらに、内部
電極２３ｆに部分的に誘電体層を介して重なり合うよう
に、内部電極２３ａ，２３ｂとそれぞれ同じ高さ位置に
内部電極２３ｇ，２３ｈが形成されており、該内部電極
２３ｇ，２３ｈが他方端面２ｂに引き出されている。

【００４２】すなわち、複数の内部電極２３ａ〜２３ｈ
が、端面２ａから端面２ｂに向かって複数の容量取り出
し部、すなわち、外部電極４ａ，４ｂ間に４個の直列容
量が２組並列に接続されて形成されている。実際には、
さらに多数個の並列容量が誘電体２の内部に形成される
ことになる。外部電極４ａ，４ｂ間に直列容量が形成さ
れた場合、その耐圧が高くなるため、その誘電体層の厚
みを薄くできることになり、また、誘電体層の厚みは、
薄くなればなるほど単位厚みあたりの破壊電圧が向上す
るため、誘電体層の厚みをさらに薄くできることにな
り、結果として、得られる静電容量を、第１の実施例の
非線形誘電体素子１に比べて高めることができる。

【００４３】加えて、上記のように、内部電極間に挟ま
れている誘電体層の厚みを薄くした場合、抗電界が小さ
くなり、低温下においても抗電界を小さく維持でき、有
効にパルス電圧を発生させることが可能となる。他方、
ＨＩＤランプでは、ランプ点灯時の電力を低減するため
に、より低温で点灯させることが求められている。従っ
て、本実施例の非線形誘電体素子２１は、このようなＨ
ＩＤランプ点灯時の低温下にも対応可能なパルス発生用
コンデンサとして用いることができる。

【００４４】（第３の実施例）図７は、本発明の第３の
実施例に係る非線形誘電体素子３１を示す縦断面図であ
る。非線形誘電体素子３１は、誘電体３２内に内部電極
３３ａ〜３３ｄを誘電体層を介して厚み方向に重なり合
うように配置した構造を有する。内部電極３３ａ〜３３
ｄは、Ｐｄペーストを塗布し、焼き付けることにより形
成されている。また、内部電極３３ａ，３３ｃは、第２
の端面３２ｂに引き出されており、内部電極３３ｂ，３
３ｄは第１の端面３２ａに引き出されている。

【００４５】他方、内部電極３３ａの上方には、誘電体
層を介して隔てられた高さ位置に抵抗膜３７が形成され
ている。抵抗膜３７は、端面３２ａ，３２ｂに至るよう
に形成されている。また、抵抗膜３７は、酸化ルテニウ
ムを主成分とする抵抗ペーストを、後述のようにセラミ
ックグリーンシート上に塗布し、焼成することにより形
成されている。

【００４６】端面３２ａ，３２ｂを覆うように第１，第
２の外部電極３４ａ，３４ｂが形成されている。また、
外部電極３４ａ，３４ｂに接合材３５ａ，３５ｂを介し
て、それぞれ、第１，第２のリード端子３６ａ，３６ｂ
が接合されている。

【００４７】本実施例の特徴は、抵抗膜３７が設けられ
ていることにあり、その他の構造は、第１の実施例の非
線形誘電体素子１とほぼ同様とされている。すなわち、
抵抗膜３７が、第１，第２の外部電極３４ａ，３４ｂに
電気的に接続されているので、非線形誘電体素子３１で
は、図８に回路図で示すように、第１，第２の外部電極
３４ａ，３４ｂ間において、非線形コンデンサと並列に
抵抗が接続された回路構成を有する。

【００４８】非線形誘電体素子３１では、抵抗膜３７が
形成されていることを除いては、非線形誘電体素子１と
ほぼ同様に構成されているため、非線形誘電体素子１と
同様に、小型であり、大きな静電容量を有し、かつ所望
通りの特性を安定に得ることができる。しかも、抵抗膜
３７が形成されているので、耐電圧をより一層高めるこ
とができる。

【００４９】なお、第３の実施例では抵抗膜３７に代え
て、誘電体３２の外表面、例えば上面３２ｃに抵抗膜３
８（想像線で示す）を、第１，第２の外部電極３４ａ，
３４ｂに接続されるように形成してもよい。

【００５０】抵抗膜３８は、誘電体２の表面に形成すれ
ばよいため、誘電体２をセラミック一体焼成技術により
得た後に、誘電体２の表面に抵抗ペーストの塗布・焼き
付け等により容易に形成することができる。もっとも、
抵抗膜３８を形成する場合、セラミックグリーンシート
上面に抵抗膜３８を印刷しておき、誘電体２及び内部電
極３３ａ〜３３ｄの焼成に際し同時に焼成することによ
り形成してもよい。

【００５１】非線形誘電体素子３１の具体的な実験例を
製造方法と共に、以下において説明する。以下の実験例
２は、抵抗膜３８を有する構造の非線形誘電体素子３１
を、実験例３は、抵抗膜３７を有する非線形誘電体素子
３１についての実験例である。

【００５２】（実験例２）チタン酸バリウム系セラミッ
ク粉末を主体とするセラミックスラリーを用いて、図９
に平面図で示す矩形の厚み６０μｍのセラミックグリー
ンシート４１を得た。セラミックグリーンシート４１の
上面に、スクリーン印刷により、Ｐｄペーストを印刷
し、複数の内部電極４２を形成した。

【００５３】上記内部電極４２が形成されたセラミック
グリーンシート４１を、内部電極４２同士が長さ方向に
所定の距離だけずれるようにして、内部電極４２が印刷
された複数枚のセラミックグリーンシート４１を交互に
１８０°反転して積層し、上下に無地のセラミックグリ
ーンシート４１を積層し、得られた積層体を厚み方向に
加圧し、成形体を得た。

【００５４】上記のようにして得たマザーの成形体を、
ダイサーを用いて所定の寸法に切断し、個々の非線形誘
電体素子３１単位の誘電体生チップを得た。この誘電体
生チップを１２５０℃で焼成した後、誘電体３２の上面
３２ｃ上に、酸化ルテニウムを主成分とする抵抗ペース
トを塗布し、焼き付けることにより、端面３２ａ，３２
ｂ間に至るように抵抗膜３８（図７参照）を形成した。

【００５５】しかる後、端面３２ａ，３２ｂを覆うよう
にＡｇペーストを塗布し、焼き付けることにより、外部
電極４４ａ，４４ｂを形成した。上記のようにして、長
さ５．７ｍｍ×幅５．０ｍｍ×厚さ３．０ｍｍの非線形
誘電体素子３１を得た。この非線形誘電体素子３１の静
電容量は３０００ｐＦであり、並列抵抗値は５０ｋΩで
あった。

【００５６】（実験例３）上記実験例２と同様にして、
但し、以下の要領により、抵抗膜３７を誘電体内に形成
した。すなわち、内部電極４２が印刷されたセラミック
グリーンシート４１を所定の枚数積層し、その上部に図
１０に平面図で示すように、上面に抵抗膜４３，４３，
４３が形成されたセラミックグリーンシート４４を積層
し、さらに上下に無地のセラミックグリーンシート４１
を積層し、図１１に略図的断面図で示すマザーの積層体
４５を得た。このマザーの積層体を厚み方向に加圧し、
成形体を得た後、該成形体を個々の非線形誘電体素子３
１単位に切断し、誘電体生チップを得、該誘電体生チッ
プを上記と同様にして焼成し、図１２に示す誘電体３２
を得た。

【００５７】外部電極の形成は、実験例２と同様とし
た。このようにして、長さ５．７ｍｍ、幅５．０ｍｍ×
厚さ３．５ｍｍの非線形誘電体素子を得た。この非線形
誘電体素子の静電容量は３０００ｐＦであり、並列抵抗
値は５０ｋΩであった。

【００５８】（比較例２）比較のために、直径１８ｍｍ
×厚さ１ｍｍの円板状のチタン酸バリウム系セラミック
基板の両面に、直径１６ｍｍのＡｇ電極を印刷・焼成法
により形成し、しかる後、強誘電性結晶化ガラスを外径
１７ｍｍ×内径１４ｍｍのリング状に印刷し、５５０℃
で焼成し、図１５に示したガラス被覆層６２，６３を形
成し、さらに、酸化ルテニウムを主成分とする抵抗ペー
ストを筆塗りにより塗布し、硬化させることにより、抵
抗膜７２を形成し、図１５に示した非線形コンデンサ７
１を得た。この非線形コンデンサ７１の静電容量は３０
００ｐＦであり、並列抵抗値は５０ｋΩである。

【００５９】（実験例２，３及び比較例２の評価）上記
のようにして得た実験例２，３及び比較例２の各素子に
ついて、実験例１と同様にして、発生パルス電圧及び外
部放電電圧を測定した。結果を下記の表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】表１から明らかなように、実験例２，３の
抵抗膜を複合化した非線形誘電体素子では、同じく抵抗
を複合化した非線形コンデンサ７１に比べ、全体の寸法
がかなり小さいにも係わらず、発生パルス電圧及び外部
放電電圧を高め得ることがわかる。

【００６２】なお、本発明に係る非線形誘電体素子にお
いては、内部電極を構成する材料については、上述した
Ｐｄに限定されず、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕなどの適宜の金
属、あるいはＡｇ−Ｐｄなどの合金を用いて構成しても
よい。

【００６３】また、外部電極４ａ，４ｂについても、Ａ
ｇの他、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕなどの他の金属やＡｇ−Ｐｄ
などの合金を用いて構成してもよい。さらに、外部電極
４ａ，４ｂの形成方法についても、電極ペーストの塗
布、焼き付けに限らず、蒸着、メッキ、スパッタリング
などの任意の方法により行うことができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明に係る非線形誘電
体素子では、複数の内部電極が誘電体内に配置された積
層型の構造を有するため、小型であり、大きな静電容量
を得ることができる。さらに、対向し合っている第１，
第２の端面に外部電極が形成されるので、外部電極間の
沿面距離が大きく、従って周囲にガラス被覆層を形成す
る必要がない。よって、ガラス被覆層の形成に伴う煩雑
な製造工程を得ることなく、効率よく非線形誘電体素子
を製造することができ、非線形誘電体素子のコストの低
減を果たすことができる。

【００６５】加えて、ガラス被覆層を形成している従来
の非線形コンデンサでは、ガラスのセラミックスへの拡
散に伴う特性の劣化が生じがちであったのに対し、ガラ
ス被覆層を形成する必要がないため、ガラスの拡散に起
因する特性の劣化も生じない。

【００６６】よって、ＨＩＤランプに組み込む用途に用
いた場合、小型であり、大容量であり、ＨＩＤランプの
小型化を果たすことができ、かつ製造容易であるため安
価な非線形誘電体素子を提供することが可能となる。

【００６７】請求項２に記載の発明では、第１，第２の
リード端子が、第１，第２の端面上において第１，第２
の外部電極に接続されているため、電圧印加時に誘電体
が振動したとしても、振動の少ない端面にリード端子が
接続されているので、リード端子の接続による特性の劣
化が生じ難い。

【００６８】請求項３に記載の発明によれば、第１，第
２の端面間において、直列に複数の容量取り出し部が構
成されるように複数の内部電極が形成されているので、
絶縁耐圧をより一層高めることができ、高圧用途に適し
た非線形誘電体素子を提供することができる。

【００６９】請求項４に記載の発明によれば、第１，第
２の外部電極に両端が接続された抵抗膜が誘電体の内部
または表面に形成されているので、コンデンサ部分に並
列に抵抗が挿入され、従って、より一層絶縁耐圧が高め
られた非線形誘電体素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る非線形誘電体素子
を説明するための縦断面図。

【図２】第１の実施例に係る非線形誘電体素子の製造に
用いられるセラミックグリーンシート及びセラミックグ
リーンシート上に形成される内部電極を示す平面図。

【図３】第１の実施例に係る非線形誘電体素子の製造に
際して用意されるマザーの積層体を説明するための側面
断面図。

【図４】第１の実施例に係る非線形誘電体素子の側面
図。

【図５】実験例において非線形誘電体素子を評価するた
めの回路構成を示す回路図。

【図６】本発明の第２の実施例に係る非線形誘電体素子
を説明するための縦断面図。

【図７】本発明の第３の実施例に係る非線形誘電体素子
を説明するための縦断面図。

【図８】第３の実施例に係る非線形誘電体素子の回路
図。

【図９】第３の実施例に係る非線形誘電体素子を製造す
るのに用いたマザーのセラミックグリーンシート及び内
部電極を説明するための平面図。

【図１０】第３の実施例の変形例を得るのに用いたセラ
ミックグリーンシート及びその上に形成された複数の抵
抗膜を示す平面図。

【図１１】第３の実施例に係る非線形誘電体素子を得る
のに用いたマザーの積層体を示す断面図。

【図１２】第３の実施例に係る非線形誘電体素子を得る
のに用いた誘電体を示す縦断面図。

【図１３】従来の非線形コンデンサの一例を示す断面
図。

【図１４】従来の非線形コンデンサの他の例を示す断面
図。

【図１５】従来の抵抗が付加された非線形コンデンサを
示す断面図。

【符号の説明】

１…非線形誘電体素子 ２…誘電体 ２ａ，２ｂ…第１，第２の端面 ３ａ〜３ｅ…内部電極 ４ａ，４ｂ…第１，第２の外部電極 ６ａ，６ｂ…第１，第２のリード端子 ２１…非線形誘電体素子 ２３ａ〜２３ｈ…内部電極 ３１…非線形誘電体素子 ３２…誘電体 ３２ａ，３２ｂ…第１，第２の端面 ３３ａ〜３３ｄ…内部電極 ３４ａ，３４ｂ…第１，第２の外部電極 ３６ａ，３６ｂ…第１，第２のリード端子 ３７…抵抗膜 ３８…抵抗膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 和宏 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 江角 俊也 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 山岡 修 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 西出 充良 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電界−電荷特性においてヒステリシスを
   示す非線形誘電体素子であって、 非線形特性を示す誘電体材料よりなり、対向し合う第
   １，第２の端面を有する誘電体と、 前記誘電体内において、誘電体層を介して厚み方向に重
   なり合うように形成された複数の内部電極と、 前記第１，第２の端面にそれぞれ形成されており、所定
   の内部電極に電気的に接続されている第１，第２の外部
   電極とを備えることを特徴とする、非線形誘電体素子。
2. 【請求項２】 前記第１，第２の端面上において前記第
   １，第２の外部電極にそれぞれ接続されている第１，第
   ２のリード端子をさらに備えることを特徴とする、請求
   項１に記載の非線形誘電体素子。
3. 【請求項３】 前記誘電体の第１，第２の端面間におい
   て、互いに直列に接続された複数の容量取り出し部が構
   成されるように前記複数の内部電極が形成されているこ
   とを特徴とする、請求項１または２に記載の非線形誘電
   体素子。
4. 【請求項４】 前記誘電体の内部または表面に、第１，
   第２の外部電極に両端が接続されるように形成されてい
   る抵抗膜をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜
   ３のいずれかに記載の非線形誘電体素子。