JPS6020920Y2 - 複合部品 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は酸化亜鉛焼結体粉体を主成分とする厚膜バリス
タと誘電体磁器焼結体粉体を主成分とする厚膜コンデン
サを電気絶縁性基板の上に電気的に並列になるように配
置した複合部品に関するものであり、その目的はこの複
合部品の信頼性、特に耐湿度特性の改善にある。

従来から酸化亜鉛焼結体の粉体とガラスフリットからな
る厚膜バリスタが開発され、微小、厚膜化部品として実
用に供されてきている。

特に、直流マイクロモータに数多く用いられ、マイクロ
モータの整流子間に接続され、電気高周波雑音を低減し
てきた。

しかしながら、マイクロモータの周辺機器の高精度化に
伴ない、従来の厚膜バリスタでは雑音レベルが十分低く
ならないという問題が出てきた。

これは従来の厚膜バリスタの静電容量がＩＭＨｚの値で
１５０〜３００ｐＦ（ピコファラド・１Ｏ−１２Ｆ）と
低く、高周波雑音を吸収するには十分でなかったためで
ある。

種々の実験から高周波雑音を吸収するのに必要な静電容
量はＩＭＨｚで１ｏｏＯｐＦ’以上であることがわかっ
た。

そこで、直流マイクロモータで発生する火花電圧などの
異常高電圧は厚膜バリスタで吸収させ、高周波雑音は１
ｏｏｏｐＦ’以上の静電容量をもつ厚膜コンデンサで吸
収させる方法が提案された。

その構成を第１図に示しており、ａは断面図で、ｂは平
面図である。

図において、１はアルミナなどからなる電気絶縁性基板
で、その上に銀ペーストをスクリーン印刷で塗布し、９
００℃で焼付は下部電極２を形成した。

その下部電極２の上に酸化亜鉛焼結体粉末と８００℃〜
９００℃で溶融する結合剤としてのガラスフリットを有
機バインダーと混練して作ったバリスタペーストをスク
リーン印刷で塗布し、９００°Ｃで焼付は厚膜バリスタ
３を形成した。

次に、厚膜バリスタ３と並列に、チタン酸バリウムを主
体とする誘電体磁器焼結体の粉末と結合剤のガラスを有
機バインダーと混練して作った誘電体ペーストをスクリ
ーン印刷で塗布し、９００℃で焼付は厚膜コンデンサ４
を形成した。

その上に銀ペーストをスクリーン印刷で塗布し、９００
’Ｃ！で焼付は上部電極５を形成した。

このようにして得たバリスタとコンデンサの複合部品は
マイクロモータの電気雑音吸収という点で大変効果があ
った。

しかしながら、この従来の複合部品は耐湿度特性という
信頼性の点で問題があった。

これは厚膜コンデンサ部がきわめて多孔性を有するため
、湿気、水分が入りやすく、長時間の電圧印加で絶縁抵
抗が低下してくるからである。

耐湿度特性を向上させる簡単な方法として誘電体ペース
中のガラス量を増加させることが考えられるが、そうす
ると誘電率が大巾に低下し、１ｏｏｏｐＦ’以上の静電
容量が得られない。

そこで、本考案は厚膜コンデンサ部を露出させず、上部
電極と厚膜バリスタで完全に密封し、湿気に触れない構
造にし、耐湿度特性を向上させようとしたものである。

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

第２図ａは本考案の複合部品の断面図であり、ｂは平面
図である。

第２図において、６はアルミナなどの電気絶縁性で耐熱
性を有する基板、７と１１は電極、８と９は厚膜バリス
タで、酸化亜鉛焼結体粉体とガラスからなる。

１０は厚膜コンデンサで、誘電性磁器焼結体の粉体と微
量のガラスからなる。

本考案において使用したバリスタペーストは、平均粒径
６ミクロンの酸化亜鉛焼結体粉体と平均粒径５ミクロン
のホウケイ酸亜鉛ガラス（１３−３ｉ−Ｚｎ−Ｑ系）を
重量比でそれぞれ６０％、４０％を秤量−有機バインダ
ーを加えて混練し、作成した。

一方、誘電体ペーストは誘電率の大きいチタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ３）を主成分とする誘電性磁器焼結体の
粉体に微量のガラスを添加し、有機バインダーを加えて
混練し、作成した。

また、市販品としてデュポン社の誘電体ペーストＮｏ、
５２１７． Ｎｏ。

８２８９などを使った。

これらの誘電率はそれぞれ１７５０、１２００である。

電極材料は上部電極１１が厚膜コンデンサの耐湿カバー
の役割を果すので２種類検討した。

一つは銀粉に酸化ビスマス（Ｂｔ２０ａ）を加え、有機
バインダーと混練し、銀ペーストを作った。

銀粉に対する酸化ビスマスの重量比が２％未満になると
銀電極の基板６及び厚膜コンデンサ１０との固着が悪く
なり、３０％を超えると産児ビスマスの厚膜コンデンサ
１０への拡散が多くなり、静電容量を低下させた。

そこで、銀粉に対する酸化ビスマスの最適量は２〜３唾
量％である。

もう一つの銀ペーストは銀粉にホウケイ酸ビスマスガラ
ス（Ｂ−３ｉ−Ｂｉ−Ｑ系）を加え、有機バインダーと
混練し、銀ペーストを作った。

この場合の銀粉に対するホウケイ酸ビスマスガラスの重
量比の最適値は酸化ビスマスの時と同じ理由で５〜３０
重量％となった。

次に、本実施例の複合部品、の製造法について述べる。

銀ペーストをまずアルミナ基板６の上にスクリーン印刷
法により塗布し、乾燥後、最高温度９００℃でｍ分間保
持するトンネル炉中を通し、空気中で焼付は下部電極７
を形成した。

次に、バリスタペーストをスクリーン印刷で塗布し、同
じトンネル炉で９００℃で焼付け、厚膜バリスタ８，９
を作った。

バリスタ８と９は図のように分離している。

その間に誘電体ペーストをスクリーン印刷で塗布し、同
じトンネル炉で９００℃で焼付けし、厚膜コンデンサ１
０を形成した。

次に、図に示すように上部電極銀を厚膜コンデンサ１０
が外部に露出しないようにスクリーン印刷で塗布し、ト
ンネル炉で９００℃で焼付け、上部電極１１を形成した
。

このようにして得た厚膜バリスタと厚膜コンデンサの複
合部品は、静電容量はＩＭＨ２で１ｏｏｏｐＦ’以上あ
り、雑音吸収に問題なく、耐湿特性も第３図に示すよう
に従来例に比較して大巾に向上した。

第３図でイは本実施例の特性、口は従来例の特性である
。

この試験に用いた複合部品のバリスタ電圧Ｖ１ｏ（この
複合部品に１０ｍ Ａの電流を流した時の端子間電圧）
が１５Ｖで、静電容量がＩＭＨｚで約１０００ｐＦであ
る。

この複合部品にＤＣＯｏＩＷを印加し、６０℃、９０〜
９５％ＲＨの湿度槽へ入れて試験した。

このような複合部品は小形化が可能であり、音響機器に
おけるマイクロモータへの適用や、今後マイコン応用機
器に対するノイズ防止などの多方面にわたり、使用に供
することができるものであり、その産業的価値はきわめ
て大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、 ｂは従来例の複合部品の構成を示す断面図
と平面図、第２図ａ、 ｂは本考案に係る複合部品の一
実施例を示す断面図と平面図、第３図は従来例と本考案
実施例の複合部品の耐湿試験の結果を示す図である。 ６・・・・・・電気絶縁性基板、７・・・・・・下部電
極、８゜９・・・・・・厚膜バリスタ、１０・・曲厚膜
コンデンサ、１１・・・・・・上部電極。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）電気絶縁性基板の上に電極を介して、酸化亜鉛焼
   結体粉体を主成分とする厚膜バリスタと誘電体磁器焼結
   体粉体を主成分とする厚膜コンデンサを電気的に並列に
   なるように配置し、上部電極が厚膜コンデンサを完全に
   カバーしたことを特徴とする複合部品。
2. （２）上部電極として銀粉に２．〜３唾量％の酸化ビス
   マス（Ｂｉ２０３）を加え、有機バインダーと混練した
   銀ペーストを用いた実用新案登録請求の範囲第（１）項
   記載の複合部品。
3. （３）上部電極として、銀粉に５〜３唾量％のホウケイ
   酸ビスマスガラス（Ｂ −３ｉ−Ｂｉ−Ｑ系） ヲ加え
   、有機バインダーと混練した銀ペーストを用いた実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の複合部品。