JPS61183901A - 半導体磁器電子部品、導電性組成物及び半導体磁器の電極形成方法 - 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、バリスタ、サーミスタ等で代表される半導体
磁器電子部品、この半導体磁器電子部品の電極形成用と
して使用される導電性組成物及びこの導電性組成物によ
る電極形成方法に関する。

本発明は、半導体磁器に電極を形成する場合に。

銀及びガリウムを含有させることにより、良好なオーム
性接触及び高い信頼性の電極を、量産性良く形成できる
ようにしたものである。

従来の技術 従来、磁器コンデンサで代表される磁器電子部品におい
て、電極を形成する場合、銀粉末とガラスフリットと有
機ビヒクルとから成る銀ペーストを使用し、これを磁器
素体に塗布焼付するのが一般的であった。しかしながら
、半導体磁器において、銀ペースト焼付は処理によって
電極を形成すると、電極と半導体界面との間に電位障壁
層が形成され、半導体磁器自体の持つ電気的特性が、電
極形成により半減してしまう欠点がある。しかもこのよ
うな電位障壁は、電気的或は熱的に弱い場合が多く、特
に半田付は時等によって特性が劣化し、信頼性が悪くな
る等の欠点を生じる。

この電位障壁層の形成による欠点を除去する手段として
、半導体磁器に対してオーム性接触電極を形成する方法
が試みられている。その従来例を次に示す。

（イ）Ｉｎ−Ｇａ合金を塗布し或は超音波、ろう付けす
る方法。

（ロ）半導体磁器に対し、表面に近づく程、ｔｎまたは
Ｉｎ−Ｇａの濃度が増加する構造の電極を形成する方法
（西ドイツ特許第１４９０７１３号）。

（ハ）Ａｇペースト中にＩｎ−Ｇａ合金を分散させたペ
ーストを半導体磁器に塗布し、４０（１〜５５０℃の低
温で焼付は処理を行なう方法（西ドイツ特許第１６６５
８８０号）。

（ニ）半導体磁器に対してＸｉ無電解メッキ処理を行な
った後に、３００〜５００℃の温度条件で熱処理を行な
う方法。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、Ｉｎ−Ｇａ合金を塗布し或は超音波ろう
付けする方法で得られたオーム性接触電極は、半導体磁
器に対する接着強度が極めて弱いという欠点がある。

次に、Ａｇペースト中にＩｎ−Ｇａ合金を□分散させた
〆−ストを塗布焼付けする方法は、表１に示すように、
耐パルス性が一２％以上と大きく、実用上、不適当な面
を生じること、低温焼付けのため半導体磁器に対する接
着強度が弱いこと等の欠点がある０表１において、Ａｇ
粉末１００部、ガラスフリット粉末３部及び有機質ビヒ
クル４５部の組成比に対し、Ｉｎ及びガリウムの混合割
合を変えて各ペーストを調製した。これらのペーストを
５ｒＴｉ０３を主成分とする半導体磁器の表面に塗布し
、空気中で５８０℃の温度条件で焼付け、電圧非直線性
抵抗素子を得た０表１中、ＥＩＯは電圧非直線性抵抗素
子に１０ｍＡの電流が流れた時、素子の両端に現われる
電圧である。αは電圧非直線性係数であり、次の式から
算出される。

ｃｘ＝１／　（ｌｏｇ　Ｅ＋ｏ／Ｅ＋　）但しＥｌは素
子に１ｍＡの電流を流した賎り制子ｍ 電極強度は粘着テープによるピーリングテストによって
測定した。また耐パルス性はＯ→５０Ｖ（ピーク値）の
パルスを１０サイクル印加した場合のＥＩＯ値の変化を
百分率で示しである。

表　　　　１ 凡例 Ｘ；弱い　Δ；喪や弱い　Ｏ；強い 更にＮｉ無電解メッキ方法は、無電解メッキ後の熱処理
によって電極表面が酸化され、半田付は性が悪くなるこ
と、形成される電極の厚みが薄くかつＮ１の固有抵抗値
が比較的大きいため電極面の抵抗が大きくなること、メ
ッキ液への浸漬によって半導体磁器素体が悪影響を受け
ること等の欠点がある。

本発明は上述する従来の欠点を除去し、接着強度及び電
気的特性が良好で、信頼性の高いオーム性接触電極を有
する半導体磁器電子部品、このような半導体磁器電子を
得るのに好適な導電性組成物及び電極形成方法を提供す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、オー
ム性接触電極を有する半導体磁器電子部品において、前
記オーム性接触電極は、銀及びガリウムを含有する焼付
電極で成ることを特徴とする。

上記のオーム性接触電極を形成するに当って、本発明に
おいては、銀粉末及びガリウムを含有する導電性組成物
を用いる。

そして、銀粉末及びガリウムを含有する前記導電性組成
物を、ガラスフリット粉末とともに有機質ビヒクルに分
散せしめて導電性ペーストを調製し、このペーストをス
クリーン印刷等の手段によって半導体磁器に塗布し、そ
の後に焼付処理を行なうことにより、電極を形成する。

焼付処理は３００℃〜６５０℃の温度条件で行なうのが
望ましい。

このようにして形成された電極は、電位障壁−を持たな
いオーム性接触電極となり、半導体磁器自体の持つ電気
的特性がそのまま取出される。しかも、半導体磁器に対
する接着強度も太きく、かつ、１無電解メッキの場合と
異なって、メッキ液中へ半導体磁器を浸漬することもな
いので、電極形成工程において半導体磁器が悪影響を受
けることがない、このため１本発明によれば、高信頼度
のオーム電極を形成することが可能になる。また、ペー
スト化してスクリーン印刷等の手段によって電極を形成
することができるので、複雑な形状の電極構造のもので
あっても容易に形成することができる。次に実施例を上
げて本発明の内容を更に具体的に説明する。

実施例 Ａｇ粉末１００部、ガラスフリット粉末３部及び有機質
ビヒクル４５部の組成比に対し、ガリウム粉末の混合割
合を変えて各ペーストを調製した。これらのペーストを
５ｒＴｉ０３を主成分とする半導体磁器の表面に塗布し
、空気中で５８０℃の温度条件で焼付け、電圧非直線性
抵抗素子を得た。こうして得られた電圧非直線性抵抗素
子の特性評価を、Ｎｉ無電解メッキ法による電極を形成
した電圧非直線性抵抗素子のそれと比較して、表２に示
しである。表２において、試料Ｎ００２〜７が本発明の
範囲である。ＥＩＯ１α、電極強度及び耐パルス性の測
定方法は１表１の場合と同様である。

表　　　　２ ５８０℃焼付は 凡例　×；弱い Δ；やや弱い ０；強い 表２に示すように１本発明に係る導電性組成物及び電極
形成法によって電極を形成した試料ＮＯ。

２〜７は、ＥＨｏ値、α値の比較から明らかなように、
従来のＮｉ無電解メッキ電極としたものと同等具とのオ
ーム性接触特性を示していることが解る。また、ガリウ
ムを添加しない銀電極（試料Ｎｏ、　１）に比較して、
耐パルス性が非常に良好である。更に、表１に示した従
来のＩｎ−Ｇａ合金電極と比較しても、Ｅ＋ｏ値、α値
において、勝るとも劣らない優れた特性を示し、Ｉｎ−
Ｇａ合金電極と同等のオーム性接触電極が得られること
が解る。しかも、耐パルス性が優れており、信頼性も非
常に高くなっている。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、半導体磁器に対して銀を
主成分とする電極を形成する場合に、ガリウムを含有さ
せることにより、接着強度及び電気的特性が良好で、信
頼性の高いオーム性接触電極を持つ半導体磁器電子部品
、このような半導体磁器を得るのに好適な導電性組成物
及び電極形成方法を提供することができる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）オーム性接触電極を有する半導体磁器電子部品に
   おいて、前記電極は、銀及びガリウムを含有する焼付電
   極で成ることを特徴とする半導体磁器電子部品。
2. （２）前記電極は、ガラスを含有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の半導体磁器電子部品。
3. （３）前記電極は、銀１００重量部に対し、ガリウムを
   ２〜２０重量部含有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項に記載の半導体磁器電子部品。
4. （４）銀粉末及びガリウムを含有することを特徴とする
   導電性組成物。
5. （５）ガラスフリットを含有することを特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載の導電性組成物。
6. （６）銀粉末１００重量部に対し、ガリウムを２〜２０
   重量部含有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
   または第５項に記載の導電性組成物。
7. （７）銀粉末、ガリウム、ガラスフリット及び有機質ビ
   ヒクルを分散混合した導電性ペーストを、半導体磁器に
   塗布し、３００℃〜６５０℃の温度条件で焼付処理を行
   なうことを特徴とする半導体磁器の電極形成方法。
8. （８）前記導電性ペーストは、前記銀粉末１００重量部
   に対し前記ガリウムを２〜２０重量部の範囲で含有させ
   たものでなることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
   記載の半導体磁器の電極形成方法。