JPS61188904A - 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、電気回路、電子回路及びＩＣ（集積回路）等
をサージ及びノイズから保護するために使用するバリス
タに関するものである。

従来の技術 近年、電子産業の発達に伴って家電機器、情報通信機器
及び産業機器分野において電子化が推進されつつあり、
この電子化に用いられるＩＣやＬＳＩＣ大規模集積回路
）等をサージから保護したり、ノイズによる誤動作を防
ぐ方法としてバリスタが用いられようとしており、低電
圧回路用のバリスタの開発が極めて重要になってきた。

従来、この種のバリスタ材料としては、酸化亜鉛を主成
分としたもの及びチタン酸ストロンチウム、を主成分と
したものが用いられているが、低電圧回路用のバリスタ
を開発する際の問題点として、焼結バリスタ素体と電極
との間にオーム性接触を得なければならないということ
があげられる。バリスタ素体とオーム性もしくはオーム
性に近い接触を得ることができるものの１つとして、成
分中にインジウム−ガリウム合金を含む銀ペーストを印
刷し、焼付する方法がある。しかしながら、これらの銀
は半田付性が非常に悪く、このため第５図（ａ）（ｂ）
に示すように、焼結バリスタ素体（１）との間にオーム
性もしくはオーム性に近い接触を有するオーミック電極
（２）を形成するのに適した銀ペーストを印刷した後、
オーミック電極（２）とほぼ同じ寸法を有すると共に、
半田付性の優れたカバー電極（３ｂ）を形成するのに適
した銀ペーストをオーミック電極（２）の上に印刷する
という２層構造としてきた。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では２つの電極（２）　（３ｂ）
を形成すべく銀ペーストを２度印刷することによって銀
の使用量が倍増し、コスト上昇につながると共に、第６
図（ａ）　（ｂ）に示すように、銀ペーストの印刷ズレ
によってバリスタ素体（１）にカバー電極（３ｂ）が接
触し、その部分のオーム性が破壊されるという問題があ
った。

本発明は、このような問題点を解決するもので、銀の使
用量を削減すると共に、印刷ズレを起した場合でも、オ
ーム性接触の破壊を防ぐことができるバリスタを提供す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために５本発明は、バリスタ素体
上に、これとオーム性接触を有するオーミック電極を形
成し、このオーミック電極上に、オーミック電極の外縁
から全体にわたって内側に離間する外縁を有すると共に
、高い半田付性を有すると共に、高い半田付性を有する
カバー電極を形成してなるバリスタを提供する。

作用 以上の構成では、オーミック電極の寸法に対して、カバ
ー電極の寸法を、端子用リード線等の半田付が可能な範
囲で小さくすることにより、銀の使用量を削減してコス
トの低減をはかり、さらに電極印刷にズレが生じた場合
においても、バリスタ素体とカバー電極の接触する可能
性が極めて少なくなり、オーム性接触の破壊を防ぐこと
ができるのである。

実施例 以下、本発明の実施例を主として第１図ないし第４図に
もとづいて説明する。

実施例１ 第１図（ａ）（ｂ）において、（１）は酸化亜鉛を主成
分とし、数種の添加物を配合及び混合したものを成形し
た後、　１１００℃〜１４００℃において１時間〜５時
間焼成して得た寸法ｌＯ■ｊ’、１ｍ″の焼結バリスタ
素体である。このバリスタ素体（１）の両面に、ホウケ
イ酸鉛系ガラス粉末及びＩｎ−Ｇａ合金等を含んだ銀ペ
ーストを印刷して８Ｉ〆のオーミック電極（２）を形成
する。オーミック電極（２）の乾燥後、ホウケイ酸鉛系
ガラス粉末等を含んだ銀ペーストを各々のオーミック電
極（２）の中央部に印刷して４　、５　ａａ　ｌのカバ
ー電極（３ａ）を形成する０次に。

この積層体を５００℃〜６５０℃にて５〜３０分間加熱
し、電極（２）　（３ａ）の焼付を行う。

一方、同様の工程で、第５図（ａ）　（ｂ）に示したよ
うに、オーミック電極（２）とカバー電極を同寸法とし
たものを１本発明品との比較のために製作する。

第１表は、本発明品および従来品のそれぞれ３０個につ
いて、各種の特性比較を行った結果を示しており、同表
かられかるように、素子としてのバリスタに１ｍＡの電
流を印加した場合に１両端かかる電圧（以下、バリスタ
電圧と称し、Ｖ、ｍ＾と記す）のσ（分散）については
、本発明品が従来品に比べ小さくなっており、特性的に
バラツキの少ない素子であると言える。これは次のよう
に説明できる。すなわち、オーミック電極（２）を印刷
した上にカバー電極（３ａ）　（３ｂ）を印刷する際に
、必ず多少のズレを生じるが、従来品の場合、第６図（
ａ）（ｂ）との関連で既述したように、このズレにより
バリスタ素体（１）とカバー電極（３ｂ）が接触するこ
とにより、その部分のオーム性が破壊されるのに対し１
本発明品においては、第２図（ａ）　（ｂ）に示すよう
に、この程度のズレではバリスタ素体（１）とカバー電
極（３ａ）とが接触することがないため、常にオーム性
が確保されるのである。この意味において、本発明は非
常に有効であることが理解できる。

次に、オーム性破壊の有無を確めるため、第３図及び第
７図に示すように、バリスタ素体（１）の片面のみに、
本発明品と従来品とに対応したオーミック電極（２）及
びカバー電極（３ａ）（３ｂ）を印刷、焼付した後、バ
リスタ素体（１）のもう一方の面に、Ｉｎ−Ｇａ合金電
極（４）（オーム性電極）を塗布し、まずＩｎ−Ｇａ合
金電極（４）をマイナスにして一定電流（１ｍＡ）をＦ
方向に印加し、その両端子間電圧を測定する。その後、
Ｉｎ−Ｇａ合金電極（４）をプラスにして、同様に一定
電流（１ｍＡ）をＲ方向に印加し、その両端子間型圧を
測定する。この時、Ｆ方向及びＲ方向の端子間電圧が同
じであれば、バリスタ素体（１）と積層電極（２）　（
３ａ）又は（３ｂ）との間の接触がオーム性であると言
えるのである６そこで、本発明品及び従来品それぞれ３
０個について１以上の方法で測定をし、Ｆ方向の端子間
電圧からＲ方向の端子間電圧を差し引いた電圧値及びそ
のσ（分散）を求める。この結果を第２表に示す。

同表より明らかなように、本発明品のσが小さいのに対
し、従来品ではσが大きくなっており、第６図に示した
ようなオーム性の破壊が数個の素子で起こっていると考
えられる。

なお、第１表に他の特性として、電圧比（ｖｌ、＾／ｖ
ｉ。μＡ）、制限電圧比（Ｖ　＊　Ａ／　Ｖ　１−Ａ）
　及’ｔｊ　衝撃電流（８Ｘ　２０　μｓｅｃ　、　２
５０ａ）を２回印加したときのＶ。

履＾の変化率を示している。これらの特性においては、
本発明品と従来品による有意差を認めなかった。

第１表　特性比較 （ｎ＝３０） 第２表　オーム性比較 （ｎ　＝３０） 実施例２ 第４図（ａ）（ｂ）において、（５）は、チタン酸スト
ロンチウムを主成分とし、数種の添加物を配合及び混合
したものを成形し、還元雰囲気において１３００℃〜１
４５０℃で１時間〜８時間焼成を行い、さらに空気中に
て１０００℃〜１２００℃で１時間〜３時間再焼成を行
って得た高誘電率焼結バリスタ素体である。このバリス
タ素体（５）の寸法は、１０ｍｍｊ’。

０　、６　ｍ　’であり、これに実施例１で行ったと同
様の手順で、オーミック電極（２）及びカバー電極（３
ａ）を形成する。

一方、比較のために、バリス−タ素体（５）とオーミッ
ク電極（２）及びカバー電極３ｂからなる第８図（ａ）
　（ｂ）に示す従来品を製作する。

第３表は、本発明品と従来品の特性を比較したものであ
り、やはり実施例１と同様にバリスタ電圧（ｖｌ、＾）
のバラツキについては、本発明品の方が小さくなってい
る。他の電圧比（Ｖｌａ−＾／ｖ１＋ｍＡ）　、制限電
圧（Ｖｓ＾／　ＶｉｍＡ）静電容量（ｃ）、衝撃電流試
験等の結果については、有意差を認めなかった・ （以下余白） 第３表　特性比較 （ｎ＝３０） ×　静電容量は１ｋＨｚで測定 ×　衝撃電流試験は８×２０μｓｅｃ　、　２５０＾で
２回行った。

発明の効果 以上述べたように、本発明のバリスタでは、カバー電極
の寸法を小さくして、その外縁がオーミック電極の内側
に離間して位置するようにしであるので、特性を何ら損
うことなく電極材料（銀）の使用量を削減してコスト低
減をはかることができると共に、電極材料の印刷ズレが
生じても、カバー電極とバリスタ素体が接触してオーム
性接触の破壊が生じるのを防止することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例に係るバリスタ
を示す平面図及び断面側面図、第２図（ａ）　（ｂ）は
印刷ズレを起した場合の同バリスタを示す平面図及び断
面側面図、第３図は本発明のバリスタについてオーム性
接触を測定するための構成を示す断面側面図、第４図（
ａ）　（ｂ）は本発明の他の実施例に係るバリスタを示
す平面図及び断面側面図、第５図（ａ）　（ｂ）は従来
のバリスタを示す平面図及び断面側面図、第６図（ａ）
（ｂ）は印刷ズレを起した場合の同バリスタを示す平面
図及び断面側面図、第７図は従来のバリスタについてオ
ーム性接触を測定するための構成を示す断面側面図、第
８図（ａ）（ｂ）は他の従来のバリスタを示す平面図及
び断面側面図である。 （１）（５）・・・バリスタ素体、（２）・・・オーミ
ック電極、（３ａ）・・・カバー電極 代理人　　　森　　本　　義　　弘 （２）（紗） ３ｚ　ｎパーを権 ２Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、バリスタ素体上に、これとオーム性接触を有するオ
   ーミック電極を形成し、このオーミック電極上に、オー
   ミック電極の外縁から全体にわたって内側に離間する外
   縁を有すると共に、高い半田付性を有するカバー電極を
   形成して構成したバリスタ。