JP3419285B2 - セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
セラミック電子部品の製造方法Info
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- JP3419285B2 JP3419285B2 JP34487597A JP34487597A JP3419285B2 JP 3419285 B2 JP3419285 B2 JP 3419285B2 JP 34487597 A JP34487597 A JP 34487597A JP 34487597 A JP34487597 A JP 34487597A JP 3419285 B2 JP3419285 B2 JP 3419285B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気回路の
過電圧の保護を目的とするバリスタ素子などのセラミッ
ク電子部品の製造方法に関するものである。
過電圧の保護を目的とするバリスタ素子などのセラミッ
ク電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バリスタ素子は、特開平８−９３
９７３号公報に示されるように、ＺｎＯを主成分とし、
Ｂｉ2Ｏ3などの副成分からなるセラミック原料と有機バ
インダとを混合した混合物を成形し、その成形体を酸化
アルミニウムなどの反応不活性な粉末中に埋め込んで電
気炉の中に設置し、焼成することにより製造していた。
９７３号公報に示されるように、ＺｎＯを主成分とし、
Ｂｉ2Ｏ3などの副成分からなるセラミック原料と有機バ
インダとを混合した混合物を成形し、その成形体を酸化
アルミニウムなどの反応不活性な粉末中に埋め込んで電
気炉の中に設置し、焼成することにより製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方法によると、Ｂ
ｉ2Ｏ3が焼成中に急激に飛散することを抑制し、空孔の
数が少ないセラミック焼結体が得られるが、反応不活性
な粉末の充填のみによりＢｉ2Ｏ3の飛散を制御するため
に、その充填率の違いなどにより、バリスタ素子の電気
特性がばらつくことが多かった。
ｉ2Ｏ3が焼成中に急激に飛散することを抑制し、空孔の
数が少ないセラミック焼結体が得られるが、反応不活性
な粉末の充填のみによりＢｉ2Ｏ3の飛散を制御するため
に、その充填率の違いなどにより、バリスタ素子の電気
特性がばらつくことが多かった。
【０００４】そこで本発明は、空孔の数が少なく、かつ
電気特性ばらつきの少ないセラミック電子部品を提供す
ることを目的としている。
電気特性ばらつきの少ないセラミック電子部品を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、焼成中に飛散する可能性を有する物質を
含有したセラミック成形体の表面を、前記飛散する物質
に対して反応活性な粉末と前記飛散する物質に対して反
応不活性な粉末の混合物と接触させて熱処理するもので
あり、前記混合物は前記反応不活性な粉末に対する前記
反応活性な粉末の割合を０．５〜２０ｗｔ％とするもの
で、この方法によると熱処理中に飛散する可能性を有す
る物質が反応活性な粉末との反応のために、ほぼ一定量
がセラミック成形体から反応活性な粉末の方に移動する
ため、セラミック焼成体に残る飛散する可能性を有する
物質の量が制御でき、その結果、電気特性ばらつきの少
ないセラミック電子部品を提供することが可能となる。
に、本発明は、焼成中に飛散する可能性を有する物質を
含有したセラミック成形体の表面を、前記飛散する物質
に対して反応活性な粉末と前記飛散する物質に対して反
応不活性な粉末の混合物と接触させて熱処理するもので
あり、前記混合物は前記反応不活性な粉末に対する前記
反応活性な粉末の割合を０．５〜２０ｗｔ％とするもの
で、この方法によると熱処理中に飛散する可能性を有す
る物質が反応活性な粉末との反応のために、ほぼ一定量
がセラミック成形体から反応活性な粉末の方に移動する
ため、セラミック焼成体に残る飛散する可能性を有する
物質の量が制御でき、その結果、電気特性ばらつきの少
ないセラミック電子部品を提供することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、焼成中に飛散する可能性を有する物質を含有したセ
ラミック成形体の表面を、前記飛散する物質に対して反
応活性な粉末と前記飛散する物質に対して反応不活性な
粉末の混合物と接触させて熱処理するものであり、前記
混合物は前記反応不活性な粉末に対する前記反応活性な
粉末の割合を０．５〜２０ｗｔ％とするもので、この方
法によると、セラミック焼結体に残る飛散する可能性を
有する物質の量が制御できるため、電気特性ばらつきの
少ないセラミック電子部品を提供することができる。
は、焼成中に飛散する可能性を有する物質を含有したセ
ラミック成形体の表面を、前記飛散する物質に対して反
応活性な粉末と前記飛散する物質に対して反応不活性な
粉末の混合物と接触させて熱処理するものであり、前記
混合物は前記反応不活性な粉末に対する前記反応活性な
粉末の割合を０．５〜２０ｗｔ％とするもので、この方
法によると、セラミック焼結体に残る飛散する可能性を
有する物質の量が制御できるため、電気特性ばらつきの
少ないセラミック電子部品を提供することができる。
【０００７】
【０００８】請求項２に記載の発明は、反応活性な粉末
として、ＳｉＯ2を用いるものであり、この方法による
と、セラミック焼結体に残る飛散する可能性を有する物
質の量が制御できるため、電気特性ばらつきの少ないセ
ラミック電子部品を提供することができる。
として、ＳｉＯ2を用いるものであり、この方法による
と、セラミック焼結体に残る飛散する可能性を有する物
質の量が制御できるため、電気特性ばらつきの少ないセ
ラミック電子部品を提供することができる。
【０００９】請求項３に記載の発明は、反応不活性な粉
末として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
亜鉛、酸化ジルコニウムの内、少なくとも一種類を用い
るものであり、この方法によると、セラミック焼結体に
残る飛散する可能性を有する物質の量が制御できるた
め、電気特性ばらつきの少ないセラミック電子部品を提
供することができる。
末として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
亜鉛、酸化ジルコニウムの内、少なくとも一種類を用い
るものであり、この方法によると、セラミック焼結体に
残る飛散する可能性を有する物質の量が制御できるた
め、電気特性ばらつきの少ないセラミック電子部品を提
供することができる。
【００１０】請求項４に記載の発明は、セラミック成形
体を粉末の混合物に埋没させて熱処理するものであり、
この方法によると、セラミック焼結体に残る飛散する可
能性を有する物質の量が制御できるため、電気特性ばら
つきの少ないセラミック電子部品を提供することができ
る。
体を粉末の混合物に埋没させて熱処理するものであり、
この方法によると、セラミック焼結体に残る飛散する可
能性を有する物質の量が制御できるため、電気特性ばら
つきの少ないセラミック電子部品を提供することができ
る。
【００１１】請求項５に記載の発明は、セラミック成形
体と粉末の混合物を容器内に収納し、次に前記容器を回
転させながら熱処理するものであり、この方法による
と、セラミック焼結体に残る飛散する可能性を有する物
質の量が制御できるため、電気特性ばらつきの少ないセ
ラミック電子部品を提供することができる。
体と粉末の混合物を容器内に収納し、次に前記容器を回
転させながら熱処理するものであり、この方法による
と、セラミック焼結体に残る飛散する可能性を有する物
質の量が制御できるため、電気特性ばらつきの少ないセ
ラミック電子部品を提供することができる。
【００１２】（実施の形態１）まず、セラミック成形体
と反応不活性である酸化アルミニウム粉末に反応活性で
あるＳｉＯ2粉末を０〜２０ｗｔ％添加、充分混合し、
粉末混合物を得る。
と反応不活性である酸化アルミニウム粉末に反応活性で
あるＳｉＯ2粉末を０〜２０ｗｔ％添加、充分混合し、
粉末混合物を得る。
【００１３】図１はこの粉末混合物中にセラミック成形
体を埋め込んだ状態を示す断面図であり、酸化アルミニ
ウム板３上において、セラミック成形体１表面を粉末混
合物２で覆っている。図２は一般的なディスクタイプの
酸化亜鉛バリスタ素子の断面図を示すもので、焼結体５
とこの焼結体５の上、下両面に設けた銀電極６で構成さ
れている。
体を埋め込んだ状態を示す断面図であり、酸化アルミニ
ウム板３上において、セラミック成形体１表面を粉末混
合物２で覆っている。図２は一般的なディスクタイプの
酸化亜鉛バリスタ素子の断面図を示すもので、焼結体５
とこの焼結体５の上、下両面に設けた銀電極６で構成さ
れている。
【００１４】まず、少なくとも酸化亜鉛と酸化ビスマス
とを含むセラミックス材料に有機バインダを加えて混合
し、次に直径１０mm、厚さ１．２mmとなるように１ｔ／
cm2の圧力をかけて円板状のセラミック成形体１を得
た。このようにして得たセラミック成形体１を５００℃
で脱バインダした後、図１に示すように縦１５０mm、横
１５０mm、厚さ２mmの酸化アルミニウム板３の上に、粉
末混合物２を５０ccのせた後、セラミック成形体１を設
置し、その上からさらに粉末混合物２を５０ccのせるこ
とでセラミック成形体１を粉末混合物２中に完全に埋め
込み、９３０℃で焼成し、焼結体５を得た。なお、焼成
する際、直接セラミック成形体１同士が接することのな
いようにした。
とを含むセラミックス材料に有機バインダを加えて混合
し、次に直径１０mm、厚さ１．２mmとなるように１ｔ／
cm2の圧力をかけて円板状のセラミック成形体１を得
た。このようにして得たセラミック成形体１を５００℃
で脱バインダした後、図１に示すように縦１５０mm、横
１５０mm、厚さ２mmの酸化アルミニウム板３の上に、粉
末混合物２を５０ccのせた後、セラミック成形体１を設
置し、その上からさらに粉末混合物２を５０ccのせるこ
とでセラミック成形体１を粉末混合物２中に完全に埋め
込み、９３０℃で焼成し、焼結体５を得た。なお、焼成
する際、直接セラミック成形体１同士が接することのな
いようにした。
【００１５】粉末混合物２でセラミック成形体１の表面
を覆う目的は、セラミック成形体１に含まれるＢｉ2Ｏ3
がその融点（８２５℃）以上の温度において、急激に蒸
気圧が上昇し、蒸発するのを遮蔽することと、セラミッ
ク成形体１中のＢｉ2Ｏ3が、ＳｉＯ2との反応のため、
各方向へ均一に移動し、焼結体５内のＢｉ2Ｏ3の分布、
又、個々の焼結体５のＢｉ2Ｏ3のばらつきを低減するこ
とである。
を覆う目的は、セラミック成形体１に含まれるＢｉ2Ｏ3
がその融点（８２５℃）以上の温度において、急激に蒸
気圧が上昇し、蒸発するのを遮蔽することと、セラミッ
ク成形体１中のＢｉ2Ｏ3が、ＳｉＯ2との反応のため、
各方向へ均一に移動し、焼結体５内のＢｉ2Ｏ3の分布、
又、個々の焼結体５のＢｉ2Ｏ3のばらつきを低減するこ
とである。
【００１６】次に得られた焼結体５に図２に示すように
直径７mmの銀ペーストを塗布した後、８００℃で焼付け
て銀電極６を形成し、酸化亜鉛バリスタ素子を得た。
直径７mmの銀ペーストを塗布した後、８００℃で焼付け
て銀電極６を形成し、酸化亜鉛バリスタ素子を得た。
【００１７】（表１）にＡｌ2Ｏ3粉末に対するＳｉＯ2
の添加量と、焼結体５のセラミック成形体１に対する重
量減量（Ｂｉ2Ｏ3の飛散量に比例する）、及びバリスタ
電圧Ｖ1mA（電流１ｍＡにおける電圧）のバラツキ（標
準偏差／平均値）の関係を示す。
の添加量と、焼結体５のセラミック成形体１に対する重
量減量（Ｂｉ2Ｏ3の飛散量に比例する）、及びバリスタ
電圧Ｖ1mA（電流１ｍＡにおける電圧）のバラツキ（標
準偏差／平均値）の関係を示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】（実施の形態２）セラミック成形体１と反
応不活性である酸化亜鉛粉末に、反応活性であるＳｉＯ
2粉末を０〜２０ｗｔ％添加、充分混合し、粉末混合物
を得る。
応不活性である酸化亜鉛粉末に、反応活性であるＳｉＯ
2粉末を０〜２０ｗｔ％添加、充分混合し、粉末混合物
を得る。
【００２０】図３はこの粉末混合物２とセラミック成形
体１を円筒状さや１１の中に投入した断面図である。図
４はこの円筒状さや１１の斜視図である。
体１を円筒状さや１１の中に投入した断面図である。図
４はこの円筒状さや１１の斜視図である。
【００２１】まず、（実施の形態１）と同様の方法で作
製したセラミック成形体１を５００℃で脱バインダした
後、図４に示すような直径７cm、長さ１０cmの円筒状さ
や１１に設けられた直径２cmの投入口１２より投入し、
さらに粉末混合物２を１００cc投入し、図３の状態を得
る。次にこの円筒状さや１１を０．５ｒ／ｍｉｎで回転
させながら９３０℃で焼成し、その後、粉末混合物２と
焼結体５を円筒状さや１１より取り出し、ふるいにより
分離し、焼結体５を得た。
製したセラミック成形体１を５００℃で脱バインダした
後、図４に示すような直径７cm、長さ１０cmの円筒状さ
や１１に設けられた直径２cmの投入口１２より投入し、
さらに粉末混合物２を１００cc投入し、図３の状態を得
る。次にこの円筒状さや１１を０．５ｒ／ｍｉｎで回転
させながら９３０℃で焼成し、その後、粉末混合物２と
焼結体５を円筒状さや１１より取り出し、ふるいにより
分離し、焼結体５を得た。
【００２２】ここで焼成時に円筒状さや１１を回転させ
る目的は、セラミック成形体１と粉末混合物２の接触機
会を均一にすることと、焼成時に充分酸素を拡散するこ
とにより電気特性、寿命特性に優れた焼結体５を得るこ
とである。
る目的は、セラミック成形体１と粉末混合物２の接触機
会を均一にすることと、焼成時に充分酸素を拡散するこ
とにより電気特性、寿命特性に優れた焼結体５を得るこ
とである。
【００２３】こうして得られた焼結体５は、焼結体５内
部も焼結体５間もＢｉ濃度分布が極めて小さく、特性ば
らつきの小さいものとなる。
部も焼結体５間もＢｉ濃度分布が極めて小さく、特性ば
らつきの小さいものとなる。
【００２４】（表２）にＺｎＯ粉末に対するＳｉＯ2の
添加量と、焼結体５のセラミック成形体１に対する重量
減量（Ｂｉ2Ｏ3の飛散量に比例する）、及びＶ1mA（電
流１ｍＡにおける電圧）のバラツキ（標準偏差／平均
値）の関係を示す。
添加量と、焼結体５のセラミック成形体１に対する重量
減量（Ｂｉ2Ｏ3の飛散量に比例する）、及びＶ1mA（電
流１ｍＡにおける電圧）のバラツキ（標準偏差／平均
値）の関係を示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】なお、（実施の形態１）では反応不活性な
粉末として酸化アルミニウム粉末を用いたが、焼成温度
においてセラミック成形体１と安定な酸化ジルコニウム
や酸化亜鉛、またそれらを混合した粉末など不活性な粉
末であればかまわない。
粉末として酸化アルミニウム粉末を用いたが、焼成温度
においてセラミック成形体１と安定な酸化ジルコニウム
や酸化亜鉛、またそれらを混合した粉末など不活性な粉
末であればかまわない。
【００２７】酸化アルミニウム板３、円筒状さや１１に
関しても同様で、焼成温度において粉末混合物２、成形
体１と安定な物質であればどのような材質でも構わな
い。
関しても同様で、焼成温度において粉末混合物２、成形
体１と安定な物質であればどのような材質でも構わな
い。
【００２８】焼結体５の形状はディスクタイプに限ら
ず、内部電極とセラミック層とを交互に積層した積層体
など、どのような形状の成形体でも同様の効果が見られ
る。
ず、内部電極とセラミック層とを交互に積層した積層体
など、どのような形状の成形体でも同様の効果が見られ
る。
【００２９】また、反応活性な粉末の混合割合は、焼結
体５の基本特性（例えばバリスタにおける非直線性）が
劣化しない範囲で多い方が良い。その割合は、０．５ｗ
ｔ％〜１０ｗｔ％が適当である。
体５の基本特性（例えばバリスタにおける非直線性）が
劣化しない範囲で多い方が良い。その割合は、０．５ｗ
ｔ％〜１０ｗｔ％が適当である。
【００３０】さらに本実施の形態においてはバリスタを
例に説明したが、コンデンサやサーミスタ等他のセラミ
ック電子部品においても同様の効果が得られる。
例に説明したが、コンデンサやサーミスタ等他のセラミ
ック電子部品においても同様の効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によると、セラミッ
ク焼結体に残る飛散する可能性を有する物質の量が制御
でき、その結果、特性ばらつきの少ないセラミック電子
部品を提供することが可能となる。
ク焼結体に残る飛散する可能性を有する物質の量が制御
でき、その結果、特性ばらつきの少ないセラミック電子
部品を提供することが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態におけるセラミック成形
体の焼成工程を説明するための断面図
体の焼成工程を説明するための断面図
【図２】本発明の一実施の形態における酸化亜鉛バリス
タ素子の断面図
タ素子の断面図
【図３】本発明の一実施の形態における焼成工程を説明
するための断面図
するための断面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるさやの斜視図
１ セラミック成形体
２ 粉末混合物
３ 酸化アルミニウム板
５ 焼結体
６ 銀電極
１１ 円筒状さや
１２ 投入口
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−31616（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01C 7/02 - 7/22
Claims (5)
- 【請求項１】 焼成中に飛散する可能性を有する物質を
含有したセラミック成形体の表面を、前記飛散する物質
に対して反応活性な粉末と前記飛散する物質に対して反
応不活性な粉末の混合物と接触させて熱処理するもので
あり、前記混合物は前記反応不活性な粉末に対する前記
反応活性な粉末の割合を０．５〜２０ｗｔ％とするセラ
ミック電子部品の製造方法。 - 【請求項２】 反応活性な粉末として、ＳｉＯ2を用い
る請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。 - 【請求項３】 反応不活性な粉末として、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム
の内、少なくとも一種類を用いる請求項１に記載のセラ
ミック電子部品の製造方法。 - 【請求項４】 セラミック成形体を粉末の混合物に埋没
させて熱処理する請求項１に記載のセラミック電子部品
の製造方法。 - 【請求項５】 セラミック成形体と粉末の混合物を容器
内に収納し、次に前記容器を回転させながら熱処理する
請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34487597A JP3419285B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | セラミック電子部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34487597A JP3419285B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | セラミック電子部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176613A JPH11176613A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3419285B2 true JP3419285B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=18372672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34487597A Expired - Fee Related JP3419285B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | セラミック電子部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419285B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6511635B2 (ja) * | 2014-09-04 | 2019-05-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 積層バリスタの製造方法 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34487597A patent/JP3419285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11176613A (ja) | 1999-07-02 |
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Legal Events
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