JP6575170B2 - 電圧非直線性抵抗体磁器および電子部品 - Google Patents
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Description
Znの酸化物、Coの酸化物、Rの酸化物、Crの酸化物、M1の酸化物、M2の酸化物およびチタン酸ストロンチウムを含有する電圧非直線性抵抗体磁器であって、
前記RがY、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記M1がCaおよびSrからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記M2がAl、GaおよびInからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記Znの酸化物の含有量をZn換算で100モル部とする場合に、
前記Coの酸化物の含有量がCo換算で0.30〜10モル部、
前記Rの酸化物の含有量がR換算で0.10〜10モル部、
前記Crの酸化物の含有量がCr換算で0.01〜2モル部、
前記M1の酸化物の含有量がM1換算で0.10〜5モル部、
前記M2の酸化物の含有量がM2換算で0.0005〜5モル部、
前記チタン酸ストロンチウムの含有量がSrTiO3換算で0.10〜5モル部であり、
Srの酸化物の含有量をSr換算でαモル部、チタン酸バリウムの含有量をBaTiO3換算でβモル部とした場合に、式(1)および/または式(2)を満たすことを特徴とする。
β≦0.10 ・・・式(1)
α×β≦0.18 ・・・式(2)
図1に示すように、電子部品の一例としての積層チップバリスタ2は、内部電極層4,6と層間電圧非直線性抵抗体層8と外側保護層8aとが積層された構成の素子本体10を有する。この素子本体10の両端部には、素子本体10の内部に配置された内部電極層4,6と各々導通する一対の外部端子電極12,14が形成してある。素子本体10の形状は、特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよいが、通常、縦(0.6〜5.6mm)×横(0.3〜5.0mm)×厚み(0.3〜1.9mm)程度である。
内部電極層4,6に含有される導電材は、特に限定されないが、PdまたはAg−Pd合金で構成してあることが好ましい。前記Ag−Pd合金中のPd含有量は、前記Ag−Pd合金を100重量%として95重量%以上であることが好ましい。内部電極層4,6の厚さは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常0.5〜5μm程度である。
外部端子電極12,14に含有される導電材は、特に限定されないが、通常、AgやAg−Pd合金などを用いる。外部端子電極12,14の厚さは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常10〜50μm程度である。
層間電圧非直線性抵抗体層8は、本実施形態に係る電圧非直線性抵抗体磁器で構成される。当該電圧非直線性抵抗体磁器は、Znの酸化物と、Coの酸化物と、Rの酸化物と、Crの酸化物と、M1の酸化物と、M2の酸化物と、チタン酸ストロンチウムと、を有している。
β≦0.10 ・・・式(1)
α×β≦0.18 ・・・式(2)
次に、本実施形態に係る積層チップバリスタ2の製造方法の一例を説明する。
まず、Zn、Co、Pr、Cr、SrおよびGaの原料、および、チタン酸ストロンチウムを準備した。Znの原料としては酸化亜鉛を準備した。Co、Pr、Cr、SrおよびGaの原料としては、各元素の酸化物、または、焼成後に各元素の酸化物となる化合物から適宜選択して準備した。焼成後に各元素の酸化物となる化合物としては、具体的には、炭酸塩および炭酸塩の水和物などが例示される。チタン酸ストロンチウムは酸化チタンおよび酸化ストロンチウムから予め合成した。
平均粒子径を測定するために、電圧非直線性抵抗体層の断面が現れるようにバリスタ試料を切断し、断面を走査型電子顕微鏡(日本電子製、JSM−6510LA)により観察し、倍率4000倍でSEM写真を撮影した。前記SEM写真をソフトウェア(日本電子製、Analysis Station)により画像処理を行い、半導体粒子の境界を判別し、各半導体粒子の断面積を算出した。そして、算出された半導体粒子の断面積を円相当径に換算して粒子径を算出した。得られた粒子径の平均値を平均粒子径(Gs)とした。なお、粒子径の算出は、前記SEM写真に含まれる20個の半導体粒子について行った。本実施例では、平均粒子径(Gs)2.0μm以下を良好とした。結果を表1〜表9に示す。
バリスタ試料を直流定電圧電源に接続し、バリスタ試料の両電極間に作用する電圧を電圧計で測定すると共に、バリスタ試料に流れる電流を電流計にて読みとることにより、バリスタ電圧(V1mA)を求めた。具体的には、バリスタ試料に流れる電流が1mAの時に、バリスタ試料の電極間に作用する電圧を電圧計により読みとり、その値をバリスタ電圧(単位V)とした。結果を表1〜表9に示す。
本実施例におけるもれ電流(Id)は、印加電圧が3Vの場合の電流とした。本実施例では、もれ電流(Id)は5000nA未満を良好とした。結果を表1〜表9に示す。
本実施例におけるESD耐量は、IEC61000−4−2に定められている静電気放電イミュニティ試験によって測定した。本実施例では、ESD耐量は12kV以上を良好とした。結果を表1〜表9に示す。
実施例1の試料番号5について、Prの代わりにBi(試料番号50)、Sb(試料番号51)を用いて、バリスタ試料を作製した。結果を表2に示す。
実施例1の試料番号5について、Rの種類をPrから変化させて試料番号52〜66のバリスタ試料を作製した。結果を表3に示す。
実施例1の試料番号5について、M2の種類をGaからAl(試料番号67)、In(試料番号68)に変化させてバリスタ試料を作製した。結果を表4に示す。
実施例1の試料番号5について、チタン酸ストロンチウムの代わりにチタン酸バリウムを用いたバリスタ試料(試料番号69)、および、酸化ストロンチウムの代わりに酸化バリウムを用いたバリスタ試料(試料番号70)を作製した。また、試料番号5、69、70のバリスタ試料について、耐湿性試験を130℃、湿度85%、2.3気圧、60時間の条件で実施した。耐湿性試験後のバリスタ試料について各種特性の測定を行い、外観不良の有無を確認した。外観不良の有無の確認は、具体的には、変色の有無を確認した。結果を表5に示す。
実施例1の試料番号5について、チタン酸ストロンチウム1.00モル部の代わりに、TiをTiO2の形で0.25モル部添加してバリスタ試料(試料番号71)を作製した。結果を表6に示す。
実施例1の試料番号5について、酸化ストロンチウム、チタン酸ストロンチウムおよびチタン酸バリウムの含有量を変化させて多数のバリスタ試料(試料番号81〜190)を作製し、耐湿性試験を実施例5と同様の条件で実施した。さらに、耐湿性試験後のバリスタ試料について各種特性の測定を行った。結果を表7〜表9に示す。表9で測定不能と記載されている試料は、耐湿性試験後に粉々になる、亀裂が走る等の変化が生じ、各種特性の測定ができなかった試料である。なお、実施例7では、実施例5とは異なり、外観の評価を行っていない。
4,6… 内部電極層
8… 層間電圧非直線性抵抗体層
8a… 外側保護層
10… 素子本体
12,14… 外部端子電極
Claims (3)
- Znの酸化物、Coの酸化物、Rの酸化物、Crの酸化物、M1の酸化物、M2の酸化物およびチタン酸ストロンチウムを含有する電圧非直線性抵抗体磁器であって、
前記RがY、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記M1がCaおよびSrからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記M2がAl、GaおよびInからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記Znの酸化物の含有量をZn換算で100モル部とする場合に、
前記Coの酸化物の含有量がCo換算で0.30〜10モル部、
前記Rの酸化物の含有量がR換算で0.10〜10モル部、
前記Crの酸化物の含有量がCr換算で0.01〜2モル部、
前記M1の酸化物の含有量がM1換算で0.10〜5モル部、
前記M2の酸化物の含有量がM2換算で0.0005〜5モル部、
前記チタン酸ストロンチウムの含有量がSrTiO3換算で0.10〜5モル部であり、
Srの酸化物の含有量をSr換算でαモル部、チタン酸バリウムの含有量をBaTiO3換算でβモル部とした場合に、式(1)および/または式(2)を満たすことを特徴とする電圧非直線性抵抗体磁器。
β≦0.10 ・・・式(1)
α×β≦0.18 ・・・式(2) - 前記チタン酸ストロンチウムの含有量が前記チタン酸バリウムの含有量よりも大きい請求項1に記載の電圧非直線性抵抗体磁器。
- 請求項1または2に記載の電圧非直線性抵抗体磁器から構成される電圧非直線性抵抗体層を有する電子部品。
Priority Applications (1)
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