JPH0214501A - 電圧非直線抵抗器 - Google Patents
電圧非直線抵抗器Info
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- JPH0214501A JPH0214501A JP63162703A JP16270388A JPH0214501A JP H0214501 A JPH0214501 A JP H0214501A JP 63162703 A JP63162703 A JP 63162703A JP 16270388 A JP16270388 A JP 16270388A JP H0214501 A JPH0214501 A JP H0214501A
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- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
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）
本発明は電子機器を誘導基、静電気などの異常電圧から
保護する電圧非直線抵抗器に関するものである。
保護する電圧非直線抵抗器に関するものである。
（従来の技術）
近年、電子機器の小型化が進み、その構成要素である電
子部品の小型化、特にプリント基板に直接組み込み可能
なチップ化された電子部品が市場から求められている。
子部品の小型化、特にプリント基板に直接組み込み可能
なチップ化された電子部品が市場から求められている。
そして、コンデンサ、抵抗器、コイルなど基幹部品のチ
ップ化は急速に進み。
ップ化は急速に進み。
１９９０年には電子部品のチップ化率は５０％を超える
と予想されている。この電子部品のチップ化への要望は
保護部品である電圧非直線抵抗器に対しても強く、その
要望に応えるものとして積層型のセラミックバリスタ（
特開昭５４−１０６８９４号公報）が提案されているが
、これは基本的には積層型のセラミックコンデンサと同
様の構成および製造方法からなる。すなわち酸化亜鉛（
Ｚ ｎ Ｏ）を主成分とし、これに酸化ビスマス（Ｂｉ
２０．）、酸化コバルト（Ｃｏｏ）、酸化マンガン（Ｍ
ｎ Ｏ、） 、酸化鉛（ｐｂｏ）などを加え、混合し
、乾燥したのち仮焼し、仮焼後の原料粉末に有機バイン
ダと分散媒。
と予想されている。この電子部品のチップ化への要望は
保護部品である電圧非直線抵抗器に対しても強く、その
要望に応えるものとして積層型のセラミックバリスタ（
特開昭５４−１０６８９４号公報）が提案されているが
、これは基本的には積層型のセラミックコンデンサと同
様の構成および製造方法からなる。すなわち酸化亜鉛（
Ｚ ｎ Ｏ）を主成分とし、これに酸化ビスマス（Ｂｉ
２０．）、酸化コバルト（Ｃｏｏ）、酸化マンガン（Ｍ
ｎ Ｏ、） 、酸化鉛（ｐｂｏ）などを加え、混合し
、乾燥したのち仮焼し、仮焼後の原料粉末に有機バイン
ダと分散媒。
可塑剤を加えて、スラリー状にし、ドクターブレード法
で１０．〜２００戸程度０厚さの均一な生シート膜を作
る。この生シート膜の上にスクリーン印刷法によって白
金などを内部電極として印刷する。
で１０．〜２００戸程度０厚さの均一な生シート膜を作
る。この生シート膜の上にスクリーン印刷法によって白
金などを内部電極として印刷する。
内部電極を印刷した生シートを所定の枚数積み重ね、さ
らに電極を印刷していない生シートを上下に積み重ね圧
着する。この後カッターで適当な形状に切断し、９５０
〜１３００℃で１時間焼成したのち、内部電極を露出さ
せた両端面に銀電極を塗布し６００℃で焼付けるもので
ある。その構造図を第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示
す。同図において、１１は酸化亜鉛（Ｚ ｎ Ｏ）を主
成分とする電圧非直線抵抗器の焼結体である。１２．１
３は白金（Ｐｔ）などからなる内部電極であり、 １４
．１５は銀からなる外部電極である０次に、第２図（Ａ
）を切断線Ｂ−Ｂ’ｃ−ｃ’に沿って切断し、矢印の方
向を視た断面図（Ｂ）、（Ｃ）を使って内部構造を説明
すると、積層焼結部において電圧非直線抵抗機能を発揮
する有効層１６と発揮しない無効層１７があることがわ
かる。そして無効層１７は積層部の最上段と最下段に形
成されている。
らに電極を印刷していない生シートを上下に積み重ね圧
着する。この後カッターで適当な形状に切断し、９５０
〜１３００℃で１時間焼成したのち、内部電極を露出さ
せた両端面に銀電極を塗布し６００℃で焼付けるもので
ある。その構造図を第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示
す。同図において、１１は酸化亜鉛（Ｚ ｎ Ｏ）を主
成分とする電圧非直線抵抗器の焼結体である。１２．１
３は白金（Ｐｔ）などからなる内部電極であり、 １４
．１５は銀からなる外部電極である０次に、第２図（Ａ
）を切断線Ｂ−Ｂ’ｃ−ｃ’に沿って切断し、矢印の方
向を視た断面図（Ｂ）、（Ｃ）を使って内部構造を説明
すると、積層焼結部において電圧非直線抵抗機能を発揮
する有効層１６と発揮しない無効層１７があることがわ
かる。そして無効層１７は積層部の最上段と最下段に形
成されている。
（発明が解決しようとする課題）
一般に積層型の電圧非直線抵抗器（以下積層型セラミッ
クバリスタと略す）を作るとき、注意すべき点は、相対
向する内部電極の電極間距離、すなわち有効層の厚さｔ
工が対向する外部電極と内部電極との最短の電極間距離
（第２図（Ｂ）における内部電極と外部電極の電極間距
離ｔｘ）より小さいこと、好ましくはｔ２／１１）１．
３である。何故なら、ｔ□＞１．なら電流は有効層の部
分を流れないことになり、バリスタとして異常電圧を十
分に吸収し、抑制することができない。このため、第２
図に示すように外部電極が端面部から開平面部にまわり
込んでいる場合（プリント基板に直接半田付けする場合
は外部電極は端面部から両手面部にまわり込んでいる）
、無効層の厚さを大きくすることが必要であり、小型化
することができない。さらに焼結体として、酸化亜鉛（
ＺｎＯ）に酸化ビスマス（Ｂｉ２０．）や酸化鉛（ｐｂ
ｏ）を加えているため、焼結過程にＢｉやｐｂが飛散す
ることにより、焼結体内部に多くの気孔を含むことにな
り、耐湿性を考えた場合、無効層の厚さは必然的に大き
くなる。通常無効層の厚さは有効層の厚さの３〜５倍に
なっている。
クバリスタと略す）を作るとき、注意すべき点は、相対
向する内部電極の電極間距離、すなわち有効層の厚さｔ
工が対向する外部電極と内部電極との最短の電極間距離
（第２図（Ｂ）における内部電極と外部電極の電極間距
離ｔｘ）より小さいこと、好ましくはｔ２／１１）１．
３である。何故なら、ｔ□＞１．なら電流は有効層の部
分を流れないことになり、バリスタとして異常電圧を十
分に吸収し、抑制することができない。このため、第２
図に示すように外部電極が端面部から開平面部にまわり
込んでいる場合（プリント基板に直接半田付けする場合
は外部電極は端面部から両手面部にまわり込んでいる）
、無効層の厚さを大きくすることが必要であり、小型化
することができない。さらに焼結体として、酸化亜鉛（
ＺｎＯ）に酸化ビスマス（Ｂｉ２０．）や酸化鉛（ｐｂ
ｏ）を加えているため、焼結過程にＢｉやｐｂが飛散す
ることにより、焼結体内部に多くの気孔を含むことにな
り、耐湿性を考えた場合、無効層の厚さは必然的に大き
くなる。通常無効層の厚さは有効層の厚さの３〜５倍に
なっている。
本発明の目的は、従来の欠点を解消し、無効層の厚さを
有効層と同等、またはそれ以下にしてもバリスタとして
の機能は十分に発揮し、耐湿性も問題ない積層型セラミ
ックバリスタを提供することである。
有効層と同等、またはそれ以下にしてもバリスタとして
の機能は十分に発揮し、耐湿性も問題ない積層型セラミ
ックバリスタを提供することである。
（課題を解決するための手段）
本発明の電圧非直線抵抗器は、複数の内部電極と電圧非
直線抵抗焼結体と絶縁体とが積層構造になっており、端
面部に内部電極と電気的に接続している外部電極を形成
してなる電圧非直線抵抗器において、積層構造の少なく
とも最上段層と最下段層が絶縁体である構造である。
直線抵抗焼結体と絶縁体とが積層構造になっており、端
面部に内部電極と電気的に接続している外部電極を形成
してなる電圧非直線抵抗器において、積層構造の少なく
とも最上段層と最下段層が絶縁体である構造である。
（作 用）
上記構成により、最上段層と最下段層の無効層の厚さを
有効層の厚さと同等もしくはそれ以下にしても、バリス
タ機能は十分に発揮し、耐湿性にも問題なく、小型化と
いう積層型セラミックバリスタの使命を十分に発揮する
ことができる。
有効層の厚さと同等もしくはそれ以下にしても、バリス
タ機能は十分に発揮し、耐湿性にも問題なく、小型化と
いう積層型セラミックバリスタの使命を十分に発揮する
ことができる。
（実施例）
本発明の実施例を第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１実施例と第２実施例の基本的な製造方法および構造
は共通するので、それを先に説明する。
は共通するので、それを先に説明する。
本発明では、まず焼結後バリスタ特性を有する有効層用
の生シートを準備する。これは酸化亜鉛（ＺｎＯ）に酸
化ビスマス（Ｂｉｔ０３）ｒ酸化コバルト（ＣａＯ）、
酸化マンガン（Ｍ ｎ Ｏ、）などの添加物を加えて混
合し、仮焼したのちに有機バインダと分散媒、可塑剤を
加えて、ドクターブレード法で生シートを作る０次に、
無効層用の生シートを作るが、これは絶縁体となる金属
酸化物に微量添加物を加え、さらに有機バインダと分散
媒、可塑剤を加えてドクターブレード法で生シートをつ
くり、無効層用生シートにする。そして、有効層用生シ
ートとに内部電極を印刷し、これを積み重ね、さらに無
効層用生シートを上下に積み重ねて圧着したのち、所定
の大きさに切断し、焼結する。これに外部電極に付与す
る製造方法を用いる。その構造を第１図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）に示す。同図において、１は有効層を形成する
焼結体、２は無効層を形成する絶縁体、３，４は内部電
極であり、５゜６は外部電極である。
の生シートを準備する。これは酸化亜鉛（ＺｎＯ）に酸
化ビスマス（Ｂｉｔ０３）ｒ酸化コバルト（ＣａＯ）、
酸化マンガン（Ｍ ｎ Ｏ、）などの添加物を加えて混
合し、仮焼したのちに有機バインダと分散媒、可塑剤を
加えて、ドクターブレード法で生シートを作る０次に、
無効層用の生シートを作るが、これは絶縁体となる金属
酸化物に微量添加物を加え、さらに有機バインダと分散
媒、可塑剤を加えてドクターブレード法で生シートをつ
くり、無効層用生シートにする。そして、有効層用生シ
ートとに内部電極を印刷し、これを積み重ね、さらに無
効層用生シートを上下に積み重ねて圧着したのち、所定
の大きさに切断し、焼結する。これに外部電極に付与す
る製造方法を用いる。その構造を第１図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）に示す。同図において、１は有効層を形成する
焼結体、２は無効層を形成する絶縁体、３，４は内部電
極であり、５゜６は外部電極である。
（実施例１）
まず有効層用生シートを作る。原料として酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）に酸化ビスマス（Ｂｉ、Ｏ−）、酸化コバルト（
Ｃｏｄ）、酸化マンガン（Ｍ ｎ Ｏｔ ）−酸化アン
チモン（Ｓｂ２０ｓ）＋酸化珪素（ｓ ｘ Ｏ２） を
酸化クロム（ＣｒｚＯｉ）をそれぞれ０．１〜５ｍｏ１
％加え、純水を用いてボールミルで２４時間混合する。
ｎＯ）に酸化ビスマス（Ｂｉ、Ｏ−）、酸化コバルト（
Ｃｏｄ）、酸化マンガン（Ｍ ｎ Ｏｔ ）−酸化アン
チモン（Ｓｂ２０ｓ）＋酸化珪素（ｓ ｘ Ｏ２） を
酸化クロム（ＣｒｚＯｉ）をそれぞれ０．１〜５ｍｏ１
％加え、純水を用いてボールミルで２４時間混合する。
次に乾燥し、乾燥物を乾式粉砕し、アルミナルツボに入
れて、８００〜９５０℃で２時間仮焼する。仮焼後、さ
らに再度粉砕し、有機バインダとともに溶媒中に分散さ
せ、スラリー状とする。これをドクターブレード法によ
って５０．程度の厚さの均一な生シートにする。この生
シートを１１００ｍｍＸ８０の矩形に打ち抜き、この上
にスクリーン印刷法によって白金（Ｐｔ）を内部電極と
してペースト状にして、所定の大きさにスクリーン印刷
する０次に無効層用生シートを作る。原料として７．
ｎｚ Ｓ ｉＯ４粉末に酸化アンチモン（ｓｂ、○、）
、酸化珪素（Ｓｉｏ、）をそれぞれ微量添加し、有機バ
インダとともに溶媒中に分散させ、スラリー状とする。
れて、８００〜９５０℃で２時間仮焼する。仮焼後、さ
らに再度粉砕し、有機バインダとともに溶媒中に分散さ
せ、スラリー状とする。これをドクターブレード法によ
って５０．程度の厚さの均一な生シートにする。この生
シートを１１００ｍｍＸ８０の矩形に打ち抜き、この上
にスクリーン印刷法によって白金（Ｐｔ）を内部電極と
してペースト状にして、所定の大きさにスクリーン印刷
する０次に無効層用生シートを作る。原料として７．
ｎｚ Ｓ ｉＯ４粉末に酸化アンチモン（ｓｂ、○、）
、酸化珪素（Ｓｉｏ、）をそれぞれ微量添加し、有機バ
インダとともに溶媒中に分散させ、スラリー状とする。
これをドクターブレード法によって５０戸程度の厚さの
均一な生シートにする。この生シートを１０１００ｍＸ
８０の矩形に打ち抜き、無効層用生シートにする６次に
内部電極を印刷した有効層用生シートを１０枚積み重ね
、さらに無効層用生シートを上下に積み重ね圧着する。
均一な生シートにする。この生シートを１０１００ｍＸ
８０の矩形に打ち抜き、無効層用生シートにする６次に
内部電極を印刷した有効層用生シートを１０枚積み重ね
、さらに無効層用生シートを上下に積み重ね圧着する。
その後、カッターで切断し、１２５０℃で１時間焼成す
る０次に内部電極を露出させた両端面にＡｇ−Ｐｄ電極
を塗布し９００℃で焼付ける。無効層の焼結組織は緻密
であり、この素子の耐湿特性を調べるため、プレッシャ
ークツカーテスト（１２１℃、２気圧中に放置）を実施
した結果、１００時間放置後でもバリスタ電圧の変化率
は一２％以下であった。一方、比較のため、従来技術の
方法で作製した素子は一２５％の変化を示し、実施例１
が方法の有効であることを確認した。
る０次に内部電極を露出させた両端面にＡｇ−Ｐｄ電極
を塗布し９００℃で焼付ける。無効層の焼結組織は緻密
であり、この素子の耐湿特性を調べるため、プレッシャ
ークツカーテスト（１２１℃、２気圧中に放置）を実施
した結果、１００時間放置後でもバリスタ電圧の変化率
は一２％以下であった。一方、比較のため、従来技術の
方法で作製した素子は一２５％の変化を示し、実施例１
が方法の有効であることを確認した。
（実施例２）
次に絶縁物の原料として、ＡＪ、０３とＭｇＯを用いた
場合について説明する。有効層生シートの作成法は実施
例１と同じである。無効層用生シートはＡＪ２０．の場
合、ＡＪ、Ｏ，の粉末に酸化硼素（ＢＺ Ｏ−） 、酸
化珪素（ＳｉＯ２）をそれぞれ微量添加し、有機バイン
ダとともに溶媒中に分散させ、スラリー状にし、ドクタ
ーブレード法によって５０−程度の厚さの均一な生シー
トにする。積層以降は実施例１と同じである。但し、焼
成温度は１３５０℃である。
場合について説明する。有効層生シートの作成法は実施
例１と同じである。無効層用生シートはＡＪ２０．の場
合、ＡＪ、Ｏ，の粉末に酸化硼素（ＢＺ Ｏ−） 、酸
化珪素（ＳｉＯ２）をそれぞれ微量添加し、有機バイン
ダとともに溶媒中に分散させ、スラリー状にし、ドクタ
ーブレード法によって５０−程度の厚さの均一な生シー
トにする。積層以降は実施例１と同じである。但し、焼
成温度は１３５０℃である。
一方ＭｇＯの場合、無効層用生シートはＭｇＯ粉末に酸
化硼素（３，０３）、酸化珪素（Ｓｉｎ、）をそれぞれ
微量添加し、Ａｌ１２０３の場合と同様の方法で生シー
トを作る。積層以降は実施例１と同じである。但し、焼
成温度は１３００℃である。ＡＩ！２０．の場合も、Ｍ
ｇＯの場合も無効層の焼結組織は緻密であった。この素
子の耐湿特性を調べるため、プレッシャークツカーテス
ト（１２１℃、２気圧中に放置）を実施した結果、１０
０時間放置後でもバリスタ電圧の変化率はＡＪ２０．の
場合で一１％。
化硼素（３，０３）、酸化珪素（Ｓｉｎ、）をそれぞれ
微量添加し、Ａｌ１２０３の場合と同様の方法で生シー
トを作る。積層以降は実施例１と同じである。但し、焼
成温度は１３００℃である。ＡＩ！２０．の場合も、Ｍ
ｇＯの場合も無効層の焼結組織は緻密であった。この素
子の耐湿特性を調べるため、プレッシャークツカーテス
ト（１２１℃、２気圧中に放置）を実施した結果、１０
０時間放置後でもバリスタ電圧の変化率はＡＪ２０．の
場合で一１％。
ＭｇＯの場合で−２，５％であった。
一方比較のため、従来技術の方法で作成した素子は一２
５％の変化を示し、実施例２の場合も有効であった。
５％の変化を示し、実施例２の場合も有効であった。
（発明の効果）
本発明によれば、積層型の電圧非直線抵抗器の無効層に
絶縁体を用いることにより、従来例より小型で、しかも
耐湿特性に優れたものになり、電子機器の小型化に有効
な部品として、その実用的価値は大なるものがある。
絶縁体を用いることにより、従来例より小型で、しかも
耐湿特性に優れたものになり、電子機器の小型化に有効
な部品として、その実用的価値は大なるものがある。
第１図（Ａ）は本発明の一実施例における電圧非直線抵
抗器の斜視図、第１図ＣＢ）および（Ｃ）は同断面図、
第２図（Ａ）は従来の電圧非直線抵抗器の斜視図、第２
図（Ｂ）および（Ｃ）は同断面図である６１ ・・・焼
結体、 ２・・・絶縁体、３．４ ・・・内部電極、５
，６・・・外部電極。 特許出願人 松下電器産業株式会社 箪 図 箪 図
抗器の斜視図、第１図ＣＢ）および（Ｃ）は同断面図、
第２図（Ａ）は従来の電圧非直線抵抗器の斜視図、第２
図（Ｂ）および（Ｃ）は同断面図である６１ ・・・焼
結体、 ２・・・絶縁体、３．４ ・・・内部電極、５
，６・・・外部電極。 特許出願人 松下電器産業株式会社 箪 図 箪 図
Claims (1)
- 複数の内部電極と電圧非直線抵抗焼結体と絶縁体とが
積層構造になっており、端面部に、前記内部電極と電気
的に接続している外部電極を形成してなる電圧非直線抵
抗器において、前記積層構造の少なくとも最上段層と最
下段層が、前記絶縁体であることを特徴とする電圧非直
線抵抗器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162703A JPH0214501A (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 電圧非直線抵抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162703A JPH0214501A (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 電圧非直線抵抗器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0214501A true JPH0214501A (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=15759696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63162703A Pending JPH0214501A (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 電圧非直線抵抗器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0214501A (ja) |
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- 1988-07-01 JP JP63162703A patent/JPH0214501A/ja active Pending
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