JP2005183593A - Joined type voltage dependent resistor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、接合型電圧依存性抵抗器およびその製造方法に関し、詳しくは、積層工法および一体焼成工法を用いて製造される、半導体セラミックを用いたセラミックダイオードや双方向性特性を有するダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a junction-type voltage-dependent resistor and a method for manufacturing the same, and more specifically, a ceramic diode using a semiconductor ceramic or a diode-type varistor having bidirectional characteristics manufactured using a lamination method and an integral firing method. The present invention relates to a junction-type voltage-dependent resistor such as the above and a manufacturing method thereof.
本願発明が関連する従来の接合型電圧依存性抵抗器の1つに積層型電圧非直線抵抗体(積層型バリスタ)がある。この積層型電圧非直線抵抗体は近年、携帯電話やその他通信機市場において、ノイズ防護用素子として用いられている。これらの通信機ではノイズ防護として必要な特性として、大きなサージ耐量や低い電圧で電圧を抑制する能力が要求されつつある。また、環境問題に対応して、低消費電力対応のため、実装時の電流リークをより抑制する要求が高まっている。 One of the conventional junction-type voltage-dependent resistors to which the present invention relates is a multilayer voltage nonlinear resistor (multilayer varistor). In recent years, this multilayer voltage nonlinear resistor has been used as a noise protection element in the mobile phone and other communication equipment markets. In these communication devices, as a characteristic necessary for noise protection, a large surge resistance and an ability to suppress a voltage with a low voltage are being demanded. In addition, in response to environmental problems, there is a growing demand for further suppressing current leakage during mounting in order to support low power consumption.
さらに、回路の高密度化に伴い、より小型で優れた能力を有する素子が要求されるに至っている。また、電子機器数量の伸びに伴い、部品も価格的に安価な素子が要求されるようになっている。 Further, as the circuit density is increased, a smaller and more excellent device has been required. In addition, with the increase in the number of electronic devices, parts are required to be inexpensive elements.
図9は従来のバリスタ(積層バリスタ)の一例を示す図である。この積層バリスタ60は、図9に示すように、ZnOを主成分とするセラミック層62と、内部電極63が交互に積層されたセラミック焼結体61の端面に、内部電極63と導通するように外部電極64が配設された構造を有している(例えば、特許文献1)。
しかしながら、この従来の積層バリスタによれば、セラミックの粒界でバリスタ特性をとるようにしているため、焼結体の粒径が大きく電気特性に影響し、低電圧のものを得ようとすると、高精度の粒径コントロールが必要となる。ところが、実際に粒径を高精度にコントロールすることは必ずしも容易ではなく、電圧ばらつきによる歩留まりの低下が問題となる。また、小型化を図るためには、より精度の高い印刷技術や積層技術が必要となるが、積層ずれなどの問題が発生し、寿命不良などの問題が発生するに至っている。
また、積層により小型化を図ろうとした場合、内部電極にAgやPtなどの貴金属を使用することが必要になり、コストの増大を招くという問題点がある。
FIG. 9 shows an example of a conventional varistor (laminated varistor). As shown in FIG. 9, the
However, according to this conventional multilayer varistor, since the varistor characteristics are taken at the grain boundary of the ceramic, the grain size of the sintered body greatly affects the electrical characteristics, and when trying to obtain a low voltage, High precision particle size control is required. However, it is not always easy to actually control the particle size with high accuracy, and a decrease in yield due to voltage variation becomes a problem. Further, in order to achieve miniaturization, more accurate printing technology and lamination technology are required. However, problems such as misalignment occur and problems such as poor service life have occurred.
Further, when trying to reduce the size by stacking, it is necessary to use a noble metal such as Ag or Pt for the internal electrode, which causes a problem of increasing the cost.
そこで、異種半導体を接合し、その界面で安定した電気特性をとる方法も考えられている。このようなものの一つに、セラミックスの電位障壁を利用した接合型電圧依存性抵抗器がある(例えば、特許文献2)。
この接合型電圧依存性抵抗器は、図10に示すように、基板51上に配設された電極52上に、ZnOを主成分とし、層形成時に結晶化されたZnO層53と、ZnO層53上に、該ZnO層53と電位障壁55を形成する、層形成時に結晶化された金属酸化物層54とを、一層以上互いに接合するように交互に形成するとともに、導電経路が接合面を通過するように電極56を設けたZnOバリスタである。
Therefore, a method of joining different types of semiconductors and taking stable electrical characteristics at the interface has been considered. One of such devices is a junction-type voltage-dependent resistor using a ceramic potential barrier (for example, Patent Document 2).
As shown in FIG. 10, this junction type voltage-dependent resistor includes a
このZnOバリスタは、金属酸化物層54が層形成時に結晶化されており、電位障壁55が確実に形成されるため、非直線性が改善されるとともに、熱的安定性が向上するという特徴を有しており、さらに、金属酸化物層54を形成した後の熱処理が不要であることから、ZnO層53や金属酸化物層54にクラックが発生することを防止できるという特徴を有している。
ところで、特許文献1および特許文献2の接合型電圧依存性抵抗器の場合、半導体材料が表面に露出しているので、外気の影響を直接受ける可能性が高く、表面リークが生じやすいという問題点がある。すなわち、半導体材料は素体内部よりも素体表面の方が、電流が流れやすく、この素体表面にも欠陥があるため、その欠陥に大気中の水分や二酸化炭素が吸着して、電流の流れる状態が変化しやすい。特に、電位障壁を形成する半導体材料の場合、表面に出てくる障壁面では、熱電流以外に大気を介した放電が生じやすいため、表面リークが生じやすくなるという問題点がある。
また、特許文献2のような接合型電圧依存性抵抗器におけるZnO層、および金属酸化物層はいずれもスパッタリングにおいて形成される薄膜層からなる。このような薄膜層を形成するためには、高度にクリーンな雰囲気や高真空などが必要であり、かつ半導体であるZnOの欠陥制御も非常に困難である。また、得られた接合型電圧依存性抵抗器に電圧を印加した場合、接合面において互いに拡散してしまうという問題が生じる。その結果、十分なエネルギーに耐えられず、満足なサージ耐量を得ることができなくなるという問題がある。
従来、異種半導体を接合し、その界面で安定した電気特性をとる接合型電圧依存性抵抗器であっても、粒界で特性をとる積層型バリスタと同様に簡便に製造される接合型電圧依存性抵抗器が存在しなかった。
By the way, in the case of the junction-type voltage-dependent resistors of
In addition, the ZnO layer and the metal oxide layer in the junction voltage-dependent resistor as in
Conventionally, a junction voltage-dependent resistor that joins dissimilar semiconductors and has stable electrical characteristics at the interface can be easily manufactured in the same way as a multilayer varistor that exhibits characteristics at grain boundaries. There was no resistive resistor.
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、積層工法および一体焼成工法を用いて製造される小型、高性能で、信頼性の高い、積層型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器およびその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention solves the above problems, and is a compact, high-performance, high-reliability, junction-type voltage-dependent resistor such as a multilayer varistor manufactured using a lamination method and an integral firing method, and It is an object to provide a manufacturing method thereof.
上記課題を解決するために、本願発明(請求項1)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、
(a)所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(b)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に該セラミックグリーンシートを構成する材料とは異なる充填材料を充填する工程と、
(c)前記貫通孔に前記充填材料が充填されたセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように、前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料層を形成する工程と、
(f)前記接合材料層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a junction voltage-dependent resistor according to the present invention (Claim 1) includes:
(a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) filling the through hole of the ceramic green sheet with a filling material different from the material constituting the ceramic green sheet;
(c) laminating ceramic green sheets filled with the filling material in the through holes to form a laminate;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming a bonding material layer including a material that forms a potential barrier on the bonding surface with the filling material so as to cover the exposed surface of the filling material from the through hole;
(f) forming an external electrode on the surface of the bonding material layer.
また、本願発明(請求項2)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、
(a)所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(b)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に該セラミックグリーンシートを構成する材料とは異なる充填材料を充填する工程と、
(c)前記貫通孔に前記充填材料が充填されたセラミックグリーンシートを積層するとともに、上下両面側に、前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記積層体の上下両面側のグリーンシート焼結体からなる最外層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the junction type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 2) is as follows.
(a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) filling the through hole of the ceramic green sheet with a filling material different from the material constituting the ceramic green sheet;
(c) Laminating a ceramic green sheet filled with the filling material in the through-hole, and laminating green sheets containing a material that forms a potential barrier on the joint surface with the filling material on both upper and lower sides. Forming a laminate;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming an external electrode on the surface of the outermost layer made of a green sheet sintered body on both upper and lower surfaces of the laminate.
また、本願発明(請求項3)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、
(a)所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(b)各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを形成する工程と、
(c)前記(b)で形成された複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように、前記焼結体の表面の所定の位置に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the junction type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 3) is as follows.
(a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) Filling the through holes of different ceramic green sheets with a plurality of types of filling materials different from the materials constituting each ceramic green sheet, thereby providing a plurality of types of ceramics with different filling materials between predetermined ceramic green sheets. Forming a green sheet;
(c) forming a laminate by laminating a plurality of types of ceramic green sheets formed in (b) in a predetermined order;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming an external electrode at a predetermined position on the surface of the sintered body so as to cover the exposed surface of the filling material from the through hole.
また、本願発明(請求項4)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、
(a)所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(b)各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを形成する工程と、
(c)前記(b)で形成された複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように、前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料層を形成する工程と、
(f)前記接合材料層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the junction type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 4) is as follows.
(a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) Filling the through holes of different ceramic green sheets with a plurality of types of filling materials different from the materials constituting each ceramic green sheet, thereby providing a plurality of types of ceramics with different filling materials between predetermined ceramic green sheets. Forming a green sheet;
(c) forming a laminate by laminating a plurality of types of ceramic green sheets formed in (b) in a predetermined order;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming a bonding material layer including a material that forms the potential barrier on the bonding surface of the same material as the filling material or the filling material so as to cover the exposed surface of the filling material from the through-hole. When,
(f) forming an external electrode on the surface of the bonding material layer.
また、本願発明(請求項5)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、
(a)所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(b)各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを形成する工程と、
(c)前記(b)で形成された複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層するとともに、上下両面側に、前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記積層体の上下両面側のグリーンシート焼結体からなる最外層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the junction type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 5) is as follows.
(a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) Filling the through holes of different ceramic green sheets with a plurality of types of filling materials different from the materials constituting each ceramic green sheet, thereby providing a plurality of types of ceramics with different filling materials between predetermined ceramic green sheets. Forming a green sheet;
(c) A plurality of types of ceramic green sheets formed in (b) are stacked in a predetermined order, and potential barriers are formed on the upper and lower surfaces on the same material as the filler material or on the joint surface with the filler material. Laminating green sheets containing the material to be formed to form a laminate,
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming an external electrode on the surface of the outermost layer made of a green sheet sintered body on both upper and lower surfaces of the laminate.
また、請求項6の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、前記セラミックグリーンシートが焼結後に絶縁体となるものであることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a junction-type voltage-dependent resistor, wherein the ceramic green sheet becomes an insulator after sintering.
また、請求項7の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、請求項1,2,6のいずれかに記載の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法において、
(a)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に充填される前記充填材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、前記接合材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であって、前記充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであるか、
(b)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に充填される前記充填材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であり、前記接合材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、前記充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであること
を特徴としている。
A method for manufacturing a junction type voltage dependent resistor according to claim 7 is the method for manufacturing a junction type voltage dependent resistor according to any one of
(a) The filling material filled in the through hole of the ceramic green sheet is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and the bonding material is at least one of Sr and Ba, and of Mn and Co. A rare earth oxide material containing at least one of which a potential barrier is formed at a junction with the filler,
(b) the filling material filled in the through hole of the ceramic green sheet is a rare earth oxide material containing at least one of Sr and Ba and at least one of Mn and Co; It is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and is characterized in that a potential barrier is formed at the junction with the filler material.
また、請求項8の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、請求項3〜6のいずれかに記載の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法において、前記セラミックグリーンシートの貫通孔に充填される複数種類の充填材料が、(a)ZnOを主成分とする半導体セラミック材料と、(b)SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料とであって、互いの接合部に電位障壁が形成されるものであることを特徴としている。
A method for manufacturing a junction voltage dependent resistor according to claim 8 is the method for manufacturing a junction voltage dependent resistor according to any one of
また、本願発明(請求項9)の接合型電圧依存性抵抗器は、
セラミック積層体と、
前記セラミック積層体に設けられた貫通孔に充填された、セラミック積層体を構成する材料とは異なる充填材料と、
少なくとも前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように配設された、前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料焼結体、または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシート焼結体と、
前記接合材料焼結体またはグリーンシート焼結体の表面に形成された外部電極と
を具備することを特徴としている。
Further, the junction voltage dependent resistor of the present invention (claim 9) is:
A ceramic laminate;
A filling material different from the material constituting the ceramic laminate, filled in through-holes provided in the ceramic laminate,
A bonding material sintered body including a material which is disposed so as to cover at least the exposed surface of the filling material from the through-hole and which forms a potential barrier on the bonding surface with the filling material; or the filling material A green sheet sintered body containing a material in which a potential barrier is formed on the bonding surface;
And an external electrode formed on the surface of the bonding material sintered body or the green sheet sintered body.
また、本願発明(請求項10)の接合型電圧依存性抵抗器は、
セラミック積層体と、
前記セラミック積層体に設けられた貫通孔に、深さ方向に所定の順で充填され、セラミック積層体を構成する材料とは異なる材料からなり、かつ、互いの接合面に電位障壁が形成される複数の充填材料と、
前記貫通孔から露出した充填材料の表面を覆うように形成された外部電極と
を具備することを特徴としている。
Further, the junction voltage dependent resistor of the present invention (claim 10) is:
A ceramic laminate;
The through holes provided in the ceramic laminate are filled in a predetermined order in the depth direction, are made of a material different from the material constituting the ceramic laminate, and a potential barrier is formed at the joint surface of each other. Multiple filling materials;
And an external electrode formed so as to cover the surface of the filling material exposed from the through hole.
また、本願発明(請求項11)の接合型電圧依存性抵抗器は、
セラミック積層体と、
前記セラミック積層体に設けられた貫通孔に、深さ方向に所定の順で充填され、セラミック積層体を構成する材料とは異なる材料からなり、かつ、互いの接合面に電位障壁が形成される複数の充填材料と、
前記セラミック積層体の貫通孔から露出する前記充填材料の露出面を覆うように配設された、前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料焼結体、または前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシート焼結体と、
前記接合材料焼結体またはグリーンシート焼結体の表面に形成された外部電極と
を具備することを特徴としている。
Moreover, the junction type voltage dependent resistor of the present invention (claim 11) is:
A ceramic laminate;
The through holes provided in the ceramic laminate are filled in a predetermined order in the depth direction, are made of a material different from the material constituting the ceramic laminate, and a potential barrier is formed at the joint surface of each other. Multiple filling materials;
A joint including a material that is disposed so as to cover an exposed surface of the filler material exposed from the through hole of the ceramic laminate, and that has a potential barrier formed on a joint surface with the filler material. A green sheet sintered body including a material sintered body, or a material in which a potential barrier is formed on a joint surface of the same material as the filling material or the filling material;
And an external electrode formed on the surface of the bonding material sintered body or the green sheet sintered body.
また、請求項12の接合型電圧依存性抵抗器は、
(a)前記セラミック積層体の貫通孔に充填された前記充填材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、前記接合材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であって、前記充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであるか、
(b)前記セラミック積層体の貫通孔に充填された前記充填材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であり、前記接合材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、前記充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであること
を特徴としている。
The junction voltage dependent resistor according to
(a) The filling material filled in the through holes of the ceramic laminate is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and the bonding material is at least one of Sr and Ba and Mn and Co. A rare earth oxide material containing at least one of which a potential barrier is formed at a junction with the filler,
(b) the filling material filled in the through holes of the ceramic laminate is a rare earth oxide material containing at least one of Sr and Ba and at least one of Mn and Co; It is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and is characterized in that a potential barrier is formed at the junction with the filler material.
また、請求項13の接合型電圧依存性抵抗器は、前記セラミック積層体の貫通孔に充填される複数種類の充填材料が、(a)ZnOを主成分とする半導体セラミック材料と、(b)SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料とであって、互いの接合部に電位障壁が形成されるものであることを特徴としている。
Further, the junction type voltage dependent resistor according to
本願発明(請求項1)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、セラミックグリーンシートの貫通孔に、セラミックグリーンシートを構成する材料とは異なる充填材料を充填した後、セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成し、一体焼成した後、貫通孔からの充填材料の露出面を覆うように、充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料層を形成し、該接合材料層上に外部電極を形成するようにしているので、図9に示すような電極材料ペーストと、セラミックグリーンシートとを交互に複数積層する工程を経て製造される接合型電圧依存性抵抗器において発生するようなデラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオードやダイオード型バリスタ(電圧非直線抵抗)を生じさせて、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を効率よく簡便に製造することが可能になる。特に、貫通孔を開け、充填材料を充填したグリーンシートを重ねて焼結しているので、デラミネーションが生じにくい。
また、接合材料層が半導体材料の場合、その表面に外部電極を形成するようにしているので、はんだ濡れ性を確保し、より大きな電流を流すことが可能な接合型電圧依存性抵抗器を得ることができる。なお、外部電極は、導電ペーストを塗布して焼き付ける方法、めっきによる方法、焼き付け電極上にめっきを施す方法などを用いることが可能であり、その具体的な方法に特別の制約はない。
In the manufacturing method of the junction voltage-dependent resistor according to the present invention (Claim 1), the ceramic green sheet is laminated after filling the through hole of the ceramic green sheet with a filling material different from the material constituting the ceramic green sheet. After forming the laminate and firing integrally, a bonding material layer including a material that forms a potential barrier on the bonding surface with the filling material is formed so as to cover the exposed surface of the filling material from the through hole, Since an external electrode is formed on the bonding material layer, a junction-type voltage-dependent resistor manufactured through a process of alternately laminating a plurality of electrode material pastes and ceramic green sheets as shown in FIG. Good electrical characteristics such as diodes and diodes at the bonding interface between the filling material and the bonding material without causing problems such as delamination that may occur in the vessel. Efficient and simple manufacture of diode-type varistors such as diodes and diode-type varistors with high voltage non-linearity, low resistance, and stable characteristics by generating an Ode-type varistor (voltage non-linear resistance) Is possible. In particular, since the through holes are opened and the green sheets filled with the filling material are stacked and sintered, delamination hardly occurs.
In addition, when the bonding material layer is a semiconductor material, an external electrode is formed on the surface thereof, so that a soldering voltage-dependent resistor capable of ensuring solder wettability and allowing a larger current to flow is obtained. be able to. For the external electrode, a method of applying and baking a conductive paste, a method of plating, a method of plating on a baking electrode, or the like can be used, and the specific method is not particularly limited.
また、本願発明(請求項2)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、セラミックグリーンシートの貫通孔に、セラミックグリーンシートの構成材料とは異なる充填材料を充填した後、セラミックグリーンシートを積層するとともに、上下両面側に、充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシートを積層して積層体を形成し、一体焼成した後、貫通孔からの充填材料の露出面を覆うように、充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料からなる接合材料層を形成し、該接合材料層上に外部電極を形成しているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオードやダイオード型バリスタを生じさせて、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を効率よく製造することが可能になる。
また、グリーンシート焼結体からなる最外層の表面に外部電極を形成するようにしているので、より強度および耐湿性が良好な接合型電圧依存性抵抗器を得ることができる。
Moreover, the manufacturing method of the junction-type voltage-dependent resistor of the present invention (Claim 2) is the method of filling the through hole of the ceramic green sheet with a filling material different from the constituent material of the ceramic green sheet, After laminating, green sheets containing a material that forms a potential barrier on the joint surface with the filler material are laminated on both the upper and lower surfaces to form a laminate, integrally fired, and then exposed to the filler material from the through hole A bonding material layer made of a material that forms a potential barrier is formed on the bonding surface with the filling material so as to cover the surface, and an external electrode is formed on the bonding material layer. Without causing the occurrence, good electrical characteristics such as diodes and diode-type varistors are produced at the bonding interface between the filling material and the bonding material, and the voltage non-linearity is high and low. The junction voltage dependent resistor, such as stable diode or diode type varistor of anti and characteristics it is possible to efficiently manufacture.
In addition, since the external electrode is formed on the surface of the outermost layer made of the green sheet sintered body, a junction-type voltage-dependent resistor with better strength and moisture resistance can be obtained.
また、本願発明(請求項3)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意し、各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを形成し、該複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層して積層体を形成し、一体焼成した後、貫通孔からの充填材料の露出面を覆うように、焼結体の表面の所定の位置に外部電極を形成しているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオードやダイオード型バリスタを生じさせて、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を効率よく製造することが可能になる。特性部分である充填材料と接合材料との接合部が、貫通孔内部に位置する構造となるため、特性部分が外気やめっきの影響を受けにくい。 Moreover, the manufacturing method of the junction-type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 3) prepares a plurality of ceramic green sheets in which through holes are formed at predetermined positions, and a material constituting each ceramic green sheet; By filling different through-holes in different ceramic green sheets with different types of filler materials, the filler materials form different types of ceramic green sheets between predetermined ceramic green sheets, and the plurality of types of ceramic green sheets After the sheets are laminated in a predetermined order to form a laminated body and integrally fired, external electrodes are formed at predetermined positions on the surface of the sintered body so as to cover the exposed surface of the filling material from the through holes. Therefore, good electrical characteristics at the bonding interface between the filling material and the bonding material without causing problems such as delamination, And cause if diode or diode type varistor example, the voltage nonlinearity high, it is possible to efficiently produce a junction voltage dependent resistor, such as stable diode or diode type varistor having a low resistance and properties. Since the joint portion between the filling material and the joining material, which is a characteristic portion, has a structure located inside the through hole, the characteristic portion is not easily affected by outside air or plating.
また、本願発明(請求項4)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意し、各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを形成し、該複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層して積層体を形成し、一体焼成した後、貫通孔からの充填材料の露出面を覆うように、充填材料と同じ材料または充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料層を形成し、該接合材料層上に外部電極を形成しているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオードやダイオード型バリスタを生じさせて、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を効率よく製造することが可能になる。特性部分である充填材料と接合材料との接合部が、貫通孔内部に位置する構造となるため、特性部分が外気やめっきの影響を受けにくい。 Moreover, the manufacturing method of the junction-type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 4) prepares a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions, and a material constituting each ceramic green sheet; By filling different through-holes in different ceramic green sheets with different types of filler materials, the filler materials form different types of ceramic green sheets between predetermined ceramic green sheets, and the plurality of types of ceramic green sheets After the sheets are laminated in a predetermined order to form a laminated body and integrally fired, a potential barrier is formed on the joint surface of the same material as the filling material or the filling material so as to cover the exposed surface of the filling material from the through hole. Since a bonding material layer including the material to be formed is formed and an external electrode is formed on the bonding material layer, delamination, etc. A diode with high voltage non-linearity, low resistance, and stable characteristics by causing good electrical characteristics such as diodes and diode-type varistors at the bonding interface between the filling material and the bonding material without causing problems. It is possible to efficiently manufacture a junction type voltage dependent resistor such as a diode type varistor. Since the joint portion between the filling material and the joining material, which is a characteristic portion, has a structure located inside the through hole, the characteristic portion is not easily affected by outside air or plating.
また、本願発明(請求項5)の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、所定の位置に貫通孔が形成された複数のセラミックグリーンシートを用意し、各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを形成し、該複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層するとともに、上下両面側に、充填材料と同じ材料または充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシートを積層して積層体を形成し、一体焼成した後、積層体の上下両面側のグリーンシート焼結体からなる最外層の表面に外部電極を形成しているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオードやダイオード型バリスタを生じさせて、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を効率よく製造することが可能になる。特性部分である充填材料と接合材料との接合部が、貫通孔内部に位置する構造となるため、特性部分が外気やめっきの影響を受けにくい。また、貫通孔を覆う最外層がグリーンシート焼結体からなるため、強度および耐湿性が良好となる。 Moreover, the manufacturing method of the junction-type voltage dependent resistor of the present invention (Claim 5) prepares a plurality of ceramic green sheets in which through holes are formed at predetermined positions, and a material constituting each ceramic green sheet; By filling different through-holes in different ceramic green sheets with different types of filler materials, the filler materials form different types of ceramic green sheets between predetermined ceramic green sheets, and the plurality of types of ceramic green sheets The sheets are laminated in a predetermined order, and a laminate is formed by laminating green sheets containing the same material as the filling material or a material that forms a potential barrier on the joint surface with the filling material on both upper and lower sides to form a laminate. After firing, external electrodes are formed on the surface of the outermost layer consisting of green sheet sintered bodies on the upper and lower surfaces of the laminate. As a result, good electrical characteristics such as diodes and diode-type varistors are generated at the bonding interface between the filling material and the bonding material without causing problems such as delamination, and voltage non-linearity is high and low. It becomes possible to efficiently manufacture a junction-type voltage-dependent resistor such as a diode and a diode-type varistor with stable resistance and characteristics. Since the joint portion between the filling material and the joining material, which is a characteristic portion, has a structure located inside the through hole, the characteristic portion is not easily affected by outside air or plating. Moreover, since the outermost layer covering the through hole is made of a green sheet sintered body, strength and moisture resistance are improved.
また、請求項6の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、セラミックグリーンシートとして、焼結後に絶縁体となるものを用いているので、充填材料の種類によって、外気の影響を受けたり、表面リークが生じたりすることを抑制、防止することが可能になり、信頼性の高い接合型電圧依存性抵抗器を製造することが可能になる。
絶縁材料の種類に特別の制約はないが、ムライト組成やガラス組成等、ZnOやZnOと電位障壁を形成する材料との密着性が良好で、収縮特性が調節されたものを用いることが望ましい。
なお、前述のように、特許文献1(特開平5−226116号公報)および特許文献2(特開平1−200604号公報)の構成の場合、半導体材料が表面に露出しており、外気の影響を直接受ける可能性が高く、表面リークが生じやすいという問題点がある。すなわち、半導体材料は素体内部よりも素体表面の方が、電流が流れやすく、この素体表面にも欠陥があるため、その欠陥に大気中の水分や二酸化炭素が吸着して、電流の流れる状態が変化しやすい。特に、電位障壁を形成する半導体材料の場合、表面に出てくる障壁面では、熱電流以外に大気を介した放電が生じやすいため、表面リークが生じやすくなるという問題点がある。
しかし、請求項6の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法のように、セラミックグリーンシートとして、焼結後に絶縁体となるものを用いることにより、外気の影響を受けたり、表面リークが生じたりすることを抑制、防止することが可能になるという効果が得られ、好ましい。
Moreover, since the manufacturing method of the junction type voltage dependent resistor of
There are no particular restrictions on the type of insulating material, but it is desirable to use a material that has good adhesion between ZnO or ZnO and a material that forms a potential barrier, such as a mullite composition or a glass composition, and whose shrinkage characteristics are adjusted.
As described above, in the case of the configurations of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-226116) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 1-200604), the semiconductor material is exposed on the surface, and the influence of the outside air There is a problem that surface leakage is likely to occur. In other words, current flows more easily on the surface of the element than on the inside of the element, and there are defects on the element surface. Flowing state is easy to change. In particular, in the case of a semiconductor material that forms a potential barrier, there is a problem that surface leakage is likely to occur on the barrier surface that appears on the surface, because discharge through the atmosphere is likely to occur in addition to thermal current.
However, as in the method for manufacturing a junction voltage-dependent resistor according to
また、請求項7の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、(a)充填材料として、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料を用い、接合材料として、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であって、充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものを用いるか、あるいは、(b)充填材料として、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料を用い、接合材料として、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であって、充填材料との接合部に電位障壁を形成するようにしているので、焼結により、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電圧非直線抵抗を生じさせることが可能になり、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定した接合型電圧依存性抵抗器(例えば、ダイオードやダイオード型バリスタ)を効率よく製造することが可能になる。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a junction-type voltage-dependent resistor, wherein (a) a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO is used as a filling material, and at least one of Sr and Ba is used as a bonding material; A rare earth oxide material containing at least one of Mn and Co, wherein a potential barrier is formed at the junction with the filling material, or (b) a filling material of Sr and Ba A rare earth oxide material including at least one and at least one of Mn and Co is used as a bonding material, which is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and forms a potential barrier at the bonding portion with the filling material. Therefore, sintering makes it possible to generate a good voltage nonlinear resistance at the bonding interface between the filler material and the bonding material, and the voltage nonlinearity is high. It is possible to efficiently manufacture a junction-type voltage-dependent resistor (for example, a diode or a diode-type varistor) having low resistance and stable characteristics.
また、請求項8の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法は、複数種類の充填材料として、(a)ZnOを主成分とする半導体セラミック材料と、(b)SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料とであって、互いの接合部に電位障壁が形成されるものを用いるようにしているので、ZnOを主成分とする半導体セラミック(n型半導体層)と、希土類酸化物(p型もしくはM型半導体層)の接合部(p−n接合部、もしくはM−n接合部)で良好な電圧非直線抵抗を生じさせることが可能になり、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定した接合型電圧依存性抵抗器(例えば、ダイオードやダイオード型バリスタ)をより確実に製造することが可能になる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a junction voltage-dependent resistor comprising: (a) a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO; and (b) at least one of Sr and Ba. , A rare earth oxide material containing at least one of Mn and Co, in which a potential barrier is formed at the junction between them, so that a semiconductor ceramic (n Type semiconductor layer) and a rare earth oxide (p-type or M-type semiconductor layer) junction (pn junction or Mn junction) can produce a good voltage non-linear resistance. Therefore, it is possible to more reliably manufacture a junction voltage-dependent resistor (for example, a diode or a diode-type varistor) having high voltage nonlinearity, low resistance and stable characteristics.
また、本願発明(請求項9)の接合型電圧依存性抵抗器は、セラミック積層体と、セラミック積層体に設けられた貫通孔に充填された、セラミック積層体を構成する材料とは異なる充填材料と、充填材料の露出面を覆うように配設された、充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料焼結体、または充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシート焼結体と、接合材料焼結体またはグリーンシート焼結体の表面に形成された外部電極とを備えた構成とされているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることがなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオード特性やダイオード型バリスタ特性を得ることが可能で、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を実現することが可能になる。 Further, the junction voltage-dependent resistor of the present invention (Claim 9) is a filling material different from the material constituting the ceramic laminated body, which is filled in the ceramic laminated body and through holes provided in the ceramic laminated body. And a bonding material sintered body including a material which is disposed so as to cover the exposed surface of the filling material and which has a potential barrier formed on the bonding surface with the filling material, or a potential barrier is formed on the bonding surface with the filling material. The structure is equipped with a green sheet sintered body containing the material to be bonded and an external electrode formed on the surface of the bonding material sintered body or the green sheet sintered body, so that problems such as delamination occur. It is possible to obtain good electrical characteristics such as diode characteristics and diode-type varistor characteristics at the bonding interface between the filling material and the bonding material without incurring high voltage nonlinearity, low resistance, and characteristics. It becomes possible to realize the junction voltage dependent resistor, such as boss was a diode or a diode varistor.
また、本願発明(請求項10)の接合型電圧依存性抵抗器は、セラミック積層体と、セラミック積層体に設けられた貫通孔に、深さ方向に所定の順で充填され、セラミック積層体を構成する材料とは異なる材料からなり、かつ、互いの接合面に電位障壁が形成される複数の充填材料と、露出した充填材料の表面を覆うように形成された外部電極とを備えた構成とされているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることがなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオードやダイオード型バリスタを得ることが可能で、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を実現することが可能になる。特性部分である充填材料と接合材料との接合部が、貫通孔内部に位置する構造となるため、特性部分が外気やめっきの影響を受けにくい。 The junction voltage-dependent resistor according to the present invention (Claim 10) includes a ceramic laminate, and through holes provided in the ceramic laminate are filled in a predetermined order in the depth direction. A structure comprising a plurality of filling materials made of a material different from the constituting material and having a potential barrier formed on a joint surface thereof, and an external electrode formed so as to cover the surface of the exposed filling material; Therefore, it is possible to obtain good electrical characteristics such as diodes and diode-type varistors at the bonding interface between the filling material and the bonding material without causing problems such as delamination and voltage non-linearity. It is possible to realize a junction-type voltage-dependent resistor such as a diode or a diode-type varistor having high performance, low resistance, and stable characteristics. Since the joint portion between the filling material and the joining material, which is a characteristic portion, has a structure located inside the through hole, the characteristic portion is not easily affected by outside air or plating.
また、本願発明(請求項11)の接合型電圧依存性抵抗器は、セラミック積層体と、セラミック積層体に設けられた貫通孔に、深さ方向に所定の順で充填され、セラミック積層体を構成する材料とは異なる材料からなり、かつ、互いの接合面に電位障壁が形成される複数の充填材料と、充填材料の露出面を覆うように配設された、充填材料と同じ材料または充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料焼結体、または充填材料と同じ材料または充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシート焼結体と、接合材料焼結体またはグリーンシート焼結体の表面に形成された外部電極とを備えた構成とされているので、デラミネーションなどの不具合の発生を招いたりすることがなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電気特性、例えばダイオード特性やダイオード型バリスタ特性を得ることが可能で、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を実現することが可能になる。特性部分である充填材料と接合材料との接合部が、貫通孔内部に位置する構造となるため、特性部分が外気やめっきの影響を受けにくい。 The junction voltage-dependent resistor according to the present invention (invention 11) is filled with ceramic laminates and through holes provided in the ceramic laminates in a predetermined order in the depth direction. A plurality of filling materials made of a material different from the constituent materials and having a potential barrier formed on the joint surface with each other, and the same material or filling as the filling material disposed so as to cover the exposed surface of the filling material Bonded material sintered body including a material in which a potential barrier is formed on the bonding surface with the material, or green sheet sintered body including a material in which a potential barrier is formed on the bonding surface with the same material or the filling material as the filling material, and Since it has a structure including an external electrode formed on the surface of the sintered material of the bonding material or green sheet, it does not cause problems such as delamination and is bonded to the filling material. material Good electrical characteristics such as diode characteristics and diode-type varistor characteristics can be obtained at the junction interface, and voltage-dependent resistance such as diodes and diode-type varistors with high voltage nonlinearity, low resistance and stable characteristics Can be realized. Since the joint portion between the filling material and the joining material, which is a characteristic portion, has a structure located inside the through hole, the characteristic portion is not easily affected by outside air or plating.
また、請求項12の接合型電圧依存性抵抗器は、(a)充填材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、接合材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であって、充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであるか、
(b)充填材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であり、接合材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、充填材料との接合部に電位障壁が形成されているので、焼結した充填材料と接合材料の接合界面で良好な電圧非直線抵抗を得ることが可能になり、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定した接合型電圧依存性抵抗器(例えば、ダイオードやダイオード型バリスタ)を得ることができる。
The junction voltage-dependent resistor according to
(b) The filling material is a rare earth oxide material containing at least one of Sr and Ba and at least one of Mn and Co; the bonding material is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO; Since a potential barrier is formed at the joint with the material, it becomes possible to obtain a good voltage nonlinear resistance at the joint interface between the sintered filler material and the joining material, and the voltage nonlinearity is high and the resistance is low. In addition, a junction-type voltage-dependent resistor (for example, a diode or a diode-type varistor) having stable characteristics can be obtained.
また、請求項13の接合型電圧依存性抵抗器は、複数種類の充填材料として、(a)ZnOを主成分とする半導体セラミック材料と、(b)SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料とであって、互いの接合部に電位障壁が形成されるものが用いられているので、ZnOを主成分とする半導体セラミック(n型半導体層)と、希土類酸化物(p型もしくはM型半導体層)の接合部(p−n接合部、もしくはM−n接合部)に良好な電圧非直線抵抗を生じさせることが可能になり、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定した接合型電圧依存性抵抗器(例えば、ダイオードやダイオード型バリスタ)を確実に得ることが可能になる。
The junction voltage-dependent resistor according to
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。 The features of the present invention will be described in more detail below with reference to examples of the present invention.
(1)セラミックグリーンシート(絶縁シート)の作製
1μm径のムライト粉末90重量%と軟化点1100℃付近のアルカリガラス10重量%を秤量し、ボールミルで混合粉砕した後、脱水、乾燥した。
この原料にエタノールとトルエン、分散材を加え分散させた後、バインダー、可塑剤を加えてスラリーとした。
その後、このスラリーを用いて、ドクターブレード法により50μm厚みのセラミックグリーンシートを作製した。
それから、図1に示すように、このセラミックグリーンシート1に、レーザ加工法により、直径が100μmの貫通孔2を形成した。
貫通孔2を形成する方法としては、レーザ加工法以外にも、パンチング(金型による穴あけ)やジェット水流による穴あけなどの種々の方法を用いることが可能である。
また、セラミックグリーンシートを構成するセラミック材料(絶縁性材料)としては、上述のようなムライト組成物(Zn2TiO4)、ガラス組成物以外にも、例えば、Zn2MuO4,SrWOなどの種々の材料を用いることが可能である。
(1) Production of ceramic green sheet (insulating sheet) 90% by weight of mullite powder having a diameter of 1 μm and 10% by weight of alkali glass near a softening point of 1100 ° C. were weighed and mixed and ground by a ball mill, and then dehydrated and dried.
Ethanol, toluene and a dispersing agent were added to the raw material and dispersed, and then a binder and a plasticizer were added to form a slurry.
Then, using this slurry, a ceramic green sheet having a thickness of 50 μm was produced by a doctor blade method.
Then, as shown in FIG. 1, a through
As a method for forming the through-
In addition to the mullite composition (Zn 2 TiO 4 ) and glass composition as described above, the ceramic material (insulating material) constituting the ceramic green sheet includes various materials such as Zn 2 MuO 4 and SrWO. It is possible to use these materials.
(2)ZnOペーストおよびZnOシートの作製
ZnOを1000℃で熱処理した後、ボールミルで1μm以下に粉砕し、脱水、乾燥した後、溶剤やワニスを加えペースト化することによりZnOペーストを調製した。
また、ZnOを1000℃で熱処理した後、ボールミルで1μm以下に粉砕し、脱水、乾燥したZnO原料に、エタノールとトルエン、分散材を加えて分散させ、バインダー、可塑剤を加えスラリーとした後、ドクターブレード法により50μm厚みのZnOグリーンシートシート(ZnOシート)を作製した。
なお、この実施例1の場合のように、半導体材料としてZnOを用いる場合には、セラミックグリーンシート用のセラミック材料(絶縁材料)として、SrWO4、Zn2TiO4、Zn2SiO4などを用いることが望ましい。
(2) Production of ZnO paste and ZnO sheet ZnO was heat treated at 1000 ° C., pulverized to 1 μm or less with a ball mill, dehydrated and dried, and then made into a paste by adding a solvent and varnish to prepare a ZnO paste.
In addition, after heat-treating ZnO at 1000 ° C., it was pulverized to 1 μm or less with a ball mill, dehydrated and dried ZnO raw material was dispersed by adding ethanol, toluene and a dispersing agent, and a binder and a plasticizer were added to form a slurry. A 50 μm thick ZnO green sheet sheet (ZnO sheet) was prepared by the doctor blade method.
Incidentally, as in the case of the first embodiment, in the case of using ZnO as the semiconductor material, as the ceramic material for the ceramic green sheet (insulating material), the like SrWO 4, Zn 2 TiO 4, Zn 2
(3)ZnOと電位障壁を形成する材料ペーストおよび該材料を用いたグリーンシートの作製
La2O3,SrCO3,Mn3O4をそれぞれ
La2O3 :0.35モル
SrCO3 :0.30モル
Mn3O4 :1.00モル
の割合で秤量し、ボールミルで湿式混合した。そして、混合物を蒸発乾燥した後、1000℃で熱処理し、仮反応させた。
それから、得られた仮反応物を一旦ボールミルにて1μm以下まで粉砕し、溶剤およびワニスを加えペースト化した。
また、仮反応物をボールミルにて1μm以下まで粉砕した原料に、エタノールとトルエン、および分散材を加えて分散させた後、バインダー、可塑剤を加えスラリーとした後、ドクターブレード法により50μm厚みのグリーンシートを作製した。
なお、以下、La2O3,SrCO3,およびMn3O4を配合した材料を、「LSMO」と略称し、LSMOを用いて調製したペーストをLSMOペースト、LSMOを用いて調製したグリーンシートをLSMOグリーンシートという。
(3) Preparation of a material paste that forms a potential barrier with ZnO and a green sheet using the material La 2 O 3 , SrCO 3 , and Mn 3 O 4 are La 2 O 3 : 0.35 mol SrCO 3 : 0. 30 mol Mn 3 O 4 : Weighed at a ratio of 1.00 mol and wet mixed with a ball mill. And after evaporating and drying the mixture, it heat-processed at 1000 degreeC and made it react temporarily.
Then, the obtained temporary reaction product was once pulverized to 1 μm or less with a ball mill, and a solvent and varnish were added to form a paste.
In addition, ethanol, toluene, and a dispersing agent are added to a raw material obtained by pulverizing the temporary reaction product to 1 μm or less with a ball mill, and then a binder and a plasticizer are added to form a slurry. A green sheet was produced.
Hereinafter, a material containing La 2 O 3 , SrCO 3 and Mn 3 O 4 is abbreviated as “LSMO”, a paste prepared using LSMO is a LSMO paste, and a green sheet prepared using LSMO It is called LSMO green sheet.
(4)ZnOペーストの充填および乾燥
上記(1)で作製したセラミックグリーンシート(絶縁シート)1の貫通孔2に、図2に示すように、上記(2)で作製したZnOペースト3をスクリーン印刷法にて充填し、乾燥した。
(4) Filling and drying of ZnO paste In the through
(5)LSMOペーストの充填および乾燥
上記(1)で作製したセラミックグリーンシート(絶縁シート)1の貫通孔2に、上記(3)で作製したLSMOペースト4(図2)を、上記(4)の場合と同様に、スクリーン印刷法にて充填し、乾燥した。
なお、本願発明においては、充填材料として、上述のようなZnO、LSMO以外の半導体材料、電極材料、金属酸化物等を用いることが可能であり、例えば、半導体材料としてのBaTiO3、SrTiO3、NiOなどを充填することが可能である。
また、貫通孔への充填材料の充填方法としては、上述のようなスクリーン印刷による方法の他に、ディスペンサーによる方法、チューブを埋め込んだ後カットする方法など、種々の方法を用いることが可能である。
(5) Filling and drying LSMO paste The LSMO paste 4 (FIG. 2) prepared in (3) above is passed through the through
In the present invention, it is possible to use a semiconductor material other than ZnO and LSMO as described above, an electrode material, a metal oxide, and the like as the filling material. For example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , NiO or the like can be filled.
Further, as a method for filling the through hole with the filling material, various methods such as a method using a dispenser, a method using a dispenser, and a method of cutting after embedding a tube can be used as well. .
(6)積層
それから、上記(4),(5)で作製したZnO充填シート、LSMO充填シートを所定の順序で積層し、1.96×109Paの圧力で圧着することによりマザー積層体(圧着ブロック)を作製した。
(6) Lamination Then, the ZnO-filled sheet and the LSMO-filled sheet prepared in the above (4) and (5) are laminated in a predetermined order, and are pressure-bonded at a pressure of 1.96 × 10 9 Pa. Crimping block) was produced.
(7)マザー積層体のカット
上記(6)で作製したマザー積層体(圧着ブロック)6を、例えば、図4の切断線Lに沿って、積層面に垂直にダイサーでカットし、平面形状が0.5mm×0.5mmの焼成前駆体(未焼成の接合型電圧依存性抵抗器素子(以下、単に「素子」ともいう)を作製した。
(7) Cutting the Mother Laminated Body The mother laminated body (crimp block) 6 produced in (6) above is cut with a dicer perpendicular to the laminated surface, for example, along the cutting line L in FIG. A 0.5 mm × 0.5 mm firing precursor (unfired junction-type voltage-dependent resistor element (hereinafter also simply referred to as “element”) was produced.
(8)焼成
上記(7)で作製した焼成前駆体(未焼成の素子)を600℃で脱脂した後、1300℃で3時間焼成することにより焼結体(セラミック積層体)を得た。
(8) Firing The fired precursor (unfired element) prepared in (7) above was degreased at 600 ° C. and then fired at 1300 ° C. for 3 hours to obtain a sintered body (ceramic laminate).
(9)外部電極の形成
上記(8)で形成した焼結体(セラミック積層体)に外部電極15を形成することにより、図5(a)〜(e)に示すような接合型電圧依存性抵抗器を得た。
なお、外部電極は、めっき金属膜を形成する方法、導電性ペーストを塗布して焼き付ける方法、乾式の薄膜形成方法などの種々の方法で形成することが可能である。
(9) Formation of external electrode By forming the
The external electrode can be formed by various methods such as a method of forming a plated metal film, a method of applying and baking a conductive paste, and a dry thin film forming method.
なお、次のようにして接合型電圧依存性抵抗器を製造することも行われる。すなわち、図3に示すように、貫通孔2にZnOペースト3を充填したセラミックグリーンシート1を複数枚積層するとともに、その上下両面側にLSMOグリーンシート5を積層し、1.96×109Paの圧力で圧着することによりマザー積層体(圧着ブロック)6が形成される。そして、このマザー積層体(圧着ブロック)6を、上記(7),(8)のようにカットし、焼成した後、上記(9)のように外部電極を形成する。この場合、図5(c)に示すように、セラミック積層体11と、セラミック積層体11に設けられた貫通孔12に充填された、セラミック積層体11を構成する材料とは異なる材料からなる充填材料(ZnO)13と、貫通孔からの充填材料(ZnO)13の露出面を覆うように配設された、充填材料(ZnO)13との接合面に電位障壁が形成されるグリーンシート焼結体(LSMOグリーンシート焼結体)14aと、LSMOグリーンシートシート焼結体14aの表面に形成された外部電極15とを備えた接合型電圧依存性抵抗器が得られる。
なお、セラミックグリーンシート、充填材料、充填材料との接合面に電位障壁が形成されるグリーンシートの構成材料などを適宜選択し、組み合わせることにより、種々の接合型電圧依存性抵抗器を製造することが可能である。
Note that a junction-type voltage-dependent resistor is also manufactured as follows. That is, as shown in FIG. 3, a plurality of ceramic
In addition, various junction-type voltage-dependent resistors can be manufactured by appropriately selecting and combining ceramic green sheets, filling materials, and constituent materials of green sheets that form a potential barrier on the joint surface with the filling materials. Is possible.
以下、図5(a)〜(e)に示す接合型電圧依存性抵抗器の構成およびその製造方法について説明を行う。なお、図5(a)〜(e)は、図3のマザー積層体(圧着ブロック)6の積層方向が水平になるような姿勢とした場合における各接合型電圧依存性抵抗器の構成を示す断面図である。 Hereinafter, the configuration of the junction voltage-dependent resistor shown in FIGS. 5A to 5E and the manufacturing method thereof will be described. 5 (a) to 5 (e) show the configuration of each junction type voltage-dependent resistor when the stacking direction of the mother laminate (crimp block) 6 in FIG. 3 is horizontal. It is sectional drawing.
図5(a),(b)に示す接合型電圧依存性抵抗器(表1における試料A1、B1)は、セラミック積層体11の貫通孔12に交互に充填された2種類の充填材料(ZnO13およびLSMO14)と、セラミック積層体11の貫通孔12の両端側の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の両端面に配設されたグリーンシート焼結体(ZnOグリーンシート焼結体)13aと、ZnOグリーンシート焼結体13aの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層し、さらにその上下にZnOグリーンシートを積層して圧着し、カットして、焼成した後、ZnOグリーンシート焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
The junction voltage-dependent resistors (samples A1 and B1 in Table 1) shown in FIGS. 5A and 5B have two kinds of filling materials (ZnO13) alternately filled in the through
The junction-type voltage-dependent resistor includes, as a filling material, a ceramic green sheet in which a through hole is filled with ZnO paste and a ceramic green sheet in which a through hole is filled with LSMO paste in a predetermined order. A ZnO green sheet is laminated on the upper and lower sides, pressure-bonded, cut, fired, and then manufactured by forming external electrodes on the surface of the ZnO green sheet sintered body.
また、図5(c)の接合型電圧依存性抵抗器(表1における試料C1)は、セラミック積層体11の貫通孔12に充填された充填材料(ZnO13)と、セラミック積層体11の貫通孔12の両端側の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の両端面に配設されたLSMOグリーンシート焼結体14aと、LSMOグリーンシート焼結体14aの表面に配設された外部電極15を備えた構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートを積層し、さらにその上下にLSMOグリーンシートを積層して圧着し、カットして、焼成した後、LSMOグリーンシート焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
Further, the junction-type voltage-dependent resistor (sample C1 in Table 1) of FIG. 5C includes a filling material (ZnO 13) filled in the through
This junction-type voltage-dependent resistor is formed by laminating ceramic green sheets filled with ZnO paste in through-holes as a filling material, and further laminating and pressing LSMO green sheets on the top and bottom, cutting, firing Then, an external electrode is formed on the surface of the LSMO green sheet sintered body.
また、図5(d)の接合型電圧依存性抵抗器(表1における試料D1)は、セラミック積層体11の貫通孔12の一方側(左側)に充填された充填材料のLSMO14と、他方側(右側)に充填されたZnO13と、セラミック積層体11の貫通孔12の、一方の開口から露出したLSMO14と導通するように、セラミック積層体11の一方の端面に配設されたZnOグリーンシート焼結体13aと、他方の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の他方の端面に配設されたLSMOグリーンシート焼結体14aと、ZnOグリーンシート焼結体13aおよびLSMOグリーンシート焼結体14aの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層し、さらにその上下の所定の一方にZnOグリーンシートを、他方にLSMOグリーンシートを積層して圧着し、カットして、焼成した後、ZnOグリーンシート焼結体およびLSMOグリーンシート焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
Further, the junction voltage-dependent resistor (sample D1 in Table 1) in FIG. 5D includes the
The junction-type voltage-dependent resistor includes, as a filling material, a ceramic green sheet in which a through hole is filled with ZnO paste and a ceramic green sheet in which a through hole is filled with LSMO paste in a predetermined order. A ZnO green sheet is laminated on one of the upper and lower sides, and an LSMO green sheet is laminated on the other, pressure-bonded, cut and fired, and then external electrodes are formed on the surfaces of the ZnO green sheet sintered body and the LSMO green sheet sintered body. It is manufactured by forming.
また、図5(e)の接合型電圧依存性抵抗器(表1における試料E1)は、セラミック積層体11の貫通孔12の一方側(左側)に充填された充填材料のZnO13と、他方側(右側)に充填されたLSMO14と、セラミック積層体11の貫通孔12の、一方の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の一方の端面に配設されたZnOグリーンシート焼結体13aと、他方の開口から露出したLSMO14と導通するように、セラミック積層体11の他方の端面に配設されたLSMOグリーンシート焼結体14aと、ZnOグリーンシート焼結体13aおよびLSMOグリーンシート焼結体14aの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
なお、実施例1の方法で製造される図5(a)〜(e)の接合型電圧依存性抵抗器において、この図5(e)の接合型電圧依存性抵抗器は半導体セラミックを用いたセラミックダイオードであり、図5の他の接合型電圧依存性抵抗器は、双方向性特性を有するダイオード型バリスタである。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層し、さらにその上下の所定の一方にLSMOグリーンシートを、他方にZnOグリーンシートを積層して圧着し、カットして、焼成した後、ZnOグリーンシート焼結体およびLSMOグリーンシート焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
なお、図5(a)〜(e)に示す、接合型電圧依存性抵抗器の材料の組み合わせ(LSMOとZnOの関係)は互いに逆にすることも可能である。
In addition, the junction-type voltage-dependent resistor (sample E1 in Table 1) in FIG. 5 (e) includes a filling
In addition, in the junction type voltage dependent resistor of FIGS. 5 (a) to 5 (e) manufactured by the method of Example 1, the junction type voltage dependent resistor of FIG. 5 (e) uses a semiconductor ceramic. 5 is a diode-type varistor having a bidirectional characteristic.
The junction-type voltage-dependent resistor includes, as a filling material, a ceramic green sheet in which a through hole is filled with ZnO paste and a ceramic green sheet in which a through hole is filled with LSMO paste in a predetermined order. A LSMO green sheet is laminated on one of the upper and lower sides, and a ZnO green sheet is laminated on the other, pressure-bonded, cut and fired, and then external electrodes are formed on the surfaces of the ZnO green sheet sintered body and the LSMO green sheet sintered body. It is manufactured by forming.
Note that the combination of the materials of the junction voltage-dependent resistor (relationship between LSMO and ZnO) shown in FIGS. 5A to 5E can be reversed.
この実施例2において、
(1)セラミックグリーンシート(絶縁シート)の作製
(2)ZnOペーストの作製
(3)ZnOと電位障壁を形成する材料ペーストの作製
(4)ZnOペーストの充填および乾燥
(5)LSMOペーストの充填および乾燥
の各工程は、上記実施例1の場合と同様であることから、実施例1の記載を援用して、説明は省略し、その後の工程について説明を行う。
ただし、この実施例2では、ZnOシートおよびZnOと電位障壁を形成する材料を用いたグリーンシートは作製しなかった。
In this Example 2,
(1) Fabrication of ceramic green sheets (insulating sheets)
(2) Preparation of ZnO paste
(3) Preparation of a material paste that forms a potential barrier with ZnO
(4) Filling and drying ZnO paste
(5) Since each step of filling and drying the LSMO paste is the same as in the case of Example 1, the description of Example 1 is used, the description is omitted, and the subsequent steps are described.
However, in Example 2, a green sheet using a ZnO sheet and a material that forms a potential barrier with ZnO was not manufactured.
(6)積層
上記(4),(5)で作製したZnO充填シート、LSMO充填シートを所定の順序で積層し、1.96×109Paの圧力で圧着することによりマザー積層体(圧着ブロック)を作製した。
(6) Lamination The ZnO-filled sheet and LSMO-filled sheet prepared in the above (4) and (5) are laminated in a predetermined order, and are pressure-bonded at a pressure of 1.96 × 10 9 Pa. ) Was produced.
(7)マザー積層体のカット
上記(6)で作製したマザー積層体(圧着ブロック)6を、例えば、図7の切断線Lに沿って、積層面に垂直にダイサーでカットし、平面形状が0.5mm×0.5mmの焼成前駆体(未焼成の素子)を作製した。
(7) Cutting the Mother Laminated Body The mother laminated body (crimp block) 6 produced in (6) above is cut with a dicer perpendicular to the laminated surface along the cutting line L in FIG. A 0.5 mm × 0.5 mm firing precursor (unfired element) was prepared.
(8)焼成
上記(7)で作製した焼成前駆体(未焼成の素子)を600℃で脱脂した後、1300℃で3時間焼成することにより焼結体(セラミック積層体)を得た。
(8) Firing The fired precursor (unfired element) prepared in (7) above was degreased at 600 ° C. and then fired at 1300 ° C. for 3 hours to obtain a sintered body (ceramic laminate).
(9)接合材料層の形成
上記(8)で作製した焼結体(セラミック積層体)の両端に、貫通孔から露出した充填材料の露出面を覆うように、ZnOペースト、LSMOペーストを塗布して接合材料層を形成し、これを1200℃で30分焼き付けることにより、両端面側に接合材料焼結体を備えたセラミック積層体を得た。
なお、一部のセラミック積層体については、接合材料焼結体を形成せず、そのままとした。
(9) Formation of bonding material layer ZnO paste and LSMO paste were applied to both ends of the sintered body (ceramic laminate) prepared in (8) so as to cover the exposed surface of the filler exposed from the through hole. Then, a bonding material layer was formed and baked at 1200 ° C. for 30 minutes to obtain a ceramic laminate including bonding material sintered bodies on both end surfaces.
In addition, some ceramic laminated bodies were left as they were without forming a bonding material sintered body.
(10)外部電極の形成
上記(9)で形成した接合材料焼結体を備えたセラミック焼結体に外部電極15を形成することにより、図8(a)〜(f)に示すような接合型電圧依存性抵抗器を得た。
(10) Formation of External Electrode By forming the
なお、次のようにして接合型電圧依存性抵抗器を製造することも行われる。すなわち、図6に示すように、貫通孔2に、ZnOペースト3を充填したセラミックグリーンシート1を複数枚積層し、1.96×109Paの圧力で圧着することによりマザー積層体(圧着ブロック)6が形成される。そして、このマザー積層体(圧着ブロック)6を、上記(7),(8)のようにカットし、焼成した後、上記(9)のように、貫通孔2からの充填材料(ZnO)13の露出面を覆うように、充填材料との接合面に電位障壁が形成されるLSMOからなる接合材料層(LSMO層)14bを形成する。そして、LSMO層(接合材料層)14bの表面に、上記(10)のように外部電極を形成することにより、図8(c)に示すように、セラミック積層体11と、セラミック積層体11に設けられた貫通孔12に充填された、セラミック積層体11を構成する材料とは異なる材料からなる充填材料(ZnO)13と、貫通孔からの充填材料(ZnO)13の露出面を覆うように配設された、充填材料(ZnO)13との接合面に電位障壁が形成されるLSMO層(接合材料焼結体)14bと、その表面に形成された外部電極15とを備えた接合型電圧依存性抵抗器が得られる。
なお、セラミックグリーンシート、充填材料、接合材料などを適宜選択し、組み合わせることにより、種々の接合型電圧依存性抵抗器を製造することが可能である。
Note that a junction-type voltage-dependent resistor is also manufactured as follows. That is, as shown in FIG. 6, a plurality of ceramic
In addition, various junction type voltage dependent resistors can be manufactured by appropriately selecting and combining ceramic green sheets, filling materials, bonding materials, and the like.
以下、図8(a)〜(f)に示す接合型電圧依存性抵抗器の構成およびその製造方法について説明を行う。なお、図8(a)〜(f)は、図6のマザー積層体(圧着ブロック)6の積層方向が水平になるような姿勢とした場合における各接合型電圧依存性抵抗器の構成を示す断面図である。 Hereinafter, the configuration of the junction type voltage dependent resistor shown in FIGS. 8A to 8F and the manufacturing method thereof will be described. 8A to 8F show the configuration of each junction-type voltage-dependent resistor when the mother laminate (crimp block) 6 shown in FIG. 6 has a horizontal orientation. It is sectional drawing.
なお、図8(a),(b)に示す接合型電圧依存性抵抗器(表2における試料A2、B2)は、セラミック積層体11の貫通孔12に交互に充填された2種類の充填材料(ZnO13およびLSMO14)と、セラミック積層体11の貫通孔12の両端側の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の両端面に配設されたZnO層(接合材料焼結体)13bと、ZnO層(接合材料焼結体)13bの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層して圧着し、カットして、焼成した後、貫通孔から露出した充填材料(ZnO)の露出面を覆うように、ZnOペーストを塗布して接合材料層を形成し、焼結させた後、接合材料焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
Note that the junction voltage-dependent resistors (samples A2 and B2 in Table 2) shown in FIGS. 8A and 8B have two types of filling materials alternately filled in the through-
This junction voltage-dependent resistor is formed by laminating a ceramic green sheet having a through hole filled with ZnO paste and a ceramic green sheet having a through hole filled with LSMO paste in a predetermined order as a filling material. After cutting and firing, a bonding material layer is formed by applying a ZnO paste so as to cover the exposed surface of the filling material (ZnO) exposed from the through-holes, and sintered, and then sintered. It is manufactured by forming an external electrode on the surface of the bonded body.
また、図8(c)の接合型電圧依存性抵抗器(表2における試料C2)は、セラミック積層体11の貫通孔12に充填された充填材料(ZnO13)と、セラミック積層体11の貫通孔12の両端側の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の両端面に配設されたLSMO層(接合材料焼結体)14bと、LSMO層(接合材料焼結体)14bの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートを積層し、カットして、焼成した後、貫通孔から露出した充填材料(ZnO)の露出面を覆うように、LSMOペーストを塗布して接合材料層を形成し、焼結させた後、接合材料焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
Further, the junction-type voltage-dependent resistor (sample C2 in Table 2) of FIG. 8C includes a filling material (ZnO 13) filled in the through
And this junction type voltage dependence resistor laminates the ceramic green sheet which filled the through hole with the ZnO paste as a filling material, cuts, baked, and then fills the filling material (ZnO) exposed from the through hole. The LSMO paste is applied so as to cover the exposed surface, a bonding material layer is formed and sintered, and then an external electrode is formed on the surface of the bonding material sintered body.
また、図8(d)の接合型電圧依存性抵抗器(表2における試料D2)は、セラミック積層体11の貫通孔12の一方側(左側)に充填された充填材料のLSMO14と、他方側(右側)に充填されたZnO13と、セラミック積層体11の貫通孔12の、一方の開口から露出したLSMO14と導通するように、セラミック積層体11の一方の端面に配設されたZnO層(接合材料焼結体)13bと、他方の開口から露出したZnO13と導通するように、セラミック積層体11の他方の端面に配設されたLSMO層(接合材料焼結体)14bと、接合材料焼結体13bおよび14bの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、充填材料として、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層し、カットして、焼成した後、一方の開口から露出したLSMOの露出面を覆うように、ZnOペーストを塗布し、他方の開口部に露出したZnOの露出面を覆うように、LSMOペーストを塗布して接合材料層を形成し、焼結させた後、接合材料焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
Further, the junction type voltage dependent resistor (sample D2 in Table 2) of FIG. 8D includes the
This junction type voltage dependent resistor is formed by laminating a ceramic green sheet having a through hole filled with ZnO paste and a ceramic green sheet having a through hole filled with LSMO paste in a predetermined order as a filling material. Then, after firing, a ZnO paste is applied so as to cover the exposed surface of LSMO exposed from one opening, and an LSMO paste is applied so as to cover the exposed surface of ZnO exposed in the other opening. After the bonding material layer is formed and sintered, an external electrode is formed on the surface of the bonding material sintered body.
また、図8(e)の接合型電圧依存性抵抗器(表2における試料E2)は、セラミック積層体11の貫通孔12の一方側(左側)に充填された充填材料のZnO13と、他方側(右側)に充填されたLSMO14と、セラミック積層体11の貫通孔12の、一方の開口から露出したZnO13の露出面と導通するように、セラミック積層体11の一方の端面に配設されたZnO層(接合材料焼結体)13bと、他方の開口から露出したLSMO14と導通するように、セラミック積層体11の他方の端面に配設されたLSMO層(接合材料焼結体)14bと、ZnO層(接合材料焼結体)13bとLSMO層(接合材料焼結体)14bの表面に配設された外部電極15とを備えた構成を有している。
なお、実施例2の方法で製造される図8(a)〜(f)の接合型電圧依存性抵抗器において、この図8(e)の接合型電圧依存性抵抗器は半導体セラミックを用いたセラミックダイオードであり、図8の他の接合型電圧依存性抵抗器は、双方向性特性を有するダイオード型バリスタである。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層し、カットして、焼成した後、一方の開口から露出したZnOの露出面を覆うように、ZnOペーストを塗布し、他方の開口部に露出したLSMOの露出面を覆うように、LSMOペーストを塗布して接合材料層を形成し、焼結させた後、接合材料焼結体の表面に外部電極を形成することにより製造される。
Further, the junction-type voltage-dependent resistor (sample E2 in Table 2) of FIG. 8 (e) includes a filling
In addition, in the junction type voltage dependent resistor of FIGS. 8A to 8F manufactured by the method of Example 2, the junction type voltage dependent resistor of FIG. 8E uses a semiconductor ceramic. 8 is a diode type varistor having a bidirectional characteristic.
The junction voltage-dependent resistor is formed by laminating a ceramic green sheet in which a through hole is filled with ZnO paste and a ceramic green sheet in which a through hole is filled with LSMO paste in a predetermined order, cutting and firing. After that, the ZnO paste is applied so as to cover the exposed surface of ZnO exposed from one opening, and the bonding material layer is formed by applying the LSMO paste so as to cover the exposed surface of LSMO exposed in the other opening. After forming and sintering, the external electrode is formed on the surface of the bonding material sintered body.
また、図8(f)の接合型電圧依存性抵抗器(表2における試料F2)は、セラミック積層体11の貫通孔12の中央に配設されたZnO13と、その両側に配設されたLSMO14と、セラミック積層体11の貫通孔12の、両端側の開口から露出したLSMO14と導通するように、セラミック積層体11の両端面に外部電極15が配設された構成を有している。
そして、この接合型電圧依存性抵抗器は、貫通孔にZnOペーストを充填したセラミックグリーンシートと、貫通孔にLSMOペーストを充填したセラミックグリーンシートとを所定の順序で積層し、カットして、焼成した後、貫通孔から露出した充填材料(LSMO)の露出面を覆うように、セラミック積層体の両端面に外部電極用の金属ペーストを塗布、焼き付けして、外部電極を形成することにより製造される。
なお、図5(a)〜(e)に示す、接合型電圧依存性抵抗器の材料の組み合わせ(LSMOとZnOの関係)は互いに逆にすることも可能である。
なお、従来技術として、図9に示される特許文献1に記載の積層型バリスタ(L=1.6mm、W=0.8mm、T=0.8mm)を作製した。
Further, the junction type voltage dependent resistor (sample F2 in Table 2) of FIG. 8 (f) includes
The junction voltage-dependent resistor is formed by laminating a ceramic green sheet in which a through hole is filled with ZnO paste and a ceramic green sheet in which a through hole is filled with LSMO paste in a predetermined order, cutting and firing. After that, the external electrode is formed by applying and baking a metal paste for the external electrode on both end surfaces of the ceramic laminate so as to cover the exposed surface of the filler material (LSMO) exposed from the through hole. The
Note that the combination of the materials of the junction voltage-dependent resistor (relationship between LSMO and ZnO) shown in FIGS. 5A to 5E can be reversed.
As a conventional technique, a multilayer varistor (L = 1.6 mm, W = 0.8 mm, T = 0.8 mm) described in
[特性の評価]
実施例1および実施例2で作製した各試料および従来例について以下の特性を調べた。
(1)ブレークダウン電圧:V1mA
(2)電圧非直線係数:α
(3)静電容量(1MHz)
(4)1μAのDC電流を流したときの試料両端電圧と、ブレークダウン電圧V1mAとの比:V1μA/V1mA
(5)制限電圧比:V1A/V1mA
(6)バリスタ電圧の変化(サージ変化)
[Evaluation of characteristics]
The following characteristics were examined for each sample produced in Example 1 and Example 2 and the conventional example.
(1) Breakdown voltage: V 1mA
(2) Voltage nonlinear coefficient: α
(3) Capacitance (1MHz)
(4) Ratio of the voltage across the sample when a DC current of 1 μA is applied to the breakdown voltage V 1 mA : V 1 μA / V 1 mA
(5) Limiting voltage ratio: V 1A / V 1mA
(6) Varistor voltage change (surge change)
ブレークダウン電圧:V1mAは、1mAのDC電流を流したときの試料両端電圧を測定した値である。
電圧非直線係数:αは、0.1mAのDC電流を流した時の試料両端電圧とブレークダウン電圧から、下記の式で求めた値である。
α=log(I1mA/I0.1mA))/log(V1mA/V0.1mA)
静電容量は、1MHzにおける静電容量をLCRメーターにより測定した値である。
V1μA/V1mAは、1μAのDC電流を流したときの試料両端電圧を測定し、ブレークダウン電圧V1mAとの比(V1μA/V1mA)を求めたものものである。
制限電圧比:V1A/V1mAは、8×20μ秒の三角波形で、かつ、1Aの電流ピークを有する電流サージを試料に印加して試料両端電圧を測定した場合の、ピーク電圧:V1Aと、ブレークダウン電圧V1mAの比:V1A/V1mAである。
バリスタ電圧の変化(サージ変化)は、8×20μ秒の三角波形で、かつ、30Aの電流ピークを有する電流サージを試料に印加して調べたバリスタ電圧の変化(サージ変化)の値である。
各特性の測定結果を表1,表2に示す。
Breakdown voltage: V 1 mA is a value obtained by measuring the voltage across the sample when a DC current of 1 mA was passed.
Voltage non-linear coefficient: α is a value obtained by the following equation from the voltage across the sample and a breakdown voltage when a DC current of 0.1 mA is passed.
α = log (I 1mA / I 0.1mA )) / log (V 1mA / V 0.1mA )
The capacitance is a value obtained by measuring the capacitance at 1 MHz with an LCR meter.
V 1 μA / V 1 mA is obtained by measuring the voltage across the sample when a DC current of 1 μA is passed and determining the ratio (V 1 μA / V 1 mA ) to the breakdown voltage V 1 mA .
Limiting voltage ratio: V 1A / V 1mA is a triangular waveform of 8 × 20 μs, and a peak voltage when the voltage across the sample is measured by applying a current surge having a current peak of 1 A to the sample: V 1A The ratio of the breakdown voltage V1 mA is V 1A / V 1 mA .
The change (surge change) of the varistor voltage is a value of change (surge change) of the varistor voltage, which was examined by applying a current surge having a triangular waveform of 8 × 20 μsec and a current peak of 30 A to the sample.
Tables 1 and 2 show the measurement results of each characteristic.
実施例1および実施例2のいずれも、各特性について、良好な効果が得られており、実施例1と実施例2を比較すると、実施例1の方が相対的にバリスタ電圧の変化(サージ変化)が少なく、サージに強いことがわかる。これは導出されるグリーンシート焼結体が十分焼結されていることによるものと考えられる。しかし、実施例1、実施例2ともに、表1および表2に示すように、従来の接合型電圧依存性抵抗器(図9に示すような構造を有する積層バリスタ(ZnOバリスタ))と比較して電気特性が向上することが確認されている。 In both Example 1 and Example 2, good effects were obtained with respect to each characteristic. When Example 1 and Example 2 were compared, Example 1 was relatively changed in varistor voltage (surge). (Change) is small, and it is understood that it is strong against surge. This is considered to be because the derived green sheet sintered body is sufficiently sintered. However, as shown in Tables 1 and 2, both Example 1 and Example 2 were compared with a conventional junction voltage-dependent resistor (multilayer varistor (ZnO varistor) having a structure as shown in FIG. 9). It has been confirmed that the electrical characteristics are improved.
また、実施例1および2の接合型電圧依存性抵抗器(セラミックダイオード、ダイオード型バリスタ)はZnOと、ZnOと電位障壁を形成する材料(実施例1,2ではLSMO)、および絶縁材料(セラミック)、および外部電極(めっき金属など)を備えた構成を有しており、主たる電気特性はZnOと、ZnOと電位障壁を形成するLSMOの接合部から得られる特性により決定される。このため、ブレークダウン電圧のばらつきが小さく、設計が容易な接合型電圧依存性抵抗器を得ることが可能になる。 The junction voltage-dependent resistors (ceramic diodes, diode-type varistors) of Examples 1 and 2 are ZnO, a material that forms a potential barrier with ZnO (LSMO in Examples 1 and 2), and an insulating material (ceramic) ), And an external electrode (plated metal or the like), and the main electrical characteristics are determined by characteristics obtained from ZnO and the LSMO junction that forms a potential barrier with ZnO. For this reason, it is possible to obtain a junction-type voltage-dependent resistor that has a small breakdown voltage variation and is easy to design.
また、ZnOとLSMOとの接合部が貫通孔内にある構成の場合、素子部が一体焼結された絶縁層で覆われているため、表面電流を抑制して、漏れ電流を小さくすることが可能になるとともに、耐湿性を向上させることが可能になる。特に、貫通孔を覆う層のうち、最外層となる層をグリーンシート焼結体とした場合には、その効果が高くなる。 In addition, in the case where the joint portion between ZnO and LSMO is in the through hole, since the element portion is covered with the integrally sintered insulating layer, the surface current can be suppressed and the leakage current can be reduced. It becomes possible, and it becomes possible to improve moisture resistance. In particular, when the outermost layer of the layers covering the through holes is a green sheet sintered body, the effect is enhanced.
さらに、ZnOとLSMOの接合部がセラミック積層体の貫通孔内にある構成の場合には、めっき液の浸透により特性が損なわれるおそれが少なく、めっきなどを施すことにより、半田濡れ性の良好な外部電極を形成することが可能になり、信頼性の高い接合型電圧依存性抵抗器を提供することが可能になる。
また、貫通孔を覆う層のうち、最外層となる層がZnOの場合、ZnOにめっきが成長しやすいことから、直接めっき処理が可能であり、めっき金属膜のみで外部電極を形成することが可能になる。なお、外部電極をめっき金属膜で形成する場合、外部電極とZnOとのオーミック接触を確保しやすいよう、特にZnめっき膜を用いると効果的である。
Furthermore, when the ZnO and LSMO joint is in the through-hole of the ceramic laminate, the characteristics are less likely to be lost due to the penetration of the plating solution. An external electrode can be formed, and a highly reliable junction voltage-dependent resistor can be provided.
Further, when the outermost layer covering the through-hole is ZnO, the plating easily grows on the ZnO, so that direct plating can be performed, and the external electrode can be formed only with the plated metal film. It becomes possible. When the external electrode is formed of a plated metal film, it is particularly effective to use a Zn plated film so that ohmic contact between the external electrode and ZnO can be easily secured.
また、本願発明によれば、低容量、低電圧の接合型電圧依存性抵抗器を製造することが可能になり、信号の高速化に対応することが可能になる。また、絶縁体の誘電率の低い材料を選ぶことにより、電極端子間で生じる浮遊容量を小さくすることが可能になる。
さらに、本願発明の接合型電圧依存性抵抗器は、比較的簡便な工程で製造することができるため、製品コストを削減することが可能になる。
In addition, according to the present invention, it is possible to manufacture a low-capacitance, low-voltage junction type voltage-dependent resistor, and it is possible to cope with an increase in signal speed. Further, by selecting a material having a low dielectric constant for the insulator, it is possible to reduce the stray capacitance generated between the electrode terminals.
Furthermore, since the junction-type voltage-dependent resistor of the present invention can be manufactured by a relatively simple process, the product cost can be reduced.
また、上記実施例では、セラミックダイオードおよび双方向性特性を有するダイオード型バリスタを例にとって説明したが、本願発明の接合型電圧依存性抵抗器及びその製造方法の発明は、これらに限られるものではなく、セラミック材料どうしを接合することによって、電位障壁を形成し、特性を生じさせる電子部品に適用することが可能である。 In the above embodiments, ceramic diodes and diode-type varistors having bidirectional characteristics have been described as examples. However, the invention of the junction voltage-dependent resistor of the present invention and the manufacturing method thereof is not limited thereto. Rather, it can be applied to an electronic component in which a potential barrier is formed and characteristics are produced by joining ceramic materials.
本願発明は、さらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment in other points, and various applications and modifications can be made within the scope of the invention.
本願発明によれば、上述のように、デラミネーションなどの発生を招いたりすることなく、充填材料と接合材料の接合界面で良好な電圧非直線抵抗を生じさせることが可能であり、電圧非直線性が高く、低抵抗かつ特性の安定したダイオードやダイオード型バリスタなどの接合型電圧依存性抵抗器を得ることが可能になる。
したがって、本願発明は、ダイオードやダイオード型バリスタ、またこれらの複合電子部品などの産業分野に広く利用することが可能である。
According to the present invention, as described above, it is possible to generate a good voltage non-linear resistance at the bonding interface between the filling material and the bonding material without causing the occurrence of delamination or the like. Therefore, it is possible to obtain a junction voltage-dependent resistor such as a diode or a diode-type varistor having high performance, low resistance, and stable characteristics.
Therefore, the present invention can be widely used in industrial fields such as diodes, diode-type varistors, and composite electronic parts thereof.
1 セラミックグリーンシート
2 セラミックグリーンシートの貫通孔
3 ZnOペースト
4 LSMOペースト
5 LSMOグリーンシート
6 マザー積層体(圧着ブロック)
11 セラミック積層体
12 セラミック積層体の貫通孔
13 ZnO
13a グリーンシート焼結体(ZnOグリーンシート焼結体)
13b ZnO層(接合材料焼結体)
14 LSMO
14a グリーンシート焼結体(LSMOグリーンシート焼結体)
14b LSMO層(接合材料焼結体)
15 外部電極
L 切断線
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
13a Green sheet sintered body (ZnO green sheet sintered body)
13b ZnO layer (bonded material sintered body)
14 LSMO
14a Green sheet sintered body (LSMO green sheet sintered body)
14b LSMO layer (bonded material sintered body)
15 External electrode L Cutting line
Claims (13)
(b)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に該セラミックグリーンシートを構成する材料とは異なる充填材料を充填する工程と、
(c)前記貫通孔に前記充填材料が充填されたセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように、前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料層を形成する工程と、
(f)前記接合材料層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器の製造方法。 (a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) filling the through hole of the ceramic green sheet with a filling material different from the material constituting the ceramic green sheet;
(c) laminating ceramic green sheets filled with the filling material in the through holes to form a laminate;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming a bonding material layer including a material that forms a potential barrier on the bonding surface with the filling material so as to cover the exposed surface of the filling material from the through hole;
and (f) forming an external electrode on the surface of the bonding material layer. A method for manufacturing a junction-type voltage dependent resistor.
(b)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に該セラミックグリーンシートを構成する材料とは異なる充填材料を充填する工程と、
(c)前記貫通孔に前記充填材料が充填されたセラミックグリーンシートを積層するとともに、上下両面側に、前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記積層体の上下両面側のグリーンシート焼結体からなる最外層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器の製造方法。 (a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) filling the through hole of the ceramic green sheet with a filling material different from the material constituting the ceramic green sheet;
(c) Laminating a ceramic green sheet filled with the filling material in the through-hole, and laminating green sheets containing a material that forms a potential barrier on the joint surface with the filling material on both upper and lower sides. Forming a laminate;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming an external electrode on the surface of the outermost layer made of a green sheet sintered body on both the upper and lower surfaces of the laminate, and a method for producing a junction-type voltage-dependent resistor.
(b)各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(c)前記(b)で形成された複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように、前記焼結体の表面の所定の位置に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器の製造方法。 (a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) Filling the through holes of different ceramic green sheets with a plurality of types of filling materials different from the materials constituting each ceramic green sheet, thereby providing a plurality of types of ceramics with different filling materials between predetermined ceramic green sheets. Preparing a green sheet;
(c) forming a laminate by laminating a plurality of types of ceramic green sheets formed in (b) in a predetermined order;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
and (e) forming an external electrode at a predetermined position on the surface of the sintered body so as to cover the exposed surface of the filling material from the through hole. Manufacturing method of resistors.
(b)各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(c)前記(b)で形成された複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように、前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料層を形成する工程と、
(f)前記接合材料層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器の製造方法。 (a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) Filling the through holes of different ceramic green sheets with a plurality of types of filling materials different from the materials constituting each ceramic green sheet, thereby providing a plurality of types of ceramics with different filling materials between predetermined ceramic green sheets. Preparing a green sheet;
(c) forming a laminate by laminating a plurality of types of ceramic green sheets formed in (b) in a predetermined order;
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming a bonding material layer including a material that forms the potential barrier on the bonding surface of the same material as the filling material or the filling material so as to cover the exposed surface of the filling material from the through-hole. When,
and (f) forming an external electrode on the surface of the bonding material layer. A method for manufacturing a junction-type voltage dependent resistor.
(b)各セラミックグリーンシートを構成する材料と異なる複数種類の充填材料を、それぞれ異なるセラミックグリーンシートの貫通孔に充填することにより、前記充填材料が所定のセラミックグリーンシート間において異なる複数種類のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
(c)前記(b)で形成された複数種類のセラミックグリーンシートを所定の順序で積層するとともに、上下両面側に、前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を一体焼成して焼結体を形成する工程と、
(e)前記積層体の上下両面側のグリーンシート焼結体からなる最外層の表面に外部電極を形成する工程と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器の製造方法。 (a) preparing a plurality of ceramic green sheets having through holes formed at predetermined positions;
(b) Filling the through holes of different ceramic green sheets with a plurality of types of filling materials different from the materials constituting each ceramic green sheet, thereby providing a plurality of types of ceramics with different filling materials between predetermined ceramic green sheets. Preparing a green sheet;
(c) A plurality of types of ceramic green sheets formed in (b) are stacked in a predetermined order, and potential barriers are formed on the upper and lower surfaces on the same material as the filler material or on the joint surface with the filler material. Laminating green sheets containing the material to be formed to form a laminate,
(d) a step of integrally firing the laminate to form a sintered body;
(e) forming an external electrode on the surface of the outermost layer made of a green sheet sintered body on both the upper and lower surfaces of the laminate, and a method for producing a junction-type voltage-dependent resistor.
(b)前記セラミックグリーンシートの貫通孔に充填される前記充填材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であり、前記接合材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、前記充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであること
を特徴とする請求項1,2,6のいずれかに記載の接合型電圧依存性抵抗器の製造方法。 (a) The filling material filled in the through hole of the ceramic green sheet is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and the bonding material is at least one of Sr and Ba, and of Mn and Co. A rare earth oxide material containing at least one of which a potential barrier is formed at a junction with the filler,
(b) the filling material filled in the through hole of the ceramic green sheet is a rare earth oxide material containing at least one of Sr and Ba and at least one of Mn and Co; The junction-type voltage according to claim 1, wherein the junction-type voltage is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and a potential barrier is formed at a junction with the filling material. Dependent resistor manufacturing method.
前記セラミック積層体に設けられた貫通孔に充填された、セラミック積層体を構成する材料とは異なる充填材料と、
少なくとも前記貫通孔からの前記充填材料の露出面を覆うように配設された、前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料焼結体、または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシート焼結体と、
前記接合材料焼結体またはグリーンシート焼結体の表面に形成された外部電極と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器。 A ceramic laminate;
A filling material different from the material constituting the ceramic laminate, filled in through-holes provided in the ceramic laminate,
A bonding material sintered body including a material which is disposed so as to cover at least the exposed surface of the filling material from the through-hole and which forms a potential barrier on the bonding surface with the filling material; or the filling material A green sheet sintered body containing a material in which a potential barrier is formed on the bonding surface;
An external electrode formed on the surface of the bonding material sintered body or the green sheet sintered body.
前記セラミック積層体に設けられた貫通孔に、深さ方向に所定の順で充填され、セラミック積層体を構成する材料とは異なる材料からなり、かつ、互いの接合面に電位障壁が形成される複数の充填材料と、
前記貫通孔から露出した充填材料の表面を覆うように形成された外部電極と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器。 A ceramic laminate;
The through holes provided in the ceramic laminate are filled in a predetermined order in the depth direction, are made of a material different from the material constituting the ceramic laminate, and a potential barrier is formed at the joint surface of each other. Multiple filling materials;
An external electrode formed so as to cover the surface of the filling material exposed from the through hole.
前記セラミック積層体に設けられた貫通孔に、深さ方向に所定の順で充填され、セラミック積層体を構成する材料とは異なる材料からなり、かつ、互いの接合面に電位障壁が形成される複数の充填材料と、
前記セラミック積層体の貫通孔から露出する前記充填材料の露出面を覆うように配設された、前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含む接合材料焼結体、または前記充填材料と同じ材料または前記充填材料との接合面に電位障壁が形成される材料を含むグリーンシート焼結体と、
前記接合材料焼結体またはグリーンシート焼結体の表面に形成された外部電極と
を具備することを特徴とする接合型電圧依存性抵抗器。 A ceramic laminate;
The through holes provided in the ceramic laminate are filled in a predetermined order in the depth direction, are made of a material different from the material constituting the ceramic laminate, and a potential barrier is formed at the joint surface of each other. Multiple filling materials;
A joint including a material that is disposed so as to cover an exposed surface of the filler material exposed from the through hole of the ceramic laminate, and that has a potential barrier formed on a joint surface with the filler material. A green sheet sintered body including a material sintered body, or a material in which a potential barrier is formed on a joint surface of the same material as the filling material or the filling material;
An external electrode formed on the surface of the bonding material sintered body or the green sheet sintered body.
(b)前記セラミック積層体の貫通孔に充填された前記充填材料が、SrおよびBaのうち少なくとも一方と、MnおよびCoのうち少なくとも一方とを含む希土類酸化物材料であり、前記接合材料が、ZnOを主成分とする半導体セラミック材料であり、前記充填材料との接合部に電位障壁が形成されるものであること
を特徴とする請求項9記載の接合型電圧依存性抵抗器。 (a) The filling material filled in the through holes of the ceramic laminate is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and the bonding material is at least one of Sr and Ba and Mn and Co. A rare earth oxide material containing at least one of which a potential barrier is formed at a junction with the filler,
(b) the filling material filled in the through holes of the ceramic laminate is a rare earth oxide material containing at least one of Sr and Ba and at least one of Mn and Co; The junction-type voltage-dependent resistor according to claim 9, wherein the junction-type voltage-dependent resistor is a semiconductor ceramic material mainly composed of ZnO, and a potential barrier is formed at a junction with the filling material.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007097059A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Thermoelectric conversion module and method for manufacturing same |
| CN102129899A (en) * | 2010-12-17 | 2011-07-20 | 深圳顺络电子股份有限公司 | Low-resistance chip type negative temperature coefficient thermistor in vertical structure and manufacturing method thereof |
| CN102129899B (en) * | 2010-12-17 | 2013-03-20 | 深圳顺络电子股份有限公司 | Low-resistance chip type negative temperature coefficient thermistor in vertical structure and manufacturing method thereof |
| JP2013048174A (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Tdk Corp | Chip varistor |
| JP2014179372A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Kitagawa Kogyo Co Ltd | Thermoelectric conversion module |
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