JP3039005B2 - チップバリスタ - Google Patents
チップバリスタInfo
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧非直線非抵抗特性
を示す材料よりなる焼結体を用いたチップ型のバリスタ
に関し、特に、焼結体層を介して重なり合う電極の形状
が改良されたバリスタに関する。
を示す材料よりなる焼結体を用いたチップ型のバリスタ
に関し、特に、焼結体層を介して重なり合う電極の形状
が改良されたバリスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、バリスタは異常電圧を吸収す
るための素子として用いられてきている。近年、電子部
品のチップ化が進行しており、バリスタにおいても実装
密度を高めるための超小型化、あるいは組込まれる回路
の集積化に対応した低電圧化の要求が高まってきてい
る。上記のような要求に対応するために、積層型バリス
タが提案されている（特公昭５８−２３９２１号公報
等）。この積層バリスタは、図２に示すように、電圧非
直線性抵抗特性を示す材料よりなる焼結体２内に複数の
内部電極３〜６を配置し、焼結体２の対向端面２ａ，２
ｂに前記内部電極３〜６が電気的に接続される外部電極
７，８を形成した構造を有する。
るための素子として用いられてきている。近年、電子部
品のチップ化が進行しており、バリスタにおいても実装
密度を高めるための超小型化、あるいは組込まれる回路
の集積化に対応した低電圧化の要求が高まってきてい
る。上記のような要求に対応するために、積層型バリス
タが提案されている（特公昭５８−２３９２１号公報
等）。この積層バリスタは、図２に示すように、電圧非
直線性抵抗特性を示す材料よりなる焼結体２内に複数の
内部電極３〜６を配置し、焼結体２の対向端面２ａ，２
ｂに前記内部電極３〜６が電気的に接続される外部電極
７，８を形成した構造を有する。
【０００３】製造に際しては、例えば図３に示すよう
に、電圧非直線性抵抗特性を示す材料よりなる生シート
９〜１３を用意する。生シート１０〜１３の上面に、斜
線でハッチングを付して示すように、導電ペーストをス
クリーン印刷することにより内部電極３〜６が形成され
ている。これらの生シート９〜１３を積層し、焼結する
ことにより、上記焼結体２を得ている。上記積層バリス
タでは、５０Ａ〜１００Ａのサージ耐量を得るには、内
部電極数を１０〜２０層としなければならない。しかし
ながら、積層数が多いほど静電容量が大きくなり、電源
ラインに用いるには向いているが、高周波の信号ライン
に挿入する用途には適当ではない。そこで、焼結体の内
部に内部電極を１層のみ配置し、焼結体の表面に該内部
電極と対向するように表面電極を形成した単層型バリス
タが考案されている。
に、電圧非直線性抵抗特性を示す材料よりなる生シート
９〜１３を用意する。生シート１０〜１３の上面に、斜
線でハッチングを付して示すように、導電ペーストをス
クリーン印刷することにより内部電極３〜６が形成され
ている。これらの生シート９〜１３を積層し、焼結する
ことにより、上記焼結体２を得ている。上記積層バリス
タでは、５０Ａ〜１００Ａのサージ耐量を得るには、内
部電極数を１０〜２０層としなければならない。しかし
ながら、積層数が多いほど静電容量が大きくなり、電源
ラインに用いるには向いているが、高周波の信号ライン
に挿入する用途には適当ではない。そこで、焼結体の内
部に内部電極を１層のみ配置し、焼結体の表面に該内部
電極と対向するように表面電極を形成した単層型バリス
タが考案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単層型
バリスタでは、内部電極が１層だけであるため、内部電
極と外部電極との接触面積が小さくなる。従って、大き
なサージ電流が負荷された場合、内部電極と外部電極と
の接続部分に電流集中による火花が生じ、破壊を引き起
こすおそれがあった。よって、本発明の目的は、内部電
極と外部電極との接触面積が大きくされており、大サー
ジ電流に耐え得るチップ型バリスタを提供することにあ
る。
バリスタでは、内部電極が１層だけであるため、内部電
極と外部電極との接触面積が小さくなる。従って、大き
なサージ電流が負荷された場合、内部電極と外部電極と
の接続部分に電流集中による火花が生じ、破壊を引き起
こすおそれがあった。よって、本発明の目的は、内部電
極と外部電極との接触面積が大きくされており、大サー
ジ電流に耐え得るチップ型バリスタを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のチップバリスタ
では、電圧非直線性抵抗特性を示す材料よりなる焼結体
の表面に表面電極が形成されており、焼結体内において
は、焼結体層を介して表面電極に対向するように、また
は焼結体層を介して互いに重なり合うように配置された
少なくとも１枚の内部電極が形成されている。表面電極
及び少なくとも１枚の内部電極は、焼結体の第１または
第２の端面に引出されており、該第１，第２の端面に
は、それぞれ、第１，第２の外部電極が形成されてい
る。
では、電圧非直線性抵抗特性を示す材料よりなる焼結体
の表面に表面電極が形成されており、焼結体内において
は、焼結体層を介して表面電極に対向するように、また
は焼結体層を介して互いに重なり合うように配置された
少なくとも１枚の内部電極が形成されている。表面電極
及び少なくとも１枚の内部電極は、焼結体の第１または
第２の端面に引出されており、該第１，第２の端面に
は、それぞれ、第１，第２の外部電極が形成されてい
る。
【０００６】そして、少なくとも１の内部電極が、該電
極が引出されている焼結体の第１または第２の端面側を
相対的に幅の広い略Ｔ字形の形状とされていることを特
徴とする。
極が引出されている焼結体の第１または第２の端面側を
相対的に幅の広い略Ｔ字形の形状とされていることを特
徴とする。
【０００７】
【作用】略Ｔ字形に形成されている内部電極は、焼結体
の第１または第２の端面に広い面積で引き出されてい
る。よって、該略Ｔ字形の電極と外部電極との接続面積
が大きくされているため、電流集中が緩和され、従って
サージ耐量が高められている。
の第１または第２の端面に広い面積で引き出されてい
る。よって、該略Ｔ字形の電極と外部電極との接続面積
が大きくされているため、電流集中が緩和され、従って
サージ耐量が高められている。
【０００８】
【実施例の説明】以下、本発明の非限定的な実施例につ
き説明する。まず、本発明の一実施例にかかるチップバ
リスタの製造方法を説明することにより、該実施例の構
造を明らかにする。まず、図１に示すように、電圧非直
線性抵抗性を示す材料を主体とする矩形の生シート２１
〜２５を用意する。このうち生シート２１，２２の上面
には、それぞれ、斜線でハッチングを付して示すよう
に、導電ペーストをスクリーン印刷して、表面電極２６
及び内部電極２７を形成する。
き説明する。まず、本発明の一実施例にかかるチップバ
リスタの製造方法を説明することにより、該実施例の構
造を明らかにする。まず、図１に示すように、電圧非直
線性抵抗性を示す材料を主体とする矩形の生シート２１
〜２５を用意する。このうち生シート２１，２２の上面
には、それぞれ、斜線でハッチングを付して示すよう
に、導電ペーストをスクリーン印刷して、表面電極２６
及び内部電極２７を形成する。
【０００９】表面電極２６は、生シート２１の一方端縁
２１ａに引出されるように形成されており、該一方端縁
２１ａ側では、生シート２１の全幅に至る幅に形成され
ている。すなわち、略Ｔ字形の形状に印刷されている。
同様に、内部電極２７も略Ｔ字形の形状に印刷されてい
る。もっとも、内部電極２７は生シート２１，２２を図
示の向きに積層した状態で、表面電極２６とは反対側の
端面に引出されるように、生シート２２の一方端縁２２
ａ側において相対的に幅が広くなるように印刷さてい
る。
２１ａに引出されるように形成されており、該一方端縁
２１ａ側では、生シート２１の全幅に至る幅に形成され
ている。すなわち、略Ｔ字形の形状に印刷されている。
同様に、内部電極２７も略Ｔ字形の形状に印刷されてい
る。もっとも、内部電極２７は生シート２１，２２を図
示の向きに積層した状態で、表面電極２６とは反対側の
端面に引出されるように、生シート２２の一方端縁２２
ａ側において相対的に幅が広くなるように印刷さてい
る。
【００１０】図１に示した生シート２１〜２５を積層
し、得られた積層体を厚み方向に圧着した後焼成するこ
とにより、図４に示す焼結体２８が得られる。次に、こ
の焼結体２８の第１の端面２８ａ及び第２の端面２８ｂ
を少なくとも覆うように外部電極形成用の導電ペースト
を焼付け、前記表面電極２６及び内部電極２７とそれぞ
れ電気的に接続される第１，第２の外部電極２９，３０
を形成すると共に、他の部分には、例えば硼硅酸亜鉛か
らなるグレーズ３１を焼付ける。このようにして、図５
に示すチップバリスタ３２を得ることができる。
し、得られた積層体を厚み方向に圧着した後焼成するこ
とにより、図４に示す焼結体２８が得られる。次に、こ
の焼結体２８の第１の端面２８ａ及び第２の端面２８ｂ
を少なくとも覆うように外部電極形成用の導電ペースト
を焼付け、前記表面電極２６及び内部電極２７とそれぞ
れ電気的に接続される第１，第２の外部電極２９，３０
を形成すると共に、他の部分には、例えば硼硅酸亜鉛か
らなるグレーズ３１を焼付ける。このようにして、図５
に示すチップバリスタ３２を得ることができる。
【００１１】上記のように、本実施例にかかるチップバ
リスタ３２では、表面電極２６及び内部電極２７が略Ｔ
字形に形成されており、表面電極２６及び内部電極２７
の焼結体２８の第１，第２の端面２８ａ，２８ｂに引き
出されている部分の幅が広くされている。従って、表面
電極２６及び内部電極２７と、第１，第２の外部電極２
９，３０との接触面積が広げられているため、表面電極
２６及び内部電極２７と第１，第２の外部電極２９，３
０との接触部分における電流集中が緩和され、サージ耐
量が高められる。
リスタ３２では、表面電極２６及び内部電極２７が略Ｔ
字形に形成されており、表面電極２６及び内部電極２７
の焼結体２８の第１，第２の端面２８ａ，２８ｂに引き
出されている部分の幅が広くされている。従って、表面
電極２６及び内部電極２７と、第１，第２の外部電極２
９，３０との接触面積が広げられているため、表面電極
２６及び内部電極２７と第１，第２の外部電極２９，３
０との接触部分における電流集中が緩和され、サージ耐
量が高められる。
【００１２】なお、本実施例では、表面電極２６及び内
部電極２７の双方が略Ｔ字形に形成されているが、何れ
か一方のみが略Ｔ字形に形成されている構造において
も、上記のような電力集中緩和効果は一応得られる。ま
た、内部電極２７以外に、さらに１以上の内部電極を焼
結体層を介して重なり合うように配置されたチップバリ
スタにも本発明を適用することができ、その場合には、
表面電極及び複数の内部電極のうち何れか一の電極が略
Ｔ字形に形成されてさえおれば、一応本発明の効果を得
ることができる。
部電極２７の双方が略Ｔ字形に形成されているが、何れ
か一方のみが略Ｔ字形に形成されている構造において
も、上記のような電力集中緩和効果は一応得られる。ま
た、内部電極２７以外に、さらに１以上の内部電極を焼
結体層を介して重なり合うように配置されたチップバリ
スタにも本発明を適用することができ、その場合には、
表面電極及び複数の内部電極のうち何れか一の電極が略
Ｔ字形に形成されてさえおれば、一応本発明の効果を得
ることができる。
【００１３】さらに、本発明における略Ｔ字形の形状に
ついても、図１に示した表面電極２６及び内部電極２７
の形状に限定されない。例えば、図６に示すように、生
シート２１，２２の上面に形成される表面電極３６，３
７において、端縁２１ａ，２２ａ側の相対的に幅の広い
部分３６ａ，３７ａと、相対的に幅の狭い部分３６ｂ，
３７ｂとを曲線で連なるような形状としてもよい。ま
た、略Ｔ字形の表面電極及び内部電極の第１，第２の端
面に引出されている部分は、図示の例のように、生シー
トの全幅に至る幅に形成される必要も必ずしもない。要
するに、焼結体の第１または第２の端面の引出されてい
る部分が、他の領域の電極部分に比べて相対的に幅が広
くなりさえすればよい。
ついても、図１に示した表面電極２６及び内部電極２７
の形状に限定されない。例えば、図６に示すように、生
シート２１，２２の上面に形成される表面電極３６，３
７において、端縁２１ａ，２２ａ側の相対的に幅の広い
部分３６ａ，３７ａと、相対的に幅の狭い部分３６ｂ，
３７ｂとを曲線で連なるような形状としてもよい。ま
た、略Ｔ字形の表面電極及び内部電極の第１，第２の端
面に引出されている部分は、図示の例のように、生シー
トの全幅に至る幅に形成される必要も必ずしもない。要
するに、焼結体の第１または第２の端面の引出されてい
る部分が、他の領域の電極部分に比べて相対的に幅が広
くなりさえすればよい。
【００１４】次に、図１、図４及び図５を参照して説明
した実施例についての具体的な実験結果を説明する。純
度９９％以上のＺｎＯ、ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｓｂ2 Ｏ3 及
びＢｉ2 Ｏ3 を、それぞれ、９７．８、０．５、０．
５、０．７及び０．５モル％の割合で秤量した。秤量さ
れた各材料を純水を用いてボールミルで２４時間混合し
た。得られた混合物を濾過し、乾燥した後、８００℃の
温度で２時間仮焼した。次に、仮焼物を粉砕し、得られ
た粉砕物をポリビニルブチラール樹脂と共にアルコール
中に分散させ、スラリーとした。
した実施例についての具体的な実験結果を説明する。純
度９９％以上のＺｎＯ、ＣｏＯ、ＭｎＯ、Ｓｂ2 Ｏ3 及
びＢｉ2 Ｏ3 を、それぞれ、９７．８、０．５、０．
５、０．７及び０．５モル％の割合で秤量した。秤量さ
れた各材料を純水を用いてボールミルで２４時間混合し
た。得られた混合物を濾過し、乾燥した後、８００℃の
温度で２時間仮焼した。次に、仮焼物を粉砕し、得られ
た粉砕物をポリビニルブチラール樹脂と共にアルコール
中に分散させ、スラリーとした。
【００１５】得られたスラリーからドクターブレード法
により生シートを成形した。得られた生シートを所定の
大きさの矩形形状に打ち抜き、図１に示した生シート２
１〜２５を用意した。次に、Ａｇ−Ｐｄ合金と有機ビヒ
クルとからなる導電ペーストを用いて、生シート２１，
２２の上面に表面電極２６及び内部電極２７を印刷し、
図１の状態のまま積層・圧着した。しかる後、９５０℃
の温度で２時間焼成した。得られた焼結体の第１，第２
の端面に、Ａｇを主成分とする導電ペーストを焼付けて
第１，第２の外部電極２９，３０を形成すると共に、第
１，第２の端面２８ａ，２８ｂを除く他の面に硼硅酸亜
鉛からなるグレーズ３１を焼き付けた。
により生シートを成形した。得られた生シートを所定の
大きさの矩形形状に打ち抜き、図１に示した生シート２
１〜２５を用意した。次に、Ａｇ−Ｐｄ合金と有機ビヒ
クルとからなる導電ペーストを用いて、生シート２１，
２２の上面に表面電極２６及び内部電極２７を印刷し、
図１の状態のまま積層・圧着した。しかる後、９５０℃
の温度で２時間焼成した。得られた焼結体の第１，第２
の端面に、Ａｇを主成分とする導電ペーストを焼付けて
第１，第２の外部電極２９，３０を形成すると共に、第
１，第２の端面２８ａ，２８ｂを除く他の面に硼硅酸亜
鉛からなるグレーズ３１を焼き付けた。
【００１６】上記のようにして得られた実施例のチップ
バリスタに、５分間隔で２回、８／２０μ秒の衝撃電流
を印加し、バリスタ電圧（Ｖ1mA ）が１０％以上変化し
ない限界電流値（サージ耐量）を測定した。比較のため
に、図７に示す形状に印刷された表面電極４１及び内部
電極４２を有するチップバリスタを作製した。実施例と
異なる点は、表面電極４１及び内部電極４２の形状が、
実施例の場合のような略Ｔ字形とされていないだけで、
他はまったく同様にして作製した。
バリスタに、５分間隔で２回、８／２０μ秒の衝撃電流
を印加し、バリスタ電圧（Ｖ1mA ）が１０％以上変化し
ない限界電流値（サージ耐量）を測定した。比較のため
に、図７に示す形状に印刷された表面電極４１及び内部
電極４２を有するチップバリスタを作製した。実施例と
異なる点は、表面電極４１及び内部電極４２の形状が、
実施例の場合のような略Ｔ字形とされていないだけで、
他はまったく同様にして作製した。
【００１７】上記のようにして得られた比較例のチップ
バリスタと、図２従来例に相当の構造を有する市販の積
層バリスタにつき、実施例のチップバリスタと同様にし
てサージ耐量を測定した。上記測定結果を、バリスタ電
圧（Ｖ1mA）、電圧非直線係数（α）及び静電容量
（Ｃ）と併せて、下記の表１に示す。
バリスタと、図２従来例に相当の構造を有する市販の積
層バリスタにつき、実施例のチップバリスタと同様にし
てサージ耐量を測定した。上記測定結果を、バリスタ電
圧（Ｖ1mA）、電圧非直線係数（α）及び静電容量
（Ｃ）と併せて、下記の表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、本実施例のチッ
プバリスタによれば、サージ耐量が、比較例及び市販例
のチップバリスタに比べて約１．５倍に高められること
がわかる。また、市販のチップバリスタに比べて静電容
量が飛躍的に低減されており、従って高周波域で使用す
るのに適したバリスタであることもわかる。
プバリスタによれば、サージ耐量が、比較例及び市販例
のチップバリスタに比べて約１．５倍に高められること
がわかる。また、市販のチップバリスタに比べて静電容
量が飛躍的に低減されており、従って高周波域で使用す
るのに適したバリスタであることもわかる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、少なく
とも１の内部電極が略Ｔ字形とされているため、該略Ｔ
字形にされた電極と外部電極との接触面積が拡大され、
それによってサージ耐量が大幅に高められる。よって、
内部電極の積層数を低減すれば、高周波信号ラインに好
適なチップバリスタを得ることができる。
とも１の内部電極が略Ｔ字形とされているため、該略Ｔ
字形にされた電極と外部電極との接触面積が拡大され、
それによってサージ耐量が大幅に高められる。よって、
内部電極の積層数を低減すれば、高周波信号ラインに好
適なチップバリスタを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例のチップバリスタを得るのに
用いられる生シート及び電極形状を説明するための分解
斜視図。
用いられる生シート及び電極形状を説明するための分解
斜視図。
【図２】従来の積層型バリスタの断面図。
【図３】図２の積層型バリスタを得るのに用いられる生
シート及びその上に形成される電極形状を示す分解斜視
図。
シート及びその上に形成される電極形状を示す分解斜視
図。
【図４】本発明の一実施例のチップバリスタの断面図。
【図５】本発明の一実施例のチップバリスタの斜視図。
【図６】略Ｔ字型電極の変形例を説明するための分解斜
視図。
視図。
【図７】比較例を得るのに用いられる生シート及びその
上に形成される電極形状を示す分解斜視図。
上に形成される電極形状を示す分解斜視図。
２６…表面電極 ２７…内部電極 ２８…焼結体 ２８ａ，２８ｂ…第１，第２の端面 ２９，３０…第１，第２の外部電極 ３６…表面電極 ３７…内部電極
フロントページの続き (72)発明者 中村 和敬 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 米田 康信 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−202902（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−110702（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22
Claims (1)
- 【請求項１】 電圧非直線性抵抗特性を示す材料よりな
る焼結体と、 前記焼結体の表面に形成されており、かつ焼結体の第１
または第２の端面に引出されている表面電極と、 前記焼結体内に配置されており、前記表面電極と焼結体
層を介して重なり合うように、または焼結体層を介して
互いに重なり合うように設けられており、焼結体の第１
または第２の端面に引出された少なくとも１枚の内部電
極と、 前記焼結体の第１，第２の端面に形成された第１，第２
の外部電極とを備えるチップバリスタにおいて、少 なくとも１枚の内部電極が、該電極が引出されている
焼結体の第１または第２の端面近傍側を残りの部分より
も相対的に幅の広い略Ｔ字形の形状に構成されているこ
とを特徴とするチップバリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176922A JP3039005B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | チップバリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Family
ID=16022113
Family Applications (1)
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-
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