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JP3008567B2 - Chip type varistor - Google Patents

Chip type varistor

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Publication number
JP3008567B2
JP3008567B2 JP3183823A JP18382391A JP3008567B2 JP 3008567 B2 JP3008567 B2 JP 3008567B2 JP 3183823 A JP3183823 A JP 3183823A JP 18382391 A JP18382391 A JP 18382391A JP 3008567 B2 JP3008567 B2 JP 3008567B2
Authority
JP
Japan
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electrode
sintered body
varistor
glass
free
Prior art date
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Application number
JP3183823A
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Japanese (ja)
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Inventor
和敬 中村
靖司 上野
晃慶 中山
康信 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP3183823A priority Critical patent/JP3008567B2/en
Publication of JPH056805A publication Critical patent/JPH056805A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3008567B2 publication Critical patent/JP3008567B2/en
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  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電圧非直線抵抗体とし
て機能するチップ型バリスタに関し、特に焼結体の表面
にガラス膜を被覆形成する場合の、該ガラス膜の膜厚を
均一化できるとともに、内部電極への拡散を抑制して電
気特性の悪化を防止できるようにした構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip-type varistor functioning as a voltage non-linear resistor. In addition, the present invention relates to a structure in which diffusion to internal electrodes is suppressed to prevent deterioration of electrical characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、通信機等に採用される電子機器の
分野では、小型化,集積化が急速に進んでいる。また、
ICの高密度化による耐電圧の低減化が要求されてお
り、これに伴って高電圧性ノイズの侵入によるIC回路
の破壊や誤動作を防止するための保護素子や回路設計が
必要となっている。このような保護素子として電圧非直
線特性を有するバリスタが採用されている。このバリス
タをIC回路に適用するには、抑制電圧が低いこと、静
電容量が小さいこと、さらには小型であること等の条件
が要求される。ところが上記バリスタでは、抑制電圧を
下げるにはバリスタ電圧を下げなければならないことか
ら、静電容量が大きくなるという問題がある。また、静
電容量を下げるのは電極面積を小さくすることにより可
能であるが、このようにするとサージ耐量が低下すると
いう問題がある。このような抑制電圧,静電容量を低減
しながら小型化に対応できるものとして、従来、積層型
のチップバリスタが提案されている(例えば、特公昭58
-23921号公報参照) 。この積層型バリスタは、半導体セ
ラミックス層と内部電極とを交互に積層して一体焼結
し、この焼結体の両端面に上記内部電極の一端面を露出
させ、該両端面に上記内部電極の一端面に接続される外
部電極を形成して構成されている。ところで、上記チッ
プバリスタはノイズ吸収素子として有用であるものの、
該バリスタ素子のサイズを小さくすると表面電流や表面
放電による漏れ電流が生じ易いという問題がある。また
上記外部電極にAgが使用されていることから、半田付
けにより表面実装する際に半田喰われが生じ易いという
問題がある。このような漏れ電流や半田喰われを回避す
るためには、焼結体の外部電極を除く外表面にガラス膜
をコーティングして絶縁化することが有効である。この
ガラス膜をコーティングする方法として、従来、上記ガ
ラスを400 〜900 ℃の温度で焼き付けて該ガラスを焼結
体の表面部分に拡散させる方法が採用されている。この
ガラス膜を形成することにより、漏れ電流を抑制できる
とともに、外部電極の表面に電解メッキによるメッキ膜
を被覆することができ、半田喰われを防止できる。ここ
で、上記外部電極にメッキ膜を被覆する場合、上記焼結
体は半導体であることから、該焼結体の表面が確実に絶
縁化されていなければメッキが表面全体に成長してショ
ートしたり,漏れ電流の抑制効果が低減したりするおそ
れがある。従って、上記ガラス膜は、ある程度の膜厚が
必要であるとともに、該膜厚を均一化する必要があり、
そのために上記ガラスの焼き付け温度を高く設定して表
面拡散を大きくするようにしている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of electronic devices used for communication devices and the like, miniaturization and integration are rapidly progressing. Also,
Reduction in withstand voltage by increasing the density of ICs is required, and accordingly, protection elements and circuit designs are required to prevent breakage and malfunction of IC circuits due to intrusion of high-voltage noise. . A varistor having a non-linear voltage characteristic is employed as such a protection element. In order to apply this varistor to an IC circuit, conditions such as low suppression voltage, small capacitance, and small size are required. However, in the above varistor, there is a problem that the capacitance increases because the varistor voltage must be reduced in order to lower the suppression voltage. In addition, the capacitance can be reduced by reducing the electrode area, but this has a problem that the surge withstand capability is reduced. Conventionally, a multilayer chip varistor has been proposed as one that can cope with miniaturization while reducing the suppression voltage and the capacitance (for example, Japanese Patent Publication No. 58-58).
-23921). This laminated varistor is formed by alternately laminating semiconductor ceramic layers and internal electrodes and integrally sintering them, exposing one end surface of the internal electrode on both end surfaces of the sintered body, and exposing the internal electrode on both end surfaces. An external electrode connected to one end face is formed. By the way, although the above chip varistor is useful as a noise absorbing element,
If the size of the varistor element is reduced, there is a problem that a leakage current due to a surface current or a surface discharge easily occurs. In addition, since Ag is used for the external electrodes, there is a problem that solder erosion is likely to occur when surface mounting is performed by soldering. In order to avoid such leakage current and solder erosion, it is effective to coat a glass film on the outer surface of the sintered body excluding the external electrodes to make the surface insulating. As a method for coating the glass film, a method has conventionally been adopted in which the glass is baked at a temperature of 400 to 900 ° C. to diffuse the glass to the surface of the sintered body. By forming this glass film, the leakage current can be suppressed, and the surface of the external electrode can be covered with a plating film formed by electrolytic plating, thereby preventing solder erosion. Here, when the external electrode is coated with a plating film, since the sintered body is a semiconductor, if the surface of the sintered body is not surely insulated, plating grows over the entire surface and short-circuits. Or the effect of suppressing the leakage current may be reduced. Accordingly, the glass film needs to have a certain thickness, and it is necessary to make the thickness uniform.
Therefore, the baking temperature of the glass is set high to increase the surface diffusion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチップバリスタにおいて、ガラスの焼き付け温度を
高くするとガラスの粒界拡散も活発となって該ガラスが
内部電極まで達する場合があり、その結果バリスタ電
圧,抑制電圧が上昇し、バリスタ特性に悪影響を与える
という問題点がある。ここで、ガラス膜の膜厚を均一に
しながら内部電極への拡散を回避するには、ガラス量や
焼き付け温度を微妙にコントロールすることにより可能
である。しかしながらこのコントロールは非常に難し
く、現状では困難である。本発明は上記従来の状況に鑑
みてなされたもので、焼結体の表面にガラス膜を形成す
る場合の、焼き付け温度の微妙なコントロールを不要に
しながら膜厚を均一化でき、かつ内部電極への拡散を抑
制してバリスタ特性への悪影響を防止できるチップ型バ
リスタを提供することを目的としている。
However, in the above-mentioned conventional chip varistor, when the baking temperature of the glass is increased, the grain boundary diffusion of the glass may be activated and the glass may reach the internal electrode, and as a result, the varistor voltage may be reduced. In addition, there is a problem that the suppression voltage rises and adversely affects the varistor characteristics. Here, it is possible to avoid diffusion to the internal electrodes while making the thickness of the glass film uniform, by delicately controlling the amount of glass and the baking temperature. However, this control is very difficult and at present difficult. The present invention has been made in view of the above conventional situation, and when forming a glass film on the surface of a sintered body, it is possible to make the film thickness uniform while eliminating the need for delicate control of the baking temperature, and to the internal electrode It is an object of the present invention to provide a chip-type varistor that can suppress the diffusion of the varistor and prevent the varistor characteristics from being adversely affected.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで請求項1の発明
は、焼結体の内部に複数の内部電極を埋設し、該内部電
極を上記焼結体の両端面に形成された外部電極に接続す
るとともに、上記焼結体の外表面にガラス膜を被覆形成
してなるチップ型バリスタにおいて、上記焼結体の表面
部分と内部電極との間に上記外部電極に接続されないフ
リー電極を配設したことを特徴としている。また、請求
項2の発明は、上記フリー電極が内部電極における特性
部の面積より大きく、かつ該特性部を覆っていることを
特徴とし、さらに請求項3は上記フリー電極がAg−P
d合金又はPtからなることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first aspect of the present invention is to embed a plurality of internal electrodes in a sintered body and connect the internal electrodes to external electrodes formed on both end surfaces of the sintered body. In addition, in a chip type varistor in which a glass film is formed on an outer surface of the sintered body, a free electrode that is not connected to the external electrode is disposed between a surface portion of the sintered body and the internal electrode. It is characterized by: The invention of claim 2 is characterized in that the free electrode is larger than the area of the characteristic portion in the internal electrode and covers the characteristic portion.
It is characterized by being made of d alloy or Pt.

【0005】[0005]

【作用】請求項1の発明に係るチップ型バリスタによれ
ば、焼結体の表面部分と内部電極との間にフリー電極を
配設したので、該フリー電極がガラスの内部への拡散を
抑制することとなり、従って焼き付け温度を高く設定し
ても内部電極への拡散を低減でき、バリスタ特性の悪化
を回避できる。その結果、焼き付け温度の微妙なコント
ロールを不要にしながら膜厚の厚い,かつ均一なガラス
膜を形成することができ、絶縁性を向上できる。また請
求項2の発明では、フリー電極を内部電極の特性部の面
積より大きくしたので、内部電極へのガラスの拡散をさ
らに確実に抑制することができる。さらに請求項3の発
明では、フリー電極に銀・パラジウム合金,白金を採用
したので、ガラスの拡散の抑制効果を向上できる。
According to the chip-type varistor according to the first aspect of the present invention, since the free electrode is disposed between the surface of the sintered body and the internal electrode, the free electrode suppresses diffusion into the glass. Therefore, even if the baking temperature is set high, diffusion to the internal electrodes can be reduced, and deterioration of the varistor characteristics can be avoided. As a result, a thick and uniform glass film can be formed without the need for delicate control of the baking temperature, and the insulating property can be improved. According to the second aspect of the present invention, since the free electrode is made larger than the area of the characteristic portion of the internal electrode, the diffusion of glass to the internal electrode can be suppressed more reliably. Further, in the third aspect of the present invention, since the silver / palladium alloy or platinum is employed for the free electrode, the effect of suppressing the diffusion of glass can be improved.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図1ないし図4は本発明の一実施例によるチップ型
バリスタを説明するための図である。図において、1は
本実施例のチップ型バリスタであり、これはZnOを主
成分とする半導体セラミックスからなる直方体状の焼結
体2の内部にAg−Pd合金からなる一対の内部電極
3,3を埋設するとともに、該焼結体2の左, 右端面2
a,2bにAgからなる外部電極4を形成して構成され
ている。上記各内部電極3の一端面3aは上記焼結体2
の左, 右端面2a,2bに交互に露出して上記外部電極
4に接続されており、他の端面は焼結体2内に封入され
ている。また上記外部電極4の外表面には電解メッキに
よるNiメッキ膜8が被覆されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 to 4 are views for explaining a chip type varistor according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a chip-type varistor of the present embodiment, which is a pair of internal electrodes 3 and 3 made of an Ag-Pd alloy inside a rectangular parallelepiped sintered body 2 made of semiconductor ceramic containing ZnO as a main component. And the left and right end faces 2 of the sintered body 2
External electrodes 4 made of Ag are formed on a and 2b. One end face 3a of each internal electrode 3 is
Are exposed to the left and right end faces 2a and 2b alternately and connected to the external electrode 4, and the other end faces are sealed in the sintered body 2. The outer surface of the external electrode 4 is coated with a Ni plating film 8 by electrolytic plating.

【0007】また、上記焼結体2の両内部電極3で挟ま
れたセラミックス層5a部分は電圧非直線特性を発現す
る特性部Aとなっており、この特性部Aは上記両内部電
極3の対向面となっている。また上記焼結体2のセラミ
ックス層5a以外の部分は、ダミーとしてのセラミック
ス層5b,5cとなっている。
The portion of the ceramic layer 5a of the sintered body 2 sandwiched between the two internal electrodes 3 is a characteristic portion A exhibiting a voltage non-linear characteristic. It is an opposing surface. The portions of the sintered body 2 other than the ceramic layer 5a are ceramic layers 5b and 5c as dummy.

【0008】さらに、上記焼結体2の外表面にはガラス
膜6が形成されており、該ガラス膜6はホウ珪酸鉛系ガ
ラス粉末を高温で焼き付けることによって焼結体2の表
面部分に拡散させて形成されたものである。
Further, a glass film 6 is formed on the outer surface of the sintered body 2, and the glass film 6 diffuses into the surface of the sintered body 2 by baking lead borosilicate glass powder at a high temperature. It is formed by the following.

【0009】そして、上記焼結体2の内部電極3と表面
との間のセラミックス層5b,5c内には外部電極4に
接続されないAg−Pd合金からなるフリー電極7が配
設されており、このフリー電極7は焼結体2内に封入さ
れている。また、このフリー電極7は上記内部電極3の
特性部Aの面積より大きく設定されており、かつ該特性
部Aを覆っている。このフリー電極7により上記ガラス
層7の内部への拡散が抑制されている。
In the ceramic layers 5b and 5c between the internal electrode 3 and the surface of the sintered body 2, a free electrode 7 made of an Ag-Pd alloy not connected to the external electrode 4 is provided. This free electrode 7 is sealed in the sintered body 2. The free electrode 7 is set to be larger than the area of the characteristic portion A of the internal electrode 3 and covers the characteristic portion A. Diffusion into the glass layer 7 is suppressed by the free electrode 7.

【0010】次に本実施例のチップ型バリスタ1の製造
方法について説明する。まず、セラミックス原料とし
て、純度99%以上のZnO,Bi2 3 ,CoCO3
MnO2 ,及びSb2 3 をそれぞれ98mol %,0.5mol
%,0.5mol %,0.5mol %,0.5mol %の割合で秤量し、こ
れに純水を加えてボールミルで24時間混合してスラリー
を形成する。次に、このスラリーを濾過乾燥して造粒し
た後、800℃の温度で2時間仮焼成する。この後、この
焼成物をパルベライザーにより粗粉砕した後、これに純
水を加えてボルーミルで微粉砕し、これを濾過乾燥させ
た後、有機バインダーとともに溶媒中に分散してスラリ
ーを形成する。このスラリーからドクターブレード法に
より厚さ50μm のグリーンシートを形成し、該グリーン
シートを所定寸法の大きさに打ち抜いて、多数枚のセラ
ミックスシートを形成する。これにより電圧非直線特性
を発現するセラミックス層5a,ダミーとしてのセラミ
ックス層5b,5cを形成する。
Next, a method of manufacturing the chip type varistor 1 of the present embodiment will be described. First, as a ceramic raw material, ZnO, Bi 2 O 3 , CoCO 3 ,
98 mol% and 0.5 mol of MnO 2 and Sb 2 O 3 respectively
%, 0.5 mol%, 0.5 mol%, 0.5 mol%, and pure water is added thereto and mixed with a ball mill for 24 hours to form a slurry. Next, the slurry is filtered, dried and granulated, and then calcined at a temperature of 800 ° C. for 2 hours. Thereafter, the calcined product is coarsely pulverized by a pulverizer, and pure water is added thereto, finely pulverized by a vol mill, filtered and dried, and then dispersed in a solvent together with an organic binder to form a slurry. A green sheet having a thickness of 50 μm is formed from the slurry by a doctor blade method, and the green sheet is punched into a predetermined size to form a number of ceramic sheets. As a result, a ceramic layer 5a exhibiting voltage non-linear characteristics and ceramic layers 5b and 5c as dummy are formed.

【0011】次に、Ag−Pd合金(7:3の割合)か
らなる導電ペーストを作成し、該ペーストを上記セラミ
ックス層5a,5cの上面にスクリーン印刷して内部電
極3を形成する。この場合、内部電極3の一端面3aの
みがセラミックス層5a,5cの外縁に位置し、残りの
端面がセラミックス層5a,5cの内側に位置するよう
に形成する。また、別のセラミックス層5b,5cの上
面に、同じく導電ペーストを印刷してフリー電極7を形
成する。このフリー電極7はこれの全ての端面がセラミ
ックス層5b,5cの周縁より内側に位置し、かつ上記
内部電極3の特性部Aの面積より大きくなるよう形成す
る。
Next, a conductive paste made of an Ag-Pd alloy (7: 3 ratio) is prepared, and the paste is screen-printed on the upper surfaces of the ceramic layers 5a and 5c to form the internal electrodes 3. In this case, only one end face 3a of the internal electrode 3 is located at the outer edge of the ceramic layers 5a and 5c, and the other end face is located inside the ceramic layers 5a and 5c. In addition, a conductive paste is also printed on the upper surfaces of the other ceramic layers 5b and 5c to form free electrodes 7. The free electrode 7 is formed such that all end faces thereof are located inside the peripheral edges of the ceramic layers 5b and 5c and are larger than the area of the characteristic portion A of the internal electrode 3.

【0012】次いで、図4に示すように、各内部電極3
がセラミックス層5aを挟んで対向するよう、かつ各内
部電極3の一端面3aが左, 右に互い違いに位置するよ
う重ね、これの上面,及び下面になにも印刷されていな
いセラミックス層5b,5cを2枚重ねる。さらにこれ
の上面,下面にフリー電極7が形成されたセラミックス
層5b,5cを重ねるとともに、なにも印刷されていな
いセラミックス層5b,5cを2枚重ねる。次にこれの
積層方向に2t/cm2の圧力を加えて圧着し、これにより
積層体を形成する。この後、積層体を所定の寸法に切断
し、これを500℃の温度で2時間加熱してバインダーを
消失させた後、950 ℃に昇温して2時間焼成し、焼結体
2を得る。
Next, as shown in FIG.
Are overlapped so as to face each other with the ceramic layer 5a interposed therebetween, and the one end faces 3a of the internal electrodes 3 are alternately positioned left and right, and the upper and lower surfaces of the ceramic layers 5b, 5c are superposed. Further, the ceramic layers 5b and 5c on which the free electrode 7 is formed are overlapped on the upper and lower surfaces thereof, and two ceramic layers 5b and 5c on which nothing is printed are overlapped. Next, a pressure of 2 t / cm 2 is applied in the laminating direction to press-bond, thereby forming a laminated body. Thereafter, the laminate is cut into a predetermined size, heated at 500 ° C. for 2 hours to eliminate the binder, and then heated to 950 ° C. and fired for 2 hours to obtain a sintered body 2. .

【0013】このようにして得られた焼結体2をアルミ
ナ磁器ポット内に収容するとともに、該ポット内に上記
焼結体の全重量の1wt%のホウ珪酸鉛系ガラス粉末を添
加する。そして、上記磁器ポットを回転させながら700
〜900 ℃に加熱する。すると上記ガラス粉末が焼結体2
の表面部分に拡散し、これによりガラス膜6が形成され
る。この場合、ガラス粉末はフリー電極8により内部へ
の拡散が阻止され、内部電極3への浸透が抑制されるこ
ととなり、かつ焼結体2の表面部分に均一な厚さのガラ
ス膜6が形成される。
The sintered body 2 thus obtained is housed in an alumina porcelain pot, and a 1% by weight lead borosilicate glass powder of the total weight of the sintered body is added into the pot. And while rotating the porcelain pot, 700
Heat to ~ 900 ° C. Then, the glass powder is converted into a sintered body 2
And the glass film 6 is thereby formed. In this case, the diffusion of the glass powder into the interior is prevented by the free electrode 8, the penetration into the internal electrode 3 is suppressed, and the glass film 6 having a uniform thickness is formed on the surface of the sintered body 2. Is done.

【0014】次に、上記焼結体2の、内部電極3の一端
面3aが露出された左, 右端面2a,2bにAgペース
トを塗布した後、800 ℃で10分間加熱して外部電極4を
形成する。しかる後、上記焼結体2に電解メッキを施
し、上記外部電極4の外表面にNiメッキ膜8を形成す
る。この場合、上記焼結体2の外部電極4以外の部分は
ガラス膜6で覆われているから、メッキが付着すること
はない。これにより本実施例のチップ型バリスタ1が製
造される。
Next, an Ag paste is applied to the left and right end surfaces 2a and 2b of the sintered body 2 where one end surface 3a of the internal electrode 3 is exposed, and then heated at 800 ° C. for 10 minutes to form an external electrode 4 To form Thereafter, the sintered body 2 is subjected to electrolytic plating, and a Ni plating film 8 is formed on the outer surface of the external electrode 4. In this case, since the portion of the sintered body 2 other than the external electrodes 4 is covered with the glass film 6, the plating does not adhere. Thereby, the chip type varistor 1 of the present embodiment is manufactured.

【0015】このように本実施例によれば、焼結体2の
表面と内部電極3との間にフリー電極7を配設し、該フ
リー電極7で上記内部電極3の特性部Aを覆ったので、
ガラスの拡散をフリー電極7によって抑制でき、内部電
極3への拡散を低減して制限電圧、バリスタ電圧の上昇
を回避できる。また、焼き付け温度を高くできることか
ら、溶融したガラスの張力が小さくなり素子への濡れ性
を向上でき、膜厚の厚い,かつ均一なガラス膜6を形成
することができ、その結果、サージ耐量や電圧抑制効果
を損なうことなく、漏れ電流を低減できるとともに、半
田付け時の半田喰われを防止できる。なお、上記実施例
では、焼結体2内に一対の内部電極3を埋設した構造を
例にとって説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、多数の内部電極を埋設した構造のものにも適用
できる。
As described above, according to this embodiment, the free electrode 7 is provided between the surface of the sintered body 2 and the internal electrode 3, and the free electrode 7 covers the characteristic portion A of the internal electrode 3. So
The diffusion of the glass can be suppressed by the free electrode 7, and the diffusion to the internal electrode 3 can be reduced to avoid an increase in the limiting voltage and the varistor voltage. Further, since the baking temperature can be increased, the tension of the molten glass is reduced, the wettability to the element can be improved, and a thick and uniform glass film 6 can be formed. The leakage current can be reduced without impairing the voltage suppression effect, and solder erosion during soldering can be prevented. In the above-described embodiment, the structure in which the pair of internal electrodes 3 are embedded in the sintered body 2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and has a structure in which many internal electrodes are embedded. Also applicable to

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】表1は、本実施例のチップ型バリスタの効
果を確認するために行った試験結果を示す。この試験
は、上記実施例の製造方法により多数のチップ型バリス
タを作成し、この各バリスタにおけるフリー電極の面積
を変化させた場合の、バリスタ電圧,非直線係数,静電
容量,静電損失,制限電圧比,半田付け加工変化率,メ
ッキ後のバリスタ電圧,及びサージ変化率をそれぞれ測
定した。また、上記フリー電極は、図5に示すように、
内部電極の特性部面積t1×t2に対して(図5(c) 参
照)、フリー電極の面積をt1+Δt,t2+Δt(0
〜0.4mm )の範囲内で大きくした場合(図5(a) 参
照)、またフリー電極の面積をt1−Δt,t2−Δt
(0.1 〜 0.2mm)の範囲内で小さくした場合について行
った(図5(b) 参照)。ここで、上記半田付け加工変化
率は外部電極形成後の各試料に対して、松ヤニを用いて
860 ℃の4×6半田槽に5秒間浸漬し、この後トリクロ
ルエタンで60秒洗浄した後1時間放置して測定した。ま
た、制限電圧比は8×20μsec の三角電流波を印加した
時の出力電圧/バリスタ電圧の比であり、サージ変化率
は上記三角電流波を印加した後1時間放置した時のバリ
スタ電圧/印加前バリスタ電圧の変化率である。なお、
比較するためにフリー電極を配設していない従来のチッ
プバリスタについても同様の測定をした。表1からも明
らかなように、フリー電極がない従来試料(No.1〜6)
では、ガラス焼き付け温度が700 〜800 ℃と低い場合、
バリスタ電圧,非直線係数は満足できるものの、誘電損
失,半田付け加工変化率では低く、さらにメッキ処理に
おいては焼結体の表面全体に付着してショートしてお
り、ガラス膜の膜厚が不均一となっている。また、焼き
付け温度が850 ℃以上と高い場合は、ガラス膜が均一に
なっているものの、バリスタ電圧,非直線係数が劣化し
ており、内部電極にまでガラスが拡散している。一方、
上記フリー電極の面積が内部電極の特性部より小さい場
合(試料No. 7,8,13,14)、ガラスがフリー電
極を回り込んで内部に拡散していることから、バリスタ
電圧,比直線係数等の特性において効果が若干小さい。
これに対してフリー電極の面積を特性部より大きくした
場合(試料No. 9〜12,15〜20)は、いずれもバ
リスタ電圧,非直線係数,及び誘電損失,制限電圧比の
各特性を損なうことなく、半田付け加工変化率,メッキ
後のバリスタ電圧,サージ変化率の全てにおいて満足で
きる特性が得られている。
Table 1 shows the results of tests performed to confirm the effects of the chip varistor of this embodiment. In this test, a number of chip-type varistors were prepared by the manufacturing method of the above embodiment, and the varistor voltage, nonlinear coefficient, capacitance, electrostatic loss, The limiting voltage ratio, the rate of change in the soldering process, the varistor voltage after plating, and the rate of change in surge were measured. In addition, as shown in FIG.
With respect to the characteristic area t1 × t2 of the internal electrode (see FIG. 5C), the area of the free electrode is defined as t1 + Δt, t2 + Δt (0
(0.4 mm) (see FIG. 5A), and the area of the free electrode is t1-Δt, t2-Δt.
(0.1 to 0.2 mm) was performed when the size was reduced (see FIG. 5B). Here, the rate of change in the soldering process was determined using a pine resin for each sample after forming the external electrodes.
The sample was immersed in a 4 × 6 solder bath at 860 ° C. for 5 seconds, washed with trichloroethane for 60 seconds, and left for 1 hour for measurement. The limiting voltage ratio is the ratio of the output voltage / varistor voltage when a triangular current wave of 8 × 20 μsec is applied, and the surge change rate is the varistor voltage / applied when the triangular current wave is applied and left for 1 hour. This is the rate of change of the front varistor voltage. In addition,
For comparison, the same measurement was performed on a conventional chip varistor without a free electrode. As is clear from Table 1, conventional samples without free electrodes (Nos. 1 to 6)
So, if the glass baking temperature is as low as 700-800 ° C,
Although the varistor voltage and the nonlinear coefficient are satisfactory, the dielectric loss and the rate of change in the soldering process are low, and the plating process adheres to the entire surface of the sintered body and causes a short circuit. It has become. When the baking temperature is as high as 850 ° C. or higher, the varistor voltage and the nonlinear coefficient are deteriorated even though the glass film is uniform, and the glass is diffused to the internal electrodes. on the other hand,
When the area of the free electrode is smaller than the characteristic part of the internal electrode (Sample Nos. 7, 8, 13, and 14), the varistor voltage and the specific linear coefficient are determined because the glass goes around the free electrode and diffuses inside. The effect is slightly small in the characteristics such as.
On the other hand, when the area of the free electrode is larger than that of the characteristic portion (Sample Nos. 9 to 12 and 15 to 20), the characteristics of the varistor voltage, the nonlinear coefficient, the dielectric loss, and the limiting voltage ratio are all impaired. Satisfactory characteristics are obtained in all of the change rate of the soldering process, the varistor voltage after plating, and the change rate of the surge.

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

【0019】[0019]

【表3】 [Table 3]

【0020】表2及び表3は、上記試験に採用したフリ
ー電極を配設していない従来試料(No. 2〜6),及び
フリー電極を配設した本実施例試料(No. 11,17)
を選出し、各試料を断面研磨し、これのガラスの拡散距
離をX線マイクロアナライザ(エネルギー分散型)で調
査した結果を示す。これは、図2に示すように、焼結体
2の積層方向x軸における拡散距離,該積層方向の直交
方向y軸における拡散距離を測定した。なお、上記各試
料における焼結体2の表面からフリー電極7までの距離
は100 μm , フリー電極から内部電極までの距離は100
μm とし、また焼結体の側端面から内部電極の側端面ま
での距離は400 μm とした。各表からも明らかなよう
に、フリー電極がない従来試料では、絶縁化に必要な焼
き付け温度を850 ℃にすると内部電極の特性部にまでガ
ラスが達している。これに対して本実施例試料では、焼
き付け温度を900 ℃に上げても内部電極にガラスが達し
ておらず、フリー電極がガラスの内部への拡散を抑制し
ていることがわかる。
Tables 2 and 3 show the conventional samples (Nos. 2 to 6) without the free electrodes and the samples of the present example (Nos. 11 and 17) with the free electrodes used in the above test. )
Are selected, the cross-section of each sample is polished, and the results of investigating the diffusion distance of the glass with an X-ray microanalyzer (energy dispersive type) are shown. As shown in FIG. 2, the diffusion distance of the sintered body 2 in the stacking direction x-axis and the diffusion distance in the direction perpendicular to the stacking direction y-axis were measured. In each sample, the distance from the surface of the sintered body 2 to the free electrode 7 was 100 μm, and the distance from the free electrode to the internal electrode was 100 μm.
μm, and the distance from the side end surface of the sintered body to the side end surface of the internal electrode was 400 μm. As is clear from each table, in the conventional sample having no free electrode, the glass reaches the characteristic portion of the internal electrode when the baking temperature required for insulation is set to 850 ° C. In contrast, in the sample of this example, even when the baking temperature was raised to 900 ° C., the glass did not reach the internal electrodes, and it can be seen that the free electrode suppressed diffusion into the glass.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように本発明に係るチップ型バリ
スタによれば、焼結体の表面部分と内部電極との間に外
部電極に接続されないフリー電極を配設したので、焼結
体の表面にガラス膜を形成する場合の、焼き付け温度の
微妙なコントロールを不要にしながら膜厚を均一化で
き、かつ内部電極への拡散を抑制してバリスタ特性への
悪影響を防止できる効果がある。
As described above, according to the chip-type varistor according to the present invention, the free electrode which is not connected to the external electrode is disposed between the surface portion of the sintered body and the internal electrode. When a glass film is formed on the surface, there is an effect that the film thickness can be made uniform without requiring delicate control of the baking temperature, and diffusion to the internal electrode can be suppressed to prevent an adverse effect on the varistor characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例によるチップ型バリスタを説
明するための図3のI−I線断面図である。
FIG. 1 is a sectional view taken along the line II of FIG. 3 for explaining a chip type varistor according to one embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例のチップ型バリスタの図3のII-II
線断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the chip type varistor according to the embodiment shown in FIG.
It is a line sectional view.

【図3】上記実施例のチップ型バリスタの斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of the chip type varistor of the embodiment.

【図4】上記実施例のチップ型バリスタの分解斜視図で
ある。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the chip varistor of the embodiment.

【図5】上記実施例の効果を確認するために行った試験
方法を説明するためのフリー電極,内部電極の平面図で
ある。
FIG. 5 is a plan view of a free electrode and an internal electrode for explaining a test method performed for confirming the effect of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チップ型バリスタ 2 焼結体 2a,2b 焼結体の左, 右端面 3 内部電極 3a 内部電極の一端面 4 外部電極 6 ガラス膜 7 フリー電極 A 特性部 Reference Signs List 1 chip type varistor 2 sintered body 2a, 2b left and right end faces of sintered body 3 internal electrode 3a one end face of internal electrode 4 external electrode 6 glass film 7 free electrode A characteristic part

フロントページの続き (72)発明者 米田 康信 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平2−302003(JP,A) 特開 平2−14501(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 7/02 - 7/22 Continuation of front page (72) Inventor Yasunobu Yoneda 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Murata Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-2-302003 (JP, A) JP-A-2-14501 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01C 7/ 02-7/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 セラミックス焼結体の内部に複数の内部
電極を埋設し、該内部電極の一端面を上記焼結体の端面
に形成された外部電極に接続するとともに、上記焼結体
の外表面にガラス膜を被覆形成してなるチップ型バリス
タにおいて、上記焼結体の表面部分と内部電極との間に
上記外部電極に接続されないフリー電極を配設したこと
を特徴とするチップ型バリスタ。
A plurality of internal electrodes are buried inside a ceramic sintered body, one end surface of the internal electrode is connected to an external electrode formed on an end surface of the sintered body, and a plurality of internal electrodes are formed outside the sintered body. A chip-type varistor having a surface coated with a glass film, wherein a free electrode not connected to the external electrode is disposed between a surface portion of the sintered body and an internal electrode.
【請求項2】 請求項1において、上記フリー電極が、
内部電極における電圧比直線特性を発現する特性部の面
積より大きく、かつ該特性部を覆っていることを特徴と
するチップ型バリスタ。
2. The method according to claim 1, wherein the free electrode comprises:
A chip-type varistor characterized in that it is larger than an area of a characteristic portion exhibiting a voltage ratio linear characteristic in an internal electrode and covers the characteristic portion.
【請求項3】 請求項1又は2において、上記フリー電
極が銀・パラジウム合金又は白金からなることを特徴と
するチップ型バリスタ。
3. The chip-type varistor according to claim 1, wherein the free electrode is made of a silver-palladium alloy or platinum.
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