專利名稱：片狀壓敏電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及片狀壓敏電阻。
背景技術(shù)：
作為片狀壓敏電阻，已知有層疊片狀壓敏電阻，其具備具有壓敏電阻層和以夾持壓敏電阻層的形式接觸于壓敏電阻層來進(jìn)行配置的內(nèi)部電極的壓敏電阻素體、以被連接于對應(yīng)于壓敏電阻素體端部的內(nèi)部電極的形式進(jìn)行配置的端子電極(例如，參照日本專利申請公開2002-246207號公報(bào))。在層疊片狀壓敏電阻中，由壓敏電阻層中的內(nèi)部電極進(jìn)行夾持的區(qū)域是作為體現(xiàn)電壓非線性特性(以下也會有稱之為“壓敏電阻特性”的情況)的區(qū)域來行使其功能的
發(fā)明內(nèi)容
關(guān)于最近的高速接口，為了實(shí)現(xiàn)高速化而IC自身構(gòu)造對于ESD (ElectrostaticDischarge :靜電放電)變得脆弱起來。為此，高速傳輸類IC中的ESD對策要求被提高了，因而上述層疊片狀壓敏電阻是作為ESD對策元件來進(jìn)行使用的。作為高速傳輸類用的ESD對策元件所要求的特性必須是靜電容量低下。如果所表現(xiàn)的靜電容量大的話，則在信號等級上會產(chǎn)生問題，最差的情況恐怕是通訊將變得不可能。作為使層疊片狀壓敏電阻的靜電容量降低的方法，可以考慮減少接觸于壓敏電阻層來進(jìn)行配置的內(nèi)部電極互相重疊的部分的面積的方法。通過減少內(nèi)部電極互相重疊的部分的面積，從而減少靜電容量所表現(xiàn)的區(qū)域并且降低靜電容量。然而，如果內(nèi)部電極互相重疊的部分的面積(以下稱之為“重疊面積”)小的話，則會產(chǎn)生所謂對于ESD的耐量(以下稱之為“ESD耐量”)發(fā)生下降的新問題。在施加像ESD那樣的浪涌電壓(Surge voltage)的情況下，內(nèi)部電極互相重疊的部分上的電場分布集中于內(nèi)部電極互相重疊的部分的端部。如果內(nèi)部電極互相重疊的部分的電場分布集中于端部的話，重疊面積越小則ESD耐量越急劇下降。層疊片狀壓敏電阻如以上所述具備接觸于壓敏電阻層來進(jìn)行配置的內(nèi)部電極。為此，良好地維持ESD耐量將是困難的。本發(fā)明的目的是在于提供一種不具備上述內(nèi)部電極卻能夠良好地維持ESD耐量的片狀壓敏電阻。本發(fā)明為片狀壓敏電阻，且是由將ZnO作為主成分的燒結(jié)體所構(gòu)成，具備體現(xiàn)電壓非線性特性并且具有互相相對的一對主面的壓敏電阻部、被連接于壓敏電阻部的多個端子電極，各個端子電極具有被連接于各個主面的第一電極部分、被連接于第一電極部分的第二電極部分。在本發(fā)明中，端子電極因?yàn)榫哂斜贿B接于壓敏電阻部各個主面的第一電極部分，所以體現(xiàn)壓敏電阻特性的壓敏電阻部被夾持且連接于第一電極部分。本發(fā)明的片狀壓敏電阻與以上所述的層疊片狀壓敏電阻有所不同，不具備接觸于壓敏電阻層來進(jìn)行配置的內(nèi)部電極卻能夠體現(xiàn)壓敏電阻特性。為此，即使是在施加像ESD那樣的浪涌電壓的情況下，也不會在壓敏電阻部產(chǎn)生電場分布集中的地方，并且ESD耐量不會下降。壓敏電阻部包含存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域、遍及一對主面之間進(jìn)行延伸并且不存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的元素的第二區(qū)域，第一電極部分也可以被連接于第二區(qū)域。由將ZnO作為主成分的燒結(jié)體構(gòu)成的壓敏電阻部包含存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域。在壓敏電阻部，存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域與不存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的元素的第二區(qū)域相比較，其電導(dǎo)率相對較低且相對介電常數(shù)也相對較低。片狀壓敏電阻的靜電容量能夠由位于端子電極之間的壓敏電阻部的靜電容量來進(jìn)行表示。因此，通過壓敏電阻部包含上述第一區(qū)域，從而就能夠降低壓敏電阻部的靜電容量，并且能夠謀求到片狀壓敏電阻的低靜電容量化。電子元件的端子電極一般是通過在將含有金屬和玻璃成分的導(dǎo)電性膏體賦予構(gòu)成電子元件的素體上之后進(jìn)行燒結(jié)從而形成的。在此情況下，因?yàn)槎俗与姌O含有玻璃成分， 所以包含于端子電極的金屬相對于素體的覆蓋率可能會發(fā)生不均勻。在片狀壓敏電阻的端子電極上如果金屬覆蓋率發(fā)生不均勻的話，則片狀壓敏電阻的靜電容量會發(fā)生不均勻。在使用以上所述那樣的導(dǎo)電性膏體來形成端子電極的情況下，導(dǎo)電性膏體是以繞到素體的端面以及與該端面相鄰的側(cè)面的一部分的形式進(jìn)行賦予的。端子電極一般具有以繞到側(cè)面的形式進(jìn)行形成的部分，在該部分的尺寸發(fā)生不均勻的情況下，被包含于端子電極的金屬覆蓋的面積發(fā)生不均勻。在該情況下也會發(fā)生金屬覆蓋率的不均勻，并且片狀壓敏電阻的靜電容量發(fā)生不均勻。在存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域是從形成有端子電極的壓敏電阻部的外表面使上述元素?cái)U(kuò)散來進(jìn)行形成的情況下，由于繞到端子電極側(cè)面的部分的尺寸不均勻而使得第一區(qū)域的大小也不均勻。就這樣，在壓敏電阻部的第一區(qū)域的大小發(fā)生不均勻的情況下，片狀壓敏電阻的靜電容量也將發(fā)生不均勻。如以上所述在片狀壓敏電阻中由于各種各樣的原因而靜電容量可能會發(fā)生不均勻。對此，第一電極部分因?yàn)檫B接于壓敏電阻部所包含的第二區(qū)域，所以能夠抑制靜電容量發(fā)生不均勻。第一電極部分也可以配置為覆蓋各個主面。這一情況下，能夠切實(shí)地抑制靜電容量發(fā)生不均勻。第一電極部分也可以通過含有金屬并且不含有玻璃成分的導(dǎo)電性膏體與壓敏電阻部同時(shí)進(jìn)行燒成來加以形成。在此情況下，能夠切實(shí)地抑制靜電容量發(fā)生不均勻。壓敏電阻部也可以含有作為副成分的選自稀土類金屬以及Bi中的至少一種元素。壓敏電阻部的第一區(qū)域從一對主面的相對方向進(jìn)行觀察可以是以圍繞壓敏電阻部的第二區(qū)域的外周的形式位于壓敏電阻部的外表面?zhèn)取Ｔ诖饲闆r下，因?yàn)閴好綦娮璨康耐獗砻鎮(zhèn)鹊碾妼?dǎo)率低，所以表面電流難以在壓敏電阻部的外表面流動。其結(jié)果就能夠抑制漏電流的發(fā)生。也可以進(jìn)一步具備與壓敏電阻部以夾持第一電極部分的形式進(jìn)行配置的壓敏電阻部。在此情況下，存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域，即使是在從未形成有端子電極的壓敏電阻部的外表面使上述元素?cái)U(kuò)散來形成的情況下，第一電極部分也被切實(shí)地連接于上述第二區(qū)域。通過下文中給出的詳細(xì)說明和附圖將更完整地了解本發(fā)明，這些說明和附圖僅以示例的方式給出，因此不認(rèn)為是對本發(fā)明的限定。通過下文給出的詳細(xì)說明，本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用范圍將變得更為清晰。但是，應(yīng)該理解的是，詳細(xì)說明和具體實(shí)例，在說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的同時(shí)僅以示例的方式給出，因?yàn)橥ㄟ^這些詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將更清楚在本發(fā)明的宗旨和范圍內(nèi)的各種變化和修改。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的透視圖。
圖2是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的截面配置的圖。圖3是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的第一電極部分的截面配置的圖。圖4是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的第一壓敏電阻部的截面配置的圖。圖5是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的第二壓敏電阻部的配置的圖。圖6是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的制造工序的圖。圖7是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的制造工序的圖。圖8是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的變形例的片狀壓敏電阻的截面配置的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將在以下參考附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。說明書中具有相同功能的相同部件將用相同的參照符號進(jìn)行表示而不進(jìn)行多余的描述。首先，參考圖f 6說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的片狀壓敏電阻I的配置。圖I是示出根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的透視圖。圖2是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的截面配置的圖。圖3是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的第一電極部分的截面配置的圖。圖4是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的第一壓敏電阻部的截面配置的圖。圖5是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的第二壓敏電阻部的配置的圖。如圖I所示，片狀壓敏電阻I設(shè)置有大致長方體的素體3和一對端子電極5。片狀壓敏電阻I是例如尺寸極小的片狀壓敏電阻，其在圖中的Y方向上具有O. 4mm的長度、在Z方向上具有O. 2mm的高度，在X方向上具有O. 2mm的寬度(即所謂的0402尺寸)。素體3具有第一壓敏電阻部7和多個第二壓敏電阻部(在本實(shí)施方式中為兩個第二壓敏電阻部)11。素體3具有彼此相對的方形端面3a、3b以及四個垂直于端面3a、3b的側(cè)面3C 3f，以作為其外表面。四個側(cè)面3df延伸，與端面3a、3b連接。如圖I和2所示，第一壓敏電阻部7是大致位于素體3中間的長方體的一部分，且由燒結(jié)體(半導(dǎo)體陶瓷)構(gòu)成，以表現(xiàn)壓敏電阻特性。第一壓敏電阻部7包含一對在其厚度方向上(或附圖的Y方向)彼此相對的主面7a、7b。第一壓敏電阻部7的厚度被設(shè)置在例如約15(Γ900μπι的范圍內(nèi)。如圖I和2所示，第二壓敏電阻部11是位于靠近素體3的兩個端部處的大致長方體的一部分。第二壓敏電阻部11具有分別構(gòu)成素體3的端面3a、3b的主面11a，以及分別與對應(yīng)主面Ila相對的主面lib。第一和第二壓敏電阻部7、11包含作為主成分的ZnO (氧化鋅)，也包含副成分的金屬，例如Co、稀土金屬、IIIb族兀素(B、Al、Ga、In)、Si、Cr、Mo、堿金屬(K、Rb、Cs)和堿土金屬(Mg、Ca、Sr、Ba)或其氧化物。在本實(shí)施方式中，第一和第二壓敏電阻部7、11包含Co、Pr、Cr、Ca、K和Al作為副成分。對于ZnO在第一和第二壓敏電阻部7、11中的含量沒有特別限定，但是當(dāng)組成第一和第二壓敏電阻部7、11的所有材料的總含量為100質(zhì)量％時(shí)通常為99. 8 69. O質(zhì)量％。稀土金屬(例如Pr)充當(dāng)展現(xiàn)壓敏電阻特性的物質(zhì)的作用。稀土金屬在第一和第二壓敏電阻部7、11中的含量被設(shè)置在例如約O. οΓιο原子％的范圍內(nèi)。各個端子電極5具有第一電極部分5a、第二電極部分5b。第一電極部分5a分別 是被設(shè)置于第一壓敏電阻部7與第二壓敏電阻部11之間。各個第二電極部分5b被連接于第一電極部分5a并且被配置于素體3的兩端。第一電極部分5a被直接連接于第一壓敏電阻部7的各個主面7a，7b并且被直接連接于第二壓敏電阻部11的主面lib。即，第一電極部分5a是被第一壓敏電阻部7和第二壓敏電阻部11夾持定位的。第一電極部分5a是以覆蓋第一壓敏電阻部7的各個主面7a，7b整體以及第二壓敏電阻部11的主面Ilb整體的形式進(jìn)行形成的。即，第一電極部分5a如圖3所示呈大致矩形形狀。第一電極部分5a的端部露出于素體3的4個側(cè)面3C 3f。第一電極部分5a是由金屬(例如Pd、Ag、或者Ag-Pd合金等)所構(gòu)成。第一電極部分5a是作為含有由上述金屬構(gòu)成的粉末、有機(jī)粘合劑以及有機(jī)溶劑的導(dǎo)電性膏體的燒結(jié)體進(jìn)行構(gòu)成的。用于形成第一電極部分5a的導(dǎo)電性膏體不含有玻璃成分(例如玻璃粉等)。第二電極部分5b是以覆蓋素體3的各個端面3a，3b (第二壓敏電阻部11的主面Ila)以及靠近4個側(cè)面3C 3f各個端面3a，3b的部分的形式被形成為多層。第二電極部分5b也以覆蓋露出于素體3的4個側(cè)面3df的第一電極部分5a的端部的形式進(jìn)行形成，并與第一電極部分5a直接連接。第二電極部分5b包含第一電極層6a和第二電極層6b。第一電極層6a是通過將導(dǎo)電性膏體賦予素體3的表面并進(jìn)行燒結(jié)來進(jìn)行形成的。即，第一電極層6a為燒結(jié)電極層。將混合了玻璃成分、有機(jī)粘合劑以及有機(jī)溶劑的導(dǎo)電性膏體用于由金屬(例如Pd、Cu、Ag、或者Ag-Pd合金等)構(gòu)成的粉末中。第二電極層6b由電鍍法而被形成于第一電極層6a上。在本實(shí)施方式中，第二電極層6b包含由電鍍Ni而被形成于第一電極層6a上的Ni電鍍層、由電鍍Sn而被形成于該Ni電鍍層上的電鍍Sn層。如圖4飛所示，第一壓敏電阻部7和第二壓敏電阻部11各自分別包含第一區(qū)域8a、12a和第二區(qū)域8b、12b。第一區(qū)域8a、12a包含選自堿金屬、Ag和Cu的至少一種兀素。在第一區(qū)域8a、12a中，選自堿金屬、Ag和Cu的至少一種元素以固溶體的形式存在于ZnO晶粒中，或存在于ZnO的晶粒邊界。在第二區(qū)域8b、12b中，沒有選自堿金屬、Ag和Cu的元素。在本實(shí)施方式中，將使用的所述元素是堿金屬，特別是Li。Li具有相對小的離子半徑，且容易在ZnO晶粒中形成固溶體，并也具有高擴(kuò)散率。在第一區(qū)域8a、12a中，可能有選自堿金屬、Ag和Cu的兩種或更多種元素。在第一壓敏電阻部7中，如圖4所示，當(dāng)從一對主面7a、7b的相對方向看時(shí)，第二區(qū)域8b大致位于第一壓敏電阻部7的中間。當(dāng)從垂直于一對主面7a、7b的相對方向的方向看時(shí)，第二區(qū)域8b在主面7a和主面7b之間延伸。即，第二區(qū)域Sb在一對第一電極部分5a之間延伸并連接至第一電極部分5a。當(dāng)從一對主面7a、7b的相對方向看時(shí),第一區(qū)域8a位于第一壓敏電阻部7的外表面?zhèn)龋試@第二區(qū)域8b的外圍。在第二壓敏電阻部11中，第二區(qū)域12b如圖5所示從垂直于主面Ilb的方向進(jìn)行觀察主面Ilb是位于第二壓敏電阻部11的大致中央。第二區(qū)域12b從垂直于一對主面lla, Ilb的相對方向看,不到達(dá)主面11a。第二區(qū)域12b是被連接于第一電極部分5a。第一區(qū)域12a是以圍繞第二區(qū)域12b的外側(cè)的形式位于第二壓敏電阻部11的外表面?zhèn)?。?dāng)選自堿金屬、Ag和Cu的元素以固溶體的形式存在于ZnO晶粒中時(shí)，該元素減少體現(xiàn)作為η型半導(dǎo)體的特性的ZnO中的施主。為此，ZnO變得具有更低的導(dǎo)電性，并變得更不可能體現(xiàn)出壓敏電阻的特性。也考慮，當(dāng)上述元素存在于ZnO的晶粒邊界時(shí)，導(dǎo)電性變低。所以，第一區(qū)域8a、12a具有比第二區(qū)域8b、12b更低的導(dǎo)電性和更低的電容。在第一壓敏電阻部7中，第二區(qū)域Sb主要是作為體現(xiàn)壓敏電阻特性的區(qū)域來起作 用的。第一電極部分5a是被直接連接于作為體現(xiàn)壓敏電阻特性的區(qū)域來起作用的第二區(qū)域Sb。各個第二壓敏電阻部11不會體現(xiàn)壓敏電阻特性。制造具有上述配置的片狀壓敏電阻I的方法實(shí)施例將在以下參考圖6和7進(jìn)行描述。圖6和7是用于闡明根據(jù)實(shí)施方式的片狀壓敏電阻的制造工序的圖。首先，將作為第一和第二壓敏電阻部7、11的主成分的ZnO和微量添加劑例如Co、Pr、Cr、Ca、K和Al的金屬或氧化物各自以預(yù)設(shè)比例進(jìn)行稱量，然后將這些成分混合以準(zhǔn)備壓敏電阻材料。之后，將其他添加劑例如有機(jī)粘合劑、有機(jī)溶劑、和有機(jī)可塑劑加入該壓敏電阻材料中，之后用球磨機(jī)等混合并粉碎以得到漿料。將該漿料施加到例如通過已知方法比如刮刀法由聚對苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的薄層上，并干燥以形成預(yù)設(shè)厚度(例如，約30 μ m)的膜。將如上所述得到的膜從薄層上剝離，以得到第一坯料薄片。接著，將對應(yīng)于第一電極部分5a的電極圖形形成于坯料薄片。對應(yīng)于第一電極部分5a的電極圖形是通過由絲網(wǎng)印刷等印刷法印刷混合了由上述金屬構(gòu)成的粉末、有機(jī)粘合劑以及有機(jī)溶劑的導(dǎo)電性膏體并使之干燥來進(jìn)行形成的。由金屬構(gòu)成的粉末例如可以使用將Pd、Ag、或者Ag-Pd合金等作為主成分的金屬。接著，每隔規(guī)定枚數(shù)重疊形成有電極圖形的坯料薄片、和未形成有電極圖形的坯料薄片。在此，各個坯料薄片被層疊為，在由未形成有電極圖形的多層坯料薄片構(gòu)成的壓敏電阻坯料層之間夾持形成有電極圖形的坯料薄片。之后，將壓力施加于被層疊的坯料薄片并使各個坯料薄片互相壓合。壓敏電阻坯料層的厚度是由坯料薄片的枚數(shù)來進(jìn)行調(diào)整的，形成有電極圖形的坯料薄片的枚數(shù)可以是至少一枚。以上工序的結(jié)果是，完成層疊體LB的準(zhǔn)備，其中如圖6所示，壓敏電阻坯料層LI、壓敏電阻坯料層L2和電極圖形EL層疊在一起。接下來，使層疊體LB干燥，之后，如圖7所示，將其切割成片狀單元以得到多個坯料素體GC (燒制之前的素體3)。使用例如劃片機(jī)進(jìn)行層疊體LB的切割。接下來，在預(yù)設(shè)條件下(例如，18(T400°C，0. 5^24小時(shí))將多個坯料素體GC進(jìn)行熱處理，以完成脫粘合劑(debindering),之后進(jìn)一步在預(yù)設(shè)條件下(例如，100(Tl400°C,
O.5^8小時(shí))進(jìn)行燒結(jié)。該燒結(jié)工序的結(jié)果是，壓敏電阻坯料層LI成為第一壓敏電阻部7、壓敏電阻坯料層L2成為第二壓敏電阻部11、以及電極圖形EL成為第一電極部分5a，從而得到多個素體3，其中在各個素體3中，第一壓敏電阻部7被夾在第一電極部分5a之間，且第一電極部分5a被夾在第一壓敏電阻部7與第二壓敏電阻部11之間。壓敏電阻L1、L2和電極圖形EL共同被燒結(jié)。在燒結(jié)工序后，如果需要的話，可以通過滾筒拋光來拋光素體3。可以在燒結(jié)之前，即層疊體LB的切割之后，進(jìn)行滾筒拋光。接著，從素體3的外表面(一對端面3a，3b以及4個側(cè)面3C 3f )擴(kuò)散選自堿金屬(例如Li、Na等)、Ag以及Cu中的至少一種元素。在此，說明使堿金屬元素?cái)U(kuò)散的例子。首先使堿金屬化合物附著于素體3的外表面。在堿金屬化合物的附著過程中可以使用密閉旋轉(zhuǎn)容器。作為堿金屬化合物并沒有特別的限定，但是優(yōu)選為通過熱處理從而堿金屬能夠從素體3的表面進(jìn)行擴(kuò)散的化合物，可以使用堿金屬的氧化物、氫氧化物、氯化物、硝酸鹽、硼酸鹽、碳酸鹽以及草酸鹽等。然后，用電爐在規(guī)定的溫度以及時(shí)間下，對附著了該堿金屬化合物的素體素體3實(shí)施熱處理。其結(jié)果為來自堿金屬化合物的堿金屬從素體3的外表面向內(nèi)部擴(kuò)散。優(yōu)選的 熱處理溫度為70(Tl00(rC，熱處理氣氛為大氣。熱處理時(shí)間(保持時(shí)間)優(yōu)選為10分鐘小時(shí)。素體3 (第一壓敏電阻部7以及第二壓敏電阻部11)中的存在堿金屬元素?cái)U(kuò)散的部分即堿金屬元素的第一區(qū)域8a，12a，如上述那樣謀求高電阻化以及低靜電容量化。在本實(shí)施方式中，雖然堿金屬元素從端面3a，3b進(jìn)行擴(kuò)散，但是因?yàn)榈诙好綦娮璨?1存在，所以在端子電極5與第一壓敏電阻部7 (第二區(qū)域Sb)的電連接過程中不會發(fā)生障礙。接下來，施加導(dǎo)電性膏體以覆蓋各個素體3的兩個端面3a、3b，并進(jìn)行熱處理來烘烤在素體3上的導(dǎo)電性膏體以形成第二電極部分5b的第一電極層6a。之后,進(jìn)行電鍍處理例如Ni電鍍和Sn電鍍以覆蓋第一電極層6a,從而形成第二電極層6b。結(jié)果是,在素體3的兩個端側(cè)形成端子電極5。在素體3中，端子電極5在第一壓敏電阻部7被夾在第一電極部分5a之間的方向上形成在兩個端側(cè)。用于形成第一電極層6a的導(dǎo)電性膏體，可以是例如將玻璃料與有機(jī)展色劑混合在金屬粉末中的導(dǎo)電性膏體。該金屬粉末可以是例如含有Cu、Ag、或Ag-Pd合金作為主成分的金屬粉末。通過這些工序得到片狀壓敏電阻I。在本實(shí)施方式中，端子電極5因?yàn)榫哂斜贿B接于第一壓敏電阻部7的各個主面7a, 7b的第一電極部分5a，所以體現(xiàn)壓敏電阻特性的第一壓敏電阻部7被第一電極部分5a夾持且連接。片狀壓敏電阻I與上述層疊片狀壓敏電阻不同，不具備接觸于壓敏電阻層而配置的內(nèi)部電極卻能夠體現(xiàn)壓敏電阻特性。為此，即使是在施加了像ESD那樣的浪涌電壓的情況下，電場分布集中的地方也不會產(chǎn)生于第一壓敏電阻部7，且ESD耐量不會降低。在本實(shí)施方式中，第一壓敏電阻部7含有第一區(qū)域8a。第一區(qū)域8a與第二區(qū)域8b相比較其電導(dǎo)率相對較低，且相對介電常數(shù)也相對較低。片狀壓敏電阻I的靜電容量能夠由位于端子電極5的第一電極部分5a之間的第一壓敏電阻部7的靜電容量來表示。因此，通過第一壓敏電阻部7包含第一區(qū)域8a，從而第一壓敏電阻部7的靜電容量變低，并且能夠謀求到片狀壓敏電阻I的低靜電容量化。關(guān)于層疊片狀壓敏電阻，由于做入到壓敏電阻坯料薄片的電極圖形的形成精度、壓敏電阻坯料薄片的層疊偏位或者層疊體的剪切偏位等主要原因，內(nèi)部電極互相重疊的部分的面積可能會發(fā)生不均勻。內(nèi)部電極互相重疊的部分的面積如果發(fā)生不均勻的話，則由內(nèi)部電極互相進(jìn)行重疊的部分來體現(xiàn)的靜電容量會發(fā)生不均勻。相對于此，片狀壓敏電阻I如以上所述因?yàn)椴痪邆鋬?nèi)部電極，所以不會發(fā)生起因于內(nèi)部電極的靜電容量的不均勻。電子元件的端子電極一般是通過在將含有金屬和玻璃成分的導(dǎo)電性膏體賦予素體之后進(jìn)行燒成而形成的。在此情況下，因?yàn)槎俗与姌O含有玻璃成分，所以包含于端子電極的金屬相對于素體的覆蓋率可能會發(fā)生不均勻。在片狀壓敏電阻的端子電極上如果金屬覆蓋率發(fā)生不均勻的話，則片狀壓敏電阻的靜電容量會發(fā)生不均勻。在使用導(dǎo)電性膏體來形成端子電極的情況下，導(dǎo)電性膏體是以繞到素體的端面以及與該端面相鄰的側(cè)面的一部分的形式賦予素體的。端子電極具有以繞到側(cè)面的形式而形成的部分，且在該部分的尺寸發(fā)生不均勻的情況下由金屬進(jìn)行覆蓋的面積也發(fā)生不均勻。在此情況下金屬覆蓋率也發(fā)生不均勻，且片狀壓敏電阻的靜電容量也發(fā)生不均勻。如以上所述關(guān)于片狀壓敏電阻由于各種各樣的原因而靜電容量可能會發(fā)生不均 勻。然而，在本實(shí)施方式中第一電極部分5a因?yàn)槭潜贿B接于第一壓敏電阻部7所包含的第二區(qū)域8b，所以能夠抑制片狀壓敏電阻I的靜電容量發(fā)生不均勻。第一電極部分5a是以覆蓋第一壓敏電阻部7的各個主面7a，7b的整體的形式進(jìn)行配置的。由此，就能夠切實(shí)地抑制片狀壓敏電阻I的靜電容量發(fā)生不均勻。第一電極部分5a是通過含有金屬并且不含有玻璃成分的導(dǎo)電性膏體與第一以及第二壓敏電阻部7，11同時(shí)進(jìn)行燒成而形成的。因?yàn)榈谝浑姌O部分5a不含有玻璃成分，所以第一電極部分5a上的金屬覆蓋率難以發(fā)生不均勻。由此，就能夠切實(shí)地抑制片狀壓敏電阻I的靜電容量發(fā)生不均勻。第一電極部分5a是通過含有由金屬構(gòu)成的粉末并且不含有玻璃成分的導(dǎo)電性膏體與第一以及第二壓敏電阻部7，11同時(shí)進(jìn)行燒成而形成的。即使由此也能夠切實(shí)地抑制片狀壓敏電阻I的靜電容量發(fā)生不均勻。在本實(shí)施方式中，第一壓敏電阻部7的第一區(qū)域8a從一對主面7a，7b的相對方向進(jìn)行觀察是以圍繞第二區(qū)域8b的外圍的形式位于第一壓敏電阻部7的外表面?zhèn)取Ｒ驗(yàn)榈谝粔好綦娮璨?的外表面?zhèn)鹊碾妼?dǎo)率低，所以表面電流難以在第一壓敏電阻部7的外表面上流過。其結(jié)果由片狀壓敏電阻I就能夠抑制漏電流的發(fā)生。在本實(shí)施方式中，從素體3的外表面(端面3a，3b以及側(cè)面3c 3f )使選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素?cái)U(kuò)散。為此，就能夠容易地控制選自堿金屬、Ag以及Cu中的一種元素進(jìn)行擴(kuò)散的范圍。在本實(shí)施方式中，第二壓敏電阻部11是與第一壓敏電阻部7以夾持第一電極部分5a的形式進(jìn)行配置的。由此，存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域12a即使是在從素體3的端面3a，3b使上述元素?cái)U(kuò)散而形成的情況下，也難以從端面3a，3b到達(dá)第一電極部分5a。其結(jié)果第一電極部分5a切實(shí)地被連接于第一壓敏電阻部7所包含的第二區(qū)域8b。接著，參照圖8并就本實(shí)施方式的變形例所涉及的片狀壓敏電阻I的結(jié)構(gòu)作如下說明。圖8是說明本實(shí)施方式的變形例所涉及的片狀壓敏電阻的截面構(gòu)成的圖。本變形例所涉及的片狀壓敏電阻I也具備大致長方體形狀的素體3和一對端子電極5。本變形例所涉及的片狀壓敏電阻I關(guān)于第二壓敏電阻部11的第一以及第二區(qū)域12a, 12b的大小與上述本實(shí)施方式所涉及的片狀壓敏電阻I不同。
在第二壓敏電阻部11上，第二區(qū)域12b與第一壓敏電阻部7的第二區(qū)域Sb相同，從一對主面11a，Ilb的相對方向進(jìn)行觀察是位于第二壓敏電阻部11的大致中央。第二區(qū)域12b從垂直于一對主面11a，Ilb的相對方向的方向進(jìn)行觀察，是遍及主面IIa與主面Ilb之間進(jìn)行延伸的。第二區(qū)域12b被連接于第一電極部分5a和第二電極部分5b (第一電極層6a)。第一區(qū)域12a從一對主面11a，Ilb的相對方向進(jìn)行觀察，是以圍繞第二區(qū)域12b的外周的形式位于第二壓敏電阻部11的外表面?zhèn)?。接著，就圖8所表示的本變形例所涉及的片狀壓敏電阻I的制造過程的一個例子作如下說明。直至獲得多個素體3為止的過程與上述本實(shí)施方式所涉及的片狀壓敏電阻I的制造過程相同，在省略對其說明。在獲得多個素體3之后，以覆蓋素體3的兩端面3a，3b的形式賦予導(dǎo)電性膏體，并通過實(shí)施熱處理而將導(dǎo)電性膏體燒結(jié)于素體3，從而形成第二電極部分5b的第一電極層6a。之后，以覆蓋第一電極層6a的形式并通過實(shí)施電鍍Ni以及電鍍Sn等電鍍處理而形成第二電極層6b。 接著，從素體3的露出表面(4個側(cè)面3C 3f)使選自堿金屬(例如Li以及Na等)、Ag以及Cu中的至少一種元素?cái)U(kuò)散。使選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素?cái)U(kuò)散的手法與上述實(shí)施方式中的手法相同。由這些過程從而獲得本變形例所涉及的片狀壓敏電阻I。在本變形例中也與上述實(shí)施方式相同地，既能夠良好地維持ESD耐量又能夠謀求到低靜電容量化并且還能夠切實(shí)抑制靜電容量發(fā)生不均勻。本實(shí)施方式以及變形例所涉及的片狀壓敏電阻I是以第一電極部分5a的相對方向成為與外部基板等安裝面相平行的形式通過焊接進(jìn)行安裝的。以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該注意到，本發(fā)明并不總是限制于上述的實(shí)施方式，可以以多種方式進(jìn)行改變而不脫離本發(fā)明的范圍和宗旨。第一電極部分5a并不一定有必要以覆蓋第一壓敏電阻部7的各個主面7a，7b整體的形式而形成。但是，為了抑制片狀壓敏電阻I的靜電容量發(fā)生不均勻，第一電極部分5a優(yōu)選為至少覆蓋各個主面7a，7b上的對應(yīng)于第二區(qū)域Sb的區(qū)域。當(dāng)然，為了與第二電極部分5b相連接，有必要第一電極部分5a的至少一部分露出于素體3的4個側(cè)面3C 3f。第一電極部分5a也可以分割成多個來形成。素體3也可以不具備第二壓敏電阻部11。在此情況下，第一電極極部分5a全體與第二電極部分5b直接連接。在素體3不具備第二壓敏電阻部11的情況下，優(yōu)選在將第二電極部分5b形成于素體3之后使選自堿金屬、Ag以及Cu當(dāng)中的至少一種元素?cái)U(kuò)散。由此，第一電極部分5a被切實(shí)地連接于第一壓敏電阻部7的第二區(qū)域Sb。第一壓敏電阻部7也可以取代稀土類金屬而含有Bi。第一壓敏電阻部7可以含有稀土類金屬以及Bi。在本實(shí)施方式以及本變形例中，第一區(qū)域8a, 12a從一對端面3a, 3b的相對方向進(jìn)行觀察，是以圍繞第二區(qū)域8b，12b的外圍的形式位于素體3的外表面?zhèn)龋遣⒉幌薅ㄓ诖?。例如，也可以位?個側(cè)面3(T3f中的一個側(cè)面?zhèn)然蛘?個側(cè)面3(T3f中的兩個側(cè)面?zhèn)鹊?。選自堿金屬(例如Li以及Na等)、Ag以及Cu中的至少一種元素也可以不被擴(kuò)散于素體3。從描述的本發(fā)明可知，本發(fā)明可作多種方式的變化。這些變化并不被視為超出本 發(fā)明的宗旨和范圍，并且，所有這些對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是很顯然的修改都被包含在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種片狀壓敏電阻，其特征在于 具備 壓敏電阻部，由將ZnO作為主成分的燒結(jié)體構(gòu)成，并體現(xiàn)電壓非線性特性,且具有互相相對的一對主面； 多個端子電極，被連接于所述壓敏電阻部； 各個所述端子電極具有被連接于各個所述主面的第一電極部分、被連接于所述第一電極部分的第二電極部分。
2.如權(quán)利要求I所述的片狀壓敏電阻，其特征在于 所述壓敏電阻部包含存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的至少一種元素的第一區(qū)域、遍及所述一對主面之間進(jìn)行延伸并且不存在選自堿金屬、Ag以及Cu中的元素的第二區(qū)域， 所述第一電極部分被連接于所述第二區(qū)域。
3.如權(quán)利要求I或2所述的片狀壓敏電阻，其特征在于 所述第一電極部分以覆蓋各個所述主面的形式而配置。
4.如權(quán)利要求廣3中任意一項(xiàng)所述的片狀壓敏電阻，其特征在于 所述第一電極部分通過含有金屬并且不含有玻璃成分的導(dǎo)電性膏體與所述壓敏電阻部同時(shí)進(jìn)行燒成而形成。
5.如權(quán)利要求廣4中任意一項(xiàng)所述的片狀壓敏電阻，其特征在于 所述壓敏電阻部含有作為副成分的選自稀土類金屬以及Bi中的至少一種元素。
6.如權(quán)利要求2所述的片狀壓敏電阻，其特征在于 從所述一對主面的相對方向看時(shí)，所述壓敏電阻部的所述第一區(qū)域以圍繞所述壓敏電阻部的所述第二區(qū)域的外周的形式位于所述壓敏電阻部的外表面?zhèn)取?br> 7.如權(quán)利要求re中任意一項(xiàng)所述的片狀壓敏電阻，其特征在于 進(jìn)一步具備與所述壓敏電阻部以夾持所述第一電極部分的形式配置的壓敏電阻部。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的片狀壓敏電阻具備壓敏電阻部、多個端子電極。壓敏電阻部是由將ZnO作為主成分的燒結(jié)體所構(gòu)成，體現(xiàn)電壓非線性特性并且具有互相相對的一對主面。多個端子電極分別被連接于壓敏電阻部。各個端子電極具有被連接于各個主面的第一電極部分、被連接于第一電極部分的第二電極部分。
文檔編號H01C1/14GK102969101SQ20121031180
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者上田要, 森合克成, 伊丹崇裕 申請人:Tdk株式會社