层叠可变电阻的制作方法

1.本公开涉及各种电子设备中使用的层叠可变电阻(varistor)。


背景技术：

2.近年来，家电产品、车载电子设备中正在进行小型化。这些家电产品、车载电子设备的部件即可变电阻也需要小型化。此外，若高频化进展，则可变电阻的静电电容对驱动家电产品、车载电子设备的电路的性能赋予影响。因此，需要确保规定的可变电阻电压并且静电电容较小并且静电电容的偏差也较小的可变电阻。此外，在成对使用2个可变电阻的情况下，为了减少该2个可变电阻的间的静电电容之差，提出将2个可变电阻组合来形成为一个元件。另外，作为与本技术的发明相关的在先技术文献信息，作为例子，已知专利文献1。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开平04-277601号公报


技术实现要素：

6.但是，在现有的层叠可变电阻中，不仅产生发挥可变电阻性能的相互对置的2个内部电极间的静电电容，也在内部电极与其他外部电极之间产生杂散电容。特别是由于外部电极的厚度、形状的偏差，杂散电容偏差，其结果，容易产生可变电阻的静电电容的偏差。另外，所谓杂散电容，是指可变电阻具备的内部电极间的静电电容以外的、在内部电极与外部电极之间、外部电极间等产生的静电电容。
7.本公开对于该问题，公开以下所示的层叠可变电阻。
8.即，本公开所涉及的层叠可变电阻具备：烧结体、第1外部电极、第2外部电极、第3外部电极、第1内部电极、第2内部电极、第3内部电极。烧结体具有依次配置有上表面、下表面、从所述上表面来看逆时针为第1端面、第1侧面、第2端面以及第2侧面的长方体的形状。此外，烧结体是多个可变电阻层层叠而形成的。多个可变电阻层分别具有主面、背面和4个端面。相邻的2个可变电阻层之中的一个主面与另一个背面接合。多个可变电阻层的各个4个侧面为烧结体的第1端面、第1侧面、第2端面以及第2侧面。此外，多个可变电阻层之中的一个可变电阻层具有第3内部电极。多个可变电阻层之中的其他至少1层的可变电阻层具有第1内部电极与第2内部电极的至少任一者。第1外部电极被设置于烧结体的第1端面。第2外部电极被设置于烧结体的第2端面。第3外部电极被设置于烧结体的第1侧面。第1内部电极与第1外部电极电连接。第2内部电极与第2外部电极电连接。第3内部电极与第3外部电极电连接。从烧结体的上表面来看，第1内部电极与第3内部电极具有第1重叠部。通过第1重叠部来形成第1可变电阻区域。从烧结体的上表面来看，第2内部电极与第3内部电极具有第2重叠部。通过第2重叠部来形成第2可变电阻区域。第1可变电阻区域以及第2可变电阻区域被配置于比第1侧面更接近第2侧面的位置。
9.通过以上那样构成，能够减小在内部电极与外部电极之间产生的杂散电容。与此
同时地，也能够减小外部电极的面的宽度、面形状的偏差所导致的杂散电容的偏差。其结果，在成对使用2个层叠可变电阻的情况下，能够减小2个层叠可变电阻之间的静电电容的偏差。
附图说明
10.图1是本公开的第一实施方式中的层叠可变电阻的立体图。
11.图2是该第一实施方式中的层叠可变电阻的透视图。
12.图3是该层叠可变电阻的剖视图。
13.图4是构成该层叠可变电阻的烧结体的各层的每层的分解立体图。
14.图5是本公开的第二实施方式中的层叠可变电阻的剖视图。
15.图6是本公开的第三实施方式中的层叠可变电阻的剖视图。
16.图7是本公开的第四实施方式中的层叠可变电阻的立体图。
17.图8是该第四实施方式中的层叠可变电阻的透视图。
18.图9是本公开的第五实施方式中的层叠可变电阻的立体图。
19.图10是该第五实施方式中的层叠可变电阻的透视图。
20.图11是该层叠可变电阻的切断前的透视图。
具体实施方式
21.以下，参照附图来对本公开的实施方式中的层叠可变电阻进行说明。
22.(第一实施方式)
23.图1是本公开的第一实施方式中的层叠可变电阻的立体图。图2是该层叠可变电阻的来自上方的透视图。图3是图2所涉及的层叠可变电阻的iii-iii剖视图。图4是构成本公开的第一实施方式中的层叠可变电阻的烧结体的各层的每层的分解立体图。该层叠可变电阻的除外部电极以外的烧结体具有长度1.6mm、宽度0.8mm、高度0.6mm的长方体的形状。
24.该烧结体11包含zno作为主成分，包含bi2o3、co2o3、mno2、sb2o3等或者pr6o
11
、co2o3、caco3、cr2o3等作为副成分，zno烧结，成为在其晶界析出其他副成分的形态。此外，在构成烧结体11的多个可变电阻层形成内部电极。
25.烧结体11具有：上表面28、下表面29、从上表面28来看逆时针地依次配置的第1端面13、第1侧面19、第2端面16以及第2侧面21。
26.另外，将与第1端面13垂直的方向设为x轴。将从第1端面13向第2端面16的方向设为x轴的正方向。将与第1侧面19垂直的方向设为y轴。将从第1侧面19向第2侧面21的方向设为y轴的正方向。此外，将与下表面29垂直的方向设为z轴。将从下表面29向上表面28的方向设为z轴的正方向。
27.在烧结体11的第1端面13设置第1外部电极12。在烧结体11的第2端面16设置第2外部电极15。在烧结体11的第1侧面19设置第3外部电极18。在烧结体11的第2侧面21未设置外部电极。
28.如图3以及图4所示，烧结体11包含第1可变电阻层11a、第2可变电阻层11b、第3可变电阻层11c。第1可变电阻层11a、第2可变电阻层11b以及第3可变电阻层11c分别由作为主成分包含zno、作为副成分包含bi2o3、co2o3、mno2、sb2o3等或者pr6o
11
、co2o3、caco3、cr2o3等的
层构成。第1可变电阻层11a具有主面28a和背面29a。在主面28a形成第3内部电极20。第2可变电阻层11b具有主面28b和背面29b。在主面28b形成第1内部电极14以及第2内部电极17。第3可变电阻层11c具有主面28c和背面29c。使第1可变电阻层11a、第2可变电阻层11b以及第3可变电阻层11c重叠，以使得第1可变电阻层11a的主面28a与第2可变电阻层11b的背面29b相接，此外，第2可变电阻层11b的主面28b与第3可变电阻层11c的背面29c相接。将这样重叠的第1可变电阻层11a、第2可变电阻层以及第3可变电阻层11c烧结，来形成烧结体11。另外，第1背面29a与烧结体11的下表面29一致。此外，第3主面28c与烧结体11的上表面28一致。第1可变电阻层11a、第2可变电阻层以及第3可变电阻层11c分别具有的4个侧面分别为烧结体11的第1端面13、第1侧面19、第2端面16以及第2侧面21。
29.第1外部电极12与第1内部电极14电连接。第2外部电极15与第2内部电极17电连接。第3外部电极18与第3内部电极20电连接。
30.从烧结体11的上表面28来看，第1内部电极14的一部分与第3内部电极20的一部分重叠，从而形成第1可变电阻区域22。此外，从烧结体11的上表面28来看，第2内部电极17的一部分与第3内部电极20的一部分重叠，从而形成第2可变电阻区域23。通过这样的结构，能够高效地生产层叠可变电阻。
31.第1内部电极14在相比于第1侧面19而更靠近第2侧面21的位置，与第1外部电极12连接。第1内部电极14从第1端面13向第2端面16延伸，几乎直角地弯曲并向第1侧面19延伸。第1内部电极14在该弯曲并向第1侧面19延伸的部分，从烧结体11的上表面28来看，与第3内部电极20重叠，从而形成第1可变电阻区域22。第1内部电极14弯曲的位置处于相比于第3内部电极20而更靠近第2侧面21的位置。
32.同样地，第2内部电极17在相比于第1侧面19而更靠近第2侧面21的位置，与第2外部电极15连接。第2内部电极17从第2端面16向第1端面13延伸，几乎直角地弯曲并向第1侧面19延伸。在该弯曲并向第1侧面19延伸的部分，从烧结体11的上表面28来看，与第3内部电极20重叠，从而形成第2可变电阻区域23。第2内部电极17弯曲的位置处于相比于第3内部电极20而更靠近第2侧面21的位置。
33.在此，将第1内部电极14与第3内部电极20的层叠方向(z轴方向)的间隔(可变电阻区域的厚度)设为约35μm。
34.第1可变电阻区域22以及第2可变电阻区域23形成于比第1侧面19更靠近于第2侧面21的位置。通过这样，能够几乎不产生第3外部电极18与第1内部电极14或者第2内部电极17之间的杂散电容。由此，能够减小在层叠可变电阻所具有的内部电极与外部电极之间产生的杂散电容，并且也能够减小外部电极的形状、尺寸的偏差所导致的杂散电容的偏差。进一步地，更加希望将第1可变电阻区域22以及第2可变电阻区域23整体设置于比第1侧面19与第2侧面21的中间位置更靠近于第2侧面21的位置。
35.此外，第1内部电极14的前端部从第1可变电阻区域22突出约50μm。进一步地，第2内部电极17的前端部也从第2可变电阻区域23突出约50μm。同样地，第3内部电极20的前端部也从第1可变电阻区域22以及第2可变电阻区域23突出约50μm。通过这样使内部电极的前端部从内部电极彼此重叠的可变电阻区域突出，能够抑制静电电容相对于内部电极的偏离的变动。使其突出的长度为可变电阻区域的厚度以上、5倍以下为宜。这是由于，若使其突出的长度比可变电阻区域的厚度小，则不能充分抑制静电电容相对于内部电极的偏离的变
动，若大于5倍，则杂散电容容易变大。
36.(第二实施方式)
37.图5是本公开的第二实施方式中的层叠可变电阻的剖视图。层叠可变电阻的外观与图1相同。图3所示的层叠可变电阻中，第1内部电极14与第2内部电极17被设置于相同层。另一方面，在图5所示的层叠可变电阻中，在第1可变电阻层11a与第2可变电阻层11b之间设置第4可变电阻层11d。第1内部电极14形成于第2可变电阻层11b的主面。第2内部电极17形成于第1可变电阻层11a的主面。第3内部电极20形成于第4可变电阻层11d的主面。第1可变电阻区域22与第2可变电阻区域23被设置为从烧结体11的上表面来看不重叠。通过这样的结构，能够减少第1内部电极14与第2内部电极17之间的相互作用。
38.(第三实施方式)
39.图6是本公开的第三实施方式中的层叠可变电阻的剖视图。层叠可变电阻的外观与图1相同。在该第三实施方式中的层叠可变电阻中，在第1可变电阻层11a与第2可变电阻层11b之间依次设置第4可变电阻层11d和第5可变电阻层11e。此外，第3内部电极20a、20b与第3外部电极电连接。第1内部电极14形成于第2可变电阻层11b的主面。第2内部电极17形成于第1可变电阻层11a的主面。一个第3内部电极20a形成于第5可变电阻层11e的主面。另一个第3内部电极20b形成于第4可变电阻层11d的主面。从第1可变电阻层11a的上表面28来看，第3内部电极20a与第1内部电极14重叠，从而形成第1可变电阻区域22。从第1可变电阻层11a的上表面28来看，第3内部电极20b与第2内部电极17重叠，从而形成第2可变电阻区域23。此外，从第1可变电阻层11a的上表面28来看，第1可变电阻区域22与第2可变电阻区域23被设置为不重叠。通过这样构成，能够进一步减少第1内部电极与第2内部电极之间的相互作用。
40.另外，也可以在构成第1可变电阻区域22以及第2可变电阻区域23的层和其以外的层使用不同的材料。该情况下，使不构成可变电阻区域的层的相对介电常数比构成可变电阻区域的层的相对介电常数小。通过这样，能够进一步减少杂散电容，层叠可变电阻的静电电容的偏差也能够减少。
41.(第四实施方式)
42.图7是本公开的第四实施方式中的又一层叠可变电阻的立体图。图8是来自该层叠可变电阻的上方的透视图。图7的层叠可变电阻与图1的层叠可变电阻不同之处在于，在第1侧面19设置凸部24，在凸部24上设置第3外部电极18。
43.凸部24在第1侧面19的中央部，从底面遍及上表面而设置，将其高度(从第1侧面突出的高度)设为约50至200μm。
44.通常，层叠可变电阻是将印刷有作为内部电极的电极图案的可变电阻的生片层叠后，切断为单片，烧成，形成外部电极而得到。在切断为单片时，通过在作为侧面的区域设置有作为凸部的形状的刀来进行切断，从而能够在第1侧面形成凸部。这样在第1侧面19设置凸部24，在该凸部24上设置第3外部电极18，从而能够增大第1内部电极14以及第2内部电极17与第3外部电极18的距离。其结果，能够减少杂散电容。
45.此外，通过在凸部24上设置第3外部电极18，能够使第3外部电极18的形状稳定，能够减少静电电容的偏差。
46.此外，通过设置凸部24，能够容易识别设置第3外部电极18的面。
47.进一步地，通过仅将凸部24浸入电极糊膏来形成第3外部电极18。由此，能够使第3外部电极18的形状稳定。其结果，能够进一步减少静电电容的偏差。为了这样仅将凸部24浸入电极糊膏来形成第3外部电极18，将凸部24的高度设为约50μm以上且200μm以下为宜。在该高度较小的情况下，偏差抑制的效果变少，另一方面，在较大的情况下，若为焊料涂敷高度以上，则难以进行端子电极的连接。
48.(第五实施方式)
49.图9是本公开的第五实施方式中的层叠可变电阻的立体图。图10是来自该层叠可变电阻的上方的透视图。该层叠可变电阻在第1侧面19设置凹部25，在凹部25的内侧设置第3外部电极18。凹部25在从上表面来看时，为凹部长度约300μm、r尺寸约50μm的长圆形状。此时，凹部25的长度相对于全长为10～30％左右为宜，r尺寸为50～200μm左右为宜。这样在第1侧面19设置凹部25，在凹部25的内侧设置第3外部电极18，从而能够使第3外部电极18的形状稳定。其结果，能够得到杂散电容等的偏差较小的层叠可变电阻。另外，凹部的形状并不局限于长圆形状，也可以是椭圆形状、半圆形状等。
50.此外，在第2侧面21不设置凹部更加为宜。通过这样，能够有效地使用内部电极的面积，并且在外观上容易识别方向性，因此能够实现制造工序的简略化。
51.作为仅在第1侧面19设置凹部25的方法，存在以下的方法，首先，如图11那样，构成内部电极以使得作为第1侧面的面彼此相向，层叠可变电阻层。然后，通过冲孔等来形成贯通孔26，在贯通孔26中涂敷作为第3外部电极的电极糊膏，通过穿过贯通孔26的切断线27来切断并单片化从而能够实现。
52.(方式)
53.根据上述实施方式可以明确，本公开包含以下的方式。以下，为了明示与实施方式的对应关系，对符号附上括号。
54.本公开的第1方式所涉及的层叠可变电阻具备：烧结体(11)、第1外部电极(12)、第2外部电极(15)、第3外部电极(18)、第1内部电极(14)、第2内部电极(17)、第3内部电极(20)。烧结体(11)具有依次配置有上表面(28)、下表面(29)、从所述上表面(28)来看逆时针为第1端面(13)、第1侧面(19)、第2端面(16)以及第2侧面(21)的长方体的形状。此外，烧结体(11)是多个可变电阻层(11a、11b、11c)层叠而形成的。多个可变电阻层(11a、11b、11c)分别具有主面(11a)、背面(11b)、4个侧面。相邻的2个可变电阻层(11a、11b)之中的一个的主面(28a、28b)与另一个的背面(29a、29b)接合。多个可变电阻层(11a、11b、11c)的各个4个侧面为烧结体(11)的第1端面(13)、第1侧面(19)、第2端面(16)以及第2侧面(21)。此外，多个可变电阻层(11a、11b、11c)之中的一个可变电阻层(11a)具有第3内部电极(20)。多个可变电阻层(11a、11b、11c)之中的其他至少1层可变电阻层(11b)具有第1内部电极(14)和第2内部电极(17)的至少任一者。第1外部电极(12)被设置于烧结体(11)的第1端面(13)。第2外部电极(15)被设置于烧结体(11)的第2端面(16)。第3外部电极(19)被设置于烧结体(11)的第1侧面(19)。第1内部电极(14)与第1外部电极(12)电连接。第2内部电极(17)与第2外部电极(15)电连接。第3内部电极(20)与第3外部电极(18)电连接。从烧结体(11)的上表面(28)来看，第1内部电极(14)与第3内部电极(18)具有第1重叠部。通过第1重叠部来形成第1可变电阻区域(22)。从烧结体(11)的上表面来看，第2内部电极(17)与第3内部电极(18)具有第2重叠部。通过第2重叠部来形成第2可变电阻区域(23)。第1可变电阻区域(22)以及第2可变电
阻区域(23)被配置于比第1侧面(19)更靠近第2侧面(21)的位置。
55.通过第1方式的层叠可变电阻，能够几乎不产生第3外部电极(18)与第1内部电极(14)或者第2内部电极(17)之间的杂散电容。由此，能够减少在第1内部电极(14)或者第2内部电极(17)与第3外部电极(18)之间产生的杂散电容。与此同时，也能够减少第3外部电极(18)的偏差所导致的杂散电容的偏差。
56.本公开的第2方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式的层叠可变电阻中，第1内部电极(14)在比第3内部电极(20)更靠近烧结体(11)的第2侧面(21)的位置，与第1外部电极(12)连接。此外，第1内部电极(14)向烧结体(11)的第2端面(16)延伸。第1内部电极(14)在比第3内部电极(20)更靠近烧结体(11)的第2侧面(21)的另一个位置弯曲并向第1侧面(19)延伸，具有第1重叠部。
57.本公开的第3方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式的层叠可变电阻中，第1内部电极(14)和第2内部电极(17)被设置于不同的可变电阻层(11a、11b)。从烧结体(11)的上表面(28)来看，第1可变电阻区域(22)与第2可变电阻区域(23)被配置于不同的位置。
58.通过第3方式所涉及的层叠可变电阻，能够减少第1内部电极(14)与第2内部电极(17)之间的相互作用。
59.本公开的第4方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式的层叠可变电阻中，第3内部电极(20a、20b)被设置于2个不同的可变电阻层(11d、11e)。一个可变电阻层(11e)中的第3内部电极(20a)从烧结体(11)的上表面(28)来看与第1内部电极(14)重叠，从而形成第1可变电阻区域(22)。另一个可变电阻层(11d)中的第3内部电极(20b)从烧结体(11)的上表面(28)来看与第2内部电极(17)重叠，从而形成第2可变电阻区域(23)。从烧结体(11)的上表面来看，第1可变电阻区域(22)与第2可变电阻区域(23)被配置于不同的位置。
60.通过第4方式所涉及的层叠可变电阻，能够进一步减少第1内部电极(14)与第2内部电极(17)之间的相互作用。
61.本公开的第5方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式的层叠可变电阻中，在第1侧面(19)设置凸部(24)。在该凸部(24)设置第3外部电极(18)。
62.通过第5方式所涉及的层叠可变电阻，能够增大第1内部电极(14)以及第2内部电极(17)与第3外部电极(18)的距离。其结果，能够减少杂散电容。此外，通过在凸部(24)上设置第3外部电极(18)，能够使第3外部电极(18)的形状稳定，能够减少层叠可变电阻的静电电容的偏差。此外，通过设置凸部(24)，能够容易地识别设置第3外部电极18的面。
63.本公开的第6方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式的层叠可变电阻中，在第1侧面(19)设置凹部(25)。在该凹部(25)的内侧设置第3外部电极(18)。
64.通过第6方式所涉及的层叠可变电阻，在第1侧面(19)设置凹部(25)，在凹部(25)的内侧设置第3外部电极(18)，从而能够使第3外部电极(18)的形状稳定。其结果，能够得到杂散电容等的偏差较小的层叠可变电阻。
65.本公开的第7方式所涉及的层叠可变电阻在第6方式的层叠可变电阻中，第2侧面(21)是平坦的。
66.通过第7方式所涉及的层叠可变电阻，能够有效地使用内部电极(14、17、18)的面积，并且在外观上容易识别方向性，因此能够实现制造工序的简略化。
67.产业上的可利用性
68.本公开所涉及的层叠可变电阻能够减小在内部电极与外部电极之间产生的杂散电容，并且外部电极的偏差所导致的杂散电容的偏差也能够减小，因此在产业上有用。
[0069]-符号说明-[0070]
11 烧结体
[0071]
11a 第1可变电阻层
[0072]
11b 第2可变电阻层
[0073]
11c 第3可变电阻层
[0074]
11d 第4可变电阻层
[0075]
11e 第5可变电阻层
[0076]
12 第1外部电极
[0077]
13 第1端面
[0078]
14 第1内部电极
[0079]
15 第2外部电极
[0080]
16 第2端面
[0081]
17 第2内部电极
[0082]
18 第3外部电极
[0083]
19 第1侧面
[0084]
20、20a、20b 第3内部电极
[0085]
21 第2侧面
[0086]
22 第1可变电阻区域
[0087]
23 第2可变电阻区域
[0088]
24 凸部
[0089]
25 凹部
[0090]
26 贯通孔
[0091]
27 切断线
[0092]
28 上表面
[0093]
28a、28b、28c 主面
[0094]
29 下表面
[0095]
29a、29b、29c 背面。