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，在家电产品、车载电子设备中正在进行小型化，作为其部件的可变电阻也需要小型化。此外，关于家电产品、车载电子设备中使用的电信号，也使用频率较高的电信号。若电信号的高频化发展，则可变电阻的静电电容对家电产品、车载电子设备的性能有影响。因此，需要确保规定的可变电阻电压、同时静电电容较小、并且静电电容的偏差较小的可变电阻。此外，在成对使用可变电阻的情况下，为了减小成对之间的静电电容之差，提出了在1个元件中形成2个可变电阻。另外，作为该现有的可变电阻所涉及的技术文献，例如已知专利文献1。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：美国专利申请公开第2018/0226194号说明书


技术实现要素：

6.但是，在现有的可变电阻中，不仅在发挥可变电阻性能的内部电极之间，在内部电极与其他外部电极之间也产生杂散电容。因此，特别是由于外部电极的偏差而容易发生静电电容的偏差。
7.鉴于上述问题，本公开的层叠可变电阻具有以下的结构。即，本公开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4外部电极、第1内部电极、第2内部电极、第3内部电极、第1可变电阻区域、第2可变电阻区域、第1内部电极突起部和第2内部电极突起部。烧结体具有可变电阻层。烧结体通过可变电阻层被层叠并烧成而形成。此外，烧结体具有长方体的形状。进一步地，烧结体具有第1侧面、第2侧面、第1端面、第2端面。第1侧面沿着长方体的长边方向而被配置。第2侧面与第1侧面平行地配置。此外，第2侧面从第1侧面来看被配置于夹着长方体的位置。第1端面相对于长方体的长边方向垂直地配置。第2端面与第1端面平行地配置。此外，第2端面从第1端面来看被配置于夹着长方体的位置。第1外部电极被设置于第1端面。第2外部电极被设置于第2端面。第3外部电极被设置于第1侧面。第4外部电极被设置于第2侧面。第1内部电极被设置于烧结体的内部。此外，第1内部电极与第1外部电极电连接。第2内部电极被设置于烧结体的内部。此外，第2内部电极与第2外部电极电连接。第3内部电极被设置于烧结体的内部。此外，第3内部电极与第3外部电极以及第4外部电极电连接。第1可变电阻区域通过第1内部电极和第3内部电极在可变电阻层的层叠方向具有重叠而形成。第2可变电阻区域通过第2内部电极和第3内部电极在层叠方向具有重叠而形成。在从层叠方向观察烧结体时，第1内部电极突起部位于第1侧面与第1可变电阻区域之间。此外，在从层叠方向观察烧结体时，第1内部电极突起部从第3内部电极向第1端面延伸。第1内部电极突起部越过将第1可变电阻区域的最接近于第1端面的点和第3
外部电极的最接近于第1端面的点连结的线而延伸到第1端面侧。在从层叠方向观察烧结体时，第2内部电极突起部位于第1侧面与第2可变电阻区域之间。此外，在从层叠方向观察烧结体时，第2内部电极突起部从第3内部电极向第2端面延伸。第2内部电极突起部越过将第2可变电阻区域的最接近于第2端面的点和第3外部电极的最接近于第2端面的点连结的线而延伸到第2端面侧。
8.根据上述结构，本公开的层叠可变电阻能够减小由于外部电极的偏差所导致的杂散电容的偏差。因此，本公开的层叠可变电阻能够减小可变电阻的成对之间的静电电容的偏差。
附图说明
9.图1是本公开的一实施方式中的层叠可变电阻的立体图。
10.图2是本公开的一实施方式中的层叠可变电阻的透视图。
11.图3是本公开的一实施方式中的层叠可变电阻的剖视图。
12.图4是本公开的一实施方式的变形例所涉及的层叠可变电阻的透视图。
具体实施方式
13.以下，参照附图来说明本公开的一实施方式中的层叠可变电阻。
14.图1是本公开的一实施方式中的层叠可变电阻的立体图，图2是从该层叠可变电阻的层叠方向来看的透视图，图3是该层叠可变电阻的、在通过图1所示的iii-iii线的平面切割的剖视图。各附图中，将烧结体12的长度的方向设为x轴，将宽度的方向设为y轴，将高度的方向设为z轴，来定义xyz正交坐标系。高度的方向与可变电阻层11的层叠方向一致。各图中，不仅图示与层叠可变电阻有关的图，也一并图示xyz坐标系。该层叠可变电阻的除外部电极以外的烧结体12设为长度1.6mm、宽度0.8mm、高度0.6mm的长方体的形状。
15.烧结体12通过将可变电阻层11层叠并烧结而形成。烧结体12具有：第1端面13、第2端面15、第1侧面17、第2侧面18、下表面28以及上表面29。第1侧面17沿着长方体的长边方向即烧结体12的长度的方向而被配置。第2侧面18与第1侧面17平行并且被配置于从第1侧面17来看夹着长方体的位置。第1端面13与长方体的长边方向垂直配置。第2端面15与第1端面13平行并且被配置于从第1端面13来看夹着长方体的位置。
16.第1端面13以及第2端面15平行于yz平面。此外，第1侧面17以及第2侧面18平行于xz平面。下表面28以及上表面29平行于xy平面。此外，通过图1所示的iii-iii线的平面与xz平面平行。
17.构成烧结体12的可变电阻层11以zno为主成分，作为副成分，包含bi2o3、co2o3、mno2、sb2o3等或者pr6o
11
、co2o3、caco3、cr2o3等。烧结体12成为zno烧结并在其晶界析出其他副成分的形式。在烧结体12中，在被层叠的各个可变电阻层11之间形成第1内部电极21、第2内部电极22以及第3内部电极23。更具体地说，如图3的剖面构造所示，烧结体12具有6层的可变电阻层11即第1可变电阻层11a、第2可变电阻层11b、第3可变电阻层11c、第4可变电阻层11d、第5可变电阻层11e、第6可变电阻层11f被依次层叠的构造。在第1可变电阻层11a与第2可变电阻层11b之间设置第1内部电极21和第2内部电极22。此外，在第2可变电阻层11b与第3可变电阻层11c之间设置第3内部电极23。在第3可变电阻层11c与第4可变电阻层11d
之间设置第1内部电极21和第2内部电极22。在第4可变电阻层11d与第5可变电阻层11e之间设置第3内部电极23。在第5可变电阻层11e与第6可变电阻层11f之间设置第1内部电极21和第2内部电极22。第1可变电阻层11a的与配置第2可变电阻层11b的面相反的一侧的面与下表面28一致。此外，第6可变电阻层11f的与配置第5可变电阻层11e的面相反的一侧的面与上表面29一致。
18.在烧结体12的第1端面13设置第1外部电极14。第1外部电极14跨越第1侧面17的一部分、第2侧面的一部分、下表面28的一部分以及上表面29的一部分而设置。第1外部电极14与第1内部电极21电连接。此外，在第2端面15设置第2外部电极16。第2外部电极16跨越第1侧面17的一部分、第2侧面的一部分、下表面28的一部分以及上表面29的一部分而设置。第2外部电极16与第2内部电极22电连接。在第1侧面17设置第3外部电极19。第3外部电极19跨越下表面28的一部分以及上表面29的一部分而设置。第3外部电极19与第3内部电极23电连接。在第2侧面18设置第4外部电极20。第4外部电极20跨越下表面28的一部分以及上表面29的一部分而设置。第4外部电极20与第3内部电极23电连接。
19.通过第1内部电极21的一部分与第3内部电极23的一部分在层叠方向对置而形成第1可变电阻区域24。此外，通过第2内部电极22的一部分与第3内部电极23的一部分在层叠方向对置而形成第2可变电阻区域25。
20.烧结体12还具有第1内部电极突起部26以及第2内部电极突起部27。
21.在从可变电阻层11的层叠方向(z轴的正向)观察烧结体12时，第1内部电极突起部26如图2所示，被配置于第1侧面17与第1可变电阻区域24之间，并且在从第3内部电极23向第1端面13的方向上延伸。
22.将第1可变电阻区域24的处于最接近于第1端面13的位置的点设为点p。此外，将第3外部电极19的处于最接近于第1端面13的位置的点设为点q。第1内部电极突起部26的一部分即其前端部26s的一部分向比连结点p与点q的线(图2中虚线所示的线段pq)更靠近第1端面13的位置延伸。
23.在从z轴的正向观察烧结体12时，第2内部电极突起部27如图2所示，被配置于第1侧面17与第2可变电阻区域25之间，并且在从第3内部电极23向第2端面15的方向延伸。
24.将第2可变电阻区域25的处于最接近于第2端面15的位置的点设为点t。此外，将第3外部电极19的处于最接近于第2端面15的位置的点设为点u。第2内部电极突起部27的一部分即其前端部27s的一部分向比连结点t与点u的线(图2中虚线所示的线段tu)更靠近第2端面15的位置延伸。
25.通过这样设置第1内部电极突起部26，第1内部电极突起部26跨越线段pq。因此，即使第3外部电极19的形状偏差，也不会给第1可变电阻区域24与第3外部电极19之间的杂散电容带来变动。此外，通过设置第2内部电极突起部27，第2内部电极突起部27跨越线段tu。因此，即使第3外部电极19的形状偏差，也不会给第2可变电阻区域25与第3外部电极19之间的杂散电容带来变动。
26.这样，针对层叠可变电阻，能够减少由于第3外部电极19的形状的偏差导致的杂散电容的偏差，其结果，能够减小成对之间的静电电容的偏差。
27.(变形例)
28.图4中表示本公开的一实施方式的变形例所涉及的层叠可变电阻的透视图。该变
形例所涉及的层叠可变电阻的结构、外观以及剖面与图1以及图3所示的上述一实施方式的层叠可变电阻同样，因此避免重复部分的详细说明，对与上述一实施方式的层叠可变电阻不同的方面进行说明。
29.如图4所示，第1内部电极突起部26的前端部26s与第1可变电阻区域24的最接近于第1端面13的位置相同，或者延伸为比其更接近于第1端面13。此外，第2内部电极突起部27的前端部27s与第2可变电阻区域25的最接近于第2端面15的位置相同，或者延伸为比其更接近于第2端面15。通过这样，能够进一步减小由于第3外部电极19的形状的偏差导致的杂散电容的偏差。
30.但是，优选在从层叠方向观察烧结体12时，第1外部电极14与第1内部电极突起部26、以及第2外部电极16与第2内部电极突起部27不重叠。通过这样，能够减小在第1外部电极14与第1内部电极突起部26、或者第2外部电极16与第2内部电极突起部27之间产生的杂散电容。
31.(优选示例)
32.以下，叙述在上述一实施方式及其变形例中更加优选的示例。
33.优选第1内部电极21与第2内部电极22形成于相同的层。通过这样构成，能够高效地进行生产。
34.此外，优选在从层叠方向观察烧结体12时，第1内部电极突起部26以及第2内部电极突起部27的y轴方向的长度设为第1端面13的y轴方向的长度的5％以上且20％以下。使用图2来对此进行说明。在图2中，将第1端面13的y轴方向的长度设为ly，将第1内部电极突起部26的突起部的y轴方向的长度设为w26。另外，第2内部电极突起部27的突起部的y轴方向的长度与第1内部电极突起部26的突起部的y轴方向的长度(w26)相等。此时，优选0.05ly≤w26≤0.2ly。
35.若w26＜0.05ly，则内部电极突起部的效果变弱。此外，若0.2ly＜w26，则第3内部电极23与第1外部电极14以及第2外部电极16之间的静电电容增加。
36.此外，优选第1内部电极突起部26与第1可变电阻区域24的y轴方向的间隙设为第1端面13的y轴方向的长度的10％以上且30％以下。使用图2来对此进行说明。在图2中，若将第1内部电极突起部26与第1可变电阻区域24之间的y轴方向的间隙设为wg，则优选0.1ly≤wg≤0.3ly。若wg＜0.1ly，则第1可变电阻区域24与第1内部电极突起部26的距离较近，因此对杂散电容的偏差进行抑制的效果变弱。另外，对于第2内部电极突起部27也与第1内部电极突起部26同样。
37.另外，第1内部电极突起部26的前端部26s以及第2内部电极突起部27的前端部27s的形状可以是任意形状，但矩形的形状的效果最好。
38.(方式)
39.以下叙述本公开的实施方式。
40.本公开的第1方式所涉及的层叠可变电阻具备：烧结体(12)、第1外部电极(14)、第2外部电极(16)、第3外部电极(19)、第4外部电极(20)、第1内部电极(21)、第2内部电极(22)、第3内部电极(23)、第1可变电阻区域(24)、第2可变电阻区域(25)、第1内部电极突起部(26)和第2内部电极突起部(27)。
41.烧结体(12)具有可变电阻层(11)。烧结体(12)通过可变电阻层(11)被层叠并烧成
而形成。此外，烧结体(12)具有长方体的形状。进一步地，烧结体(12)具有第1侧面(17)、第2侧面(18)、第1端面(13)、第2端面(15)。
42.第1侧面(17)沿着长方体的长边方向而配置。第2侧面(18)与第1侧面(17)平行地配置。此外，第2侧面(18)从第1侧面(17)来看被配置于夹着长方体的位置。第1端面(13)相对于长方体的长边方向垂直地配置。第2端面(15)与第1端面(13)平行地配置。此外，第2端面(15)从第1端面(13)来看被配置于夹着长方体的位置。
43.第1外部电极(14)被设置于第1端面(13)。第2外部电极(16)被设置于第2端面(15)。第3外部电极(19)被设置于第1侧面(17)。第4外部电极(20)被设置于第2侧面(18)。
44.第1内部电极(21)被设置于烧结体(12)的内部。此外，第1内部电极(21)与第1外部电极(14)电连接。第2内部电极(22)被设置于烧结体(12)的内部。此外，第2内部电极(22)与第2外部电极(16)电连接。第3内部电极(23)被设置于烧结体(12)的内部。此外，第3内部电极(23)与第3外部电极(19)以及第4外部电极(20)电连接。
45.第1可变电阻区域(24)通过第1内部电极(21)和第3内部电极(23)在可变电阻层(11)的层叠方向具有重叠而形成。第2可变电阻区域(25)通过第2内部电极(22)和第3内部电极(23)在层叠方向具有重叠而形成。
46.在从层叠方向观察烧结体(12)时，第1内部电极突起部(26)位于第1侧面(17)与第1可变电阻区域(24)之间。此外，在从层叠方向观察烧结体(12)时，第1内部电极突起部(26)从第3内部电极(23)向第1端面(13)延伸。第1内部电极突起部(26)越过将第1可变电阻区域(24)的最接近于第1端面(13)的点(p)和第3外部电极(19)的最接近于第1端面(13)的点(q)连结的线(pq)而延伸到第1端面(13)侧。
47.在从层叠方向观察烧结体(12)时，第2内部电极突起部(27)位于第1侧面(17)与第2可变电阻区域(25)之间。此外，在从层叠方向观察烧结体(12)时，第2内部电极突起部(27)从第3内部电极(23)向第2端面(15)延伸。第2内部电极突起部(27)越过将第2可变电阻区域(25)的最接近于第2端面(15)的点(t)和第3外部电极(19)的最接近于第2端面(15)的点(u)连结的线(tu)而延伸到第2端面(15)侧。
48.根据该方式，通过设置第1内部电极突起部(26)，第1内部电极突起部(26)跨越线(pq)。因此，即使第3外部电极(19)的形状出现偏差，也不会对第1可变电阻区域(24)与第3外部电极(19)之间的杂散电容带来变动。此外，通过设置第2内部电极突起部(27)，第2内部电极突起部(27)跨越线(tu)。因此，即使第3外部电极(19)的形状出现偏差，也不会对第2可变电阻区域(25)与第3外部电极(19)之间的杂散电容带来变动。
49.这样，关于层叠可变电阻，能够减小由于第3外部电极(19)的形状的偏差所导致的杂散电容的偏差，作为结果，能够减小成对之间的静电电容的偏差。
50.本公开的第2方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式所涉及的层叠可变电阻中，第1内部电极突起部(26)的前端部(26s)延伸到与第1可变电阻区域(24)的最接近于第1端面(13)的点相同的位置或者比其更接近于第1端面(13)的位置。此外，第2内部电极突起部(27)的前端部(27s)延伸到与第2可变电阻区域(25)的最接近于第2端面(15)的点相同的位置或者比其更接近于第2端面(15)的位置。
51.根据该方式，能够进一步减小由于第3外部电极19的形状的偏差所导致的杂散电容的偏差。
52.本公开的第3方式所涉及的层叠可变电阻在第1方式或者第2方式所涉及的层叠可变电阻中，具有以下的结构。将相对于第1端面(13)以及第2端面(15)垂直的方向定义为x轴，将相对于第1侧面(17)以及第2侧面(18)垂直的方向定义为y轴。此时，第1内部电极突起部(26)以及第2内部电极突起部(27)的y轴方向的长度是烧结体(12)的第1端面(13)的y轴方向的长度的5％以上并且20％以下。此外，第1内部电极突起部(26)与第1可变电阻区域(24)的y轴方向的间隙为第1端面(13)的y轴方向的长度的10％以上且30％以下。
53.产业上的可利用性
54.本公开所涉及的层叠可变电阻能够减小外部电极的位置的偏差所导致的杂散电容的偏差，产业上有用。
[0055]-符号说明-[0056]
11
ꢀꢀꢀꢀ
可变电阻层
[0057]
11a
ꢀꢀꢀ
第1可变电阻层
[0058]
11b
ꢀꢀꢀ
第2可变电阻层
[0059]
11c
ꢀꢀꢀ
第3可变电阻层
[0060]
11d
ꢀꢀꢀ
第4可变电阻层
[0061]
11e
ꢀꢀꢀ
第5可变电阻层
[0062]
11f
ꢀꢀꢀ
第6可变电阻层
[0063]
12
ꢀꢀꢀꢀ
烧结体
[0064]
13
ꢀꢀꢀꢀ
第1端面
[0065]
14
ꢀꢀꢀꢀ
第1外部电极
[0066]
15
ꢀꢀꢀꢀ
第2端面
[0067]
16
ꢀꢀꢀꢀ
第2外部电极
[0068]
17
ꢀꢀꢀꢀ
第1侧面
[0069]
18
ꢀꢀꢀꢀ
第2侧面
[0070]
19
ꢀꢀꢀꢀ
第3外部电极
[0071]
20
ꢀꢀꢀꢀ
第4外部电极
[0072]
21
ꢀꢀꢀꢀ
第1内部电极
[0073]
22
ꢀꢀꢀꢀ
第2内部电极
[0074]
23
ꢀꢀꢀꢀ
第3内部电极
[0075]
24
ꢀꢀꢀꢀ
第1可变电阻区域
[0076]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第2可变电阻区域
[0077]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第1内部电极突起部
[0078]
26s、27s
ꢀꢀꢀ
前端部
[0079]
27
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第2内部电极突起部
[0080]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下表面
[0081]
29
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上表面。