[发明专利]可变电阻元件

说明书

技术领域

本发明涉及可变电阻元件。

背景技术

可变电阻元件具备烧成体，该烧成体是对例如以ZnO为主要成分，并含有稀土类元素、IIIb族元素的氧化物以及Ia族元素的氧化物的所谓副成分的可变电阻材料进行烧成而得到。作为如此的可变电阻元件，例如有专利文献1中所记载的可变电阻元件。在该可变电阻元件中，通过规定包含于烧成体中的元素的组成比，谋求元件的长寿命化。

专利文献1：日本特开2002-246207号公报

上述可变电阻元件通常装配到如笔记本电脑以及便携式电话机等的电子仪器中，并作为旁路(by-pass)而起到用于从静电等的高电压保护集成电路的作用。但是，电子仪器随着使用而产生热，因此，对于装配到电子仪器中的可变电阻元件要求具有稳定的温度特性。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供能够实现温度特性的稳定化的可变电阻元件。

为了解决上述课题，本发明者们在反复研究过程中，并没有着眼于烧成可变电阻材料而获得的烧成体的组成，而是着眼于其结晶结构进行了研究。其结果发现：在构成烧成体的以ZnO为主要成份的粒子中，通常存在较多的氧缺陷，并且某些元素进入到该氧缺陷中，从而给可变电阻元件的温度特性带来影响。于是，本发明者想到，如果结构性地特别指定进入该烧成体的结晶结构中的元素，就能改善可变电阻元件的温度特性的稳定性，从而完成了本发明。

本发明所涉及的可变电阻元件具备烧成体，该烧成体是将以ZnO为主要成份并含有稀土元素、Co以及Ca的可变电阻材料进行烧成而得到的，在烧成体的粒子内部以及粒子边界分别存在Ca。

在该可变电阻元件中，Ca分别存在于烧成体内的以ZnO为主要成份的粒子的粒子内部以及粒子边界。由此，以ZnO为主要成份的粒子的粒子内部的氧缺陷被Ca取代，陶瓷组织结构变得致密。另外，在以ZnO为主要成份的粒子的粒子边界上，具有使可变电阻元件的温度特性的稳定性下降的倾向的元素(例如Si)的存在比例也得到降低。由此，达到该可变电阻元件的温度特性的稳定化的目的。另外，在此所谓的“粒子边界”是指以ZnO为主要成份的粒子的相邻的2个粒子的边界部分。

另外，烧成体的粒子内部的Ca的存在量优选为0.2atm％～2.0atm％。在此情况下，能够有效地使可变电阻元件的温度特性稳定化。

另外，烧成体的粒子内部的Ca的存在量相对于烧成体的粒子边界的Ca的存在量的比例优选为0.1～0.4。在该范围内，在ZnO的粒子边界，具有使可变电阻元件的温度特性的稳定性下降的倾向的元素的存在比例充分地降低，进一步提高可变电阻元件的温度特性的稳定性。进一步，因为粒子边界的电阻增加，所以还能减少漏电流。

另外，优选稀土类元素为Pr，在烧成体的粒子边界存在Pr。此时，能够进一步提高可变电阻元件的温度特性的稳定性以及减少漏电流的效果。

根据本发明所涉及的可变电阻元件，能够获得温度特性稳定化的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的可变电阻元件的截面构成图。

图2是表示图1所示的可变电阻元件的制造顺序的流程图。

图3是表示可变电阻元件被制造的情况的图。

图4是表示可变电阻素体的结晶结构的图。

图5是表示用STEM进行的可变电阻素体的结晶结构的检测顺序的图。

图6是表示实施例的可变电阻元件的STEM的检测结果的图。

图7是表示比较例的可变电阻元件的STEM的检测结果的图。

图8是表示实施例以及比较例的可变电阻元件的温度特性的评价结果的图。

图9是表示另外的评价实验的实验结果的图。

符号说明

1...可变电阻元件

3...可变电阻素体(烧成体)

21...粒子内部

22...粒子边界

具体实施方式

以下参照附图对本发明所涉及的可变电阻元件的优选实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的可变电阻元件的截面构成的图。如图1所示，可变电阻元件1具备略呈长方体形状的可变电阻素体(烧成体)3和在可变电阻素体3的长边方向的两端部分别形成的一对外部电极5、5。该可变电阻元件1是被设定为例如长度1.6mm、宽度0.8mm、高度0.8mm的所谓1608型的层叠型芯片可变电阻。