多层片式变阻器及其制造方法 【发明领域】
本发明涉及一种多层片式变阻器及其制造方法。
背景技术
已知的多层片式变阻器包括变阻器体和外电极，所述变阻器体是通过烧结变阻器层和内电极的叠层而得到的，而所述外电极是通过将导电膏施加于变阻器体的端面并且之后干燥和焙烧所涂覆的膏而形成的。
通常用于形成外电极的导电膏是通过将玻璃料和有机载体与作为主成分的金属粉末比如银混合而得到的。导电膏中混入玻璃料的目的是改进变阻器体与外电极的粘合性能。
在通常被称为回流焊接的方法中，这种类型的多层片式变阻器被安装在印刷电路板等之上。在该方法中，变阻器被置于焊膏上，而该焊膏事先已被施加至板上的导体上，并且此后将整个板加热至200摄氏度或更高的温度，以使焊料熔化从而使变阻器固定在板上。
在这种情况下，通常对外电极镀镍并且接着进一步镀焊料或锡等，从而改进回流焊接过程中外电极与焊料的润湿性。
但是，当对外电极进行镀覆时，镀液进入了变阻器体的内部，并且进入变阻器体内部的镀液有时会腐蚀变阻器体中地变阻器层，特别是会腐蚀构成变阻器层的变阻器材料的晶界。由于认为多层片式变阻器的变阻器特性在晶界是有效的，因此晶界的腐蚀会导致多层片式变阻器之变阻器特性的变劣、比如变阻器电压等的降低。在镀覆变阻器后或通过回流焊接将变阻器安装于板上后立刻会观察到所述变阻器特性的变劣。
为了阻止由于镀液的进入而导致变阻器的变劣，近来已对多层片式变阻器采取了各种措施。例如日本专利特开平8-31616和日本专利特开平10-70012公开的多层片式变阻器。图6表示与上述公开出版物所述的多层片式变阻器相同的变阻器的截面图。图6所示的多层片式变阻器具有带有内电极11的变阻器体10和设置于变阻器体10端部上的外电极12。另外，在变阻器体10的没有形成外电极12的部分形成了绝缘保护层13。在该多层片式变阻器中，绝缘保护层13的作用是阻止镀液进入变阻器体10的内部。
另外，日本专利特开2000-164406所述的多层片式变阻器也被认为是可减少镀液进入变阻器体的变阻器。图7表示上述出版物所述的多层片式变阻器的截面图。图7所示的多层片式变阻器包括带有内电极11的变阻器体10和设置于变阻器体10端部上的接地电极层14。另外，在接地电极层14的外侧上形成了玻璃层15和外电极层16。另外，导电材料被扩散进入玻璃层15内，并且由此实现了接地电极层14和外电极层16之间的连续性。
另外，日本专利特开2002-134306描述了一种多层片式变阻器，其中利用含有预定量或大量玻璃料的导电膏形成外电极。在该多层片式变阻器中，外电极中的玻璃料含量大于常规变阻器外电极中的玻璃料含量，以减少外电极的空隙，从而阻止镀液渗入外电极。此外，利用含氧化锡或氧化锑的导电玻璃料阻止了玻璃料量增加一般常发生的焊料润湿性的降低。
另外，日本专利特开平6-349313和日本专利特开2001-122639描述了含有特定成份的玻璃料的导电膏。由该导电膏形成的多层型元件的外电极的防镀液性能优良，并且由此证实这些外电极可阻止由于镀液的进入而导致的元件性能的变劣。
【发明内容】
在图6所示的多层片式变阻器中，绝缘保护层13可以阻止镀液由变阻器体10的表面进入。但是，镀液可通过外电极12中的空隙进入变阻器体10的内部，因为形成的外电极12并不是足够的致密。特别是，镀液通常由变阻器体10和内电极11之间的间隙进入变阻器体10的内部。这导致镀液严重腐蚀了变阻器体10，进一步降低了变阻器的特性。
而且，在图6所示的多层片式变阻器中，通过将变阻器体10放入氧化硅粉末中并焙烧而形成了绝缘保护层13。因此，其缺点是增加了多层片式变阻器的制造步骤。
同时，在图7所示的多层片式变阻器中，变阻器体10和接地电极14均覆有玻璃层15，由此使镀液很难进入变阻器体10的内部。但是，由于玻璃层15的导电率低，接地电极层14和外电极层16之间的连续性不充分，并且由此使得外电极的总电阻值趋于增加。另外的问题是，形成玻璃层15的步骤增加了制造多层片式变阻器的制造步骤的次数。
而且，在日本专利特开2002-134306所述的多层片式变阻器中，导电膏所含的玻璃料的导电率比通常作为电极材料的银的导电率低五至六个数量级。因此，当玻璃料的含量是这样的量，即约为不会导致耐镀液性能变劣的量时，接地电极层和外电极层之间的连续性变得不足。
另外，在日本专利特开平6-349313和日本专利特开2001-122639所述的导电膏中，玻璃料本身具有高的耐镀液性能。但是，很难形成致密的外电极。因此，由该导电膏形成的具有外电极的多层类型的元件趋于易受进入其中的镀液的影响。
【发明内容】
在上述现有技术情况下完成了本发明。本发明的一个目的是提供一种多层片式变阻器，其中即使当外电极的表面被进一步镀覆时，该变阻器特性的变劣程度小，并且也提供了制造该变阻器的方法。
为了实现上述目的，本发明提供的多层片式变阻器包括变阻器体、外电极和在变阻器体与外电极之间形成的玻璃层，所述变阻器体具有多个变阻器层和被设置成使每个变阻器层被夹在中间的内电极，而所述外电极形成于变阻器体的端面之上并且与内电极相连。
具有上述结构的多层片式变阻器的玻璃层位于变阻器体和外电极之间。因此，当外电极的表面被进一步镀覆并且镀液渗入其中时，玻璃层阻止镀液进入变阻器体内部。结果是，与镀覆之前的变阻器相比，镀覆之后多层片式变阻器的变阻器特性之变劣程度非常小。
上述多层片式变阻器中，沿通过外电极宽度方向中心线得到的截面中，优选形成的玻璃层覆盖了不小于10％的变阻器体中被外电极覆盖的区域总长度。因此，可有效地减少镀液进入变阻器体。基于相似的观点，优选玻璃层的厚度是0.1μm或更多。
更具体地说，优选通过焙烧含玻璃材料的导电膏来形成上述多层片式变阻器的外电极，并且通过在焙烧导电膏的同时由导电膏熔化的玻璃材料来形成玻璃层。
此时，不需要向上述现有技术一样进行独立的形成玻璃层的步骤。因此，可简化多层片式变阻器的制造工艺。
优选以上所用的导电膏含有金属和玻璃材料，并且玻璃材料的含量占金属和玻璃材料总质量的2-15wt％。利用具有该组成的导电膏时，可更容易地由导电材料熔化出玻璃材料。
另外，多层片式变阻器中，更优选外电极含有玻璃材料和银或主要成分是银的合金。再者，更优选内电极含有钯、铂或主要成分是钯或铂的合金。
在本发明的变阻器中，进一步优选由变阻器体伸出的内电极伸入外电极，并且伸入外电极的这些内电极的至少根部被玻璃层覆盖。
当多层片式变阻器具有这种类型的结构时，改进了内电极和外电极的粘合状态，并且由此实现了两个电极之间好的接触状态。另外，由于内电极的根部被玻璃层覆盖，因此，镀液很难进入变阻器体的内部。
而且，本发明多层片式变阻器的制造方法是一种可容易地制造具有上述结构多层片式变阻器的方法。该方法包括形成变阻器体的步骤，该变阻器体具有多个变阻器层和被设置成使每个变阻器层被夹在中间的内电极，将含有玻璃材料的导电膏施加至变阻器体的端面之上，并且焙烧施加的导电膏以形成外电极，以及通过使导电膏中所含的玻璃材料熔化而在变阻器体和外电极之间形成玻璃层。
根据该制造方法，可容易地在变阻器体和外电极之间形成玻璃层。在由此得到的多层片式变阻器中，即使外电极表面被进一步镀覆，玻璃层亦阻止镀液进入变阻器体。结果是，由于镀液导致的变阻器特性变劣程度极小。
在该制造方法中，沿通过外电极宽度方向中心线得到的截面中，优选形成的每个玻璃层覆盖了不小于10％的变阻器体中覆盖有外电极的区域总长度。也优选形成的玻璃层厚度是0.1μm或更多。因此，可更有效地阻止镀覆过程中镀液进入变阻器体。
而且，优选在比膏中所含的玻璃材料的软化点高出70摄氏度的温度下加热导电膏。更优选在700摄氏度或更高的温度下焙烧导电膏。当在上述温度下焙烧导电膏时，可更容易地从导电膏中熔化出玻璃材料，并且更容易形成满足上述条件的玻璃层。
附图简述
图1表示根据优选实施方式的多层片式变阻器的截面图。
图2表示多层片式变阻器100的侧视图。
图3所示的截面示意图表示玻璃层覆盖率是5％的多层片式变阻器的变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的放大图。
图4所示的截面示意图表示玻璃层覆盖率是100％的多层片式变阻器的变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的放大图。
图5A表示玻璃层4的覆盖率是5％的多层片式变阻器的变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的扫描电子显微镜照片。
图5B表示玻璃层4的覆盖率是80％的多层片式变阻器的变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的扫描电子显微镜照片。
图6表示常规多层片式变阻器的截面图。
图7表示另一常规多层片式变阻器的截面图。
优选实施方式描述
下面将详细描述本发明的一种优选实施方式。需要指出的是，在描述附图的过程中，利用相同的附图标记来表示相同的部分并且省去了重复的描述。另外，为了便于理解附图表示的内容，附图的尺寸比例并不限于已示出的那些，并且在说明书中没有必要与那些尺寸匹配。另外，除非有其它的具体限定，否则位置关系比如垂直和横向是指基于附图的方向。
首先，参考图1和2来描述根据优选实施方式的多层片式变阻器。图1是优选实施方式的多层片式变阻器的截面图，图2是表示多层片式变阻器100的侧视图。多层片式变阻器100包括变阻器体1和设置于变阻器体1侧面的外端3，以及在变阻器体1与外端3之间形成的玻璃层4。
在该多层片式变阻器100中，变阻器体1包括多个变阻器层1a、1b和1 c以及设置成使变阻器层1b被夹在中间的内电极2a和2b。另外，每个外端3依次具有外电极3a和镀层3b与3c。另外，形成的内电极2a和2b应使其一端外露出位于不同侧的变阻器体1的相对端表面，并且分别与外电极3a相连。
任何层均可应用于变阻器层1a、1b和1c，对此没有特别的限制，只要那些层是由可实现变阻器特性的变阻器材料制成的层即可。更具体地说，变阻器层的优选实例包括通过使主要成分ZnO与次要成分比如稀土元素、例如Pr以及Bi和微量添加剂比如Al等混合(compounding)得到的层。
内电极2a和2b是例如由Pt、Pd或Ag等金属单质物质、其合金或其化合物制成的电极。优选金属单质物质Pt或Pd、Ag-Pd或Ag-Pt合金。
例如外电极3a可由与上述内电极2a和2b相似的电极材料制成。特别是，优选由金属单质物质Ag或Ag-Pd合金制成。而且，优选外电极3a除了上述金属外还含有玻璃材料比如玻璃料。当外电极3a含有玻璃料时，改进了外电极与变阻器体1之间的粘合性能。
每个外电极3a的厚度优选是5-100μm并且更优选是20-70μm。这样可阻止在镀覆时镀液渗入每个外电极3a本身，并且与玻璃层4的协同作用进一步减少了进入变阻器体1内部的镀液。
优选利用具有面心立方晶格晶体结构的不同类型金属来制成外电极3a以及内电极2a和2b，以利用以下的Kirkendall效应来改进两个电极的结合性能。基于该观点，外电极3a优选含有银或主要成分是银的合金，并且更优选内电极2a和2b含有钯或铂或主要成分是钯或铂的合金。
当通过回流来将多层片式变阻器100安装在板和类似物之上时，每个镀层3b均具有阻止外电极3a金属化溶解的作用。优选镀层3b是通过电镀Ni来制成的层。另外，在回流过程中镀层3c具有改进可焊性的特性，并且优选镀层由材料比如焊料和与焊料亲和力好的Sn制成。
玻璃层4由玻璃材料制成，并且阻止在镀覆时镀液进入变阻器体1内部。当外电极3a含有上述玻璃料时，更优选用于形成外电极3a的导电膏中所含的玻璃料在形成外电极3a的同时熔化形成了这些玻璃层4。此时，不需要进行独立的步骤来形成玻璃层4，由此简化了多层片式变阻器100的制造工艺。
例如玻璃层4是由B2O3-ZnO-Al2O3-SrO基玻璃、B2O3-SiO2-ZnO基玻璃、B2O3-SiO2-ZnO-Al2O3基玻璃、SiO2-BaO-Li2O基玻璃、B2O3-SiO2-ZnO基玻璃、B2O3-SiO2-Na2O基玻璃、B2O3-SiO2-ZnO-Al2O3-SrO基玻璃等制成的层。
在多层片式变阻器100中，优选形成的玻璃层4以下述百分数量覆盖了变阻器体1的边缘。在本说明书中，玻璃层4覆盖变阻器体1的一个端面的百分数被称为“覆盖率”，并且覆盖率的定义如下。具体地说，沿多层片式变阻器100的外端3(外电极3a)宽度方向中心线得到的截面(沿图2中直线L得到的截面)中，覆盖率r(％)被定义为是由以下的方程(1)计算出的值，
r(％)＝(L2/L1)×100 (1)
其中，L1是被外电极3a覆盖的变阻器体1的区域(端面)总长度，并且L2是形成了玻璃层4的变阻器体1中的区域(端面)长度。
在本说明书中，“外端3(外电极3a)的宽度方向”的定义是垂直于变阻器体1叠置方向的外端3(外电极3a)的方向。
在多层片式变阻器100中，优选玻璃层4的覆盖率是10％或更多，并且进一步优选覆盖率是40％或更多。如果覆盖率是40％或更多，则可将镀覆后多层片式变阻器100性能的变劣程度降低至不会对多层片式变阻器的实际应用有影响的程度。
如果玻璃层4是由形成外电极3a时导电膏熔化的玻璃材料形成，则玻璃层4不小于玻璃层80％的覆盖率可导致不合理量的玻璃料从变阻器体1对侧的外电极3a的界面熔出。因此，从该观点出发，特别优选覆盖率是40-80％。
另外，优选每个玻璃层4的厚度是0.1μm或更多，并且更优选是0.4-1.5μm，并且进一步优选0.4-0.8μm。需要指出的是，在该说明书中，玻璃层4的厚度被定义为是通过沿图2中线L切出的截面观察、并且测量五个点处的玻璃层4厚度得到的那些值的平均值。
当玻璃层4的厚度是0.1μm或更多时，可有效地抑制镀液进入变阻器体1。另一方面，当玻璃层4的厚度大于1.5μm时，很难在外电极3a的表面形成镀层3b和3c。
可依据用途来适当变化具有上述结构的多层片式变阻器100的尺寸。但是，一般地，其长度(图2中的右-左方向)是0.6-5.6mm，其宽度是(图1中的右-左方向)是0.3-0.6mm，并且其厚度(图1中的上-下方向)是0.3-1.9mm。也可选择的是，多层片式变阻器也可具有多层片式变阻器阵列结构，其中多个外端3垂直排列在板或类似物的相同表面上。
接着，参考图3和4来描述具有上述结构的多层片式变阻器100中、变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的结构实例。图3所示的截面示意图表示玻璃层4之覆盖率是5％的多层片式变阻器中变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的放大图。图4所示的截面示意图表示玻璃层覆盖率是100％的多层片式变阻器的变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的放大图。需要指出的是，图3和图4中的多层片式变阻器与之前所述的多层片式变阻器100的不同之处在于：图3和4中的变阻器具有多个内电极2a或多个内电极2b。
首先，在图3的多层片式变阻器中，通过熔化变阻器体1和外电极3a之间的玻璃料4a来形成玻璃层4。另外，每个内电极2a的一端露出变阻器体1的边缘。此时，覆盖率是5％。由于以此方式在变阻器体1的侧部形成了玻璃层4，即使镀覆时镀液渗入外电极3a，玻璃层4也会阻止镀液进入变阻器体1的内部。
在图4所示的多层片式变阻器中，通过熔化变阻器体1和外电极3a之间的玻璃料4a来形成覆盖率为100％的玻璃层4。另外，每个内电极2a的一端被伸入外电极3a，并且伸出的内电极2a的根部被玻璃层4b覆盖。
在覆盖率为100％的多层片式变阻器中，由此方式使内电极2a被伸入外电极3a中，并且由此使两个电极的连接非常好。另外，由于伸出的内电极2a的根部的周围区域被玻璃层4b覆盖，可有效地阻止镀覆由外电极3a和每个内电极2a的结合处渗入镀液。结果是，该多层片式变阻器具有优良的阻止镀液渗入的效果。
下面将参考图5A和5B所示的扫描电子显微照片来具体描述图3和4所示的每个区域的实例。图5A表示玻璃层的覆盖率是5％的多层片式变阻器中变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的扫描电子显微镜照片。图5B表示玻璃层的覆盖率是80％的多层片式变阻器中变阻器体1和外电极3a之间结合处附近的扫描电子显微镜照片。
如图5A所示，玻璃层的覆盖率是5％的多层片式变阻器中，通过使变阻器体1和外电极3a界面处的玻璃料4a熔化来形成玻璃层4。另外，在图5A中，可以看见露出变阻器体1端面的内电极2a的一端。在图5B所示的多层片式变阻器中，通过熔化玻璃料4a形成的玻璃层4覆盖了变阻器体1的大部分。此时形成的玻璃层4的厚度大于图5A所示的该厚度。另外，可以看见内电极2a被伸入外电极3a，并且外电极2a的根部被玻璃层4b覆盖。
下面将描述具有上述结构的多层片式变阻器100的制造方法。首先，利用印刷方法、片式方法等形成烧结之前的变阻器体坯片。
当利用上述方法中的印刷方法制造坯片时，制备用于形成变阻器层的膏和用于形成内电极的导电膏。用于形成变阻器层的膏体可以是通过混合变阻器材料和有机载体得到的有机膏，以及通过混合变阻器材料和水基溶剂得到水基膏。
对于变阻器材料而言，可选择和使用在焙烧后显示出变阻器特性的材料，并且优选Zn氧化物比如ZnO和通过焙烧形成Zn氧化物的Zn化合物。通过焙烧形成Zn氧化物的Zn化合物例如是Zn的碳酸盐、硝酸盐、草酸盐和有机金属化合物等。可适当联合使用Zn氧化物和Zn化合物。
除了上述的Zn氧化物和Zn化合物之外，变阻器材料中可加入次要成分比如稀土元素、例如镨(Pr)以及Bi和微量添加剂比如Al等。优选上述组成的变阻器材料的平均颗粒尺寸是约0.3-2μm。
与有机膏混合的有机载体例如是通过将粘合剂溶解于有机溶剂而得到的载体。对于该粘合剂而言，可适当选择和使用通常用于制造有机载体的粘合剂，并且可使用乙基纤维素和聚乙烯醇缩丁醛等。有机溶剂例如是松油醇、丁基卡必醇、丙酮和甲苯等。
另外，用于水基膏的水基溶剂例如是可通过在水中分散水溶性粘合剂而得到的溶剂。对于水溶性粘合剂而言，可适当选择和使用聚乙烯醇、纤维素、水溶性丙烯酸树脂和乳状液等。
用于内电极的导电膏包括通过捏合上述有机载体和用于制备内电极的导电材料或焙烧后会成为导电材料的物质比如氧化物、有机金属化合物和树脂酸盐而制备的膏。优选用于制备内电极的导电材料是金属单质物质Pd或Pt、Ag-Pd合金或Ag-Pt合金。
当利用有机载体制备上述膏时，粘合剂的含量优选占有机载体总重量的1-5wt％。也优选有机溶剂的含量占有机载体总重量的10-50％。需要指出的是，可将各种分散剂、增塑剂、介电材料、绝缘材料和类似物加入该膏中。顺便提及的是，在本发明中，“质量份数”实质上等于重量基的值(“重量份数”)(以下亦相同)。
当利用印刷方法制造坯片时，按照上述方式制备用于变阻器层的膏和用于内电极的导电膏，并且之后将用于变阻器层的膏多次施加在具有预定厚度的聚邻苯二甲酸乙二酯板或类似物上，由此形成了坯体状态的变阻器层1c。接着，在坯体状态的变阻器层1c上，以预定的方式施加用于内电极的导电膏，由此形成坯体状态的内电极2b。
之后，在坯体状态的内电极2b上依次施加用于变阻器层的膏、用于内电极的导电膏和用于变阻器层的膏，以形成变阻器层1b、内电极2a、和变阻器层1a，并且由此得到了叠层。之后，由此得到的叠层被压制的同时加热之，从而通过压力而使得各层彼此粘附在一起，并且接着将其切成预定的形状。由此得到了坯片。优选用于内电极的导电膏的施加方式应使得内电极2a和2b的一端分别从不同侧的变阻器体1的相对端面露出。
当利用后一种方法、即片式方法制造坯片时，首先形成片状的用于变阻器层的膏，并且将预定数量的这些片层叠置至所需的厚度，由此形成了用于形成变阻器层的坯片。接着，以预定的方式将上述用于内电极的导电膏印刷至坯片上，由此形成了具有变阻器层和内电极的坯片状态的片。
制备了这样的两个的片。之后，将这些片设置成内电极彼此面对，并且也被放置在一起，以使另一个用于形成变阻器层的坯片被夹在它们中间。由此得到了叠层。之后，在压制该叠层的同时加热之，从而通过压力使得层彼此粘附在一起，并且接着将其切成预定的形状。由此得到了坯片。
在制造多层片式变阻器100时，利用上述印刷方法或片式方法形成坯片，并且之后对坯片进行去粘合。例如可通过在空气气氛下以约5-300摄氏度/小时的速度升温、并且接着在约180-400摄氏度的温度下保温0.5-24小时来实施去粘合。
之后，将去粘合的坯片进行焙烧，并且由此得到了变阻器体1。例如可通过在空气气氛下以约50-500摄氏度/小时的速度升温、并且接着在约1000-1400摄氏度的温度下保温0.5-8小时并且之后以约50-500摄氏度/小时的速度冷却来实施焙烧。
如果焙烧时的保持的温度低于1000摄氏度，则不可能形成充分致密的内电极2a和2b以及变阻器层1a、1b和1c。另一方面，如果温度超过1400摄氏度，则可能使得内电极2a和2b被过度烧结并且易碎。
将由此得到的变阻器体1的端面(端)在滚筒中或通过喷砂抛光之后，用于外电极的导电膏被印刷或转移至端面，并且接着通过进一步加热来焙烧，以形成外电极3a。如果用于外电极的导电膏含有玻璃料，则优选焙烧(加热)导电膏的温度至少比玻璃料的软化点高出70摄氏度。也优选在700摄氏度或更高的温度下焙烧通常使用的导电膏。
对于用于外电极的导电膏而言，除了混合用于外电极的导电材料之外，可按照与制造用于内电极的导电膏相似的方式来制备所用的膏。此时优选所用的外电极的导电材料是单质物质Ag和Ag-Pd合金等。为了改进外电极3a与变阻器体1的粘合并且容易形成玻璃层4，优选用于外电极的导电膏含有玻璃材料比如玻璃料。当用于外电极的导电材料中含有玻璃料时，优选玻璃料的含量占导电材料(金属)和玻璃料总质量的2-15wt％。
如果用于外电极的导电材料中含有玻璃料，则在焙烧的高温条件下玻璃料从电极材料熔出。由电极材料熔出的玻璃料被粘合至变阻器体1的端面，由此在变阻器体1和外电极3a之间形成了玻璃层4。
在制造多层片式变阻器100时，不一定要利用由导电膏熔出的玻璃料来形成玻璃层4，并且可由独立的步骤、比如将玻璃材料施加在变阻器体1的端面并且接着焙烧该玻璃材料来形成玻璃层4。
按照上述方式形成玻璃层4和外电极3a之后，分别在外电极3a上形成由Ni制成的镀层3b。进一步在镀层3b上形成由焊料和Sn等制成的镀层3c。由此得到了多层片式变阻器100。优选利用电镀这一镀覆方法来形成这些镀层。
在按照上述方式制造的多层片式变阻器100中，内电极2a和2b的一端伸入外电极3a，并且至少这些伸出的内电极2a和2b的根部被玻璃层4覆盖。认为多层片式变阻器100中这种类型的形状的形成方式如下。
具体地说，在优选的情况下，多层片式变阻器100中内电极2a和2b以及外电极3a分别含有不同类型的金属比如Ag、Pd和Pt，它们均具有面心立方晶格的晶体结构。如果内电极2a和2b以及外电极3a含有这种类型的金属，则在焙烧时的高温下金属被扩散通过接触界面。这被称为Kirkendall效应。
一旦发生Kirkendall效应，则内电极2a和2b中所含的金属被扩散进入外电极3a，并且外电极3a中所含的金属被扩散进入内电极2a和2b。该扩散导致内电极2a和2b的一端伸入外电极3a。
因此，上述金属的扩散导致内电极2a和2b以及外电极3a之间的结合处以及其附近更致密。与此同时内电极2a和2b的伸出部分的周边区域被玻璃层4覆盖。因此，改进了内电极2a和2b以及外电极3a之间的结合性能，并且进一步减少了镀覆工艺中镀液渗入变阻器体1。
而且，由于原子扩散而在内电极2a和2b以及变阻器层1a、1b和1c之间形成了空隙。一旦发生Kirkendall效应，则这些空隙被焙烧外电极3a时熔出的玻璃填充。这趋于使镀液更难进入变阻器体1的内部。
实施例
<多层片式变阻器的制造>
首先，利用B2O3-ZnO-Al2O3-SrO基玻璃作为玻璃料，利用Ag作为导电粉(金属)，利用乙基纤维素和松油醇作为有机载体。将上述材料混合并且接着捏合，由此得到用于形成外电极的导电膏。此时，将玻璃料的配比设定为占玻璃料和银粉总重量的1-16wt％。另外，以银粉和玻璃料总重量为100重量份计，设定加入膏中的乙基纤维素和松油醇的量分别为15重量份和10重量份。因此，设定的玻璃料的配比是1wt％或更大。这是因为配比小于1wt％会导致焙烧后外电极和变阻器体之间的粘合力不足。
接着，形成变阻器体。变阻器体包括主要成分是ZnO的变阻器层和由Pd制成的内电极。将上述导电膏施加至由此得到的变阻器体的端部，并且接着干燥之。此后，在大气下在700摄氏度的条件下焙烧该膏10分钟，以制造外电极。形成的外电极的厚度是3μm、5μm和50μm。此时的焙烧温度(700摄氏度)比焙烧含玻璃料的外电极的焙烧温度高出约20摄氏度。另外，外电极的厚度是在变阻器体的两个端面上形成的各外电极最大厚度值的平均值。
接着，通过镀覆工艺在外电极上依次形成Ni镀层和Sn镀层，并且由此得到了具有如图1所示构型的多层片式变阻器。设定的Ni镀层的平均厚度是2μm，并且Sn镀层的设定厚度值是5μm。通过利用2000倍放大的扫描电子显微镜得到的照片测量五个点处的厚度，并且计算这些值的平均值来得到厚度值。
<特性评估>
利用了按照上述方式形成的多层片式变阻器，它们的导电膏中玻璃料的配比不同并且外电极的厚度不同。在每个多层片式变阻器中，测量了其玻璃层的厚度、玻璃层的覆盖率、镀覆后变阻器电压的变化率以及回流焊接后的性能降级速率。表1总结了每个多层片式变阻器中玻璃料的配比、外电极的厚度以及上述其他测量的结果。
(玻璃层厚度和覆盖率的测量)
由以下的方式得到玻璃层的厚度。首先，通过扫描电子显微镜来观察沿多层片式变阻器外端(外电极)宽度方向中心线得到的截面(沿图2线L得到的截面)。之后，通过利用2000倍放大的扫描电子显微镜得到的照片来测量在变阻器体的一端形成的玻璃层五个点处的厚度。计算测量得到的这些值的平均值，并且由此得到玻璃层的厚度值。
由以下的方式得到玻璃层的覆盖率(％)。利用上述扫描电子显微镜得到的截面照片来测量L1和L2的长度。L1是被外电极覆盖的变阻器体的区域(端面)总长度，并且L2是形成了玻璃层的变阻器体中的区域(端面)长度。之后，基于得到的L1和L2值、利用以下的方程(1)计算覆盖率r(％)。
r(％)＝(L2/L1)×100 (1)
(变阻器电压变化率的测量)
对于每个多层片式变阻器，测量了其在形成Ni镀层和Sn镀层之前和之后的变阻器电压。变阻器电压是指1mA的电流流过多层片式变阻器的外端之间时它们之间的电压。基于得到的变阻器电压值来计算变阻器电压的变化率。具体地说，针对每种类型多层片式变阻器制造了二十个样品。接着，测量了每个样品在形成Ni镀层和Sn镀层之前的变阻器电压，并且之后对每个样品进行镀覆并且测量镀覆之后的变阻器电压。如以下的方程(2)所示，利用V2和V1之差除以V1来计算变化率ΔVm(％)：
ΔVm(％)＝{(V2-V1)/V1}×100 (2) 其中V1是得到的每个样品镀覆之前的变阻器电压的平均值，并且V2是镀覆之后得到的变阻器电压平均值。
(回流焊接之后的性能降级测量)
测量了形成Ni和Sn镀层的每个多层片式变阻器在回流焊接之前和之后的变阻器电压。基于得到的变阻器电压值来计算回流焊接之后的性能降级。具体地说，针对每种类型的具有Ni和Sn镀层的多层片式变阻器制造了二十个样品。接着，测量了每个样品在回流焊接之前的变阻器电压V3，并且之后通过回流焊接将每个样品安装在板上，并且测量每个样品回流焊接之后的变阻器电压V4。利用以下的方程(3)以及V3和V4值来计算得到的每个样品的变阻器电压变化率ΔVm(％)。之后，变阻器电压的变化率是10％或更大的样品被认为是次品，并且计算每种类型多层片式变阻器的二十个样品中有缺陷的样品数量。以此方式测量回流焊接之后的性能降级。
ΔVm(％)＝{(V4-V3)/V3}×100 (3)
表1序号玻璃料的含量玻璃层的厚度覆盖率变阻器电压变化率回流焊接之后的性能降级外电极的厚度(wt％)(μm)(％)20个样品的平均值(％)(次品数量/20个样品)(μm)11不能测量5-122/205021.50.18-81/2050320.110-50/2050450.440-20/20505100.980-1.50/20506151.5100-0.50/20507161.7100不能镀不能镀50850.440-110/203950.440-30/205
由表1可以看出，在序号1的多层片式变阻器样品中，导电膏的玻璃料含量是1wt％并且外电极的厚度是50μm，此时玻璃层的覆盖率是5％。在该多层片式变阻器样品中，变阻器电压变化率的平均值是-12％并且20个样品中有两个次品。另外，很难测量这些样品中的玻璃层厚度。
在序号2的多层片式变阻器样品中，玻璃料的含量是1.5wt％并且外电极的厚度是50μm，此时玻璃层的厚度是0.1μm并且其覆盖率是8％。在该多层片式变阻器样品中，变阻器电压变化率的平均值是-8％并且20个样品中有一个次品。
在序号3的多层片式变阻器样品中，玻璃料的含量是2wt％并且外电极的厚度是50μm，此时玻璃层的厚度是0.1μm并且其覆盖率是10％。在该多层片式变阻器样品中，变阻器电压变化率的平均值是-5％并且20个样品中无次品。
在序号4-6的多层片式变阻器样品中，玻璃料的含量从5wt％增加至15wt％并且外电极的厚度是50μm，此时玻璃层的厚度是0.4μm或更厚并且所有的多层片式变阻器其覆盖率是40％或更大。结果是，变阻器电压变化率的平均值是-2至-0.5％并且20个样品中无次品。在序号7的多层片式变阻器样品中，玻璃料的含量是16wt％很难在外电极上形成镀层。
由上述内容可明显看出，在变阻器体和外电极之间形成了玻璃层的每个多层片式变阻器样品中，即使通过镀覆在外电极上形成镀层，变阻器电压的减小也非常少。也可以明显看出，即使通过回流焊接将这些变阻器安装在板上时，这些具有镀层的多层片式变阻器的变阻器特性也保持的很充分。
另外，以上的结果可以证实：当玻璃料的含量在2-15wt％之间、玻璃层的厚度在0.5-1.5μm之间并且其覆盖率在10-100％之间时，得到了相对优选的结果。另外，很明显当玻璃料的含量在5-10wt％之间、玻璃层的厚度在0.4-0.9μm之间并且其覆盖率在40-80％之间时，可最显著地阻止由于镀覆而导致的变阻器性能的降级。
根据本发明的上述解释可知，在变阻器体1和外电极3a之间形成了玻璃层4。因此，可提供这样的多层片式变阻器100：其中即使在镀覆时镀液渗过外电极3a，由于镀液进入变阻器体1而导致的变阻器性能降级的程度也非常小。
另外，在形成外电极3a的同时由电极材料熔出的玻璃料形成了玻璃层4。因此，不需要进行独立的步骤来形成玻璃层4，从而使得易于制造耐镀液的多层片式变阻器。
另外，由于多层片式变阻器样品100具有上述特性，即使通过回流焊接将多层片式变阻器样品100安装在板上时，回流焊接导致的累积热所致的变阻器性能的降级也很小。因此，多层片式变阻器样品100的可靠性高。
本文参考引用2002-12-17提交的日本基本专利No.2002-365269。