DE1961679C3 - Spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid (ZnO) - Google Patents
Spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid (ZnO)Info
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Description
20
10
Die Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen Widerstand aus einer gesinterten Scheibe, enthaltend )>
Zinkoxid (ZnO), 0,05 bis 8,0 Mol-% Wismutoxid (Bi2O3)
sowie ein weiteres Metalloxid, mit einer auf einer Seite der gesinterten Scheibe angebrachten Silberfarbelektrode,
enthaltend 70 bis 99,5 Gew.-% Ag, 03 bis 27 Gew.-% PbO, 0,1 bis 15 Gew.-% SiO2 und 0,05 bis 15
Gew.-% B2O3, wobei die gesinterte Scheibe einen
spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm-cm besitzt
Zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie zum Beispiel Siliciumcarbidhalbleiter, Selen- oder
Kupfer(I)-oxid-Gleichrichter und Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichter, sind bekannt Die
elektrischen Eigenschaften solcher Widerstände werden durch die Gleichung
ausgedrückt in der V die Spannung quer durch den Widerstand, / der durch den Widerstand fließende
Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem gegebenen Strom entspricht, und der Exponent η ein
Zahlenwert größer als 1 ist
Der Wert für π wird nach der folgenden Gleichung
berechnet:
in der Vi und V2 die durch die Ströme /ι und I2
gegebenen Spannungen sind. Üblicherweise betragen /1
und h 10 mA und 100 mA. Der geeignete Wert für C
hängt Von der Art der Anwendung ab, für die der Widerstand eingesetzt werden soll. Es ist im allgemeinen
vorteilhaft wenn der Wert π so groß wie möglich
ist weil dieser Exponent das Ausmaß bestimmt, mit dem die Widerstände vom ohmschen Verhalten abweichen.
Ein spannungsabhängiger Widerstand der eingangs genannten Art ist aus der GB-PS 11 30 108 bekanntgeworden.
Dort ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen spannungsabhängigen Widerstandes
beschrieben, bei dem eine Ausgangsmischung aus Zinkoxid (ZnO), Wismutoxid (Bi2O3) und einem
weiteren Metalloxid hergestellt die Ausgangsmischung bei einer Temperatur zwischen 600 und 1000° C
kalziniert und zu einer Scheibe verpreßt wird, bei dem
die Scheibe dann in Luft bei einer Temperatur zwischen 1100 und 14500C 1 bis 3 Stunden lang gesintert und nach
Abkühlung mittels eines Schleifmittels einer Teilchengröße zwischen 10 und 53 μπι geläppt wird, bei dem
dann eine Silberfarbelektrode auf eine Seite der Scheibe aufgebracht und anschließend in einer oxidierenden
Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C gebrannt wird, wobei die Silberfarbelektrode 70
bis 99,5 Gew.-% Ag, 03 bis 27 Gew.-% PbO, 0,1 bis 15
Gew.-% SiO2 und 0,05 bis 15 Gew.-% B2O3 enthält
Es ist bekannt daß Zinkoxid bei Erhitzung Fehlstellen in seinem Gitteraufbau ausbildet wobei es sich um
Anionen-Fehlstellen handelt Gleichzeitig liegt ein quasi-freies Elektron in der Nähe der Fehlstelle vor. Ein
derartig mit Fehlstellen besetzter Kristall ist ein Halbleiter. Die Einführung von dreiwertigen ionen,
etwa Ga3+, in Mengen von ungefähr 0,4 Mol-% und
mehr verringert die Schrumpfung von Zinkoxidkörpern bei 1000° C und erhöht die Minimaltemperatur, bei der
die Schrumpfung eintritt (Chemical Abstracts 48, Spalte 7979,1954).
Ferner sind Leitfähigkeitsmessungen an Mischungen aus Zinkoxid und Galliumoxid durchgeführt worden. Bei
600° C in einer Sauerstoffatmosphäre wurden poröse Platten von etwa 1 cm Durchmesser und 2 cm Länge
hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit untersucht, wobei eine Zugabe von 0 bis 3 Gew.-% Galliumoxid zu einer
Abnahme des Widerstandes von 10 000 auf 450 Ohm führte (The Journal of Chemical Physics, 18, Seiten
65/66,1950).
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen spannungsabhängigen Widerstand der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem neben der Erhöhung des n-Wertes und der Senkung des C-Wertes die
Beständigkeit gegen Temperatur, Feuchtigkeit und elektrische Belastung erheblich verbessert ist
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zinkoxid (ZnO) in einem Anteil von 993 bis 82,0
Mol-% und als weiteres Metalloxid Galliumoxid (Ga2O3) in einem Anteil von 0,05 bis 10,0 Mol-%
vorliegt, daß die Silberfarbelektrode 2 zusätzlich 0,05 bis 6,0 Gew.-%Kobaltoxid (CoO) und/oder 0,05 bis 6,0
Gew.-°/o Manganoxid (MnO) enthält und daß auf der anderen Seite der Scheibe eine ohmsche Elektrode 3
angebracht ist
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt
Wie sich aus den Tabellen ergibt, wird durch die Erfindung erreicht, daß die spannungsabhängigen
Widerstände gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbesserte Eigenschaften zeigen.
Anhand der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung näher erläutert
Die gesinterte Platte 1 ist auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt worden und ist
mit einem Elektrodenpaar 2 und 3 versehen, das
bestimmte Zusammensetzungen aufweist und auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise auf den beiden
gegenüberliegenden Oberflächen der Platte angebracht ist Die Platte 1 ist gesintert und besitzt zum Beispiel
eine kreisförmige, quadratische oder rechteckige Gestalt Leitungsdrähte S und 6 sind mit den Elektroden
2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4 (ein Lötmittel od. dgL) leitend verbunden.
Der gesinterte Körper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise ι ο
hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die hierin
beschriebenen Zusammensetzungen werden in einer Naßmühle unter Ausbildung homogener Mischungen
gemischt Die Gemische werden getrocknet und in einer Presse unter einem Druck von 98 bis 980 bar zu den
gewünschten Formen verpreßt Die verpreßten Körper werden in Luft bei einer Temperatur von 1100 bis
1430° C 1 bis 3 Stunden gesintert und dann von der Temperatur des Ofens auf Raumtemperatur (etwa 15 bis
etwa 300C) abgekühlt Die verpreßten Körper werden
vorzugsweise in nichtoxidierender Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff und Argon, gesintert, wenn es
erwünscht ist, den elektrischen Widerstand zu verringern.
Der elektrische Widerstand kann auch durch Abschreckung in Luft von der Sintertemperatur auf
Raumtemperatur verkleinert werden, sobald die Körper in Luft gebrannt worden sind.
Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 600 bis
1000° C vorkalziniert und dann gepulvert werden. Das jo
Gemisch, das verpreßt werden soll, kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie zum Beispiel mit Wasser
oder Polyvinylalkohol, vermischt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Körper an den
gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie zum Beispiel mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße
von 10 bis 50 um, geschliffen oder poliert wird.
Die gesinterten Körper werden auf einer Oberfläche mit einer Silberelektrodenfarbe nach an sich üblicher
Weise, wie zum Beispiel mittels eines Sprühverfahrens, eines Siebdruckverfahrens oder eines Streichverfahrens,
überzogen. Feste Bestandteile mit den hierin beschriebenen Zusammensetzungen können in an sich
üblicher Weise durch Mischen von im Handel erhältlichen Pulvern mit organischem Harz, wie zum <r>
Beispiel Epoxy-, Vinyl- oder Phenolharz, in einem organischen Lösungsmittel, wie zum Beispiel Butylacetat
oder Toluol, zubereitet werden, um so die
Silberelektrodenfarben zu gewinnen.
Das Silberpulver kann in der Form von metallischem Silber oder in der Form von Silbercarbonat oder
Silberoxyd oder in irgendeiner anderen Form vorliegen, die beim Brennen bei den angewendeten Temperaturen
sich in metallisches Silber umwandelt Daher erfaßt der Ausdruck »Silber«, der in dieser Beschreibung und den
Ansprüchen in Verbindung mit der Silbermasse vor deren Brennen benutzt wird, Silber in irgendeiner Form,
die durch Brennen in metallisches Silber übergeführt wird. Die Viskosität der erhaltenen Silberelektrodenfarben
kann durch die Harz- und Lösungsmittelmengen bo eingestellt werden. Es ist außerdem erforderlich, die
Teilchengröße der festen Bestandteile auf einen Bereich von 0,1 bis 5 μΐη einzustellen.
Die gesinterten Körper mit einer Silberelektrode auf nur einer der Oberflächen der Körper werden auf den
anderen Oberflächen mit einer ohmschen Elektrode zum Beispiel mittels des Sprühverfahrens unter
Verwendung von Al, Zn und Sn, des Vakuumverdampfungsverfahrens
unter Verwendung von AL In und Zn oder eines elektrolytischen oder stromlosen Verfahrens
unter Verwendung von Ni, Cu und Sn versehen.
Leitungsdrähte können an den Siiberelektroden in an sich üblicher Weise unter Verwendung üblicher
Lötmittel mit einem niedrigen Schmelzpunkt angebracht werden. Es ist zweckmäßig, ein leitfähiges
Klebemittel, das Silberpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der
Leitungsdrähte mit den Silberelektroden zu verwenden.
Die spannungsabhängigen Widerstände nach der Erfindung weisen eine große Beständigkeit gegenüber
der Temperatur und beim Belastungsdauertest auf, der bei 700C bei einer Betriebsdauer von 500 Stunden
ausgeführt wird Der η-Wert und der C-Wert ändern
sich nach den Erwärmungsfolgen und dem Belastungsdauertest nicht merklich. Es ist zur Erzielung einer
großen Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit vorteilhaft, wenn die erhaltenen Widerstände mit variabler
Spannung in ein feuchtigkeitsfestes Harz, wie zum Beispiel Epoxyharz und Phenolharz, in an sich
bekannter Weise eingebettet werden.
Das Verfahren zur Härtung der aufgebrachten Silberelektrodenfarbe hat einen großen Einfluß auf den
/7-Wert der erhaltenen spannungsabhängigen Widerstände.
Der /7-Wert ist nicht optimal, wenn die aufgetragene Silberelektrodenfarbe zum Härten in
einer nichtoxidierenden Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff und Wasserstoff, erwärmt wird.
Zur Erzielung eines hohen n- Werts ist es erforderlich,
daß die aufgetragene Silberelektrodenfarbe durch Erwärmen in einer oxidierenden Atmosphäre, wie zum
Beispiel Luft und Sauerstoff, gehärtet wird.
Silberelektroden, die nach einem anderen Verfahren als dem Silberfarbverfahren hergestellt worden sind,
führen zu einem schlechten η-Wert Zum Beispiel führt der gesinterte Körper nicht zu einem spannungsabhängigen
Widerstand, wenn er an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Silberelektroden durch stromloses
oder elektrolytisches Aufbringen in üblicher Weise versehen worden ist Durch Vakuumverdampfung oder
chemisches Niederschlagen hergestellte Silberelektroden führen zu einem n-Wert kleiner als 3.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Ausgangsmaterial entsprechend Tabelle 1 wird in einer Naßmühle 5 Stunden lang gemischt
Das Gemisch wird getrocknet und in einer Presse unter einem Druck von 334 bar in eine Scheibe mit
13 mm Durchmesser und 2,5 mm Dicke zusammengedrückt
Der verpreßte Körper wird in Luft 1 Stunde lang bei 1350° C gesintert und dann auf Raumtemperatur (etwa
15 bis etwa 30° C) abgeschreckt Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Hilfe
von Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 20 μπι geschliffen. Die entstandene gesinterte Scheibe hat eine
Größe von 10 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke. Die
gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit einer Silberelektrodenfarbe nach
üblichen Aufstreichverfahren überzogen. Die verwendete Siilberelektrodenfarbe weist eine Zusammensetzung
an festen Bestandteilen gemäß Tabelle 2 auf und wird durch Mischung mit Vinylharz in Amylacetat
zubereitet Die überzogene Scheibe wird bei der in
Tabelle 2 angegebenen Temperatur 30 Minuten lang in Luft gebrannt.
Leitungsdrähte werden mit den Elektroden mittels Silberfarbe verbunden. Die elektrischen Eigenschaften
des erhaltenen Widerstands und von anderen in gleicher Weise hergestellten Widerständen werden in Tabelle 1
angegeben.
Es ist leicht zu erkennen, daß der gesintert Zinkoxidkörper, der Galliumoxid enthält, zu einer
geringen C-Wert und einem hohen n-Wert führt uii daß insbesondere gemeinsame Zusätze von Galliumoxi
und Wismutoxid zur Erzielung eines höheren n-Werl vorteilhaft sind.
ZnO | Ga2O3 | Bi2O3 | Silberiarbc A | η | Silberfarbe B | π |
C | C | |||||
(MoI-'/.) | (Mol-%) | (Mol-%) | (bei 100 mA) | 3,5 | (bei 100 mA) | 5,9 |
99,95 | 0,05 | — | 4,3 | 4,2 | 7,0 | 7,1 |
99,9 | 0,1 | - | 3,1 | 4,9 | 4,9 | 8,0 |
99,8 | 0,2 | - | 2,4 | 5,6 | 4,1 | 9,3 |
99,5 | 0,5 | - | 2,1 | 5,0 | 3,6 | 9,1 |
99,0 | 1 | - | 2,5 | 4,7 | 3,3 | 9,0 |
98,0 | 2 | - | 3,2 | 4,1 | 3,7 | 8,1 |
97,0 | 3 | - | 4,0 | 3,6 | 4,0 | 7,5 |
95,0 | 5 | - | 4,6 | 3,3 | 4,5 | 6,0 |
90,0 | 10 | - | 5,0 | 4,2 | 6,4 | 7,1 |
99,9 | 0,05 | 0,05 | 4,5 | 6,8 | 5,5 | 9,5 |
99,45 | 0,05 | 0,5 | 4,4 | 4,5 | 5,6 | 7,4 |
91,95 | 0,05 | 8 | 4,4 | 6,0 | 5,3 | 12 |
99,45 | 0,5 | 0,05 | 4,0 | 6,1 | 4,9 | 11 |
91,5 | 0,5 | 8 | 4,1 | 5,8 | 4,9 | 8,1 |
89,95 | 10 | 0,05 | 3,9 | 6,9 | 5,1 | 9,2 |
89,5 | 10 | 0,5 | 3,9 | 6,0 | 5,0 | 8,5 |
82,0 | 10 | 8 | 4,0 | 8,3 | 5,2 | 13 |
99,8 | 0,1 | 0,1 | 3,6 | 8,1 | 4,8 | 14 |
99,4 | 0,1 | 0,5 | 3,7 | 8,4 | 4,7 | 16 |
96,9 | 0,1 | 3 | 3,0 | 8,5 | 3,4 | 17 |
99,4 | 0,5 | 0,1 | 3,1 | 8,8 | 3,6 | 17 |
96,5 | 0,5 | 3 | 3,2 | 8,8 | 3,7 | 15 |
96,9 | 3 | 0,1 | 2,9 | 9,0 | 3,3 | 17 |
96,5 | 3 | 0,5 | 2,8 | 8,9 | 3,2 | 14 |
94,0 | 3 | 3 | 2,7 | 10,0 | 3,4 | 19 |
99,0 | 0,5 | 0,5 | 2,2 | 3,0 | ||
Tabelle 2 | Bi2O3 | B2O3 | ||||
Silber | Brenn | Ag | PbO | SiO2 | ||
farbe | temperatur | (Gew.-%) | (Gew.-%) | |||
CQ | (Gew.-%) | (Gew.-%) | (Gew.-%) | |||
A
B
B
500
800
800
90
90
90
7,0 7,0
2,0
2,0
2,0
1,0
1,0
1,0
Ausgangsmaterial entsprechend Tabelle 3 wird in einer NaBmOhIe 5 Stunden lang gemischt Das Gemisch
wird in der gleichen Weise wie in dem Beispiel 1 getrocknet, verpreßt, gesintert und geschliffen. Die
geschliffene Scheibe wird auf einer Oberfläche mit den gleichen Silberelektrodenfarben, wie sie in dem Beispiel
1 verwendet werden, nach einem üblichen Aufstreichverfahren
überzogen. Die überzogene Scheibe wird bei
der in Tabelle 2 angegebenen Temperatur 30 Minuten i Luft gebrannt Die gebrannte Scheibe wird an ihre
anderen Oberfläche mit einer ohmschen Elektrod durch Aufsprühen von Aluminium oder durch Aufdamj
fen von Aluminium versehen.
Leitungsdrähte werden mit den Silberelektroden m Hilfe von Silberfarbe verbunden. Die elektrische
Eigenschaften des entstandenen Widerstands und ve anderen in gleicher Weise hergestellten Widerstände
werden in Tabelle 3 angegeben, wobei die elektrische
Eigenschaften mit der durch Anbringen einer Hochspannungsanschlußklemme
an die Silberelektrodc vorgenommen Polung gemessen wurden.
Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Silberelektrode und ohmscher Elektrode einen geringen
C-Wert und einen hohen n-Wert ergibt.
ZnO | Ga2O3 | Bi2O3 | Silberfarbe A | π | 7,9 | Silberfarbe B | η |
C | 10 | C | |||||
(Mol-%) | (Mol-%) | (Mol-%) | (bei 100mA) | 11 | (bei 100 mA) | 9 | |
99,95 | 0,05 | — | 0,72 | 12 | 0,95 | 12 | |
99,9 | 0,1 | - | 0,70 | 11 | 0,90 | 14 | |
99,8 | 0,2 | - | 0,69 | 11 | 0,85 | 16 | |
99,5 | 0,5 | - | 0,68 | 10 | 0,80 | 14 | |
99,0 | 1 | - | 0,70 | 8,2 | 0,84 | 13 | |
98,0 | 2 | - | 0,71 | 7,5 | 0,87 | 12 | |
97,0 | 3 | - | 0,71 | 9,1 | 0,90 | 10 | |
95,0 | 5 | - | 0,72 | 9,5 | 0,95 | 9 | |
90,0 | 10 | - | 0,73 | 8,9 | 0,99 | 10,5 | |
99,9 | 0,05 | 0,05 | 0,71 | 14 | 0,90 | 11 | |
99,45 | 0,05 | 0,5 | 0,69 | 13 | 0,91 | 10,5 | |
91,95 | 0,05 | 8 | 0,70 | 10 | 0,90 | 15 | |
99,45 | 0,05 | 0,05 | 0,66 | 11 | 0,79 | 17 | |
91,5 | 0,5 | 8 | 0,65 | 11 | 0,79 | 12 | |
89,95 | 10 | 0,05 | 0,70 | 12 | 0,85 | 12 | |
89,5 | 10 | 0,5 | 0,71 | 13 | 0,86 | 13 | |
82,0 | 10 | 8 | 0,70 | 12 | 0,85 | 14 | |
99,8 | 0,1 | 0,1 | 0,67 | 14 | 0,82 | 15 | |
99,4 | 0,1 | 0,5 | 0,66 | 13 | 0,80 | 14 | |
96,9 | 0,1 | 3 | 0,68 | 13 | 0,82 | 17 | |
99,4 | 0,5 | 0,1 | 0,65 | 14 | 0,72 | 15 | |
96,5 | 0,5 | 3 | 0,67 | 13 | 0,74 | 16 | |
96,9 | 3 | 0,1 | 0,66 | 18 | 0,80 | 18 | |
96,5 | 3 | 0,5 | 0,66 | 0,79 | 18 | ||
94,0 | 3 | 3 | 0,67 | 0,77 | 23 | ||
99,0 | 0,5 | 0,5 | 0,63 | 0,70 | |||
Es wird auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 eine gesinterte Scheibe mit einer in Tabelle 4
aufgeführten Zusammensetzung hergestellt Die gesinterte Scheibe hat eine Größe von 10 mm Durchmesser
und 1,5 mm Dicke nach dem Schleifen. Verschiedene Silberelektrodenfarben werden auf die gegenüberliegenden
Oberflächen der gesinterten Scheibe aufgetragen und bei der in Tabelle 4 aufgeführten Temperatur 30
Minuten in Luft gebrannt Die Silberelektrodenfarben haben eine in Tabelle 4 angegebene Zusammensetzung
an Festbestandteilen und werden durch Mischen von
100 Gew.-Teilen der genannten Zusammensetzungen aus Festbestandteilen mit 1 bis 20 Gew.-Teilen
Epoxyharz in 20 bis 40 Gew.-Teilen Butylalkohol zubereitet Die erhaltenen Widerstände weisen vorteilhafte
C-Werte und n-Werte auf, wie es in Tabelle 4
so angegeben ist Es ist leicht zu erkennen, daß die Elektrodenzusammensetzungen einen großen Einfluß
auf die elektrischen Charakteristiken der entstandenen spannungsabhängigen Widerstände ausüben und daß
insbesondere Elektrodenzusammensetzungen, die Ko-
ϊΓ>
baltoxid und Manganoxid enthalten, zur Erzielung eines hohen n-Werts vorteilhaft sind.
temp.
(Mol-%) ( C) (Gew.-%)
MnO
Elektrische
Eigenschaften
Eigenschaften
(bei
100 mA)
100 mA)
0,5
0,5
0,5
500
500
500
90
90
90
2,0
2.2
2.2
5,8
5.7
Ga2O3 Bi2O3 | I | 0,5 | 9 | Ag | 1 | 1'bO | '») | 7 | 961 | 679 | B2O3 | to | 1 | 1 | Elektrische | η | 100 niA) | 6,0 | |
0,5 | 4 | 1 | 1 | Eigenschaften | 2,1 | 5,9 | |||||||||||||
0,5 | (Gew.-D/ | 6 | - | C | 2,2 | 8,0 | |||||||||||||
0,5 | 90 | - | 2 | - | (bei | 2,9 | 10 | ||||||||||||
Fortsetzung | 0,5 | 90 | 6 | 3 | CoO MnO | - | 3,9 | 9,2 | |||||||||||
Gesinterter Körper | 0,5 | Silberfarbe | 90 | - | Bi2O3 | SiO2 | 1 | - | 2,0 | 12 | |||||||||
0,5 | 90 | 12 | 1 | - — | 3,3 | 5,4 | |||||||||||||
ZnO | 0,5' - | Brenn- | 90 | 18 | 1 | - - | 2,3 | 5,0 | |||||||||||
0,5 | temp. | 90 | 3 | - | 1 | 1 | - | 3,0 | 5,0 | ||||||||||
(Moi-%; | 0,5 0,5 | ( C) | 80 | 6 | - | 3 | 4 | 2,7 | 8,1 | ||||||||||
99,5 | 0,5 0,5 | 450 | 70 | - | - | 2 | 6 | 2,0 | 16 | ||||||||||
99,5 | 650 | 95 | 6 | 2 | 1 | 3,2 | |||||||||||||
99,5 | 650 | 90 | - | 2 | 2 | ||||||||||||||
99,5 | 800 | 90 | 6 | 2 | 2 | ||||||||||||||
99,5 | 550 | - | 4 | ||||||||||||||||
99,5 | 850 | - | 6 | ||||||||||||||||
99,5 | 450 | - | 1 | ||||||||||||||||
99,5 | 450 | - | 2 | ||||||||||||||||
99,5 | 550 | 6 | 2 | ||||||||||||||||
99,0 | 500 | ||||||||||||||||||
99,0 | 800 | ||||||||||||||||||
Aus einer gesinterten Scheibe mit einer in Tabelle 5 angegebenen Zusammensetzung werden auf der in dem
Beispiel 1 beschriebenen Weise Widerstände hergestellt Die Widerstände werden nach den Verfahren
getestet die für Teile mit elektronischen Komponenten benutzt werden. Der Belastungsdauertest wird bei 70° C
Umgebungstemperatur und bei 1 Watt innerhalb einer Leistungsdauer von 500 Stunden ausgeführt Der Test
mit wiederholten Erwärmungsfolgen wird durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten
Widerstände bei 85° C Umgebungstemperatur 30 Minuten lang gehalten werden, schnell auf —20° C
abgekühlt werden und So Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten werden, durchgeführt. Die nach
dem Erwärmungs- und Belastungsdauertest erhaltenen Änderungsbeträge für den C-Wert und den n-Wert
werden in Tabelle 5 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Änderungsbeträge weniger als 10%
ausmachen und daß insbesondere die Zusammensetzung von Silberelektroden, die Kobaltoxid und Manganoxid
enthält ein ausgezeichnetes Beständigkeitsvermögen bewirkt
Gesinterter Körper
ZnO Ga2O3 Bi2O3
ZnO Ga2O3 Bi2O3
(Moi-%)
Brenn- Ag temp.
( C)
(Gew.-%)
CoO MnO Belastungs- Erwärmungsdauertest folgetest
AC An AC An
99,5
99,0
99,0
99,0
99,0
99,0
91,5
99,0
99,0
99,0
99,0
99,0
91,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
89,5 10
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
500
500
800
700
500
550
500
500
500
800
700
500
550
500
500
90 90 90 70 90 90 90 90
7 21
7,6 | -4,3 | -5,1 | -2,6 |
2,4 | -1,6 | -2,2 | -1,9 |
2,1 | -1,6 | -2,0 | -1,7 |
5,6 | -3,4 | -6,1 | -4,0 |
1,7 | -0,9 | -1,5 | -0,8 |
1,9 | -1,0 | -1,4 | -0,9 |
5,8 | -3,0 | -4,9 | -2,1 |
6,3 | -3,4 | -4,5 | -2,4 |
Claims (3)
1. Spannungsabhängiger Widerstand aus einer gesinterten Scheibe, enthaltend Zinkoxid (ZnO), 0,05
bis 8,0 Mol-% Wismutoxid (Bi2O3) sowie ein
weiteres Metalloxid, mit einer auf einer Seite der gesinterten Scheibe angebrachten Silberfarbelektrode,
enthaltend 70 bis 99,5 Gew.-% Ag, 03 bis 27
Gew.-% PbO, 0,1 bis 15 Gew.-% SiO2 und 0,05 bis 15 Gew.-% B2O3, wobei die gesinterte Scheibe einen
spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm-cm besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zinkoxid (ZnO) in einem Anteil von 99,9 bis 82,0 Mol-% und als weiteres Metalloxid Galliumoxid
(Ga2O3) in einem Anteil von 0,05 bis 10,0 Mol-%
vorliegt, daß die Silberfarbelektrode (2) zusätzlich 0,05 bis 6,0 Gew.-% Kobaltoxid (CoO) und/oder 0,05
bis 6,0 Gew.-% Manganoxid (MnO) enthält und daß auf der anderen Seite der Scheibe eine ohmsche
Elektrode (3) angebracht ist.
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, bei dem die Silberfarbelektrode (2) an
Stelle des Bleioxids (PbO) gleiche Anteile von Wismutoxid (Bi2O3) enthält
3. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in der gesinterten Scheibe
(1) der Anteil von Wismutoxid (Bi2O3) fehlt
K)
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Legal Events
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---|---|---|---|
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