JP3341360B2 - バリスタとその製造方法 - Google Patents
バリスタとその製造方法Info
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- JP3341360B2 JP3341360B2 JP16213393A JP16213393A JP3341360B2 JP 3341360 B2 JP3341360 B2 JP 3341360B2 JP 16213393 A JP16213393 A JP 16213393A JP 16213393 A JP16213393 A JP 16213393A JP 3341360 B2 JP3341360 B2 JP 3341360B2
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばテレビ等の各種
電子機器を異常高電圧から保護するために用いるバリス
タの製造方法に関するものである。
電子機器を異常高電圧から保護するために用いるバリス
タの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】バリスタは連続して電圧のかかる状態で
用いられるので、湿中負荷寿命は特に重要な特性であ
る。
用いられるので、湿中負荷寿命は特に重要な特性であ
る。
【0003】以下に従来のバリスタとその製造方法につ
いて図5を参照しながら説明する。バリスタ素子1に、
スクリーン印刷などの方法でAg電極ペーストを印刷
し、通常500〜800℃の温度範囲にて焼き付け処理
を行い電極2a,2bを形成していた。そして2本のリ
ード線3a,3bをバリスタ素子1に挿入し、フラック
ス溶液に浸漬した後、半田4a,4bでリード線3a,
3bとAg電極2a,2b面を固定し、フラックスを適
当な溶剤で洗浄していた。そして湿中負荷寿命特性を向
上させるために、バリスタ素子1の表面にガラスペース
トを塗布し、焼き付け処理を行ったり(実開昭63−1
12303号公報)、ふっ素樹脂をコーティングしたり
して保護層5を設けていた。その後、粉体エポキシ樹脂
や液体のフェノール樹脂で樹脂モールドを行い、モール
ド樹脂6を設けていた。
いて図5を参照しながら説明する。バリスタ素子1に、
スクリーン印刷などの方法でAg電極ペーストを印刷
し、通常500〜800℃の温度範囲にて焼き付け処理
を行い電極2a,2bを形成していた。そして2本のリ
ード線3a,3bをバリスタ素子1に挿入し、フラック
ス溶液に浸漬した後、半田4a,4bでリード線3a,
3bとAg電極2a,2b面を固定し、フラックスを適
当な溶剤で洗浄していた。そして湿中負荷寿命特性を向
上させるために、バリスタ素子1の表面にガラスペース
トを塗布し、焼き付け処理を行ったり(実開昭63−1
12303号公報)、ふっ素樹脂をコーティングしたり
して保護層5を設けていた。その後、粉体エポキシ樹脂
や液体のフェノール樹脂で樹脂モールドを行い、モール
ド樹脂6を設けていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
湿中負荷寿命特性を向上させるため、電極形成したバリ
スタ焼結体側面にガラスペーストを塗布した後焼き付け
を行っている。しかし焼き付けを行う際、バリスタ素子
1内にガラスが拡散し、バリスタ素子1の抵抗が上が
り、制限電圧特性が悪化するという問題点を有してい
た。また、ふっ素樹脂を用いた場合は、表面が滑らか
で、気孔が多い保護層となるので、モールド樹脂との間
に隙間ができ、ここに湿気が浸入した場合、ふっ素樹脂
を通過してバリスタ素子1に浸入してしまうという問題
点を有していた。
湿中負荷寿命特性を向上させるため、電極形成したバリ
スタ焼結体側面にガラスペーストを塗布した後焼き付け
を行っている。しかし焼き付けを行う際、バリスタ素子
1内にガラスが拡散し、バリスタ素子1の抵抗が上が
り、制限電圧特性が悪化するという問題点を有してい
た。また、ふっ素樹脂を用いた場合は、表面が滑らか
で、気孔が多い保護層となるので、モールド樹脂との間
に隙間ができ、ここに湿気が浸入した場合、ふっ素樹脂
を通過してバリスタ素子1に浸入してしまうという問題
点を有していた。
【0005】このためいずれの場合も湿中負荷寿命対策
としては不十分であった。本発明は上記問題点を解決
し、制限電圧特性等諸特性を悪化させることなく、湿中
負荷寿命特性の優れたバリスタを提供することを目的と
するものである。
としては不十分であった。本発明は上記問題点を解決
し、制限電圧特性等諸特性を悪化させることなく、湿中
負荷寿命特性の優れたバリスタを提供することを目的と
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のバリスタの製造方法は、電極を設けたバリス
タ素子を、ポリビニル系樹脂溶液にディップすることに
より、バリスタ素子表面に0.1〜10μmのポリビニ
ル系樹脂膜を形成し、その後、樹脂でバリスタ素子全体
をモールドすることを特徴としたものである。
に本発明のバリスタの製造方法は、電極を設けたバリス
タ素子を、ポリビニル系樹脂溶液にディップすることに
より、バリスタ素子表面に0.1〜10μmのポリビニ
ル系樹脂膜を形成し、その後、樹脂でバリスタ素子全体
をモールドすることを特徴としたものである。
【0007】
【作用】上記構成によると、バリスタ素子表面の少なく
とも電極以外の部分に、厚さ0.1〜10μmのポリビ
ニル系樹脂膜を設けたので、バリスタの諸特性を悪化さ
せることなく、容易に湿中負荷寿命特性の優れたバリス
タを得ることができる。
とも電極以外の部分に、厚さ0.1〜10μmのポリビ
ニル系樹脂膜を設けたので、バリスタの諸特性を悪化さ
せることなく、容易に湿中負荷寿命特性の優れたバリス
タを得ることができる。
【0008】この樹脂膜の厚さを0.1〜10μmとし
たのは、0.1μmより薄いと湿気を遮断できず、10
μmより厚いと気泡が発生しやすくなり耐湿性が悪くな
るからである。
たのは、0.1μmより薄いと湿気を遮断できず、10
μmより厚いと気泡が発生しやすくなり耐湿性が悪くな
るからである。
【0009】
【実施例】以下本発明の一実施例について図1〜4を参
照しながら説明する。図1は本発明の一実施例における
バリスタの正面図である。図2は本発明の一実施例にお
けるバリスタの縦断面図である。
照しながら説明する。図1は本発明の一実施例における
バリスタの正面図である。図2は本発明の一実施例にお
けるバリスタの縦断面図である。
【0010】ZnOを主成分とするバリスタの原料粉末
を円板状に圧縮成形し、1200℃で2時間焼成し、バ
リスタ素子7を得る。そしてこのバリスタ素子7の上下
両面にスクリーン印刷法によりAg電極ペーストを塗布
し、750℃で30分間焼き付け処理を行いAg電極8
a,8bを形成する。次にリード線9a,9bをバリス
タ素子7の外表面に位置させ、フラックスを塗布した
後、Ag電極8a,8bと半田10a,10bで固定
し、有機溶剤中でフラックスの洗浄を行った。またポリ
ビニル系樹脂のハヤコートAY−1000(商品名、サ
ンハヤト株式会社)を用い、必要に応じてトルエンで希
釈しディップ溶液を作成した。この溶液に洗浄済のバリ
スタ素子7を数秒浸漬し室温で乾燥して、バリスタ素子
7の表面にポリビニル系樹脂膜11を形成した。この樹
脂膜11の膜厚は0.1〜10μmになるようにした。
最後にバリスタ素子7を150℃で予熱し、流動浸漬槽
で粉体エポキシ樹脂モールドを行い、熱風式の恒温槽で
硬化させモールド樹脂12を形成した。
を円板状に圧縮成形し、1200℃で2時間焼成し、バ
リスタ素子7を得る。そしてこのバリスタ素子7の上下
両面にスクリーン印刷法によりAg電極ペーストを塗布
し、750℃で30分間焼き付け処理を行いAg電極8
a,8bを形成する。次にリード線9a,9bをバリス
タ素子7の外表面に位置させ、フラックスを塗布した
後、Ag電極8a,8bと半田10a,10bで固定
し、有機溶剤中でフラックスの洗浄を行った。またポリ
ビニル系樹脂のハヤコートAY−1000(商品名、サ
ンハヤト株式会社)を用い、必要に応じてトルエンで希
釈しディップ溶液を作成した。この溶液に洗浄済のバリ
スタ素子7を数秒浸漬し室温で乾燥して、バリスタ素子
7の表面にポリビニル系樹脂膜11を形成した。この樹
脂膜11の膜厚は0.1〜10μmになるようにした。
最後にバリスタ素子7を150℃で予熱し、流動浸漬槽
で粉体エポキシ樹脂モールドを行い、熱風式の恒温槽で
硬化させモールド樹脂12を形成した。
【0011】このようにして得られるバリスタの湿中負
荷寿命の加速評価を行う目的で、洗浄後のバリスタ素子
7を0.01重量%のNaCl水溶液に浸漬し、意図的
にバリスタ素子7を汚染した試料を作成した。この程度
の汚染は、通常の製造工程において発生し得るレベルで
ある。以下においてNaCl処理というのは、この操作
を示す。
荷寿命の加速評価を行う目的で、洗浄後のバリスタ素子
7を0.01重量%のNaCl水溶液に浸漬し、意図的
にバリスタ素子7を汚染した試料を作成した。この程度
の汚染は、通常の製造工程において発生し得るレベルで
ある。以下においてNaCl処理というのは、この操作
を示す。
【0012】次に従来例1として、本実施例と全く同様
の工程で作成されたAg電極を形成済みバリスタ素子7
に、PbO−SiO2−B2O3系でガラス転移点が55
0℃のガラスペーストを塗布し750℃で10分間の焼
き付け処理を行い、本実施例と同様の工程で半田付け、
洗浄、NaCl処理、樹脂モールドなどを行い試料を作
成した。また、従来例2として本実施例と全く同様の工
程で作成された半田付け、洗浄済みのバリスタ焼結体に
市販のふっ素樹脂をバリスタ素子7の全体に焼き付け処
理を行い、NaCl処理、樹脂モールドなどを行い試料
を作成した。本実施例、従来例1、従来例2の各試料の
サンプル数は10個ずつとした。
の工程で作成されたAg電極を形成済みバリスタ素子7
に、PbO−SiO2−B2O3系でガラス転移点が55
0℃のガラスペーストを塗布し750℃で10分間の焼
き付け処理を行い、本実施例と同様の工程で半田付け、
洗浄、NaCl処理、樹脂モールドなどを行い試料を作
成した。また、従来例2として本実施例と全く同様の工
程で作成された半田付け、洗浄済みのバリスタ焼結体に
市販のふっ素樹脂をバリスタ素子7の全体に焼き付け処
理を行い、NaCl処理、樹脂モールドなどを行い試料
を作成した。本実施例、従来例1、従来例2の各試料の
サンプル数は10個ずつとした。
【0013】以上のようにして得られた本実施例による
バリスタの制限電圧特性と従来のバリスタの制限電圧特
性の平均値を(表1)に比較して示した。
バリスタの制限電圧特性と従来のバリスタの制限電圧特
性の平均値を(表1)に比較して示した。
【0014】
【表1】
【0015】ここで、
【0016】
【外1】
【0017】は直流定電圧電流でそれぞれ、1mA、1
0μAの電流を流したときの電圧である。制限電圧比は
波形8/20μS,25Aのインパルス電流を流した時
の電圧を測定し、V1mAとの比を計算したものである。
0μAの電流を流したときの電圧である。制限電圧比は
波形8/20μS,25Aのインパルス電流を流した時
の電圧を測定し、V1mAとの比を計算したものである。
【0018】この(表1)から明らかなように、本実施
例によるバリスタは、ガラス処理を施した従来例1に比
べ制限電圧比特性が優れている。従来例1の制限電圧特
性が本実施例にくらべ悪い理由は、バリスタ素子7の側
面部にコーティングしたガラスのB成分がバリスタ素子
7内に拡散し、バリスタの抵抗が上昇したためであると
考えられる。
例によるバリスタは、ガラス処理を施した従来例1に比
べ制限電圧比特性が優れている。従来例1の制限電圧特
性が本実施例にくらべ悪い理由は、バリスタ素子7の側
面部にコーティングしたガラスのB成分がバリスタ素子
7内に拡散し、バリスタの抵抗が上昇したためであると
考えられる。
【0019】次に、本実施例によるバリスタと従来のバ
リスタの湿中負荷寿命特性を図3に比較して示した。湿
中負荷寿命特性は60℃、95%RHの恒温恒湿槽にバ
リスタを入れV1mAの90%の直流電圧を一定時間印加
し、印加後のV 1mA を測定し、そのV 1mA の印加前のV
1mA に対する変化率ΔV 1mA (%)で評価した。この図3
から明らかなように、本実施例によるバリスタは、ガラ
ス処理をした従来例1およびふっ素樹脂コーティングし
た従来例2に比べ、湿中負荷寿命特性が優れていること
がわかる。従来例の湿中負荷寿命試験におけるV1mAの
劣化原因はAgマイグレーションが発生したためと考え
られる。これに対し、本実施例のバリスタの湿中負荷寿
命特性が優れている理由は、ポリビニル系樹脂自身が耐
湿性に優れること、またポリビニル系樹脂を有機溶剤で
希釈しているため、バリスタ素子7に対する浸透性が良
いことなどにより優れた樹脂膜11が形成できるので、
外部からの湿気の浸入を遮断することができ、Agマイ
グレーションの防止ができるためと考えられる。
リスタの湿中負荷寿命特性を図3に比較して示した。湿
中負荷寿命特性は60℃、95%RHの恒温恒湿槽にバ
リスタを入れV1mAの90%の直流電圧を一定時間印加
し、印加後のV 1mA を測定し、そのV 1mA の印加前のV
1mA に対する変化率ΔV 1mA (%)で評価した。この図3
から明らかなように、本実施例によるバリスタは、ガラ
ス処理をした従来例1およびふっ素樹脂コーティングし
た従来例2に比べ、湿中負荷寿命特性が優れていること
がわかる。従来例の湿中負荷寿命試験におけるV1mAの
劣化原因はAgマイグレーションが発生したためと考え
られる。これに対し、本実施例のバリスタの湿中負荷寿
命特性が優れている理由は、ポリビニル系樹脂自身が耐
湿性に優れること、またポリビニル系樹脂を有機溶剤で
希釈しているため、バリスタ素子7に対する浸透性が良
いことなどにより優れた樹脂膜11が形成できるので、
外部からの湿気の浸入を遮断することができ、Agマイ
グレーションの防止ができるためと考えられる。
【0020】次に、ポリビニル系樹脂膜11の膜厚と湿
中負荷寿命特性との関係について検討した。この結果を
図4と(表2)に示す。(表2)は上記と同様にして測
定した制限電圧比特性の初期特性である。また、図4は
上記と同様な方法で評価した湿中負荷寿命特性の結果で
あり、ポリビニル系樹脂膜11の膜厚と100時間印加
後の変化率ΔV 1mA (%)との関係を示す。
中負荷寿命特性との関係について検討した。この結果を
図4と(表2)に示す。(表2)は上記と同様にして測
定した制限電圧比特性の初期特性である。また、図4は
上記と同様な方法で評価した湿中負荷寿命特性の結果で
あり、ポリビニル系樹脂膜11の膜厚と100時間印加
後の変化率ΔV 1mA (%)との関係を示す。
【0021】
【表2】
【0022】ここでポリビニル系樹脂膜11の膜厚はト
ルエン溶液の濃度と塗布回数を変化させてコントロール
した。また、ポリビニル系樹脂膜11の膜厚は塗布後、
バリスタ素子7を研磨しその断面を金属顕微鏡にて観察
したものである。図4、表2よりポリビニル系樹脂膜1
1の膜厚は0.1〜10μmの範囲で湿中負荷寿命特性
が優れていることがわかる。ここでポリビニル系樹脂膜
11の膜厚が0.1μmより薄い場合は、膜厚が薄すぎ
るため、湿気を遮断できず、また10μmより厚い場合
は、膜に気泡が発生しやすくなるため耐湿性が悪くなる
ものと考えられる。
ルエン溶液の濃度と塗布回数を変化させてコントロール
した。また、ポリビニル系樹脂膜11の膜厚は塗布後、
バリスタ素子7を研磨しその断面を金属顕微鏡にて観察
したものである。図4、表2よりポリビニル系樹脂膜1
1の膜厚は0.1〜10μmの範囲で湿中負荷寿命特性
が優れていることがわかる。ここでポリビニル系樹脂膜
11の膜厚が0.1μmより薄い場合は、膜厚が薄すぎ
るため、湿気を遮断できず、また10μmより厚い場合
は、膜に気泡が発生しやすくなるため耐湿性が悪くなる
ものと考えられる。
【0023】以上のように本実施例によれば、半田付
け、洗浄済みのバリスタ素子7をポリビニル系樹脂を有
機溶媒に分散させた溶液にディップしたのち乾燥し、ポ
リビニル系樹脂膜11を形成し、樹脂モールドすること
により、制限電圧特性が良く、湿中負荷寿命特性の優れ
たバリスタを容易に製造することができる。
け、洗浄済みのバリスタ素子7をポリビニル系樹脂を有
機溶媒に分散させた溶液にディップしたのち乾燥し、ポ
リビニル系樹脂膜11を形成し、樹脂モールドすること
により、制限電圧特性が良く、湿中負荷寿命特性の優れ
たバリスタを容易に製造することができる。
【0024】なお、本実施例においてポリビニル系樹脂
の溶剤としてトルエンを用いたがキシレン、アルコール
など他の有機溶剤を用いてもよい。また、本実施例にお
いてバリスタ素子7はZnOバリスタを用いたが、Sr
TiO3バリスタ、半導体コンデンサ等でも同様の効果
があることを確認した。さらに、モールド樹脂12は粉
体エポキシ樹脂を用いたが、液体フェノール樹脂、ウレ
タン樹脂など他の樹脂を用いても本発明の効果に変わり
はない。
の溶剤としてトルエンを用いたがキシレン、アルコール
など他の有機溶剤を用いてもよい。また、本実施例にお
いてバリスタ素子7はZnOバリスタを用いたが、Sr
TiO3バリスタ、半導体コンデンサ等でも同様の効果
があることを確認した。さらに、モールド樹脂12は粉
体エポキシ樹脂を用いたが、液体フェノール樹脂、ウレ
タン樹脂など他の樹脂を用いても本発明の効果に変わり
はない。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明は、バリスタ素子表
面の少なくとも電極以外の部分にポリビニル系樹脂溶液
をディップすることにより厚さ0.1〜10μmの樹脂
膜を形成したものである。その結果、バリスタの諸特性
を悪化させることなく、容易に湿中負荷寿命特性の優れ
たバリスタを得ることができる。
面の少なくとも電極以外の部分にポリビニル系樹脂溶液
をディップすることにより厚さ0.1〜10μmの樹脂
膜を形成したものである。その結果、バリスタの諸特性
を悪化させることなく、容易に湿中負荷寿命特性の優れ
たバリスタを得ることができる。
【図1】本発明の一実施例におけるバリスタの正面図
【図2】本発明の一実施例におけるバリスタの断面図
【図3】本発明の一実施例におけるバリスタの湿中負荷
寿命特性図
寿命特性図
【図4】本発明の一実施例におけるバリスタのポリビニ
ル系樹脂の膜厚と湿中負荷寿命特性の関係図
ル系樹脂の膜厚と湿中負荷寿命特性の関係図
【図5】従来のバリスタの断面図
7 バリスタ素子 8a,8b Ag電極 9a,9b リード線 10a,10b 半田 11 ポリビニル系樹脂膜 12 モールド樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−113303(JP,A) 特開 昭63−46701(JP,A) 実開 昭49−138348(JP,U) 実開 昭62−30303(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 7/02 - 7/22
Claims (1)
- 【請求項1】 電極を設けたバリスタ素子を、ポリビニ
ル系樹脂溶液にディップすることにより、バリスタ素子
表面に0.1〜10μmのポリビニル系樹脂膜を形成
し、その後、樹脂でバリスタ素子全体をモールドするこ
とを特徴としたバリスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16213393A JP3341360B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | バリスタとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16213393A JP3341360B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | バリスタとその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0722211A JPH0722211A (ja) | 1995-01-24 |
JP3341360B2 true JP3341360B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=15748672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16213393A Expired - Fee Related JP3341360B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | バリスタとその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3341360B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6240761B2 (ja) | 2013-07-31 | 2017-11-29 | エルジー・ケム・リミテッド | 固体酸化物燃料電池およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16213393A patent/JP3341360B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH0722211A (ja) | 1995-01-24 |
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