JPS5850475A - 酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法 - Google Patents
酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法Info
- Publication number
- JPS5850475A JPS5850475A JP56149201A JP14920181A JPS5850475A JP S5850475 A JPS5850475 A JP S5850475A JP 56149201 A JP56149201 A JP 56149201A JP 14920181 A JP14920181 A JP 14920181A JP S5850475 A JPS5850475 A JP S5850475A
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- JP
- Japan
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- temperature
- sample
- heat treatment
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、避雷器等に使用する酸化亜鉛非直線抵抗体の
特性、特に寿命特性の良否を判別する試験方法に関する
もの、である０ 周知の通シ、ＺｎＯ素子（酸化亜鉛非直線抵抗体）はす
ぐれｆＣ電圧−電流特性の非直線性を有しておｐ１避雷
器、サージアブゾーバ等に多用されている。このＺｎＯ
素子は酸化亜鉛を主成分とする焼結体であって、セラミ
ックス半導体に属する。
特性、特に寿命特性の良否を判別する試験方法に関する
もの、である０ 周知の通シ、ＺｎＯ素子（酸化亜鉛非直線抵抗体）はす
ぐれｆＣ電圧−電流特性の非直線性を有しておｐ１避雷
器、サージアブゾーバ等に多用されている。このＺｎＯ
素子は酸化亜鉛を主成分とする焼結体であって、セラミ
ックス半導体に属する。
このため、製造工程中の焼成工程、ガラスコーティング
工程における加熱処理が特性に及ぼす影響は大きく、特
にガラスコーティング工程での熱処理温度は寿命特性を
大きく左右する。
工程における加熱処理が特性に及ぼす影響は大きく、特
にガラスコーティング工程での熱処理温度は寿命特性を
大きく左右する。
即ち、加熱処理に起因するロット不良は、誤配合や不純
物の混入とは異なって化学分析による原因調査が不可能
であ夛、原因の追求には電気炉の運転記録のチェックが
頼シとなるが、「略正常」に運転されたとの記録があっ
ても特性不良の場合がおる。この場合は、ｉＭｘ（エレ
クトロマイクロアナライザ）等を用いた結晶構造分析が
行われるが、焼結性の相異、γ変態の有無では表わされ
ない状況、例えば焼結は充分であシ、Ｂｉ冨０３はγ変
態していても寿命特性が悪いといった状況については、
そｎ以上原因を調査し、工程をチェックする平文てがな
い。
物の混入とは異なって化学分析による原因調査が不可能
であ夛、原因の追求には電気炉の運転記録のチェックが
頼シとなるが、「略正常」に運転されたとの記録があっ
ても特性不良の場合がおる。この場合は、ｉＭｘ（エレ
クトロマイクロアナライザ）等を用いた結晶構造分析が
行われるが、焼結性の相異、γ変態の有無では表わされ
ない状況、例えば焼結は充分であシ、Ｂｉ冨０３はγ変
態していても寿命特性が悪いといった状況については、
そｎ以上原因を調査し、工程をチェックする平文てがな
い。
上記の寿命特性の良否の判別は、一般に製造工程の最終
段階あるいは完了後に他の各種の電気特性の評価と共に
行わｎる。寿命特性は直流課電など課電試験によって測
定している。この試験は所定の条件下（例えば１４０℃
−７０チｖ１）において漏れ電流の経時変化を調べるも
のであシ、特性測定に長時間を必要とする。
段階あるいは完了後に他の各種の電気特性の評価と共に
行わｎる。寿命特性は直流課電など課電試験によって測
定している。この試験は所定の条件下（例えば１４０℃
−７０チｖ１）において漏れ電流の経時変化を調べるも
のであシ、特性測定に長時間を必要とする。
また、成形後に同様な焼成を行ったＺｎＯ素子でも、寿
命特性を最良とする熱処理温度はロット番号等によって
異なるため、製造ラインでは数レベルの熱処理を行い、
実際に課電寿命試験を行ってその特性を確認してから処
理温度を決定しており、製造に長い時間が必要となる。
命特性を最良とする熱処理温度はロット番号等によって
異なるため、製造ラインでは数レベルの熱処理を行い、
実際に課電寿命試験を行ってその特性を確認してから処
理温度を決定しており、製造に長い時間が必要となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱刺激＊（
ｙＬ特性と寿命特性との相関関係を利用することによシ
、短時間で的確に酸化亜鉛非直線抵抗体の寿命特性の良
否を判定できる酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法を提供
することを目的とする。
ｙＬ特性と寿命特性との相関関係を利用することによシ
、短時間で的確に酸化亜鉛非直線抵抗体の寿命特性の良
否を判定できる酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法を提供
することを目的とする。
以下、本発明方法の実施の態様を図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
まず、熱刺激電流（防電緩和電流とも称される）につい
て説明する。第１図（ａ） （１）） （ｄ） ｆ′ｉ
測定特定時体温度、電圧、′ｉＷ流を示すもので、Ｚｎ
Ｏ素子に２５℃（室温でも可）で電圧を印加した後、温
度を一１５０℃まで冷却する。この後、素子′電極間を
短絡するとともに、一定の昇温速度で素体温度を上昇さ
せると、第１図（Ｃ）に示すように上昇した試料温度に
対応して、１つの大きなピークとその両側にそ扛より小
さいピークを有する形でｔｖｌｔが流れる。こｎが熱刺
滅電渾（ＴＳ Ｏと称する）であ夛、ピークは左より（
工１）ｅ （Ｉｓ ）、 （工３）、（工′ｓ）と称さ
れる。
て説明する。第１図（ａ） （１）） （ｄ） ｆ′ｉ
測定特定時体温度、電圧、′ｉＷ流を示すもので、Ｚｎ
Ｏ素子に２５℃（室温でも可）で電圧を印加した後、温
度を一１５０℃まで冷却する。この後、素子′電極間を
短絡するとともに、一定の昇温速度で素体温度を上昇さ
せると、第１図（Ｃ）に示すように上昇した試料温度に
対応して、１つの大きなピークとその両側にそ扛より小
さいピークを有する形でｔｖｌｔが流れる。こｎが熱刺
滅電渾（ＴＳ Ｏと称する）であ夛、ピークは左より（
工１）ｅ （Ｉｓ ）、 （工３）、（工′ｓ）と称さ
れる。
上述の電流測定を熱処理なしの試料（第１の試料と称す
る）、最適熱処理の試料（第２の試料）及び過熱熱処理
の試料（第３の試料）に対して実施したところ、第２図
に示すようなＴＳＯ特性が得られ友。ただし、熱処理は
いずれも焼成後の熱処理についてである。図中、特性１
（Ａｔ）Ｆｉ第１の試料、特性線（！２）は第２の試料
、特性線（１３）は第３の試料のＴＳＯである。ピーク
値について＼ みると、第２の試料が第１．第３の試料の中間にあり、
パターン的にハ蝦大のピーク（工３ ピーク）は第２の
試料が最も左に位置している。これからは、ＴＳＯビー
クが熱処理温度に関連していることが推測さ牡る〇 また、上記の各試料についてその寿命特性を直流課電寿
命試験（試験条件１４０℃−７Ｑ％ｖｌ ）によって
求めたところ、第３図の結果が得られた。
る）、最適熱処理の試料（第２の試料）及び過熱熱処理
の試料（第３の試料）に対して実施したところ、第２図
に示すようなＴＳＯ特性が得られ友。ただし、熱処理は
いずれも焼成後の熱処理についてである。図中、特性１
（Ａｔ）Ｆｉ第１の試料、特性線（！２）は第２の試料
、特性線（１３）は第３の試料のＴＳＯである。ピーク
値について＼ みると、第２の試料が第１．第３の試料の中間にあり、
パターン的にハ蝦大のピーク（工３ ピーク）は第２の
試料が最も左に位置している。これからは、ＴＳＯビー
クが熱処理温度に関連していることが推測さ牡る〇 また、上記の各試料についてその寿命特性を直流課電寿
命試験（試験条件１４０℃−７Ｑ％ｖｌ ）によって
求めたところ、第３図の結果が得られた。
即ち、漏ｎ′電流の増加傾向（Ｑｏｙ（工／工り）は第
２の試料（％性腺（ｍｓ））に比較して第１．第３の試
料（％性腺（ｍｌ）、 （ｍｓ ））の変化の方が大幅
となる。これから、熱処理温度が寿命特性に大いに影響
していることは明白であシ、更に寿命特性とＴＳＯビー
クに相関関係があることが明らかである。
２の試料（％性腺（ｍｓ））に比較して第１．第３の試
料（％性腺（ｍｌ）、 （ｍｓ ））の変化の方が大幅
となる。これから、熱処理温度が寿命特性に大いに影響
していることは明白であシ、更に寿命特性とＴＳＯビー
クに相関関係があることが明らかである。
前記両特性図（第２図及び第３図）からＴＳＯビークの
値と最大となる温度とによｊ）ＺｎＯ素子の寿命特性の
良否を判別できるであろうとの推察は十分成立つが、Ｔ
ｓＣビークの安定度をみるために同じ温間で熱処理した
２試料（第４．第５の試料）についてそのＴｏｏピーク
及び寿命特性（０４ｒＬｍ流の経時変化）を測定したと
ころ、第４図及び第５図の結果が得らｎた。特性＋ｖｉ
ｌ（ｆｉｎ ）、（ｍａ ）が第４の試料、特性１１Ｍ
（ｆｉｇ ）、（ｍｓ ）が第５の試料であって、両
特性大略同様な特性を示しておシ、熱処理温度、’１’
ｓｏ特性及び寿命特性の関連性からＴＳＯビークの値と
最大となる温度とによシ寿命考性の良否を判別した場合
にその結果が正確であることの傍証となる。
値と最大となる温度とによｊ）ＺｎＯ素子の寿命特性の
良否を判別できるであろうとの推察は十分成立つが、Ｔ
ｓＣビークの安定度をみるために同じ温間で熱処理した
２試料（第４．第５の試料）についてそのＴｏｏピーク
及び寿命特性（０４ｒＬｍ流の経時変化）を測定したと
ころ、第４図及び第５図の結果が得らｎた。特性＋ｖｉ
ｌ（ｆｉｎ ）、（ｍａ ）が第４の試料、特性１１Ｍ
（ｆｉｇ ）、（ｍｓ ）が第５の試料であって、両
特性大略同様な特性を示しておシ、熱処理温度、’１’
ｓｏ特性及び寿命特性の関連性からＴＳＯビークの値と
最大となる温度とによシ寿命考性の良否を判別した場合
にその結果が正確であることの傍証となる。
要するに、ＺｎＯ素子の寿命特性は、構造解析給米（第
１の試料以外は全てＢｉ、Ｏ，はγ変態している）よυ
もＴＳＯビークの（工１）、（１意）及び（工Ｓ）ピー
クとの相関関係として顕著に現われておｆｉ、ＴＳＯ特
性によってＺｎＯ素子の寿命特性の良否を短時間で的確
に判別することが可能となる。この結果、完成品として
のＺｎＯ素子の試験時間が大幅に短縮され、またあるロ
ットの最適熱処理温度を決定する際、直流課電寿命試験
を行うことな（、ＴＳＯ特性の測定によって短時間で選
定することができ、製造に要する時間の短縮が図れる。
１の試料以外は全てＢｉ、Ｏ，はγ変態している）よυ
もＴＳＯビークの（工１）、（１意）及び（工Ｓ）ピー
クとの相関関係として顕著に現われておｆｉ、ＴＳＯ特
性によってＺｎＯ素子の寿命特性の良否を短時間で的確
に判別することが可能となる。この結果、完成品として
のＺｎＯ素子の試験時間が大幅に短縮され、またあるロ
ットの最適熱処理温度を決定する際、直流課電寿命試験
を行うことな（、ＴＳＯ特性の測定によって短時間で選
定することができ、製造に要する時間の短縮が図れる。
しかも、熱処理温度の決定が短時間でなされるに伴い、
中断の次めの累体の移動、保管の省略が可能になる、ロ
ット毎ＶＣ通正な熱処理が行わｒているかどうかを藺単
にチェックできる、など工程管理上のメリットも大であ
る。
中断の次めの累体の移動、保管の省略が可能になる、ロ
ット毎ＶＣ通正な熱処理が行わｒているかどうかを藺単
にチェックできる、など工程管理上のメリットも大であ
る。
以上のように本発明によれば、ＺｎＯ素子のＴＳＯを測
定し、そのピークによＪＺｎＯ素子の特性、特に寿命特
性の良否を短時間で的確に判別することができ、ガラス
コーティングエ根における熱処理温度の決定の際に適用
すれば処理温度を速やかに決定できる。また、ロヅト毎
に適正な熱処理が行わｎているか否かのチェックを容易
に実施し得るので、工程チェックが適切に行われるよう
になシ、品質向上に貢献可能となる。
定し、そのピークによＪＺｎＯ素子の特性、特に寿命特
性の良否を短時間で的確に判別することができ、ガラス
コーティングエ根における熱処理温度の決定の際に適用
すれば処理温度を速やかに決定できる。また、ロヅト毎
に適正な熱処理が行わｎているか否かのチェックを容易
に実施し得るので、工程チェックが適切に行われるよう
になシ、品質向上に貢献可能となる。
ｉｉ図（ａ） ｊ 、（ｂ）！ 、 （０）はＴ ８０
６１１４定１ｉｅｌ素体温度、電圧、電流を示す図、第
２図は各試料（ＺｎＯ素子）のＴＳＯビークの％性図、
第３図は同試料の寿命特性図、第４図及び第５図は同一
温度で熱処理した試料のＴＳＯピークの特性図及び寿命
特性図である。
６１１４定１ｉｅｌ素体温度、電圧、電流を示す図、第
２図は各試料（ＺｎＯ素子）のＴＳＯビークの％性図、
第３図は同試料の寿命特性図、第４図及び第５図は同一
温度で熱処理した試料のＴＳＯピークの特性図及び寿命
特性図である。
Claims (1)
- （１） 酸化亜鉛非直線抵抗体の熱刺滅′＃を流特性
を求め、そのピーク値よ＃）＃Ｉ化亜鉛非直線抵抗体の
寿命特性の良否を判定することを特徴とする酸化亜鉛非
直線抵抗体の試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56149201A JPS5850475A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56149201A JPS5850475A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850475A true JPS5850475A (ja) | 1983-03-24 |
Family
ID=15470027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56149201A Pending JPS5850475A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 酸化亜鉛非直線抵抗体の試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850475A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2164604A1 (es) * | 2000-05-17 | 2002-02-16 | Univ Catalunya Politecnica | Horno cilindrico para medidas de corrientes estimuladas termicamente en recubrimientos aislantes. |
| CN102175936A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-09-07 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种配网避雷器给定置信水平下非限制性预期运行寿命评估方法 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56149201A patent/JPS5850475A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2164604A1 (es) * | 2000-05-17 | 2002-02-16 | Univ Catalunya Politecnica | Horno cilindrico para medidas de corrientes estimuladas termicamente en recubrimientos aislantes. |
| CN102175936A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-09-07 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种配网避雷器给定置信水平下非限制性预期运行寿命评估方法 |
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