JPS6179202A - Manufacture of voltage dependent non-linear resistor ceramiccomposition - Google Patents
Manufacture of voltage dependent non-linear resistor ceramiccompositionInfo
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- JPS6179202A JPS6179202A JP59200852A JP20085284A JPS6179202A JP S6179202 A JPS6179202 A JP S6179202A JP 59200852 A JP59200852 A JP 59200852A JP 20085284 A JP20085284 A JP 20085284A JP S6179202 A JPS6179202 A JP S6179202A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は各種電気機器、電子機器において、異常電圧吸
収及びノイズ除去などに利用される電圧依存性非直線抵
抗体(以下バリスタと呼ぶ)る得るのに好適な電圧依存
性非直線抵抗体磁器組成物の製造方法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is applicable to voltage-dependent nonlinear resistors (hereinafter referred to as varistors) used for abnormal voltage absorption and noise removal in various electrical and electronic devices. The present invention relates to a method for producing a voltage-dependent nonlinear resistor ceramic composition suitable for.
従来例の構成とその問題点
従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧(以
下サージと呼ぶ)の吸収、雑音の除去。Conventional structure and its problems Traditionally, it has been used to absorb abnormally high voltages (hereinafter referred to as surges) and remove noise in various electrical and electronic devices.
火花消去などのために電圧依存性非直線抵抗特性2・\
を有するSiCバリスタやZnO系バリスタなどが使用
されていた。このようなバリスタの電圧−電流特性は近
似的に次式のように表わすことができる。SiC varistors and ZnO-based varistors, which have voltage-dependent nonlinear resistance characteristics 2.\, have been used to eliminate sparks. The voltage-current characteristics of such a varistor can be approximately expressed as follows.
I−(V/C)c′
ここで、工は電流、■は電圧、Cはバリスタ固有の定数
であり、αは電圧非直線指数である。I-(V/C)c' Here, E is the current, ■ is the voltage, C is a constant specific to the varistor, and α is the voltage nonlinear index.
SiCバリスタのαは2〜7程度、ZnO系ノ(リスク
ではαが60にもおよぶものがある。このようなバリス
タはサージのように比較的高い電圧の吸収に優れた性能
を有しているが、誘電率が低く固有静電容量が小さいた
め、バリスタ電圧以下の低い電圧の吸収(例えばノイズ
など)に対してはほとんど効果を示さず、まだ誘電損失
角(tanδ)も5〜10チと大きい。The α of SiC varistors is around 2 to 7, while the α of ZnO-based varistors (some risky ones have α as high as 60).Such varistors have excellent performance in absorbing relatively high voltages such as surges. However, due to its low dielectric constant and small specific capacitance, it has little effect on absorption of low voltages below the varistor voltage (e.g. noise), and the dielectric loss angle (tan δ) is still only 5 to 10 inches. big.
一方、これらのノイズなどの除去には組成や焼成条件を
適当に選択することにより、見かけの誘電率が5X 1
04〜6×104程度でmnδが1%前後の半導体磁器
コンデンサが利用されている。しかし、この半導体磁器
コンデンサはサージなどによりある程度以−1−の電流
が素子に印加されると破壊したり、コンデンサとしての
機能を果たさなくなったりする。On the other hand, in order to remove these noises, the apparent dielectric constant can be reduced to 5X 1 by appropriately selecting the composition and firing conditions.
Semiconductor ceramic capacitors of about 04 to 6×10 4 and mn δ of about 1% are used. However, if a current exceeding a certain level is applied to the element due to a surge or the like, this semiconductor ceramic capacitor will be destroyed or will no longer function as a capacitor.
上記のような理由で電気機器、電子機器においては、サ
ージ吸収やノイズ除去なとの目的のためには、通常バリ
スタとコンデンサ及び池の部品(例えばコイル)とを組
み合わせて使用され、例えばノイズフィルタはこのよう
な構成になっている。For the reasons mentioned above, in electrical and electronic equipment, varistors, capacitors, and other components (e.g., coils) are usually used in combination for the purpose of absorbing surges and eliminating noise, and for example, noise filters. is structured like this.
第1図は一般的な従来のノイズフィルタ回路を示し、第
2図はバリスタとコンデンサ及びコイルを組み合わせて
構成された従来のノイズフィルタ回路を示しており、1
はコイノペ 2はコンデンサ、3はバリスタである。Figure 1 shows a general conventional noise filter circuit, and Figure 2 shows a conventional noise filter circuit configured by combining a varistor, a capacitor, and a coil.
2 is a capacitor and 3 is a varistor.
しか1〜、このようなノイズフィルタ回路は機器内部に
おける部品点数が多くなる一]−に機器の小形化動向に
相反するという欠点をイコしていた。However, such a noise filter circuit has the disadvantage that it increases the number of parts inside the device and is contrary to the trend toward miniaturization of devices.
そこで近年、高誘電率を有する電圧依存性非直線抵抗体
磁器組[戊物が開発されている。これは、5rTi○3
を主成分とし、−′1!1体化促進用金喫酸化物として
Nb2O5等を含み、非直線性促進剤として数種類の金
属酸化物を含むものであり、コンデンサトハリスタの両
方の機能を有し、ノイズフィルタ回路と同様の性質を持
つ。しかし、この製造方法として、添加物を予め主原料
と混合した後に還元焼成し、その後空気中で酸化焼成す
る方法をとっていたが、この方法によると、比較的バリ
スタ電圧が高く、非直線指数がやや小さいという欠点が
あった。Therefore, in recent years, a voltage-dependent nonlinear resistor porcelain set with a high dielectric constant has been developed. This is 5rTi○3
It contains Nb2O5 etc. as a metal oxide for promoting -'1!1 formation, and contains several types of metal oxides as nonlinearity promoters, and has both functions as a capacitor harristor. It has the same properties as a noise filter circuit. However, the manufacturing method used was to mix the additives with the main raw materials in advance and then perform reduction firing, followed by oxidation firing in the air, but this method requires a relatively high varistor voltage and a nonlinear index. The drawback was that it was rather small.
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、バリスタとコンデンサの両方
の機能を有し、しかもバリスタ電圧が低く、非直線指数
の大きい、電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物の製造方
法を提供するととをLi的とするものである。Purpose of the Invention In view of the above drawbacks, the present invention provides a method for producing a voltage-dependent nonlinear resistor ceramic composition that has both the functions of a varistor and a capacitor, has a low varistor voltage, and has a large nonlinear index. This is the Li-type.
発明の構成
木発BIJは−に記のような目r勺を達I戊するだめに
、本発明では5rT103を主成分とする焼結体に、N
a。Structure of the Invention In order to achieve the above-mentioned characteristics of the wooden BIJ, in the present invention, N is added to the sintered body mainly composed of 5rT103.
a.
K、Li、Agの1価元素のうち少なくとも1種類以上
を塗布し、空気中で900〜1300℃で熱5 べ−7
処理し、上記・焼結体内に拡散させる電圧依存性非直線
抵抗体磁器組成物の製造方法を提供するものである。A voltage-dependent nonlinear resistor coated with at least one monovalent element of K, Li, and Ag, heat treated in air at 900 to 1300°C, and diffused into the above-mentioned sintered body. A method for manufacturing a porcelain composition is provided.
実施例の説明 以下に本発明を実施例をあげて具体的に説明する。Description of examples The present invention will be specifically explained below by giving examples.
5rTi○399.7 mol %とNb2O50,3
mo lをボールミルなどにより湿式で20時間混合し
、乾燥させた後、有機バインダー(例えばポリビニルア
ルコールなど)を10wt%加え造粒した後、8、○(
−)φ×1.○(−)1の形状にブレス圧1、○t /
crlで加圧成形した。この成形体を空気中1200
℃で2時間仮焼した後、還元雰囲気く例えばN2:N2
−10=1)にて1300〜1450℃で1〜6時間焼
成した。こうして得られた焼結体の比抵抗は0.1〜0
.8Ω・αで平均粒子径は2o〜50μmであった。次
にこの焼結体の両面に、1価元素を含むペーストをスク
リーン印刷などにより塗布し乾燥させた。ペーストは1
価元素酸化物0.1〜2.09に対し、エチルセルロー
ス0.5〜2.0g、カルピトールアセテ−1−6〜4
0m1の割合で混合して作られたものである。次に空気
中で900〜1300℃で2時間焼成し、第3図の焼結
体4を得た。さらにAqなどの導電性企図を用いて電極
5,6を形成した。上記電極6,6の径は6.0(那)
φとした。5rTi○399.7 mol% and Nb2O50,3
mol was mixed wet for 20 hours using a ball mill etc., dried, 10 wt% of an organic binder (e.g. polyvinyl alcohol) was added and granulated.
−)φ×1. ○(-)1 shape with breath pressure 1, ○t/
Pressure molded with crl. This molded body was placed in the air at 1200°C.
After calcination at ℃ for 2 hours, a reducing atmosphere such as N2:N2
-10=1) at 1300 to 1450°C for 1 to 6 hours. The specific resistance of the sintered body thus obtained is 0.1 to 0.
.. The average particle diameter was 20 to 50 μm at 8Ω·α. Next, a paste containing a monovalent element was applied to both sides of this sintered body by screen printing or the like and dried. Paste is 1
For valence element oxide 0.1-2.09, ethyl cellulose 0.5-2.0g, carpitol acetate-1-6-4
It was made by mixing at a ratio of 0ml. Next, it was fired in air at 900 to 1300°C for 2 hours to obtain the sintered body 4 shown in FIG. Further, electrodes 5 and 6 were formed using a conductive material such as Aq. The diameter of the above electrodes 6, 6 is 6.0 (na)
It was set as φ.
このようにして得られた素子の特性を下表に併せて示す
。試料/ぢ29は5rTi○399.7m01%とNb
2O,0,3mol %を、試料A 30は5rTi○
399、4 mol %に対しNb2050.3 mo
l % 、 Co2030、3 mol fyを上記と
同様にして還元焼成した後、空気中において1100℃
で再酸化し、Aq々どの導電性金属により電極(6,
0(−)φ)を形成したものである。The characteristics of the device thus obtained are also shown in the table below. Sample/J29 is 5rTi○399.7m01% and Nb
2O, 0.3 mol %, sample A 30 is 5rTi○
399.4 mol% to Nb2050.3 mo
%, Co2030, 3 mol fy was reduced and calcined in the same manner as above, and then heated to 1100°C in air.
The electrode (6,
0(-)φ).
以下余白
7へ−
9へ−7
ここで、素子のバリスタとしての特性評価は、上述した
電圧−電流特性式
%式%)
(ただし、■は電流、■は電圧、Cはバリスタ固有の定
数、αは非直線指数)におけるαとCによって行うこと
が可能である。しかし、Cの正確な測定が困難であるた
め、本発明においては1mAのバリスタ電流を流した時
の単位厚み当りのバリスタ電圧(以下v1mA//+l
+I+と呼ぶ)の値と、α−17log(■1゜mA/
■1r11A)(ただし、vlomAは10mAのバリ
スタ電流を流した時のバリスタ電圧)の値によりバリス
タとしての特性評価を行っている。Go to blank 7 below - Go to 9 - 7 Here, the characteristic evaluation of the element as a varistor is performed using the voltage-current characteristic formula % formula described above. α is a non-linear index) and C can be used. However, since accurate measurement of C is difficult, in the present invention, the varistor voltage per unit thickness when a varistor current of 1 mA flows (hereinafter v1 mA//+l
+I+) and α-17log (■1゜mA/
(1r11A) (where vlomA is the varistor voltage when a varistor current of 10 mA is applied) to evaluate the characteristics as a varistor.
またコンデンサとしての特性評価は測定周波数1kH2
における誘電率をε、誘電損失角tanδで行っている
。In addition, the characteristic evaluation as a capacitor is performed at a measurement frequency of 1kHz2.
The dielectric constant is ε, and the dielectric loss angle tanδ is used.
表によると、熱処理の温度が9o○℃よりも低いと、α
が小さく−δが大きくなり、1300℃よりも高いと、
εが小さくなりVlmA / mmが大きくなってしま
うので熱処理の温度は900〜1300℃が望ましい。According to the table, if the heat treatment temperature is lower than 9o○℃, α
is small and -δ becomes large, and if it is higher than 1300℃,
Since ε becomes smaller and VlmA/mm becomes larger, the temperature of the heat treatment is preferably 900 to 1300°C.
また、拡散剤を塗布しなか−た場合V1mA / mm
が大きくαが小さくなる。Also, if no diffusing agent is applied, V1mA/mm
becomes large and α becomes small.
以上のように本実施例によれば、Sr TiO2を主成
分とする焼結体に1価元素のNa、に、Li。As described above, according to this embodiment, the monovalent elements Na, Li, and Sr are added to the sintered body mainly composed of SrTiO2.
Aqのうち少なくとも1種類以」−を塗布し、900〜
1300℃の空気中で熱処理することにより、バリスタ
とコンデンサの両方の機能を有し、バリスタ電圧が低く
、非直線指数の高い電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
を得ることができる。Apply at least one type of Aq and apply 900~
By heat-treating in air at 1300° C., it is possible to obtain a voltage-dependent nonlinear resistor ceramic composition that functions as both a varistor and a capacitor, has a low varistor voltage, and has a high nonlinear index.
第5図に示したように従来のフィルタ回路ではノイズ入
力Aに対して出力状況曲線Cとなり十分にノイズを除去
していない。丑だ第2図に示した従来のバリスタを含む
フィルタ回路では本発明による素子を用いた場合と類似
した効果が得られるが、バリスタを別個に必要とするだ
め部品点数が多く々る。As shown in FIG. 5, in the conventional filter circuit, the output situation curve C is obtained for the noise input A, and the noise is not removed sufficiently. Although the filter circuit including the conventional varistor shown in FIG. 2 can provide effects similar to those obtained using the element according to the present invention, it requires a separate varistor and requires a large number of components.
そこで、本発明による素子7を使用してコイル8とで第
4図に示すようなノイズフィルタ回路を作ったところ、
ノイズ入力Aに対して出力状況曲線Bのようになり、ノ
イズを十分におさえることができた。Therefore, when a noise filter circuit as shown in FIG. 4 was made using the element 7 according to the present invention and the coil 8,
The output situation curve B for the noise input A was obtained, and the noise could be sufficiently suppressed.
11 A−> なお上記実施例では、1価元素として、Na。11 A-> Note that in the above examples, Na is used as the monovalent element.
K、Li、Ag の酸化物についてのみ示したが、炭
酸塩やフッ化物など他のどのような形態でも同様の効果
があることを確認した。Although only oxides of K, Li, and Ag were shown, it was confirmed that any other forms such as carbonates and fluorides have similar effects.
また、上記実施例では1価元素としては、1種類の場合
のみ示したが、複数種類、を用いても同様の効果がある
ことを確認した。Further, in the above example, only one type of monovalent element was used, but it was confirmed that the same effect can be obtained even if multiple types are used.
発明の効果
以上のように本発明は、S r T i Osを主成分
とする焼結体に、1価元素Na 、 K 、 Li 、
Agのうち少なくとも1種類以上を塗布し、空気中で
900〜1300℃で熱処理することによシ、バリスタ
とコンデンサの両方の機能を有し、バリスタ電圧が低く
、非直線指数の高い電圧停存性非直線抵抗体磁器組成物
を得ることができ、その実用的効果は大きい。Effects of the Invention As described above, the present invention includes monovalent elements Na, K, Li,
By coating at least one type of Ag and heat-treating it in air at 900 to 1300°C, it has both varistor and capacitor functions, and has a low varistor voltage and a high non-linearity index. A nonlinear resistive ceramic composition can be obtained, which has great practical effects.
第1図、第2図はそれぞれ従来におけるノイズフィルタ
回路を示す回路図、第3図は本発明による磁器組成物を
用いた素子の断面図、第4図は第3図の素子を用いたノ
イズフィルタ回路を示す回路図、第5図は本発明と従来
のノイズフィルタ回路による入力ノイズと出力ノイズの
状況を示す特性図である。
4・・・・・・焼結体、6,6・・・・・・電極、7・
・・・・・素子、8・・・・・・コイル。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図
第3図
、ダ
第5図
→周液数(MHz)Figures 1 and 2 are circuit diagrams showing conventional noise filter circuits, Figure 3 is a cross-sectional view of an element using the ceramic composition of the present invention, and Figure 4 is a noise filter using the element shown in Figure 3. FIG. 5 is a circuit diagram showing a filter circuit, and is a characteristic diagram showing input noise and output noise situations by the noise filter circuit of the present invention and the conventional noise filter circuit. 4... Sintered body, 6, 6... Electrode, 7.
...Element, 8...Coil. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 3, Figure 5 → Peripheral frequency (MHz)
Claims (1)
i、Agの1価元素のうち少なくとも1種類以上塗布し
、空気中で900〜1300℃で熱処理し、上記焼結体
内に拡散させることを特徴とする電圧依存性非直線抵抗
体磁器組成物の製造方法。Na, K, and L are added to the sintered body whose main component is SrTiO_3.
i. A voltage-dependent nonlinear resistor ceramic composition characterized in that at least one monovalent element of Ag is coated, heat treated in air at 900 to 1300°C, and diffused into the sintered body. Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59200852A JPS6179202A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Manufacture of voltage dependent non-linear resistor ceramiccomposition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59200852A JPS6179202A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Manufacture of voltage dependent non-linear resistor ceramiccomposition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6179202A true JPS6179202A (en) | 1986-04-22 |
Family
ID=16431289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59200852A Pending JPS6179202A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Manufacture of voltage dependent non-linear resistor ceramiccomposition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6179202A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01280301A (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Taiyo Yuden Co Ltd | Manufacture of voltage dependent nonlinear resistor |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP59200852A patent/JPS6179202A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01280301A (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Taiyo Yuden Co Ltd | Manufacture of voltage dependent nonlinear resistor |
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