JPS6218004A - 電圧依在性非直線抵抗体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気機器、電子機器で発生する異常高電圧、ノ
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するところｃ７
）　ＳｒＴ　１０５　、　ＣａｘＳｒ　ｊ−ｘ　ＴｉＯ
５（０．００１≦ｘ　≦Ｏ−４）　、　Ｂ２ＬｙＳｒ１
−ｙ　ＴｉＯ３（０．００１≦ｙ≦０．４）のうち一つ
以上を主成分とする電圧依存性非直線抵抗体磁着に関す
るものである。

従来の技術 従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧の吸
収、ノイズの除去、火花消去、静電気対策のだめに、電
圧依存性非直線抵抗特性を有するＳｉＣバリスタやＺｎ
Ｏ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。

Ｉ＝（’ｌ／／Ｃ）α ここで、工は電流、Ｖ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。

ＳｉＣバリスタのαは２〜７程度、Ｚｎｏバリスタでば
αが５０にもおよぶものがある。このようなバリスタは
比較的高い電圧の吸収には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だめ、バリスタ電圧
以下の低い電圧（例えばノイズなど）の吸収に対しては
ほとんど効果を示さず、まだ銹電損失（−δ）が６〜１
０％と大きい。

一方、これらの低電圧のノイズなどの除去には見掛けの
誘電率が５Ｘ１０’程度で、−δが１％前後の半導体コ
ンデンサが利用されている。しかし、このような半導体
コンデンサはサージなどによりある限度以上の電流が印
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。そこで近年、５ｒＴｉ０５　を主
成分とし、ノくリスタ特性とコンデンサ特性の両方の機
能を有するものが開発されている。その製造方法は特開
昭５６−１６９３１６　　号公報に見られるように粒界
を高抵抗化させる物質を拡散させる方法などがあり、電
極としてはオーミック接続が可能な物質を用いることが
主流となっている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように電極材料にオーミック接続可能な物質を用
いた場合、素子と電極界面にバリヤーが生じないため、
バリスタ電圧を上昇させることがなく、バリスタ電圧の
低い素子に有効だと考えられている。

しかし、バリスタ電圧の低い素子は一般に粒子径が大き
く、ばらつきも大きいため、サージ耐量のような粒子径
の均一性によって影響を受ける特性はばらつきが大きく
なるといった問題を有している。

本発明はこのような問題点を解決するもので、素子の微
構造に起因する特性のばらつきを電極によって吸収し、
特性のばらつきを小さくするものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために本発明では、５ｒＴｉＯ
５，Ｃａｘ５ｒ１−ｘＴｉＯ２（０．ＯＯ１≦ｘ≦０．
４）。

ＢａｙＳｒ、、Ｔｉｅ、　（０．ｏｏ１≦ｙ　≦０．４
）のうち１つ以上を主成分とし、バリスタとコンデンサ
の両方の機能を有する組成からなる素子に非オーミック
性電極を形成したものである。

作用 このような操作を行うことによシ、素体の微構造に起因
する特性のばらつきが直接素子の特性に影響しないよう
にするだめ、電極として非オーミック性材料を用い、素
体と電極の界面に小さなバリヤーを形成することにより
、大粒子で比抵抗の小さい部分に印加電流が集中するこ
とを抑制し、比較的均一に電流が流れるようにすること
により、特性のばらつきを小さくすることができる。

実施例 以下に本発明を実施例を上げて具体的に説明する。

〈実施例１〉 ５ｒＴｉＯ９９，３９５ｎｏ／％とＹ２Ｏ５を０．１０
０ｍｏ１％とＣｕＯを０．３００ｍｏｄ％とＭｎＯ□を
０．１００ｍｏ１（ＸとＺｒＯ□を０．００５ｍｏ１％
になるように秤量配合し、ボールミルなどで３０時間混
合した後乾燥し、Ｓｗｔ％−ポリビニルアルコールを１
０ｗｔ％添加し、造粒した後、１ｔ／−のプレス圧力で
１０φｌＩｔＭ×１　朋に成形する。

そして、上記成形体を空気中で１０００℃・１時間焼成
した後、Ｎ２：Ｈ２＝９：１に混合した雰囲気中で１ｅ
ｓｏｏ’Ｃ・２時間焼成する。その後、空気中で１１０
０℃・６時間焼成する。こうして得られた第１図、第２
図に示す焼結体１０両平面に平面より小さい部分だけＣ
ｕペーストを印刷し、非酸化性雰囲気中で６００°Ｃで
１０分間焼付け、電極２，３を形成する。

この後、半田によりリード線を接合した後、エポキシ系
樹脂を塗布し、硬化乾燥させる。

このようにして得られた素子の特性を以下の第１表に示
す。

く第　１　表〉 但し、バリスタ電圧は素子厚み１ｔｇ　　当りの換算で
、１　ｍＡの電流を流しだ時の電圧、＋ＯｍＡα＋ｍＡ
は２０μｓｅｃ　　のパルスを印加した後のバリスタ電
圧の変化が±１０％以内の範囲にある最大印加電流値を
示す。

〈実施例２〉 実施例１と同様の操作で素体を作成し、焼結体１の側平
面に平面より小さい部分だけλｇ　−Ｃｕ合金ペースト
を塗布し、非酸化性雰囲気中で６５０°Ｃ９１６分間焼
付け、リード付け、樹脂塗装を行う。

このようにして得られた素子の特性を以下の第２表に示
す。

く第　２　表〉 なお、上記実施例１，２で示すＳｒＴｉＯ３はＳｒ前、
比が１．０であるが、これはＳｒ／Ｔｉ比がそれ以下の
ものでもよい。

〈実施例３〉 ５ｒＣＯ，、ＣａＣＯ３，ＢａＣ０．、ＴｉＯ２を下記
の第３表に示す組成比てなるように秤量混合し、１０ｏ
。

°Ｃで６時間仮焼する。こうして得られた粉体を主原料
として、Ｌ２Ｌ２ｏ３を０．１００ｍｏ　１％、　５ｉ
ｎ２を０、３００　ｍｏ＃％、　ＭｎＯ２を０．１ｏｏ
ｍｏ１％秤量配合し、ボールミルなどで３０時間混合し
、乾燥した後、５Ｗｔ′Ｘのポリビニルアルコールを１
０ｗｔ％添加して造粒した後、１．Ｏ／ｃｍ　　のプレ
ス圧力で１０φ１１１ＭＸ１ｔｙｔｔｙｔｔに成形する
。そして、上記成形体を空気中で１０００°Ｃ・１時間
焼成した後、Ｎ２；Ｈ２＝９：１　に混合した雰囲気ガ
ス中で１５００’Ｃ・２時間焼成する。その後、空気中
で１１００’Ｃ・６時間焼成し、こうして得られた焼結
体１の側平面にふちを残してＡｇ　−Ｃｕ合金ペースト
を塗布し、乾燥した後、Ｎ２：Ｈ２＝２０＝１のガス雰
囲気中で６３０〜８００’Ｃ／ｈｒの昇温速度で加熱し
、６３０’Ｃになった所で雰囲気を大気にする。そして
、６３０’Ｃで１０分間保持した後、再びＮ２　中で８
００℃／　ｈｒの速度で冷却する。このようにして電極
２，３を形成した後、リード線を半田により接合し、樹
脂塗装をする。このようにして得られた素子の特性を以
下の第３表に併せて示す。

（以下余白） 但し、バリスタ電圧は素子厚み１朋当シの換算で、１ｍ
人の電流を流しだ時の電圧、Ｔｏｍ□α１ｏ□は８×２
０μＳａＣのパルスを印加した後のバリスタ電圧（Ｖ、
、、　／７ｆｆｆｆ　）　　の変化が±１０％以内の範
囲にある最大印加電流値を示す。

まだ、Ｃａｘ　Ｓｒ　１−　ｘ　Ｔ　ｉＯ５、Ｂ　１Ｌ
ｙＳ　ｒ　＋　−ｙ　Ｔ　ｉｏ　５のＸ及びｙの値を規
定したのは、０．００１　未満ではＣａ及びＢａで置換
した効果が見られず、０．４を越えると粒子径が小さく
なシすぎるため、バリスタ特性、コンデンサ特性共に劣
化するだめ望ましくないことによる。

以上に示したように非オーミック性電極を用いてもバリ
スタ電圧のばらつきが±５％以内に８５％が入り、実用
上大きな障害になるものはない。

発明の効果 以上に述べたように、本発明によれば非オーミック性電
極を用いることにより素体の微構造に起用１ト１共ｆｉ
ｌ−のＩイζノ）入φぐ古館ト弁コ乙のｌイ戯／〕さ１
ｆガ映されにくくなるため、電極界面にバリヤーが生じ
るが、ばらつきを小さくし、サージ耐量をかなり向上さ
せることができる。そして、従来は使用できなかった材
料でも電極として使用することができるため、使用目的
に合った電極材料の選択が可能で、製造上にかなりのゆ
とりができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による素子を示す上面図、第２図は同断
面図である。 １・・・・・・焼結体、２．３・・・・・・電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｆ−蜆式年 ２・３−ｒｆｌま 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ＳｒＴｉＯ＿３、Ｃａ＿ｘＳｒ＿１＿−＿ｘＴｉＯ＿
   ３）（０．００１≦ｘ≦０．４）、Ｂａ＿５＿ｒ＿−＿
   １ＴｉＯ＿３（０．００１≦ｙ≦０．４）のうち一つ以
   上を主成分とし、バリスタとコンデンサの両方の機能を
   有する組成からなる素子に、非オーミック性電極を形成
   してなる電圧依存性非直線抵抗体。