JPH01226105A - 電圧依存性非直線抵抗体素子 - 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、電子機器、電気機器で発生する異常電圧、ノ
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するために、５
ｒＴｉＯ，を主成分とする焼結体を用いた電圧依存性非
直線抵抗体素子に関するものである。

従来の技術 電圧依存性非直線抵抗体素子は、焼結体の表面に設けた
電極間に印加される電圧によって抵抗値が非直線的に変
化し、印加電圧がある一定の電圧を越えると抵抗値が急
＆に減少する性質を有している。この性質を利用して、
電子機器の直流モータの火花消去、ノイズ消去、リレー
接点のノイズ除去及び保護、ＩＣ、ＬＳＩの保護及び誤
動作防止、テレビジョン受像機のブラウン管回路の放電
吸収などに広く用いられている。

従来の電圧依存性非直線抵抗体素子としては、ＺｎＯ系
、ＳｎＯ，、系、Ｆｅ２Ｏ，系、ＳｉＣ系、ＴｌＯ２系
などのものが知られている。このうち５ｎ０２系とＦｅ
２Ｏ，系は焼結体自体は直線性の抵抗体であり、これに
特別な電極を付与することによって焼結体と電極との間
にエネルギー障壁を形成し、バリスタ特性を得ている。

また、ＺｎＯ系、ＴｉＯ２系は粒子境界でバリスタ特性
を得、ＳｉＣ系は粒子間の接触面でバリスタ特性を得て
いるので、特に主１は選ばない。一方、特性面では、Ｚ
ｎＯ系、ＳｉＣ系は非直線性が大きく、比較的高い電圧
の吸収にはに９れた効果を示すが、誘電率が小さく、比
較的区い電圧の吸収にはほとんど効果を示さず、　５ｎ
０２系、Ｆ　ｅ２０５系、ＴｉＯ２系は非直線性が小さ
く、エネルギーの吸収が不十分である。そこで、最近に
なって誘電率が大きく、比較的低い電圧の吸収に効果の
ある５ｒＴｉＯ，系が開発されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記の従来の電圧依存性非直線抵抗体素
子は、誘電率が小さく、バリスタ電圧が高いため、比較
的低い電圧のサージやノイズの吸収に効果を示さないと
いった焼結体自身の問題と、焼結体と電極の接触が沖オ
ーミック性接触になっているため、焼結体と電極の界面
で一種の整流作用が生じることから、焼結体自身の持っ
ている優れた非直線性を有効に活用できていないといっ
た焼結体と電極の組み合わせの問題を有している。

本発明はこのような問題点を解決するもので、焼結体の
持つ優れた特性を充分に発揮させ、焼結１トに対する電
極の接着力が強く、半田付は性に優れ、耐食性に富み、
材料コストの安価な電極構造をｒｆする電圧依存性非直
線抵抗体素子を提供することを目的とするものである。

課題を解決するた、めの手段 前記の問題点を解決するために本発明では。

５ｒＴｉ０３を主成分とする焼結体に無電解メ、ツキに
よりＮｉを主成分とするオーミック性のＮｉ電極を設け
、その上に銀を主成分とする銀電極を設けたものである
。

作用 さて、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ　０５を主成分とする焼結体に通
常の電極を付与すると電極が焼結体に対して非オーミツ
ク性接触となり、焼結体と電極の界面で整Ｉ＆咋用が生
じ、焼結体自身の持っている優れたバリスタ特性が鈍化
されてしまい、本来の特性を充分に発揮できなくなる。

従って、電極としてば５ｒＴｉＯ。

との間でオーミック性接触するものでなければならない
。このオーミック性接触する電極としては、Ｉｎ−Ｇａ
合金によるものが考えられる。しかし。

Ｉｎ−Ｇａ合金はコストが高く、縫産には適さないし、
またＩｎ−Ｇａ合金を焼結体に付けるにはこすシ飼ける
かまたは超音波ろう付けなどの方法しかなく、焼結体に
対する電極の接着力が弱く、電極剥離の不良が生じ易い
。また、Ｉｎ−Ｇａ合金は融点が低く、リード線の半田
付けが困儒である。

そこで本発明では、電極の形成方法が簡単で、電極材料
のコストが比較的安価なものを検討した結果、電極形成
方法としては無電解メッキを採用し、電極材料にはＮｉ
を採用した。また、リード線などとの半田付は性を良く
するため、銀を主成分とする電極を重ねて設けることに
した。このようにすることにより、５ｒＴｉＯｓにＮｉ
のオーミック性電極を簡単に形成することができ、Ｉｎ
−Ｇａ合金に比べて著しく安価であり、ｆｉｋ産性に富
み、焼結体と電極との接着力が非常に大きく、電極剥離
不良が発生しにくく、しかも経時変化の小さい、信頼性
が高く安価な５ｒＴｉＯ，系の電圧依存性非直線抵抗体
素子を提供できることになる。

実施例 以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。

まず、５ｒＣＯ，、ＴｉＯ２を５ｒＴｉＯ，の比率にな
るように秤量し、ボールミルなどで２０時間湿式混合し
、脱水乾燥した後、１０００’Ｃで２時間仮焼し、再び
ボールミルなどで１２時間湿式粉砕し、脱水乾燥し、５
ｒＴｉＯ，を合成する。こうして得たＳｒＴｉＯ３１０
０−Ｅニル部に対して、Ｎｂ２Ｏ５を０．２モル部、Ｃ
ＵＯを０．１モル部、ＭｎＯ，、を０．１５モル部を秤
量し、ボールミルなどで２０時間湿式混合し、脱水乾燥
する。次に、ポリビニルアルコール（Ｐｖム）などのｆ
子機バインダーを１０ｗｔ％加えて造粒し、中心部に穴
の開いたドーナツ状に成形する。次いで、この成形体を
空気中で１０００°Ｃ１２時間焼成した後、Ｎ２：　Ｎ
２：９　：　１の還元性雰囲気中で１４５０’Ｃ，６時
間焼成し、さらに空気中で１１００°Ｃ２１０時間焼成
して第１図、第２図に示すように焼結体１を作成する。

次に、前記焼結体１の電極を形成する領域にパラジウム
−銀からなる表面活性化剤２ａ、２ｂ、２ｃをスクリー
ン印刷などにより塗布した後、塩化二・ノケル、次亜燐
酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムなどからなるメッキ
液に浸漬し、７５〜９０°Ｃの温度でニッケルー燐の無
電解メッキを施した後、流水中で洗浄し乾燥する。次に
、空気中で４００°Ｃで熱処理し、次いでスクリーン印
刷などにより銀ペーストを塗布してＮｉＯ上に銀を重ね
、これを空気中で再び熱処理する。これにより、焼結体
１にニッケルを主成分とするオーミック性のＮｉ電極３
２Ｌ。

３ｂ、３ｃと、その上に銀を主成分とする銀電極４ａ　
、４ｂ　、４Ｃを有する電圧依存性非直線抵抗体素子が
得られる。

なお・、電極の形成方法としては、メッキの前に有機物
からなるメッキレジストを電極形成領域以外の部分に塗
布しておき、メッキした後に除去する方法でも同様に可
能である。また１本実施例ではドーナツ状の素子につい
てのみ示したが、その他の形状（例えば、円板状、円筒
状、角板状など）であってもかまわない。また、焼結体
の主成分であるＳｒの一部をＣａ、Ｂａ、Ｍｇのうちの
一つまたは複数の元素で置き換えてもよいし、添加物の
成分はその他のものであってもかまわない。

発明の効果 以上に示したように本発明によれば、得られた電極は焼
結体に対してオーミック性接触をし、焼結体と電極の界
面での整流作用がないため、焼結体自身の存する電圧非
直線性を充分に発揮させることができる。また、焼結体
と電極との接着力が非常に強いため、電極剥離などの不
良が発生しにりく、信頼性が極めて高い。また、Ｎｉ電
橿の上に銀の電極を設けることにより、リード線などと
の半田付は性が極めて良くなる。しかも耐食性に１Ｊれ
ているため、経時変化が小さく、安定した特性がイ１纂
られる。また、Ｉｎ−Ｇａ合仝を使用した場合に比べて
電極材料費が大変安く、量産に適しているという効果が
１）られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す素子の平面図、第２図
は本発明の一実施例を示す素子の断面図である。 １・・・・・儲結体、２ａ　、２ｂ　、２Ｃ・・・・・
表面活性化剤、３　ａ　、　３　ｂ　、　３　Ｃ・・−
Ｎｉ電極、４ａ、４ｂ。 ４Ｃ・・・・・・銀電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳｒＴｉＯ＿３を主成分とする焼結体に無電解メ
   ッキによりＮｉを主成分とするオーミックのＮｉ性電極
   を設け、その上に銀を主成分とする銀電極を重ねて設け
   たことを特徴とする電圧依存性非直線抵抗体素子。
2. （２）ＳｒＴｉＯ＿３のＳｒの一部をＣａ，Ｂａ，Ｍｇ
   の内の一つまたは複数の元素で置き換えたものを焼結体
   の主成分とする特許請求の範囲第１項に記載の電圧依存
   性非直線抵抗体素子。