JPH01289220A - 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 - Google Patents
電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法Info
- Publication number
- JPH01289220A JPH01289220A JP63119534A JP11953488A JPH01289220A JP H01289220 A JPH01289220 A JP H01289220A JP 63119534 A JP63119534 A JP 63119534A JP 11953488 A JP11953488 A JP 11953488A JP H01289220 A JPH01289220 A JP H01289220A
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- Japan
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- electrode
- sintered body
- voltage
- solder
- nonlinear resistor
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- Thermistors And Varistors (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】
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、
Ｓｒτ１０．を主成分とする焼結体を用いた電圧依存性
非直線抵抗体素子の製造法に関するものである。
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するために、
Ｓｒτ１０．を主成分とする焼結体を用いた電圧依存性
非直線抵抗体素子の製造法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
激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、ノイズ除去、リレー
接点のノイズ除去及び保護、ＩＣやＬＦ３１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。
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
激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、ノイズ除去、リレー
接点のノイズ除去及び保護、ＩＣやＬＦ３１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、 ＳｎＯ２系、 Ｆｅ２Ｏ，系、 ＳｉＣ系
、 Ｔｉｅ、、系などのものが知られている。このうち
５ｎ０２系とＦｅ２Ｏ，系は焼結体自体は直線性の抵抗
体であり。
、 Ｔｉｅ、、系などのものが知られている。このうち
５ｎ０２系とＦｅ２Ｏ，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、特に電極は選ばない。一方、特性面
ではＺｎＯ系、 ＳｉＣ系は非直線性が大きく、比較的
高い電圧の吸収には優れた効果を示すが、誘電率が小さ
く、比較的低い電圧の吸収にはほとんど効果を示さず、
５ｎ０２系。
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、特に電極は選ばない。一方、特性面
ではＺｎＯ系、 ＳｉＣ系は非直線性が大きく、比較的
高い電圧の吸収には優れた効果を示すが、誘電率が小さ
く、比較的低い電圧の吸収にはほとんど効果を示さず、
５ｎ０２系。
Ｆｅ２Ｏ３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Ｓｒ
ＴｉＯ３系が開発されている。
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Ｓｒ
ＴｉＯ３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だめ、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
った焼結体自身の課題と、焼結体と電極の接触が非オー
ミツ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しることから、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課題を有している。また、
用途によっては素子に樹脂などのコーティングをせずに
使用するため１周囲の雰囲気などの影響を受は易く、し
かも比較的大きな電力を流す場合には素子が発熱して電
極が変質しやすぐなり、信頼性に劣るといった課題を有
していた。
子は、誘電率が小さくバリスタ電圧が高いだめ、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
った焼結体自身の課題と、焼結体と電極の接触が非オー
ミツ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しることから、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課題を有している。また、
用途によっては素子に樹脂などのコーティングをせずに
使用するため１周囲の雰囲気などの影響を受は易く、し
かも比較的大きな電力を流す場合には素子が発熱して電
極が変質しやすぐなり、信頼性に劣るといった課題を有
していた。
本発明はこのような課題を解決するもので、焼結体の持
つ優れた特性全充分に発揮させ、焼結体に対する電極の
接着力が強く、半田付は性に優れ。
つ優れた特性全充分に発揮させ、焼結体に対する電極の
接着力が強く、半田付は性に優れ。
耐食性及び信頼性に富み、しかも材料コストの安価な電
極構造を有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。
極構造を有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
前記の課題を解決するために本発明では。
５ｒＴｉＯ、を主成分とする焼結体にＣｕを主成分とす
るペーストを空気中で焼成してオーミック性電極を設け
、さらにその上に無電解によってＮｉを主成分とするメ
ッキを施した上に半田を主成分とする電極を重ねて設け
たものである。また、前記半田として共晶点よりも融点
の高い半田を用いてなるものである。
るペーストを空気中で焼成してオーミック性電極を設け
、さらにその上に無電解によってＮｉを主成分とするメ
ッキを施した上に半田を主成分とする電極を重ねて設け
たものである。また、前記半田として共晶点よりも融点
の高い半田を用いてなるものである。
そして、５ｒＴｉＯ，のＳｒの−Ｎ５をＣａ、Ｂａ、Ｍ
ｇのうち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ものである。
ｇのうち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ものである。
作用
さて、５ｒＴｉＯ５ｆ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流作用が生じ、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１本来の特性を充分に発揮できなくなる。従って、
電極としては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
。
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流作用が生じ、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１本来の特性を充分に発揮できなくなる。従って、
電極としては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量産には適さな
いし、またＩｎ−Ｇａ合金を焼結体に付けるにはこすり
付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。
いし、またＩｎ−Ｇａ合金を焼結体に付けるにはこすり
付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難である。
点が低く、リード線の半田付けが困難である。
そこで、本発明では電極の形成方法が簡単で、かつ電極
材料のコストが比較的安価なものを検討した結果、電極
形成方法としては空気中焼成を採用し、電極材料にはＣ
ｕを採用した。従来、 Ｃｕは空気中で焼成すると容易
に酸化してしまい電極には使用しにくい面があったが、
Ｃｕの粒径など、Ｃｕ を主成分とするベースｉ適宜選
択使用することにより、Ｃｕを主成分とするオーミック
性電極を簡単に形成することができる。
材料のコストが比較的安価なものを検討した結果、電極
形成方法としては空気中焼成を採用し、電極材料にはＣ
ｕを採用した。従来、 Ｃｕは空気中で焼成すると容易
に酸化してしまい電極には使用しにくい面があったが、
Ｃｕの粒径など、Ｃｕ を主成分とするベースｉ適宜選
択使用することにより、Ｃｕを主成分とするオーミック
性電極を簡単に形成することができる。
また、電極の耐食性、信頼性を高めるためにＮｉ メッ
キを施し、さらにその上に半田の電極層を設けた。ここ
で、共晶点よりも融点の高い半田の電極を設けることに
より、素子に大電流が流れた場合に素子が発熱して電極
が変質したり劣化したりすることが少ないため、信頼性
を著しく向上することができる。さらに、これら電極材
料はＩｎ−Ｇａ合金に比べて著しく安価であり、量産性
に富み、焼結体と電極との接着力が非常に大きく。
キを施し、さらにその上に半田の電極層を設けた。ここ
で、共晶点よりも融点の高い半田の電極を設けることに
より、素子に大電流が流れた場合に素子が発熱して電極
が変質したり劣化したりすることが少ないため、信頼性
を著しく向上することができる。さらに、これら電極材
料はＩｎ−Ｇａ合金に比べて著しく安価であり、量産性
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、耐食性に富み、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。
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
以下に本発明について、実施例をあげて具体的に説明す
る。
る。
５ｒＣＯ、、Ｔｉ０２をＳｒＴｉＯ３の比率になるよう
に秤量し、ボールミルなどで１６時時間式混合し、脱水
乾燥した後、１０００°Ｃで４時間仮焼し、古びボール
ミルなどで２０時時間式粉砕し、脱水乾燥し５ｒＴｉＯ
，ｉ合成する。こうして得た５ｒＴ１０３１００モル部
に対して”２０５ ’ｔｏ、２モル部、ＣｕＯを０．
１−Ｅ−ル部、ＭｎＯ□を０．１６モル部をそれぞれ秤
量し、ボールミルなどで２０時時間式混合し、脱水乾燥
する。次に、Ｐｖム（ポリビニルアルコール）などの有
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。この成形体を空気中で１
０００°Ｃ１２時間焼成した後、Ｎ２：Ｈ２＝９ ：
１の還元性雰囲気中で１４００°Ｃ，８時間焼成し、さ
らに空気中で１０６０°Ｃ１１２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（この実施例では３ケ所）
にＣｕを主成分とし、硼硅酸鉛系ガラスフリット及び樹
脂などを含有してなるペーストをスクリーン印刷などに
より塗布した後、乾燥させ、空気中で２２０℃、６分間
焼成することにより、焼結体１にＣｕ を主成分とする
オーミック性電極２を形成する。ここで、Ｃｕの平均粒
径は３μｍのものを使用した。次に、前記オーミック性
電極２の上にパラジウム−銀からなる表面活性剤３をス
クリーン印刷などにより塗布した後、塩化ニッケル、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、７６〜９０°Ｃの温度でニッケルーリ
ンの無電解メッキを施した後。
に秤量し、ボールミルなどで１６時時間式混合し、脱水
乾燥した後、１０００°Ｃで４時間仮焼し、古びボール
ミルなどで２０時時間式粉砕し、脱水乾燥し５ｒＴｉＯ
，ｉ合成する。こうして得た５ｒＴ１０３１００モル部
に対して”２０５ ’ｔｏ、２モル部、ＣｕＯを０．
１−Ｅ−ル部、ＭｎＯ□を０．１６モル部をそれぞれ秤
量し、ボールミルなどで２０時時間式混合し、脱水乾燥
する。次に、Ｐｖム（ポリビニルアルコール）などの有
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。この成形体を空気中で１
０００°Ｃ１２時間焼成した後、Ｎ２：Ｈ２＝９ ：
１の還元性雰囲気中で１４００°Ｃ，８時間焼成し、さ
らに空気中で１０６０°Ｃ１１２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（この実施例では３ケ所）
にＣｕを主成分とし、硼硅酸鉛系ガラスフリット及び樹
脂などを含有してなるペーストをスクリーン印刷などに
より塗布した後、乾燥させ、空気中で２２０℃、６分間
焼成することにより、焼結体１にＣｕ を主成分とする
オーミック性電極２を形成する。ここで、Ｃｕの平均粒
径は３μｍのものを使用した。次に、前記オーミック性
電極２の上にパラジウム−銀からなる表面活性剤３をス
クリーン印刷などにより塗布した後、塩化ニッケル、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、７６〜９０°Ｃの温度でニッケルーリ
ン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、非酸化性雰囲気中で４
００°Ｃで熱処理する。このようにしてオーミック性電
極２の上にＮｉメッキ４を施す。そして、さらにその上
に電解メッキにより半田を生成分とする電極６を設け、
流水中で洗浄し乾燥することにより、電圧依存性非直線
抵抗体素子が得られる。
００°Ｃで熱処理する。このようにしてオーミック性電
極２の上にＮｉメッキ４を施す。そして、さらにその上
に電解メッキにより半田を生成分とする電極６を設け、
流水中で洗浄し乾燥することにより、電圧依存性非直線
抵抗体素子が得られる。
なお、無電解メッキによる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。
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、半田の電極を形成する方法としては、半田槽にデ
イツプするなどどのような方法でもかまわない。さらに
、半田の電極としては共晶点よりも融点の高い半田を主
成分とする構成であっても良い。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１円板状。
イツプするなどどのような方法でもかまわない。さらに
、半田の電極としては共晶点よりも融点の高い半田を主
成分とする構成であっても良い。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１円板状。
円筒状、角板状など）であってもかまわない。そして、
焼結体の主成分であるｓｒの一部をＣａ。
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、添加物の成分は何であっても同様の効果が得
られることを確認した。
もよいし、添加物の成分は何であっても同様の効果が得
られることを確認した。
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、焼結体自身の有する電圧非
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〈＜、信頼性が極めて高い。しかも、オー
ミック性電極の上にＷｉメッキを施すことにより耐食性
に優れ、経時変化が小さく安定した特性が得られる。ま
た、Ｎｉメッキの上に半田を主成分とする電極を重ねて
設けることにより、外部電極との接続が極めて容易にな
る。さらに、共晶点よりも融点の高い半田の電極を設け
た場合には、素子に大電嬢が流れて素子が発熱した場合
でも電極の変質や劣化が極めて小さくなり、信頼性を高
めることができる。また、Ｉｎ−Ｇａ合金を使用した場
合に比べ電極材料費が大変安く、量産に適していると言
う効果が得られる。
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、焼結体自身の有する電圧非
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〈＜、信頼性が極めて高い。しかも、オー
ミック性電極の上にＷｉメッキを施すことにより耐食性
に優れ、経時変化が小さく安定した特性が得られる。ま
た、Ｎｉメッキの上に半田を主成分とする電極を重ねて
設けることにより、外部電極との接続が極めて容易にな
る。さらに、共晶点よりも融点の高い半田の電極を設け
た場合には、素子に大電嬢が流れて素子が発熱した場合
でも電極の変質や劣化が極めて小さくなり、信頼性を高
めることができる。また、Ｉｎ−Ｇａ合金を使用した場
合に比べ電極材料費が大変安く、量産に適していると言
う効果が得られる。
第１図は本発明の製造法により得られた素子の一実施例
を示す上面図、第２図は同断面図である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・オーミック性電
極、３・・・・・・表面活性剤、４・・・・・・Ｎｉメ
ッキ、６・・・・・・半田電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名菓
１ 図
を示す上面図、第２図は同断面図である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・オーミック性電
極、３・・・・・・表面活性剤、４・・・・・・Ｎｉメ
ッキ、６・・・・・・半田電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名菓
１ 図
Claims (3)
- （１）ＳｒＴｉＯ＿３を主成分とする焼結体にＣｕを主
成分とするペーストを空気中で焼成してなるオーミック
性電極を設け、その上に無電解によりＮｉを主成分とす
るメッキを施し、さらにその上に半田を主成分とする電
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
抗体素子の製造法。 - （２）半田として共晶点よりも融点の高い半田を用いた
ことを特徴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の製造法。 - （３）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項または第２項に記
載の電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119534A JPH01289220A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119534A JPH01289220A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289220A true JPH01289220A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14763665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119534A Pending JPH01289220A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01289220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0473903A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Chichibu Cement Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP63119534A patent/JPH01289220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0473903A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Chichibu Cement Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
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