JPH02106904A - 複合機能素子 - Google Patents
複合機能素子Info
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- JPH02106904A JPH02106904A JP63262482A JP26248288A JPH02106904A JP H02106904 A JPH02106904 A JP H02106904A JP 63262482 A JP63262482 A JP 63262482A JP 26248288 A JP26248288 A JP 26248288A JP H02106904 A JPH02106904 A JP H02106904A
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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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。
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、５ｒＴＩＯ，系半導体磁器を主成分とし、そ
の結晶粒界に高抵抗層を形成したバリスタ機能及びコン
デンサ機能を有する複合機能素子の改良に関する。
の結晶粒界に高抵抗層を形成したバリスタ機能及びコン
デンサ機能を有する複合機能素子の改良に関する。
近年、種々の電子機器においてマイクロコンビエータが
塔載されるようになってきており、その場合ノイズによ
る機器の誤動作等が大きな問題となっている。従って、
電圧ノイズを吸収するためのバリスタの需要が増加して
きている。
塔載されるようになってきており、その場合ノイズによ
る機器の誤動作等が大きな問題となっている。従って、
電圧ノイズを吸収するためのバリスタの需要が増加して
きている。
バリスフ材としては、結晶粒界に高抵抗酸化物層を形成
した半導体磁器が知られており、従来より、ＺｎＯ系、
ＳｉＣ系及び５ｒＴｉＯｓ系のもの等が用いられている
。
した半導体磁器が知られており、従来より、ＺｎＯ系、
ＳｉＣ系及び５ｒＴｉＯｓ系のもの等が用いられている
。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
実用化の進んでいるＺｎＯ系バリスタは、電圧非直線性
に優れているが、高速のノイズに対する応答が悪く、静
電気ノイズ等の吸収には効果が小さいという問題があっ
た。
実用化の進んでいるＺｎＯ系バリスタは、電圧非直線性
に優れているが、高速のノイズに対する応答が悪く、静
電気ノイズ等の吸収には効果が小さいという問題があっ
た。
他方、ＳｉＣ系のものでは、電圧非直線性がさほど良く
なく、ノイズ電圧を吸収しきれない場合があった。
なく、ノイズ電圧を吸収しきれない場合があった。
従って、５ｒＴｊＯｊ系のバリスタが注目されてきてい
る＃ Ｓ ｒ Ｔ ｉ ０３系半導体磁器を用いたバリ
スタの最大特徴は、静電容量が大きいことであり、Ｚｎ
Ｏ系半導体磁器に比べて１０倍近い静電容量を有する。
る＃ Ｓ ｒ Ｔ ｉ ０３系半導体磁器を用いたバリ
スタの最大特徴は、静電容量が大きいことであり、Ｚｎ
Ｏ系半導体磁器に比べて１０倍近い静電容量を有する。
従って、高速ノイズの吸収能に優れているものである。
しかしながら、バリスタ特性、すなわち電圧非直線性に
ついては、５ｒＴｉＯｓ系半導体磁器は、ＳｉＣ系半導
体磁器に比べて２倍程度の性能を有するが、ＺｎＯに比
べると１７２〜１１５とがなり劣る。よって、電圧抑制
効果が小さいので、５ｒＴｉＣｈ系半導体磁器の使用を
考える上で大きな問題となっていた。
ついては、５ｒＴｉＯｓ系半導体磁器は、ＳｉＣ系半導
体磁器に比べて２倍程度の性能を有するが、ＺｎＯに比
べると１７２〜１１５とがなり劣る。よって、電圧抑制
効果が小さいので、５ｒＴｉＣｈ系半導体磁器の使用を
考える上で大きな問題となっていた。
また、マイクロコンピュータの駆動電圧は３〜５■程度
であり、現状では、この低い駆動電圧に対応し得るバリ
スタも存在しない、従って、このような低駆動電圧に対
応し得るバリスタの登場が望まれている。
であり、現状では、この低い駆動電圧に対応し得るバリ
スタも存在しない、従って、このような低駆動電圧に対
応し得るバリスタの登場が望まれている。
よって、本発明の目的は、高速ノイズの吸収能に優れ、
かつ電圧非直線性も高められており、さらに所望のバリ
スタ電圧を容品に得ることが可能５ｒＴｉＯ，系複合機
能素子を提供することにある。
かつ電圧非直線性も高められており、さらに所望のバリ
スタ電圧を容品に得ることが可能５ｒＴｉＯ，系複合機
能素子を提供することにある。
本発明の複合機能素子は、５ｒＴｉＯ，を主成分とし、
半導体化剤として、希土類元素、Ｎｂ、Ｗ及びＴａの各
酸化物からなる群から選択した少なくとも１１１を含む
半導体磁器組成物に対して、下記のガラス組成物の結晶
粒界に拡散されている半導体磁器を用いて構成されたこ
とを特徴とする。
半導体化剤として、希土類元素、Ｎｂ、Ｗ及びＴａの各
酸化物からなる群から選択した少なくとも１１１を含む
半導体磁器組成物に対して、下記のガラス組成物の結晶
粒界に拡散されている半導体磁器を用いて構成されたこ
とを特徴とする。
このガラス酸化物が、Ｂｉ％Ｐｂ及びＺｎのうち少なく
とも１種と、Ｂ及びＳｉのうち少なくとも１７１と、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｇｏ、Ｎｉ、Ｃ「及びＶのうち少なくともＩ
ｌｌとを含む。
とも１種と、Ｂ及びＳｉのうち少なくとも１７１と、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｇｏ、Ｎｉ、Ｃ「及びＶのうち少なくともＩ
ｌｌとを含む。
望ましくは、ガラス組成物重量は前記半導体磁器に対し
て１重世％以下であり、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、、Ｎｉ、Ｃ
ｒ及びＶは、それぞれ、Ｆｅ、Ｏ。
て１重世％以下であり、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、、Ｎｉ、Ｃ
ｒ及びＶは、それぞれ、Ｆｅ、Ｏ。
、Ｍｎ０１Ｃ０１０ｘ 、Ｎ Ｉ Ｏ，Ｃｒｚ ０３及
びＶｉｅｓの形態でガラス組成中に１〜３０重量％添加
含有されている。
びＶｉｅｓの形態でガラス組成中に１〜３０重量％添加
含有されている。
上記構成のうち、希土類元素、Ｎｂ、Ｗ及びＴａの各酸
化物を含有させているのは、５ｒＴｉＯ１系磁器の粒界
に高抵抗層を形成し、半導体化するためである。
化物を含有させているのは、５ｒＴｉＯ１系磁器の粒界
に高抵抗層を形成し、半導体化するためである。
（発明の作用及び効果）
従来より、５ｒＴｉＯ，を主成分とした半導体磁器の作
成に際し、Ｂｉ、ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｂ、Ｓｉ等
を用いて酸化拡散することにより、Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ
ｓ系のバリスタやコンデンサを作成し得ることが知られ
ていた。
成に際し、Ｂｉ、ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｂ、Ｓｉ等
を用いて酸化拡散することにより、Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ
ｓ系のバリスタやコンデンサを作成し得ることが知られ
ていた。
そこで、本願発明者たちは、このような５ｒＴｉＯ１系
半導体磁器の特性を活かしつつ、より電圧非直線性に優
れた複合機能素子を得るべく鋭意検討した結果、−旦ガ
ラス化された酸化物を、結晶粒界に拡散させれば、より
優れた電圧非直線性を有する複合機能素子の得られるこ
とを見出し、本発明に至ったものである。
半導体磁器の特性を活かしつつ、より電圧非直線性に優
れた複合機能素子を得るべく鋭意検討した結果、−旦ガ
ラス化された酸化物を、結晶粒界に拡散させれば、より
優れた電圧非直線性を有する複合機能素子の得られるこ
とを見出し、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明によれば、Ｂｉ％Ｐｂ、Ｚｎのうち少
なくとも１ｆ！１！、Ｂ、Ｓｉのうち少なくとも１種、
並びにＦｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎ ｉ、Ｃｒ及びＶのうち少
なくとも１種の各ガラス酸化物が結晶粒界に拡散されて
いるので、拡＋１ｋ ｆｆｉを調整することによりバリ
スタ電圧を容品にコントロールすることができる。従っ
て、低電圧対応のバリスタを容品に得ることができる。
なくとも１ｆ！１！、Ｂ、Ｓｉのうち少なくとも１種、
並びにＦｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎ ｉ、Ｃｒ及びＶのうち少
なくとも１種の各ガラス酸化物が結晶粒界に拡散されて
いるので、拡＋１ｋ ｆｆｉを調整することによりバリ
スタ電圧を容品にコントロールすることができる。従っ
て、低電圧対応のバリスタを容品に得ることができる。
しかも、５ｒＴｉＯ１系半導体磁器の大きな静電容量を
有するという特性を維持したままで、優れた電圧非直線
性が実現される。よって、高速のノイズを効果的に吸収
することができ、また高周波ノイズの吸収性及びサージ
波頭の吸収効果に優れた複合機能素子を得ることが可能
となる。
有するという特性を維持したままで、優れた電圧非直線
性が実現される。よって、高速のノイズを効果的に吸収
することができ、また高周波ノイズの吸収性及びサージ
波頭の吸収効果に優れた複合機能素子を得ることが可能
となる。
（実施例の説明〕
５ｒＣＯｓとＴｉｅ、とを、Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏｓを得
る比率に配合し、半導体化剤としてＹ工０．が全重量の
０．０５１ｉｆｆｉ％となるように混合したものを用意
した。このようにして調整された混合物を、１０００″
Ｃ−１２００’Ｃの温度で約３時間、予備焼成し、しか
る後粉砕した。得られた微粉末原料に有機質バインダと
して、ポリビニルアルコールを混入し、造粒した。
る比率に配合し、半導体化剤としてＹ工０．が全重量の
０．０５１ｉｆｆｉ％となるように混合したものを用意
した。このようにして調整された混合物を、１０００″
Ｃ−１２００’Ｃの温度で約３時間、予備焼成し、しか
る後粉砕した。得られた微粉末原料に有機質バインダと
して、ポリビニルアルコールを混入し、造粒した。
次に、造粒された粉末を５００ Ｋ ｇ／ｃｊ〜２トン
／ｃ４程度の圧力で成形し、直径１ａａ、肉厚０゜５−
の円板状の成形体とした。この成形体を１１００℃〜１
２００℃の範囲の温度で空気中において焼成し、さらに
Ｎ、：Ｈ□−９５モル％：５モル％の還元性雰囲気中で
１４００°Ｃ−１５００°Ｃの温度で３時間焼成した。
／ｃ４程度の圧力で成形し、直径１ａａ、肉厚０゜５−
の円板状の成形体とした。この成形体を１１００℃〜１
２００℃の範囲の温度で空気中において焼成し、さらに
Ｎ、：Ｈ□−９５モル％：５モル％の還元性雰囲気中で
１４００°Ｃ−１５００°Ｃの温度で３時間焼成した。
得られた焼結体の表面に、下記の第１表に示す組成の酸
化物をガラス化して得られたガラス酸化物をｏ、ｔｍｉ
％を布し、９００℃〜１２００°Ｃの温度で２時間熱処
理した。最後に、このユニットの表面にインジウム−ガ
リウム合金を電極材として付与し、バリスタ電圧（ｖｉ
ｓａ）、電圧非直線係数（α）、静電容！ （Ｃ） 、
誘１１１ｔｌ失（ｔａｎδ）を測定した。結果を第１表
に併せて示す。
化物をガラス化して得られたガラス酸化物をｏ、ｔｍｉ
％を布し、９００℃〜１２００°Ｃの温度で２時間熱処
理した。最後に、このユニットの表面にインジウム−ガ
リウム合金を電極材として付与し、バリスタ電圧（ｖｉ
ｓａ）、電圧非直線係数（α）、静電容！ （Ｃ） 、
誘１１１ｔｌ失（ｔａｎδ）を測定した。結果を第１表
に併せて示す。
なお、第１表におイテは、Ｂ ｉ Ｏｘ 、Ｐ ｂｏ。
ＺｎＯ，ＳｉＯ，及びＢ２Ｏ，の割合はモル％で、Ｆｅ
ｗ ｏ３ 、ＭｎＯ，Ｃｏｗ Ｏｘ 、Ｎｉ０１
Ｃ「２０、及びＶｔＯｓについては重量％で示しである
。また、ΔＶＩａＡは、８×２０μ秒、５００Ａピーク
のパルスを５分間隔で２回印加した後のＶ１＋ａＡの変
化率を示す。
ｗ ｏ３ 、ＭｎＯ，Ｃｏｗ Ｏｘ 、Ｎｉ０１
Ｃ「２０、及びＶｔＯｓについては重量％で示しである
。また、ΔＶＩａＡは、８×２０μ秒、５００Ａピーク
のパルスを５分間隔で２回印加した後のＶ１＋ａＡの変
化率を示す。
第１表から明らかなように、Ｆｅ、Ｏ，、’ＭｎＯ，Ｃ
ｒ、Ｏ，及びｖ！０．を加えたものでは、添加量が増す
に連れてバリスタ電圧の上昇することがわかる。他方、
この場合、静電容量の方は大きく変動しない、従って、
バリスタ電圧のみを、添加物量によりコントロールし得
ることがわかる。
ｒ、Ｏ，及びｖ！０．を加えたものでは、添加量が増す
に連れてバリスタ電圧の上昇することがわかる。他方、
この場合、静電容量の方は大きく変動しない、従って、
バリスタ電圧のみを、添加物量によりコントロールし得
ることがわかる。
また、Ｃｏｚｏｌ、ＮｉＯは、バリスタ電圧を低下させ
る効果があり、この場合には静電容量は添加に伴って増
加することがわかる（試゛料番号９〜１２及び試料番号
１３〜１６のデータを参照されたい）。
る効果があり、この場合には静電容量は添加に伴って増
加することがわかる（試゛料番号９〜１２及び試料番号
１３〜１６のデータを参照されたい）。
従って、Ｆｅ、Ｏｓ 、Ｍｎ０１ＣｒｔＯｘ及び／また
はＶ！Ｏ，の添加量と、Ｃｏ、Ｏ，及び／またはＮｉＯ
の添加量とを調整することにより、バリスタ電圧を簡単
にコントロールすることができ、またサージ耐量も若干
向上させ得ることがわかる。
はＶ！Ｏ，の添加量と、Ｃｏ、Ｏ，及び／またはＮｉＯ
の添加量とを調整することにより、バリスタ電圧を簡単
にコントロールすることができ、またサージ耐量も若干
向上させ得ることがわかる。
しかしながら、いずれのガラス酸化物を用いた場合であ
っても、添加量が３０重量％を超え、５０ｍｆｆ１％で
は電圧非直線係数αの低下が大きく、αは１０未満とな
った。従って、Ｆｅ、、Ｍｎ、Ｃ０％Ｎｉ、Ｃｒまたは
Ｖの各酸化物の添加量は、ガラス酸化物全体の３０重量
％以下であることが好ましい。
っても、添加量が３０重量％を超え、５０ｍｆｆ１％で
は電圧非直線係数αの低下が大きく、αは１０未満とな
った。従って、Ｆｅ、、Ｍｎ、Ｃ０％Ｎｉ、Ｃｒまたは
Ｖの各酸化物の添加量は、ガラス酸化物全体の３０重量
％以下であることが好ましい。
次に、第１表の試料番号２．１４．２２を用いた各ユニ
ットについて、Ｆｅ、Ｍｎ％Ｃｏ、Ｎｉ。
ットについて、Ｆｅ、Ｍｎ％Ｃｏ、Ｎｉ。
Ｃｒ及びＶの添加物量を変動させ、バリスタ電圧を測定
した。結果を、第１図に示す、第１図から明らかなよう
に、これらの添加割合がガラス酸化物の１重量％を１８
１えると、電圧非直線係数αが小さくなり、バリスタ特
性が低下することがわかる。
した。結果を、第１図に示す、第１図から明らかなよう
に、これらの添加割合がガラス酸化物の１重量％を１８
１えると、電圧非直線係数αが小さくなり、バリスタ特
性が低下することがわかる。
なお、図中の実線はバリスタ電圧、破線は電圧非直線係
数を示す。
数を示す。
第１図は本発明の実施例におけるバリスタ電圧及び電圧
非直線係数と、Ｆｅ、Ｍｎ５Ｃｏ、Ｎｉ。 Ｃ「及びＶの酸化物の添加量との関係を示す図である。 第１図 ５−Ｌ如１ （褒里幻
非直線係数と、Ｆｅ、Ｍｎ５Ｃｏ、Ｎｉ。 Ｃ「及びＶの酸化物の添加量との関係を示す図である。 第１図 ５−Ｌ如１ （褒里幻
Claims (2)
- （１）ＳｒＴｉＯ＿３を主成分とし、希土類元素、Ｎｂ
、Ｗ及びＴａの各酸化物からなる群から選択した少なく
とも１種を半導体化剤として含み、Ｂｉ、Ｐｂ及びＺｎ
のうち少なくとも１種、Ｂ及びＳｉのうち少なくとも１
種並びにＦｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＶのうち少
なくとも１種を含むガラス組成物が、結晶粒界に拡散さ
れている半導体磁器を用いて構成された複合機能素子。 - （２）前記ガラス組成物量が前記半導体磁器に対して１
重量％以下であり、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及び
ＶｖがＦｅ＿２Ｏ＿３、ＭｎＯ、Ｃｏ＿２Ｏ＿３、Ｍｍ
Ｏ、Ｃｒ＿２Ｏ＿３及びＶ＿２Ｏ＿５の形態で前記ガラ
ス組成物中に１〜３０重量％添加含有されていることを
特徴とする請求項１記載の複合機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262482A JP2633330B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 複合機能素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262482A JP2633330B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 複合機能素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106904A true JPH02106904A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2633330B2 JP2633330B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=17376402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262482A Expired - Fee Related JP2633330B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 複合機能素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633330B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105272362A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 电子科技大学 | 晶界层半导体陶瓷片氧化剂涂覆料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169316A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-26 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Composition functional element and method of producing same |
| JPS61271802A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | 石塚電子株式会社 | 電圧非直線抵抗体磁器組成物 |
| JPS62282413A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線性抵抗体磁気組成物 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63262482A patent/JP2633330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169316A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-26 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Composition functional element and method of producing same |
| JPS61271802A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | 石塚電子株式会社 | 電圧非直線抵抗体磁器組成物 |
| JPS62282413A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線性抵抗体磁気組成物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105272362A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 电子科技大学 | 晶界层半导体陶瓷片氧化剂涂覆料及其制备方法 |
| CN105272362B (zh) * | 2015-11-10 | 2017-06-30 | 电子科技大学 | 晶界层半导体陶瓷片氧化剂涂覆料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2633330B2 (ja) | 1997-07-23 |
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