JPH02135705A - バリスタの製造方法 - 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、電圧非直線性抵抗として機能するバリスタに
関し、特にバリスタ素子の厚さ方向における粒径のばら
つきを防止して、サージ耐量を向上できるようにした製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から、印加電圧に応じて抵抗値が非直線的に変化す
る抵抗体素子としてバリスタがある。このようなバリス
タとして、例えば半導体セラミクスからなるバリスタ素
子の両生面に電極を形成してなるディスク型バリスタ、
あるいはバリスタ層と内部電極とを交互に積層して一体
焼結してなる積層型バリスタがある。

このようなバリスタを製造する場合、ＺｎＯにバリスタ
機能を発現させる種々の添加物を混合した後、これを所
望の形状に成形し、これを１００〜ｂ して焼結体を得るようにしている。上記バリスタにおい
ては、非直線係数α、及びサージ耐量が大きいことが要
求されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来のバリスタは、αについては比較的
所望の特性が得られるものの、サージ耐量については不
十分な点があるという問題がある。

この原因の一つに焼結体の厚さ方向における粒径のばら
つきが挙げられる。即ち、上記厚さ方向の粒径にばらつ
きがあると、電流は主に粒子の大きい方に集中し易く、
場合によってはこの部分にジュール熱が発生して素子を
破損するという問題が生じる。

また、低バリスタ電圧の積層型バリスタのようなもので
は、内部電極間のバリスタ層が非常に薄いことから、こ
のバリスタ層の厚さ方向の粒子数が最低２〜３個と少な
い場合がある。従って、このバリスタ層に大きな粒子が
混在していると、上述した影響を非常に受は易い。

本発明の目的は、上記粒径のばらつきによる電流の集中
を防止して、サージ耐量を向上できるバリスタの製造方
法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本件発明者らは、上記粒子径のばらつきが生しる原因と
して、焼成時の昇温速度が影響していることに着目した
。即ち、従来の昇温速度は１００〜ｂ 長の核は比較的少ないものの、中には平均粒径の３倍に
も成長するものがある０本発明者らはこの低い昇温速度
が粒径のばらつきの原因になっていると考え、この粒子
の成長を抑制できる昇温速度を見出せば本発明の目的を
達成できることに想到し、本発明を成したものである。

そこで本発明は、バリスタの製造方法において、バリス
タを焼成する際の少なくとも６００℃以上における昇温
速度を３００℃／ｈｒ以上にしたことを特徴としている
。

ここで、上記昇温速度の上限は、加熱装置の能力等によ
り限界があるが、例えば１０００℃／ｈｒ、　３０００
℃／ｈｒ以上であってもよく、特に限定する必要はない
、なお、昇温工程において、６００℃に達するまでの昇
温速度は特に規定しないが、３００℃／ｈｒより低い方
が望ましい。

〔作用〕

本発明に係るバリスタの製造方法によれば、焼成時にお
ける昇温速度を３００℃／時間以上にしたので、つまり
従来の昇温速度１００〜ｂより速めたので、それだけ昇
温過程での粒子の成長の核は多（発生するが、充分成長
することはない、従って、従来のようにゆっくりと昇温
させた場合に比べ、平均粒子は小さ（粒度分布は狭くな
り、平均粒径の３倍を越えるような粒子はほとんどみら
れない、その結果、粒径のばらつきを小さくできるから
、電流の集中は緩和され、それだけサージ耐量を向上で
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する６ 実施例１゜ 本実施例ではディスク型バリスタに適用した場合を例に
とって説明する。

■　まず、主成分としてのＺ　ｎ　Ｏ（９７，８１１ｏ
　ｉ’％）粉末に、副成分としてのＢ　ｉｓ　０ｓ（０
，５ｇｏ１％）　、　Ｍ　ｎ　Ｏ（０，５ｓｏ　１％）
　、　　Ｃｏｔ　０３（０，５ｒｇｏＲ％）　、　　Ｓ
　ｂｚ　０ｓ（０，７ｍｏｊ！％）、を混合し、これに
有機バインダーを混合してグリーンシートを形成する。

このグリーンシートを円板状に打ち抜いて８ｆｌφＸ１
．Ｏｍｔのバリスタ素子を形成する。

■　次に、上記バリスタ素子を空気中にて１１００℃で
加熱焼成する。この場合、昇温開始から６００℃に達す
るまでは、ゆっくりと昇温させてクランク等の発生を防
止する。そして、６００℃を越えたところで、昇温速度
が１時間あたり３００℃以上になるように速め、１１０
０℃に達したところで保持する。すると上記昇温時にお
ける粒子の成長が抑制されることとなり、粒径のばらつ
きの小さい焼結体が得られる。

■　次に、上記焼結体の両表面に、Ａｇペーストを塗布
した後焼き付けて電極を形成し、しかる後リード加工、
デイ７プ外装を行う、これにより本実施例のディスク型
バリスタが製造される。

このように本実施例の製造方法によれば、バリスタ素子
の昇温速度を、昇温開始から６００℃を越えたところで
３００℃ノ時間以上としたので、クランク等を発生させ
ることなく粒径のばらつきを小さくでき、その結果電流
の集中を緩和でき、サージ耐量を向上できる。

次に本実施例の効果を！！認するために行った実験につ
いて説明する。

この実験は、上記■により作成されたバリスタ素子を多
数準備し、上記■における昇温速度を２００℃／ｈｒ〜
３０００℃八ｒに変化させた場合の、各バリスタのＶＩ
ＩＩＡ＋　サージ耐量を測定した。

その結果を第１表に示す、同表からも明らかなように、
昇温速度が２００．２５０℃／ｈｒの場合はほとんどサ
ージ耐量の向上が認められていないが、３００℃／ｈｒ
を越えるといずれの昇温速度に設定してもサージ耐量は
１３７０〜１４００Ａと大きく向上しているのがわかる
。

実施例２゜ 次に本発明の製造方法を積層型バリスタに通用した場合
を例にとって説明する。

第１図ないし第３図は直方体状の積層型バリスタを示す
図である。この積層型バリスタｌは、バリスタ層２と内
部電極３とを交互に積層し、これを一体焼結してなる焼
結体４の左、右端面４ａ。

４ｂに外部電極５を被覆形成して構成されている。

また、上記各内部１ｊ３の端面３ａは焼結体４の左１右
端面４ａ、４．ｂに交互に露出されており、他の部分は
焼結体４内に埋設されている。

上記構造からなる積層型バリスタ１を製造する場合は、
上述した実施例１で説明したように、上記■と同様の組
成からなるグリーンシートを矩形状に切断して複数のバ
リスタ層２を形成し、これの上面にｐｔからなる内部電
極３を形成するとともに、該内部電極３．バリスタ層２
を交互に積層して積層体を得る。

次に、上記積層体を上記■と同様に６００℃以上におけ
る昇温速度が３００℃／ｈｒ以上になるように焼成し、
焼結体４を得る。しかる後、該焼結体４の左、右端面４
ａ、４ｂにＡｇ−Ｐｄからなる外部電極５を焼き付は形
成する。

このように本実施例の積層型バリスタ１の製造方法にお
いても、焼成時の昇温速度を３００℃／ｈｒ以上にした
ので、粒径のばらつきをなくしてサージ耐量を向上でき
る。

また、上記積層型バリスタ１の場合は各バリスタ層２が
非常に薄いことから、従来、粒径のばらつきによる電流
の集中を受は易いという問題を解消できる。

次に本実施例の積層型バリスタ１の効果を確認するため
に行った実験について説明する。

この実験は、上記実施例方法により作成された積層体を
多数準備し、これの昇温速度を２００〜３０第１表 第２表 ＯＯ℃／ｈｒに変化させた場合の、各積層型バリスタの
ｖｌＩＩＡ＋　サージ耐量を測定した。なお、各積層型
バリスタのバリスタ電圧が離開じになるようバリスタ層
の厚さを調整した。

第２表にその結果を示す、同表からも明らかなように、
本実施例の積層型バリスタ１の場合も、昇温速度が３０
０℃／ｈｒを越えるといずれの場合もサージ耐量は７５
〜１００　Ａと大幅に向上しているのがわかる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係るバリスタの製造方法によれば
、焼成時の少なくとも６００℃以上における昇温速度を
３００℃／ｈｒ以上としたので、粒径のばらつきを防止
して、サージ耐量を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第２実施例による積層型
バリスタの製造方法を説明するための図であり、第１図
はＭｉ層梨型バリスタ分解斜視図、第２図はその斜視図
、第３図はその断面図である。 図において、 １は積層型バリスタ （バリスタ） ４は焼結体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧非直線性抵抗として機能するバリスタの製造
   方法において、バリスタ機能を発現するセラミクス原料
   粉を焼成する際の少なくとも６００℃以上における昇温
   速度を３００℃／時間以上としたことを特徴とするバリ
   スタの製造方法。