JPH02146702A - 電圧依存非直線抵抗体 - 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、電圧依存非直線抵抗体に関する。

（従来の技術） 従来、この種の電圧依存非直線抵抗体所謂バリスタとし
ては、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ０３）を主成
分とした組成物が知られており、電子機器等の性能向上
の要求に合せて電子機器等に用いる電圧依存非直線抵抗
体の非直線抵抗係数の向上を計るため□、前記組成物の
主成分のチタン酸ストロンチウムの一部をチタン酸カル
シウムに置換することが行われている。

（発明が解決しようとする課題） 前記チタン酸ストロンチウムの一部をチタン酸カルシウ
ムに置換した組成物は、バリスタ電圧ＥＩＯが負の温度
特性を有しているため、電力が印加されたとき発熱によ
ってバリスタ電圧ＥＩＯが低下し、それに伴って電流値
が増大する性質を有する。その結果電圧依存非直線抵抗
体への突入電力がおよそＩＷ以下の場合は第２図中曲線
Ｂで示されるように時間の経過と共に電流値は次第に増
加し、ある一定値に達するとその後は電流値は収束され
て該一定値を保持するが、電圧依存非直線抵抗体への突
入電力がおよそＩＷを超える場合は第２図中曲線Ｃで示
されるように時間の経過と共に電流値はある一定値に達
しても収束されることなく増加し続けるため、電子機器
等と電圧依存非直線抵抗体の接続部分が過熱し接続用半
田が溶解するという問題がある。

本発明は、かかる問題点を解消した電圧依存非直線抵抗
体を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成すべく、 一般式 ％式％］ で表される組成物を主成分とし、これにＮｂ。

Ｌａ、Ｔａの酸化物のうち少なくとも１種類を０．０５
〜０．５０モル％と、Ｃｕ、Ｍｏ。

Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉの酸化物のうち少なくとも１種類を０
．０５〜０．５０モル％添加して成ることを特徴とする
。

本発明に用いるＳｒＴｉＯ３の組成比（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
）におけるＸの値を０．３２５〜０．４７５としたのは
Ｘの値が０．３２５より小さいと非直線抵抗係数［α〕
値が低下し、０．４７５より大きいとバリスタ電圧変化
率［（ΔＥ＋ｏ（％／℃）］が負となる等の理由がらで
あり、またＣａＴｉ０．の組成比におけるｙの値を０．
２２５〜０．３７５としたのはｙの値がこの範囲を外れ
るとバリスタ電圧変化率が負となり、０．３７５よりも
大きいと更に非直線抵抗係数値の低下が生じる等の理由
からである。

また前記組成物に添加するＮｂ、Ｌａ、Ｔａの酸化物の
うち少なくとも１種類の添加量を０．０５〜０．５０モ
ル％としたのはこの範囲を外れると非直線抵抗係数値の
低下が生じる等の理由からであり、また前記添加物と同
時に添加するＣｕ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓ　ｉの酸化物
のうち少なくとも１種類の添加量を０．０５〜０．５０
モル％としたのは０．０５モル％よりも小さいと非直線
抵抗係数値の低下が生じ、０，５０モル％よりも大きい
とバリスタ電圧のバラツキが生じる等の理由からである
。

（作　用） 上記組成から成る電圧依存非直線抵抗体はバリスタ電圧
ＥＩＯが正の温度特性を示し、ＩＷ以上の突入電力が印
加された場合であっても電流は一定値以上増加しない。

（実施例） 次に本発明の電圧依存非直線抵抗体を実施例に基づき説
明する。

まず５ｒＴｉ０３、ＣａＴｉ０．、ＢａＴｉＯ３の各チ
タン酸金属粉末と、Ｎｂ、Ｌａ。

Ｔａの酸化物粉末のうち少なくとも１種類と。

Ｃｕ、Ｍｏ、Ｆ　ｅ、Ｍｎ、Ｓ　ｉの酸化物粉末のうち
少なくとも１種類を夫々表に示す組成比および添加量に
なるように秤量し、これを湿式ボールミルにより１５時
間混合を行って混合物を得た。次に得られた混合物を空
気中で温度１５０℃で乾燥した後、バインダーとしてポ
リビニルアルコールを１５重量部添加し、混合、造粒し
て原料粉末とした。

更にこの原料粉末を乾式プレスで金型を用い１、　５０
０ｋｇ／ｃｄの圧力で外径１２ｍｍ、内径６ｍｎ＋、厚
さ０．９關、成形体密度３．０ｇ／ｃｉのリング状成形
体に成型した。

続いてこのリング状成形体を窒素ガス９６容積％と水素
ガス４容積％とから成る混合ガス雰囲気中で温度１，３
５０℃で３時間焼成して焼結体を得た。

更にこの焼結体を空気中で温度１，０００°Ｃで３時間
の熱処理を施して電圧依存非直線抵抗体を作成し、これ
らを試料工ないし３０とした。

次に第３図示のように上記方法で作成された各試料（１
）の上側の表面に銀電極（２）材を塗布後、温度１８０
℃で１０分間乾燥し、更に温度７８０℃で１０分間焼付
けて銀電極を形成した。

そしてこの試料１ないし３０の非直線抵抗係数と、バリ
スタ電圧を調べたところ、表に示す結果が得られた。

尚、非直線抵抗係数と、バリスタ電圧の変化率の測定は
、直流定電流源に試料を接続し、また直流定電流源と試
料との間に電流計を接続し、試料に並列に電圧計を接続
し、試料だけを恒温槽に浸漬して行った。

また非直線抵抗係数［αコは次式により求めただしバリ
スタ電圧ＥＩ、ＥｌＯはそれぞれ試料に１ｍＡ、１０ｍ
Ａの電流を流した時の電圧値である。

またバリスタ電圧の変化率［△Ｅ＋ｏ（％／℃）］は次
式により求めた。

表から明らかなように各チタン酸金属の組成比および添
加物の添加量が本発明の範囲内とした試料工ないし２５
の温度特性は正であった。

これに対して各チタン酸金属の組成比および添加物の添
加量が本発明の範囲外の試料２６ないし３０の温度特性
は負であった。

また試料９の電圧依存非直線抵抗体を温度＝２５℃から
１２５℃に変化させながら各温度におけるバリスタ電圧
の変化率を調べ、その結果を第１図中曲線Ａとして示し
た。また同様に試料２６の電圧依存非直線抵抗体の各温
度におけるバリスタ電圧の変化率を調べ、その結果を第
１図中曲線Ｂとして示した。

尚、各温度におけるバリスタ電圧の変化率の測定は前記
バリスタ電圧の変化率の測定方法に準じた。

第１図から明らかなように、各チタン酸金属の組成比お
よび添加物の添加量が本発明の範囲内とした試料９のバ
リスタ電圧の温度特性は正であることが確認された。こ
れに対して各チタン酸金属の組成比および添加物の添加
量が本発明の範囲外の試料２６のバリスタ電圧の温度特
性は負であった。

また試料９の電圧依存非直線抵抗体に１，２Ｗの突入電
力を印加しながら時間の経過に伴う電流の変化を調べ、
その結果を第２図中曲線Ａとして示した。また同様に試
料２６の電圧依存非直線抵抗体の時間の経過に伴う電流
の変化を調べ、その結果を第２図中曲線Ｃとして示した
。

尚、時間の経過に伴う電流の変化の測定は、試料に直列
に接続した抵抗体の端子間電圧を測定することにより間
接的に行った。

第２図から明らかなように、各チタン酸金属の組成比お
よび添加物の添加量が本発明の範囲内とした試料９はＩ
Ｗ以上の突入電力が印加された場合であっても電流は一
定値以上増加しないことが確認された。これに対して各
チタン酸金属の組成比および添加物の添加量が本発明の
範囲外の試料２６はＩＷ以上の突入電力が印加された場
合は時間の経過と共に電流が増加した。

（発明の効果） このように本発明によれば、バリスタ電圧の温度特性が
正となって、電圧依存非直線抵抗体への突入電力がＩＷ
を超えた場合であっても電流値が一定値以上増加するこ
とがないため、電子機器等との接続部分が過熱されるの
を防止出来て、接続部分における接続用半田の溶解等の
トラブルを防止出来る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は電圧依存非直線抵抗体の温度と各温度における
バリスタ電圧の変化率との関係を示す特性線図、第２図
は電圧依存非直線抵抗体に一定電圧を印加したときの時
間と電流との関係を示す特性線図、第３図は上側の表面
に銀電極を形成した試料を示し、Ａはその平面図、Ｂは
ＡのＢ−Ｂ線截断面図である。 （１）・・・試　　　料　　（２）・・・銀　電　極特
　許　出　願　人　　太陽誘電　株式会社代　　　　　
理　　　　　人　　　北　　　村　　　成性３名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ［ＳｒＴｉＯ＿３］＿ｘ・［ＣａＴｉＯ＿３］＿ｙ・［
   ＢａＴｉＯ＿３］＿ｚ ただし ｘ＋ｙ＋ｚ＝１と表したとき ０．３２５＜ｘ＜０．４７５ ０．２２５＜ｙ＜０．３７５ で表される組成物を主成分とし、これにＮｂ，Ｌａ，Ｔ
   ａの酸化物のうち少なくとも１種類を０．０５〜０．５
   ０モル％と、Ｃｕ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｓｉの酸化物の
   うち少なくとも１種類を０．０５〜０．５０モル％添加
   して成ることを特徴とする電圧依存非直線抵抗体。