JPH0249403A - バリスタ - 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、例えばサージ吸収素子として用いられるバリ
スタに関し、特に、その電極が改良されたものに関する
。

（従来の技術） 従来より、電圧非直線特性を示すセラミックスの表面に
電極を形成してなるバリスタや、表面に形成された電極
に加えて内部電極をも有する積層型のバリスタ等、種々
の構造のものが知られている。この種のバリスタの電極
としては、一般に、銀、パラジウムもしくは白金等の貴
金属またはこれらの合金が用いられている。

（発明が解決しようとする技術的課題）しかしながら、
上述したような電極材料は貴金属であるため高価であり
、バリスタのコストを高いものとしていた。

また、銀やパラジウムからなる電極を用いた場合には、
電極材料のバリスタ材へのマイグレーシロンが生じ易く
、その結果、耐湿性等が充分でなく、電界を印加した場
合に短絡し易いという問題があった。

ところで、バリスタ電圧は、バリスタ材中の電極間に存
在する粒界の数により決定される。従って、低電圧用途
に用いるバリスタを製作する場合には、この粒界の敗を
低減しなければならない。

しかし、粒界数が減少すると、バリスタ材の欠陥の電気
的な特性に与える影響がより大きくなる。

よって、低電圧バリスタの場合には、上記のような電極
のマイグレーシランがより大きな問題となっていた。

例えば、チップ型のバリスタの場合、５〜１０■のバリ
スタ電圧を得ようとした場合、厚み方向の粒界数を２〜
４としなければならないが、銀やパラジウムからなる電
極を用いた場合、マイグレーションにより充分な電気的
特性を得ることはできなかった。

もっとも、白金からなる電極を用いた場合には上記のよ
うなマイグレーションは生じ難い、しかしながら、焼結
に際し雰囲気中の酸素のバリスタ材への導入が白金電極
により阻止されるため、並びに焼結前のセラミック材内
に混入されているバインダーの飛散も阻止されるため、
焼結密度が充分なものとならず、安定な特性のバリスタ
を得ることが困難であった。

よって、本発明の目的は、セラミックス・バリスタ材の
電圧非直線性を有効に活かし得る電極を備えたバリスタ
を提供することにある。

〔技術的課題を解決するための手段］ 本発明めバリスタは、電圧非直線特性を有するセラミッ
クスと、このセラミックスの内部または表面に設けられ
ており、低温で超伝導性を示す酸化物セラミックスより
なる電極とを備えることを特徴とするものである。

本発明において用いる「低温で超伝導性を示す酸化物セ
ラミックス」とは、Ｌｎ−Ｍ−Ｃｕ−０系酸化物セラミ
ツクス（ＬｎはＹ、Ｙｂ、Ｅｒ。

Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｍ、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ）からなるも
の、より具体的には、 一般式：　Ｌ　ｎ　Ｍ！　ＣＬｌｓ　Ｏ？４（但し、Ｌ
ｎはＹ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｈｏ、ＤｙおよびＴｍからなる群
から選択したランタニド元素、ＭはＢａ、ＳｒおよびＣ
ａからなる群から選択したアルカリ土類金属である。）
または、一般式：　（ＬａＭ）＊　Ｃｕｂｓ （但し、ＭはＢａ、ＳｒまたはＣａのアルカリ土類金属
である。）で表される超伝導性酸化物セラミックスを意
味するものである。

本発明は上記の超伝導性を示す酸化物セラミックスから
なる電極を用いたことに特徴を有し、電圧非直線特性を
有するセラミックスとしては、公知の種々のものを用い
ることができる。また、電圧非直線特性を有するセラミ
ックスは一層構造であってもよく、比抵抗の異なる層を
交互に積層した多層構造からなるものであってもよく、
その物理的な構造は問わない。

〔発明の作用および効果〕

上記のような超伝導性酸化物セラミックスは、低温また
は掻低温で超伝導性を示すだけでなく、常温でも１０−
３Ω１程度の導電性を示す０本発明者達は、このような
常温における導電性に着目し、バリスタの電極として用
いることの可能性を検討し、実験を繰返すことにより本
発明を成すに至ったものである。

本発明では、セラミックスの内部または表面に設けられ
た電極が低温で超伝導性を示す酸化物セラミックスによ
り構成されているので、銀やパラジウムからなる従来の
電極の場合のようなマイグレーションを生じない、従っ
て、耐湿性等に優れたバリスタを得ることができる。ま
た、白金電極を用いた従来例ではマイグレーションこそ
生じ難かったが、バリスタ材の焼結密度が充分ではない
ため特性が不安定であつた０本発明では、上記のような
電極を用いたので後述する実施例から明らかなように、
特性の安定なバリスタを実現することが可能である。

すなわち、本発明によれば、電気的な特性の劣化、すな
わちバリスタ電圧や電圧非直線係数αの経時的な劣化を
防止することができ、信幀性に優れたバリスタを実現す
ることが可能となる。

〔実施例の説明〕

以下、本発明の実施例につき説明する。

１１医上 ＺｎＯを９７．５モル％、Ｂ　ｌ　ｚ　Ｏｓ　、Ｍ　ｎ
　Ｏ。

Ｓ　ｂ＊　Ｏｓ　、Ｃｒｚ　Ｏ＠およびＣｏ、Ｏ，をそ
れぞれ０．　５モル％となるように調合し、これらを粉
砕し、さらに有機質バインダを加えて混合した後、直径
１０閣×肉厚０．５−の円板状に成形した。この成形体
を、空気中にて１２５０″Ｃにおいて２時間焼成し、焼
結体を得た。

他方、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕが、モル比で１：２：３となるよ
うに、Ｙ＠　０３　、Ｂ　ａ　ＣＯｓ　、およびＣＵＯ
を混合し、これを９５０℃で焼結した後粉砕した。粉砕
された粉末にフェスを加え実施例の酸化物セラミックス
・ペーストを得た。

比較例として、Ａ、粉末にフェスを加えた得た銀ペース
トを用意した。

上記２種のペーストを焼結体の表面に直径６ｍの大きさ
に塗布し、６００℃の温度で焼付けた。

得られたバリスタの特性を下記の第１表に示す。

第１表 ＊１・・・電圧非直線係数 ＊２・・・１５００Ａのサージ印加直後のバリスタ電圧
の変化。

＊３・・・６０℃、相対温度９０％において２０００時
間放置後のバリスタ電圧の変化。

＊４・・・＊３と同じ環境の下に４０００時間放置後の
バリスタ電圧の変化。

第１表から明らかなように、銀電極を用いた比較例では
、耐湿性が悪く、バリスタ電圧が経時的に低下する傾向
のあることがわかる。従って、長時間連続使用した場合
、短絡する可能性がある。

これに対して、実施例のバリスタでは、バリスタ電圧は
経時的に上昇する傾向があり、従ってより安全に用いる
得ることがわかる。

なお、実施例のバリスタにおける酸化物セラミックスよ
りなる電極では、はんだは付着しないが、リード端子を
取付ける際には銅等によりメツキ層を形成すればよい、
この場合、メツキ層を形成しても電気的な特性は変化し
ないことが確かめられた。

裏旌班１ Ｚｎ０９５．８モル％、Ｂ２Ｏ，を１．５モル％、Ｍｎ
Ｏを１．０モル％、Ｃｏｔ’ｓを０．　５モル％、Ｐｒ
ａＯ＋＋を０．２−＋−ル％、Ｔ１０．を１．０モル％
となるように混合し、有機質バインダを加えて、４０ｐ
ｍの厚みに成形した。

他方、ｐｔおよびＡｇ−Ｐｄを主体とする比較例の電極
ペーストと、実施例１において用いた酸化物のセラミッ
クス・ペーストとを用意し、これをそれぞれ、上記シー
トの表面に印刷し、順次積層し、加圧・圧着した。得ら
れた各積層体を空気中にて９００℃の温度で３時間焼成
した後、銀を主体とした外部電極を両端面に焼付けた。

このようして得られた各バリスタの電気的な特性及び経
時特性を第２表及び第１図に示す。

第２表 四ンが生じ短絡が生じているからである。

また、第１図から明らかなように、ＰｔやＡｇ−Ｐｄか
らなる電極を用いたバリスタでは、経時的にバリスタ電
圧が低下する傾向があるのに対して、実施例のバリスタ
では、バリスタ電圧は経時的に上昇する傾向のあること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例２における実施例と比較例のバリスタ電
圧の経時特性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧非直線特性を有するセラミックスと、前記セラミッ
   クスの内部または表面に設けられており、低温で超伝導
   性を示す酸化物セラミックスよりなる電極とを備えるこ
   とを特徴とするバリスタ。