JPH03218602A - バリスタの製造方法 - Google Patents

バリスタの製造方法

Info

Publication number
JPH03218602A
JPH03218602A JP2013842A JP1384290A JPH03218602A JP H03218602 A JPH03218602 A JP H03218602A JP 2013842 A JP2013842 A JP 2013842A JP 1384290 A JP1384290 A JP 1384290A JP H03218602 A JPH03218602 A JP H03218602A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
firing
varistor
mol
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013842A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2808778B2 (ja
Inventor
Keiichi Noi
野井 慶一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2013842A priority Critical patent/JP2808778B2/ja
Publication of JPH03218602A publication Critical patent/JPH03218602A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2808778B2 publication Critical patent/JP2808778B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気機器、電子機器で発生する異常高電圧、ノ
イズ、静電気などから機器の半導体および回路を保護す
るためのコンデンサ特性とバリスタ特性を有する電圧依
存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
に関するものである。
従来の技術 従来、各種の電気機器、電子機器における異常高電圧の
吸収、ノイズの除去、火花消去、静電気対策のために電
圧依存性非直線抵抗特性を有するSiCバリスタや、Z
nO系バリスタなどが使用されている.このようなバリ
スタの電圧一電流特性は近似的に次式のように表すこと
ができる.1= (V/C) ここで、■は電流、■は電圧、Cはバリスタ固有の定数
、αは電圧一電流非直線指数である.SiCバリスタの
αは2〜7程度、ZnO系バリスタではαが50にもお
よぶものがある.このようなバリスタは比較的高い電圧
の吸収には優れた性能を有しているが、誘電率が低《、
固有の静電容量が小さいため、バリスタ電圧以下の比較
的低い電圧の吸収にほとんど効果を示さず、また誘電損
失tanδが5〜10%と大きい. 一方、これらの低電圧のノイズなどの除去には見かけの
誘電率が5X10’程度で、tanδが1%前後の半導
体コンデンサが利用されている.しかし、このような半
導体コンデンサはサージなどによりある限度以上の電圧
または電流が印加されると、静電容量が減少したり破壊
したりしてコンデンサとしての機能を果たさなくなった
りする.そこで最近になってSrTi03を主成分とし
、バリスタ特性とコンデンサ特性の両方の機能を有する
ものが開発され、コンピュータなどの電子機器における
IC,LSIなどの半導体素子の保護に利用されている
. 発明が解決しようとする課題 上記のSrTiOiを主成分とするバリスタとコンデン
サの両方の機能を有する素子は、ZnO系バリスタに比
べ誘電率が約10倍と大きいが、αやサージ耐量が小さ
く、バリスタ電圧を低くすると特性が劣化しやすいとい
った欠点を有していた.そこで本発明では、誘電率が大
きく、バリスタ電圧が低く、αが大きいと共にサージ耐
量が大きい電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバ
リスタの製造方法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 上記の課題を解決するために本発明では、Sr+−Jg
xTiOs (0.001≦X≦0.300) (以下
、第1成分と呼ぶ)を90.000〜99.998mo
lX、NbgOs+TaiOs+WOs+ DyzOs
+ YtOs+ LaxOz+ CeOx+ Sago
ff, PriO+ l l NdzOzのうち少なく
とも1種類以上(以下、第2成分と呼ぶ)を0.001
〜5.000mo1χ、^IzOi+SbzOs+Ba
O,Be(L pbo, BzO3+ CrlOs +
 Feze2+ CdO+ K!01 CaO+ Co
t’s l Cuo+ Cute, Li,ol Lt
F + MgO+ MnOz + MoOs+ Naz
O+ NaP + N r O+RhzOs + Se
O t+ AgzO+ Stow + SICI Sr
O+ TIzOi lThaw + Tt Ot +V
zOs+ Bt !03+ Zn(L ZrOt+ S
nowのうち少なくとも1種類以上(以下、第3成分と
呼ぶ)を0.001〜5.000molχ含有してなる
主成分100重量部と、SrTiO*60.000〜3
2.500molχ,Sing  40.000 〜6
7.5molχからなる混合物を1200〜1300゜
Cで焼成してなる添加物(以下第4成分と呼ぶ)  0
.001〜10.000重量部とからなる電圧依存性非
直線抵抗体磁器組成物を得ることにより、課題を解決し
ようとするものである。
作用 上記の発明において、第1成分は主たる成分であり、S
rTiOsのSrの一部をMgで置換することにより、
粒界に形成される高抵抗層がサージに対して強くなる.
第2成分は主に第1成分の半導体化を促進する金属酸化
物である.また、第3成分は誘電率、α、サージ耐量の
改善に寄与するものであり、第4成分はバリスタ電圧の
低下、誘電率の改善に有効なものである.特に、第4成
分は融点が1230〜1250℃と比較的低いため、融
点前後の温度で焼成すると液相となり、その他の成分の
反応を促進すると共に粒子の成長を促進する.そのため
粒界部分に第3成分が偏析しやすくなり、粒界が高抵抗
化されやすくなることから、バリスタ機能およびコンデ
ンサ機能が改善される.また、粒成長が促進されるため
バリスタ電圧が低くなり、粒径の均一性が向上するため
特性の安定性が良くなり、特にサージ耐量が改善される
こととなる.実施例 以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する. SrTiOs,St(hを下記の第1表に示すように組
成比を種々変えて秤量し、ポールミルなどで24Hr混
合する.次に、乾燥した後、下記の第1表に示すように
温度を種々変えて焼成し、再びポールミルなどで24H
r粉砕した後、乾燥し、第4成分とする.次いで、第1
成分、第2成分、第3成分、第4成分を下記の第1表に
示した組成比になるように秤量し、ボールミルなどで3
0Hr混合した後、乾燥し、ポリビニルアルコールなど
の有機バインダーを10一tχ添加して造粒した後、1
(t/cd)のプレス圧力で10φ×1t(II11)
の円板状に成形し、1100゜Cで4Hr焼成し脱バイ
ンダーする.次に、第1表に示したように温度と時間を
種々変えて焼成(第1焼成)し、その後還元性雰囲気、
例えばHz : Hz=9:lのガス中で温度と時間を
種々変えて焼成(第2焼成)する.さらにその後、酸化
性雰囲気中で温度と時間を種々変えて焼成(第3焼成)
する。
こうして得られた第1図および第2図に示す焼結体lの
両平面に外周を残すようにしてAgなどの導電性ペース
トをスクリーン印刷などにより塗布し、570’C, 
 5minで焼成し、電極2、3を形成する。次に、図
示してはいないが半田などによりリード線を取付け、エ
ボキシなどの樹脂を塗装する.このようにして得られた
素子の特性を下記の第2表に示す. なお、誘電率はIKHzでの静電容量から計算したもの
であり、αは α= 1 / Log (Vta+aa/ VlmA 
)(ただし、V lam % V +sma4;! 1
 mA, lO+sA(7)電流を流した時に素子の両
端にかかる電圧である.)で評価した.また、サージ耐
量はパルス性の電流を印加した後のVlaAの変化率が
±10%以内である時の最大のパルス性電流値により評
価している.以下余白 また、本発明において第1成分のSrr−xMgxTl
(1+のXの範囲を規定したのは、Xが0.001より
も小さいと効果を示さず、一方0.300を超えると格
子欠陥が発生しにくくなるため半導体化が促進されず、
粒界にMgが単一相として析出するため、組織が不均一
になり、VIIIAが高くなりすぎて特性が劣化するた
めである.さらに、第2成分は0.001molχ未満
では効果を示さず、5.000molχを超えると粒界
に偏析して粒界の高抵抗化を抑制し、粒界に第2相を形
成するため特性が劣化するものである.また、第3成分
は0.001molχ未満では効果を示さず、5.OO
Omolχを超えると粒界に偏析して第2相を形成する
ため特性が劣化するものである。
そして、第4成分はSrTi03とSiOzの2成分系
の相図のなかで最も融点の低い領域の物質であり、その
範囲外では融点が高くなるものである.また、第4成分
の添加量は、0.001重量部未満では効果を示さず、
10.000重量部を超えると粒界の抵抗は高くなるが
粒界の幅が厚くなるため、静電容量が小さくなると共に
vl.Aが高くなり、サージに対して弱くなるためであ
る.さらに、第4成分の焼成温度を規定したのは、低融
点の第4成分が合成される温度が1200゜C以上であ
るためである.また、第1焼成の温度を規定したのは、
第4成分の融点が1230〜l250゜Cであるため、
1100℃以上の温度で焼成すると第4成分が液相に近
い状態になって焼結が促進されるためであり、1l00
゜C未満では第4成分による液相焼結効果がないためで
ある.また、第2焼成の温度を規定したのは、1200
℃未満では第1焼成後の焼結体が十分に還元されず、バ
リスタ特性、コンデンサ特性共に劣化するためである.
さらに、第3焼成の温度を規定したのは、900゜C未
満では粒界の高抵抗化が十分に進まないため、■I.A
が低くなりすぎバリスタ特性が劣化するためであり、1
300℃を鰯えると静電容量が小さくなりすぎコンデン
サ特性が劣化するためである.また、第1焼成の雰囲気
は酸化性雰囲気でも還元性雰囲気でも同様の効果がある
ことを確認した.なお、本実施例では添加物の組み合わ
せについては、第1成分としてSr.,+Mg,ITi
Os(0.001≦X≦?.300)、第2成分として
NbzOs+TazOs+is+DVzOi+YtOs
+LatOs+CeOz,Sa+tOs+PrhO+ 
++NdzOs、第3成分としてAlg02, PbO
, BgOi+ CrzOz+ Fezes, cdo
. KtO+ Cot03 lCub, CutO+ 
Li*0. MgO, MnOx + Moss + 
Nip, SeOz , AgxO+SiC+ThOs
+BizO3+ZrOz,第4成分としてS r T 
iO s + S iO■についてのみ示したが、その
他として第3成分としてSb103,BaO,BeO.
CaOルiF,NaxO,NaF.RbzOz+Si0
i+ SrO+ Tho., TiOz+ VxOs+
 ZnO+ Snugを用いた組成の組み合わせでも同
様の効果が得られることを確認した。また、第1成分、
第2成分、第3成分、第4成分を第1焼成しただけでも
バリスタ電圧が低く、誘電率εが大きくなるのに有効で
あることを確認した。
発明の効果 以上に示したように本発明によれば、第4成分による液
相焼結効果により粒子径が大きいためバリスタ電圧が低
く、誘電率εおよびαが大きく、粒子径のばらつきが小
さいたべサージ電流が素子に均一に流れ、またMgによ
って粒界が効果的に高抵抗化されるため、サージ耐量が
大きくなるという効果が得られる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による素子を示す上面図、図は本発明に
よる素子を示す断面図である.1・・・・・・焼結体、
2、3・・・・・・電極.代理人の氏名 弁理士 粟野
重孝 ほか1名 第2 第 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Sr_1_−_xMg_xTiO_3(0.00
    1≦x≦0.300)を90.000〜99.998m
    ol%,Nb_2O_5,Ta_2O_5,WO_3,
    Dy_2O_3,Y_2O_3,La_2O_3,Ce
    O_2,Sm_2O_3,Pr_6O_1_1,Nd_
    2O_3のうち少なくとも1種類以上を0.001〜5
    .000mol%,Al_2O_3,Sb_2O_3,
    BaO,BeO,PbO,B_2O_3,Cr_2O_
    3,Fe_2O_3,CdO,K_2O,CaO,Co
    _2O_3,CuO,Cu_2O,Li_2O,LiF
    ,MgO,MnO_2,MoO_3,Na_2O,Na
    F,NiO,Rh_2O_3,SeO_2,Ag_2O
    ,SiO_2,SiC,SrO,Tl_2O_3,Th
    O_2,TiO_2,V_2,O_5,Bi_2O_3
    ,ZnO,ZrO_2,SnO_2のうち少なくとも1
    種類以上を0.001〜5.000mol%含有してな
    る主成分100重量部と、SrTiO_360.000
    〜32.500mol%,SiO_240.000〜6
    7.5mol%からなる混合物を1200℃以上で焼成
    してなる添加物0.001〜10.000重量部とから
    なることを特徴とする電圧依存性非直線抵抗体磁器組成
    物。
  2. (2)Sr_1_−_xMg_xTiO_3(0.00
    1≦x≦0.300)を90.000〜99.998m
    ol%,Nb_2O_3,Ta_2O_5,WO_3,
    Dy_2O_3,Y_2O_3,La_2O_3,Ce
    O_2,SmO_3,Pr_6O_1_1,Nd_2O
    _3のうち少なくとも1種類以上を0.001〜5.0
    00mol%,Al_2O_3Sb_2O_3,BaO
    ,BeO,PbO,B_2O_3,Cr_2O_3,F
    e_2O_3,CdO,K_2O,CaO,Co_2O
    _3,CuO,Cu_2O,Li_2O,LiF,Mg
    O,MnO_2,MoO_3,Na_2O,NaF,N
    iO,Rh_2O_3,SeO_2,Ag_2O,Si
    O_2,SiC,SrO,Tl_2O_3,ThO_2
    ,TiO_2,V_2,O_5,Bi_2O_3,Zn
    O,ZrO_2,SnO_2のうち少なくとも1種類以
    上を0.001〜5.000mol%含有してなる主成
    分100重量部と、SrTiO_360.000〜32
    .500mol%,SiO_240.000〜67.5
    mol%からなる混合物を1200℃以上で焼成してな
    る添加物0.001〜10.000重量部とからなる組
    成物を、1100℃以上で焼成したことを特徴とするバ
    リスタの製造方法。
  3. (3)Sr_1_−_xMg_xTiO_3(0.00
    1≦x≦0.300)を90.000〜99.998m
    ol%,Nb_2O_5,Ta_2O_5,WO_3,
    Dy_2O_3,Y_2O_3,La_2O_3,Ce
    O_2,Sm_2O_3,Pr_6O_1_1,Nd_
    2O_3のうち少なくとも1種類以上を0.001〜5
    .000mol,A1_2O_3,Sb_2O_3,B
    aO,BeO,PbO,B_2O_3,Cr_2O_3
    ,Fe_2O_3,CdO,KzO,CaO,Co_2
    O_3,CuO,Cu_2O,Li_2O,LiF,M
    gO,MnO_2,MoO_3,Na_2O,NaF,
    NiO,Rh_2O_3,SeO_2,Ag_2O,S
    iO_2,SiC,SrO,Tl_2O_3,ThO_
    2,TiO_2,V_2,O_5,Bi_2O_3,Z
    nO,ZrO_2,SnO_2のうち少なくとも1種類
    以上を0.001〜5.000mol%含有してなる主
    成分100重量部と、SrTiO_360.000〜3
    2.500mol%,SiO_240.000〜67.
    5mol%からなる混合物を1200℃以上で焼成して
    なる添加物0.001〜10.000重量部とからなる
    組成物を、1100℃以上で焼成した後、還元性雰囲気
    中で1200℃以上で焼成し、その後酸化性雰囲気中で
    900〜1300℃で焼成したことを特徴とするバリス
    タの製造方法。
JP2013842A 1990-01-24 1990-01-24 バリスタの製造方法 Expired - Fee Related JP2808778B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013842A JP2808778B2 (ja) 1990-01-24 1990-01-24 バリスタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013842A JP2808778B2 (ja) 1990-01-24 1990-01-24 バリスタの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03218602A true JPH03218602A (ja) 1991-09-26
JP2808778B2 JP2808778B2 (ja) 1998-10-08

Family

ID=11844531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013842A Expired - Fee Related JP2808778B2 (ja) 1990-01-24 1990-01-24 バリスタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2808778B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100393666C (zh) * 2006-08-01 2008-06-11 浙江大学 环保低温烧结微波介质陶瓷材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS625611A (ja) * 1985-07-02 1987-01-12 松下電器産業株式会社 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS625611A (ja) * 1985-07-02 1987-01-12 松下電器産業株式会社 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100393666C (zh) * 2006-08-01 2008-06-11 浙江大学 环保低温烧结微波介质陶瓷材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2808778B2 (ja) 1998-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2808775B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2830322B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2789714B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2727693B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2830321B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2800268B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0442855A (ja) 磁器組成物及びその製造方法
JP2808777B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2822612B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2789674B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2789675B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2808778B2 (ja) バリスタの製造方法
JPH038765A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH038766A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2789676B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443602A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH038767A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443609A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH03237058A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443601A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH03261657A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH01175702A (ja) 電圧依存性非直線抵杭体磁器組成物
JPS63215019A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
JPH0443610A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443605A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees