JPH038761A - 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 - Google Patents

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

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JPH038761A
JPH038761A JP1143723A JP14372389A JPH038761A JP H038761 A JPH038761 A JP H038761A JP 1143723 A JP1143723 A JP 1143723A JP 14372389 A JP14372389 A JP 14372389A JP H038761 A JPH038761 A JP H038761A
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Keiichi Noi
野井 慶一
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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。

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−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)α ここで、■は電流、■は電圧、Cはバリスタ固有の定数
、αは電圧−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
、誘電率が低く、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はほとんど効果を
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5X104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、破壊され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SrTiO3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,L
SI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5rTiCh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(
、バリスタ電圧を低(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
(、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
することを特徴とする特許である。
課題を解決するための手段 上記の問題点を解決するために本発明では、S r+−
xCaxT i 03(0.001≦x≦0.300)
(以下第1成分と呼ぶ)を90.000〜99.998
mol%、Nb2O5,Ta205゜WO2,DV20
3.Y2O3,L a203.CeO2゜Sm20s、
Pr1BO11,Nd2O3のうち少なくとも11類以
上(以下第2成分と呼ぶ)を0.001〜5.0OOi
o1%、At! 203.S b203.Bad。
Bed、Pb0.B2O3,Cr203.F e203
゜Cd O,に2O,Ca O,C0203,Cu O
,CtJ20L i2O,L i F、MgO,MnO
2,MoO3゜Na2O,NaF、Nip、Rh2O3
,5ee2゜Ag2O,5i02.SiC,SrO,T
e203゜Th0z、T iCh、V2O5,B 12
03.ZnO。
Z rch 、5n02のうち少なくとも1種類以上(
以下第3成分と呼ぶ)を0.001〜5.000mol
%含有してなる主成分100重量部と、S rT i 
03 60.000〜32.500mol%。
SiC240.○OO〜67.500mol%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
ることにより問題を解決しようとするものである。
また、上記組成物を1100°C以上で焼成するバリス
タの製造方法、あるいは上記組成物を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℃で焼成す
るバリスタの製造方法を提案するものである。
作用 上記の発明において第1成分は主たる成分であり、5i
Ti03のSrの一部をCa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成分が偏析しやくずなり、粒界が高抵抗化さ
れ易くなり、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
よくなり、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。
まず、SrTiO3 、S i02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、ボールミルなどで
208r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、再びボールミルな
どで20Hr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248 r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10wt%添加して造
粒した後、1(t/cI+?)のプレス圧力で10φX
it (mm)の円板状に成形し、1000℃で10H
r焼成し脱バインダーする。次に、第1表に示したよう
に温度を種々変えて4Hr焼成(第1焼成)し、その後
還元性雰囲気、例えばN2  :N2 =9: 1のガ
ス中で温度を種々変えて4Hr焼成(第2焼成)する。
さらにその後、酸化性雰囲気中で温度を種々変えて3H
r焼成(第3焼成)する。
こうして得られた第1図、第2図に示す焼結体1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、600℃、5m1n
で焼成し、電極2,3を形成する。次に、半田などによ
りリード線を取付け、エポキシなどの樹脂を塗布する。
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、見掛は誘電率は1KHzでの静電容量がら計算し
たものであり、αは α= 1 / L o g (VIOm^/ V 11
1A)(ただし、VInA * VlOmAは1mA、
10mAの電流を流した時に素子の両端にががる電圧で
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VliA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、第1成分のS r 1−XCaxT i○3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、0.300を超えると格子欠陥が発生し
に(くなるため半導体化が促進されず、粒界にCaが単
一相として析出するため、組織が不均一になり、VIm
A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○、OO1mol%未満では効果を示さず
、5.000mol%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O1O○I I
ll Ol ?jr未満では効果を示さず、5.○○O
mol%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Sr
TiO3とSiO2に2成分系相図のなかで5rTi○
3mol%、5i0240.000〜67.500mo
l%の範囲内のものは、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
(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VlmAが高くなり、サージに対して弱くなる
ものである。また、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℃以上
であるためである。そして、第1焼成の温度を規定した
のは、第4成分の融点が1230〜1250℃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、11
00°C未満では第4成分の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。
第3焼成の温度を規定したのは、900℃未満では粒界
の高抵抗化が十分に進まないため、VlfflAが低(
なりすぎバリスタ特性が劣化するためであり、1300
℃を超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、第2成分としては、2種類以上を組合せて上記範
囲内の添加量で用いてもよいものである。
また、第3成分としては、上記実施例で挙げた成分以外
にSb20wl 、Bad、Cab、LiF。
Na2O,NaF、Rh203,5i02Sr○、Th
02 、T i02 、V205Z00.5no2を用
いることができ、かつ第2成分と同様に2種類以上を組
合せて上述した範囲内の添加量で用いてもよいものであ
る。さらに、上記実施例ではこれら添加物の組合せにつ
いては一部のみ示しているが、その他の組合せでも同様
の効果が得られることが確認それた。
発明の効果 以上に示したように本発明によれば、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が太き(、粒
子径のばらつきが小さいためサージ電流が素子に均一に
流れ、またCaによって粒界が効果的に高抵抗化される
ため、サージ耐量が太き(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、第2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。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Sr_1_−_xCa_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_2O_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_240.000〜67
    .500mol%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_−_−_xCa_xTiO_3(0.
    001≦x≦0.300)を90.000〜99.99
    8mol%,Nb_2O_5,Ta_2O_5,WO_
    3,Dy_2O_3,Y_2O_3,La_2O_3,
    CeO_2,Sm_2O_3,Pr_6O_1_1,N
    d_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_2
    O_3,Fe_2O_3,CdO,K_2O,CaO,
    Co_2O_3,CuO,Cu_2O,Li_2O,L
    iF,MgO,MnO_2,MoO_3,Na_2O,
    NaF,NiO,Rh_2O_3,SeO_2,Ag_
    2O,SiO_2,SiC,SrO,Tl_2O_3,
    ThO_2,TiO_2,V_2O_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_360.00
    0〜32.50mol%,SiO_240.000〜6
    7.500mol%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_−_xCa_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_2O_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_240.000〜67
    .500mol%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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SG104950A1 (en) * 2000-11-15 2004-07-30 Tdk Corp Voltage-dependent nonlinear resistor ceramic, voltage-dependent nonlinear resistor with the ceramic, and method of manufacturing voltage-dependent nonlinear resistor ceramic
CN100497250C (zh) 2000-11-15 2009-06-10 Tdk株式会社 压敏非线性电阻器陶瓷

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG104950A1 (en) * 2000-11-15 2004-07-30 Tdk Corp Voltage-dependent nonlinear resistor ceramic, voltage-dependent nonlinear resistor with the ceramic, and method of manufacturing voltage-dependent nonlinear resistor ceramic
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