JPH04120703A

JPH04120703A - 電圧非直線抵抗体用磁器組成物

Info

Publication number: JPH04120703A
Application number: JP2241560A
Authority: JP
Inventors: Koji Hattori; 康次服部; Kazuyoshi Nakamura; 和敬中村; Yasunobu Yoneda; 康信米田; Yukio Sakabe; 行雄坂部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1992-04-21

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）この発明は電圧非直線抵抗体用磁器組成物に関し、特に
、たとえば電子機器で発生する異常電圧、ノイズを吸収
もしくは除去するバリスタとして用いられる電圧非直線
抵抗体を得るための電圧非直線抵抗体用磁器組成物に関
する。

（従来技術）従来、この種の磁器組成物からなる電圧非直線抵抗体に
は、粒界酸化型電圧非直線抵抗体と、チタン酸ストロン
チウムを主成分とする電圧非直線抵抗体とがあった。

粒界酸化型電圧非直線抵抗体では、粒界を酸化すること
によってバリスタ特性を得ている。このように粒界を酸
化する方法としては、空気中で粒界を酸化する方法ある
いはＮａ２Ｏなどの酸化剤を粒界に拡散する方法が知ら
れている。

また、チタン酸ストロンチウムを主成分とする電圧非直
線抵抗体は、異常電圧、ノイズを吸収するバリスタとし
ての機能のほかにコンデンサとしての機能を有している
。この種の材料としては、特開昭５８−１６５０４号公
報、特開昭５８−９１６０２号公報に開示されているよ
うに、５ｒＴｉ０３、あるいは５ｒｌ−ｘ　Ｃａ、Ｔｉ
Ｏ３（０゜０１≦Ｘ≦０．５）を主成分とし、これに半
導体化のための成分としてＮｂｔ　Ｏｓ　、Ｔａ２Ｏ，
。

ＷＯ３、Ｌａ２ｏ３．ＣａＯ２、Ｎｄｚ　Ｏ＊　、　Ｙ
２０３などの金属酸化物およびサージ劣化防止のための
Ｎａｚ　Ｏを含有したものがあった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、粒界酸化型電圧非直線抵抗体において、
空気中で粒界を酸化する前者の方法では、バリスタ特性
が総体的に低く、一方、酸化剤を粒界に拡散する後者の
方法では、静電容量が大きいこと、非直線係数αが大き
いこと、あるいはサージ耐量が大きいことのいずれかの
特性を満足させることができても、これらの特性のすべ
てを１つの組成物で満足させることができなかった。

また、チタン酸ストロンチウムを主成分とする電圧非直
線抵抗体でも、大きな非直線係数αを得ながら、サージ
が印加されても非直線係数αおよびバリスタ電圧の劣化
の小さいものが得られないという欠点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、高いバリスタ電
圧、大きい非直線係数αおよび高いサージ耐量を有する
電圧非直線抵抗体を得ることができる、電圧非直線抵抗
体用磁器組成物を提供することである。

（課題を解決するための手段）この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物は、（
Ｓ　ｒｌ−ｘ−ｙ　Ｂ　ａＸ　Ｃａ、　）　Ｔ　ｉ　Ｏ
ｓ　　（ただし、Ｘ≦０．３０、ｙ≦０．２５）が９８
．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｉ　ｎある
いは希土類元素の中から選ばれる少なくとも１種類の酸
化物が０．１〜２．０モル％とからなる半導体磁器に、
Ｎａｇ　０１Ｓｉｎ□およびＰｂＯ（０〈Ｎａ２Ｏ、ｏ
＜ｓ　ｉ０２．０＜Ｐｂｏ）を合わせて０．０１〜２．
０モル％含有されてなる、電圧非直線抵抗体用磁器組成
物である。

（発明の効果）この発明によれば、高いバリスタ電圧、大きい非直線係
数αおよび高いサージ耐量を有する電圧非直線抵抗体を
得ることができる、電圧非直線抵抗体用磁器組成物を得
ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう
。

（実施例）別表１に示す組成比（モル％）となるように、母材料で
あるＳ　ｒ　ＣＯ３、Ｔ　ｉＯ２、Ｃａ　Ｃ○３ＢａＣ
Ｏ３、および半導体化剤であるＹ２Ｏ３Ｌａｚ　０３　
、Ｎｂｚ　Ｏｘ　、ＷＯ３、Ｔａｚ　ｏｓＥｒｚ　ｏ３
　、Ｈｏｚ　ｏ３　、Ｉ　ｎｚ　０３の各原料粉末を秤
量して湿式混合し、混合物を得た。得られた混合物を乾
燥した後、１１５０℃で２時間仮焼して仮焼物を得た。

次いで、得られた仮焼物を粉砕後、それに酢酸ビニル系
樹脂を５重量％添加して造粒し、造粒物を得た。得られ
た造粒粉を１ｔｏｎ／ＣｆＡの圧力で直径１０龍、厚さ
１．５璽璽のベレット状に成形して成形体を得た。

そして、この成形体を空気中で１０００℃で２時間焼成
した後、体積比でＨｚ　　：Ｎｚ　＝１　：　１００の
混合ガス雰囲気中において１４５０℃で２時間焼成して
半導体磁器を得た。

それから、得られた半導体磁器に、Ｎａ２０Ｓｉ０２お
よびｐｂｏの酸化剤を表１に示す割合で添加して、１２
００℃で５時間熱処理を行って、磁器ユニットを得た。

このようにして得られた磁器ユニットの対向面に銀電極
を形成して電圧非直線抵抗体素子を得た。

そして、電圧非直線抵抗体素子のバリスタ電圧Ｖ１ｍＡ
　　（Ｖ）　、非直線係数α、静電容量Ｃ，，（ｎＦ）
、バリスタ電圧の変化率ΔＶＩＭＡ　　（％）および非
直線係数の変化率Δα（％）などの電気的特性を調べた
。この場合、バリスタ電圧ＶｌｆｆｉＡ　　（Ｖ）は、
電圧非直線抵抗体素子に１ｍＡの電流を流したときの値
であり、バリスタ電圧の変化率Δ■１ｍＡ　　（％）お
よび非直線係数の変化率Δα（％）は、それぞれ、５０
００Ａ／−のサージ電流を印加したときの変化率である
。そして、それらの測定結果を、別表２に示した。

なお、表中の試料番号に＊印の付したものはこの発明の
範囲外である。

次に、この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物
の各成分の組成範囲を限定した理由について説明する。

この発明で主成分として用いる（Ｓ　ｒ　１−ｘ−ｙ　
ＢａＸＣａ、／）ＴｉＯ２において、ＢａＯ量すなわち
Ｘを０．３０以下とし、かつＣａＯ量すなわちｙを０．
２５以下とするのは、Ｘおよびｙがそれらの範囲を超え
ると、サージ耐量が低下して好ましくないためである。

また、半導体化剤としてのＮｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｉｎ、ある
いは希土類元素の酸化物の量を０．１〜２．０モル％と
するのは、これらの酸化物が０モル％ではバリスタ特性
を示さず、２．０モル％を超えるとサージ耐量が低下す
るからである。

さらに、酸化剤としてのＮａ２Ｏ，５ｉＯｚおよびＰ　
ｂ　Ｏ（０＜　Ｎ　ａ　ｚ　Ｏ、Ｏ＜　Ｓ　１０　ｚ　
、　　Ｏ＜Ｐｂ０）の合計が０．０１モル％未満では非
直線係数が小さくかつサージ耐量が低下し、その合計が
２．０モル％を超えるとサージ耐量が低下する。

それに対して、この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁
器組成物を用いれば、高いバリスタ電圧、大きい非直線
係数αおよび高いサージ耐量を有する電圧非直線抵抗体
を得ることができる。

上述の実施例では、たとえば、５０００Ａ／ａｌ！のサ
ージ電圧印加後のサージ耐量に優れ、非直線係数αがα
〉１５と大きい電圧非直線抵抗体を得ることができた。

また、素体にＢａを添加した場合には、Ｂａを添加しな
い場合より静電容量が大きくなり、Ｂａの添加量によっ
て静電容量をコントロールすることができる。

特許出願人　株式会社　村田製作所代理人　弁理士　岡　１）　全　啓

Claims

【特許請求の範囲】

（Ｓｒ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＢａ＿ｘＣａ＿ｙ）ＴｉＯ
＿３（ただし、ｘ≦０．３０、ｙ≦０．２５）が９８．
０〜９９．９モル％と、Ｎｂ，Ｗ，Ｔａ，Ｉｎあるいは
希土類元素の中から選ばれる少なくとも１種類の酸化物
が０．１〜２．０モル％とからなる半導体磁器に、Ｎａ
＿２Ｏ、ＳｉＯ＿２およびＰｂＯ（０＜Ｎａ＿２Ｏ、０
＜ＳｉＯ＿２、０＜ＰｂＯ）を合わせて０．０１〜２．
０モル％含有されてなる、電圧非直線抵抗体用磁器組成
物。