JPH0430721B2 - - Google Patents
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- JPH0430721B2 JPH0430721B2 JP58246080A JP24608083A JPH0430721B2 JP H0430721 B2 JPH0430721 B2 JP H0430721B2 JP 58246080 A JP58246080 A JP 58246080A JP 24608083 A JP24608083 A JP 24608083A JP H0430721 B2 JPH0430721 B2 JP H0430721B2
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- Japan
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は電子機器や電気機器で発生する異常電
圧、ノイズ、静電気などを吸収もしくは除去する
SrTiO3を主成分とする電圧依存性非直線抵抗体
を得るための電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、各種電子機器、電気機器における異常高
電圧（以下サージと呼ぶ）の吸収、雑音の除去、
火花消去など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ZnO系バリスタなどが使
用されていた。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わすことができ
る。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 ここで、Ｉは電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ固
有の定数であり、αは電圧非直線指数である。 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
バリスタはサージのように比較的高い電圧の吸収
に優れた性能を有しているが、誘電率が低く固有
静電容量が小さいため、バリスタ電圧以下の低い
電圧の吸収（例えばノイズなど）に対してはほと
んど効果を示さず、また誘電損失角（tanδ）も５
〜10％と大きい。 一方、これらのノイズなどの除去には組成や焼
成条件を適当に選択することにより、見かけの誘
電率が５×104程度でtanδが１％前後の半導体磁
器コンデンサが利用されている。しかし、この半
導体磁器コンデンサはサージなどによりある限度
以上の電流が素子に印加されると破壊したり、コ
ンデンサとしての機能を果たさなくなつたりす
る。 上記のような理由で電気機器、電子機器におい
ては、サージ吸収やノイズ除去などの目的のため
には、通常バリスタとコンデンサ及び他の部品
（例えばコイル）とを組み合わせて使用され、例
えばノイズフイルタはこのような構成になつてい
る。 第１図は一般的な従来のノイズフイルタ回路を
示し、第２図はバリスタとコンデンサ及びコイル
を組み合わせて構成された従来のノイズフイルタ
回路を示しており、１はコイル、２はコンデン
サ、３はバリスタである。 しかし、このような第２図に示す構成は機器内
部における部品点数が多くなる上に機器の小形化
動向に相反するという欠点を有していた。 発明の目的 本発明は上記のような従来のサージ吸収、ノイ
ズ除去における欠点を除去し、バリスタとコンデ
ンサの両方の機能を有し、１個の素子でサージ吸
収及びノイズ除去が可能でバリスタ電圧が比較的
低い複合機能を有するバリスタを作るのに好適な
電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物を提供するこ
とを目的としている。 発明の構成 本発明は上記のような目的を達成するために、
SrTiO3（以下第１成分と呼ぶ）を99.698〜
73.000mol％と、Nb2O5、Ta2O5、WO3、La2O3、
CeO2、Nd2O3、Y2O3、Pr6O11、Sm2O3、Eu2O3、
Sc2O3、Dy2O3の内の少なくとも１種類以上の金
属酸化物（以下第２成分と呼ぶ）を0.001〜
5.000mol％と、Al2O3（以下第３成分と呼ぶ）を
0.300〜15.000mol％と、B2O3、Ag2O、CuO、
MnO2、SiO2、Co2O3、NiO、MoO3、BeO、
Fe2O3、Li2O、Cr2O3、ZrO2、PbO、BaO、
CaO、MgO、TiO2、ZnO、P2O5、Sb2O3、
V2O5、Na2O、SrOの内の少なくとも１種類以上
の金属酸化物（以下第４成分と呼ぶ）を0.001〜
5.000mol％含有してなる電圧依存性非直線抵抗
体磁器組成物に係わるものである。 実施例の説明 以下に本発明による実施例を上げて具体的に説
明する。 SrCO2およびTiO2をSrTiO3になるようにそれ
ぞれ秤量配合し、ボールミルで約15時間撹拌混合
し、これを乾燥し、次に粉砕した後、1000℃、３
時間焼成し、再び粉砕してSrTiO3（第１成分）を
作製した。 次に、上記第１成分にNb2O5、Ta2O5、WO3、
La2O3、CeO2、Nb2O3、Y2O3、Pr6O11、Sm2O3、
Eu2O3、Sc2O3、Dy2O3の内の少なくとも１種類
以上の金属酸化物（第２成分）と、Al2O3（第３
成分）と、B2O3、Ag2O、CuO、MnO2、SiO2、
Co2O3、NiO、MoO3、BeO、Fe2O3、Li2O、
Cr2O3、ZrO2、PbO、BaO、CaO、MgO、
TiO2、ZnO、P2O5、Sb2O3、V2O5、Na2O、SrO
の内の少なくとも１種類以上の金属酸化物（第４
成分）を下記の第１表に示す配合比率になるよう
に秤量配合した。 次にボールミルで約20時間撹拌混合した（ただ
し、水溶性物質を用いる場合はエチルアルコール
などを用いて撹拌混合した。）。 次に、これを乾燥した後粉砕し、10〜15wt％
のポリビニルアルコールなどの有機結合剤を混合
して造粒し、全型圧力約2.0t／cm2で10mmφ×１mm
ｔの円板状に成形した。 これらの成形体をN2（95容積％）＋H2（５容積
％）に還元雰囲気中で約1400℃、４時間焼成し
た。次に、空気中1100℃、３時間熱処理を行つ
た。こうして得られた第３図に示す焼成体４は出
発原料とほぼ同じ組成であつた。 上記焼成体４の両平面に銀などの導電性ペース
トを塗布し、550℃で焼付けることにより電極５，
６を形成した。 上記の操作によつて得られた素子の特性を以下
の第２表に示す。
圧、ノイズ、静電気などを吸収もしくは除去する
SrTiO3を主成分とする電圧依存性非直線抵抗体
を得るための電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、各種電子機器、電気機器における異常高
電圧（以下サージと呼ぶ）の吸収、雑音の除去、
火花消去など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ZnO系バリスタなどが使
用されていた。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わすことができ
る。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 ここで、Ｉは電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ固
有の定数であり、αは電圧非直線指数である。 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
バリスタはサージのように比較的高い電圧の吸収
に優れた性能を有しているが、誘電率が低く固有
静電容量が小さいため、バリスタ電圧以下の低い
電圧の吸収（例えばノイズなど）に対してはほと
んど効果を示さず、また誘電損失角（tanδ）も５
〜10％と大きい。 一方、これらのノイズなどの除去には組成や焼
成条件を適当に選択することにより、見かけの誘
電率が５×104程度でtanδが１％前後の半導体磁
器コンデンサが利用されている。しかし、この半
導体磁器コンデンサはサージなどによりある限度
以上の電流が素子に印加されると破壊したり、コ
ンデンサとしての機能を果たさなくなつたりす
る。 上記のような理由で電気機器、電子機器におい
ては、サージ吸収やノイズ除去などの目的のため
には、通常バリスタとコンデンサ及び他の部品
（例えばコイル）とを組み合わせて使用され、例
えばノイズフイルタはこのような構成になつてい
る。 第１図は一般的な従来のノイズフイルタ回路を
示し、第２図はバリスタとコンデンサ及びコイル
を組み合わせて構成された従来のノイズフイルタ
回路を示しており、１はコイル、２はコンデン
サ、３はバリスタである。 しかし、このような第２図に示す構成は機器内
部における部品点数が多くなる上に機器の小形化
動向に相反するという欠点を有していた。 発明の目的 本発明は上記のような従来のサージ吸収、ノイ
ズ除去における欠点を除去し、バリスタとコンデ
ンサの両方の機能を有し、１個の素子でサージ吸
収及びノイズ除去が可能でバリスタ電圧が比較的
低い複合機能を有するバリスタを作るのに好適な
電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物を提供するこ
とを目的としている。 発明の構成 本発明は上記のような目的を達成するために、
SrTiO3（以下第１成分と呼ぶ）を99.698〜
73.000mol％と、Nb2O5、Ta2O5、WO3、La2O3、
CeO2、Nd2O3、Y2O3、Pr6O11、Sm2O3、Eu2O3、
Sc2O3、Dy2O3の内の少なくとも１種類以上の金
属酸化物（以下第２成分と呼ぶ）を0.001〜
5.000mol％と、Al2O3（以下第３成分と呼ぶ）を
0.300〜15.000mol％と、B2O3、Ag2O、CuO、
MnO2、SiO2、Co2O3、NiO、MoO3、BeO、
Fe2O3、Li2O、Cr2O3、ZrO2、PbO、BaO、
CaO、MgO、TiO2、ZnO、P2O5、Sb2O3、
V2O5、Na2O、SrOの内の少なくとも１種類以上
の金属酸化物（以下第４成分と呼ぶ）を0.001〜
5.000mol％含有してなる電圧依存性非直線抵抗
体磁器組成物に係わるものである。 実施例の説明 以下に本発明による実施例を上げて具体的に説
明する。 SrCO2およびTiO2をSrTiO3になるようにそれ
ぞれ秤量配合し、ボールミルで約15時間撹拌混合
し、これを乾燥し、次に粉砕した後、1000℃、３
時間焼成し、再び粉砕してSrTiO3（第１成分）を
作製した。 次に、上記第１成分にNb2O5、Ta2O5、WO3、
La2O3、CeO2、Nb2O3、Y2O3、Pr6O11、Sm2O3、
Eu2O3、Sc2O3、Dy2O3の内の少なくとも１種類
以上の金属酸化物（第２成分）と、Al2O3（第３
成分）と、B2O3、Ag2O、CuO、MnO2、SiO2、
Co2O3、NiO、MoO3、BeO、Fe2O3、Li2O、
Cr2O3、ZrO2、PbO、BaO、CaO、MgO、
TiO2、ZnO、P2O5、Sb2O3、V2O5、Na2O、SrO
の内の少なくとも１種類以上の金属酸化物（第４
成分）を下記の第１表に示す配合比率になるよう
に秤量配合した。 次にボールミルで約20時間撹拌混合した（ただ
し、水溶性物質を用いる場合はエチルアルコール
などを用いて撹拌混合した。）。 次に、これを乾燥した後粉砕し、10〜15wt％
のポリビニルアルコールなどの有機結合剤を混合
して造粒し、全型圧力約2.0t／cm2で10mmφ×１mm
ｔの円板状に成形した。 これらの成形体をN2（95容積％）＋H2（５容積
％）に還元雰囲気中で約1400℃、４時間焼成し
た。次に、空気中1100℃、３時間熱処理を行つ
た。こうして得られた第３図に示す焼成体４は出
発原料とほぼ同じ組成であつた。 上記焼成体４の両平面に銀などの導電性ペース
トを塗布し、550℃で焼付けることにより電極５，
６を形成した。 上記の操作によつて得られた素子の特性を以下
の第２表に示す。
【表】
【表】
【表】
(注) ＊……比較例
【表】
【表】
【表】
ここで、素子のバリスタとしての特性評価は上
述した電圧−電流特性式 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 （ただし、Ｉは電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ
固有の定数、αは非直線指数）におけるαとＣに
よつて行うことが可能である。しかし、Ｃの正確
な測定が困難であるため、本発明においては1nA
のバリスタ電流を流した時の単位厚み当りのバリ
スタ電圧（以下V1nA／mmと呼ぶ）の値と、 α＝１／log（V10nA／V1nA）〔ただし、V10nAは
10mAのバリスタ電流を流した時のバリスタ電
圧、V1nAは1mAのバリスタ電流を流した時のバ
リスタ電圧〕の値によりバリスタとしての特性評
価を行つている。また、コンデンサとしての特性
評価は測定周波数1KHzにおける誘電率ε、誘電
損失角tanδで行つている。 以上示したように第３成分が含まれない場合、
αが小さく実用的でない。また、第３成分を含む
場合αは大きくなり、添加量が増加するに従つて
V1nA／mmが減少し、低いバリスタ電圧の素子を
得ることができる。さらに、第４成分を含む場合
にはαがさらに大きくなり、バリスタ電圧が低
く、α、誘電率の大きい素子を得ることができ
る。 従つて、第２成分，第３成分を含むことにより
バリスタおよびコンデンサとしての基本的特性を
得ることができ、その上さらに第４成分を添加す
るとさらに特性を改善することができる。 このような効果が得られるのは、第４成分の添
加量が0.001〜5.000mol％の範囲である。 またこのような効果が現われるのは第２成分が
0.001〜5.000mol％の範囲であり、5.000mol％を
超えるとtanδが著しく大きくなる。また、第３成
分は添加量の増加にともなつてバリスタ電圧を下
げる効果があるが、この効果が現われるのは
0.300mol％〜15.000mol％の範囲である。
15.000mol％を超えると誘電率が著しく減少し、
実用的でなくなる。 なお、実施例では第２，第４成分の組合せにつ
いては一部しか示さなかつたが、それぞれ複数種
類の物質を組合せて規定した添加量の範囲内であ
れば同様の効果があることを確認した。 以上述べたように主成分としてSrTiO3を用い、
第２，第３成分を添加することにより、バリスタ
およびコンデンサとしての基本的特性を得ること
ができる。さらに、第４成分を添加すると特性を
さらに改善することができる。また、第３成分は
添加量が増加するとバリスタ電圧を下げる効果を
有し、低いバリスタ電圧の素子を得ることがで
き、静電気ノイズなどの低電圧サージの吸収に有
効である。 第１図に示す従来のフイルタ回路に第５図のノ
イズ入力Ａを印加すると第５図の出力状況曲線Ｃ
となり、十分にノイズを吸収除去していない。 第２図に示す従来のバリスタを含むフイルタ回
路ではノイズ吸収除去に効果は得られるが、バリ
スタを別個に必要とするため部品点数が多くな
る。 そこで本発明による素子を使用して第４図に示
すような回路を作り、第５図に示すようなノイズ
入力Ａを印加したところ、第５図の出力状況曲線
Ｂのようになり、ノイズを十分に吸収除去するこ
とができた。 なお、第４図で７は本発明による素子、８はコ
イルである。 発明の効果 以上述べたように本発明による磁器組成物を利
用した素子は従来にないバリスタとコンデンサの
複合機能を有し、従来のノイズフイルタ回路を簡
略化し、小形、高性能、低コスト化に寄与するも
のであり、各種電気機器、電子機器のサージ、ノ
イズ吸収に利用が可能であり、その実用上の価値
は極めて大きい。
述した電圧−電流特性式 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 （ただし、Ｉは電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ
固有の定数、αは非直線指数）におけるαとＣに
よつて行うことが可能である。しかし、Ｃの正確
な測定が困難であるため、本発明においては1nA
のバリスタ電流を流した時の単位厚み当りのバリ
スタ電圧（以下V1nA／mmと呼ぶ）の値と、 α＝１／log（V10nA／V1nA）〔ただし、V10nAは
10mAのバリスタ電流を流した時のバリスタ電
圧、V1nAは1mAのバリスタ電流を流した時のバ
リスタ電圧〕の値によりバリスタとしての特性評
価を行つている。また、コンデンサとしての特性
評価は測定周波数1KHzにおける誘電率ε、誘電
損失角tanδで行つている。 以上示したように第３成分が含まれない場合、
αが小さく実用的でない。また、第３成分を含む
場合αは大きくなり、添加量が増加するに従つて
V1nA／mmが減少し、低いバリスタ電圧の素子を
得ることができる。さらに、第４成分を含む場合
にはαがさらに大きくなり、バリスタ電圧が低
く、α、誘電率の大きい素子を得ることができ
る。 従つて、第２成分，第３成分を含むことにより
バリスタおよびコンデンサとしての基本的特性を
得ることができ、その上さらに第４成分を添加す
るとさらに特性を改善することができる。 このような効果が得られるのは、第４成分の添
加量が0.001〜5.000mol％の範囲である。 またこのような効果が現われるのは第２成分が
0.001〜5.000mol％の範囲であり、5.000mol％を
超えるとtanδが著しく大きくなる。また、第３成
分は添加量の増加にともなつてバリスタ電圧を下
げる効果があるが、この効果が現われるのは
0.300mol％〜15.000mol％の範囲である。
15.000mol％を超えると誘電率が著しく減少し、
実用的でなくなる。 なお、実施例では第２，第４成分の組合せにつ
いては一部しか示さなかつたが、それぞれ複数種
類の物質を組合せて規定した添加量の範囲内であ
れば同様の効果があることを確認した。 以上述べたように主成分としてSrTiO3を用い、
第２，第３成分を添加することにより、バリスタ
およびコンデンサとしての基本的特性を得ること
ができる。さらに、第４成分を添加すると特性を
さらに改善することができる。また、第３成分は
添加量が増加するとバリスタ電圧を下げる効果を
有し、低いバリスタ電圧の素子を得ることがで
き、静電気ノイズなどの低電圧サージの吸収に有
効である。 第１図に示す従来のフイルタ回路に第５図のノ
イズ入力Ａを印加すると第５図の出力状況曲線Ｃ
となり、十分にノイズを吸収除去していない。 第２図に示す従来のバリスタを含むフイルタ回
路ではノイズ吸収除去に効果は得られるが、バリ
スタを別個に必要とするため部品点数が多くな
る。 そこで本発明による素子を使用して第４図に示
すような回路を作り、第５図に示すようなノイズ
入力Ａを印加したところ、第５図の出力状況曲線
Ｂのようになり、ノイズを十分に吸収除去するこ
とができた。 なお、第４図で７は本発明による素子、８はコ
イルである。 発明の効果 以上述べたように本発明による磁器組成物を利
用した素子は従来にないバリスタとコンデンサの
複合機能を有し、従来のノイズフイルタ回路を簡
略化し、小形、高性能、低コスト化に寄与するも
のであり、各種電気機器、電子機器のサージ、ノ
イズ吸収に利用が可能であり、その実用上の価値
は極めて大きい。
第１図，第２図はそれぞれ従来におけるノイズ
フイルタ回路の回路図、第３図は本発明による磁
器組成物を用いた素子の断面図、第４図は本発明
による磁器組成物を用いたノイズフイルタ回路の
回路図、第５図は本発明と従来のノイズフイルタ
回路による入力ノイズと出力ノイズの状況を比較
して示す特性図である。
フイルタ回路の回路図、第３図は本発明による磁
器組成物を用いた素子の断面図、第４図は本発明
による磁器組成物を用いたノイズフイルタ回路の
回路図、第５図は本発明と従来のノイズフイルタ
回路による入力ノイズと出力ノイズの状況を比較
して示す特性図である。
Claims (1)
- １ SrTiO3を99.698〜75.000mol％と、Nb2O5、
Ta2O5、WO3、La2O3、CeO2、Nd2O3、Y2O3、
Pr6O11、Sm2O3、Eu2O3、Sc2O3、Dy2O3の内の
少なくとも１種類以上の金属酸化物を0.001〜
5.000mol％と、Al2O3を0.300〜15.000mol％と、
B2O3、Ag2O、CuO、MnO2、SiO2、Co2O3、
NiO、MoO3、BeO、Fe2O3、Li2O、Cr2O3、
ZrO2、PbO、BaO、CaO、MgO、TiO2、ZnO、
P2O5、Sb2O3、V2O5、Na2O、SrOの内の少なく
とも１種類以上を0.001〜5.000mol％含有してな
る電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246080A JPS60136205A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246080A JPS60136205A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136205A JPS60136205A (ja) | 1985-07-19 |
| JPH0430721B2 true JPH0430721B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=17143178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58246080A Granted JPS60136205A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136205A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243107A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | 太陽誘電株式会社 | バリスタ用磁器組成物 |
| JPS6243109A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | 太陽誘電株式会社 | バリスタ用磁器組成物 |
| JPS6243110A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | 太陽誘電株式会社 | バリスタ用磁器組成物 |
| JPS6243108A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | 太陽誘電株式会社 | バリスタ用磁器組成物 |
| JPS6243106A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | 太陽誘電株式会社 | バリスタ用磁器組成物 |
| JPS62282412A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線性抵抗体磁器組成物 |
| JPS6364959A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-23 | ティーディーケイ株式会社 | 半導体磁器組成物 |
| JPH03138909A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧依存性非直線抵抗体素子及びその製造方法 |
| CN117941679B (zh) * | 2024-03-26 | 2024-05-31 | 安徽正合雅聚新材料科技有限公司 | 一种载银玻璃抗菌剂及其透明抗菌树脂产品和制品 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842219A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-11 | 松下電器産業株式会社 | 複合機能素子 |
| JPS5990904A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-25 | 株式会社村田製作所 | 電圧非直線抵抗体用磁器組成物 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58246080A patent/JPS60136205A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60136205A (ja) | 1985-07-19 |
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