JPH0450165A

JPH0450165A - 電圧非直線抵抗体用磁器組成物

Info

Publication number: JPH0450165A
Application number: JP2158405A
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: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-02-19

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Ｎａｚ　Ｏなと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、ＳｒＴｉＯ３あるいはＳｒ＋−ｘ　ＣａＸＴｉｏ
３　　（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Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａｚ○６２
ｗ０３　、Ｌａｚ　０３　、ＣｅＯ２、Ｎｄｚ　０３　
＋　Ｙｚ０３などの金属酸化物およびサージ劣化防止の
ためのＮａ２０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何れかの特
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、任意のバリスタ
電圧を有し、かつ大きい非直線係数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、（
Ｓｒｌ−ｘ−ｙ　ＢａＸＣａｙ）Ｔｉ０３　（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、Ｎａ２Ｏ，５ｉＯ
ｚおよびＢｉ２０（Ｑ＜Ｎａｚ　Ｏ，，０＜Ｓ　ｒ　Ｏ
ｚ　、０＜Ｂ　ｉｚ　Ｏ８）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、任意のバリスタ電圧を有し、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）別表に示す組成比（モル％）となるように、母材料であ
るＳｒＣＯ３，ＴｉＯ２，ＣａＣＯ３゜ＢａＣＯ３およ
び半導体化剤であるＥｒ２０．。

Ｎｂ２Ｏ５，ＷＯｉ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｉｎ２Ｏ３゜Ｙ２０
３　、ＨＯ２０ｓ　、Ｌａ２Ｏ３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、造粒粉を得た。得られた造
粒粉を１　　ｔｏｎ／ｄの圧力で直径１０ｎ、厚さ１．
５鶴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　　：Ｎ２＝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、Ｎａ２Ｏ。

ＳｉＯ□およびＢｉ２Ｏ３の酸化剤を表に示す割合で添
加して、１２００℃で５時間熱処理を行っで、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静電容量Ｃ（ｎＦ）、
バリスタ電圧Ｖ１．．．Ａ　（■）、非直線係数α、バ
リスタ電圧の変化率ΔＶ＋ｆｆ１Ａ　（％）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、電圧非直線抵抗体素子に１ｍＡの電流を流し
てバリスタ電圧Ｖｌ−Ａ　　（Ｖ）を測定シ、５０００
Ａ／ｃｕｔのサージ電流を印加してバリスタ電圧の変化
率Δ■１□　（％）と非直線係数の変化率Δα（％）と
を測定した。そして、それらの測定結果を表に示した。

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　＋−ｘ−ｙ　
Ｂａｘ　Ｃａ、）ＴｉＯ：＋において、ＢａＯ量すなわ
ちＸをＸ≦０．３０とし、ＣａＯ量すなわちｙをｙ≦０
．２５とするのは、Ｘとｙがこれらの範囲を超えると、
試料番号８，１５．１６のように、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０．１〜２０モル％とする
のは、試料番号１７のようにこれらの酸化物が０モル％
ではバリスタ特性を示さず、試料番号２２のように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、試料番号３０のように酸化剤としてのＮａｚ　
Ｏ，Ｓ　ｉ　Ｏ２およびＢ　ｉｚ　０３　　（０＜Ｎａ
２０、　　ｏ＜ｓ　ｉｏｚ　、　　Ｏ＜Ｂ　ｉｚ　Ｏｗ
ｌ　）の合計が０．０１モル％未満では、サージ耐量が
低下するためである。一方、試料番号３５，４０．４４
のように、酸化剤の合計が２４０モル％を超えると、サ
ージ耐量が低下するためである。

また、試料番号３１．３６のように、酸化剤の中のどれ
かが添加されていない場合、非直線係数が小さくなった
り、サージ耐量が低下するためである。

それムこ対して、この発明にがかる電圧非直線抵抗体用
磁器組成物を用いれば、任意のバリスタ電圧を有し、か
つ大きい非直線係数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／ｃｄ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、母材料にＢａを添加した場合には、Ｂａを添加し
ない場合に比べて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Ｂｉ＿２Ｏ＿３（０＜Ｎａ＿
２Ｏ、０＜ＳｉＯ＿２０＜Ｂｉ＿２Ｏ＿３）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。