JPH0555010A - 電圧非直線性素子の製造方法 - Google Patents
電圧非直線性素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0555010A JPH0555010A JP3237399A JP23739991A JPH0555010A JP H0555010 A JPH0555010 A JP H0555010A JP 3237399 A JP3237399 A JP 3237399A JP 23739991 A JP23739991 A JP 23739991A JP H0555010 A JPH0555010 A JP H0555010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- particles
- voltage non
- linear element
- varistor
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 title abstract 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 27
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 20
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical group [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 26
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007472 ZnO—B2O3—SiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYHNIMDZIYANJH-UHFFFAOYSA-N diindium Chemical compound [In]#[In] QYHNIMDZIYANJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 製造容易で,またバリスタ電圧のバラツキが
少ない電圧非直線性素子を製造すること。 【構成】 粒系0.05〜1μmのZnO粉末を加熱焼
成し,その焼結体を粉砕して焼結体粒子11となし,該
焼結体粒子11に絶縁性の結合材を添加混合してペイン
ト状となし,電極2,2間に配置し,加熱して,電圧非
直線性素子1とする。上記結合材として,Co,Mn,
Bi,Pr,SbおよびTiのいずれか1種以上を含有
する低融点ガラス(例えば鉛ガラス)を用いる。
少ない電圧非直線性素子を製造すること。 【構成】 粒系0.05〜1μmのZnO粉末を加熱焼
成し,その焼結体を粉砕して焼結体粒子11となし,該
焼結体粒子11に絶縁性の結合材を添加混合してペイン
ト状となし,電極2,2間に配置し,加熱して,電圧非
直線性素子1とする。上記結合材として,Co,Mn,
Bi,Pr,SbおよびTiのいずれか1種以上を含有
する低融点ガラス(例えば鉛ガラス)を用いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は印加電圧によって抵抗値
が変化する電圧非直線性素子に関するもので,電圧安定
化,異常電圧制御,さらにはマトリクス駆動の液晶,E
Lなどの表示デバイスのスイッチング素子などに利用さ
れるものである。
が変化する電圧非直線性素子に関するもので,電圧安定
化,異常電圧制御,さらにはマトリクス駆動の液晶,E
Lなどの表示デバイスのスイッチング素子などに利用さ
れるものである。
【0002】
【従来技術】従来の電圧非直線性素子は,酸化亜鉛(Z
nO)に,酸化ビスマス(Bi2 O 3 ),酸化コバルト
(CoO),酸化マンガン(MnO2 ),酸化アンチモ
ン(Sb2 O3 )などの酸化物を添加して,1000〜
1350℃で焼結したバリスタなど,種々のものがあ
る。その中で,ZnOバリスタは電圧非直線指数α,サ
ージ耐量が大きいことから,最も一般的に使われている
(特公昭46−19472号公報参照)。
nO)に,酸化ビスマス(Bi2 O 3 ),酸化コバルト
(CoO),酸化マンガン(MnO2 ),酸化アンチモ
ン(Sb2 O3 )などの酸化物を添加して,1000〜
1350℃で焼結したバリスタなど,種々のものがあ
る。その中で,ZnOバリスタは電圧非直線指数α,サ
ージ耐量が大きいことから,最も一般的に使われている
(特公昭46−19472号公報参照)。
【0003】このような従来の電圧非直線性素子は,Z
nOバリスタを始めとして,素子の厚みを薄く(数十μ
m以下)することに限界があるため,バリスタ電圧(バ
リスタに電流1mAを流した時の電圧V1mAで表され
る)を低くすることに限界があり,低電圧用ICの保護
素子や低電圧における電圧安定化素子としては使えなか
った。また,上述したように,焼結時に,1000℃以
上の高温プロセスを必要とするため,ガラス基板上ある
いは回路基板上に電圧非直線性素子を直接形成できない
という問題があった。さらに,従来のものは並列静電容
量が大きく,たとえば液晶などのスイッチ素子としては
不適当であるなどの問題点を有していた。
nOバリスタを始めとして,素子の厚みを薄く(数十μ
m以下)することに限界があるため,バリスタ電圧(バ
リスタに電流1mAを流した時の電圧V1mAで表され
る)を低くすることに限界があり,低電圧用ICの保護
素子や低電圧における電圧安定化素子としては使えなか
った。また,上述したように,焼結時に,1000℃以
上の高温プロセスを必要とするため,ガラス基板上ある
いは回路基板上に電圧非直線性素子を直接形成できない
という問題があった。さらに,従来のものは並列静電容
量が大きく,たとえば液晶などのスイッチ素子としては
不適当であるなどの問題点を有していた。
【0004】この問題点を解決し,たとえば液晶のスイ
ッチング素子として使えるようにするために,半導体化
したZnO焼結体粒子を主体とし,この粒子の表面に薄
い絶縁性被膜を形成させたものの集合体からなる電圧非
直線性素子が開発された(たとえば特開昭62−190
801号公報参照)。この方法は特に低電圧で電圧非直
線性の優れたものが比較的容易に得られること,並列静
電容量が小さいものができるという特徴がある。
ッチング素子として使えるようにするために,半導体化
したZnO焼結体粒子を主体とし,この粒子の表面に薄
い絶縁性被膜を形成させたものの集合体からなる電圧非
直線性素子が開発された(たとえば特開昭62−190
801号公報参照)。この方法は特に低電圧で電圧非直
線性の優れたものが比較的容易に得られること,並列静
電容量が小さいものができるという特徴がある。
【0005】この方法を更に詳しく説明すると,先ずZ
nO粉末,或いはこれに微量の添加物を加えたものを7
00℃以上の高温で焼成する。このようにして得られた
焼結体を平均粒子径1〜20μmに粉砕し,焼結体粒子
を得る。この焼結体粒子に,高抵抗層化合物として,た
とえばBi,Co,Mn,Pr,Sbなどの酸化物を添
加して700℃以上の温度で焼成する。これによって焼
結体粒子の個々の表面がこれらの添加物成分を含む高抵
抗層で覆われた状態になる。そして,上記電圧非直線性
素子は,上記高抵抗層が表面に形成された焼結体粒子
を,無機質あるいは有機質の結合材で固めて電極を付け
たものである。
nO粉末,或いはこれに微量の添加物を加えたものを7
00℃以上の高温で焼成する。このようにして得られた
焼結体を平均粒子径1〜20μmに粉砕し,焼結体粒子
を得る。この焼結体粒子に,高抵抗層化合物として,た
とえばBi,Co,Mn,Pr,Sbなどの酸化物を添
加して700℃以上の温度で焼成する。これによって焼
結体粒子の個々の表面がこれらの添加物成分を含む高抵
抗層で覆われた状態になる。そして,上記電圧非直線性
素子は,上記高抵抗層が表面に形成された焼結体粒子
を,無機質あるいは有機質の結合材で固めて電極を付け
たものである。
【0006】こうして得られる電圧非直線性素子は,そ
の電圧電流特性が,非常に急峻な非直線性を示す。その
微構造をZnOバリスタとの比較で見れば,ZnOバリ
スタは,微結晶粒子が高抵抗層を通じて面接触している
のに対して,この電圧非直線性素子は,微結晶粒子が高
抵抗層を介して点接触している。したがって,該電圧非
直線性素子の持つ並列静電容量は,従来のZnOバリス
タと比較して桁違いに小さい。このことは,本素子を液
晶のマトリックス駆動におけるアクティブ素子として用
いる場合,静電容量によるロスがなくなり,高デューテ
ィー駆動に好適である。
の電圧電流特性が,非常に急峻な非直線性を示す。その
微構造をZnOバリスタとの比較で見れば,ZnOバリ
スタは,微結晶粒子が高抵抗層を通じて面接触している
のに対して,この電圧非直線性素子は,微結晶粒子が高
抵抗層を介して点接触している。したがって,該電圧非
直線性素子の持つ並列静電容量は,従来のZnOバリス
タと比較して桁違いに小さい。このことは,本素子を液
晶のマトリックス駆動におけるアクティブ素子として用
いる場合,静電容量によるロスがなくなり,高デューテ
ィー駆動に好適である。
【0007】また,この従来方法では,あらかじめ作成
したバリスタ粒子(前記焼結体粒子)を結合材と混ぜて
ペースト化し,これを基板に印刷して,焼付け,硬化し
てバリスタを形成することも可能である。バリスタを液
晶のアクティブマトリックス駆動用素子として使う試み
は,種々検討されてきた。しかし,実用化を阻んでいる
問題は,バリスタ電圧の低いものが出来にくいというこ
とと,特性のバラツキがあげられる。
したバリスタ粒子(前記焼結体粒子)を結合材と混ぜて
ペースト化し,これを基板に印刷して,焼付け,硬化し
てバリスタを形成することも可能である。バリスタを液
晶のアクティブマトリックス駆動用素子として使う試み
は,種々検討されてきた。しかし,実用化を阻んでいる
問題は,バリスタ電圧の低いものが出来にくいというこ
とと,特性のバラツキがあげられる。
【0008】バリスタ電圧は電極間距離に比例するか
ら,低いバリスタ電圧を得ようとすれば,電極間隔を短
くすれば良い。電極間隔が同じであっても,電極間に直
列に並ぶバリスタ粒子の数を制御することによって,バ
リスタ電圧を変えることができる。即ち,バリスタ粒子
の粒径を変えると,バリスタ電圧はそれに伴って変動す
る。例えば,粒径が倍になると,バリスタ電圧は半分に
なる。電極間距離と粒径の制御によって,上記方法で得
られるバリスタ素子は,液晶のアクティブマトリックス
駆動素子として有用である。また,電極間距離10〜数
100μmの範囲でもバリスタ電圧10V以上で特性の
優れたものを,自由に得ることができる。
ら,低いバリスタ電圧を得ようとすれば,電極間隔を短
くすれば良い。電極間隔が同じであっても,電極間に直
列に並ぶバリスタ粒子の数を制御することによって,バ
リスタ電圧を変えることができる。即ち,バリスタ粒子
の粒径を変えると,バリスタ電圧はそれに伴って変動す
る。例えば,粒径が倍になると,バリスタ電圧は半分に
なる。電極間距離と粒径の制御によって,上記方法で得
られるバリスタ素子は,液晶のアクティブマトリックス
駆動素子として有用である。また,電極間距離10〜数
100μmの範囲でもバリスタ電圧10V以上で特性の
優れたものを,自由に得ることができる。
【0009】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記後者の従
来方法(後者の公報)で得られる電圧非直線性素子は,
次の問題点がある。即ち,電圧非直線性素子を液晶のマ
トリックス駆動用素子として使う場合は,駆動する画素
1個に1個ずつのバリスタをITO基板上に形成しなけ
ればならない。たとえば,640×480の画素数であ
れば,それだけの数のバリスタアレイを基板上に形成す
る必要がある。そのため,これだけの数のバリスタを歩
留まり良く,バラツキを抑えて,作ることが要求され
る。
来方法(後者の公報)で得られる電圧非直線性素子は,
次の問題点がある。即ち,電圧非直線性素子を液晶のマ
トリックス駆動用素子として使う場合は,駆動する画素
1個に1個ずつのバリスタをITO基板上に形成しなけ
ればならない。たとえば,640×480の画素数であ
れば,それだけの数のバリスタアレイを基板上に形成す
る必要がある。そのため,これだけの数のバリスタを歩
留まり良く,バラツキを抑えて,作ることが要求され
る。
【0010】そのため,前記焼結体粒子を用いる上記従
来の製造方法は,個々のZnO焼結体粒子に関して半導
体化した焼結体粒子の表面に,Mn,Co等の高抵抗層
が均一に出来ていることが不可欠である。そのために焼
結体粒子をMn,Co等の酸化物でまぶした後,再度焼
成してこれを再度粉砕していた。しかし,この方法では
高抵抗層を形成した焼結体粒子は,粉砕のとき高抵抗層
に沿ってすべてが粉砕されるとは限らず,粉砕方法を注
意しても,最終的にすべての焼結体粒子の表面が高抵抗
層に覆われている保証はない。このことは,最終的なバ
リスタ特性の低下,およびバラツキになって現れる。
来の製造方法は,個々のZnO焼結体粒子に関して半導
体化した焼結体粒子の表面に,Mn,Co等の高抵抗層
が均一に出来ていることが不可欠である。そのために焼
結体粒子をMn,Co等の酸化物でまぶした後,再度焼
成してこれを再度粉砕していた。しかし,この方法では
高抵抗層を形成した焼結体粒子は,粉砕のとき高抵抗層
に沿ってすべてが粉砕されるとは限らず,粉砕方法を注
意しても,最終的にすべての焼結体粒子の表面が高抵抗
層に覆われている保証はない。このことは,最終的なバ
リスタ特性の低下,およびバラツキになって現れる。
【0011】このように従来の製造方法は,Mn,Co
等の上記高抵抗層化合物を焼結体粒子にまぶし,再焼
成,再粉砕するという煩雑な製造工程を必要とし,また
得られた電圧非直線性素子はバリスタ電圧のバラツキが
大きい。本発明者らは,かかる問題点を解決すべく鋭意
検討を重ね,本発明をなすに至ったのである。本発明
は,製造容易で,かつバリスタ電圧のバラツキが少ない
電圧非直線性素子の製造方法を提供しようとするもので
ある。
等の上記高抵抗層化合物を焼結体粒子にまぶし,再焼
成,再粉砕するという煩雑な製造工程を必要とし,また
得られた電圧非直線性素子はバリスタ電圧のバラツキが
大きい。本発明者らは,かかる問題点を解決すべく鋭意
検討を重ね,本発明をなすに至ったのである。本発明
は,製造容易で,かつバリスタ電圧のバラツキが少ない
電圧非直線性素子の製造方法を提供しようとするもので
ある。
【0012】
【課題の解決手段】本発明は,ZnO粉末を加熱焼成
し,その焼結体を粉砕して焼結体粒子となし,該焼結体
粒子に絶縁性の結合材を添加混合して,これを複数の電
極の間に配置し,その後熱処理することにより電圧非直
線性素子を製造する方法において,上記結合材は,C
o,Mn,Bi,Pr,SbおよびTiのいずれか一種
以上の添加元素を含有する低融点ガラスの粉末であるこ
とを特徴とする電圧非直線性素子の製造方法にある。本
発明においても最も注目すべきことは,上記結合材とし
ては,Co(コバルト),Mn(マンガン),Bi(ビ
スマス),Pr(プラセオジウム),Sb(アンチモ
ン),又はTi(チタン)の1種以上の添加元素を含有
する低融点ガラスの粉末を用いることにある。
し,その焼結体を粉砕して焼結体粒子となし,該焼結体
粒子に絶縁性の結合材を添加混合して,これを複数の電
極の間に配置し,その後熱処理することにより電圧非直
線性素子を製造する方法において,上記結合材は,C
o,Mn,Bi,Pr,SbおよびTiのいずれか一種
以上の添加元素を含有する低融点ガラスの粉末であるこ
とを特徴とする電圧非直線性素子の製造方法にある。本
発明においても最も注目すべきことは,上記結合材とし
ては,Co(コバルト),Mn(マンガン),Bi(ビ
スマス),Pr(プラセオジウム),Sb(アンチモ
ン),又はTi(チタン)の1種以上の添加元素を含有
する低融点ガラスの粉末を用いることにある。
【0013】上記添加元素は,低融点ガラス中において
は,酸化物の状態で加えられている。また,添加元素
は,各該当酸化物に換算して低融点ガラス中に0.1〜
30モル%含有されていることが好ましい。ここに,該
当酸化物とは,CoはCoO,MnはMnO2 ,Biは
Bi2 O3 ,PrはPr6 O11 ,SbはSb2 O3,
TiはTiO2 をいう。上記0.1モル%未満では,電
圧非直線性素子の特性向上が認められず,一方30モル
%を越えると低温でZnO粒子を結合しにくくなるとい
う問題を生ずるおそれがある。
は,酸化物の状態で加えられている。また,添加元素
は,各該当酸化物に換算して低融点ガラス中に0.1〜
30モル%含有されていることが好ましい。ここに,該
当酸化物とは,CoはCoO,MnはMnO2 ,Biは
Bi2 O3 ,PrはPr6 O11 ,SbはSb2 O3,
TiはTiO2 をいう。上記0.1モル%未満では,電
圧非直線性素子の特性向上が認められず,一方30モル
%を越えると低温でZnO粒子を結合しにくくなるとい
う問題を生ずるおそれがある。
【0014】また,上記添加元素を添加する際のベース
となる低融点ガラスとしては,PbO−SiO2 −B2
O3 系の鉛ガラス,ZnO−B2 O3 −SiO2 系の亜
鉛ガラスなどがある。本発明においては,これら低融点
ガラス中に上記添加元素を含有させてなる結合材を用い
るのである。また,低融点ガラスとして,PbOが40
〜95モル%,SiO2 が0〜10モル%,B2 O3が
1〜50モル%と,上記添加元素が上記該当酸化物換算
で0.1〜30モル%とよりなる鉛ガラスを用いること
もできる。この場合は,特に低温でのZnO粒子の結合
性に関して優れている。
となる低融点ガラスとしては,PbO−SiO2 −B2
O3 系の鉛ガラス,ZnO−B2 O3 −SiO2 系の亜
鉛ガラスなどがある。本発明においては,これら低融点
ガラス中に上記添加元素を含有させてなる結合材を用い
るのである。また,低融点ガラスとして,PbOが40
〜95モル%,SiO2 が0〜10モル%,B2 O3が
1〜50モル%と,上記添加元素が上記該当酸化物換算
で0.1〜30モル%とよりなる鉛ガラスを用いること
もできる。この場合は,特に低温でのZnO粒子の結合
性に関して優れている。
【0015】また,本発明において焼結体粒子は,次の
ようにして得られる。即ち,まず従来と同様に,ZnO
粉末(酸化亜鉛粉末)の集合体を1000〜1350℃
において加熱焼成し,粒子を大きくすると共にこれを半
導体化させる。上記ZnO粉末としては,例えば粒径1
μm以下の微細粉末を用いる。次いで,上記加熱焼成に
より得られた焼結体を粉砕する。これによりZnOの焼
結体粒子が得られる。また,上記焼結体粒子は,ZnO
のみならず,その粒子の表面にBi,Co,Mn,P
r,Sbのいずれかを含む高抵抗層用化合物の1種類以
上からなる高抵抗層を有するものを用いることもでき
る。かかる高抵抗層の形成は,一旦前記のごとく焼結体
粒子を作り,該焼結体粒子に上記高抵抗層用化合物を添
加して,再焼成し,その再焼結体をほぐすことにより行
う。そして,このように高抵抗層を形成した焼結体粒子
に,本発明にかかる結合材を加えて結合する。
ようにして得られる。即ち,まず従来と同様に,ZnO
粉末(酸化亜鉛粉末)の集合体を1000〜1350℃
において加熱焼成し,粒子を大きくすると共にこれを半
導体化させる。上記ZnO粉末としては,例えば粒径1
μm以下の微細粉末を用いる。次いで,上記加熱焼成に
より得られた焼結体を粉砕する。これによりZnOの焼
結体粒子が得られる。また,上記焼結体粒子は,ZnO
のみならず,その粒子の表面にBi,Co,Mn,P
r,Sbのいずれかを含む高抵抗層用化合物の1種類以
上からなる高抵抗層を有するものを用いることもでき
る。かかる高抵抗層の形成は,一旦前記のごとく焼結体
粒子を作り,該焼結体粒子に上記高抵抗層用化合物を添
加して,再焼成し,その再焼結体をほぐすことにより行
う。そして,このように高抵抗層を形成した焼結体粒子
に,本発明にかかる結合材を加えて結合する。
【0016】上記高抵抗層用化合物としては,Bi2 O
3 ,CoO,MnO2 ,Pr6 O11,Sb2 O3 などが
ある。また,これらに,添加副成分として,Al(アル
ミニウム),Ti(チタン),Sr(ストロンチウ
ム),Mg(マグネシウム),Ni(ニッケル),Cr
(クロム),Si(ケイ素)等の元素の金属酸化物,ま
たはこれらの金属の有機化合物を用いることもできる。
3 ,CoO,MnO2 ,Pr6 O11,Sb2 O3 などが
ある。また,これらに,添加副成分として,Al(アル
ミニウム),Ti(チタン),Sr(ストロンチウ
ム),Mg(マグネシウム),Ni(ニッケル),Cr
(クロム),Si(ケイ素)等の元素の金属酸化物,ま
たはこれらの金属の有機化合物を用いることもできる。
【0017】また,上記焼結体粒子には,本発明にかか
る上記絶縁性の結合材を添加混合してペイント材とな
し,該ペイント材を絶縁基板上に設けた複数の電極間に
塗布し,その後熱処理して,電圧非直線性素子を得る。
この熱処理は,通常300〜550℃で行う。また,上
記結合材は,上記低融点ガラス粉末にエチルセルロース
等の有機バインダーを混合して,上記焼結体粒子との混
合時にペースト状にし易くする。上記有機バインダー
は,上記熱処理時に焼失する。また,上記結合材は,Z
nO粉末に対して10〜100重量%添加することが好
ましい。10%未満では結合が不充分で,100%を越
えると電圧非直線性素子の機能が低下するおそれがあ
る。
る上記絶縁性の結合材を添加混合してペイント材とな
し,該ペイント材を絶縁基板上に設けた複数の電極間に
塗布し,その後熱処理して,電圧非直線性素子を得る。
この熱処理は,通常300〜550℃で行う。また,上
記結合材は,上記低融点ガラス粉末にエチルセルロース
等の有機バインダーを混合して,上記焼結体粒子との混
合時にペースト状にし易くする。上記有機バインダー
は,上記熱処理時に焼失する。また,上記結合材は,Z
nO粉末に対して10〜100重量%添加することが好
ましい。10%未満では結合が不充分で,100%を越
えると電圧非直線性素子の機能が低下するおそれがあ
る。
【0018】
【作用及び効果】本発明においては,上記焼結体粒子
を,上記Co,Mn,Pr等の添加元素を含有する低融
点ガラスで結合している。そして,これらを電極間に配
置し,熱処理して電圧非直線性素子を製造する。そのた
め,この,熱処理時において,Co,Mn,Pr等の添
加元素が焼結体粒子の表面に作用してバリスタ特性を生
ずるようになる。
を,上記Co,Mn,Pr等の添加元素を含有する低融
点ガラスで結合している。そして,これらを電極間に配
置し,熱処理して電圧非直線性素子を製造する。そのた
め,この,熱処理時において,Co,Mn,Pr等の添
加元素が焼結体粒子の表面に作用してバリスタ特性を生
ずるようになる。
【0019】また,本発明により得られる電圧非直線性
素子は,低電流領域で電圧非直線指数αが大きく特性の
バラツキの小さいものである。そのため,消費電流の小
さい液晶,ELなどのデバイスのスイッチング素子とし
て最適な素子である。また,バリスタ電圧の低いものが
得られ,上記電圧非直線指数αが大きいことと相まっ
て,従来のZnOバリスタでは対応することが出来なか
った低電圧用ICの保護素子や低電圧における電圧安定
化素子として使用することができる。
素子は,低電流領域で電圧非直線指数αが大きく特性の
バラツキの小さいものである。そのため,消費電流の小
さい液晶,ELなどのデバイスのスイッチング素子とし
て最適な素子である。また,バリスタ電圧の低いものが
得られ,上記電圧非直線指数αが大きいことと相まっ
て,従来のZnOバリスタでは対応することが出来なか
った低電圧用ICの保護素子や低電圧における電圧安定
化素子として使用することができる。
【0020】また,本発明においては,従来のごとく,
ZnO粉末にMn,Co等をまぶして,再焼結,再粉砕
するという煩雑な工程が不要となり,製造容易である。
さらに,低融点ガラスを用いた結合材により固結して素
子形成を行うために,素子製造過程において高温プロセ
スを必要としない。そのため,回路基板やガラス基板上
に素子を直接形成することができる。上記のごとく,本
発明によれば,製造容易で,かつバリスタ電圧のバラツ
キが少ない電圧非直線性素子の製造方法を提供すること
ができる。
ZnO粉末にMn,Co等をまぶして,再焼結,再粉砕
するという煩雑な工程が不要となり,製造容易である。
さらに,低融点ガラスを用いた結合材により固結して素
子形成を行うために,素子製造過程において高温プロセ
スを必要としない。そのため,回路基板やガラス基板上
に素子を直接形成することができる。上記のごとく,本
発明によれば,製造容易で,かつバリスタ電圧のバラツ
キが少ない電圧非直線性素子の製造方法を提供すること
ができる。
【0021】
実施例1 本発明の実施例にかかる電圧非直線性素子の製造方法に
つき説明する。まず,初めに,本発明により得ようとす
る電圧非直線性素子につき,図1〜図3につき説明す
る。まず,図1に示す電圧非直線性素子1は,絶縁体と
してのガラス基板3,3の間に,ITO(インジウム−
錫酸化物)電極2,2を介して素子本体10を形成した
ものである。該素子本体10は,ZnOの焼結体粒子1
1と,Mn,Pr等の添加元素を含有する低融点ガラス
12との混合物からなる。また,図2は,上記図1に示
した電圧非直線性素子1における,素子本体周囲の全体
を示す側面図である。また,図3は,他の構造の電圧非
直線性素子4を示している。該電圧非直線性素子4は,
1枚のガラス基板3の上に電極21,21を設け,該電
極21,21の間に上記と同様の素子本体10を形成し
たものである。
つき説明する。まず,初めに,本発明により得ようとす
る電圧非直線性素子につき,図1〜図3につき説明す
る。まず,図1に示す電圧非直線性素子1は,絶縁体と
してのガラス基板3,3の間に,ITO(インジウム−
錫酸化物)電極2,2を介して素子本体10を形成した
ものである。該素子本体10は,ZnOの焼結体粒子1
1と,Mn,Pr等の添加元素を含有する低融点ガラス
12との混合物からなる。また,図2は,上記図1に示
した電圧非直線性素子1における,素子本体周囲の全体
を示す側面図である。また,図3は,他の構造の電圧非
直線性素子4を示している。該電圧非直線性素子4は,
1枚のガラス基板3の上に電極21,21を設け,該電
極21,21の間に上記と同様の素子本体10を形成し
たものである。
【0022】次に,上記図1に示した電圧非直線性素子
1を製造するに当たっては,まずZnO粉末を加熱焼成
し,得られた焼結体を粉砕してZnOの焼結体粒子11
とする。その後,該焼結体粒子11に粉末状の低融点ガ
ラス12と有機バインダーとからなる結合材を添加混合
し,ペイント状とする。次いで,該ペイントを,図1に
示すごとく,ガラス基板3上に形成したITO電極2の
上に,スクリーン印刷等により塗布する。そして,該ペ
イント層の上に,同様に別途ガラス基板3上に形成して
あるITO電極2を載置する。
1を製造するに当たっては,まずZnO粉末を加熱焼成
し,得られた焼結体を粉砕してZnOの焼結体粒子11
とする。その後,該焼結体粒子11に粉末状の低融点ガ
ラス12と有機バインダーとからなる結合材を添加混合
し,ペイント状とする。次いで,該ペイントを,図1に
示すごとく,ガラス基板3上に形成したITO電極2の
上に,スクリーン印刷等により塗布する。そして,該ペ
イント層の上に,同様に別途ガラス基板3上に形成して
あるITO電極2を載置する。
【0023】その後,これらを例えば300〜500
℃,10〜30分間,大気中で熱処理し,結合材中の有
機バインダーを焼失させる。また,これにより,結合材
中の低融点ガラス12を溶融させ,焼結体粒子11を固
結すると共に,これらをITO電極2に結合させる。な
お,上記焼結体粒子11に,別途,高抵抗層形成用のM
nO2 粉末を添加し,再焼成し,その焼結体を粒状にほ
ぐした場合には,焼結体粒子11の表面にMnO2 の高
抵抗層被膜が数10〜数100オングストロームの厚み
で被覆されている。そして,この場合には,高抵抗層被
膜を有する焼結体粒子を,上記と同様に結合材と混合
し,ペイントとなす。
℃,10〜30分間,大気中で熱処理し,結合材中の有
機バインダーを焼失させる。また,これにより,結合材
中の低融点ガラス12を溶融させ,焼結体粒子11を固
結すると共に,これらをITO電極2に結合させる。な
お,上記焼結体粒子11に,別途,高抵抗層形成用のM
nO2 粉末を添加し,再焼成し,その焼結体を粒状にほ
ぐした場合には,焼結体粒子11の表面にMnO2 の高
抵抗層被膜が数10〜数100オングストロームの厚み
で被覆されている。そして,この場合には,高抵抗層被
膜を有する焼結体粒子を,上記と同様に結合材と混合
し,ペイントとなす。
【0024】実施例2 表1に示す種々の組成を有する低融点ガラスを準備し,
これにより焼結体粒子を結合させた電圧非直線性素子を
作製した。そして,各電圧非直線性素子について,その
非直線性指数α,絶縁性,耐久性を測定した。その結果
を表2に示す。即ち,粒径0.05〜1μmのZnO粉
末を,約1000℃で加熱焼成して,焼結体を得た。次
いで,該焼結体を,粉砕機を用いて粉砕し,平均粒径1
〜20μmの焼結体粒子となした。次に,この焼結体粒
子55wt%に,上記表1に示した鉛ガラス系の低融点
ガラスを含む結合材を45wt%添加混合し,ペイント
状にした。なお,この結合材は,上記低融点ガラス粉末
30wt%と,有機バインダーとしてのエチルセルロー
ス8wt%とからなるものである。次に,上記ペイント
を実施例1に示したごとく,ガラス基板に接合した電極
上にスクリーン印刷塗布し,同様にガラス基板上に設け
た電極を重ね,440℃で60分間,大気中で熱処理
し,電圧非直線性素子を得た。
これにより焼結体粒子を結合させた電圧非直線性素子を
作製した。そして,各電圧非直線性素子について,その
非直線性指数α,絶縁性,耐久性を測定した。その結果
を表2に示す。即ち,粒径0.05〜1μmのZnO粉
末を,約1000℃で加熱焼成して,焼結体を得た。次
いで,該焼結体を,粉砕機を用いて粉砕し,平均粒径1
〜20μmの焼結体粒子となした。次に,この焼結体粒
子55wt%に,上記表1に示した鉛ガラス系の低融点
ガラスを含む結合材を45wt%添加混合し,ペイント
状にした。なお,この結合材は,上記低融点ガラス粉末
30wt%と,有機バインダーとしてのエチルセルロー
ス8wt%とからなるものである。次に,上記ペイント
を実施例1に示したごとく,ガラス基板に接合した電極
上にスクリーン印刷塗布し,同様にガラス基板上に設け
た電極を重ね,440℃で60分間,大気中で熱処理
し,電圧非直線性素子を得た。
【0025】この電圧非直線性素子につき,表2に示す
ごとく,バリスタ電圧のバラツキ,後述する非直線性指
数α,絶縁性及び耐久性を測定した。同表において,バ
リスタ電圧のバラツキについては,同バラツキが10%
未満の場合は○を,10〜20%の場合を△で示した。
また,絶縁性とは電圧を10V印加した時に流れる電流
量の大きさを表し,同表中○はその電流量が10-11 A
よりも小さい場合を,△は10-11 A付近の場合を,×
は10-11 Aより大きい場合を示している。また,耐久
性は,電圧−電流特性の測定法により測定した。ここに
耐久性とは,初回と10回目の測定結果から求め,同表
中○は特性が劣化しない場合を,△は特性が劣化する場
合を示す。
ごとく,バリスタ電圧のバラツキ,後述する非直線性指
数α,絶縁性及び耐久性を測定した。同表において,バ
リスタ電圧のバラツキについては,同バラツキが10%
未満の場合は○を,10〜20%の場合を△で示した。
また,絶縁性とは電圧を10V印加した時に流れる電流
量の大きさを表し,同表中○はその電流量が10-11 A
よりも小さい場合を,△は10-11 A付近の場合を,×
は10-11 Aより大きい場合を示している。また,耐久
性は,電圧−電流特性の測定法により測定した。ここに
耐久性とは,初回と10回目の測定結果から求め,同表
中○は特性が劣化しない場合を,△は特性が劣化する場
合を示す。
【0026】表2より知られるごとく,本発明にかかる
試料No.1〜7は,バリスタ電圧のバラツキが低い。
また,これらは,いずれも本発明の低融点ガラス結合材
を用いない比較試料No.C1に比して高い非直線性指
数αを有している。その中,特に試料No.2,4,7
は優れた非直線性指数αを示している。なお,比較試料
No.C2は結合材として樹脂を用いたもので,その非
直線性指数αは低い。また,絶縁性及び耐久性に関して
は,本発明の素子は,比較試料C1,C2に比して同一
又はそれより優れている。
試料No.1〜7は,バリスタ電圧のバラツキが低い。
また,これらは,いずれも本発明の低融点ガラス結合材
を用いない比較試料No.C1に比して高い非直線性指
数αを有している。その中,特に試料No.2,4,7
は優れた非直線性指数αを示している。なお,比較試料
No.C2は結合材として樹脂を用いたもので,その非
直線性指数αは低い。また,絶縁性及び耐久性に関して
は,本発明の素子は,比較試料C1,C2に比して同一
又はそれより優れている。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】実施例3 実施例2に示した焼結体粒子に高抵抗層用化合物として
のMnO2 及びCoOを添加混合して再焼成し,電圧非
直線性素子を作製した。即ち,実施例2と同様にして得
た焼結粒子100モル%に,高抵抗層用化合物としての
MnO2 及びCoOをそれぞれ0.5モル%づつ添加
し,これらを1200℃で60分間再焼成した。その
後,得られた焼結体をほぐし,表面に,MnO2 及びC
oOからなる高抵抗層を有する再焼結体粒子を得た。更
に,該再焼結体粒子に対して,実施例1と同様に,表1
に示した低融点ガラスを含む結合材を加え,電圧非直線
素子を作製した。その結果を実施例2と同様にして表3
に示した。
のMnO2 及びCoOを添加混合して再焼成し,電圧非
直線性素子を作製した。即ち,実施例2と同様にして得
た焼結粒子100モル%に,高抵抗層用化合物としての
MnO2 及びCoOをそれぞれ0.5モル%づつ添加
し,これらを1200℃で60分間再焼成した。その
後,得られた焼結体をほぐし,表面に,MnO2 及びC
oOからなる高抵抗層を有する再焼結体粒子を得た。更
に,該再焼結体粒子に対して,実施例1と同様に,表1
に示した低融点ガラスを含む結合材を加え,電圧非直線
素子を作製した。その結果を実施例2と同様にして表3
に示した。
【0030】表3より知られるごとく,本発明にかかる
試料No.11〜17の素子は,バリスタ電圧のバラツ
キが低く,また比較試料C11,C12に比して高い非
直線性指数αを示している。また,絶縁性,耐久性に関
しても,比較例と同様か又はそれより優れた結果が得ら
れる。
試料No.11〜17の素子は,バリスタ電圧のバラツ
キが低く,また比較試料C11,C12に比して高い非
直線性指数αを示している。また,絶縁性,耐久性に関
しても,比較例と同様か又はそれより優れた結果が得ら
れる。
【0031】
【表3】
【0032】実施例4 次に,電圧非直線性素子の電圧−電流特性について,図
4を用いて説明する。同図において,特性A及びBは,
本発明の電圧非直線性素子(試料No.2及びNo.1
2)の,特性Dは従来のZnOバリスタ(比較例No.
C3)の,特性Cは従来の電圧非直線性素子(比較例N
o.C1)の特性を示している。この電圧非直線性素子
は,素子面積1mm2 ,電極間距離30μmである。
4を用いて説明する。同図において,特性A及びBは,
本発明の電圧非直線性素子(試料No.2及びNo.1
2)の,特性Dは従来のZnOバリスタ(比較例No.
C3)の,特性Cは従来の電圧非直線性素子(比較例N
o.C1)の特性を示している。この電圧非直線性素子
は,素子面積1mm2 ,電極間距離30μmである。
【0033】上記比較例No.C3(従来のZnOバリ
スタ)は,次の条件で作成したものである。即ち,Zn
O粉末98.5モル%とBi2 O3 ,CoO,MnO2
の各粉末0.5モル%とを混合,成形し,1250℃で
焼成した。
スタ)は,次の条件で作成したものである。即ち,Zn
O粉末98.5モル%とBi2 O3 ,CoO,MnO2
の各粉末0.5モル%とを混合,成形し,1250℃で
焼成した。
【0034】さて,電圧非直線性素子の電圧−電流特性
は,良く知られているように,近似的に,〔I−KV
α〕なる計算式で示されている。ここで,Iは素子に流
れる電流,Vは素子の電極間の電圧,Kは固有抵抗の抵
抗値に相当する定数,αは上述した電圧非直線性特性の
指数を示している。また,この電圧非直線指数αが大き
い程,電圧非直線性が優れていることになる。また,通
常,ZnOバリスタではバリスタ特性を表すのに,例え
ば素子に1mAの電流を流した時の電極間に現れる電圧
をバリスタ電圧V(lmA)と呼び,このバリスタ電圧
V(lmA)と上記電圧非直線指数αとを使用してい
る。
は,良く知られているように,近似的に,〔I−KV
α〕なる計算式で示されている。ここで,Iは素子に流
れる電流,Vは素子の電極間の電圧,Kは固有抵抗の抵
抗値に相当する定数,αは上述した電圧非直線性特性の
指数を示している。また,この電圧非直線指数αが大き
い程,電圧非直線性が優れていることになる。また,通
常,ZnOバリスタではバリスタ特性を表すのに,例え
ば素子に1mAの電流を流した時の電極間に現れる電圧
をバリスタ電圧V(lmA)と呼び,このバリスタ電圧
V(lmA)と上記電圧非直線指数αとを使用してい
る。
【0035】そして,図4の特性に示されるように,ま
ず特性Dで示される従来のZnOバリスタ(比較例N
o.C3)は,低電圧域において,電圧非直線指数αが
小さく,10-4A以下の電流では,良好な電圧非直線性
素子としての機能を発揮しえない。一方,上記従来の電
圧非直線性素子(比較例No.C1)は,特性Cで示さ
れるように,低電流域においても電圧非直線指数αが大
きく,10-10 A程度の電流域でも十分に電圧非直線性
素子としての機能を発揮することができることを示して
いる。次に,本発明における電圧非直線性素子の電圧−
電流特性は,特性A(試料No.2)及びB(試料N
o.12)で示すごとく,低融点ガラスに本発明に関す
る添加元素を含有していない上記比較例No.C1に比
して,更に低電流領域における特性が向上していること
が分かる。それ故,バリスタ電圧V(1mA)も更に低
くすることができることが分かる。
ず特性Dで示される従来のZnOバリスタ(比較例N
o.C3)は,低電圧域において,電圧非直線指数αが
小さく,10-4A以下の電流では,良好な電圧非直線性
素子としての機能を発揮しえない。一方,上記従来の電
圧非直線性素子(比較例No.C1)は,特性Cで示さ
れるように,低電流域においても電圧非直線指数αが大
きく,10-10 A程度の電流域でも十分に電圧非直線性
素子としての機能を発揮することができることを示して
いる。次に,本発明における電圧非直線性素子の電圧−
電流特性は,特性A(試料No.2)及びB(試料N
o.12)で示すごとく,低融点ガラスに本発明に関す
る添加元素を含有していない上記比較例No.C1に比
して,更に低電流領域における特性が向上していること
が分かる。それ故,バリスタ電圧V(1mA)も更に低
くすることができることが分かる。
【0036】なお,図4の特性は,上述したように電極
間距離を30μmとした素子についてのものであるが,
これはZnO粉末の平均粒径が5〜10μmという比較
的大きな粒径のためにこれ以上狭くすることが出来ない
からである。電極間距離を狭くすれば,バリスタ電圧を
低くすることができる。即ち,もしも,ZnO粉末とし
て平均粒径が0.3〜3μmのものを使えば,電極間距
離が10μm程度もしくは以下の素子を作成することが
でき,図4と同じような良好な特性が得られる。
間距離を30μmとした素子についてのものであるが,
これはZnO粉末の平均粒径が5〜10μmという比較
的大きな粒径のためにこれ以上狭くすることが出来ない
からである。電極間距離を狭くすれば,バリスタ電圧を
低くすることができる。即ち,もしも,ZnO粉末とし
て平均粒径が0.3〜3μmのものを使えば,電極間距
離が10μm程度もしくは以下の素子を作成することが
でき,図4と同じような良好な特性が得られる。
【図1】実施例1の電圧非直線性素子の拡大断面図。
【図2】実施例1の電圧非直線性素子の側面図。
【図3】実施例1の他の電圧非直線性素子を示す側面
図。
図。
【図4】実施例4における,本発明の電圧非直線性素子
及び比較例C1,C3の,電圧−電流特性線図。
及び比較例C1,C3の,電圧−電流特性線図。
1...電圧非直線性素子, 11...焼結体粒子, 2...ITO電極,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増山 勇 大阪府高槻市日吉台2番地3番3号 有限 会社増山新技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項1】 ZnO粉末を加熱焼成し,その焼結体を
粉砕して焼結体粒子となし,該焼結体粒子に絶縁性の結
合材を添加混合して,これを複数の電極の間に配置し,
その後熱処理することにより電圧非直線性素子を製造す
る方法において, 上記結合材は,Co,Mn,Bi,Pr,SbおよびT
iのいずれか一種以上の添加元素を含有する低融点ガラ
スの粉末であることを特徴とする電圧非直線性素子の製
造方法。 - 【請求項2】 請求項1において,上記添加元素は,各
該当酸化物に換算して,低融点ガラス中に0.1〜30
モル%含有されていることを特徴とする電圧非直線性素
子の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1において,上記低融点ガラス
は,PbOが40〜95モル%,SiO2 が0〜10モ
ル%,B2 O3 が1〜50モル%と,上記添加元素が各
該当酸化物換算で0.1〜30モル%とよりなる鉛低融
点ガラスであることを特徴とする電圧非直線性素子の製
造方法。 - 【請求項4】 請求項1において,上記焼結体粒子は,
その表面に,Bi,Co,Mn,Pr,Sbのいずれか
を含む高抵抗層用化合物の1種類以上からなる高抵抗層
を有することを特徴とする電圧非直線性素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237399A JPH0555010A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 電圧非直線性素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237399A JPH0555010A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 電圧非直線性素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555010A true JPH0555010A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=17014819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3237399A Pending JPH0555010A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 電圧非直線性素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555010A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02230238A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー感光材料 |
| EP1956612A1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-13 | SFI Electronics Technology Inc. | Ceramic material used for protection against electrical overstress and low-capacitance multilayer chip varistor using the same |
| JP2010147229A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Tdk Corp | 静電気対策素子及びその複合電子部品 |
| WO2014057864A1 (ja) | 2012-10-10 | 2014-04-17 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線性抵抗素子 |
| WO2014083977A1 (ja) | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線性抵抗素子 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3237399A patent/JPH0555010A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02230238A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー感光材料 |
| EP1956612A1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-13 | SFI Electronics Technology Inc. | Ceramic material used for protection against electrical overstress and low-capacitance multilayer chip varistor using the same |
| JP2010147229A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Tdk Corp | 静電気対策素子及びその複合電子部品 |
| WO2014057864A1 (ja) | 2012-10-10 | 2014-04-17 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線性抵抗素子 |
| WO2014083977A1 (ja) | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線性抵抗素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0555010A (ja) | 電圧非直線性素子の製造方法 | |
| JP2625178B2 (ja) | バリスタの製造方法 | |
| JP2000228302A (ja) | 酸化亜鉛系磁器積層物とその製造方法および酸化亜鉛バリスタ | |
| JPS62193228A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPH04318902A (ja) | 電圧非直線性素子の製造方法 | |
| JP2962056B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JPS62193208A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62208601A (ja) | 電圧非直線抵抗体素子の製造方法 | |
| JPS62242310A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62193220A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS5928961B2 (ja) | 厚膜バリスタ | |
| JPS62193226A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JP3259318B2 (ja) | バリスタ素子の製造方法 | |
| JPS62190809A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62193207A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62242306A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62190803A (ja) | 電圧非直線性素子の製造方法 | |
| JPH02184552A (ja) | 電圧非直線抵抗体用磁器組成物 | |
| JPS62190806A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62193219A (ja) | 電圧非直線性素子の製造方法 | |
| JPS62193203A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62193206A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62193213A (ja) | 電圧非直線性素子の製造方法 | |
| JPS62242302A (ja) | 電圧非直線性素子 | |
| JPS62190804A (ja) | 電圧非直線性素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |