JPH06333707A - バリスタ - Google Patents
バリスタInfo
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- JPH06333707A JPH06333707A JP5121245A JP12124593A JPH06333707A JP H06333707 A JPH06333707 A JP H06333707A JP 5121245 A JP5121245 A JP 5121245A JP 12124593 A JP12124593 A JP 12124593A JP H06333707 A JPH06333707 A JP H06333707A
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体素子を含む電気回路中のサージ吸収な
どに用いられる低電圧用のバリスタにおいて、非直線抵
抗特性が良く、かつ低電流域におけるリーク電流が少
く、電圧印加に対して安定させることを目的とする。 【構成】 主成分の酸化亜鉛に添加して、バリスタ特性
をもたしめるＢｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ｓｉなどの酸化物の他に、低電圧用として、酸化チ
タン、酸化ガリウム、酸化インジウムを同時に添加する
ことにより、電流−電圧特性の立ち上がり電圧が低く、
非直線抵抗係数が高く、長時間の電圧負荷に対して安定
で、高電流域・低電流域の両者において非直線抵抗特性
の良いバリスタを得ることができる。
どに用いられる低電圧用のバリスタにおいて、非直線抵
抗特性が良く、かつ低電流域におけるリーク電流が少
く、電圧印加に対して安定させることを目的とする。 【構成】 主成分の酸化亜鉛に添加して、バリスタ特性
をもたしめるＢｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ｓｉなどの酸化物の他に、低電圧用として、酸化チ
タン、酸化ガリウム、酸化インジウムを同時に添加する
ことにより、電流−電圧特性の立ち上がり電圧が低く、
非直線抵抗係数が高く、長時間の電圧負荷に対して安定
で、高電流域・低電流域の両者において非直線抵抗特性
の良いバリスタを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気回路中のサージ吸収
などに用いられるバリスタに関する。
などに用いられるバリスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、バリスタは電気回路の広い範囲に
わたって用いられ産業界に大きく貢献してきている。主
成分が酸化亜鉛（以下、ＺｎＯという）よりなる酸化亜
鉛バリスタは、ＺｎＯに酸化ビスマス（以下、Ｂｉ2 Ｏ
3 という）・酸化マンガン（以下、ＭｎＯ2 という）・
酸化コバルト（以下、ＣｏＯという）の基本添加物を加
え、さらに性能向上のために各種の酸化物が添加された
焼結体で構成されている。低電圧用のバリスタは半導体
を含む電子回路において半導体素子を各種サージから保
護する目的で、また高電圧用のバリスタは、送配電線系
を雷サージから保護するなどの目的で用いられている。
わたって用いられ産業界に大きく貢献してきている。主
成分が酸化亜鉛（以下、ＺｎＯという）よりなる酸化亜
鉛バリスタは、ＺｎＯに酸化ビスマス（以下、Ｂｉ2 Ｏ
3 という）・酸化マンガン（以下、ＭｎＯ2 という）・
酸化コバルト（以下、ＣｏＯという）の基本添加物を加
え、さらに性能向上のために各種の酸化物が添加された
焼結体で構成されている。低電圧用のバリスタは半導体
を含む電子回路において半導体素子を各種サージから保
護する目的で、また高電圧用のバリスタは、送配電線系
を雷サージから保護するなどの目的で用いられている。
【０００３】バリスタは、印加電圧が低いと高抵抗であ
るが、電圧がある値（バリスタ電圧とよばれている）に
達すると急激に電流が流れる素子であり、バリスタに電
流Ｉが流れたとき、バリスタ素子の電極間の電圧をＶ1
Ａｍｐと表している。印加電圧が小さいにもかかわらず
電流が流れることは、素子として好ましくない。このよ
うな漏れ電流は電圧比という方法で評価され、電圧比
は、Ｖ1 ｍＡ／Ｖ1 μＡまたはＶ1 ｍＡ／Ｖ10μＡで表
示される。
るが、電圧がある値（バリスタ電圧とよばれている）に
達すると急激に電流が流れる素子であり、バリスタに電
流Ｉが流れたとき、バリスタ素子の電極間の電圧をＶ1
Ａｍｐと表している。印加電圧が小さいにもかかわらず
電流が流れることは、素子として好ましくない。このよ
うな漏れ電流は電圧比という方法で評価され、電圧比
は、Ｖ1 ｍＡ／Ｖ1 μＡまたはＶ1 ｍＡ／Ｖ10μＡで表
示される。
【０００４】また、バリスタには、しばしば高電流の吸
収が求められる。酸化亜鉛バリスタの主成分のＺｎＯ自
体に抵抗があり、高電流を流すと発熱するので、高電流
域では低抵抗が望まれる。制限電圧比は低電圧用のバリ
スタでは、Ｖ5 Ａ／Ｖ1 ｍＡなどで評価される。ＺｎＯ
に微量のガリウムが固溶されると電気抵抗が下がるの
で、高電流域の非直線抵抗特性を高め、制限電圧比を改
善する手段として酸化ガリウム（以下Ｇａ2 Ｏ3 とい
う）を添加した発明がある（特開昭５８−１２２７０３
号公報参照）。
収が求められる。酸化亜鉛バリスタの主成分のＺｎＯ自
体に抵抗があり、高電流を流すと発熱するので、高電流
域では低抵抗が望まれる。制限電圧比は低電圧用のバリ
スタでは、Ｖ5 Ａ／Ｖ1 ｍＡなどで評価される。ＺｎＯ
に微量のガリウムが固溶されると電気抵抗が下がるの
で、高電流域の非直線抵抗特性を高め、制限電圧比を改
善する手段として酸化ガリウム（以下Ｇａ2 Ｏ3 とい
う）を添加した発明がある（特開昭５８−１２２７０３
号公報参照）。
【０００５】各種の酸化亜鉛バリスタにおいては高電圧
用のバリスタにも低電圧用のバリスタにも解決せねばな
らぬ課題がある。酸化亜鉛バリスタにおいては立ち上が
り電圧は２つの電極間に存在する粒界の数でほぼ決ま
り、その際１個の粒界当たり３ないし４ボルトの立ち上
がり電圧を示すことが知られている。酸化亜鉛バリスタ
においては電流は電極間に存在する粒界の数が最も少な
い経路を流れ、また立ち上がり電圧もその最小数の粒界
の数で決まる。したがって、焼結体中のＺｎＯ微結晶の
粒子径にばらつきがあると電流は焼結体のうちの一部分
にのみ集中して流れ、粒子径のばらつきは酸化亜鉛バリ
スタの性能を大きく低下させる。特に低電圧用の酸化亜
鉛バリスタでは立ち上がり電圧を低くするために、焼結
体中のＺｎＯ微結晶のサイズを大きくするように製造さ
れているが、粒成長の促進はしばしば異常な粒成長を生
じ、その結果粒径のばらつきを生じやすい。すなわち、
従来の焼結技術では十分に粒径制御が達成されず数十μ
ｍ以上の粒子径をもつサイズの揃った焼結体を作成する
ことが困難であり、また、Ｇａ2 Ｏ3 を添加すると低電
流域での電圧比が低下してリーク電流が増すなどの問題
があった。
用のバリスタにも低電圧用のバリスタにも解決せねばな
らぬ課題がある。酸化亜鉛バリスタにおいては立ち上が
り電圧は２つの電極間に存在する粒界の数でほぼ決ま
り、その際１個の粒界当たり３ないし４ボルトの立ち上
がり電圧を示すことが知られている。酸化亜鉛バリスタ
においては電流は電極間に存在する粒界の数が最も少な
い経路を流れ、また立ち上がり電圧もその最小数の粒界
の数で決まる。したがって、焼結体中のＺｎＯ微結晶の
粒子径にばらつきがあると電流は焼結体のうちの一部分
にのみ集中して流れ、粒子径のばらつきは酸化亜鉛バリ
スタの性能を大きく低下させる。特に低電圧用の酸化亜
鉛バリスタでは立ち上がり電圧を低くするために、焼結
体中のＺｎＯ微結晶のサイズを大きくするように製造さ
れているが、粒成長の促進はしばしば異常な粒成長を生
じ、その結果粒径のばらつきを生じやすい。すなわち、
従来の焼結技術では十分に粒径制御が達成されず数十μ
ｍ以上の粒子径をもつサイズの揃った焼結体を作成する
ことが困難であり、また、Ｇａ2 Ｏ3 を添加すると低電
流域での電圧比が低下してリーク電流が増すなどの問題
があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の構
成では、低い電流域において抵抗が下がりすぎて、電圧
比が大きくなりリーク電流が増すという問題点を有して
いた。
成では、低い電流域において抵抗が下がりすぎて、電圧
比が大きくなりリーク電流が増すという問題点を有して
いた。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、非直線抵抗特性が良く、かつ低電流域におけるリー
ク電流の少い、電圧印加に対して安定したバリスタを提
供することを目的とする。
で、非直線抵抗特性が良く、かつ低電流域におけるリー
ク電流の少い、電圧印加に対して安定したバリスタを提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のバリスタは、ＺｎＯに酸化チタン（以下Ｔｉ
Ｏ2 という）とガリウム成分とインジウム成分を同時に
添加した仮焼粉の成形体を焼成した焼結体を備えたもの
である。
に本発明のバリスタは、ＺｎＯに酸化チタン（以下Ｔｉ
Ｏ2 という）とガリウム成分とインジウム成分を同時に
添加した仮焼粉の成形体を焼成した焼結体を備えたもの
である。
【０００９】
【作用】この構成において、低電流域と高電流域の非直
線抵抗特性がともに向上し、パルスにたいする安定性が
増し、漏れ電流が小さくなる。
線抵抗特性がともに向上し、パルスにたいする安定性が
増し、漏れ電流が小さくなる。
【００１０】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について、説
明する。
明する。
【００１１】ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、添加物とし
てＢｉ2 Ｏ3 が０．５ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏｌ，
ＭｎＯが０．５ｍｏｌ，酸化ニッケル（以下ＮｉＯとい
う）が０．５ｍｏｌ、酸化クロム（以下Ｃｒ2 Ｏ3 とい
う）が０．１ｍｏｌおよびＴｉＯ2 が０．５ｍｏｌから
なる混合物を添加して湿式法で混合・粉砕し乾燥した
後、酸化インジウム（以下Ｉｎ2 Ｏ3 という）に換算し
て２５×１０-4ｍｏｌの硝酸インジウムおよびＧａ2 Ｏ
3 に換算して２５×１０-4ｍｏｌの硝酸ガリウムの各水
溶液を加え、加圧成形して、６００℃で仮焼した後、粉
砕して仮焼粉とした。この仮焼粉を用いて、所定形状の
成形体とし、大気雰囲気中で高温で焼成（昇温速度１０
０℃／時間で昇温し、１２５０℃で２時間保持したの
ち、降温速度１００℃／時間で降温）して厚さ１．２m
m，直径１４mmのディスク状の焼結体とした。
てＢｉ2 Ｏ3 が０．５ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏｌ，
ＭｎＯが０．５ｍｏｌ，酸化ニッケル（以下ＮｉＯとい
う）が０．５ｍｏｌ、酸化クロム（以下Ｃｒ2 Ｏ3 とい
う）が０．１ｍｏｌおよびＴｉＯ2 が０．５ｍｏｌから
なる混合物を添加して湿式法で混合・粉砕し乾燥した
後、酸化インジウム（以下Ｉｎ2 Ｏ3 という）に換算し
て２５×１０-4ｍｏｌの硝酸インジウムおよびＧａ2 Ｏ
3 に換算して２５×１０-4ｍｏｌの硝酸ガリウムの各水
溶液を加え、加圧成形して、６００℃で仮焼した後、粉
砕して仮焼粉とした。この仮焼粉を用いて、所定形状の
成形体とし、大気雰囲気中で高温で焼成（昇温速度１０
０℃／時間で昇温し、１２５０℃で２時間保持したの
ち、降温速度１００℃／時間で降温）して厚さ１．２m
m，直径１４mmのディスク状の焼結体とした。
【００１２】図１に示すように、焼結体１の両面に溶射
法でガリウムの電極２を付与し、さらにそのうえに銅を
溶射し、ハンダでリード線３を接続した後、塗装して試
料番号（１）のバリスタを作成した。
法でガリウムの電極２を付与し、さらにそのうえに銅を
溶射し、ハンダでリード線３を接続した後、塗装して試
料番号（１）のバリスタを作成した。
【００１３】試料番号（１）のバリスタのバリスタ電圧
Ｖ1 ｍＡ／mm（１ｍＡの電流をながしたときの両端子間
の１mm厚みに対する電圧），電圧比Ｖ1 ｍＡ／Ｖ0.01ｍ
Ａ，および制限電圧比Ｖ5 Ａ／Ｖ1 ｍＡの測定値と、バ
リスタの電圧印加に対する安定性を調べるために、８×
２０μｓｅｃ，１ｋＡの２回のパルスによるバリスタ立
ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率（サージ変化率）ΔＶ1
ｍＡ／Ｖ1 ｍＡの測定値を（表２）に示した。
Ｖ1 ｍＡ／mm（１ｍＡの電流をながしたときの両端子間
の１mm厚みに対する電圧），電圧比Ｖ1 ｍＡ／Ｖ0.01ｍ
Ａ，および制限電圧比Ｖ5 Ａ／Ｖ1 ｍＡの測定値と、バ
リスタの電圧印加に対する安定性を調べるために、８×
２０μｓｅｃ，１ｋＡの２回のパルスによるバリスタ立
ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率（サージ変化率）ΔＶ1
ｍＡ／Ｖ1 ｍＡの測定値を（表２）に示した。
【００１４】本実施例と比較するために本実施例の組成
から、ＴｉＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｇａ 2 Ｏ3 の３種のうち
の１種または２種を除いた（表１）の試料番号（２）な
いし試料番号（８）に示した組成で上述の実施例と同様
の方法で試料番号（２）ないし（８）のバリスタを作成
し、各電気特性の測定値を（表２）に示した。
から、ＴｉＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｇａ 2 Ｏ3 の３種のうち
の１種または２種を除いた（表１）の試料番号（２）な
いし試料番号（８）に示した組成で上述の実施例と同様
の方法で試料番号（２）ないし（８）のバリスタを作成
し、各電気特性の測定値を（表２）に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】バリスタの電流−電圧特性は低電流域にお
いても、また、高電流域においても、高い非直線抵抗特
性をもつことが好ましいが、一般に低電流域にて特性の
優れたものは高電流域において不十分であり、また、高
電流域にて特性の優れたものは低電流域において不十分
であるなどの傾向があり、高低両電流域にて特性の優れ
たものは得難い。しかるに、上記の（表１），（表２）
から明らかなように、試料番号（１）に示したＺｎＯに
ＴｉＯ2 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 を同時添加した本実
施例では低いバリスタ電圧をもち、電圧比、制限電圧比
の両者を満たすのみならず耐サージ特性において、３種
を同時に添加していない比較例（試料番号（２）ないし
（８））よりも優れている。
いても、また、高電流域においても、高い非直線抵抗特
性をもつことが好ましいが、一般に低電流域にて特性の
優れたものは高電流域において不十分であり、また、高
電流域にて特性の優れたものは低電流域において不十分
であるなどの傾向があり、高低両電流域にて特性の優れ
たものは得難い。しかるに、上記の（表１），（表２）
から明らかなように、試料番号（１）に示したＺｎＯに
ＴｉＯ2 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 を同時添加した本実
施例では低いバリスタ電圧をもち、電圧比、制限電圧比
の両者を満たすのみならず耐サージ特性において、３種
を同時に添加していない比較例（試料番号（２）ないし
（８））よりも優れている。
【００１８】なお（表２）には示していないが、α値、
特性のばらつき、負荷寿命試験の結果なども比較例より
優れた結果が得られた。
特性のばらつき、負荷寿命試験の結果なども比較例より
優れた結果が得られた。
【００１９】以上のように本実施例によれば、主成分の
ＺｎＯにＴｉＯ2 、Ｇ2 Ｏ3 ，Ｉｎ 2 Ｏ3 を同時に添加
した焼結体とすることにより、電流−電圧特性の立ち上
がり電圧が低く、非直線抵抗係数が高く、長時間の電圧
負荷に対して安定で、高電流域・低電流域の両者におい
て非直線抵抗特性の良いバリスタを得ることができる。
ＺｎＯにＴｉＯ2 、Ｇ2 Ｏ3 ，Ｉｎ 2 Ｏ3 を同時に添加
した焼結体とすることにより、電流−電圧特性の立ち上
がり電圧が低く、非直線抵抗係数が高く、長時間の電圧
負荷に対して安定で、高電流域・低電流域の両者におい
て非直線抵抗特性の良いバリスタを得ることができる。
【００２０】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて説明する。ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、添加物
としてＢｉ2 Ｏ3 が０．７ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏ
ｌ、炭酸マンガン（以下ＭｎＣｏ3 という）が０．５５
ｍｏｌ、ＴｉＯ2 が０．７ｍｏｌ、Ｉｎ2Ｏ3 が２〜３
０００×１０-4ｍｏｌからなる混合物を湿式法で混合・
粉砕し乾燥したあと加圧成形して、６００℃で仮焼し、
Ｇａ2 Ｏ3 に換算して２５×１０-4ｍｏｌのガリウムを
酢酸ガリウムの水溶液で添加したあと所定形状の成形体
とし、前述実施例１と同様に処理し、同寸法・同形状の
バリスタを作成し、実施例１と同様の電気特性の測定値
をＩｎ2 Ｏ3 の添加量を変えた本実施例を試料番号（１
２）ないし（１８）で、比較例を試料番号（１１）およ
び（１９）で、（表３）と（表４）に示した。
ついて説明する。ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、添加物
としてＢｉ2 Ｏ3 が０．７ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏ
ｌ、炭酸マンガン（以下ＭｎＣｏ3 という）が０．５５
ｍｏｌ、ＴｉＯ2 が０．７ｍｏｌ、Ｉｎ2Ｏ3 が２〜３
０００×１０-4ｍｏｌからなる混合物を湿式法で混合・
粉砕し乾燥したあと加圧成形して、６００℃で仮焼し、
Ｇａ2 Ｏ3 に換算して２５×１０-4ｍｏｌのガリウムを
酢酸ガリウムの水溶液で添加したあと所定形状の成形体
とし、前述実施例１と同様に処理し、同寸法・同形状の
バリスタを作成し、実施例１と同様の電気特性の測定値
をＩｎ2 Ｏ3 の添加量を変えた本実施例を試料番号（１
２）ないし（１８）で、比較例を試料番号（１１）およ
び（１９）で、（表３）と（表４）に示した。
【００２１】
【表３】
【００２２】
【表４】
【００２３】この（表３）、（表４）から明らかなよう
に、ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、Ｉｎ2 Ｏ3 の添加量
が３×１０-4ｍｏｌないし２０００×１０-4ｍｏｌのバ
リスタは良特性である。Ｉｎ2 Ｏ3 の添加量が３×１０
-4ｍｏｌに達しないときには電圧比が２．０以上とな
り、サージに対する立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率Δ
Ｖ1 ｍＡ／Ｖ1 ｍＡの絶対値が１０％以上となり安定性
が不十分であり、Ｉｎ2Ｏ3 の添加量が３０００×１０
-4ｍｏｌ以上になると制限電圧比が２．０以上となり、
サージに対する立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率ΔＶ1
ｍＡ／Ｖ1 ｍＡの絶対値が１０％以上となり不安定とな
る。
に、ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、Ｉｎ2 Ｏ3 の添加量
が３×１０-4ｍｏｌないし２０００×１０-4ｍｏｌのバ
リスタは良特性である。Ｉｎ2 Ｏ3 の添加量が３×１０
-4ｍｏｌに達しないときには電圧比が２．０以上とな
り、サージに対する立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率Δ
Ｖ1 ｍＡ／Ｖ1 ｍＡの絶対値が１０％以上となり安定性
が不十分であり、Ｉｎ2Ｏ3 の添加量が３０００×１０
-4ｍｏｌ以上になると制限電圧比が２．０以上となり、
サージに対する立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率ΔＶ1
ｍＡ／Ｖ1 ｍＡの絶対値が１０％以上となり不安定とな
る。
【００２４】以上のようにＩｎ2 Ｏ3 を０．０００３ｍ
ｏｌ％ないし０．２ｍｏｌ％添加することにより、電気
特性の優れたバリスタを得ることができる。
ｏｌ％ないし０．２ｍｏｌ％添加することにより、電気
特性の優れたバリスタを得ることができる。
【００２５】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２６】ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、添加物とし
てＢｉ2 Ｏ3 が０．７ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏｌ、
ＭｎＣＯ3 が０．５５ｍｏｌ、ＮｉＯが０．４０ｍｏ
ｌ、酸化アンチモン（以下Ｓｂ2 Ｏ3 という）が０．２
０ｍｏｌ、ＴｉＯ2 が０．７０ｍｏｌからなる混合物を
湿式法で混合・粉砕し乾燥したあと加圧成形して、６０
０℃で仮焼し、Ｇａ2 Ｏ3 に換算して２〜１５０×１０
-4ｍｏｌのガリウムを硝酸ガリウムの水溶液で添加し、
Ｉｎ2 Ｏ3 に換算して５０×１０-4ｍｏｌのインジウム
を硝酸インジウムの水溶液で添加し粉砕した後、所定形
状の成形体とし、前述の実施例１と同様に処理して同寸
法・同形状のバリスタを作成し、実施例１と同様に電気
特性の測定値をＧａ2 Ｏ3 の添加量を変えた本実施例を
試料番号（２２）ないし（２８）で、比較例を試料番号
（２１）および（２９）で（表５）と（表６）に示し
た。
てＢｉ2 Ｏ3 が０．７ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏｌ、
ＭｎＣＯ3 が０．５５ｍｏｌ、ＮｉＯが０．４０ｍｏ
ｌ、酸化アンチモン（以下Ｓｂ2 Ｏ3 という）が０．２
０ｍｏｌ、ＴｉＯ2 が０．７０ｍｏｌからなる混合物を
湿式法で混合・粉砕し乾燥したあと加圧成形して、６０
０℃で仮焼し、Ｇａ2 Ｏ3 に換算して２〜１５０×１０
-4ｍｏｌのガリウムを硝酸ガリウムの水溶液で添加し、
Ｉｎ2 Ｏ3 に換算して５０×１０-4ｍｏｌのインジウム
を硝酸インジウムの水溶液で添加し粉砕した後、所定形
状の成形体とし、前述の実施例１と同様に処理して同寸
法・同形状のバリスタを作成し、実施例１と同様に電気
特性の測定値をＧａ2 Ｏ3 の添加量を変えた本実施例を
試料番号（２２）ないし（２８）で、比較例を試料番号
（２１）および（２９）で（表５）と（表６）に示し
た。
【００２７】
【表５】
【００２８】
【表６】
【００２９】この（表５）、（表６）から明らかなよう
に、ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、Ｇａ2 Ｏ3 の添加量
が２×１０-4ｍｏｌないし、１５０×１０-4ｍｏｌのバ
リスタは良い特性である。Ｇａ2 Ｏ3 の添加量が１×１
０-4ｍｏｌ以下の場合には、制限電圧比の値が２以上に
なって好ましくなく、Ｇａ2 Ｏ3 の添加量が３００×１
０-4ｍｏｌ以上の場合には、立ち上がり電圧が大幅に高
くなって低電圧用には適さず、制限電圧比が２以上とな
って好ましくない。また、比較例はともにサージに対す
る立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率ΔＶ1 ｍＡ／Ｖ1 ｍ
Ａの絶対値が１０％以上になり、不安定となる。
に、ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、Ｇａ2 Ｏ3 の添加量
が２×１０-4ｍｏｌないし、１５０×１０-4ｍｏｌのバ
リスタは良い特性である。Ｇａ2 Ｏ3 の添加量が１×１
０-4ｍｏｌ以下の場合には、制限電圧比の値が２以上に
なって好ましくなく、Ｇａ2 Ｏ3 の添加量が３００×１
０-4ｍｏｌ以上の場合には、立ち上がり電圧が大幅に高
くなって低電圧用には適さず、制限電圧比が２以上とな
って好ましくない。また、比較例はともにサージに対す
る立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率ΔＶ1 ｍＡ／Ｖ1 ｍ
Ａの絶対値が１０％以上になり、不安定となる。
【００３０】以上のようにＧａ2 Ｏ3 を０．０００２ｍ
ｏｌ％ないし０．０１５ｍｏｌ％添加することにより、
電気特性の優れたバリスタを得ることができる。
ｏｌ％ないし０．０１５ｍｏｌ％添加することにより、
電気特性の優れたバリスタを得ることができる。
【００３１】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３２】ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいし、添加物とし
てＢｉ2 Ｏ3 が０．７ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏｌ、
ＭｎＣＯ3 が０．５５ｍｏｌ、ＮｉＯが０．４０ｍｏ
ｌ、Ｓｂ2 Ｏ3 が０．２０ｍｏｌ、ＴｉＯ2 が０．０３
〜３．０ｍｏｌからなる混合物を湿式法で混合・粉砕し
乾燥したあと加圧成形して、６００℃で仮焼し、Ｇａ2
Ｏ3 に換算して１５×１０-4ｍｏｌのガリウムを硝酸ガ
リウムの水溶液で添加し、Ｉｎ2 Ｏ3 に換算して１５×
１０-4ｍｏｌのインジウムを硝酸インジウムの水溶液で
添加して粉砕した後、所定形状の成形体とし、前述の実
施例１と同様に処理して同寸法・同形状のバリスタを作
成し、実施例１と同様の電気特性の測定値をＴｉＯ2 の
添加量を変えた本実施例を試料番号（３２）ないし（３
８）で、比較例を試料番号（３１）および（３９）で
（表７）と（表８）に示した。
てＢｉ2 Ｏ3 が０．７ｍｏｌ、ＣｏＯが１．０ｍｏｌ、
ＭｎＣＯ3 が０．５５ｍｏｌ、ＮｉＯが０．４０ｍｏ
ｌ、Ｓｂ2 Ｏ3 が０．２０ｍｏｌ、ＴｉＯ2 が０．０３
〜３．０ｍｏｌからなる混合物を湿式法で混合・粉砕し
乾燥したあと加圧成形して、６００℃で仮焼し、Ｇａ2
Ｏ3 に換算して１５×１０-4ｍｏｌのガリウムを硝酸ガ
リウムの水溶液で添加し、Ｉｎ2 Ｏ3 に換算して１５×
１０-4ｍｏｌのインジウムを硝酸インジウムの水溶液で
添加して粉砕した後、所定形状の成形体とし、前述の実
施例１と同様に処理して同寸法・同形状のバリスタを作
成し、実施例１と同様の電気特性の測定値をＴｉＯ2 の
添加量を変えた本実施例を試料番号（３２）ないし（３
８）で、比較例を試料番号（３１）および（３９）で
（表７）と（表８）に示した。
【００３３】
【表７】
【００３４】
【表８】
【００３５】この（表７）、（表８）から明らかなよう
に、ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいしＴｉＯ2 の添加量が
０．０５ｍｏｌないし２．５ｍｏｌのバリスタは良特性
である。ＴｉＯ2 の添加量が０．０３ｍｏｌ以下ではバ
リスタ電圧が高くなって低電圧用には適さず、また、制
限電圧比の値が２以上になって好ましくなく、サージに
対する立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率ΔＶ1 ｍＡ／Ｖ
1 ｍＡの絶対値が１０％以上となり不安定となる。また
ＴｉＯ2 の添加量が３．０ｍｏｌ以上の場合には、焼成
不良が生じて、よい焼結体が得られず、電気特性は測定
できなかった。
に、ＺｎＯ１００ｍｏｌにたいしＴｉＯ2 の添加量が
０．０５ｍｏｌないし２．５ｍｏｌのバリスタは良特性
である。ＴｉＯ2 の添加量が０．０３ｍｏｌ以下ではバ
リスタ電圧が高くなって低電圧用には適さず、また、制
限電圧比の値が２以上になって好ましくなく、サージに
対する立ち上がり電圧Ｖ1 ｍＡの変化率ΔＶ1 ｍＡ／Ｖ
1 ｍＡの絶対値が１０％以上となり不安定となる。また
ＴｉＯ2 の添加量が３．０ｍｏｌ以上の場合には、焼成
不良が生じて、よい焼結体が得られず、電気特性は測定
できなかった。
【００３６】以上のようにＴｉＯ2 を０．０５ｍｏｌ％
ないし２．５ｍｏｌ％添加することにより、電気特性の
優れたバリスタを得ることができる。
ないし２．５ｍｏｌ％添加することにより、電気特性の
優れたバリスタを得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
は、ＺｎＯにＴｉＯ2 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 の３種
の添加物を同時に添加した仮焼粉の成形体を焼成した焼
結体を備えた構成により、非直線抵抗特性が良く、かつ
低電流域におけるリーク電流の少い、電圧印加に対して
安定した優れたバリスタを実現できるものである。
は、ＺｎＯにＴｉＯ2 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 の３種
の添加物を同時に添加した仮焼粉の成形体を焼成した焼
結体を備えた構成により、非直線抵抗特性が良く、かつ
低電流域におけるリーク電流の少い、電圧印加に対して
安定した優れたバリスタを実現できるものである。
【図１】本発明の実施例１のバリスタの塗装処理前の外
観斜視図
観斜視図
１ 焼結体 ２ 電極 ３ リード線
Claims (6)
- 【請求項１】バリスタ電圧が５ないし１００Ｖの酸化亜
鉛を主成分とした焼結体のバリスタであって、Ｂｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｎ，Ｓｂ，Ｃｒ，Ｐｂ，Ｂａ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｓｉ
よりなるグループから選ばれた元素の酸化物の添加物
と、前記焼結体に０．０５ｍｏｌ％ないし２．５ｍｏｌ
％添加した酸化チタンと、前記焼結体にＧａ2 Ｏ3 に換
算して０．０００５ｍｏｌ％ないし０．０１５ｍｏｌ％
添加したガリウム成分と、前記焼結体にＩｎ2 Ｏ3 に換
算して０．０００３ｍｏｌ％ないし０．２ｍｏｌ％添加
したインジウム成分を備えたことを特徴としたバリス
タ。 - 【請求項２】ガリウム成分は、ガリウム塩溶液であり、
インジウム成分は、インジウム塩溶液である請求項１記
載のバリスタ。 - 【請求項３】ガリウム塩溶液は、硝酸ガリウムの溶液で
あり、インジウム塩溶液は、硝酸インジウムの溶液であ
る請求項２記載のバリスタ。 - 【請求項４】ガリウム成分は、ガリウム塩溶液であり、
インジウム成分は、酸化インジウムである請求項１記載
のバリスタ。 - 【請求項５】ガリウム塩溶液は、硝酸ガリウムの溶液で
ある請求項４記載のバリスタ。 - 【請求項６】ガリウム塩溶液は、酢酸ガリウムの溶液で
ある請求項４記載のバリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121245A JPH06333707A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | バリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121245A JPH06333707A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | バリスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333707A true JPH06333707A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14806499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5121245A Pending JPH06333707A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | バリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06333707A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106892657A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-06-27 | 贵州大学 | In3+、Sn4+复合施主掺杂ZnO压敏陶瓷及制备方法 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP5121245A patent/JPH06333707A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106892657A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-06-27 | 贵州大学 | In3+、Sn4+复合施主掺杂ZnO压敏陶瓷及制备方法 |
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