JPH07120569B2 - 電圧依在性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法 - Google Patents
電圧依在性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法Info
- Publication number
- JPH07120569B2 JPH07120569B2 JP60157241A JP15724185A JPH07120569B2 JP H07120569 B2 JPH07120569 B2 JP H07120569B2 JP 60157241 A JP60157241 A JP 60157241A JP 15724185 A JP15724185 A JP 15724185A JP H07120569 B2 JPH07120569 B2 JP H07120569B2
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- varistor
- nonlinear resistor
- tio
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気機器、電子機器で発生する異常高電圧、ノ
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するところのSr
TiO3,CaxSr1-xTiO3（0.001≦ｘ≦0.4）,BaySr1-yTiO
3（0.001≦ｙ≦0.4）のうち一つ以上を主成分とする電
圧依存性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法に関する
ものである。
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するところのSr
TiO3,CaxSr1-xTiO3（0.001≦ｘ≦0.4）,BaySr1-yTiO
3（0.001≦ｙ≦0.4）のうち一つ以上を主成分とする電
圧依存性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法に関する
ものである。
従来の技術 従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧の吸
収、ノイズの除去、火花消去、静電気対策のために電圧
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。
収、ノイズの除去、火花消去、静電気対策のために電圧
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）α 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。
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比較的
高い電圧の吸収には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（例えば、ノイズなど）の吸収に対してはほと
んど効果を示さず、また誘電損失（tanδ）が５〜10％
と大きい。
50にもおよぶものがある。このようなバリスタは比較的
高い電圧の吸収には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（例えば、ノイズなど）の吸収に対してはほと
んど効果を示さず、また誘電損失（tanδ）が５〜10％
と大きい。
一方、これらの低電圧のノイズなどの除去には見掛けの
誘電率が５×104程度で、tanδが１％前後の半導体コン
デンサが利用されている。しかし、このような半導体コ
ンデンサはサージなどによりある限度以上の電流が印加
されると破壊したり、コンデンサとしての機能を果たさ
なくなったりする。そこで近年、SrTiO3を主成分とし、
バリスタ特性とコンデンサ特性の両方の機能を有するも
のが開発されている。その製造方法は特開昭56−169316
号公報に見られるように粒界を高抵抗化させる物質を拡
散させる方法などがあり、電極としてはオーミック接続
が可能な物質を用いることが主流となっている。
誘電率が５×104程度で、tanδが１％前後の半導体コン
デンサが利用されている。しかし、このような半導体コ
ンデンサはサージなどによりある限度以上の電流が印加
されると破壊したり、コンデンサとしての機能を果たさ
なくなったりする。そこで近年、SrTiO3を主成分とし、
バリスタ特性とコンデンサ特性の両方の機能を有するも
のが開発されている。その製造方法は特開昭56−169316
号公報に見られるように粒界を高抵抗化させる物質を拡
散させる方法などがあり、電極としてはオーミック接続
が可能な物質を用いることが主流となっている。
このように電極材料にオーミック接続可能な物質を用い
た場合、素子と電極界面にバリヤーが生じないため、バ
リスタ電圧を上昇させることがなく、バリスタ電圧の低
い素子に有効だと考えられている。
た場合、素子と電極界面にバリヤーが生じないため、バ
リスタ電圧を上昇させることがなく、バリスタ電圧の低
い素子に有効だと考えられている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、非オーミック性の電極材料を用いて低電圧用の
バリスタに塗布し空気中で焼き付けた場合、電極と素子
との界面にバリヤーが生じてしまい、バリスタ電圧にば
らつきが生じるという問題点を有していた。
バリスタに塗布し空気中で焼き付けた場合、電極と素子
との界面にバリヤーが生じてしまい、バリスタ電圧にば
らつきが生じるという問題点を有していた。
そこで、本発明は、非オーミック性電極材料により電極
を形成したとしてもバリスタ電圧のばらつきの少ない電
圧依存性非直線抵抗体磁器素子を提供することを目的と
するものである。
を形成したとしてもバリスタ電圧のばらつきの少ない電
圧依存性非直線抵抗体磁器素子を提供することを目的と
するものである。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、SrTiO3,CaxSr1-xT
iO3（0.001≦ｘ≦0.4）,BaySr1-yTiO3（0.001≦ｙ≦0.
4）のうち一つ以上を主成分とし、これに副成分を添加
した材料からなる素子に、非オーミック性電極材料を塗
布し、その後、この素子を加熱し、この加熱は、昇温時
と降温時のみ非酸化性雰囲気で行い、昇温と降温間の保
持時は酸化性雰囲気で行うものである。
iO3（0.001≦ｘ≦0.4）,BaySr1-yTiO3（0.001≦ｙ≦0.
4）のうち一つ以上を主成分とし、これに副成分を添加
した材料からなる素子に、非オーミック性電極材料を塗
布し、その後、この素子を加熱し、この加熱は、昇温時
と降温時のみ非酸化性雰囲気で行い、昇温と降温間の保
持時は酸化性雰囲気で行うものである。
作用 この方法によると、非オーミック性電極材料による電極
と素子との界面に生じるバリヤーの形成に影響を与える
熱処理時、特に昇温時と降温時の雰囲気を非酸化性雰囲
気にしてバリヤーを生じにくくして、バリヤーの高さを
小さくすることができる。
と素子との界面に生じるバリヤーの形成に影響を与える
熱処理時、特に昇温時と降温時の雰囲気を非酸化性雰囲
気にしてバリヤーを生じにくくして、バリヤーの高さを
小さくすることができる。
その結果、オーミック性電極と同様の機能を果たすこと
ができる。
ができる。
実施例 以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
（実施例１） まず、主成分であるSrTiO399.395mol％に、副成分であ
る、Y2O3を0.100mol％とAg2Oを0.300mol％とMnO2を0.10
0mol％とCo2O3を0.005mol％になるように秤量配合し、
ボールミルなどで30時間混合した後乾燥し、5wt％−ポ
リビニルアルコールを10wt％添加し造粒した後、1t/cm2
のプレス圧力で10φmm×1tmmに成形する。次に、この成
形体を空気中で1000℃、１時間焼成した後、N2:H2＝9:1
に混合した雰囲気中で1500℃、２時間焼成する。その
後、空気中で1100℃、６時間焼成する。こうして得られ
た第１図、第２図に示す焼結体１の両平面にふちを残し
てAg−Cu合金ペーストを塗布し、乾燥させた後、N2:H2
＝20:1のガス中で630〜800℃/hrの速度で加熱し、630℃
になった所で雰囲気を大気にする。そして、10分間の保
持時間が終ったら再びN2中で800℃/hrの速度で冷却す
る。このようにして電極2,3を形成した後、リード線を
半田により接合し、樹脂塗装をする。こうして得られた
電圧依存性非直線抵抗体磁器素子の特性を以下の第１表
に示す。
る、Y2O3を0.100mol％とAg2Oを0.300mol％とMnO2を0.10
0mol％とCo2O3を0.005mol％になるように秤量配合し、
ボールミルなどで30時間混合した後乾燥し、5wt％−ポ
リビニルアルコールを10wt％添加し造粒した後、1t/cm2
のプレス圧力で10φmm×1tmmに成形する。次に、この成
形体を空気中で1000℃、１時間焼成した後、N2:H2＝9:1
に混合した雰囲気中で1500℃、２時間焼成する。その
後、空気中で1100℃、６時間焼成する。こうして得られ
た第１図、第２図に示す焼結体１の両平面にふちを残し
てAg−Cu合金ペーストを塗布し、乾燥させた後、N2:H2
＝20:1のガス中で630〜800℃/hrの速度で加熱し、630℃
になった所で雰囲気を大気にする。そして、10分間の保
持時間が終ったら再びN2中で800℃/hrの速度で冷却す
る。このようにして電極2,3を形成した後、リード線を
半田により接合し、樹脂塗装をする。こうして得られた
電圧依存性非直線抵抗体磁器素子の特性を以下の第１表
に示す。
但し、バリスタ電圧は焼結体１の厚み1mm当りの換算
で、1mAの電流を流した時の電圧、10mAα1mAは であり、サージ耐量は８×20μsecのパルスを印加した
後のバリスタ電圧V1mA/mmの変化が±10％以内の範囲に
ある最大印加電流値を示す。
で、1mAの電流を流した時の電圧、10mAα1mAは であり、サージ耐量は８×20μsecのパルスを印加した
後のバリスタ電圧V1mA/mmの変化が±10％以内の範囲に
ある最大印加電流値を示す。
この結果、バリスタ電圧は±５％以内に85％が入り、ば
らつきが小さく、オーミック性電極を用いた場合より平
均で＋0.4（Ｖ）高いだけであり、実用上は問題ない。
らつきが小さく、オーミック性電極を用いた場合より平
均で＋0.4（Ｖ）高いだけであり、実用上は問題ない。
なお、本実施例で示したSrTiO3はSr/Ti＝1.0であるが、
Sr/Ti比は1.0以外であってもかまわない。
Sr/Ti比は1.0以外であってもかまわない。
（実施例２） SrCO3,CaCO3,BaCO3,TiO2を下記第２表に示す組成比にな
るように秤量混合し、1000℃で６時間仮焼する。こうし
て得られた粉体を主成分とし、これに副成分としてY2O3
を0.100mol％,Al2O3を0.300mol％,MnO2を0.100mol％秤
量配合し、ボールミルなどで30時間混合し、乾燥した
後、5wt％のポリビニルアルコールを10wt％添加して造
粒し、その後、1.0t/cm2のプレス圧力で10φmm×1tmmに
成形する。この成形体に空気中で1000℃、１時間焼成し
た後、N2:H2＝9:1に混合した雰囲気ガス中で1500℃、２
時間焼成する。その後、空気中で1100℃、６時間焼成
し、得られた焼結体１の両平面にふちを残してAg−Cu合
金ペーストを塗布し、乾燥した後、N2:H2＝20:1のガス
雰囲気中で630〜800℃/hrの昇温速度で加熱し、630℃に
なった所で雰囲気を大気にする。そして、630℃で10分
間保持した後、再びN2中で800℃/hrの速度で冷却する。
このようにして電極2,3を形成した後、リード線を半田
により接合し、樹脂塗装をする。こうして得られた電圧
依存性非直線抵抗体磁器素子の特性を以下の第２表に示
す。
るように秤量混合し、1000℃で６時間仮焼する。こうし
て得られた粉体を主成分とし、これに副成分としてY2O3
を0.100mol％,Al2O3を0.300mol％,MnO2を0.100mol％秤
量配合し、ボールミルなどで30時間混合し、乾燥した
後、5wt％のポリビニルアルコールを10wt％添加して造
粒し、その後、1.0t/cm2のプレス圧力で10φmm×1tmmに
成形する。この成形体に空気中で1000℃、１時間焼成し
た後、N2:H2＝9:1に混合した雰囲気ガス中で1500℃、２
時間焼成する。その後、空気中で1100℃、６時間焼成
し、得られた焼結体１の両平面にふちを残してAg−Cu合
金ペーストを塗布し、乾燥した後、N2:H2＝20:1のガス
雰囲気中で630〜800℃/hrの昇温速度で加熱し、630℃に
なった所で雰囲気を大気にする。そして、630℃で10分
間保持した後、再びN2中で800℃/hrの速度で冷却する。
このようにして電極2,3を形成した後、リード線を半田
により接合し、樹脂塗装をする。こうして得られた電圧
依存性非直線抵抗体磁器素子の特性を以下の第２表に示
す。
但し、バリスタ電圧は焼結体１の厚み1mm当りの換算
で、1mAの電流を流した時の電圧、10mAα1mAは であり、サージ耐量は８×20μsecのパルスを印加した
後のバリスタ電圧（V1mA/mm）の変化が±10％以内の範
囲にある最大印加電流値を示す。
で、1mAの電流を流した時の電圧、10mAα1mAは であり、サージ耐量は８×20μsecのパルスを印加した
後のバリスタ電圧（V1mA/mm）の変化が±10％以内の範
囲にある最大印加電流値を示す。
また、CaxSr1-xTiO2,BaySr1-yTiO3のｘ及びｙの値を規
定したのは、0.001未満ではCa及びBaで置換した効果が
見られず、また0.4を越えると粒子径が小さくなりすぎ
るため、バリスタ特性、コンデンサ特性共に劣化するた
め望ましくないことによる。
定したのは、0.001未満ではCa及びBaで置換した効果が
見られず、また0.4を越えると粒子径が小さくなりすぎ
るため、バリスタ特性、コンデンサ特性共に劣化するた
め望ましくないことによる。
以上に示したように、非オーミック性電極材料を用いて
電極を形成してもバリスタ電圧のばらつきが±５％以内
に85％が入り、実用上大きな障害になるものはない。
電極を形成してもバリスタ電圧のばらつきが±５％以内
に85％が入り、実用上大きな障害になるものはない。
発明の効果 以上述べたように、本発明はSrTiO3,CaxSr1-xTiO3（0.0
01≦ｘ≦0.4）,BaySr1-yTiO3（0.001≦ｙ≦0.4）のうち
一つ以上を主成分とし、これに副成分を添加した材料か
らなる素子に、非オーミック性電極材料を塗布し、その
後、この素子を加熱し、この加熱は、昇温時と降温時の
み非酸化性雰囲気で行い、昇温と降温間の保持時は酸化
性雰囲気で行うものであるので、電極界面に生じるバリ
ヤーの高さを小さくし、バリスタ電圧のばらつきを小さ
くすることができる。
01≦ｘ≦0.4）,BaySr1-yTiO3（0.001≦ｙ≦0.4）のうち
一つ以上を主成分とし、これに副成分を添加した材料か
らなる素子に、非オーミック性電極材料を塗布し、その
後、この素子を加熱し、この加熱は、昇温時と降温時の
み非酸化性雰囲気で行い、昇温と降温間の保持時は酸化
性雰囲気で行うものであるので、電極界面に生じるバリ
ヤーの高さを小さくし、バリスタ電圧のばらつきを小さ
くすることができる。
これにより従来使用できなかった非オーミック性の材料
でも電極として使用することができる。さらにオーミッ
ク性電極に比ベザージ耐量をかなり向上することがで
き、実用上の効果は極めて大きい。
でも電極として使用することができる。さらにオーミッ
ク性電極に比ベザージ耐量をかなり向上することがで
き、実用上の効果は極めて大きい。
第１図は本発明による素子を示す上面図、第２図は同断
面図である。 １……焼結体、2,3……電極。
面図である。 １……焼結体、2,3……電極。
Claims (1)
- 【請求項１】SrTiO3,CaxSr1-xTiO3（0.001≦ｘ≦0.4）,
BaySr1-yTiO3（0.001≦ｙ≦0.4）のうち一つ以上を主成
分とし、これに副成分を添加した材料からなる素子に、
非オーミック性電極材料を塗布し、その後、この素子を
加熱し、この加熱は、昇温時と降温時のみ非酸化性雰囲
気で行い、昇温と降温間の保持時は酸化性雰囲気で行う
電圧依存性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157241A JPH07120569B2 (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 電圧依在性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157241A JPH07120569B2 (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 電圧依在性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218002A JPS6218002A (ja) | 1987-01-27 |
| JPH07120569B2 true JPH07120569B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=15645331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60157241A Expired - Lifetime JPH07120569B2 (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 電圧依在性非直線抵抗体磁器素子の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120569B2 (ja) |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60157241A patent/JPH07120569B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218002A (ja) | 1987-01-27 |
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