JPH07226307A - チタン酸ストロンチウム系バリスタの製造方法 - Google Patents
チタン酸ストロンチウム系バリスタの製造方法Info
- Publication number
- JPH07226307A JPH07226307A JP6018439A JP1843994A JPH07226307A JP H07226307 A JPH07226307 A JP H07226307A JP 6018439 A JP6018439 A JP 6018439A JP 1843994 A JP1843994 A JP 1843994A JP H07226307 A JPH07226307 A JP H07226307A
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- JP
- Japan
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- heat treatment
- diffusion heat
- oxygen
- atmosphere
- strontium titanate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 拡散熱処理工程における雰囲気を調整するこ
とで、特性値のばらつきが少ない、バリスタを安定して
製造できるような方法を提供することにある。 【構成】 チタン酸ストロンチウム系バリスタの結晶粒
界を高抵抗化するため、拡散剤を結晶粒界に拡散熱処理
を行う。焼成で得られた焼結体に拡散剤として炭酸ナト
リウムを焼結体１００重量％に対して５重量％を表面に
塗布して、全圧２atmのチッ素−酸素混合ガスで酸素分
圧または酸素全圧が１．１〜１．８atmの範囲の雰囲気
で１時間拡散熱処理を行った。拡散熱処理温度は電流電
圧特性がV1mA＝２４０Vとなるようにした。
とで、特性値のばらつきが少ない、バリスタを安定して
製造できるような方法を提供することにある。 【構成】 チタン酸ストロンチウム系バリスタの結晶粒
界を高抵抗化するため、拡散剤を結晶粒界に拡散熱処理
を行う。焼成で得られた焼結体に拡散剤として炭酸ナト
リウムを焼結体１００重量％に対して５重量％を表面に
塗布して、全圧２atmのチッ素−酸素混合ガスで酸素分
圧または酸素全圧が１．１〜１．８atmの範囲の雰囲気
で１時間拡散熱処理を行った。拡散熱処理温度は電流電
圧特性がV1mA＝２４０Vとなるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、チタン酸ストロンチ
ウム系バリスタの製造方法に関する。
ウム系バリスタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタン酸ストロンチウム系バリスタの製
造工程を大まかに示すと調合、仮焼、成型、焼成、拡散
熱処理の工程からなる。特に、焼成、拡散熱処理の工程
において特性が決定される。降伏時の内部抵抗を下げる
ため、焼成は還元雰囲気下で行い、拡散剤を焼結体の粒
界層に粒界拡散させて、極めて薄い粒界表面に高抵抗層
を形成して半導体特性を得るために大気中で拡散熱処理
を行っている。
造工程を大まかに示すと調合、仮焼、成型、焼成、拡散
熱処理の工程からなる。特に、焼成、拡散熱処理の工程
において特性が決定される。降伏時の内部抵抗を下げる
ため、焼成は還元雰囲気下で行い、拡散剤を焼結体の粒
界層に粒界拡散させて、極めて薄い粒界表面に高抵抗層
を形成して半導体特性を得るために大気中で拡散熱処理
を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】半導体特性を最も大き
く左右する工程は拡散熱処理工程であり、従来の方法の
大気中で拡散熱処理を行うと、チタン酸ストロンチウム
系は他のバリスタ、例えば酸化亜鉛や、粒界層を利用し
て特性を得る粒界層型コンデンサ等に比べ粒界層が不安
定になりやすく、また、拡散剤の種類や量、拡散剤の焼
結体に対する分布、焼結体の量や匣の気密性等により特
性に影響し、特性値のばらつきが大きくなる。そのため
バリスタの特性に大きく影響して、量産が行えないとい
う問題があった。
く左右する工程は拡散熱処理工程であり、従来の方法の
大気中で拡散熱処理を行うと、チタン酸ストロンチウム
系は他のバリスタ、例えば酸化亜鉛や、粒界層を利用し
て特性を得る粒界層型コンデンサ等に比べ粒界層が不安
定になりやすく、また、拡散剤の種類や量、拡散剤の焼
結体に対する分布、焼結体の量や匣の気密性等により特
性に影響し、特性値のばらつきが大きくなる。そのため
バリスタの特性に大きく影響して、量産が行えないとい
う問題があった。
【０００４】この発明の目的は、拡散熱処理工程におけ
る雰囲気を調整することで、特性値のばらつきが少な
い、バリスタを安定して製造できるような方法を提供す
ることにある。
る雰囲気を調整することで、特性値のばらつきが少な
い、バリスタを安定して製造できるような方法を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】チタン酸ストロンチウム
系バリスタの製造における結晶粒界を高抵抗化する拡散
剤の拡散熱処理工程において、前記拡散熱処理工程の雰
囲気を酸素分圧または酸素全圧が１．１〜１．８atmの
範囲にした。
系バリスタの製造における結晶粒界を高抵抗化する拡散
剤の拡散熱処理工程において、前記拡散熱処理工程の雰
囲気を酸素分圧または酸素全圧が１．１〜１．８atmの
範囲にした。
【０００６】
【作用】拡散熱処理工程における酸素分圧または酸素全
圧を１．１〜１．８atmにしたことで、電流電圧特性、
静電容量が大きい、誘電損失が小さい、それぞれのばら
つきが少ない、安定した電気特性をもつバリスタが得ら
れるようになった。
圧を１．１〜１．８atmにしたことで、電流電圧特性、
静電容量が大きい、誘電損失が小さい、それぞれのばら
つきが少ない、安定した電気特性をもつバリスタが得ら
れるようになった。
【０００７】
【実施例】原料として炭酸ストロンチウム、酸化エルビ
ウム、酸化チタンを準備し、焼成後の組成が、（Ｓｒ
0.995Ｅｒ0.005）ＴｉＯ3となるように所定量秤量・調
合、ボ−ルミルで湿式混合・粉砕したのち、脱水、乾燥
した。１２００℃、１時間仮焼した仮焼粉を乾式ミルで
粉砕し、バインダとして酢酸ビニル系を混合し、１軸プ
レスで焼成後の形状が直径１０mm、厚み１mmの円板にな
るよう成形、脱脂後、チッ素９８％−水素２％ガス雰囲
気で１４００℃、３時間焼成した。
ウム、酸化チタンを準備し、焼成後の組成が、（Ｓｒ
0.995Ｅｒ0.005）ＴｉＯ3となるように所定量秤量・調
合、ボ−ルミルで湿式混合・粉砕したのち、脱水、乾燥
した。１２００℃、１時間仮焼した仮焼粉を乾式ミルで
粉砕し、バインダとして酢酸ビニル系を混合し、１軸プ
レスで焼成後の形状が直径１０mm、厚み１mmの円板にな
るよう成形、脱脂後、チッ素９８％−水素２％ガス雰囲
気で１４００℃、３時間焼成した。
【０００８】得られた焼結体に拡散剤として炭酸ナトリ
ウムを焼結体１００重量％に対して５重量％を表面に塗
布して、全圧２atmのチッ素−酸素混合ガスで酸素分圧
を表１の値に変化させた雰囲気で１時間拡散熱処理を行
った。拡散熱処理温度は電流電圧特性がV1mA＝２４０V
となるようにした。表１の中でＰＯ2は酸素分圧、ＰＮ2
はチッ素分圧である。
ウムを焼結体１００重量％に対して５重量％を表面に塗
布して、全圧２atmのチッ素−酸素混合ガスで酸素分圧
を表１の値に変化させた雰囲気で１時間拡散熱処理を行
った。拡散熱処理温度は電流電圧特性がV1mA＝２４０V
となるようにした。表１の中でＰＯ2は酸素分圧、ＰＮ2
はチッ素分圧である。
【０００９】
【表１】
【００１０】拡散熱処理後の焼結体の両面に銀電極を直
径８mmに形成し、各試料につき電流電圧（V1mA）、非直
線係数（α）、静電容量（C）、誘電損失（D.F.）を測
定した。非直線係数は、１mAと１０mAの電流比の対数、
静電容量は、１kHz−１Vで測定した。それぞれのばらつ
き（３Cv）は次式から得られる値で表した。 ３Cv＝（３σ／平均値）×１００ （％）。
径８mmに形成し、各試料につき電流電圧（V1mA）、非直
線係数（α）、静電容量（C）、誘電損失（D.F.）を測
定した。非直線係数は、１mAと１０mAの電流比の対数、
静電容量は、１kHz−１Vで測定した。それぞれのばらつ
き（３Cv）は次式から得られる値で表した。 ３Cv＝（３σ／平均値）×１００ （％）。
【００１１】酸素分圧を１．１〜１．８atmにすると非
直線係数、静電容量が大きく、誘電損失が小さく、それ
ぞれのばらつきが抑えられている。このことはこの範囲
内で粒界層に高抵抗層が薄く均一に安定して形成されて
いることを示している。
直線係数、静電容量が大きく、誘電損失が小さく、それ
ぞれのばらつきが抑えられている。このことはこの範囲
内で粒界層に高抵抗層が薄く均一に安定して形成されて
いることを示している。
【００１２】表２は測定結果を示したものである。な
お、表１、表２において、＊印を付したものはこの発明
範囲外のものであり、その他のものはこの発明範囲内の
ものである。
お、表１、表２において、＊印を付したものはこの発明
範囲外のものであり、その他のものはこの発明範囲内の
ものである。
【００１３】
【表２】
【００１４】発明範囲を請求項の範囲に限定したのは次
のような理由による。還元雰囲気での焼成により、全体
が半導体化した焼結体の粒界層を選択的に高抵抗化して
いるのは酸素である。拡散剤は粒界層への酸素拡散を助
長する働きをもっていて、粒界層を形成するために拡散
剤の拡散熱処理を行っている。拡散熱処理工程において
酸素分圧が１．１atm未満であると非直線係数、静電容
量が小さく、誘電損失が大きく、それぞれのばらつきも
著しく大きくなる。また、酸素分圧が１．８atmより大
きくなると静電容量は大きくなるが、非直線係数が小さ
く、誘電損失が大きく、それぞれのばらつきも著しく大
きくなる。
のような理由による。還元雰囲気での焼成により、全体
が半導体化した焼結体の粒界層を選択的に高抵抗化して
いるのは酸素である。拡散剤は粒界層への酸素拡散を助
長する働きをもっていて、粒界層を形成するために拡散
剤の拡散熱処理を行っている。拡散熱処理工程において
酸素分圧が１．１atm未満であると非直線係数、静電容
量が小さく、誘電損失が大きく、それぞれのばらつきも
著しく大きくなる。また、酸素分圧が１．８atmより大
きくなると静電容量は大きくなるが、非直線係数が小さ
く、誘電損失が大きく、それぞれのばらつきも著しく大
きくなる。
【００１５】上記実施例では、拡散熱処理雰囲気はチッ
素−酸素混合ガスを用いて説明してきたが、酸素ガス１
００％の雰囲気で圧力を１．１〜１．８atmにしてもよ
い。
素−酸素混合ガスを用いて説明してきたが、酸素ガス１
００％の雰囲気で圧力を１．１〜１．８atmにしてもよ
い。
【００１６】
【発明の効果】この発明にかかる酸素圧で得られるチタ
ン酸ストロンチウム系バリスタは、静電容量、非直線係
数の値が大きくなり、それぞれのばらつきも抑えられる
ことから、良品率のよいバリスタが安定して生産でき
る。
ン酸ストロンチウム系バリスタは、静電容量、非直線係
数の値が大きくなり、それぞれのばらつきも抑えられる
ことから、良品率のよいバリスタが安定して生産でき
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン酸ストロンチウム系バリスタの製
造における結晶粒界を高抵抗化する拡散剤の拡散熱処理
工程において、前記拡散熱処理工程の雰囲気を酸素分圧
または酸素全圧が１．１〜１．８atmの範囲にしたこと
を特徴とするチタン酸ストロンチウム系バリスタの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018439A JPH07226307A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | チタン酸ストロンチウム系バリスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018439A JPH07226307A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | チタン酸ストロンチウム系バリスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226307A true JPH07226307A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11971679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6018439A Pending JPH07226307A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | チタン酸ストロンチウム系バリスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226307A (ja) |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP6018439A patent/JPH07226307A/ja active Pending
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