JPH08335502A

JPH08335502A - 電圧非直線抵抗体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH08335502A
Application number: JP7164593A
Authority: JP
Inventors: Masaru Matsuoka; 大松岡; Makoto Morita; 誠森田; Tadashi Ogasawara; 正小笠原
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】高温多湿の環境においても劣化がなく、かつ製
造工程も連続化でき、安価で信頼性の高い電圧非直線抵
抗体とその製造方法を提供する。【構成】電圧非直線抵抗体素材の表面を下地層となるポ
リエーテルアミド６により被覆し、その上にエポキシ樹
脂等の外装樹脂２を施す。この電圧非直線抵抗体を製造
する場合、電圧非直線抵抗特性を持つ焼結体１に対向電
極３を設け、該各電極をリード線４で挟んで半田付けす
る。そして、ポリエーテルアミド６を焼結体１に塗布し
て乾燥し、その後、エポキシ樹脂２による外装を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電圧非直線抵抗特性を
持つ焼結体が外装樹脂により被覆されてなる電圧非直線
抵抗体とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な電圧非直線抵抗体の外装
構造を図５の断面図に示す。図５において、１は電圧非
直線抵抗特性を持つ焼結体であり、該焼結体１は対向面
に金属でなる対向電極３を焼き付け、その対向電極３の
面にリード線４を半田５により固定するものである。こ
のようなリード線４付きの電圧非直線抵抗特性の焼結体
１に、例えば特開平２−２０６６６７号公報に記載のよ
うなエポキシ樹脂でなる外装樹脂２を、第１層２ａない
し第３層２ｃにわたり塗装し、外装樹脂２の皮膜を形成
する。さらに前記塗装を施した電圧非直線抵抗体を加熱
して樹脂２を硬化させる。

【０００３】図６（Ａ）はこのような電圧非直線抵抗体
を製造する従来の製造方法を説明する工程図であり、
（ａ）〜（ｆ）は電圧非直線抵抗焼結体１を製造する工
程を示し、そのうち（ｄ）のスプレードライヤによる工
程はスラリー状の材料をスプレードライヤ造粒機により
噴霧、熱風乾燥して均一な粉末材料を得る工程である。
また、（ｇ）、（ｈ）の工程は、焼結体１の対向面に、
印刷、焼き付けによって対向電極３を形成する工程であ
る。また、（ｊ）〜（ｌ）の工程は、リード線４を半田
５により固定した焼結体１をエポキシ層に浸漬、乾燥を
繰り返して所定の厚みの外装樹脂２の層２ａ〜２ｃを得
る工程である。

【０００４】図６（Ｂ）は従来の電圧非直線抵抗体の別
の製造方法を示す工程図であり、この方法は、焼結体１
と外装樹脂２間の絶縁や密着を改良する目的で、対向電
極３を付けた焼結体１の電極面あるいは側面、もしくは
その両方にガラスペーストを印刷等により塗布し
（ｉ）、その後焼き付けた（ｊ）ものであり、他の工程
は図６（Ａ）と同じである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように外装樹脂２として用いられるエポキシ樹脂は熱硬
化型の樹脂であり、図６（Ａ）の（ｍ）または図６
（Ｂ）の（ｏ）の硬化の工程において、硬化剤との反応
によって目的とする樹脂特性を得るものであって、通常
の硬化条件におけるエポキシ樹脂の反応率は９０％程度
で、多くの未反応物や未反応基を残したままである。

【０００６】一方、電圧非直線抵抗体の焼結体１のう
ち、例えば酸化亜鉛バリスタ等は、焼結体１の結晶粒界
に吸着する酸素によって非直線抵抗特性が得られてい
る。しかし多湿や高温度の環境下では、前記の未反応物
や未反応基が、水分の浸透や温度上昇によって活性化
し、焼結体１の表面近傍の酸素と結合する。この結果、
電圧非直線抵抗体としての表面抵抗が低下し、特性の劣
化が生じる。また、水分等の外界の雰囲気が侵入して電
圧非直線抵抗体を劣化させることから、焼結体１と外装
樹脂２の間の密着不良も信頼性低下の原因となる。

【０００７】図６（Ｂ）に示したように、外装樹脂２と
焼結体１との間に下地層としてガラスを設けたものは、
焼結体１と外装樹脂２との絶縁や密着性は改良される
が、しかし、ガラスペーストを塗布し、焼き付ける必要
があり、この焼き付け工程は、６００℃程度の高温にお
いて行う必要がある上、バッチ処理工程となるので、工
程が煩雑となり、対向電極３の付いた焼結体１をリード
線で挟んで外装樹脂２を施す一貫製造ができないため、
安価な製品が作れない。

【０００８】本発明は、上記した問題点に鑑み、高温多
湿の環境においても劣化がなく、かつ製造工程も連続化
でき、安価で信頼性の高い電圧非直線抵抗体とその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の電圧非直線抵抗体は、電圧非直線抵抗素材
の表面を下地層となるポリエーテルアミドにより被覆
し、その上にエポキシ樹脂等の外装樹脂を施したことを
特徴とする。

【００１０】また、本発明の電圧非直線抵抗体の製造方
法は、電圧非直線抵抗特性を持つ焼結体に対向電極を設
け、該各電極をリード線で挟んで半田付けした後、ポリ
エーテルアミドを焼結体に塗布して乾燥し、その後、エ
ポキシ樹脂による外装を施すことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、焼結体と外装樹脂との間に
ポリエーテルアミドが介在するため、外装樹脂が焼結体
に直接接触せず、外装樹脂の未反応物や未反応基が焼結
体の表面近傍の酸素と結合することが防止され、その結
果、電圧非直線抵抗体の表面抵抗の低下、すなわち特性
の劣化が防止される。また、本発明の製造方法は、リー
ド線を付けた焼結体に、ポリエーテルアミドを塗布し乾
燥することにより外装樹脂の下地層を形成するため、高
温処理が不要となり、かつ対向電極の付いた焼結体をリ
ード線で挟んで外装樹脂を施す一貫製造が可能となる。

【００１２】

【実施例】図１（Ａ）は本発明による電圧非直線抵抗体
の一実施例を示す正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）
は（Ｂ）の一部拡大断面図である。これらの図におい
て、１は焼結体、２はエポキシ樹脂でなる外装樹脂であ
り、該外装樹脂２は第１層２ａと第２層２ｂとからな
る。３は焼結体１を挟むように対向面に設けた対向電
極、４は各対向電極３に半田５により固定したリード線
である。６は本発明により設けたポリエーテルアミドで
なる下地層である。

【００１３】図２は図１に示した電圧非直線抵抗体の製
造方法の一例を示す工程図であり、まず（ａ）〜（ｄ）
に示すように、例えば酸化亜鉛に対し、酸化プラセオジ
ウム、酸化コバルト、酸化クロム等の微量の添加物を秤
量し、これらの粉体に対して例えばポリビニルアルコー
ルのようなバインダと純水とを所定量加えたものを混合
してスラリーとし、このスラリーをスプレードライヤ造
粒機により噴霧と同時に熱風乾燥して造粒し、均一な微
粒子の粉末材料とする。この粉末材料を金型に充填して
１ｔ／ｃｍ²程度の圧力でプレスし（ｅ）、成形体を得
る。この成形体を約１３００℃で２時間、空気中におい
て焼成し（ｆ）、例えば直径１４ｍｍ、厚さ１０ｍｍの
円柱状の焼結体１を得る。

【００１４】次にこの焼結体１の対向面に例えば直径１
１ｍｍのＡｇペーストを印刷し（ｇ）、６００℃〜７０
０℃で焼き付け（ｈ）、対向電極３を形成する。

【００１５】次に図３（Ａ）に示すように（本方法は既
に特開平３−２１５９０６号公報においても開示してい
る）、平行な２本のリード線４の組を一定間隔で台紙テ
ープ７上に多数配列して接着テープ８で固定した保持帯
９を繰り出し、リード線４の先端を図示のように折り曲
げ加工した後、前記対向電極３を設けた焼結体１をリー
ド線４間に挟持し、その後の半田溶解工程でリード線４
を対向電極３に半田付けする（図２（ｉ））ことによ
り、電圧非直線抵抗体の素材を構成する。

【００１６】このようにして構成した素材に対し、図２
（ｊ）のポリエーテルアミド塗装（コート）の行うが、
この工程は、図３（Ｂ）に示すように、ポリエーテルア
ミド溶液１０に、保持帯８により支持した焼結体１を浸
漬することにより行う。なお、該ポリエーテルアミドの
溶剤にはジエチレングリコールジメチルエーテルを用い
た。このようにしてポリエーテルアミドでリード線４の
部分を除いて被覆した後、７０℃で乾燥する（ｊ）。

【００１７】次に、図２（ｌ）、（ｍ）の第１回エポキ
シ粉体塗料による塗装、第２回エポキシ樹脂塗装を、図
３（Ｂ）に示した浸漬法を用いて行い、１５０℃で硬化
させることにより、電圧非直線抵抗体を作製した。

【００１８】このようにして作製した試料と、従来例と
して３回のエポキシ粉体塗料の塗布を行ったものとにつ
いて、耐湿負荷寿命試験および高温負荷寿命試験を下記
の条件の従って行い評価した。ａ）耐湿負荷寿命試験温度：８５℃、湿度：８５％ＲＨ、印加電圧：ＤＣ１４
６５Ｖ評価基準：試験時間１０００時間で故障（耐圧不良）が
発生しないことｂ）高温負荷寿命試験温度：１２５℃、湿度：０％ＲＨ、印加電圧：ＤＣ１４
６５Ｖ評価基準：試験時間１０００時間で故障（耐圧不良）が
発生しないこと表１および図４（Ａ）は耐湿負荷寿命試験の結果を従来
例（ポリエーテルアミド塗布なし）と前記実施例による
もの（ポリエーテルアミドを塗布したもの）について比
較して示す。また、表２および図５は高温負荷寿命試験
における比較結果を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】表１および図４（Ａ）に示すように、耐湿負荷寿命試験
において、従来の製造方法で作製したポリエーテルアミ
ドコートのない電圧非直線抵抗体は、試験開始後７５０
時間で故障率が２０％であり、試験開始後１０００時間
では故障率１００％であるが、本発明による電圧非直線
抵抗体においては、試験開始後１０００時間経っても全
く故障が発生しない。

【００２１】また、表２および図４（Ｂ）に示すよう
に、高温負荷寿命試験において、従来の製造方法で作製
したポリエーテルアミドコートのない電圧非直線抵抗体
は、試験開始後２５０時間で故障率が２０％であり、試
験開始後１０００時間では故障率８０％に達したが、本
発明による電圧非直線抵抗体においては、試験開始後１
０００時間経っても全く故障が発生しない。このよう
に、本発明による場合には高温多湿の雰囲気においても
劣化のない電圧非直線抵抗体が得られる。

【００２２】また、図６（Ｂ）の従来のガラスコートに
よる場合には、印刷工程や、加熱炉における焼き付け工
程が必要となるが、本発明による製造方法によれば、前
記説明から分かるように、浸漬法等によってポリエーテ
ルアミドを塗布し、しかもその後に溶剤を除去する乾燥
工程でポリエーテルアミドによるコートを行えるから、
実施例で示したような保持帯９に素材を支持したままの
状態で連続的な工程で製造することが可能となり、製造
工程が簡単となる。また、ポリエーテルアミドは熱可塑
性樹脂であり、塗膜時に樹脂の反応を必要としないの
で、樹脂分以外は溶剤のみであるから、成膜後に未反応
物や未反応基が残存することはない。

【００２３】このようなポリエーテルアミドは焼結体と
の密着性、耐熱性に優れているが、前記浸漬法による場
合は膜厚が１０μｍ程度と薄いため、機械的強度並びに
耐電圧特性が弱い点がある。そこでポリエーテルアミド
の表面にエポキシ樹脂を１層以上（実施例においては２
層）に組合わせることで、絶縁特性が優れたものとな
る。なお、このポリエーテルアミドの膜厚は溶液の粘度
や浸漬、乾燥の回数を変えることによって調整でき、こ
のポリエーテルアミドの厚みは１．０μｍ〜１００μｍ
とすることが好ましい。ポリエーテルアミドの厚みが
１．０μｍ未満であると、エッジのカバーリングが問題
であり、また、１００μｍを超えると乾燥が遅くなり、
乾燥時間（工程）が長くなるからである。また、外装樹
脂２の厚みは３００μｍ〜１５００μｍとすることが好
ましい。外装樹脂２としてのエポキシ樹脂の厚みが３０
０μｍ未満であると、機械的強度が弱く、また、１５０
０μｍを超えると製品外観寸法が大きくなるという問題
が発生するからである。

【００２４】なお、外装樹脂としてはエポキシ樹脂以外
にフェノール樹脂を用いることもできる。また、ポリエ
ーテルアミドの塗装方法としては、特開平３−２１５９
０６号公報に開示されているように、振りかけやその他
の方法あるいは振りかけと浸漬法との組合わせ等複数の
工程の組み合わせでもよい。

【００２５】

【発明の効果】請求項１によれば、焼結体の外装樹脂の
下地層を成膜時に反応を必要としないポリエーテルアミ
ドにより形成したものであり、外装樹脂と焼結体との間
のポリエーテルアミド膜によって外装樹脂の未反応物や
未反応基と焼結体との反応が防止され、高温多湿の環境
においても焼結体の劣化がなく、信頼性の高い電圧非直
線抵抗体が得られる。

【００２６】請求項２によれば、外装樹脂としてエポキ
シ樹脂を用いることにより、械的強度並びに耐電圧特性
の点でも優れた電圧非直線抵抗体が得られる。

【００２７】請求項３によれば、ポリエーテルアミドを
焼結体の外装樹脂の下地層に用いることにより、ガラス
を用いる場合に比較し、加熱炉や印刷工程が必要なく、
浸漬等の塗布と乾燥による製造工程により、製造工程を
連続化でき、安価で信頼性の高い電圧非直線抵抗体を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明による電圧非直線抵抗体の一実
施例を示す正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は
（Ｂ）の一部拡大断面図である。

【図２】本発明の製造方法の一例を示す工程図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の製造方法におけるリ
ード線半田付け工程とポリエーテルアミド塗布工程の一
例を示す図である。

【図４】（Ａ）は耐湿負荷寿命試験の結果を従来例と本
発明とについて比較して示すグクラフ、（Ｂ）は高温負
荷寿命試験の結果を従来例と本発明とについて比較して
示すグラフである。

【図５】従来の電圧非直線抵抗体の部分拡大断面図であ
る。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の電圧非直線抵
抗体の製造工程図である。

【符号の説明】

１：焼結体、２：外装樹脂、２ａ：第１層、２ｂ：第２
層、３：対向電極、４：リード線、５：半田、６：ポリ
エーテルアミド（下地層）、７：台紙テープ、８：接着
テープ、９：保持帯、１０：ポリエーテルアミド溶液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧非直線抵抗体素材の表面を下地層とな
るポリエーテルアミドにより被覆し、その上に外装樹脂
を施したことを特徴とする電圧非直線抵抗体。
【請求項２】請求項１において、前記外装樹脂がエポキ
シ樹脂でなることを特徴とする電圧非直線抵抗体。
【請求項３】電圧非直線抵抗特性を持つ焼結体に対向電
極を設け、該各電極をリード線で挟んで半田付けした
後、ポリエーテルアミドを焼結体に塗布して乾燥し、そ
の後、エポキシ樹脂による外装を施すことを特徴とする
電圧非直線抵抗体の製造方法。