JPH09162015A - 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法およびそれに用いる被覆用結晶化ガラス組成物 - Google Patents
酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法およびそれに用いる被覆用結晶化ガラス組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主として電力分野に用いられる酸化亜鉛バリ
スタおよび、サーミスタ、バリスタなどの酸化物系セラ
ミックの被覆に用いられる結晶化ガラス組成物におい
て、結晶化ガラス焼付処理後の電気的な諸特性の劣化
や、酸化物セラミックとの密着性が悪いという課題を解
決し、高信頼性の酸化亜鉛バリスタおよびその製造方
法、さらに酸化物系セラミック一般に用いられる被覆用
結晶化ガラス組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＺｎＯを主成分とする焼結体１の側面に
少なくともＳｎＯ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ
を主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗層３を
有する構成としたものである。
スタおよび、サーミスタ、バリスタなどの酸化物系セラ
ミックの被覆に用いられる結晶化ガラス組成物におい
て、結晶化ガラス焼付処理後の電気的な諸特性の劣化
や、酸化物セラミックとの密着性が悪いという課題を解
決し、高信頼性の酸化亜鉛バリスタおよびその製造方
法、さらに酸化物系セラミック一般に用いられる被覆用
結晶化ガラス組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＺｎＯを主成分とする焼結体１の側面に
少なくともＳｎＯ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ
を主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗層３を
有する構成としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として電力分野に
用いられる酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および
それに用いる被覆用結晶化ガラス組成物に関するもので
ある。
用いられる酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および
それに用いる被覆用結晶化ガラス組成物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＺｎＯを主成分とし、Ｂｉ2Ｏ3，Ｃｏ
Ｏ，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＭｎＯ2を始めとする種類の
金属酸化物を副成分とする酸化亜鉛バリスタは、大きな
サージ耐量と優れた電圧非直線性を有し、近年ギャップ
レスアレスタ用の素子として、従来のシリコンカーバイ
トバリスタにとって代わって広く利用されていることは
周知の通りである。
Ｏ，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＭｎＯ2を始めとする種類の
金属酸化物を副成分とする酸化亜鉛バリスタは、大きな
サージ耐量と優れた電圧非直線性を有し、近年ギャップ
レスアレスタ用の素子として、従来のシリコンカーバイ
トバリスタにとって代わって広く利用されていることは
周知の通りである。
【０００３】従来より酸化亜鉛バリスタの製造方法とし
て、例えば特開昭６２−１０１００２号公報などが開示
されているが、前記先行例の内容は以下の通りである。
まず、主成分のＺｎＯに、Ｂｉ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2
Ｏ3，ＣｏＯ，ＭｎＯ2などの金属酸化物をそれぞれ０．
０１〜６．０モル％添加した原料粉を混合、造粒し、こ
の造粒粉を円柱状に加圧、形成し、電気炉で１２００
℃、６時間焼成する。次に、得られた焼結体の側面に、
ＰｂＯを６０重量％含有するＰｂＯ系ガラスフリットを
８０重量％と、長石を２０重量％と、有機バインダーと
からなるガラスペーストを、スクリーン印刷機で５〜５
００mg／cm2塗布した後、焼付処理を行う。このように
して得られた素子の両端面を平面研磨し、アルミニウム
のメタリコン電極を形成し、酸化亜鉛バリスタを得るも
のである。
て、例えば特開昭６２−１０１００２号公報などが開示
されているが、前記先行例の内容は以下の通りである。
まず、主成分のＺｎＯに、Ｂｉ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2
Ｏ3，ＣｏＯ，ＭｎＯ2などの金属酸化物をそれぞれ０．
０１〜６．０モル％添加した原料粉を混合、造粒し、こ
の造粒粉を円柱状に加圧、形成し、電気炉で１２００
℃、６時間焼成する。次に、得られた焼結体の側面に、
ＰｂＯを６０重量％含有するＰｂＯ系ガラスフリットを
８０重量％と、長石を２０重量％と、有機バインダーと
からなるガラスペーストを、スクリーン印刷機で５〜５
００mg／cm2塗布した後、焼付処理を行う。このように
して得られた素子の両端面を平面研磨し、アルミニウム
のメタリコン電極を形成し、酸化亜鉛バリスタを得るも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の製造方法による酸化亜鉛バリスタは、スクリーン印
刷法を用いるため、側面ガラス層の厚みが均一に形成さ
れ、放電耐量特性のバラツキが小さいという長所を持つ
ものの、ＰｂＯ系ガラスフリットと長石のコンポジット
ガラスであるため、放電耐量特性が低く、またガラス焼
付処理時に電圧非直線性が低下し、課電寿命特性も悪化
するという欠点を有していた。
来の製造方法による酸化亜鉛バリスタは、スクリーン印
刷法を用いるため、側面ガラス層の厚みが均一に形成さ
れ、放電耐量特性のバラツキが小さいという長所を持つ
ものの、ＰｂＯ系ガラスフリットと長石のコンポジット
ガラスであるため、放電耐量特性が低く、またガラス焼
付処理時に電圧非直線性が低下し、課電寿命特性も悪化
するという欠点を有していた。
【０００５】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、高信頼性の酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法、
さらに酸化物系セラミック一般に用いられる被覆用結晶
化ガラス組成物を提供することを目的とするものであ
る。
で、高信頼性の酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法、
さらに酸化物系セラミック一般に用いられる被覆用結晶
化ガラス組成物を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、ＺｎＯを主成分とする焼結体の側面に、少
なくともＳｎＯ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯを
主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗層を有す
る構成としたものである。また、前記焼結体の側面に少
なくともＳｎＯ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯを
主成分とする結晶化ガラスと有機バインダーからなるガ
ラスペーストを１０．０〜１５０．０mg／cm2塗布し、
４５０〜６５０℃の温度範囲にて焼付処理し、側面高抵
抗層を形成するものである。
に本発明は、ＺｎＯを主成分とする焼結体の側面に、少
なくともＳｎＯ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯを
主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗層を有す
る構成としたものである。また、前記焼結体の側面に少
なくともＳｎＯ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯを
主成分とする結晶化ガラスと有機バインダーからなるガ
ラスペーストを１０．０〜１５０．０mg／cm2塗布し、
４５０〜６５０℃の温度範囲にて焼付処理し、側面高抵
抗層を形成するものである。
【０００７】さらに、側面高抵抗層用の少なくともＳｎ
Ｏ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ
3−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系の酸化物セラミック被覆用の結
晶化ガラス組成物を提供するものである。
Ｏ2を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ
3−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系の酸化物セラミック被覆用の結
晶化ガラス組成物を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１によれば、Ｐｂ
Ｏ−長石系コンポジットガラスに較べ、ＰｂＯを主成分
とする結晶化ガラスは、ＳｎＯ2の添加により結晶化が
促進され、ＳｉＯ2の添加により被覆膜の強度が向上
し、焼結体との密着性もよいため放電耐量特性に優れ、
さらに絶縁性も高いため、焼付処理時の電圧非直線性の
低下を最小限に抑えることが可能となり、課電寿命特性
にも優れた高信頼性の酸化亜鉛バリスタを得ることがで
きる。
Ｏ−長石系コンポジットガラスに較べ、ＰｂＯを主成分
とする結晶化ガラスは、ＳｎＯ2の添加により結晶化が
促進され、ＳｉＯ2の添加により被覆膜の強度が向上
し、焼結体との密着性もよいため放電耐量特性に優れ、
さらに絶縁性も高いため、焼付処理時の電圧非直線性の
低下を最小限に抑えることが可能となり、課電寿命特性
にも優れた高信頼性の酸化亜鉛バリスタを得ることがで
きる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例の酸化亜鉛バリスタ
およびその製造方法、さらに被覆用結晶化ガラス組成物
について実施例に基づき詳細に説明する。
およびその製造方法、さらに被覆用結晶化ガラス組成物
について実施例に基づき詳細に説明する。
【００１０】まず、ＺｎＯの粉末に合計量に対し、Ｂｉ
2Ｏ3 ０．５モル％、Ｃｏ2Ｏ3 ０．５モル％、ＭｎＯ
2 ０．５モル％、Ｓｂ2Ｏ3 １．０モル％、Ｃｒ2Ｏ3
０．５モル％、ＮｉＯ ０．５モル％、ＳｉＯ2
０．５モル％を加え、純水、バインダー、分散剤ととも
に例えばボールミルにて充分に混合、粉砕した後、スプ
レードライヤーにて乾燥、造粒して原料粉を得た。この
原料粉を直径４０mm、厚さ３０mmの大きさに圧縮成形
し、５００℃以上の温度条件にて脱脂処理した。その
後、１１００〜１２５０℃の温度範囲で焼成し、焼結体
を得た。
2Ｏ3 ０．５モル％、Ｃｏ2Ｏ3 ０．５モル％、ＭｎＯ
2 ０．５モル％、Ｓｂ2Ｏ3 １．０モル％、Ｃｒ2Ｏ3
０．５モル％、ＮｉＯ ０．５モル％、ＳｉＯ2
０．５モル％を加え、純水、バインダー、分散剤ととも
に例えばボールミルにて充分に混合、粉砕した後、スプ
レードライヤーにて乾燥、造粒して原料粉を得た。この
原料粉を直径４０mm、厚さ３０mmの大きさに圧縮成形
し、５００℃以上の温度条件にて脱脂処理した。その
後、１１００〜１２５０℃の温度範囲で焼成し、焼結体
を得た。
【００１１】一方、被覆用結晶化ガラスは、ＰｂＯ，Ｚ
ｎＯ，Ｂ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＳｎＯ2を所定量秤量し、例え
ばボールミルにて混合、粉砕した後、白金ルツボにて１
０００〜１２００℃の温度条件で溶融し、急冷してガラ
ス化させた。このガラスを粗粉砕した後、ボールミルに
て微粉砕し、ガラスフリットを得た。なお、比較検討用
試料としてＰｂＯ ７０．０重量％、ＺｎＯ ２５．０
重量％、Ｂ2Ｏ3 ５．０重量％からなるガラフスリット
８０．０重量％と長石（長石はＫＡｌＳｉ3Ｏ8，ＮａＡ
ｌＳｉ3Ｏ8，ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8の固溶体）２０．０重
量％からなるコンポジットガラスを同様の工程で作製し
た。
ｎＯ，Ｂ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＳｎＯ2を所定量秤量し、例え
ばボールミルにて混合、粉砕した後、白金ルツボにて１
０００〜１２００℃の温度条件で溶融し、急冷してガラ
ス化させた。このガラスを粗粉砕した後、ボールミルに
て微粉砕し、ガラスフリットを得た。なお、比較検討用
試料としてＰｂＯ ７０．０重量％、ＺｎＯ ２５．０
重量％、Ｂ2Ｏ3 ５．０重量％からなるガラフスリット
８０．０重量％と長石（長石はＫＡｌＳｉ3Ｏ8，ＮａＡ
ｌＳｉ3Ｏ8，ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8の固溶体）２０．０重
量％からなるコンポジットガラスを同様の工程で作製し
た。
【００１２】以上のように作製したガラスフリットの、
組成およびガラス転移点Ｔｇ、線膨脹係数αおよび結晶
性を下記の（表１）に示した。
組成およびガラス転移点Ｔｇ、線膨脹係数αおよび結晶
性を下記の（表１）に示した。
【００１３】なお、（表１）においてガラス転移点Ｔｇ
および線膨脹係数αは熱分析装置を用いて測定した。ま
た、結晶性は金属顕微鏡あるいは電子顕微鏡によりガラ
スの表面状態を観察し、結晶性の高い試料については○
印で、全く結晶の見られないものについては×印で表示
した。
および線膨脹係数αは熱分析装置を用いて測定した。ま
た、結晶性は金属顕微鏡あるいは電子顕微鏡によりガラ
スの表面状態を観察し、結晶性の高い試料については○
印で、全く結晶の見られないものについては×印で表示
した。
【００１４】
【表１】
【００１５】（表１）よりＰｂＯの添加量が多い場合、
線膨脹係数αが高くなり、ＺｎＯの添加量が多い場合、
ガラス転移点Ｔｇが低くなり結晶化しやすくなる。ま
た、Ｂ 2Ｏ3の添加量が多い場合、ガラス転移点Ｔｇが高
くなり、添加量が１５．０重量％を超えた場合には結晶
化しにくくなる。さらに、ＳｉＯ2の添加量が多くなる
に従いガラス転移点Ｔｇは高くなる傾向があり、線膨脹
係数αは低くなる傾向がある。そして、ＳｎＯ2の添加
量が増加するに従いガラスの結晶化が進行した。また、
ＰｂＯ，Ｂ2Ｏ3が少ない系ではポーラスなガラスとなり
易かった。
線膨脹係数αが高くなり、ＺｎＯの添加量が多い場合、
ガラス転移点Ｔｇが低くなり結晶化しやすくなる。ま
た、Ｂ 2Ｏ3の添加量が多い場合、ガラス転移点Ｔｇが高
くなり、添加量が１５．０重量％を超えた場合には結晶
化しにくくなる。さらに、ＳｉＯ2の添加量が多くなる
に従いガラス転移点Ｔｇは高くなる傾向があり、線膨脹
係数αは低くなる傾向がある。そして、ＳｎＯ2の添加
量が増加するに従いガラスの結晶化が進行した。また、
ＰｂＯ，Ｂ2Ｏ3が少ない系ではポーラスなガラスとなり
易かった。
【００１６】次に、このガラスフリット８５重量％と、
有機バインダー（エチルセルロース、ブチルカルビトー
ルアセテートの混合物）１５重量％を、例えば三本ロー
ルミルにて充分に混合し、被覆用ガラスペーストを得
た。この被覆用ガラスペーストを、例えば曲面スクリー
ン印刷機にて１２５〜２５０メッシュのスクリーンを用
いて前記焼結体の側面に印刷した。ここで、被覆用ガラ
スペーストの塗布量はペーストを塗布した後、１５０℃
で３０分間乾燥して焼結体の重量差から求めた。また、
塗布量は被覆用ガラスペーストに有機バインダー、酢酸
ｎ−ブチルを添加して調整した。その後、３５０〜７０
０℃の温度条件にて被覆用ガラスペーストの焼付処理を
行い、焼結体に側面高抵抗層を形成した。次に、この焼
結体の両端面を平面研磨し、アルミニウムのメタリコン
電極を形成し、酸化亜鉛バリスタを得た。
有機バインダー（エチルセルロース、ブチルカルビトー
ルアセテートの混合物）１５重量％を、例えば三本ロー
ルミルにて充分に混合し、被覆用ガラスペーストを得
た。この被覆用ガラスペーストを、例えば曲面スクリー
ン印刷機にて１２５〜２５０メッシュのスクリーンを用
いて前記焼結体の側面に印刷した。ここで、被覆用ガラ
スペーストの塗布量はペーストを塗布した後、１５０℃
で３０分間乾燥して焼結体の重量差から求めた。また、
塗布量は被覆用ガラスペーストに有機バインダー、酢酸
ｎ−ブチルを添加して調整した。その後、３５０〜７０
０℃の温度条件にて被覆用ガラスペーストの焼付処理を
行い、焼結体に側面高抵抗層を形成した。次に、この焼
結体の両端面を平面研磨し、アルミニウムのメタリコン
電極を形成し、酸化亜鉛バリスタを得た。
【００１７】図１に、以上のようにして得られた本発明
の一実施例による酸化亜鉛バリスタの断面図を示す。図
１において、１は酸化亜鉛を主成分とする焼結体、２は
焼結体１の両端面に形成された電極、３は焼結体１の側
面に結晶化ガラスを焼付処理して得られた側面高抵抗層
である。
の一実施例による酸化亜鉛バリスタの断面図を示す。図
１において、１は酸化亜鉛を主成分とする焼結体、２は
焼結体１の両端面に形成された電極、３は焼結体１の側
面に結晶化ガラスを焼付処理して得られた側面高抵抗層
である。
【００１８】次に、下記の（表２）に、（表１）の被覆
用ガラスを用いて作成して酸化亜鉛バリスタの外観、
用ガラスを用いて作成して酸化亜鉛バリスタの外観、
【００１９】
【外１】
【００２０】、放電耐量特性および課電寿命特性を示
す。ここで、被覆用ガラスペーストの塗布量は、５０mg
／cm2となるようペーストの粘度をコントロールした。
また、焼付処理条件は５５０℃、１時間である。ここ
で、試料数は各ロットｎ＝５個である。また
す。ここで、被覆用ガラスペーストの塗布量は、５０mg
／cm2となるようペーストの粘度をコントロールした。
また、焼付処理条件は５５０℃、１時間である。ここ
で、試料数は各ロットｎ＝５個である。また
【００２１】
【外２】
【００２２】は直流定電流電源を用いて測定した。そし
て、放電耐量特性は４／１０μＳの衝撃電流を５分間隔
で同一方向に２回ずつ印加し、４０ｋＡよりステップア
ップし、外観の異常の有無を目視にて、必要な場合には
金属顕微鏡を用いて調べた。ここで、表中の○印は所定
電流を２回印加した後、サンプルに全く異常が認められ
なかったことを示し、△印は１〜２個に、×印は３〜５
個に異常が認められたことを示している。さらに、課電
寿命特性は周囲温度１３０℃、課電率９５％（ＡＣ，ピ
ーク値）の条件で行い、漏れ電流が５ｍＡ（ピーク値）
に至るまでの時間を測定した。また、
て、放電耐量特性は４／１０μＳの衝撃電流を５分間隔
で同一方向に２回ずつ印加し、４０ｋＡよりステップア
ップし、外観の異常の有無を目視にて、必要な場合には
金属顕微鏡を用いて調べた。ここで、表中の○印は所定
電流を２回印加した後、サンプルに全く異常が認められ
なかったことを示し、△印は１〜２個に、×印は３〜５
個に異常が認められたことを示している。さらに、課電
寿命特性は周囲温度１３０℃、課電率９５％（ＡＣ，ピ
ーク値）の条件で行い、漏れ電流が５ｍＡ（ピーク値）
に至るまでの時間を測定した。また、
【００２３】
【外３】
【００２４】、課電寿命は５個の平均値で示している。
以上の試料数、
以上の試料数、
【００２５】
【外４】
【００２６】の測定方法、放電耐量の試験方法、課電寿
命特性の評価方法については、特別の記載がない限り、
以下の各実施例についても同様とする。
命特性の評価方法については、特別の記載がない限り、
以下の各実施例についても同様とする。
【００２７】
【表２】
【００２８】（表１）および（表２）から、被覆用ガラ
スの線膨脹係数が６５×１０-7／℃より小さい場合（Ｇ
１，Ｇ５，Ｇ１８ガラス）はガラスが剥離し易くなり、
９０×１０-7／℃を超えた場合（Ｇ４，Ｇ８ガラス）に
はクラックが発生し易くなることがわかる。これらクラ
ックやガラス剥離が発生した試料は、側面高抵抗層の絶
縁性が悪いため、放電耐量特性が低いと考えられる。
スの線膨脹係数が６５×１０-7／℃より小さい場合（Ｇ
１，Ｇ５，Ｇ１８ガラス）はガラスが剥離し易くなり、
９０×１０-7／℃を超えた場合（Ｇ４，Ｇ８ガラス）に
はクラックが発生し易くなることがわかる。これらクラ
ックやガラス剥離が発生した試料は、側面高抵抗層の絶
縁性が悪いため、放電耐量特性が低いと考えられる。
【００２９】また、ＺｎＯの添加は、酸化亜鉛バリスタ
の電気的諸特性、信頼性に大きな影響を及ぼさず、ガラ
スの物性中でもガラス転移点の低下に役立つ。また、先
行文献例であるＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3、長石のコンポ
ジットガラスを用いた場合、課電寿命特性は実用的なレ
ベルではあるが放電耐量特性が低いことがわかる。
の電気的諸特性、信頼性に大きな影響を及ぼさず、ガラ
スの物性中でもガラス転移点の低下に役立つ。また、先
行文献例であるＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3、長石のコンポ
ジットガラスを用いた場合、課電寿命特性は実用的なレ
ベルではあるが放電耐量特性が低いことがわかる。
【００３０】次に、ＳｎＯ2の添加量について考察す
る。まず、ＳｎＯ2の添加量が０．１重量％以上の組成
系においてはいずれの組成系であっても電圧非直線性が
向上し、それにともない課電寿命特性も向上する。これ
は、ＳｎＯ2を０．１重量％以上添加することにより、
ガラス焼付処理時に焼結体側面にＳｎＯ2が若干拡散
し、ＺｎＯ粒子の抵抗が上昇するためであると考えられ
る。一方、ＳｎＯ2の添加量が５．０重量％より多い場
合、放電耐量特性が低い。これは、焼付処理時のガラス
の流動性が悪いため、ポーラスになり易いためであると
考えられる。従って、酸化亜鉛バリスタの側面高抵抗層
用のＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系結晶
化ガラスにおいて、少なくともＳｎＯ2を０．１〜５．
０重量％含む組成系であることが必要条件である。
る。まず、ＳｎＯ2の添加量が０．１重量％以上の組成
系においてはいずれの組成系であっても電圧非直線性が
向上し、それにともない課電寿命特性も向上する。これ
は、ＳｎＯ2を０．１重量％以上添加することにより、
ガラス焼付処理時に焼結体側面にＳｎＯ2が若干拡散
し、ＺｎＯ粒子の抵抗が上昇するためであると考えられ
る。一方、ＳｎＯ2の添加量が５．０重量％より多い場
合、放電耐量特性が低い。これは、焼付処理時のガラス
の流動性が悪いため、ポーラスになり易いためであると
考えられる。従って、酸化亜鉛バリスタの側面高抵抗層
用のＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系結晶
化ガラスにおいて、少なくともＳｎＯ2を０．１〜５．
０重量％含む組成系であることが必要条件である。
【００３１】以上の結果より、被覆用結晶化ガラスの組
成は、ＰｂＯが５５．０〜７５．０重量％、ＺｎＯが１
０．０〜３０．０重量％、Ｂ2Ｏ3が５．０〜１０．０重
量％、ＳｉＯ2が０〜１５．０重量％、ＳｎＯ2が０．１
〜５．０重量％の範囲が最適であることがわかる。ま
た、酸化亜鉛バリスタの側面高抵抗層用としては、線膨
脹係数が６５〜９０×１０-7／℃の範囲であることが必
要である。
成は、ＰｂＯが５５．０〜７５．０重量％、ＺｎＯが１
０．０〜３０．０重量％、Ｂ2Ｏ3が５．０〜１０．０重
量％、ＳｉＯ2が０〜１５．０重量％、ＳｎＯ2が０．１
〜５．０重量％の範囲が最適であることがわかる。ま
た、酸化亜鉛バリスタの側面高抵抗層用としては、線膨
脹係数が６５〜９０×１０-7／℃の範囲であることが必
要である。
【００３２】次に、本発明例である（表１）のＧ１６ガ
ラスを用いてガラスペーストの塗布量を検討した。この
結果を下記の（表３）に示した。この際、ガラスペース
トの塗布量は、１．０〜３００．０mg／cm2で、ペース
トの粘度および塗布回数でコントロールした。この時、
塗布量が１０．０mg／cm2より少ない場合、被覆膜の強
度が低いため、また塗布量が１５０．０mg／cm2より多
い場合にはガラスに流れが発生したり、ピンホールが発
生し易いため、放電耐量特性が悪い。従って、ガラスペ
ーストの塗布量は１０．０〜１５０．０mg／cm2の範囲
が最適であることがわかる。
ラスを用いてガラスペーストの塗布量を検討した。この
結果を下記の（表３）に示した。この際、ガラスペース
トの塗布量は、１．０〜３００．０mg／cm2で、ペース
トの粘度および塗布回数でコントロールした。この時、
塗布量が１０．０mg／cm2より少ない場合、被覆膜の強
度が低いため、また塗布量が１５０．０mg／cm2より多
い場合にはガラスに流れが発生したり、ピンホールが発
生し易いため、放電耐量特性が悪い。従って、ガラスペ
ーストの塗布量は１０．０〜１５０．０mg／cm2の範囲
が最適であることがわかる。
【００３３】
【表３】
【００３４】次に、本発明例である（表１）のＧ１６ガ
ラスを用いてガラスペーストの焼付処理条件を検討し
た。この結果を下記の（表４）に示した。この際、ガラ
スペーストの塗布量は５０．０mg／cm2となるよう粘度
がコントロールした。また、ガラスペーストの焼付処理
は３５０〜７００℃の温度範囲にて保持時間を１時間と
し空気中で行った。この結果、４５０℃より低温で焼付
処理を行った場合、ガラスペーストが充分に溶融しない
ため放電耐量特性が低く、６５０℃より高温で焼付処理
を行った場合、電圧比が著しく低下し、課電寿命特性が
悪化する。従って、ガラスペーストの焼付処理条件は４
５０〜６５０℃の温度範囲が最適であることがわかる。
ラスを用いてガラスペーストの焼付処理条件を検討し
た。この結果を下記の（表４）に示した。この際、ガラ
スペーストの塗布量は５０．０mg／cm2となるよう粘度
がコントロールした。また、ガラスペーストの焼付処理
は３５０〜７００℃の温度範囲にて保持時間を１時間と
し空気中で行った。この結果、４５０℃より低温で焼付
処理を行った場合、ガラスペーストが充分に溶融しない
ため放電耐量特性が低く、６５０℃より高温で焼付処理
を行った場合、電圧比が著しく低下し、課電寿命特性が
悪化する。従って、ガラスペーストの焼付処理条件は４
５０〜６５０℃の温度範囲が最適であることがわかる。
【００３５】
【表４】
【００３６】なお、本実施例ではＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3−ＳｎＯ2、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｓ
ｎＯ2の４および５成分系の被覆用結晶化ガラスについ
て述べたが、第６成分として、さらにガラスの結晶化を
促進する微量添加物、例えばＡｌ2Ｏ3などを添加しても
本発明の効果に変わりはない。また、ガラス転移点を低
下させる物質として、前記実施例ではＺｎＯを用いた
が、これはその他の物質で置き換えることもできるのは
もちろんである。さらに、本実施例では、酸化物セラミ
ックの代表例として、酸化亜鉛バリスタに本発明のＰｂ
Ｏ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系の被覆用結晶
化ガラスを用いたが、チタン酸ストロンチウム系のバリ
スタ、チタン酸バリウム系のコンデンサや正特性サーミ
スタ、金属酸化物系の負特性サーミスタなど、いずれの
酸化物セラミックにも全く同様に適用できるものであ
る。
Ｏ3−ＳｎＯ2、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｓ
ｎＯ2の４および５成分系の被覆用結晶化ガラスについ
て述べたが、第６成分として、さらにガラスの結晶化を
促進する微量添加物、例えばＡｌ2Ｏ3などを添加しても
本発明の効果に変わりはない。また、ガラス転移点を低
下させる物質として、前記実施例ではＺｎＯを用いた
が、これはその他の物質で置き換えることもできるのは
もちろんである。さらに、本実施例では、酸化物セラミ
ックの代表例として、酸化亜鉛バリスタに本発明のＰｂ
Ｏ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系の被覆用結晶
化ガラスを用いたが、チタン酸ストロンチウム系のバリ
スタ、チタン酸バリウム系のコンデンサや正特性サーミ
スタ、金属酸化物系の負特性サーミスタなど、いずれの
酸化物セラミックにも全く同様に適用できるものであ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、酸化亜鉛
を主成分とする焼結体の側面に少なくともＳｎＯ2を
０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−ＳｎＯ2系の酸化物セラミック被覆用の結晶化ガ
ラスを４５０〜６５０℃の温度条件で焼付処理すること
により、放電耐量特性、課電寿命特性の優れた酸化亜鉛
バリスタを得ることができる。
を主成分とする焼結体の側面に少なくともＳｎＯ2を
０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−ＳｎＯ2系の酸化物セラミック被覆用の結晶化ガ
ラスを４５０〜６５０℃の温度条件で焼付処理すること
により、放電耐量特性、課電寿命特性の優れた酸化亜鉛
バリスタを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例による酸化亜鉛バリスタの断
面図
面図
１ 焼結体 ２ 電極 ３ 側面高抵抗層
Claims (6)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とし、焼結体自身がバ
リスタ特性を有する焼結体の側面に、少なくとも酸化ス
ズをＳｎＯ2の形に換算して０．１〜５．０重量％含む
ＰｂＯを主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗
層を有する酸化亜鉛バリスタ。 - 【請求項２】 側面高抵抗層がＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
−ＳｎＯ2系結晶化ガラスからなる請求項１記載の酸化
亜鉛バリスタ。 - 【請求項３】 側面高抵抗層がＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
−ＳｉＯ2−ＳｎＯ2系結晶化ガラスからなる請求項１記
載の酸化亜鉛バリスタ。 - 【請求項４】 酸化亜鉛を主成分とし、焼結体自身がバ
リスタ特性を有する焼結体の側面に、少なくとも酸化ス
ズをＳｎＯ2の形に換算して０．１〜５．０重量％含む
ＰｂＯを主成分とする結晶化ガラスと有機物からなるガ
ラスペーストを１０．０〜１５０．０mg／cm2塗布し４
５０〜６５０℃の温度範囲にて焼付処理する酸化亜鉛バ
リスタの製造方法。 - 【請求項５】 結晶化ガラスの線膨脹係数が６５〜９０
×１０-7／℃である請求項４記載の酸化亜鉛バリスタの
製造方法。 - 【請求項６】 ＰｂＯ ５５．０〜７５．０重量％，Ｚ
ｎＯ １０．０〜３０．０重量％，Ｂ2Ｏ3 ５．０〜１
５．０重量％，ＳｉＯ2 ０〜１５．０重量％，ＳｎＯ2
０．１〜５．０重量％からなる被覆用結晶化ガラス組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7322679A JPH09162015A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法およびそれに用いる被覆用結晶化ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7322679A JPH09162015A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法およびそれに用いる被覆用結晶化ガラス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162015A true JPH09162015A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18146411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7322679A Pending JPH09162015A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法およびそれに用いる被覆用結晶化ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162015A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223893A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 薄膜ガスセンサ |
| WO2025089298A1 (ja) * | 2023-10-25 | 2025-05-01 | 株式会社村田製作所 | 電子部品、保護膜の成膜方法、及び電子部品の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP7322679A patent/JPH09162015A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223893A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 薄膜ガスセンサ |
| WO2025089298A1 (ja) * | 2023-10-25 | 2025-05-01 | 株式会社村田製作所 | 電子部品、保護膜の成膜方法、及び電子部品の製造方法 |
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