JPS5850726A - 複合機能素子 - Google Patents
複合機能素子Info
- Publication number
- JPS5850726A JPS5850726A JP56150452A JP15045281A JPS5850726A JP S5850726 A JPS5850726 A JP S5850726A JP 56150452 A JP56150452 A JP 56150452A JP 15045281 A JP15045281 A JP 15045281A JP S5850726 A JPS5850726 A JP S5850726A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise
- range
- sintered body
- varistor
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、チタン酸ストロンチウム系牛導性磁器に酸化
ケイ素（Ｓ １０２ ）を微量含有させて得られる焼結
体自身が電圧非直線性を有し、かつきわめて大きな誘電
率を有する複合機能素子奏鱗ｉ串幹会孝襖に関するもの
である。
ケイ素（Ｓ １０２ ）を微量含有させて得られる焼結
体自身が電圧非直線性を有し、かつきわめて大きな誘電
率を有する複合機能素子奏鱗ｉ串幹会孝襖に関するもの
である。
従来、電圧非直線抵抗を有するセラミックスとしてＳｉ
Ｃバリスタや酸化亜鉛を主成分とするバリ性が近似的に Ｉ ＝ （Ｖ／Ｃ）” で表わされるものである。ここで、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。
Ｃバリスタや酸化亜鉛を主成分とするバリ性が近似的に Ｉ ＝ （Ｖ／Ｃ）” で表わされるものである。ここで、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。
ＳｉＣバリスタはＳｉＣ粒子間の接触バリアを利用した
ものであり、αは２〜７程度である。また、酸化亜鉛バ
リスタは酸化亜鉛（ＺｎＯ）にＢｉ２Ｏ３゜０００９Ｍ
ｎＯ２，５ｂ２ｏ３等を微量添加して焼成したことによ
り得られる素子であり、その電圧非直線指数αが６０に
もおよぶ素子である。このような素子は高電圧吸収に優
れた性能を有しているので、電子機器の電圧安定化や異
常高電圧（サージ）からの保護の目的で使用されている
。
ものであり、αは２〜７程度である。また、酸化亜鉛バ
リスタは酸化亜鉛（ＺｎＯ）にＢｉ２Ｏ３゜０００９Ｍ
ｎＯ２，５ｂ２ｏ３等を微量添加して焼成したことによ
り得られる素子であり、その電圧非直線指数αが６０に
もおよぶ素子である。このような素子は高電圧吸収に優
れた性能を有しているので、電子機器の電圧安定化や異
常高電圧（サージ）からの保護の目的で使用されている
。
しかしながら、このような従来のバリスタは誘電率が小
さく、また誘電損失角（ｔａｎδ）が６〜１０チと大き
いため、もっばらバリスタの用途にしか利用しない。
さく、また誘電損失角（ｔａｎδ）が６〜１０チと大き
いため、もっばらバリスタの用途にしか利用しない。
一方、従来大きな誘電率（正確には見かけの誘電力中有
する粒界層型半導体磁器コンデンブ素子等の半導体磁器
粒界を再酸化または原子価補償することによ−り絶縁化
して得られる素子である。この素子の見かけの誘電率は
５〜６万にも達するものである。また、組成や条件を適
当に選べばｔａｎδも１チ内外で、小型人容−量のコン
デンサとして利用されている。しかしながら、１ｍＡ以
上の電流が素子を通過すると破壊され、コンデンサとし
ての機能をなくする。
する粒界層型半導体磁器コンデンブ素子等の半導体磁器
粒界を再酸化または原子価補償することによ−り絶縁化
して得られる素子である。この素子の見かけの誘電率は
５〜６万にも達するものである。また、組成や条件を適
当に選べばｔａｎδも１チ内外で、小型人容−量のコン
デンサとして利用されている。しかしながら、１ｍＡ以
上の電流が素子を通過すると破壊され、コンデンサとし
ての機能をなくする。
本発明の素子は上述の２つの素子の機能を同時に具備す
る画期的な複合機能素子である。すなわち、高電圧では
バリスタとして高電圧電流を通し、低電圧ではコンデン
サとして異常周波数帯域電流を通す複合機能を有する素
子である。
る画期的な複合機能素子である。すなわち、高電圧では
バリスタとして高電圧電流を通し、低電圧ではコンデン
サとして異常周波数帯域電流を通す複合機能を有する素
子である。
さて、最近の電気・電子機器はきわめて高度な制御を要
する”ようになり、産業用はもとより、マイクロコンピ
ュータの応用により、民生機器もきわめて高精度を要求
されるようになってきた。そして、マイクロコンピュー
タ等を構成するロジック回路はパルス信号により動作す
るため、必然的にノイズに影響されやすい吉いう欠点が
ある。このため電子計算機、バンキングマシン、交通制
御機器等は、ノイズあるいはサージにより一旦誤動作、
薇損を起すと社会的問題にもなる。このような問題の対
策として、従来よりノイズフィルタが使用されてきた。
する”ようになり、産業用はもとより、マイクロコンピ
ュータの応用により、民生機器もきわめて高精度を要求
されるようになってきた。そして、マイクロコンピュー
タ等を構成するロジック回路はパルス信号により動作す
るため、必然的にノイズに影響されやすい吉いう欠点が
ある。このため電子計算機、バンキングマシン、交通制
御機器等は、ノイズあるいはサージにより一旦誤動作、
薇損を起すと社会的問題にもなる。このような問題の対
策として、従来よりノイズフィルタが使用されてきた。
ノイズとは電子機器を動作させる時の目的とする信号電
圧以外の妨害電圧のことであり、人工的に発生するもの
と自然現象により発生するものとに分けられる。そして
、このようなノイズをコイルとコンデンサを組み合せた
回路で除去していた。しかしながら、人工的に発生する
ノイズでは特に送電線の遮断器によるもの、自然現象に
よるノイズでは特に雷サージによるもの等は、ノイズの
基本周波数が低く５〜２０ｋＨｚ程度であり、従来のコ
イルとコンデンサの組み合せだけではこれらのノイズを
除去することができなかっ゛た。このような問題にかん
がみ、線間あるいは線入地間に電圧非直線抵抗体（バリ
スタ）を併用したノイズフィルタが最近しばしば使用に
供されている。かかるノイズフィルタではきわめて広範
囲にわたるノイズが除去しうるので、マイクロコンピュ
ータ制御機器の誤動作防止に有効である。しかしながら
、かかるノイズフィルタはそのセント内部における部品
点数が多くなり、コスト高になる上、小型化の動向に反
するという欠点があった。
圧以外の妨害電圧のことであり、人工的に発生するもの
と自然現象により発生するものとに分けられる。そして
、このようなノイズをコイルとコンデンサを組み合せた
回路で除去していた。しかしながら、人工的に発生する
ノイズでは特に送電線の遮断器によるもの、自然現象に
よるノイズでは特に雷サージによるもの等は、ノイズの
基本周波数が低く５〜２０ｋＨｚ程度であり、従来のコ
イルとコンデンサの組み合せだけではこれらのノイズを
除去することができなかっ゛た。このような問題にかん
がみ、線間あるいは線入地間に電圧非直線抵抗体（バリ
スタ）を併用したノイズフィルタが最近しばしば使用に
供されている。かかるノイズフィルタではきわめて広範
囲にわたるノイズが除去しうるので、マイクロコンピュ
ータ制御機器の誤動作防止に有効である。しかしながら
、かかるノイズフィルタはそのセント内部における部品
点数が多くなり、コスト高になる上、小型化の動向に反
するという欠点があった。
本発明の素子によってこのような問題点を解決すること
ができるようになった。すなわち、本発明の素子はバリ
スタとコンデンサの複合機能を備えているため、従来具
り・夕と・・テ・すを並列に接続する回路において１個
の素子で用を果たすものである。
ができるようになった。すなわち、本発明の素子はバリ
スタとコンデンサの複合機能を備えているため、従来具
り・夕と・・テ・すを並列に接続する回路において１個
の素子で用を果たすものである。
本発明の素子はチタン酸ストロンチウム系半導体磁器に
きわめて微量の酸化ケイ素（Ｓｉ′Ｏ）を含有させて得
られるものであり、以下実施例たる添付図面を参照し、
米発明の内容を詳細に説明するＯ 第１図は本発明の複合機能素子の断面図を示し、１はチ
タン酸ストロンチウム系半導性磁器の焼結体、２及び３
は電極である。
きわめて微量の酸化ケイ素（Ｓｉ′Ｏ）を含有させて得
られるものであり、以下実施例たる添付図面を参照し、
米発明の内容を詳細に説明するＯ 第１図は本発明の複合機能素子の断面図を示し、１はチ
タン酸ストロンチウム系半導性磁器の焼結体、２及び３
は電極である。
６ ｌ−“
〈実施例〉
炭酸ストロンチウムを５０．２２〜４７．９５モル係。
酸化チタンを４９．７〜４８．７１ モル係、酸化ケイ
素を０．０１〜１．０モルチ、及び酸化ニオブ、酸化タ
ンタル、酸化ネオジウムのうち少なくとも１種を０．０
６〜Ｏ，Ｓモルチ含有させてなる組成物を十分に混合し
て後、１１００〜１２５Ｃ１の範囲で１〜６時間仮焼し
、粉砕し、有機バインダーを加え、造粒し、成型した。
素を０．０１〜１．０モルチ、及び酸化ニオブ、酸化タ
ンタル、酸化ネオジウムのうち少なくとも１種を０．０
６〜Ｏ，Ｓモルチ含有させてなる組成物を十分に混合し
て後、１１００〜１２５Ｃ１の範囲で１〜６時間仮焼し
、粉砕し、有機バインダーを加え、造粒し、成型した。
この成型体を還元雰囲気中にて１３ｏＯ〜１４５０℃の
範囲で１〜５時間焼成して比抵抗が０．２〜０．５Ω・
ｍで、平均粒径が２０〜６０μｍの焼結体を作成した。
範囲で１〜５時間焼成して比抵抗が０．２〜０．５Ω・
ｍで、平均粒径が２０〜６０μｍの焼結体を作成した。
この焼結体の形状は７．５φＸ０．７ｔ（馴）である。
この後、１ｏＯｏ〜１３ｏｏ℃の範囲でＯ，Ｓ〜６時間
空気中で熱処理し、第１図の焼結体１を得た。さらに、
この焼結体１の両半部に電極２，３を形成した。電極径
は６．０φ（ｍ）とした。
空気中で熱処理し、第１図の焼結体１を得た。さらに、
この焼結体１の両半部に電極２，３を形成した。電極径
は６．０φ（ｍ）とした。
このようにして得られた素子の特性を下記の表に示す。
尚、下記表中でＮＴｉ／ＮＳｒは、酸化チタン及ヒ炭酸
ストロンチウムの配合組成量をチタン及びストロンチウ
ムの原子数比に換算したものである。εは１ ｋＨｚに
おける誘電率であり、ｔａｎδ数であ之。サージ耐量は
雷サージ等の大電流をどこまで素子が吸収しうるかを示
す値であり、サージ耐量が大きいほど優れたバリスタと
いえる。その試験は印加するパルスを電流波形８×２０
μＳｅＣとし、バリスタ電圧■１ｍＡが初期値に対して
０１０％劣化する電流波高値をサージ耐量と規定した。
ストロンチウムの配合組成量をチタン及びストロンチウ
ムの原子数比に換算したものである。εは１ ｋＨｚに
おける誘電率であり、ｔａｎδ数であ之。サージ耐量は
雷サージ等の大電流をどこまで素子が吸収しうるかを示
す値であり、サージ耐量が大きいほど優れたバリスタと
いえる。その試験は印加するパルスを電流波形８×２０
μＳｅＣとし、バリスタ電圧■１ｍＡが初期値に対して
０１０％劣化する電流波高値をサージ耐量と規定した。
パルスの印加回数は２回である。
（以 下 余 白）
１０、−
上記表から明らかなように、ＮＴｉ／”、Ｓｒ比が０．
９０〜１．２６ の範囲でバリスタ及びコンデンサの機
能を有しているが 特に０．９７〜１．０３６（Ｄ範、
） 囲が良好である。また、酸化ケイ素の゛添加量としては
０．０１〜１．０モルチの範囲で焼結体が均一粒成長を
した多結晶粒子を有するためにサージ耐量が大きい。こ
の酸化ケイ素の添加量が０．０１モモル未満ではαが６
以下であり、サージ耐量も５６Ａであった。また、酸化
ケイ素の添加量が１．０モルチを超えた場合では焼結体
が木均−粒成長した多結晶粒子を有し、焼結体に曲がり
を生じやすく、特性バラツキが大きい上、サージ耐量が
やはり４６Ａと小さい。
９０〜１．２６ の範囲でバリスタ及びコンデンサの機
能を有しているが 特に０．９７〜１．０３６（Ｄ範、
） 囲が良好である。また、酸化ケイ素の゛添加量としては
０．０１〜１．０モルチの範囲で焼結体が均一粒成長を
した多結晶粒子を有するためにサージ耐量が大きい。こ
の酸化ケイ素の添加量が０．０１モモル未満ではαが６
以下であり、サージ耐量も５６Ａであった。また、酸化
ケイ素の添加量が１．０モルチを超えた場合では焼結体
が木均−粒成長した多結晶粒子を有し、焼結体に曲がり
を生じやすく、特性バラツキが大きい上、サージ耐量が
やはり４６Ａと小さい。
酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化ネオジウムについて
はそれぞれ、互換性があり、０．０５〜０．５モルチの
範囲で焼成時にチタン酸ストロンチウムを主体とする微
結晶の格−予肉に固溶し、原子価制御し、焼結体の抵抗
を０．２〜Ｏ，ＳΩ・ｍの範囲にすることができた。こ
の範囲の量よりも多くてもＩＰなくても比抵抗は大きく
なり、サージ耐量を大きくすることができなかった。上
記表の試料Ｎｏ。
はそれぞれ、互換性があり、０．０５〜０．５モルチの
範囲で焼成時にチタン酸ストロンチウムを主体とする微
結晶の格−予肉に固溶し、原子価制御し、焼結体の抵抗
を０．２〜Ｏ，ＳΩ・ｍの範囲にすることができた。こ
の範囲の量よりも多くてもＩＰなくても比抵抗は大きく
なり、サージ耐量を大きくすることができなかった。上
記表の試料Ｎｏ。
３，７〜１０．１３〜１６が本発明の筒中に入るもので
あり、その他は比較例である。
あり、その他は比較例である。
次に、かかる素子で第２図に示すような回路を作り、第
６図に示すようなノイズ人力ａに対して出力状況を調べ
胞結果、第５図の出力法尻曲線すに示すようにノイズを
おさえることができた。なお、第３図に示す従来のフィ
ルタ回路の小力状況は第６図の出力法尻曲線Ｃの如くで
あり、十分にノイズが除去されていない。また、第４図
に示すバリスタを含む従来のフィルタ回路では本発明の
馬子を用いた第２図の回路と同等の効果が得られるが、
バリスタを含むｉ′どけ徽部品点数が多い。第２図〜第
４図で４は本発明の一子、５はコイル、６はコンデンサ
、７はバリスタである。
６図に示すようなノイズ人力ａに対して出力状況を調べ
胞結果、第５図の出力法尻曲線すに示すようにノイズを
おさえることができた。なお、第３図に示す従来のフィ
ルタ回路の小力状況は第６図の出力法尻曲線Ｃの如くで
あり、十分にノイズが除去されていない。また、第４図
に示すバリスタを含む従来のフィルタ回路では本発明の
馬子を用いた第２図の回路と同等の効果が得られるが、
バリスタを含むｉ′どけ徽部品点数が多い。第２図〜第
４図で４は本発明の一子、５はコイル、６はコンデンサ
、７はバリスタである。
以上述べたように、本発明の素子は従来にない複合機能
を備え、バリ不−夕とコンデンサの２つの役割を同時に
果たすことが可能であり、たとえば従来のノイズフィル
タ回路を簡略化し、小型、高性、能、低コスト化に寄与
するものであり、今後マイクロコンピュータ制御機器の
誤動作防止と破壊防止の用途等への応用を図ることがで
きる等大きな有用性をもち、その産業的価値は甚大であ
る０
を備え、バリ不−夕とコンデンサの２つの役割を同時に
果たすことが可能であり、たとえば従来のノイズフィル
タ回路を簡略化し、小型、高性、能、低コスト化に寄与
するものであり、今後マイクロコンピュータ制御機器の
誤動作防止と破壊防止の用途等への応用を図ることがで
きる等大きな有用性をもち、その産業的価値は甚大であ
る０
第１図は本発明の複合機能素子の断面図、第２図は本発
明の素子乏用いたノイズフィルタ回路の回路図、第３図
及び第４図は従来のノイズフィルタ回路の回路図、第５
図は第２図〜第４図に示す回路に対応するそれぞれの入
力ノイズと出力ノイズの状況を示す図である。 １・・・・・・テタ′ン酸ストロンチウム系半導性磁器
の焼結体、２・３・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ＩＩ
Ｉ 図 ？ 第２図 、６ 第５図 凧）皮鉄（Ｍ）／ｆ）
明の素子乏用いたノイズフィルタ回路の回路図、第３図
及び第４図は従来のノイズフィルタ回路の回路図、第５
図は第２図〜第４図に示す回路に対応するそれぞれの入
力ノイズと出力ノイズの状況を示す図である。 １・・・・・・テタ′ン酸ストロンチウム系半導性磁器
の焼結体、２・３・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ＩＩ
Ｉ 図 ？ 第２図 、６ 第５図 凧）皮鉄（Ｍ）／ｆ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 チタンとストロンチウムの原子数の比が０．９７〜１．
０３６の範囲にあり、酸化ケイ素を０．０１〜１．０モ
ル−〇範囲で含有し、かつ原子価制御元素としてニオブ
、タンタル、ネオジウムのうち少なくとも１種類の元素
を含み、その含有量が酸化物にして０．０５〜０．５モ
ル−〇範囲にあるチタン酸ストロンチウム系半導体磁器
の焼結体の表面に−。 対以上の電極を形成してなる複合機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150452A JPS5850726A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 複合機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150452A JPS5850726A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 複合機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850726A true JPS5850726A (ja) | 1983-03-25 |
Family
ID=15497236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150452A Pending JPS5850726A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 複合機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850726A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02215112A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56150452A patent/JPS5850726A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02215112A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
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