JPS59147406A - 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 - Google Patents
電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物Info
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- JPS59147406A JPS59147406A JP58020653A JP2065383A JPS59147406A JP S59147406 A JPS59147406 A JP S59147406A JP 58020653 A JP58020653 A JP 58020653A JP 2065383 A JP2065383 A JP 2065383A JP S59147406 A JPS59147406 A JP S59147406A
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- noise
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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】
産業上の利用分野
本発明は各種電気機器、電子機器において異常電圧吸収
用及びノイズ除去用などに利用される電圧依存性非直線
抵抗体(以下バリスタと呼ぶ)を作るのに好適な電圧依
存性非直線抵抗体磁器組成物に関するものである0 従来例の構成とその問題点 従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧(以
下サージと呼ぶ)の吸収、雑音の除去。
用及びノイズ除去用などに利用される電圧依存性非直線
抵抗体(以下バリスタと呼ぶ)を作るのに好適な電圧依
存性非直線抵抗体磁器組成物に関するものである0 従来例の構成とその問題点 従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧(以
下サージと呼ぶ)の吸収、雑音の除去。
火花消去など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0 I−(V/C)(L ここで、■は電流、■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03iCバリスタの
αば2〜7程度、ZnO系バリスタではαが60にもお
よぶものがある。このようなバリスタはサージのように
比較的高い電圧の吸収に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
下の低い電圧の吸収(例えばノイズなど)に対してはほ
とんど効果を示さず、また誘電損失(t、anδ)も6
〜10%と大きい。
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0 I−(V/C)(L ここで、■は電流、■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03iCバリスタの
αば2〜7程度、ZnO系バリスタではαが60にもお
よぶものがある。このようなバリスタはサージのように
比較的高い電圧の吸収に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
下の低い電圧の吸収(例えばノイズなど)に対してはほ
とんど効果を示さず、また誘電損失(t、anδ)も6
〜10%と大きい。
一方、これらのノイズなどの除去には組成や焼成条件を
適当に選択することにより、見かけの誘電率が5X10
’〜6X10’ 程度でtanδが1チ前後の半導体
磁器コンデンサが利用されている。しかし、この半導体
磁器コンデンサはサージなどによりある限度以上の電流
が素子に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。
適当に選択することにより、見かけの誘電率が5X10
’〜6X10’ 程度でtanδが1チ前後の半導体
磁器コンデンサが利用されている。しかし、この半導体
磁器コンデンサはサージなどによりある限度以上の電流
が素子に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。
上記のような理由で電気機器、電子機器においては、サ
ージ吸収やノイズ除去などの目的のためには1通常バリ
スタとコンデンサ及び他の部品(例えばコイル)とを組
み合わせて使用され、例えばノイズフィルタはこのよう
な構成になっている。
ージ吸収やノイズ除去などの目的のためには1通常バリ
スタとコンデンサ及び他の部品(例えばコイル)とを組
み合わせて使用され、例えばノイズフィルタはこのよう
な構成になっている。
第1図は一般的な従来のノイズフィルタ回路を示し、第
2図はバリスタとコンデンサ及びコイルを組み合わせて
構成された従来のノイズフィルタ回路を示しており、1
はコイル、2はコンデンサ、3はバリスタである。
2図はバリスタとコンデンサ及びコイルを組み合わせて
構成された従来のノイズフィルタ回路を示しており、1
はコイル、2はコンデンサ、3はバリスタである。
しかし、このような第2図に示す構成は機器内部におけ
る部品点数が多くなる上に機器の小形化動向に相反する
という欠点を有していた。
る部品点数が多くなる上に機器の小形化動向に相反する
という欠点を有していた。
発明の目的
本発明は上記のような従来のサージ吸収、ノイズ除去に
おける欠点を除去し、バリスタとコンデンサの両方の機
能を有し、1個の素子でサージ吸収、ノイズ除去が可能
な複合機能を有するバリスタを作るのに好適な磁器組成
物を提供することを目的としている。
おける欠点を除去し、バリスタとコンデンサの両方の機
能を有し、1個の素子でサージ吸収、ノイズ除去が可能
な複合機能を有するバリスタを作るのに好適な磁器組成
物を提供することを目的としている。
発明の構成
本発明は上記のような目的を連成を達成するために、5
rT103と、半導体化促進用金属酸化物としてDy2
O3と、Mg、Zr、Sn、Sb、W、Bi、Ni。
rT103と、半導体化促進用金属酸化物としてDy2
O3と、Mg、Zr、Sn、Sb、W、Bi、Ni。
Feからなる群から選択された少なくとも1種類以上の
元素を所定量含有する構成とした電圧依存性非直線抵抗
体磁器組成物を提案するものである実施例の説明 以下に本発明を実施例を上げて具体的に説明する。
元素を所定量含有する構成とした電圧依存性非直線抵抗
体磁器組成物を提案するものである実施例の説明 以下に本発明を実施例を上げて具体的に説明する。
〈実施例1〉
5rTiOとDy2O3とZ r O2を下記の第1表
に示した組成比になるように秤喰した後、ボールミルな
どにより湿式で6時間混合し、乾燥させた後、空気中で
1000〜1250゛C21〜5時間仮焼する。
に示した組成比になるように秤喰した後、ボールミルな
どにより湿式で6時間混合し、乾燥させた後、空気中で
1000〜1250゛C21〜5時間仮焼する。
その後、ボールミルなどにより湿式で4時間粉砕し、乾
燥させた後、有機バインダー(例えばポリビニルアルコ
ールなど)を8wt%加え造粒した後、8.0(mm)
φx1. O’(mm ) tの形状にプレス圧1.0
//c11+で加圧成型した。この成型体を還元雰囲気
(例えばN2:N2−10:1)にテ1300−145
σCテ1−6時間焼成した。こうして得られた焼成体の
比抵抗は0.1−0.8Ω、Cmで、平均粒径は20〜
60IIηノであった。次に、この焼成体を空気中で1
oOO〜1300”Cで0.6〜5時間焼成し、第3図
の焼結体4を得た。きらに、上記焼結体4の両平面をS
iCなどの研磨剤で研磨し、Aqなどの導電性金属を用
いて電極5,6を形成した。上記電極5゜6の径は5.
0(mm)φとした。
燥させた後、有機バインダー(例えばポリビニルアルコ
ールなど)を8wt%加え造粒した後、8.0(mm)
φx1. O’(mm ) tの形状にプレス圧1.0
//c11+で加圧成型した。この成型体を還元雰囲気
(例えばN2:N2−10:1)にテ1300−145
σCテ1−6時間焼成した。こうして得られた焼成体の
比抵抗は0.1−0.8Ω、Cmで、平均粒径は20〜
60IIηノであった。次に、この焼成体を空気中で1
oOO〜1300”Cで0.6〜5時間焼成し、第3図
の焼結体4を得た。きらに、上記焼結体4の両平面をS
iCなどの研磨剤で研磨し、Aqなどの導電性金属を用
いて電極5,6を形成した。上記電極5゜6の径は5.
0(mm)φとした。
このようにして得られた素子の特性を第1表にfノ(せ
て示す。
て示す。
以下余白
ここで、素子のバリスタとしての特性評価は上述した電
IF−電流特性式 %式% (ただし、■は電流、■は電圧、Cはバリスタ固有の定
数、αは非直線指数)におけるαとCによって行うこと
が可能である。しかし、Cの正確な測定が困難であるた
め、本発明においては1mAのハIJスタ電流を流した
時の単位厚み当りのバリスタ電圧(以下、v1rr1A
/mmと呼ぶ)の値と、a−1/b帆■1or11A/
■1mA)〔ただし、■1omAは1omAのバリスタ
心流全流した時のバリスタ電圧、vlmAは1mAのバ
リスタ電流を流した時のバリスタ電圧)の値によりバリ
スタとしての特性評価を行っている。また、コンデンサ
としての特性評価は測定周波数1kt(Lにおける誘電
率ε、誘電損失角薗δで行っている。上記のデータは還
元雰囲気における焼成温度2時間f、11400”(〕
、 2時間、空気中での焼成温度9時間を1200℃
、3時間で行ったものである。
IF−電流特性式 %式% (ただし、■は電流、■は電圧、Cはバリスタ固有の定
数、αは非直線指数)におけるαとCによって行うこと
が可能である。しかし、Cの正確な測定が困難であるた
め、本発明においては1mAのハIJスタ電流を流した
時の単位厚み当りのバリスタ電圧(以下、v1rr1A
/mmと呼ぶ)の値と、a−1/b帆■1or11A/
■1mA)〔ただし、■1omAは1omAのバリスタ
心流全流した時のバリスタ電圧、vlmAは1mAのバ
リスタ電流を流した時のバリスタ電圧)の値によりバリ
スタとしての特性評価を行っている。また、コンデンサ
としての特性評価は測定周波数1kt(Lにおける誘電
率ε、誘電損失角薗δで行っている。上記のデータは還
元雰囲気における焼成温度2時間f、11400”(〕
、 2時間、空気中での焼成温度9時間を1200℃
、3時間で行ったものである。
第1表に示したようにDy2o3は添加量が0.005
モルチ以上になると焼成時にSrTiO3を生体とする
結晶の格子内に固溶し、原子価制御により焼結体の比抵
抗を1.0Ω、cm前後に下げることができるため、空
気中で再焼成することによりバリスタとしての使用が可
能である。しかし1.Dy2O3が10、○OOモル係
を越えるともはや固溶しなくなり、焼結体の比抵抗が大
きくなり、・バリスタとしての使用には不適当となる。
モルチ以上になると焼成時にSrTiO3を生体とする
結晶の格子内に固溶し、原子価制御により焼結体の比抵
抗を1.0Ω、cm前後に下げることができるため、空
気中で再焼成することによりバリスタとしての使用が可
能である。しかし1.Dy2O3が10、○OOモル係
を越えるともはや固溶しなくなり、焼結体の比抵抗が大
きくなり、・バリスタとしての使用には不適当となる。
Z r O2は焼成時にS r T iO3を生体とし
た結晶の粒界に偏析し、粒界層の比抵抗を増大させ、焼
結体の非直線性を大きくするのに寄与する。
た結晶の粒界に偏析し、粒界層の比抵抗を増大させ、焼
結体の非直線性を大きくするのに寄与する。
このような効果が琲われるのは、Z r O2の添加量
が0.○o5モル係以上になった時である。まだ、Z
r O2の添加量が10.000モル係を越えると誘電
損失角tanδが増大し、誘電率εは徐々に減少し、非
直線指数αも減少する。
が0.○o5モル係以上になった時である。まだ、Z
r O2の添加量が10.000モル係を越えると誘電
損失角tanδが増大し、誘電率εは徐々に減少し、非
直線指数αも減少する。
また、単位厚み当りのバリスタ電圧(■1mA/fnm
)はDy2O3が0.005モル係未満の場会、焼結体
の比抵抗が大きいため大きな値になる。さらに、DY
OとZ r O2の添加量の会計が犬きくなる程 3 焼結体の比抵抗が犬きくなるため、■1rnA/mmは
一般的に大きな値となる。
)はDy2O3が0.005モル係未満の場会、焼結体
の比抵抗が大きいため大きな値になる。さらに、DY
OとZ r O2の添加量の会計が犬きくなる程 3 焼結体の比抵抗が犬きくなるため、■1rnA/mmは
一般的に大きな値となる。
従って、バリスタとコンデンサの両方の機能を同時に満
足する範囲は、Dy2030.0O5〜10.000%
ル% 、 ZrO20,005−10,000モル%で
ある。
足する範囲は、Dy2030.0O5〜10.000%
ル% 、 ZrO20,005−10,000モル%で
ある。
〈実施例2〉
S r T 103とDy2O3とNiOを下記の第2
表に示した組成比にし、−に記実施例1ど同様の操作で
混合、成形、焼成を行い、同様の条件で測定をした結果
を第2表に示す。
表に示した組成比にし、−に記実施例1ど同様の操作で
混合、成形、焼成を行い、同様の条件で測定をした結果
を第2表に示す。
以丁余白
第2表に示したようにDy2O3は添加量がo、oos
〜10.000モル%の範囲で焼結体の比抵抗を下げる
のに寄与し、空気中で再焼成することによりバリスタと
しての使用が可能である。
〜10.000モル%の範囲で焼結体の比抵抗を下げる
のに寄与し、空気中で再焼成することによりバリスタと
しての使用が可能である。
N i Oは焼成時にS r T 103を生体とする
結晶内に固溶したり、粒界に偏析し、粒界層の比抵抗を
増大式せ、焼結体の非直線性を大きくするのに寄与する
。このような効果が現われるのは、NiOの添加量が0
.005モル%以上になった時で、非直線指数αが急に
増大することから明らかである。
結晶内に固溶したり、粒界に偏析し、粒界層の比抵抗を
増大式せ、焼結体の非直線性を大きくするのに寄与する
。このような効果が現われるのは、NiOの添加量が0
.005モル%以上になった時で、非直線指数αが急に
増大することから明らかである。
寸だ、N i Oの添加量が10.000モル%を越え
ると誘電損失角tanδが増大し、誘電率εは徐々に減
少み、非直線指数αも減少し、特性が劣化してくる。
ると誘電損失角tanδが増大し、誘電率εは徐々に減
少み、非直線指数αも減少し、特性が劣化してくる。
また、単位厚み当りのバリスタ電圧(■1mA//mm
)はDy2o3が0.005モル%未満の場合は焼結体
の比抵抗が大きいため大きな値になる。さらに、NiO
の添加量が少ない場合は一部結晶中への固溶が見られ、
バリスタ電圧(v1mA/iT1m)は低下する。
)はDy2o3が0.005モル%未満の場合は焼結体
の比抵抗が大きいため大きな値になる。さらに、NiO
の添加量が少ない場合は一部結晶中への固溶が見られ、
バリスタ電圧(v1mA/iT1m)は低下する。
従って、バリスタとコンデンサの両方の機能を同時に満
足する範囲はDy2030.005〜10.000%、
Ni00.005〜10.000モル%である。
足する範囲はDy2030.005〜10.000%、
Ni00.005〜10.000モル%である。
なお、実施例1,2ではZrO2,NlOについてのみ
そ几ぞれ単独で用いる場合について説明したが、これら
に代えてMg、Sn、Sb、W、Bi、Feの酸化物を
それぞn単独で上記所定量の範囲で用いても同様の効果
が寿ら几ることを確認した。また、これらZr、Ni、
Mg、Sn、Sb、W、Bi、Feの酸化物を2種類以
上、合計での添加量が上記所定量の範囲になるようにし
て用いても同様の効果が得られることを確認した。
そ几ぞれ単独で用いる場合について説明したが、これら
に代えてMg、Sn、Sb、W、Bi、Feの酸化物を
それぞn単独で上記所定量の範囲で用いても同様の効果
が寿ら几ることを確認した。また、これらZr、Ni、
Mg、Sn、Sb、W、Bi、Feの酸化物を2種類以
上、合計での添加量が上記所定量の範囲になるようにし
て用いても同様の効果が得られることを確認した。
上記の素子を使用して第4図に示すような回路を作り、
第5図に示すようなノイズ入力Aに対して出力状況を調
べた結束、第5図の出力状況曲線Bに示すようにノイズ
をおさえることができた。
第5図に示すようなノイズ入力Aに対して出力状況を調
べた結束、第5図の出力状況曲線Bに示すようにノイズ
をおさえることができた。
第5図で7は本発明の素子、8はコイルである。
なお、第1図に示す従来のフィルタ回路の出力状況は第
5図の出力状混油@Cの通りであり、十分にノイズを除
去していない。また、第2図に示すバリスタを含む従来
のフィルタ回路では、本発明による素子を用いた第4図
の回路に類似した効果が得られるが、バリスタを別個に
必要とするだけ部品点数が多くなる。
5図の出力状混油@Cの通りであり、十分にノイズを除
去していない。また、第2図に示すバリスタを含む従来
のフィルタ回路では、本発明による素子を用いた第4図
の回路に類似した効果が得られるが、バリスタを別個に
必要とするだけ部品点数が多くなる。
発明の効果
以上述べたように本発明による磁器組成物を利用した素
子は従来にない複合機能を有し、バリスタとコンデンサ
の2つの役割を同時に果たすことが可能であり、従来の
ノイズフィルタ回路を簡略化し、小形、高性能・低コス
ト化に寄与するものであり、各種電気機器、電子機器の
サージ吸収。
子は従来にない複合機能を有し、バリスタとコンデンサ
の2つの役割を同時に果たすことが可能であり、従来の
ノイズフィルタ回路を簡略化し、小形、高性能・低コス
ト化に寄与するものであり、各種電気機器、電子機器の
サージ吸収。
ノイズ除去へと応用を広げることができ、その実用上の
価値は極めて大きい。
価値は極めて大きい。
第1図、第2図はそれぞ几従来におけるノイズフィルタ
回路を示す回路図、第3図は本発明による磁器組成物を
用いた素子の断面図、第4図は第3図の素子を用いたノ
イズフィルタ回路を示す回路図、第6図は本発明と従来
のノイズフィルタ回路による人力ノイズと出力ノイズの
状況を示す特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 イ 14図 第5図 一7ifJ数(r′1F11) 34−
回路を示す回路図、第3図は本発明による磁器組成物を
用いた素子の断面図、第4図は第3図の素子を用いたノ
イズフィルタ回路を示す回路図、第6図は本発明と従来
のノイズフィルタ回路による人力ノイズと出力ノイズの
状況を示す特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 イ 14図 第5図 一7ifJ数(r′1F11) 34−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 5iTiOを80.000−99,990モル% 、半
導体化促進用金属酸化物としてのDy2O3を0.00
5−10.000 モ/I/% 、Mg、Zr、Sn、
Sb、W、Ei。 Ni、Feからなる群から選択された少なくとも1種類
以上の元素を酸化物の形にして0.006〜10.00
0モルチ含有することを特徴とする電圧依存性非直線抵
抗体磁器組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020653A JPS59147406A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
| EP84900746A EP0137044B1 (en) | 1983-02-10 | 1984-02-09 | Composition of porcelain for voltage-dependent, non-linear resistor |
| DE8484900746T DE3484332D1 (de) | 1983-02-10 | 1984-02-09 | Porzellanzusammensetzung fuer spannungsabhaengigen nichtlinearen resistor. |
| PCT/JP1984/000035 WO1984003171A1 (en) | 1983-02-10 | 1984-02-09 | Composition of porcelain for voltage-dependent, non-linear resistor |
| US07/268,618 US4897219A (en) | 1983-02-10 | 1988-11-07 | Voltage-dependent non-linear resistance ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020653A JPS59147406A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147406A true JPS59147406A (ja) | 1984-08-23 |
| JPH0380322B2 JPH0380322B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=12033174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020653A Granted JPS59147406A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147406A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1093180A3 (en) * | 1999-10-12 | 2003-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication apparatus |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP58020653A patent/JPS59147406A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1093180A3 (en) * | 1999-10-12 | 2003-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380322B2 (ja) | 1991-12-24 |
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