JPS59149002A - 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 - Google Patents

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。

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）（リスクと呼ぶ）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。

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２　／、
−ジ 電圧（以下サージと呼ぶ）の吸収、雑音の：除去。

火花消去などのだ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。

Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）ａ ここで、■は電流、■は電圧、Ｃはバリスタ固有の定数
であり、ａは電圧非直線指数である。

ＳｉＣバリスタのαは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、また誘電損失角
（ｔａｎδ）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５　Ｘ　
１０’〜６　Ｘ　１０４程度でｔａｎδが１％前３　ｌ
〜ブ 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、通常バリ
スタとコンデンサ及び・曲の部品（例えばコイル）とを
組み合わせて１吏用され、列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。

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。

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パリス・　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でいる。

発明の構成 本発明は上記のような目的を達成するために、ＳｒＴｉ
Ｏ３と、半導体化促進用金属酸化物としてＴａ　Ｏと、
Ｅｕ　、’Ｇｄ　、Ｔｂ　、Ｔｍ　、Ｉ、ｕ　、Ｔｈ　
、　Ｉｒ　、ｏｓ。

　　６ Ｈｆ、Ｒｕからなる群から選択された少なくとも１種類
以上の元素を所定緻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〉 Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉＯａとＴａ２０５とＧｄ２Ｏ３を下記の
第１表に示した組成比になるように秤量した後、ボール
６／乏−ジ 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１００Ｏ〜１２５０”Ｃ、１〜６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％訓え造粒した後、８．０（ｍｍ）
φｘ　１．０（ｍｍ）　ｔの形状にプレス圧１、ｏ　ｔ
　１ｃｔｄで加圧成型した。この成型体を還元雰囲気（
例えばＮ２：Ｈ２＝１０：１）にて１３００〜１４５０
’Ｃで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・傭で、平均粒径は２０〜５
０μｍであった。次に、この焼成体を空気中で１０００
〜１３００”Ｃで０．６〜６時間焼成し、第３図の焼結
体４を得た。さらに、上記焼結体４０両平面をＳｉＣな
との研磨剤で研磨し、Ａｑなどの導電性金属を用いて電
極６，６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表に併せて示
す。

以下余白 １０ページ とこて、素子のバリスタとしての特性評価は上述した電
圧−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、ａ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のバリ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ｖ１　ｍＡ／　”
と呼ぶ）の値と、α＝　１　／　ｌ１ｏｑ　（ｖ１０ｍ
Ａ／ｖ１　ｍＡ）Ｃただし、ｖｌ。己は１ｏｍＡのバリ
スタ電流を流した時のバリスタ電圧、ｖｌｍＡは１　ｍ
Ａ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ＩＫＨｚ　　にお
ける誘電率ε。

誘電損失角ｔａｎδ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時間を１４００°Ｃ１２時間
、空気中での焼成温度２時間を１０００°Ｃ１３時間で
行ったものである。

第１表に示したようにＴａ２ｏ６は添加量が１１　ペー
ジ ０．００５モル係以上になると焼成時にＳｒＴｉＯ３を
主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・ｍ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
１吏用が可能である。しかし。

Ｔａ２０６が１０．０００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。

Ｇｄ２Ｏ３は焼成時にＳ　ｒ　Ｔ　１０３を主体とした
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。

このような効果が現われるのは、Ｇｄ２Ｏ３の添加量が
０．００５モルチ以上になった時である。まだ、Ｇｄ２
Ｏ３の添加量が１０，０００モルチ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ａも減少する。

また、単位厚み当りのバリスタ電圧（■１ｍＡ／”）は
Ｔａ２Ｏ，が０．００６モル係未満の場合、焼結体の比
抵抗が大きいため大きな値になる。

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．ｏｏ５〜１０．０００モ
ル％　、Ｌａ２０３０．００５−１０．０００モル係で
ある。

なお、実施例ではＧｄ２Ｏ３についてのみ単独で用いる
場合について説明したが、これに代えてＥｕ。

Ｔｂ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｔｈ、Ｉｒ、○ｓ、Ｈｆ、Ｒｕの酸
化物をそれぞれ単独で上記所定量の範囲で用いても同様
の効果が得られることを確認した。まだ、これらＧｄ、
Ｅｕ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｔｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｈｆ　、
Ｒｕ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
べた結果、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６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１３　ペ
ージ 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。

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。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ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入力ノイズと出力ノイズ、
の状況を示す特性図である。 第１図 第２図 第３図 第５図 −Ｍ液赦（ｒ−ＩＨＩ） ９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ５ｒＴｉＯを８０．０００〜９９．９９０モルチ、半導
   体化促進用金属酸化物としてのＴａ２Ｏ，を０．００５
   〜１０．０００モ／Ｌ／％　、Ｅｕ　、Ｃｉｄ　、Ｔｂ
   　、Ｔｍ、Ｌｕ　、Ｔｈ　。 Ｉ　ｒ　、Ｏｓ　、Ｈｆ　、Ｒｕ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ｏ
   、ｏｏｓ〜１０．０００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。