JPS59218703A - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents
電圧非直線抵抗体Info
- Publication number
- JPS59218703A JPS59218703A JP58093224A JP9322483A JPS59218703A JP S59218703 A JPS59218703 A JP S59218703A JP 58093224 A JP58093224 A JP 58093224A JP 9322483 A JP9322483 A JP 9322483A JP S59218703 A JPS59218703 A JP S59218703A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- lithium
- resistance layer
- nonlinear resistor
- voltage nonlinear
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- Pending
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は異常電圧を抑制するバリスタやアレスタに使用
されるＺｎＯを主成分とした焼結体からなる電圧非直線
抵抗体に関する。
されるＺｎＯを主成分とした焼結体からなる電圧非直線
抵抗体に関する。
ＺｎＯバリスタは周知のごとく、ｚｎＯ粉末にビスマス
、希土類元素、コバルト、マンガン等を添カロ混合し、
これを焼結して得られる焼結体でおる力ヨ、さらに耐湿
性を向上させるためにこの焼結体の１１１面に高抵抗層
を設ける場合が多い０ ＺｎＯバリスタの側面に高抵抗層を形成するために次の
方法がよく知られている０ （１）リチウムもしくはカリウムの水溶液または有機物
バインダーとの混合物を焼結体に塗布して熱処理する。
、希土類元素、コバルト、マンガン等を添カロ混合し、
これを焼結して得られる焼結体でおる力ヨ、さらに耐湿
性を向上させるためにこの焼結体の１１１面に高抵抗層
を設ける場合が多い０ ＺｎＯバリスタの側面に高抵抗層を形成するために次の
方法がよく知られている０ （１）リチウムもしくはカリウムの水溶液または有機物
バインダーとの混合物を焼結体に塗布して熱処理する。
（２）リチウムもしくはカリウムをガラス粉末に混合し
て焼結体に塗布し熱処理する０ （３）銀もしくは銅をメッキまたは溶射して焼結体に被
着し熱処理する。
て焼結体に塗布し熱処理する０ （３）銀もしくは銅をメッキまたは溶射して焼結体に被
着し熱処理する。
上記のごとく、焼結体側面に一価金属層を設けて高抵抗
層とするととはそれぞれ次のような欠点がある。
層とするととはそれぞれ次のような欠点がある。
（１）リチウムも・しくけカリウムを塗布して熱処理す
る場合は、均一に゛拡散させるだめの熱処理条件の制御
がむずかしく、場合によっては、焼結体の主表面にまで
広範囲に高抵抗層が形成されてしまい、このためＺｎＯ
バリスタの特性変動や耐湿性に対する特性変化のばらつ
きが大きくなる。
る場合は、均一に゛拡散させるだめの熱処理条件の制御
がむずかしく、場合によっては、焼結体の主表面にまで
広範囲に高抵抗層が形成されてしまい、このためＺｎＯ
バリスタの特性変動や耐湿性に対する特性変化のばらつ
きが大きくなる。
（２）リチウムもしくはカリウムをガラス粉末に混合し
塗布する場合は、リチウムもしくはカリウムの濃度が低
いとガラス粉末との混合物からこれらが焼結体内部へ拡
散しに〈＜、マたこれとは逆に、なシ大きくなシ、熱処
理過程で両者の熱膨張係数の違いに基因する亀裂が発生
する。したがってリチウムもしくはカリウムの濃度を厳
密に制御しなければならない。
塗布する場合は、リチウムもしくはカリウムの濃度が低
いとガラス粉末との混合物からこれらが焼結体内部へ拡
散しに〈＜、マたこれとは逆に、なシ大きくなシ、熱処
理過程で両者の熱膨張係数の違いに基因する亀裂が発生
する。したがってリチウムもしくはカリウムの濃度を厳
密に制御しなければならない。
（３）銀もしくは銅をメッキまたは溶射する場合は、銀
や銅がいずれも良導体であるからこれらの被着層が厚く
なったシ、また熱処理が十分性われないときは、逆に低
抵抗層をつくってしまうので高抵抗層の厚さの制御が困
難である。
や銅がいずれも良導体であるからこれらの被着層が厚く
なったシ、また熱処理が十分性われないときは、逆に低
抵抗層をつくってしまうので高抵抗層の厚さの制御が困
難である。
〔発明の目的〕
本発明は上述の欠点を除去し、ｚｎＯ焼結体の少くとも
側面に耐湿性の良好な高抵抗層を備えた電圧非直線抵抗
体を提供することを目的とする。
側面に耐湿性の良好な高抵抗層を備えた電圧非直線抵抗
体を提供することを目的とする。
本発明はＺｎＯを主成分とし、副成分として少くともコ
バルト、希土類元素を含む電圧非直線性を示す焼結体の
側面に、この焼結体と同一組成を有し、かつ微量のリチ
ウムを含有した高抵抗層を設けることによシ達成される
。
バルト、希土類元素を含む電圧非直線性を示す焼結体の
側面に、この焼結体と同一組成を有し、かつ微量のリチ
ウムを含有した高抵抗層を設けることによシ達成される
。
以下本発明を実施例に基づき説明する０実施例１
本発明による電圧非直線抵抗体の縦断面を第１図および
第２図に示す。第１図と第２図において、同一符号は同
一名称を表わしておυ、ＺｎＯ焼結体１の側面に高抵抗
層２を設け、焼結体１の対向する主表面にそれぞれ電極
３を取付けである０第２図が第１図と異なる点は高抵抗
層の一部が焼結体１の表面領域にまで達していることで
ある０このような電圧非直線抵抗体において、先ず電圧
非直線性を示す焼結体１の製造方法について説明すると
ＺｎＯ粉末を主成分とし、副成分としてプラセオジウム
、コバルト、カリウム、クロムをそれぞれＰｒ６ｗｎ、
Ｃｏ３Ｏ４，Ｋ２ＣＯ３，Ｃｒ２Ｏ３の形でプラセオ
ジウムが０．５ａｔｍチ、コバルトが２．０ ａｔｍ％
、カリウムが０．２ａｔｍ％、クロムが０．１５ａｔｍ
％ となるように添加する。
第２図に示す。第１図と第２図において、同一符号は同
一名称を表わしておυ、ＺｎＯ焼結体１の側面に高抵抗
層２を設け、焼結体１の対向する主表面にそれぞれ電極
３を取付けである０第２図が第１図と異なる点は高抵抗
層の一部が焼結体１の表面領域にまで達していることで
ある０このような電圧非直線抵抗体において、先ず電圧
非直線性を示す焼結体１の製造方法について説明すると
ＺｎＯ粉末を主成分とし、副成分としてプラセオジウム
、コバルト、カリウム、クロムをそれぞれＰｒ６ｗｎ、
Ｃｏ３Ｏ４，Ｋ２ＣＯ３，Ｃｒ２Ｏ３の形でプラセオ
ジウムが０．５ａｔｍチ、コバルトが２．０ ａｔｍ％
、カリウムが０．２ａｔｍ％、クロムが０．１５ａｔｍ
％ となるように添加する。
これらをボールミルで１２時間混合した後、７００℃で
仮焼し、再びボールミルを用いて粉砕した。得られた粉
末をバインダを加えて造粒し、これを１７ｍｍφの金型
を用いて０．８ｔｏｎ／ｄの圧力で２．５Ｈの厚さを有
する円板状に成形し、大気中で１３０９℃１時間焼成し
焼結体１を得た。
仮焼し、再びボールミルを用いて粉砕した。得られた粉
末をバインダを加えて造粒し、これを１７ｍｍφの金型
を用いて０．８ｔｏｎ／ｄの圧力で２．５Ｈの厚さを有
する円板状に成形し、大気中で１３０９℃１時間焼成し
焼結体１を得た。
次に高抵抗層をつくるには、先ず焼結体１と全く同様に
ＺｎＯ粉末にプラセオジウムを０．５ａｔｍ％。
ＺｎＯ粉末にプラセオジウムを０．５ａｔｍ％。
コバルトを２．０ａｔｍ襲、カリウムを０．２ａｔｍチ
、クロムを０．１５ａｔｍ％添加し、次いでこれにＬｉ
２Ｏ３の形でリチウムをＯ〜１０．Ｏａｔｍ％添加して
、ボールミルを用いて１２時間混合した。これを７００
℃で１時間仮焼した後、再びボールミルで粉砕し得られ
た粉末にエチルセルロース、エチレンクリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモツプチルエーテ
ルの割合が３：５０：５０のバインダーを３＝１の比率
に混合し、高抵抗層を形成するペーストとした。
、クロムを０．１５ａｔｍ％添加し、次いでこれにＬｉ
２Ｏ３の形でリチウムをＯ〜１０．Ｏａｔｍ％添加して
、ボールミルを用いて１２時間混合した。これを７００
℃で１時間仮焼した後、再びボールミルで粉砕し得られ
た粉末にエチルセルロース、エチレンクリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモツプチルエーテ
ルの割合が３：５０：５０のバインダーを３＝１の比率
に混合し、高抵抗層を形成するペーストとした。
このペーストを熱処理したときに得られる特性を調べる
ために、ＡＡ’２０３基板上にスクリーン印刷でこのペ
ーストを印刷し１２０．０℃で１時間熱処理して電極を
取付けた。特性の測定はＤＣ電源を用いて電流が１μＡ
流れたときの・電圧すなわちＶ１μＡを求めた。その結
果を第３図に示す。第３図は高抵抗層を形成するペース
トのリチウム濃度とＶ１μＡの関係を表わした曲線であ
シ、第３図かられかるように、リチウム濃度が０．００
１ ａｔｍ％以上になると、無添加の場合に比べてＶ１
μＡの値が数倍高くなっている。またリチウム濃度が２
ａｔｍ％を超えると、リチウムの表面での濃度も高くな
シ、これが吸湿すると・とによシ、抵抗値が不安定とな
る。
ために、ＡＡ’２０３基板上にスクリーン印刷でこのペ
ーストを印刷し１２０．０℃で１時間熱処理して電極を
取付けた。特性の測定はＤＣ電源を用いて電流が１μＡ
流れたときの・電圧すなわちＶ１μＡを求めた。その結
果を第３図に示す。第３図は高抵抗層を形成するペース
トのリチウム濃度とＶ１μＡの関係を表わした曲線であ
シ、第３図かられかるように、リチウム濃度が０．００
１ ａｔｍ％以上になると、無添加の場合に比べてＶ１
μＡの値が数倍高くなっている。またリチウム濃度が２
ａｔｍ％を超えると、リチウムの表面での濃度も高くな
シ、これが吸湿すると・とによシ、抵抗値が不安定とな
る。
このようにして−得られた高抵抗層成形用のベーストを
前述の焼結体１に塗布し、１２００℃で１時間熱処理し
、これを厚さ２．０期に研磨後電極３を設け、第１図に
示す電圧非直線抵抗体が得られる。
前述の焼結体１に塗布し、１２００℃で１時間熱処理し
、これを厚さ２．０期に研磨後電極３を設け、第１図に
示す電圧非直線抵抗体が得られる。
この電圧非直線抵抗体の電極３にそれぞれリード線を取
付け、さらに簡単な塗装をした後、温度８５℃、湿度８
５％２課電率９０ｑ６の条件でＤＣの耐湿課電試験を行
った。その結果を第４図に示す。
付け、さらに簡単な塗装をした後、温度８５℃、湿度８
５％２課電率９０ｑ６の条件でＤＣの耐湿課電試験を行
った。その結果を第４図に示す。
第４図は電圧非直線抵抗体に設けた高抵抗層のリチウム
濃度と５００時間後のＶＩＯμＡの変化率との関係を表
わしだ曲線であって、第４図から明らかなように、リチ
ウム濃度が０．００１ ａｔｍ％以上でリチウム添加の
効果が現われておシ、リチウム濃度が２ａｔｍ％を超え
ると逆にＶＩＯμＡの値は低下するようになシ、すなわ
ち耐湿性が悪くなる。したがって高抵抗層が含有すべき
リチウム濃度としては、０．００１ ａｔｍ％〜２．
Ｏａｔｍ％が最適である。
濃度と５００時間後のＶＩＯμＡの変化率との関係を表
わしだ曲線であって、第４図から明らかなように、リチ
ウム濃度が０．００１ ａｔｍ％以上でリチウム添加の
効果が現われておシ、リチウム濃度が２ａｔｍ％を超え
ると逆にＶＩＯμＡの値は低下するようになシ、すなわ
ち耐湿性が悪くなる。したがって高抵抗層が含有すべき
リチウム濃度としては、０．００１ ａｔｍ％〜２．
Ｏａｔｍ％が最適である。
実施例２
ＺｎＯを主成分とし、種々の添加物を含む高抵抗層にお
けるリチウムの添加効果を検討した。第１表はこの高抵
抗層の添加物組成を示したものであるが、リチウムの添
加量をＯと１００ ａｔｍ、ｐｐｍと第 １ 表 しこの両者について■１μＡの値を比較し、その結果も
併記しである。なお、この高抵抗層の製作方法は実施例
１・に記したと同様で６．９ 、Ａｌ２Ｏ３基板上にス
クリーン印刷後熱処理したものであシ、■１μＡの測定
も実施例１と同様の方法を用いた。
けるリチウムの添加効果を検討した。第１表はこの高抵
抗層の添加物組成を示したものであるが、リチウムの添
加量をＯと１００ ａｔｍ、ｐｐｍと第 １ 表 しこの両者について■１μＡの値を比較し、その結果も
併記しである。なお、この高抵抗層の製作方法は実施例
１・に記したと同様で６．９ 、Ａｌ２Ｏ３基板上にス
クリーン印刷後熱処理したものであシ、■１μＡの測定
も実施例１と同様の方法を用いた。
第１表かられかるように添加物の希土類元素の種類にか
かわらず、リチウムの添加効果が明らかに認められる。
かわらず、リチウムの添加効果が明らかに認められる。
次に上記の高抵抗層を、第２表に示す種々の添加物を含
む焼結体の側面に設けた電圧非直線抵抗第２表 体における耐湿課電試験を行い、５００時間後のｙｉｏ
μＡの変化率を求め、その結果を第２表に併記する。な
お、この電圧非直線抵抗体の製作方法と試験方法は実施
例１に記したのと全く同様である。
む焼結体の側面に設けた電圧非直線抵抗第２表 体における耐湿課電試験を行い、５００時間後のｙｉｏ
μＡの変化率を求め、その結果を第２表に併記する。な
お、この電圧非直線抵抗体の製作方法と試験方法は実施
例１に記したのと全く同様である。
第２表かられかるようにこの場合も焼結体の希土類元素
添加物の種類にかかわらずリチウムの添加効果が認めら
れる。
添加物の種類にかかわらずリチウムの添加効果が認めら
れる。
またこの電圧非直線抵抗体の側面に高抵抗層をの変化率
との関係を求め、と、れを第５図の曲線で示した。第５
図から明らかなように熱処理温度が９５０℃〜１３５０
℃の範囲でＶＩＯμＡの変化は少く良好な結果が得られ
ている。
との関係を求め、と、れを第５図の曲線で示した。第５
図から明らかなように熱処理温度が９５０℃〜１３５０
℃の範囲でＶＩＯμＡの変化は少く良好な結果が得られ
ている。
以上実施例で説明したように、本発明によればＺｎＯを
主成分とし副成分としてコバルトと希土類元素を添加し
た焼結体の側面に、この焼結体と同じ組成を有し・さら
にリチウム０．００１〜２．Ｏａｔｍ％添加したペース
トを塗布し熱処理することによシ、高抵抗層を設けるこ
とができ、この高抵抗層自体のｖ１μλ値および最終的
に得られる電圧非直線抵抗体のＶＩＯμＡの変化率から
リチウムを添加したために高抵抗となシ、シかも耐湿性
にすぐれ、高抵抗層へのリチウム添加効果の大きいこと
がわかる。
主成分とし副成分としてコバルトと希土類元素を添加し
た焼結体の側面に、この焼結体と同じ組成を有し・さら
にリチウム０．００１〜２．Ｏａｔｍ％添加したペース
トを塗布し熱処理することによシ、高抵抗層を設けるこ
とができ、この高抵抗層自体のｖ１μλ値および最終的
に得られる電圧非直線抵抗体のＶＩＯμＡの変化率から
リチウムを添加したために高抵抗となシ、シかも耐湿性
にすぐれ、高抵抗層へのリチウム添加効果の大きいこと
がわかる。
さらに従来から行われていたように、ＺｎＯを主成分と
する焼結体にリチウムを単独で塗布して得られる電圧非
直線抵抗体と、本発明によシ得られる電圧非直線抵抗体
との前記の耐湿課電試験前とリチウムの添加効果が一層
顕著である。すなわちリチウム単独で直接焼結体に塗布
したものは、り第３表 チウムが表面から拡散して、リチウム濃度は表面から漸
次減少してゆくのに対し、本発明のごとく、焼結体と同
じ組成の混合物に、あらかじめリチウムを添加したもの
を塗布する場合は、表面のリチウム濃度はその接合面で
急激に低下する濃度プロフィルとなシ、リチウムが均一
に分布した安定な高抵抗層が得られる。しかもリチウム
単独塗布の従来のものは、リチウムが均一に拡散しない
ために、焼結体の側面にリチウムとして存在する個所で
は吸湿性が高く、水分の影響を受けて、電圧非直線抵抗
体の耐湿課電試験におけるＶＩＯμＡの変化率は大きく
変動するが、焼結体と同じ組成を有し、さらにリチウム
ｅｏ、ｏｏｘ〜２．Ｏａｔｍチ添加してなる本発明の高
抵抗層を備えた電圧非直線抵抗体は、耐湿性に対する特
性変化のばらつきがなく安定しているばかシでなく、高
抵抗層が電圧非直線を示す焼結体と同一組成からできて
いるから、高抵抗層を形成する熱処理時に熱膨張の違い
による亀裂の発生が生じないなどのすぐれた利点を有す
るも
する焼結体にリチウムを単独で塗布して得られる電圧非
直線抵抗体と、本発明によシ得られる電圧非直線抵抗体
との前記の耐湿課電試験前とリチウムの添加効果が一層
顕著である。すなわちリチウム単独で直接焼結体に塗布
したものは、り第３表 チウムが表面から拡散して、リチウム濃度は表面から漸
次減少してゆくのに対し、本発明のごとく、焼結体と同
じ組成の混合物に、あらかじめリチウムを添加したもの
を塗布する場合は、表面のリチウム濃度はその接合面で
急激に低下する濃度プロフィルとなシ、リチウムが均一
に分布した安定な高抵抗層が得られる。しかもリチウム
単独塗布の従来のものは、リチウムが均一に拡散しない
ために、焼結体の側面にリチウムとして存在する個所で
は吸湿性が高く、水分の影響を受けて、電圧非直線抵抗
体の耐湿課電試験におけるＶＩＯμＡの変化率は大きく
変動するが、焼結体と同じ組成を有し、さらにリチウム
ｅｏ、ｏｏｘ〜２．Ｏａｔｍチ添加してなる本発明の高
抵抗層を備えた電圧非直線抵抗体は、耐湿性に対する特
性変化のばらつきがなく安定しているばかシでなく、高
抵抗層が電圧非直線を示す焼結体と同一組成からできて
いるから、高抵抗層を形成する熱処理時に熱膨張の違い
による亀裂の発生が生じないなどのすぐれた利点を有す
るも
第１図、第２図は・本発明による電圧非直線抵抗体の断
面図、第３図は高抵抗層のＩＪチウム濃度とｖ１μＡの
関係を示す線図、第４図はリチウム濃度とＶＩＯμＡの
変化率との関係を示す線図、第５図は高抵抗層の熱処理
温度とＶＩＯμＡの変イヒ率との関係を示す線図である
。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・高抵抗１＠、３
・・・・・・電極。 オ １ 図
面図、第３図は高抵抗層のＩＪチウム濃度とｖ１μＡの
関係を示す線図、第４図はリチウム濃度とＶＩＯμＡの
変化率との関係を示す線図、第５図は高抵抗層の熱処理
温度とＶＩＯμＡの変イヒ率との関係を示す線図である
。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・高抵抗１＠、３
・・・・・・電極。 オ １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ＺｎＯを主成分とし、副成分として少くともコバル
トと希土類元素を含み、対向する主表面に電極を有する
焼結体において、該焼結体側面の全面にわたって、前記
焼結体と同一組成の混合物に、リチウムをｏ、ｏｏｉ〜
２ａｔｍ％添加してなる前記焼結体よシ高抵抗の層を設
けたことを特徴とする電圧非直線抵抗体。 ２、特許請求の範囲第１項記載の非直線抵抗体において
、高抵抗層を焼結体主表面の周縁部まで達するように設
けたことを特徴とする電圧非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58093224A JPS59218703A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58093224A JPS59218703A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218703A true JPS59218703A (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=14076576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58093224A Pending JPS59218703A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59218703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019165103A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 積層バリスタ |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP58093224A patent/JPS59218703A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019165103A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 積層バリスタ |
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