JPS5990903A - 電圧非直線抵抗体用磁器組成物 - 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】 この発明はヂタン酸スｌ−ロンチウムを主体とする電圧
非直線抵抗体用磁器組成物に関づるものである。

チタン酸ストロンヂウム半導体磁器の結晶粒界に絶縁層
を形成りることににす、電１１非直線抵抗体（双生バリ
スタという）が得られることは知られている。

この（ＩＥのバリスタどしては、りでに特１１ｉ１　Ｉ
ｆｆ？　５７−２７００１号、特ＩＪＩ　１ｌｉｌ　５
７−３５３０３号などに開示されている。ｆｌｉｔ　老
のしのは、チタン酸ス１へ［１ンヂウム半導体磁器の表
面に、Ｍｌｌ　、　Ｚｎ　、Ｃｏなどの酸化物を塗布し
、こののち空気中または窒素雰囲気中にＪ３いて１２０
０〜１３００℃の温度で１時間熱処理を行い、前記半導
体磁器の結晶粒界に絶縁層を形成したものである。また
、後者のものは、５ｒｒｔ。

３の主成分に、半導体化促進用金属酸化物であるＮｂ２
０５　、’１−ａ２０５　、ＷＯ３、Ｉ−ａ２０３、Ｃ
Ｏ０２、Ｎ６２０３など、おＪ、び電圧電流非直線特性
改善出金Ｂ酸化物ぐあるＶ　２０５　、ＣＩ’　２０３
、ＣｕＯ１Ｃｕ　９０．　ＭＯ０３、Ｍｎ　０２を含有
さＵたものである。

しかしながら、前者のものは絶縁層を形成１゛るために
１ｖｌｎ　、　Ｚｌｌ　、ｃｏなどの酸化物を塗布しな
ければならず、さらに酸化物を半導体磁器の結晶粒界に
均一に拡散さＵる熱処理が必要であるなど、製造１稈上
バラツキの小さいバリスタを得るためのフン１−ロール
が難しい点があり、したがつ”（バリスタの特性上に、
非直線係数（σ）やしきい値電圧（Ｖｔｌ＋）などのバ
ラツキが人さいという欠点が見られる。

また、後者のものは電圧電流非直線特性改善用金属酸化
物であるＶ２０５、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｕ　ｏ。

ＣＬＩ２０、ＭＯ０３、Ｍｌｌ　０２を磁器組成中に含
有さｕＣいるが、その製造二Ｆ程Ｃ中性または還元雰囲
気中１３５０〜１４２０℃の条（’Ｉ：　’ｒ焼成しＣ
いるため、これら金属酸化物が金属化して蒸発Ｊること
になり、焼成炉中の炉材などを傷め、さらには非直線係
数（α）やしきい値電圧（Ｖｔｌ＋）にバラツキが生じ
るという欠点が見られた。

したがっ（”、この発明は上記した欠点を解消したバリ
スタを提供することを目的とする。

またこの発明はバラツー１；の小さい歩留りの良好なバ
リスタを提供することを目的とする。

ｇ”ｃＫわら、この発明の要旨とするどころは、ヂタン
酸スｌ＝　Ｌｌンチウム６９〜９６．９モル％、ヂタン
酸カルシウム３〜３０モル％、半導体化剤０．１〜１．
０モル％からなる電圧非直線抵抗体用磁器組成物である
。

ここで、上記した組成範囲に限定しｌ〔理由は次のとお
りＣある。ヂタン酸カルシウムが３モル％では：Ｉｌ直
線係数（α）が小さくなり、３０モル％を越えるどしき
い値電ＪＪ：　（Ｖ　ｔｈ　）が高くなりずきることに
なる。また半導体化剤が０．１モル％未満ではしきい値
電月（Ｖｔｈ）が高くなり、１モル％を越えるとバリス
タ特性が得られにくくなる。しＩζがつ°Ｃブタン酸ス
トロンヂウムωは６９〜９６．９モル％の範囲に限定さ
れることになる。

なお、上記した組成物に、鉱化剤である５ｉ０２、八ｇ
２０３などを微量含有させてもよい。

また、１）性に悪影響を与えない程度Ｃその他の成分を
含有さＩＩＣもよい。

上記した組成物は、中性または還元性雰囲気中１３５０
〜１４００℃で焼成され、さらに自然雰囲気中１０００
〜１２００℃Ｃ熱処理されることによっ゛Ｃ半導体磁器
となり、この半導体磁器の表面に佑極を形成することに
よってバリスタが１ｑられることになる。

さらに、半導体化剤としては、Ｙ２０３．１ａ２０３な
どの希土類、Ｎｂ　２０５、−１−ａ　２０５、Ｗ２Ｏ
などがあり、これらのうち少なくとも１種以上を組成物
中に含有さμればＪ、い。

以下、この発明を実施例に従つ−Ｃ詳述する。

実施例１ 原料であるＳｒ　’Ｔ　ｉ　０３　、Ｃａ　−ｒｉ　０
３　、半導体化剤を準備し、第１表に示す組成比率のも
のが得られるＪζうに調合した。調合原料にバインダを
６重１％加えＣ湿式混合し、脱水したのら造粒して、圧
力２０００Ｋ（Ｉ　１０ｍ２で成形した。

成形物を自然雰囲気中１１５０℃で予備焼成を行い次い
で還元雰囲気中１３５０〜１４００℃で焼成し、直径８
＋ｎｎ＋　、肉厚１＋＋＋ｍの半導体円板磁器を（ｑだ
。こののち自然雰囲気中１０００〜１２００℃で熱処理
を行った。

この段階で結晶粒界に絶縁層が形成されている半導体磁
器が得られる。次いで半導体磁器の表面に銀ペーストを
印刷塗布し、自然雰囲気中８００℃で焼付【〕で電極を
形成し、バリスタを作成した。

このＪ：うにして得られたバリスタのしきい値電ＩＩ：
（Ｖ　１．Ｉ＋　）　、および非直線係数（α）を求め
、その結果を第１表に合わせて示した。

ここで、しきい（ｉｌ’ｉ電圧（Ｖｔｌ＋）はバリスタ
に１０ｍ　Ａの電流を流したときの電圧値、また非直線
係数〈α）は次式より求め、ＶＣｏ ａ　＝　　１／　Ｑ　Ｏ（１（Ｖ＋。ｍへ／Ｖ＋　　ｍ
　Ａ＞第　　１　　表 試料　Ｓｒ　Ｔｉ　０３　　Ｃａ　Ｔｉ　０３　　　　
半導体化剤　　　　Ｖ［１１α番号　（モル％）　　　
（モル％）　　　　（モル％）　　　　　（Ｖ）１＊　
　　９９．８　　　　０　　　　　　　Ｙ２Ｏ３＝０．
２　　　８．０　　３，２２　　　９Ｇ、８　　　　３
．ＯＹ２Ｏ３＝０．２　　　５．３　　７．０３　　　
９４．９　　　　５．０　　　　　Ｎｂ２０５＝０．Ｉ
　　　　Ｇ、６　　　Ｇ、１４　　　９４．０　　　　
５．ＯＷＯ３＝１．０　　　　１３０　　１４５※　　
９３．０　　　　５．ＯＬａ　２０３　＝　２．０　　
　−　　−６　　　８９．９　　　　１０．Ｏｃｅｏ２
＝ｏ、１１２　　７．６７　　　７９．７　　　　２０
．Ｏｃｏｏ２＝ｏ、３２（３１３８６９，８３０，ＯＹ
２Ｏ：３＝０．２　　　　３２　　１４９　　　６９．
４　　　　３０．ＯＮ１）２０５　＝　０．６　　　４
０　’　　１２１０※　５９．４　　　４０．０　　　
　　団）２０５＝０．６　　３３０　　５第１表からこ
の発明のものによれば、■ｔｌ＋が低い領域でαの大き
いバリスタが得られＣいる。

第１表中、※印を付したものはこの発明範囲外のもので
あり、それ以外はこの発明範囲内のものである。また試
料番号５のものはしきい値電圧が高く、αの測定が不可
能であった。

実施例２ 実施例１の試料番号３のものをΔ、試料番号６のｂのを
１３どし、それぞれ１００個の試料についてＶＬｌｌ、
ｃｒの平均値（×）を求め、その結果を第２表に示した
。

次いｅ各試料Ａ、Ｂにつぎ３００Ｖのパルス電圧を印加
し、その後のｖ　ｔｈ、αの平均値（Ｘ）を測定し、で
の結果Ａ′、１３−どしてそれぞれ第２表に示した。

なＪ３、比較例どしＣ１次の組成比率からなる組成物を
用いた。（特開昭５７−３５３０３号に相当づるバリス
タ） Ｓ　ｒ　−ｒ　ｉ　　０Ｏ９９，３−Ｅ／Ｌ／％Ｙ２Ｏ
３０，２モル％ にｕＱ　　　　　　　　　００５モル％この組成物を混
合し、バインダを５〜１０千吊％加えて、圧力１０００
Ｋ　ｕ　／　ｃｍ２で成形したのち、還元雰囲気中１４
００°Ｃで焼成し、さらに酸化性雰囲気中Ｈ１００℃で
熱処理し−Ｃ半導体磁器を得た。この半導体磁器の表面
に銀ペーストを印刷塗布し、８００℃で焼ｆ」す（電極
を形成し、バリスタを作成しｊこ。

このバリスタ　１００個につきＶｔｂ、αの平均値（又
）を測定しく試料Ｃ）、そののち３００ｖのノ＼ルス雷
ｒｉを印加し、ＶＬｌｌ、αの平均値（マ）を測定した
（試料Ｃ′）。この結果も第２表に合わせで示した。

なお、第２表には６試わＩＡ、△−、Ｂ、Ｂ−１Ｃ，Ｃ
−について偏差１１ｒｉ（σ）ｂ合わｉＩＣ示しｌこ。

第　　　２　　表 」こ−−リーーー１肌−一に一一一去監一一一第２表か
ら明らかなように、この発明によれば、しきい（１ｔ１
電圧（ＶＬｌｌ）、非直線係数〈α）ともバラツ智の小
さいバリスタが得られている。

以上の各実施例から明らかなにうに、この発明にかかる
バリスタ用磁器組成物によれば、結晶粒界に絶縁層を形
成するための金属酸化物を塗布、拡散させる工程が不要
であるため製造が容易であり、歩留まりも良好である。

またＶ【１１、αのバラツキの小さいバリスタを提供−
リ°ることができる。

特　　許　　出　　願　　人 株式会ネ１判Ｆ＋１製作所 手　　続　　補　　正　　内　（方式）％式％ ２、発明の名称 電圧非直線抵抗体用磁器組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　京都府長岡京市天神二丁目２６Ｍ１０号名称　（
６２３）株式会社　村田製作所昭和５８年２月２２Ｂ（
発送日） ５、補正により増加１、発明の名 称 ７、補正の内容 明１１１書の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヂタン酸ス１−１」ンブウム６９〜９６．９モル％、ブ
   タン酸カルシウム３〜３０モル％、半導体化剤０．１〜
   １．０トル％からなる電圧非直線抵抗体用磁器組成物。