JPS60206108A - 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 本発明は電子機器や電気機器で発生する異常電圧、ノイ
ズ、静電気などを吸収もしくは除去するＳ　ｒ　Ｔ　ｉ
　Ｏ３を生成分とする電圧依存性非直線抵抗体を得るだ
めの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、各種電子機器、電気機器における異常高電圧ｃ以
下サージと呼ぶ）の吸収、ｌ！１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。

Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）“ 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。

ＳｉＣ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。こか３なバリスタは
サージのように比較的高い電圧の吸収には優れた性能を
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（例えばノイズなど）の
吸収に対してはほとんど効果を示さず、また誘電損失角
（ｊａｎδ）も６〜１０係と太きい。

一方、これら低電圧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
Ｘ１０４〜６ＸｉＱ’程度でｔａｎδが１％前後の半導
体磁器コンデンサが利用されている。

しかし、このような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通常バリスタ
とコンデンサおよび他の部品（例えばコイルなど）とを
組み合わせて使用され、例エバ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およ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いる。

ここで、１はコイル、２はコンデンサ、３はバリスタで
ある。

しかし、第１図に示したノイズフィルタはサージに弱く
、第２図に示したノイズフィルタは部品点数が多く、比
較的大型となるため機器全体の小形化動向に相反し、コ
スト高になるといった欠点を有していた。

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およびノイズ除去が
可能な複合機能を有するバリスタを作るのに好適な電圧
依存性非直線抵抗体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達成するだめに、Ｓ　ｒ／
Ｔ　ｉの割合が１．０６−０．９６のＳｒＴｉＯ３を９
５．０００−９９．９９７　モル％と、Ｙ２Ｏ３を０−
ＯＣＮ　−２，０００％ル壬と、Ｃｏ　２０３を０．０
０１−２．０００モル係と、ＣｕＯを０．００１〜１、
○Ｏｏモル係含有してなる電圧依存性非直線抵抗体磁器
組成物、およびＳｒ／Ｔｉの割合が１．０６−０．９５
　（Ｄ　ＳｒＴｉＯ３を９２，０００−９９．９９６　
％ル％と、Ｙ２Ｏ３を０．００１−２．０００　％　ル
％と、Ｃｏ２Ｏ３を０６ＱＱ１−２，０００　％ル％と
、ＣｕＯを０．００１−１．０００　モル％と、Ａｇ２
Ｏ，Ａｌ１２０３のうち少なくとも一種類をＯ，ＯＯ１
〜３，０００モル係含有してなる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挙げて具体的に説明する。

Ｓｒ■３およびＴｌＯ２をＳ　ｒ　／　Ｔ　ｉの割合が
０．９８のＳ　ｒ　１’　ｉ　０３になるようにそれぞ
れ秤量配合踵ボールミルで１６時間攪拌混合し、これを
乾燥し、次に粉砕し、その後１１ｏＯ°Ｃで３時間焼成
し、再び粉砕してＳ　ｒ　Ｔ　ｉ　Ｏ３を作製した。

次に、５ｒＴｉｏ３．Ｙ２Ｏ３，Ｃｏ２ｏ３．Ｃｕｏ、
Ａｇ２Ｏ，Ａ２２０３を下記の第１表に示すような配合
組成で配合比率になるように秤量配合した。

次に、ボールミルで２０時間攪拌混合し、乾燥した後粉
砕し、ポリビニルアルコールなどの有機結合剤を１０〜
１６重量％加えて造粒し、成型圧約１．Ｑ　ｔ　／ｃｔ
／ｉ　で直径１ｏｍｍ、厚さＩ　１１１ｍの形状に成型
した。

これをＮ　２　（９ｏ容積係）十Ｈ２（１０容積係）の
還元雰囲気中で１３８０°Ｃで４時間焼成した。

次に、空気中で１１００′ｃ、４時間の熱処理を行った
。こうして得られた第１図に示す焼成体１は配合組成比
率とほぼ同じ組成比率であった。

上記焼成体１の両平面に銀々どの導電性ペーストを塗布
し、６８０°Ｃで焼付ける仁とにより電極２．３を形成
した。

上記の操作によって得られた素子の特性を以下の第２表
に示す。

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
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ａとＣによって行うこと
が可能である。しかし、Ｃの正確な測定は固難であるた
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　■１ｒｎＡ／ｍ
ｍ　と呼ぶ）の値と、α＝１／ｕＯｑ（■１ｏｆｎＡ／
ｖ１ｆｒｌＡ）（ただし、ｖｌ。ｄは１ｏｍＡのバリス
タ電流を流した時のバリスタ電圧＋”１ｍＡ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１曲に
おける誘電率ε、誘電損失角ｔａｎδで行っている。

以上述べたように５ｒＴｉ○３に１２０３だけを添加し
た場合は誘電率は大きいが、ａか小さく、ｌＸ１ｎδも
著しく大きい。才だ、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ　ＯｓにＹ２Ｏ３
，ＣＯ２Ｏ３を添加するとｔａｎδは改善されるが、α
、誘電率共にやや小さい。

しかし、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ　Ｏ３にＹ２Ｏ３，ＣＯ２Ｏ３
，ＣｕＯを添加すると、ｊａｎδｌａｌ誘電率すべてが
改善される。

さらに、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ　Ｏ３にＹ２Ｏ３，Ｃｏ２Ｏ３
，Ｃｕｏと、Ａｇ３゜またはＡＩ！、２ｏ３を添加する
と、ｔａｎδがさらに改善される。

才だ、Ａｇ２ＯとＡｕ２０３を同時に添加すると、ｔａ
ｎδが小さく誘電率の大きい特性が得られる。

それぞれの添加量を規定した理由は、以下のようである
。Ｙ２Ｏ３は０．００１モルチ未満では半導体化が十分
に行われず、バリスタ電圧が高く、誘電率が極端に小さ
くなり実用的でない。また、Ｙ２Ｏ３が２．０００モル
係を超えるとＹ２Ｏ３が粒界に偏析し、比抵抗が高くな
り、誘電率が低下するため望ましくない。

まだ、Ｃ０２ｏ３．ＣｕＯは０．００１　モル４以上で
効果が現われ、ＣＯ３０３の場合は２．０００　モル％
　、　ＣｕＯの場合は１，０００モル係を超えると、粒
界に偏析するため比抵抗が高くなり、誘電率が低下する
。

また、Ａ９２０．Ａｌ２２０３は０．００１　モル４以
上で効果が現われ、３．０００モル係を超えると粒界に
偏析するため比抵抗が高くなり、バリスタ電圧が高くな
ると共に誘電率が低下する。

まだ、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉＯ３のＳｒ／Ｔｉ　の割合が１．
Ｃ５特えると半導体化が抑制され、０．９６未満では５
ｒＴｉ○３が粒成長せず、Ｔ　１０２結晶が生成するだ
めバリスタ電圧が高くなりαが低下する。

以上述べたように本発明によれば、バリスタとコンデン
サの両方の機能を同時に得ることができる。

第１図に示した従来のフィルタ回路では、第５図に示し
たノイズ入力Ａに対して出力状況曲線Ｃとなり、十分に
ノイズを除去していない。

第２図に示した従来のバリスタを含むノイズフィルタ回
路では、第６図に示したノイズ入力Ａに対して出力状況
曲線Ｂとなり、ノイズは除去されるが部品点数が多く、
比較的大型でコスト高となる。

そこで、本発明による素子を使用して第４図に示すよう
な回路を作ったところ、第６図に示したノイズ入力へに
対して出力状況曲線Ｂとなり、ノイズを十分に除去する
ことができた。

なお、第５図で７は本発明による素子、８はコイルであ
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、従来にないバリスタとコンデンサの複合機能を有
し、しかも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、ノイズ除去に利用可能で
あり、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図はそれぞれ従来のノイズフィルタ回路を
示す図、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
タ回路を示す図、第６図は従来の素子および本発明によ
る素子を用いたノイズフィルタ回路による入力ノイズと
出力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 ７ｆ 第４図 第５図 一月Ｊうノ廻）３（（＾４＃’）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ｓｒ／Ｔｉ（７）割合が１．０６−０．９５の
   ５ｒＴｉ○３を９５．０００−９９．９９７％ル％と、
   Ｙ２Ｏ３を０．００１−２．０００　モ／ｌ、　％と、
   Ｃ０２０３を００ｏｏ１−２．０００モル％と、ＣｕＯ
   を０．００１〜１．０００モル係含有してなる電圧依存
   性非直線抵抗体磁器組成物。
2. （２）　Ｓ　ｒ　／Ｔ　ｉの割合が１．０６−０．９６
   のＳｒＴｉＯ３を９２．０００−９９．９９６％＃％と
   、Ｙ２Ｏ３を０．００１−２．０００モ／ｌｚ％と、Ｃ
   ｏ２Ｏ３を０．００１−２．０００　モ／Ｌ＝係と、Ｃ
   ｕＯを０．００１−１．０００　モ＃　％と、Ａｃｒ２
   ０゜ＡＲ，０３のうち少なくとも一種類を０．００１〜
   ３．０００モル係含有してなる電圧依存性非直線抵抗体
   磁器組成物。