JPS6025008B2 - 電圧非直線抵抗体素子の焼成方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体素子の焼成方法Info
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- JPS6025008B2 JPS6025008B2 JP55053203A JP5320380A JPS6025008B2 JP S6025008 B2 JPS6025008 B2 JP S6025008B2 JP 55053203 A JP55053203 A JP 55053203A JP 5320380 A JP5320380 A JP 5320380A JP S6025008 B2 JPS6025008 B2 JP S6025008B2
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Landscapes
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＺｎ○を主成分とする電圧非直線抵抗体素子の
焼成方法に関する。
焼成方法に関する。
従来この種のＺｎ○を主成分とする電圧非直線抵抗体素
子（以下素子と呼ぶ）の側面絶縁方法は、焼成後素子側
面にェポキシ系有機物を塗布して絶縁するか、或いは素
子の焼成前に種々の無機化合物を素子側面に塗布後焼成
し、焼成後ガラス質または結晶質の絶縁物となる絶縁被
膜体を形成させて絶縁していた。
子（以下素子と呼ぶ）の側面絶縁方法は、焼成後素子側
面にェポキシ系有機物を塗布して絶縁するか、或いは素
子の焼成前に種々の無機化合物を素子側面に塗布後焼成
し、焼成後ガラス質または結晶質の絶縁物となる絶縁被
膜体を形成させて絶縁していた。
しかし、前者の方法においては、塗布するェポキシ系有
機物と素子本体との密着性が悪く、このため、素子に水
分が吸着され特性劣化が大きく短波尾耐量も弱くなる欠
点がある。
機物と素子本体との密着性が悪く、このため、素子に水
分が吸着され特性劣化が大きく短波尾耐量も弱くなる欠
点がある。
また素子本体とェポキシ樹脂との間に熱膨張の差がある
ため、熱衝撃で素子側面に被覆されたェポキシ樹脂にク
ラックが入り劣化の原因となる欠点がある。また後者の
方法においては、焼成時に素子本体と側面絶縁材の収縮
率を−−致させる必要がある。このため、一次焼成して
ある程度圧縮形成形素子を収縮させ、しかる後に、無機
化合物又はそれらの混合物を一次焼成済みの素子側面に
塗布して本焼成し、無機質絶縁側面被膜を形成させてい
る。この場合、２回に分けて焼成する必要がある。しか
し、１次焼成によって全収縮を行なわせることは素子の
電気特性上好ましくないので無機化合物から形成される
側面絶縁材と素子の収縮率を出釆るだけ一致させねばな
らない。また両者の方法とも側面絶縁膜を均一な必要厚
にするためには、相当の技術と装置を要する欠点がある
。本発明の目的は上記の欠点に鑑み、ピンホールのない
繊密で均一の結晶粒を持ち、、素子本体との密着性を考
慮しなくてもよい絶縁層を形成し、且つ素子特性劣化が
少なく、電流放電耐量、耐コロナ性、耐アーク性の諸特
性が優れた電圧非直線抵抗体素子の焼成方法を提供する
にある。
ため、熱衝撃で素子側面に被覆されたェポキシ樹脂にク
ラックが入り劣化の原因となる欠点がある。また後者の
方法においては、焼成時に素子本体と側面絶縁材の収縮
率を−−致させる必要がある。このため、一次焼成して
ある程度圧縮形成形素子を収縮させ、しかる後に、無機
化合物又はそれらの混合物を一次焼成済みの素子側面に
塗布して本焼成し、無機質絶縁側面被膜を形成させてい
る。この場合、２回に分けて焼成する必要がある。しか
し、１次焼成によって全収縮を行なわせることは素子の
電気特性上好ましくないので無機化合物から形成される
側面絶縁材と素子の収縮率を出釆るだけ一致させねばな
らない。また両者の方法とも側面絶縁膜を均一な必要厚
にするためには、相当の技術と装置を要する欠点がある
。本発明の目的は上記の欠点に鑑み、ピンホールのない
繊密で均一の結晶粒を持ち、、素子本体との密着性を考
慮しなくてもよい絶縁層を形成し、且つ素子特性劣化が
少なく、電流放電耐量、耐コロナ性、耐アーク性の諸特
性が優れた電圧非直線抵抗体素子の焼成方法を提供する
にある。
本発明により上記の目的は、焼成に用いる容器内にリチ
ウム化合物を入れ、同容器内にＺｎ○を主成分とする成
形体を入れて素体の焼成と同時に側面高抵抗絶縁層を形
成することにより達成される。
ウム化合物を入れ、同容器内にＺｎ○を主成分とする成
形体を入れて素体の焼成と同時に側面高抵抗絶縁層を形
成することにより達成される。
以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第１図及び第２図は本発明の電圧非直線抵抗体の焼成方
法に係る実施例である。
法に係る実施例である。
第１図はァルミナ質の鞘（焼成用容器）１２の底に耐熱
性セラミッタ材から成る台座１４が載直される。
性セラミッタ材から成る台座１４が載直される。
この台座１４の上に敷粉１６の層を介して、圧縮成形さ
れた素子１８を設置する。敷粉１６は台座１４と素子１
８の溶着を防ぐものである。また鞘１２の内側面には素
子１８に側面絶縁層を形成させるための塗布剤２０が塗
布されている。難１２の上部には鞘１２と同質性の蓋２
２が設けられている。台座１４の材質はアルミナ質又は
酸化亜鉛系競結板等が良く、特に酸化亜鉛系焼給板は素
子の主成分と同質なので糠結された素子の特性を損ねる
恐れがなく望ましい。
れた素子１８を設置する。敷粉１６は台座１４と素子１
８の溶着を防ぐものである。また鞘１２の内側面には素
子１８に側面絶縁層を形成させるための塗布剤２０が塗
布されている。難１２の上部には鞘１２と同質性の蓋２
２が設けられている。台座１４の材質はアルミナ質又は
酸化亜鉛系競結板等が良く、特に酸化亜鉛系焼給板は素
子の主成分と同質なので糠結された素子の特性を損ねる
恐れがなく望ましい。
敷粉１６はアルミナ質やＺｎ○素子の造粉末分又はＺｎ
○素子を仮焼して砕いた粉等が用いられている。Ｚｎｑ
素子の成分に類似又は同質のものとが台座の場合よりも
強く要求される。なお台座１４に素子１８と同質系のも
のを用いた場合は敷粉１６がなくても良い。また側面絶
縁層を形成させる塗布剤２０は鞘１２の内面の一部又は
全面、及び蓋２２の底面に塗布しても良い。第２図では
、鞘１２及び蓋２３と同質の補助部村２４が鞘１２の内
側面に沿って立設され、この補助部材２４の内面（又は
内面と外面の両面）に塗布剤２０が塗布されている。
○素子を仮焼して砕いた粉等が用いられている。Ｚｎｑ
素子の成分に類似又は同質のものとが台座の場合よりも
強く要求される。なお台座１４に素子１８と同質系のも
のを用いた場合は敷粉１６がなくても良い。また側面絶
縁層を形成させる塗布剤２０は鞘１２の内面の一部又は
全面、及び蓋２２の底面に塗布しても良い。第２図では
、鞘１２及び蓋２３と同質の補助部村２４が鞘１２の内
側面に沿って立設され、この補助部材２４の内面（又は
内面と外面の両面）に塗布剤２０が塗布されている。
素子１８の上面は敷粉２６及び遮蔽部材２８でマスクさ
れ、絶縁層が形成されないようにしてある。尚、塗布剤
は鞘１２または補助部材２４に塗布するだけでなく要は
素子１８の近傍に配置するだけで目的は十分達成される
ものである。この第２図の実施例で示した補助部材２４
は、焼成用容器への出入等に耐える程度の機械的強度を
持ち、また、多数回焼成による熱変形等の恐れが少ない
ため薄肉のものが使用され比較的安価である。
れ、絶縁層が形成されないようにしてある。尚、塗布剤
は鞘１２または補助部材２４に塗布するだけでなく要は
素子１８の近傍に配置するだけで目的は十分達成される
ものである。この第２図の実施例で示した補助部材２４
は、焼成用容器への出入等に耐える程度の機械的強度を
持ち、また、多数回焼成による熱変形等の恐れが少ない
ため薄肉のものが使用され比較的安価である。
このため、多数回使用により補助部材２４の材質が変化
し、形成される側面絶縁層特性が低下したならば簡単に
交換することができる。更に比較的高価な鞘１２及び蓋
２２は塗布剤２０を塗布されないので材質変化を釆たす
ことが少なく、多数回の焼成に使用できるため、鞘の内
容積が大きく、小さな蓬の素子を複数個焼成する際には
第２図に示した実施例が適している。本発明の電圧非直
線抵抗体素子の側面絶縁層を形成させる方法を次に示す
。
し、形成される側面絶縁層特性が低下したならば簡単に
交換することができる。更に比較的高価な鞘１２及び蓋
２２は塗布剤２０を塗布されないので材質変化を釆たす
ことが少なく、多数回の焼成に使用できるため、鞘の内
容積が大きく、小さな蓬の素子を複数個焼成する際には
第２図に示した実施例が適している。本発明の電圧非直
線抵抗体素子の側面絶縁層を形成させる方法を次に示す
。
先ず素子１ ８は、ＺＮ０（９１重量％）にＳｂ２０３
，Ｂｉ２０３，Ｃ０２０３，Ｃｒ２０３，Ｍの２，Ｓｉ
０２等合計（９重量％）の混合物を加え、充分混合した
後適当な形状に圧縮成形する。
，Ｂｉ２０３，Ｃ０２０３，Ｃｒ２０３，Ｍの２，Ｓｉ
０２等合計（９重量％）の混合物を加え、充分混合した
後適当な形状に圧縮成形する。
例えば直径４仇奴ぐ、厚さ約３仇吻の円柱形にして成形
体とする。塗布剤２０は、例えばＬｉ２Ｃ０２を含む水
性スラＩＪ−を用いる。この塗布剤を鞘１２の内側面や
補助部材２４に塗布し乾燥させる。このように塗布剤２
０を塗布した鞘１２内に成形体状をした素子１８を入れ
蓋２２をしてほぼ密閉状態にする。
体とする。塗布剤２０は、例えばＬｉ２Ｃ０２を含む水
性スラＩＪ−を用いる。この塗布剤を鞘１２の内側面や
補助部材２４に塗布し乾燥させる。このように塗布剤２
０を塗布した鞘１２内に成形体状をした素子１８を入れ
蓋２２をしてほぼ密閉状態にする。
この密閉状態で１０００００〜１４００００（素子の電
気特性の点からは１１００℃〜１３００００が好ましい
。）の温度範囲で焼成すると、鞘１２内の塗布剤２０で
あるリチウム化合物が分解して容器内は生成するＬｉ２
０が蒸発して種々の蒸発分子種の雰囲気となり、素子１
８表面のＺｎ○，Ｂｊ２０３等と気−固相反応し素子
１８の表面に高抵抗の絶縁層が形成される。上記の気−
固相反応の形態を次に示す。
気特性の点からは１１００℃〜１３００００が好ましい
。）の温度範囲で焼成すると、鞘１２内の塗布剤２０で
あるリチウム化合物が分解して容器内は生成するＬｉ２
０が蒸発して種々の蒸発分子種の雰囲気となり、素子１
８表面のＺｎ○，Ｂｊ２０３等と気−固相反応し素子
１８の表面に高抵抗の絶縁層が形成される。上記の気−
固相反応の形態を次に示す。
焼成用容器内に塗布されたＬｉ２Ｃ０３は加熱中に分解
しＬｉ２０となる。更に高温になるとトＬｉ２０→Ｌｉ
＋Ｌｉ２０（１〜１０％）十Ｌｉ０（０．１％）十Ｌｉ
２０のように分解する。このため容器内は種々の蒸発分
子種の雰囲気となる。一方素子１８は８００ｏｏ〜１０
００００の温度領域で体積比で約４０％収縮しＺｎ○の
他、Ｚｎ２Ｓｊ０４、パィロク ロ ア （ Ｚｎ２Ｂ
ｊ３Ｓｂ３０日 ）、 ス ピ ネ ル（Ｚｎ２８Ｓｂ
ｏ．釘０４）、１砥ｉ２０３，Ｇｒ２０３等の結晶相が
形成される。
しＬｉ２０となる。更に高温になるとトＬｉ２０→Ｌｉ
＋Ｌｉ２０（１〜１０％）十Ｌｉ０（０．１％）十Ｌｉ
２０のように分解する。このため容器内は種々の蒸発分
子種の雰囲気となる。一方素子１８は８００ｏｏ〜１０
００００の温度領域で体積比で約４０％収縮しＺｎ○の
他、Ｚｎ２Ｓｊ０４、パィロク ロ ア （ Ｚｎ２Ｂ
ｊ３Ｓｂ３０日 ）、 ス ピ ネ ル（Ｚｎ２８Ｓｂ
ｏ．釘０４）、１砥ｉ２０３，Ｇｒ２０３等の結晶相が
形成される。
素子１８表面では容器内に発生したりチウム及びリチウ
ム化合物の種々の分子種（Ｌｉ，Ｌｉ２０，Ｌｉ○）が
素子１８のＺｎ○と反応し、Ｌｉ十が素子１８中のＺｎ
０に拡散して行く。このようにＬｉ＋がＺｎ○中に拡散
すると、Ｚｎ２十と置換したＬｉ＋の原子数と同数の電
子をとり込むため、電子の数は減少し（原子価制御力が
生じた結果）素子１８中表面に形成されるＺｎＯのＬｉ
＋拡散層を高抵抗化する。以上のように得られた素子の
電気的特性は次表のようになる。
ム化合物の種々の分子種（Ｌｉ，Ｌｉ２０，Ｌｉ○）が
素子１８のＺｎ○と反応し、Ｌｉ十が素子１８中のＺｎ
０に拡散して行く。このようにＬｉ＋がＺｎ○中に拡散
すると、Ｚｎ２十と置換したＬｉ＋の原子数と同数の電
子をとり込むため、電子の数は減少し（原子価制御力が
生じた結果）素子１８中表面に形成されるＺｎＯのＬｉ
＋拡散層を高抵抗化する。以上のように得られた素子の
電気的特性は次表のようになる。
また、素子側面に形成されるＬｉの拡散層である絶縁層
の厚さ、抵抗値は、リチウムの塗布量、容器の容積及び
焼成条件に依存する。
の厚さ、抵抗値は、リチウムの塗布量、容器の容積及び
焼成条件に依存する。
即ち、焼成温度が高く焼成時間が長い程リチウムの拡散
層は厚くなる。また焼成用容器内のＬｊを含む蒸発種の
濃度が高いほど拡散層の抵抗値は高くなる。上記で説明
した側面絶縁層を形成させる為の焼成は気−固相反応が
特徴であり、素子に側面絶縁被膜形成剤を塗布する必要
がないので、３通りの焼成方法が可能となる。
層は厚くなる。また焼成用容器内のＬｊを含む蒸発種の
濃度が高いほど拡散層の抵抗値は高くなる。上記で説明
した側面絶縁層を形成させる為の焼成は気−固相反応が
特徴であり、素子に側面絶縁被膜形成剤を塗布する必要
がないので、３通りの焼成方法が可能となる。
その１は、Ｚｎｑ素子を所定の形状に圧縮成形し第１図
及び第２図の構成の実施例で昇温し、所定の温度時間で
１回の焼成を行なう方法である。
及び第２図の構成の実施例で昇温し、所定の温度時間で
１回の焼成を行なう方法である。
その２は、圧縮成形したＺｎｑ素子を或る程度収縮させ
る目的で仮焼し、その後、前記実施例で焼成を行なう２
回焼成方法である。その３は、圧縮成形したＺｎｄ素子
を前記の実施例で段階的に昇温させて焼成する方法であ
る。この方法は気−固相反応が始まる温度以下で加熱し
、Ｚｎ○素子本体を仮暁と同効果を持つよう収縮させ、
その後気−固相反応と素子の諸特性が維持できる所定の
温度時間で加熱して側面絶縁層を形成した電圧非直線抵
抗体素子を得るものである。なお上記のどの方法におい
ても前述した本実施例による側面絶縁被膜形成方法によ
って素子を焼成することは言うまでもない。本実施例に
よれば、リチウム及びリチウム化合物の雰囲気中でＺｎ
○素子１８を素子焼成温度範囲で焼成するだけでよいの
で無機側面材を塗布する方法に比べ、素体と無機側面材
との収縮率を考慮する必要が少なく、高抵抗な側面絶縁
層を有する電圧非直線抵抗体が容易に得られる効果があ
る。
る目的で仮焼し、その後、前記実施例で焼成を行なう２
回焼成方法である。その３は、圧縮成形したＺｎｄ素子
を前記の実施例で段階的に昇温させて焼成する方法であ
る。この方法は気−固相反応が始まる温度以下で加熱し
、Ｚｎ○素子本体を仮暁と同効果を持つよう収縮させ、
その後気−固相反応と素子の諸特性が維持できる所定の
温度時間で加熱して側面絶縁層を形成した電圧非直線抵
抗体素子を得るものである。なお上記のどの方法におい
ても前述した本実施例による側面絶縁被膜形成方法によ
って素子を焼成することは言うまでもない。本実施例に
よれば、リチウム及びリチウム化合物の雰囲気中でＺｎ
○素子１８を素子焼成温度範囲で焼成するだけでよいの
で無機側面材を塗布する方法に比べ、素体と無機側面材
との収縮率を考慮する必要が少なく、高抵抗な側面絶縁
層を有する電圧非直線抵抗体が容易に得られる効果があ
る。
また製造工程を簡略化する効果がありコスト低減に寄与
する。気−固相反応を利用しているため素子と絶縁被膜
体との密着性が良くピンホールのない繊密で均一な結晶
粒を持つ絶縁層が得られる効果がある。このため、電流
放電耐量、耐コロナ性、耐アーク性等の素子の電気的諸
特性がェポキシ樹脂をコーティングした場合に比べ著し
く改善でき、素子側面に無機側面材を塗布して焼成して
得られたものと比較しても同等の特性を持った素子が得
られる効果がある。なお本実施例では、塗布剤としてＬ
ｉ２Ｃ０３を使用したが、素子のＺｎ０にＬｉ＋を熱拡
散できるものであれば、特にＬｉ２Ｃ０３に限るもので
はなく、同様の効果が期待できる。
する。気−固相反応を利用しているため素子と絶縁被膜
体との密着性が良くピンホールのない繊密で均一な結晶
粒を持つ絶縁層が得られる効果がある。このため、電流
放電耐量、耐コロナ性、耐アーク性等の素子の電気的諸
特性がェポキシ樹脂をコーティングした場合に比べ著し
く改善でき、素子側面に無機側面材を塗布して焼成して
得られたものと比較しても同等の特性を持った素子が得
られる効果がある。なお本実施例では、塗布剤としてＬ
ｉ２Ｃ０３を使用したが、素子のＺｎ０にＬｉ＋を熱拡
散できるものであれば、特にＬｉ２Ｃ０３に限るもので
はなく、同様の効果が期待できる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、リチウ
ム及びリチウム化合物の雰囲気の中でＺｎ○素子を焼成
することにより、ピンホールのない繊密で均一の結晶粒
を持ち、素子本体との密着性を考慮しなくて良い高抵抗
絶縁層を形成し、且つ素子特性劣化が少なく、電流放電
耐量、耐コロナ性、耐アーク性の諸特性が優れた電圧非
直線抵抗体素子が得られるものである。
ム及びリチウム化合物の雰囲気の中でＺｎ○素子を焼成
することにより、ピンホールのない繊密で均一の結晶粒
を持ち、素子本体との密着性を考慮しなくて良い高抵抗
絶縁層を形成し、且つ素子特性劣化が少なく、電流放電
耐量、耐コロナ性、耐アーク性の諸特性が優れた電圧非
直線抵抗体素子が得られるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す一部断面正面図、第２
図は本発明の他の実施例を示す一部断面正面図である。 第１図第２図
図は本発明の他の実施例を示す一部断面正面図である。 第１図第２図
Claims (1)
- １ 酸化亜鉛を含む電圧非直線抵抗体の焼成時において
、容器内にリチウム化合物を配置し、前記焼成と同時に
気−固相反応により側面絶縁被膜を形成するようにした
ことを特徴とする電圧非直線抵抗体素子の焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55053203A JPS6025008B2 (ja) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | 電圧非直線抵抗体素子の焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55053203A JPS6025008B2 (ja) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | 電圧非直線抵抗体素子の焼成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56148803A JPS56148803A (en) | 1981-11-18 |
| JPS6025008B2 true JPS6025008B2 (ja) | 1985-06-15 |
Family
ID=12936307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55053203A Expired JPS6025008B2 (ja) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | 電圧非直線抵抗体素子の焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025008B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2757305B2 (ja) * | 1988-01-27 | 1998-05-25 | 株式会社村田製作所 | チップバリスタ |
-
1980
- 1980-04-22 JP JP55053203A patent/JPS6025008B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56148803A (en) | 1981-11-18 |
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