JPS607706A

JPS607706A - 複合機能素子の製造方法

Info

Publication number: JPS607706A
Application number: JP58117578A
Authority: JP
Inventors: 高見　昭宏; 松岡　道雄
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1985-01-16
Also published as: JPH04369B2

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“明はバリスタ機能とコンデンサ機能をあわせて有
する複合機能素子のＭｔＬ方法に関するものである。・従来例の構成とその問題点従来、電圧非直線抵抗特性を有するセラミックスとして
ＳｉＣバリスタや酸化亜鉛を主成分とするバリスタがあ
る。このようなバリスタは電流ニー電圧Ｖ特性が近似的
に、ｖ（ＩＩ＝（で）で表わされるものである。ここで、Ｃはバリスタ固有の
定数であシ、α社電圧非直線指数である。

ＳｉＣバリスタはＳｉＣ粒子間の接触バリアを利用した
ものであシ、電圧非直線指数αは２〜７程度である。ま
た、酸化亜鉛バリスタは酸化亜鉛（ＺｎＯ，）にＢ　１
２０３．Ｃ００２Ｍｎｏ２，５ｂ２０３等の金属酸化物
を微量添加して焼成することにょシ得られる素子であシ
、その電圧非直線指数αが５０にも及ぶ素子である。こ
のような素子は高電圧吸収にすぐれた性能を有している
ので、電子機器の安定化や異常高電圧（サージ）からの
保護の目的で使用されている。しかしながら、このよう
な従来のバリスタは誘電率が小さく、また誘電損失角（
ｔａｎδ）が６〜１０％と大きいため、もっばらバリス
タの用途にしか利用し得ない。

一方、コンデンサとしては、大きな誘電率を有するチタ
ン酸バリウム（Ｂａ　’ｒ　ｉＯ３）　やチタン酸スト
ロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）を主成分とする誘電体磁器
が小形大容量のコンデンサとして広く電子回路に使われ
ている。しかしながら、素子に１ｍＡ以上の電流が流れ
ると破壊され、コンデンサとしての機能をなくする。

最近、電子機器は極めて高度な制御を要するようになり
、産業用はもとよりマイクロコンピュータの応用によシ
、民生機器も極めて高精度を要求されるようになってき
た。そして、マイクロコンピュータ等を構成するロジッ
ク回路はパルス信号によ多動作するため、必然的にノイ
ズに影響されやすいという欠点がある。このため、電子
計算機。

バンキングマシン、交通制御機器等はノイズまたはサー
ジによシ一旦誤動作、破壊を起こすと社会的問題にもな
る。このような問題の対策として従来よりノイズフィル
タが使用されてきた。ノイズとは電子機器を動作させる
ときの目的とする信号電圧以外の妨害電圧のことであシ
、人工的に発生するものと自然現象によシ発生するもの
とに分けられる。そして、このようなノイズをコイルと
コンデンサを組み合せた回路で除去していた。しかしな
がら、人工的に発生するノイズでは特に送電線の遮断器
の開閉に起因するもの、自然現象によるノイズでは特に
雷す−′ジによるもの等はノイズの基本周波数が低く６
〜２０　ＫＨｚ程度であシ、従来のコイルとコンデンサ
の組み合わせだけではこれらのノイズを除去することが
できなかった。このような問題に鑑み、線間または線ア
ース間に電圧非直線抵抗体（バリスタ）を併用したノイ
ズフィルタが最近しばしば使われている。このようなノ
イズフィルタは極めて広範囲にわたるノイズが除去しう
るので、マイコン制御機器の誤動作防止に有効である。

しかしながら、このようなノイズフィルタはそのセット
内部における部品点数が多くなシ、コスト高になる上、
小型化の技術動向に反するという欠点があった。

発明の目的本発明の目的は上記欠点に鑑み、バリスタ機能とコンデ
ンサ機能をあわせて有する複合機能素子を安価に製造で
きる複合機能素子の製造方法を提供することにある。

発明の構成この目的を達成するために本発明における複合機能素子
の製造方法は、磁器コンデンサとして使用できる誘電体
磁器の焼結体を微粉砕した粉体を、プラズマ溶射法によ
シミ正非直線抵抗体の表面に電極を介して溶射し、コン
デンサ機能を有する誘電体を形成するものであり、この
方法によって得られた素子はバリスタとコンデンサの複
合機能を備えているため、従来のバリスタとコンデンサ
を並列に接続する回路において１個の素子で用を果たす
ものである。

実施例の説明以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明方法によシ得られた複合機能素子の断面
図、第２図はその等価回路である。

図において、１は電圧非直線抵抗体、２ａ及び２ｂは電
極であシ、３は誘電体、４は電極２ｂと接続されている
電極である。また、６はバリスタ、６はコンデンサであ
る。

まず、Ｂ　ａ　Ｔ　１０ｓの粉末にＳ　ｒ　Ｏ、Ｓｎ　
Ｏ２ｒ　Ｚ　ｒ　Ｏ２をそれぞれ０．０１〜１．０　モ
ル饅加え、十分に混合した。これを直径２５ｍ、’厚さ
６閣に成形し、１２００〜１３００℃の温度で１〜３時
間焼成した。次にその焼結体を微粉砕し、誘電体の微粉
末を作った。平均粒径は約２ｏμｍである。次に、両平
面に電極２ａ　、２ｂを形成した酸化亜鉛を主成分とす
る電圧非直線抵抗体１を用意し、その一平面側にプラズ
マ溶射によって上記誘電体の微粉末を溶射し、誘電体３
を形成した。その後、誘電体３の片面に電極４を電極２
ｂと接続するように形成し、複合機能素子を得た。なお
、プラズマ溶射法は電気的アークによって酸化物を高温
で溶融すると同時に高圧の不活性ガスによって飛ばし、
対象物に付着させて膜を形成する方法である。今回の実
施例での溶射条件は６ｏ〜８０ＫＷで溶射距離は１０　
ｃｍ　、不活性ガスとしてＡｒを使った。

このようにして得た複合機能素子の形状は１Ｑ朧ψで、
誘電体の厚みは１００μｍ〜１聴でめった。また、性能
は静電容量３〜１０ｎＦ　、　ｔａｎδ２％、バリスタ
電圧１　ｏｏｖ　、αは４０．サージ耐量１０００Ａで
あった。ここで、静電容量はプラズマ溶射時間を変える
ことによって可変である。

また、実施例の溶射時間は３０秒〜２分間である。

なお、電極は材料も形成手段も問わないが、プラズマ溶
射による誘電体の内部歪みを取去るために焼付法が望ま
しい。

また、電圧非直線抵抗体として酸化亜鉛バリスタを用い
たが、本発明の効果から考えて電圧非直線特性を有する
焼結体ならいずれも有効である。

さらに、誘電体としてＢ　ａ　Ｔ　ｉＯａ系磁器を用い
たが、本発明の効果から考えて磁器フンデンザ材料でプ
ラズマ溶射によって誘電体を形成できるものならいずれ
も有効である。

発明の効果以上、詳細に述べたように本発明における複合機能素子
の製造方法は、電圧非直線抵抗体の表面にプラズマ溶射
によって誘電体を形成することによシ容易にコンデンサ
とバリスタの両機能を有する素子を提供することができ
、電子機器のノイズ対策部品として、その実用的価値は
大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によシ得られた複合機能素子の断面
図、第２図はその等価回路を示す図である。１・・・・・・電圧非直線抵抗体、２ａ、２ｂ・・・・
・・電極、３・・・・・・誘電体、４・・・・・電極。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

誘電体磁器の焼結体を微粉砕し、その粉体をプラズマ溶
射法により電圧非直線抵抗体の表面に電極を介して溶射
し、誘電体を形成することを特徴とする複合機能素子の
製造方法。