JPS6088403A - 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５ｒＴｉ０５を
主成分とする電圧依存性非直線抵抗体を得るだめの磁器
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（以
下サージと呼ぶ）の吸収、雑音の除去。

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、工は電流、Ｖ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は２〜７程度、ＺｎＯ系ハＩＪスタ
ではαが６０にもおよぶものがある。このようなバリス
タはサージのように比較的高い電圧の吸収に優れた性能
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の吸収（例えばノイズ
など）に対してはほとんど効果を示さず、また誘電損失
角（ｔａｎδ）も６〜１０％と大きい。

一方、とハら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　Ｘ　
１０’　〜６　Ｘ　１０’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シする。

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は、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）とを
組み合わせて使用され、例えば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おり、
１はコイル、２はコンデンサ、３はバリスタである。

しかし、このような第２図に示す構成は機器内部におけ
る部品点数が多くなる上に機器の小形化動向に相反する
という欠点を有していた。

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パリ、スタを作るのに好適な磁
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ために、５ｒＴｉ
０３を９９．９９５〜７０．０００　ｍｏ１％と、Ｎｂ
２Ｏ５、Ｔａ２０５　、　ＷＯ５、Ｌａ２Ｏ５、ＣｅＯ
２、Ｎｄ２Ｏ５。

Ｙ２Ｏ５、Ｐｒ６０Ｂ　、　Ｓｍ２Ｏ３ｇ　Ｅｕ２Ｃ１
５ｇ　５ｃ２０５　ＨＤｙ２０３の内の少なくとも１種
以上の金属酸化物を０．００１〜６．ＯＯＯｍｏＱ％と
、ＡＰ、２０５を０．００１〜１０．０００　ｍｏｎ％
と、Ｂ２Ｏ３をｏ、００１〜５．０００　ｍｏｆｆ　％
と、ＯｕＯを０．００１〜５．０００ｍｂ１％と、１ｑ
２０を０００１〜６．ＯＯＯｍｏＲ％含有してなる電圧
依存性非直線抵抗体磁器組成物に係わるものである。

実施例の説明 以下に本発明を実施例を上げて具体的に説明する。

５ｒ００５およびＴ　１０２を５ｒＴｉＯ５になるよう
にそれぞれ秤量配合し、ボールミルで１５時間攪拌混合
し、これを乾燥し粉砕した後、１２００℃で３時間焼成
し、再び粉砕してＳ　ｒＴ　ｉ　０５を作製した。

次に、上記５ｒＴｉ０５にＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２０５　、
　’ＷＯ５。

Ｌａ２Ｏ３、０ｅ０２　、　Ｎｄ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ５、ｐ
ｒ６ｏＨ、Ｆ３ｍ２０５゜Ｅｕ２Ｑ３，５Ｃ２０３，Ｄ
ｙ２Ｏ３の内から選択された少なくとも１種以上の金属
酸化物と、Ａ　ｎ２０６とＢ２Ｏ５とＣｕＯとＡｑ２０
を下記の第１表に示す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時間攪拌混合した後、乾燥、粉
砕し、１０〜１６重量％のポリビニルアルコールなどの
有機結合剤を混合して造粒し、成型圧約１゜ｔｓｔ／ｃ
４で１０φ（’、ｔｒｍ）ｘ　１ｔ　（ｍｙｔｒ）の円
板状に成形した。

これらの円板をＮ、、（９５容積％）＋Ｈ２（５容積％
）の還元雰囲気で約１３５０”ＣＩ４時間焼成した。次
に、空気中で１１００℃、３時間の熱処理を行った。こ
うして得られた第３図に示す焼成体４は出発原料とほぼ
同じ組成であった。そして、上記焼成体４の両平面に銀
などの導電性ペーストを塗布し、５５０”Ｑで焼付ける
ことにょシミ極５゜６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」二連した
電圧−電流特性式 ％式％ （ただし、工は電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ固有の定
数、αは非直線指数）におけるαとＣによって行うこと
が可能である。しかし、Ｃの正確な測定が困難であるた
め、本発明においては１ｍＡのバリスタ電流を流した時
の単位厚み当シのバリスタ電圧（以下ｖ＋ｍＡ　／　ｍ
ｍ　と呼ぶ）の値と、ｔＸ　＝　１／　ｌｏｇ　（ｖｊ
ｏｍＡ　／　ＬＩｍＡ　）　Ｃただし、ｖｊｏｍＡはＩ
　Ｑ　ｍ、Ａのバリスタ電流を流した時のバリスタ電圧
、ｖｌｍＡ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
Ｉ　ＫＨｚにおける誘電率ε、誘電損失角ｔａｎδで行
っている。

以上に示したように、５ｒＴｉ０３に半導体化物質とし
て、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２０５　、　ＷＯ５’　、　Ｌａ
２Ｏ５、ｃｅｏ２゜ｕｃｉ、、ｏ、　、　Ｙ２Ｏ５、Ｐ
ｒ６ｏｔｌ　、　５ｎｎ２０．　、　Ｅｕ２Ｏ５、５ｃ
２０５゜Ｄｙ２Ｏ３を添加しただけではαが小さく実用
的でない。

そこで＋ＡＲ２０５１Ｂ２０３　、　ＣｊｕＯ、Ａｇ２
Ｏを添加するとαが大きくなる。この効果は”２０３１
　Ｂ２Ｏ３゜ＣｊｕＯ、Ａｇ２−０各々１種類にけ添加
した場合にも得られるが、誘電率が小さくバリスタ電圧
が高くなる。一方、Ａｕ２０３．Ｂ２Ｏ３，ｃｕｏ、Ａ
ｑ２ｏヲ同時ニ添加すると、α、誘電率共に大きく、バ
リスタ電圧も下げることが可能となり、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。

このような効果が現われるのは、Ｎｂ２ｏ５゜Ｔａ２０
５　、　ＷＯ５＋　Ｌａ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｎｄ２Ｏ５
、Ｙ２０５　＋Ｐｚ、、、　ｏｊｊ　ｌ　５Ｉｎ２０３
．　Ｅｕ２Ｏ３、ｓ、　ｃ２ｏ５　＋　Ｄ３’２０．５
の内から選択された１種以上の金属酸化物の合計添加量
が０゜００１〜５．０００　ｍｏ１２％の範囲であり、
５・ＯＯＯｍｏｂ％を超えるとｔａｎδが著しく大きく
なる。

また、Ａ［２０３は０．００１〜１０．０００　ｍｏＲ
％の範囲であシ、１０．０００　ｗｏｎ　％　を超える
と化合物を住してαを低下させる。

また、Ｂ２Ｏ５＋　ＣｕＯＩ　Ａｇ２Ｏ１’ｌ：そ；ｈ
　ソ；ｈ　Ｏ，００１〜６　、Ｑ　Ｑ、　Ｑ　ｍｏＡ％
の範囲であり、５．０００　ｍｏＱ％を超えると誘電率
が減少し、バリスタ電圧が高くなシ実用的でなくなる。

なお、上記実施例では一部分の組成についてのみ示した
が、それぞれの物質を規定した添加量の範囲内で添加す
れば同様の効果が得られることを確認した。

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５図に示したように従来のフィルタ回路ではノイズ入
力Ａに対して出方状況曲線Ｃとなり十分にノイズを除去
していない。また、第２図に示した従来のバリスタを含
むフィルタ回路では本発明による素子を用いた場合と類
似した効果が得られるが、バリスタを別個に必要とする
ため部品点数が多くなる。

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、ノイズ入方ムに対して出力状況
曲線Ｂのようになり、ノイズを十分におさえることがで
きた。

なお、第４図で７は本発明の素子、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、
稿性能、低コスト化に寄与するものであシ、各種電気機
器、電子機器のサージ吸収、ノイズ除去に利用が可能で
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図はそれぞれ従来におけるノイズフィルタ
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
出力ノイズ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 第３図 第４図 第５図 −４−旧法）芙ＣＭＨｚ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ５ｒＴｉ０３を９９．９９５〜７０．０００ｍｏＲ％と
   、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２０５　、　”ＮＯ５、Ｌａ２０ｇ
   　、　ＣｅＯ２、Ｎｄ２Ｏ３゜Ｙ２Ｏ５、Ｐｒ６０Ｂ、
   　５ｔｎ２０３．　Ｅｕ２Ｏ’５　ｙ　５Ｃ２０５゜Ｄ
   Ｖ２０５の内の少なくとも１種以上の金属酸化物を０．
   ００１〜５．０００　ｍｏ１２％と、ＡＦ！２０．をｏ
   、Ｏｏ１〜１ｏ、ｏｏｏ　ｍｏＲ％と、Ｂ２Ｏ３を０．
   ００１〜５．０００ｍｏＲ％と、ＣｕＯを０．００１〜
   ５．　ＯＯＯｍｏＲ％と、Ａｇ２Ｏを０．００１〜５．
   ＯＯＯｍｏＲ％　含有してなることを特徴とする電圧依
   存性非直線抵抗体磁器組成物。