JPS6188501A - 電圧非直線抵抗素子の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS6188501A JPS6188501A JP59209202A JP20920284A JPS6188501A JP S6188501 A JPS6188501 A JP S6188501A JP 59209202 A JP59209202 A JP 59209202A JP 20920284 A JP20920284 A JP 20920284A JP S6188501 A JPS6188501 A JP S6188501A
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- Japan
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- granulated powder
- density
- resistance element
- bulk density
- firing
- Prior art date
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- Pending
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- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は過電圧保護に用いられ、酸化亜鉛を主成分とす
る電圧非直線抵抗素子の製造方法に関する。
る電圧非直線抵抗素子の製造方法に関する。
電圧非直線抵抗素子などセラミックス電子部品は、通常
原料から混合、造粒、成形、焼成の一連の過程を経て製
造されている。とくに大量の原料を処理する場合には造
粒に際して噴霧乾燥する方法がとられる。この方法は原
料粉末に有機バインダを混合したスラリーを高温気流中
に噴霧し、瞬時に乾燥することにより、球形の粒子が得
られやすい。しかしこの噴霧乾燥による造粒方法は、造
粒条件によって、得られる造粒粉粒子が種々の形態をと
り、とくに内部が中空になったかさ密度の低い造粒粉と
なることが多い。
原料から混合、造粒、成形、焼成の一連の過程を経て製
造されている。とくに大量の原料を処理する場合には造
粒に際して噴霧乾燥する方法がとられる。この方法は原
料粉末に有機バインダを混合したスラリーを高温気流中
に噴霧し、瞬時に乾燥することにより、球形の粒子が得
られやすい。しかしこの噴霧乾燥による造粒方法は、造
粒条件によって、得られる造粒粉粒子が種々の形態をと
り、とくに内部が中空になったかさ密度の低い造粒粉と
なることが多い。
内部が中空になったかさ密度の低い造粒粉を使用して焼
成体をつくるとその過程で種々の問題を生ずる。例えば
造粒粉が中空であるために、成形時における圧力伝達が
悪く、それが原因となって成形体にクラックやラミネー
ションを発生させる。
成体をつくるとその過程で種々の問題を生ずる。例えば
造粒粉が中空であるために、成形時における圧力伝達が
悪く、それが原因となって成形体にクラックやラミネー
ションを発生させる。
このように成形体内部における圧力の不均一性を生ずイ
）ことから、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗素
子のように、素子内部の密度が均一となることを高度に
要求されるものでは、かさ密度の低い造粒粉を用いるこ
とは大きな障害をもたらすことになり、したがってかさ
密度の高い造粒粉が会費とされる。内部が中実でかさ密
度の高い造粒粉を得るためには、スラリ〜の粉末濃度を
高くして噴霧乾燥することによって可能となる。スラリ
ーを高濃度化することは原料粉末処理量を大巾に増すこ
とができるので、製造プロセスの効率を向上させるとい
う点でも効果的である。
）ことから、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗素
子のように、素子内部の密度が均一となることを高度に
要求されるものでは、かさ密度の低い造粒粉を用いるこ
とは大きな障害をもたらすことになり、したがってかさ
密度の高い造粒粉が会費とされる。内部が中実でかさ密
度の高い造粒粉を得るためには、スラリ〜の粉末濃度を
高くして噴霧乾燥することによって可能となる。スラリ
ーを高濃度化することは原料粉末処理量を大巾に増すこ
とができるので、製造プロセスの効率を向上させるとい
う点でも効果的である。
しかしながら１本発明者らが電圧非直線抵抗素子を製造
したとき、たとえス２り一濃度を高めかさ密度の大きな
造粒粉を使用しても、従来と同一製造条件で行なったの
では、得られた焼成体のＶｌｍＡ値が極端に高く、もれ
電流が犬となり、しかも長波尾サージ耐量も不十分であ
って、電圧非直線抵抗素子として満足できるものとはな
らなかった。
したとき、たとえス２り一濃度を高めかさ密度の大きな
造粒粉を使用しても、従来と同一製造条件で行なったの
では、得られた焼成体のＶｌｍＡ値が極端に高く、もれ
電流が犬となり、しかも長波尾サージ耐量も不十分であ
って、電圧非直線抵抗素子として満足できるものとはな
らなかった。
この原因を調べるために、これらの成形体を詳しく観察
した結果、従来の素子の場合に比べて造粒粉が十分に圧
縮されておらず、成形体内部における空隙が多く、この
空隙が焼成後も残存していることがわかった。すなわち
、スラリーを高濃度化した造粒粉は製造条件によっては
従来の素子よυ焼成密度の低いものしか得られず、焼結
が十分く進行しないために高いＶ１飄や大きなもれ電流
の値を示すのである。
した結果、従来の素子の場合に比べて造粒粉が十分に圧
縮されておらず、成形体内部における空隙が多く、この
空隙が焼成後も残存していることがわかった。すなわち
、スラリーを高濃度化した造粒粉は製造条件によっては
従来の素子よυ焼成密度の低いものしか得られず、焼結
が十分く進行しないために高いＶ１飄や大きなもれ電流
の値を示すのである。
また、これら特性値の劣る素子について、粒子の粒径分
布を調査した結果、素子の周辺部ではとくに小さな粒径
からなる領域が存在し、この小粒径領域が内部までかな
り広範囲に形成されていることがわかった。このことは
成形体に空隙が多いだめに、焼成に際して周辺部から粒
成長に寄与する成分が蒸発しやすいことに起因するもの
であり、周辺部に広い高抵抗領域が形成される結果、中
心部への電流集中が大きくなり、長波尾サージ耐量を低
下させるのである。
布を調査した結果、素子の周辺部ではとくに小さな粒径
からなる領域が存在し、この小粒径領域が内部までかな
り広範囲に形成されていることがわかった。このことは
成形体に空隙が多いだめに、焼成に際して周辺部から粒
成長に寄与する成分が蒸発しやすいことに起因するもの
であり、周辺部に広い高抵抗領域が形成される結果、中
心部への電流集中が大きくなり、長波尾サージ耐量を低
下させるのである。
以上のことから、かさ密度の高い造粒粉を用いて、電流
電圧特性、長波尾サージ耐量のすぐれた電圧非直線抵抗
素子をつくるためにとくに製造工程と素子特性との関連
において、適切な成形条件を定めることが望ましい。
電圧特性、長波尾サージ耐量のすぐれた電圧非直線抵抗
素子をつくるためにとくに製造工程と素子特性との関連
において、適切な成形条件を定めることが望ましい。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでちり、その目
的はかさ密度の高い造粒粉を用いて、電流電圧特性およ
び長波尾サージ耐量のすぐれた電圧非直線抵抗素子の製
造方法を提供することにある。
的はかさ密度の高い造粒粉を用いて、電流電圧特性およ
び長波尾サージ耐量のすぐれた電圧非直線抵抗素子の製
造方法を提供することにある。
本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗素子を
製造するに当り、噴霧乾燥により得られるかさ密度１．
４ｇｒ１５以上の造粒粉を用いて成形圧Ｃπ 力を０．３〜０．４ｔ０−とじ、焼成体の密度を５．３
５ｇ−〜５．５０ｇ７３ とすることにより、電流電
圧特性。
製造するに当り、噴霧乾燥により得られるかさ密度１．
４ｇｒ１５以上の造粒粉を用いて成形圧Ｃπ 力を０．３〜０．４ｔ０−とじ、焼成体の密度を５．３
５ｇ−〜５．５０ｇ７３ とすることにより、電流電
圧特性。
長波尾サージ耐量のすぐれた素子を得るものである。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
酸化亜鉛を主成分とし副成分を添加した粉末を純水、有
愼バインダーとともにボールミルで混合してスラリ〜を
つくり、このスラリーを並流式スプレードライヤを用い
て噴霧乾燥し造粒粉を得た。
愼バインダーとともにボールミルで混合してスラリ〜を
つくり、このスラリーを並流式スプレードライヤを用い
て噴霧乾燥し造粒粉を得た。
この造粒粉はスラリーを高濃度にしてあり、従来の造粒
粉のかさ密度が１．２甥ｒ／４５であるのに対し本実施
例で得られた造粒粉のかを密度は１．４３ｇｒ／、５で
あった。次にこの造粒粉を用いて成形圧力を０．２〜０
．５ｔ０１の範囲として６０４０ の成形体をつくり、
さらに有機バインダーを除去した後、 １２５０℃で３
時間焼成する。得られた焼成体は両面を研磨して鍜１Ｌ
極を焼きつけ、素子特性を測定した。特性値は素子に電
流が１０μＡ 、 １ｍＡ 、 ｌ０ＫＡ流れるときノ
ミ圧ＶｌＯμＡ＋ ＶＩｍＡ 、 ”ｌ０ＫＡを求めた
０４１図はＶｌｍＡ ／ ｖｌｏμＡＴ ＶＩＯＫＡ
／ ”ｍＡの焼成密度依存性を示しｆｃ線図である。第
１図において曲線（１）はＶｌｍＡ ｌ ｖｌｏ／ｌＡ
＋曲勝（２）はＶＩＯＫＡ ／ ＶｌｍＡの場合である
。第１図から明らかなように、かさ密度の高い造粒粉を
用いたとき焼成密度が５．３５ｇ′ｒ／、３ 以上で■
１１ｎＡ／ｖ１０μＡ＜１・５Ｉｖ１０ＫＡ／ｖ１ｍＡ
＜１・８ となり良好な電流電圧特性が得られる。
粉のかさ密度が１．２甥ｒ／４５であるのに対し本実施
例で得られた造粒粉のかを密度は１．４３ｇｒ／、５で
あった。次にこの造粒粉を用いて成形圧力を０．２〜０
．５ｔ０１の範囲として６０４０ の成形体をつくり、
さらに有機バインダーを除去した後、 １２５０℃で３
時間焼成する。得られた焼成体は両面を研磨して鍜１Ｌ
極を焼きつけ、素子特性を測定した。特性値は素子に電
流が１０μＡ 、 １ｍＡ 、 ｌ０ＫＡ流れるときノ
ミ圧ＶｌＯμＡ＋ ＶＩｍＡ 、 ”ｌ０ＫＡを求めた
０４１図はＶｌｍＡ ／ ｖｌｏμＡＴ ＶＩＯＫＡ
／ ”ｍＡの焼成密度依存性を示しｆｃ線図である。第
１図において曲線（１）はＶｌｍＡ ｌ ｖｌｏ／ｌＡ
＋曲勝（２）はＶＩＯＫＡ ／ ＶｌｍＡの場合である
。第１図から明らかなように、かさ密度の高い造粒粉を
用いたとき焼成密度が５．３５ｇ′ｒ／、３ 以上で■
１１ｎＡ／ｖ１０μＡ＜１・５Ｉｖ１０ＫＡ／ｖ１ｍＡ
＜１・８ となり良好な電流電圧特性が得られる。
一方、長波尾サージ耐量は、各素子あたり８ＫＪ相当の
２ｍｓ矩形波を印加し、試験後のＶｌｍＡの変化率を測
定することにより求めた。
２ｍｓ矩形波を印加し、試験後のＶｌｍＡの変化率を測
定することにより求めた。
第２図は、これらの結果と、素子の焼成密度との関係を
表わした腺図であり、第２図から焼成密度が５．３１ｊ
’＝１☆以上でＶ１鮎の灰化率はユｏ％以下となるが、
焼成密度が” ５０ｇ７ｍ’以上になるとＶＩｍＡの変
化率が再び１０係を超えてしまうことがわかる。
表わした腺図であり、第２図から焼成密度が５．３１ｊ
’＝１☆以上でＶ１鮎の灰化率はユｏ％以下となるが、
焼成密度が” ５０ｇ７ｍ’以上になるとＶＩｍＡの変
化率が再び１０係を超えてしまうことがわかる。
したがって、第１図、第２図の結果から焼成体の密度は
５．３５〜５．５０ｇ７Ｓ の範囲とするのが最もＯπ 好ましいと云える。また造粒粉のかさ密度の大きさにつ
いて本実施例に用いた１、””ｇｒ／、ｎ’ の造粒
粉と、従来の１．２’１ｇ”／ Ｓ の造粒粉とでそ
れぞれ同一〇π 条件で焼成体をつくり、２ｍｓ長波尾サージ耐量試験後
のＶｌｍＡの変化率で比較してみると、例えば本実施例
に用いた造粒粉のものが−０，２チ を示すとき、従
来の造粒粉を使ったものは−８，５チ となり、造粒
粉のかさ密度が大きい方がＶｌｍＡの変化率が小さく、
長波尾サージ耐量のすぐれたものが得られる。
５．３５〜５．５０ｇ７Ｓ の範囲とするのが最もＯπ 好ましいと云える。また造粒粉のかさ密度の大きさにつ
いて本実施例に用いた１、””ｇｒ／、ｎ’ の造粒
粉と、従来の１．２’１ｇ”／ Ｓ の造粒粉とでそ
れぞれ同一〇π 条件で焼成体をつくり、２ｍｓ長波尾サージ耐量試験後
のＶｌｍＡの変化率で比較してみると、例えば本実施例
に用いた造粒粉のものが−０，２チ を示すとき、従
来の造粒粉を使ったものは−８，５チ となり、造粒
粉のかさ密度が大きい方がＶｌｍＡの変化率が小さく、
長波尾サージ耐量のすぐれたものが得られる。
以上述べたごとく、かさ密度の高い造粒粉を用いて、最
終的に得られる焼成体の密匿が５．３５ｇシー以上５．
５０ｇ７ｓ 以下の範囲となるようにすることによシ、
電流電圧特性、長波尾サージ耐量にすぐれた電圧非直線
抵抗素子を得ることができ、焼成体の密度を上記の範囲
内にするためには、前述したようにとくに成形圧力を０
．２〜ｏ 、５ｔ％ に設定するのがよいが、成形時に
発生しやすいクラックやラミネーションを回避すること
を考慮すれば成形圧力の最適範囲を０．３〜ｏ、４ｔｏ
ｎ／、とすることにより本発明は実現される。
終的に得られる焼成体の密匿が５．３５ｇシー以上５．
５０ｇ７ｓ 以下の範囲となるようにすることによシ、
電流電圧特性、長波尾サージ耐量にすぐれた電圧非直線
抵抗素子を得ることができ、焼成体の密度を上記の範囲
内にするためには、前述したようにとくに成形圧力を０
．２〜ｏ 、５ｔ％ に設定するのがよいが、成形時に
発生しやすいクラックやラミネーションを回避すること
を考慮すれば成形圧力の最適範囲を０．３〜ｏ、４ｔｏ
ｎ／、とすることにより本発明は実現される。
以上説明したように、電圧非直線抵抗素子を製造すると
きは、噴霧乾燥により得られる造粒粉としてスラリー濃
度を高めたかさ密度の高いものを用いた方がよいが、か
さ密度の高い造粒粉を用いる場合、これに適した製造条
件を設定しなければならず、各製造工程の中でもとくに
成形条件が最適となるようにし、最終的に得られる焼成
体の密度を好ましい範囲とすることが必要であって、本
発明によれば実施例で述べたように、かさ密度が１．４
ｇ’／ ｓ以上の造粒粉を用いて、成形圧力を０．２ｆ
ｉ 〜” ’ ””ｃｙｌとし、得られる焼成体の密度を５
．３５〜５．５０ｇ７ｓとすることによシ、電流電圧特
性、長波尾サージ耐量のすぐれた電圧非直線抵抗素子を
得ることができる。
きは、噴霧乾燥により得られる造粒粉としてスラリー濃
度を高めたかさ密度の高いものを用いた方がよいが、か
さ密度の高い造粒粉を用いる場合、これに適した製造条
件を設定しなければならず、各製造工程の中でもとくに
成形条件が最適となるようにし、最終的に得られる焼成
体の密度を好ましい範囲とすることが必要であって、本
発明によれば実施例で述べたように、かさ密度が１．４
ｇ’／ ｓ以上の造粒粉を用いて、成形圧力を０．２ｆ
ｉ 〜” ’ ””ｃｙｌとし、得られる焼成体の密度を５
．３５〜５．５０ｇ７ｓとすることによシ、電流電圧特
性、長波尾サージ耐量のすぐれた電圧非直線抵抗素子を
得ることができる。
第１図は素子特性Ｖ＋ｍＡ／ ＶｌｏｌｔＡとｖＦＯＫ
Ａ ／ Ｖ＋臥の焼成密度依存性を示す線図、第２図は
同じ＜ ＶｌｍＡの変化率と焼成密度との関係を示す線
図である。 焼成密度 （１／ｃｒｎ３） 第１図
Ａ ／ Ｖ＋臥の焼成密度依存性を示す線図、第２図は
同じ＜ ＶｌｍＡの変化率と焼成密度との関係を示す線
図である。 焼成密度 （１／ｃｒｎ３） 第１図
Claims (1)
- １）酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗素子の原料
を混合、造粒、成形、焼成する各工程を経て製造する方
法において、噴霧乾燥により得られるかさ密度１．４ｇ
ｒ／ｃｍ＾３以上の造粒粉を用い、成形圧力を０．３〜
０．４ｔｏｎ／ｃｍ＾２として成形体となし、次いで焼
成した後密度５．３５〜５．５０ｇｒ／ｃｍ＾３を有す
る焼成体とすることを特徴とする電圧非直線抵抗素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209202A JPS6188501A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209202A JPS6188501A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188501A true JPS6188501A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16569038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59209202A Pending JPS6188501A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188501A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683005A (en) * | 1979-12-11 | 1981-07-07 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of manufacturing voltage nonnlinear resistor |
| JPS57147202A (en) * | 1981-03-06 | 1982-09-11 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of producing nonlinear resistor |
| JPS57197804A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of producing nonlinear resistor |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59209202A patent/JPS6188501A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683005A (en) * | 1979-12-11 | 1981-07-07 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of manufacturing voltage nonnlinear resistor |
| JPS57147202A (en) * | 1981-03-06 | 1982-09-11 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of producing nonlinear resistor |
| JPS57197804A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of producing nonlinear resistor |
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