JPS62134903A - 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 - Google Patents

電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物

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JPS62134903A
JPS62134903A JP60275339A JP27533985A JPS62134903A JP S62134903 A JPS62134903 A JP S62134903A JP 60275339 A JP60275339 A JP 60275339A JP 27533985 A JP27533985 A JP 27533985A JP S62134903 A JPS62134903 A JP S62134903A
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JP
Japan
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voltage
mol
dependant
varistor
nonlinear resistance
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Pending
Application number
JP60275339A
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English (en)
Inventor
野井 慶一
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気機器、電子機器で発生する異常高電圧、ノ
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するところの (C&xSr、−x)yTie、 (o、oo 1≦x
≦0.4゜0.96≦7<1.00) (Ba、 Sr+−a)b Tie、 (0,001≦
a≦o、4゜0.95≦b<1.00) (MgoSr、−0)6 Tie、 (0,001−c
)dTiO3(0.001≦c≦0.4゜0.96≦d
<1.00)金主成分とする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。
従来の技術 従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧の吸
収、ノイズの除去、火花消去、静電気対策のために電圧
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01−(V/C)a 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系バリスタで
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
、誘電率が低く固有の静電容素が小さいため、バリスタ
電圧以下の低い電圧や周波数の高いもの(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tanδが5〜1oチと大きい。
一方、これらの低電圧のノイズなどの除去には見掛けの
誘電率が5 X 10’ 程度でtanδが1%前後の
半導体コンデンサが利用されている。しかし、このよう
な半導体コンデンサはサージなどにより、ある限度以上
の電圧、電流が印加されると破壊したシ、コンデンサと
しての機能を果たさなくなったりする。そこで近年、5
rTiO5を主成分とし、バリスタ特性とコンデンサ特
性の両方の機能を有するものが開発されている示、バリ
スタ電圧が低く、αが大きく、誘電率が大きく、サージ
対量が大きいといった必要とされるすべての特性を満足
するものは未だ得られていない。
発明が解決しようとする問題点 すなわち、半導体及び回路をノイズ、静電気から保護す
るためにはバリスタ電圧が低く、α、誘電率、サージ対
量が大きいといった特性を同時に満足する必要がある。
従来のバリスタは高電圧のサージを吸収することを目的
としているため、バリスタ電圧の低いノイズや静電気に
は効果を示さず、誘電率が小さいため立上りの鋭いパル
スに対しては応答性が悪いといった問題点を有していた
。
本発明はこのような従来技術の欠点をなくし、上記の特
性を全て満足する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。
問題点を解決するだめの手段 上記の問題点を解決するために本発明では、(C2Lx
Sr、x)、 Tie、 (0,001≦x≦0.4゜
0.96≦7<1.00) (Baa、 Sr+−a)b Tie、 (0,001
≦a≦0.4゜0.96≦t)<1.00) (MgcSr、−0)dT103(0,001≦0≦0
+4゜0.95≦d<1.00) のうち少なくとも1種類以上を89.000〜99.9
95 mol%、T20. 、 yy5のうち少なくと
も1種類以上をo、001〜2.95≦d<1.00o
mol% 、00203 、 CuO、Ag2Oのうち
少なくとも1種類以上を0.001〜4.000 mo
lチ、ZrO2を0.001〜5.000 mol%含
有してなる電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物を得るこ
とにより上記の問題点を解決しようとするものである。
作用 本発明の磁器組成物による作用は次の通りとなる。まず
、一般に3rTi03を半導体化させるには半導体化促
進剤を添加し、還元焼成するが、これだけでは半導体化
促進剤の種類によってはあまり半導体化が進まない場合
がある。
そこで、5rTi05のSrを他の元素例えば(a。
Ba 、 Mgなどで置換すると結晶構造に歪を生じ半
導体化が促進される。また、Tiに対するsr。
Ca・ Ba 、 Mgの割合を化学量論よりT1過剰
にすることにより格子欠陥が発生し、半導体化がさらに
促進され、同時に粒成長が促進される。
従って、5rTi05とsrをCa 、 Ba 、 M
gなどで置換し、Ti過剰にしたものとでは最終的に得
られる溶結体の微細構造、特性が著しく異なり、別の組
成物であると考えられる。
次に、Co2O3、CuO、AH20、ZrO2を添加
することによりこれらが粒界に偏析し、粒界を高抵抗化
させ、バリスタ特性を発現させる。
またサラニ、B2O5、Nip、 MoO3、Beo。
Fe2O3、Li2O、0r205. PbO、CaO
、TiO2。
P2O5,5b205.Al2O5,v205ヲ添加ス
ルと、それらが粒界に偏析し、粒界に形成されるノ;リ
ヤーの高さを高くするためバリスタ特性が改善される。
実施例 以下に本発明を実施例をあげて具体的に説明する0 srco5. CaCO3、B2LCO5、ygco、
 、  TiO2を下記の第1表の組成比になるように
秤量し、ボールミルなどで6o時間混合し、乾燥した後
、1000°Cで10時間仮焼する0こうして得られた
仮焼物に添加物を下記の第1表の組成比になるように秤
量し、ボールミルなどで24時間混合し、乾燥した後、
ポリビニルアルコールなどの・(インダーを10 wt
係添加して造粒した後、1t/CΔのプレス圧力で10
φ1jhL X 1  mlの円板状に成形する。
そして、その成形体を空気中で100o′Cで2時間仮
焼し、脱バインダーを行った後、N2:H2=9:1の
混合ガス中で1600°C・3時間焼成する。さらに、
空気中で1200’C・5時間焼成し、得られた第1図
、第2図に示す焼結体1の両平面に外周を残すようにし
てムgなどの導電性ペーストをスクリーン印刷し、60
0°C・6分焼成し、電極2.3((−形成する。次に
、半田などによりリード線を取付け、エポキシなどの樹
脂塗装を行う。
このようにして得られた素子の特性を以下の第2表に示
す。
なお、第2表での誘電率はI KHz  での静電容量
から計算したものであり、サージ耐量はパルス性の電流
を印加した後のv+mA(1m Aの電流をを通した時
の電圧)の変化が±10%以内である時の最大のパルス
性電流値により評価している0以上に示したように、第
2成分は0.001未満では効果を示さず、2.000
mol%を越えるとtanδが大きくなり、もれ電流が
増加する。また、第3成分は0.001mol%未満で
は効果を示さず、4.000 mol%を越えるとバリ
スタ電圧が著しく大きくなり、誘電率、サージ耐量の低
下を招く。
さらに、第4成分は0.001 mol%未満では効果
を示さず、5.095≦d<1.001lIO1%を越
えるとバリスタ電圧の上昇、誘電率、サージ耐量の低下
を招く。
そして、第5成分は0.001 mol%未満では効果
を示さず、5.000mol%を越えるとバリスタ電圧
の上昇、誘電率、サージ耐量の低下を招く。なお、この
第5成分を含まない場合も不発明の範囲に入ることは上
述した通りである。
ここで、第3.第4.第6成分はそれぞれ粒界に偏析し
、粒界の高抵抗化に寄与し、バリスタ特性の改善に有効
である。
なお、本実施例では一部の添加物についてのみ示したが
、その他の添加物の組合せでも同様の効果があることを
確認した。
また、主成分(CaxSr、−x)、 TiO3。
(B&、LSr、−&)bTie、 、 (MgcSr
、−0)dTie。
の” + 1 + ’ s b+ ’ + dの範囲を
規定したのは、x、a、cは0.001未満では効果を
示さず、0.4を越えると粒成長及び半導体化が抑制さ
れるため特性が劣化する。
y、b、+1は1.oOでは格子欠陥が発生せず、半導
体化を促進しないし、0.95より小さくなるとT1過
剰となりすぎてT1の結晶が生成し、組織が不均一にな
り特性が劣化する。
発明の効果 以上に示したように本発明によれば、バリスタ電圧が低
く、αが大きく、誘電率が犬きく、tanδが小さく、
サージ耐量が大きいといった特性を同時に満足すること
ができる。
従って、比較的電圧の低いノイズや静電気の吸収にすぐ
れた効果を示し、誘電率が大きいことから立上りの鋭い
パルスに対してもすぐれた応答性を示し、半導体の保護
素子としての機能を十分に果たすことができ、その実用
上の効果は極めて大きい0
【図面の簡単な説明】
■ 第1に第2図は本発明の一実施例による素子を示す上面
図と正面図である。 1・・・・・・焼結体、2・・・・・・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 /−−−九縞俸 2.3−−一電き

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(Ca_xSr_1_−_x)_yTiO_3(
    0.001≦x≦0.4)(0.95≦y<1.00) (Ba_aSr_1_−_a)_bTiO_3(0.0
    01≦a≦0.4)(0.95≦b<1.00) (Mg_cSr_1_−_c)_dTiO_3(0.0
    01≦c≦0.4)(0.95≦d<1.00) のうち少なくとも1種類以上を89.000〜99.9
    95mol%、Y_2O_3、YF_3のうち少なくと
    も1種類以上を0.001〜2.000mol%、Co
    _2O_3,CuO、Ag_2Oのうち少なくとも1種
    類以上を0.001〜4.000mol%、ZrO_2
    を0.001〜5.000mol%含有してなる電圧依
    存性非直線抵抗体磁器組成物。
  2. (2)(Ca_xSr_1_−_x)_yTiO_3(
    0.001≦x≦0.4)(0.95≦yく1.00) (Ba_aSr_1_−_a)_bTiO_3(0.0
    01≦a≦0.4)(0.95≦b<1.00) (Mg_cSr_1_−_c)_dTiO_3(0.0
    01≦c≦0.4)(0.95≦d<1.00) のうち少なくとも1種類以上を82.000〜99.9
    94mol%、Y_2O_3、YF_3のうち少なくと
    も1種類以上を0.001〜2.000mol%、Co
    _2O_3、CuO、Ag_2Oのうち少なくとも1種
    類以上を0.001〜4.000mol%、ZrO_2
    を0.001〜5.000mol%、B_2O_3、N
    iO、MoO_3、BeO、Fe_2O_3、Li_2
    O、Cr_2O_3、PbO、CaO、TiO_2、P
    _2O_5、Sb_2O_3、Al_2O_3、V_2
    O_5のうち少なくとも1種類以上を0.001〜5.
    000mol%含有してなる電圧依存性非直線抵抗体磁
    器組成物。
JP60275339A 1985-12-06 1985-12-06 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 Pending JPS62134903A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62230007A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 松下電器産業株式会社 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
CN117843364A (zh) * 2023-12-14 2024-04-09 湖南省美程陶瓷科技有限公司 压电陶瓷组合物及压电陶瓷元件

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JPS62230007A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 松下電器産業株式会社 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
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