JPS6245003A - 電圧依存性非直線抵抗器 - Google Patents
電圧依存性非直線抵抗器Info
- Publication number
- JPS6245003A JPS6245003A JP60184803A JP18480385A JPS6245003A JP S6245003 A JPS6245003 A JP S6245003A JP 60184803 A JP60184803 A JP 60184803A JP 18480385 A JP18480385 A JP 18480385A JP S6245003 A JPS6245003 A JP S6245003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- nonlinear resistor
- dependent nonlinear
- internal electrodes
- varistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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】
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ための積層
構造でコンデンサ特性とバリスタ特性を有する電圧依存
性非直線抵抗器に関するものである。
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するための積層
構造でコンデンサ特性とバリスタ特性を有する電圧依存
性非直線抵抗器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Ｚｎ
Ｏ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。
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Ｚｎ
Ｏ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 ＝ （ＶＣ）α
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。
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、固有の静電容量が小さいため、バリス
タ電圧以下の比較的低い電圧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６〜１０チと大
きい。
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、固有の静電容量が小さいため、バリス
タ電圧以下の比較的低い電圧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６〜１０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５Ｘ１０’程度で、ｔａｎδが１−前後の半導
体コンデンサが利用さｎ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シある限度以上の電圧
または電流が印加されると、破壊したシしてコンデンサ
としての機能を果たさなくなりたりする。
誘電率が５Ｘ１０’程度で、ｔａｎδが１−前後の半導
体コンデンサが利用さｎ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シある限度以上の電圧
または電流が印加されると、破壊したシしてコンデンサ
としての機能を果たさなくなりたりする。
そこで、最近になって５ｒＴｉ０３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ｎているが、バリスタ電圧が低く、αが大きく、
誘電率が大きく、サージ耐量が大きいといった特性をす
べて同時に満足するものは今だ得られていない。
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ｎているが、バリスタ電圧が低く、αが大きく、
誘電率が大きく、サージ耐量が大きいといった特性をす
べて同時に満足するものは今だ得られていない。
また、従来の積層型セラミックバリスタとしては特開昭
５１−１８８４９号公報に示されたものがあるが、これ
は第４図に示すようにあらかじめ焼結を完了したバリス
タ素子５の表裏に一対の電極６を形成し、七ｎらを並列
に接続するように電極７，８を付与したものを積重ね、
バリスタ素子５の電極６が取り出し部分以外でも外部如
露比した構造となっている。さらに、この部分の保護と
バリスタ素子５の接着のために、接着剤や外装用樹脂な
どの有機物で表面をコーティングしている（図示せず）
ｏしたがって焼結温度、その厚さの制限から、’ｌ’＋
ｍＡの値を小さくすることには適していない。
５１−１８８４９号公報に示されたものがあるが、これ
は第４図に示すようにあらかじめ焼結を完了したバリス
タ素子５の表裏に一対の電極６を形成し、七ｎらを並列
に接続するように電極７，８を付与したものを積重ね、
バリスタ素子５の電極６が取り出し部分以外でも外部如
露比した構造となっている。さらに、この部分の保護と
バリスタ素子５の接着のために、接着剤や外装用樹脂な
どの有機物で表面をコーティングしている（図示せず）
ｏしたがって焼結温度、その厚さの制限から、’ｌ’＋
ｍＡの値を小さくすることには適していない。
また、特公昭５８−２３９２１号公報に示されたものは
、主成分がＺｎＯ系であり、目的とする特性は立上シミ
圧４ｖ以上の任意に調整できる積層型バリスタで、電圧
非直線性・もれ電流・耐電力負荷特性・耐サージ特性が
良好であり、小型のバリスタとしては有効であるが、誘
電率が小さいため、ノイズ、静電気からの半導体及び回
路の保護にはほとんど効果を示さない。
、主成分がＺｎＯ系であり、目的とする特性は立上シミ
圧４ｖ以上の任意に調整できる積層型バリスタで、電圧
非直線性・もれ電流・耐電力負荷特性・耐サージ特性が
良好であり、小型のバリスタとしては有効であるが、誘
電率が小さいため、ノイズ、静電気からの半導体及び回
路の保護にはほとんど効果を示さない。
発明が解決しようとする問題点
そこで本発明は、半導体及び回路をノイズ、静電気など
から保護するために１バリスタ電圧が低く、αが大きく
、誘電率が大きく、ｔａｎδが小さく、サージ耐量が大
きいといったすべての特性を同時に満足し、小型で軽量
しかも高密度実装を可能にした電圧依存性非直線抵抗器
を提供しようとするものである。
から保護するために１バリスタ電圧が低く、αが大きく
、誘電率が大きく、ｔａｎδが小さく、サージ耐量が大
きいといったすべての特性を同時に満足し、小型で軽量
しかも高密度実装を可能にした電圧依存性非直線抵抗器
を提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
本発明では上記の問題点を解決するために、焼結体の内
部に複数の電極を設け、この内部の電極を外部に取出す
部分以外の部分は焼結体で囲まれた構造にすること、さ
らに焼結体の内部に複数の電極を設け、複数の電極と、
焼結してコンデンサ特性とバリスタ特性を有する素体と
を焼結前に積層し、一体化した後焼結して得られた構造
とすることを特徴としている。
部に複数の電極を設け、この内部の電極を外部に取出す
部分以外の部分は焼結体で囲まれた構造にすること、さ
らに焼結体の内部に複数の電極を設け、複数の電極と、
焼結してコンデンサ特性とバリスタ特性を有する素体と
を焼結前に積層し、一体化した後焼結して得られた構造
とすることを特徴としている。
作用
本発明では、内部電極は外部への取り出し部分を除いて
全てコンデンサ特性を有するバリスタ素体に封入されて
、内部電極が一体化した同一素体のみで囲まれている構
造であるため、空隙部分が少なく、水分の侵入や外装樹
脂による電極の特性劣化が少なく、耐湿特性、高温負荷
特性に優れていることとなる。
全てコンデンサ特性を有するバリスタ素体に封入されて
、内部電極が一体化した同一素体のみで囲まれている構
造であるため、空隙部分が少なく、水分の侵入や外装樹
脂による電極の特性劣化が少なく、耐湿特性、高温負荷
特性に優れていることとなる。
実施例
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明する。
原料を下記の第１表に示した組成になるように秤量し、
ボールミルなどで２４時間混合する。
ボールミルなどで２４時間混合する。
（以下余 白）
次いで、乾燥させた後、８ｏＯ〜１２００°Ｃで２時間
仮焼し、再び粉砕、乾燥した後、有機バインダ、分散剤
、可塑剤を加えてスラリー状とする。
仮焼し、再び粉砕、乾燥した後、有機バインダ、分散剤
、可塑剤を加えてスラリー状とする。
これをシート成型法（たとえばドクターブレード法など
）によって１０μｍ〜５００μｍ程度の厚みの生シート
ヲ作る。この生シー）ｋ所定の大きさに切断し、スクリ
ーン印刷法などにより金、白金。
）によって１０μｍ〜５００μｍ程度の厚みの生シート
ヲ作る。この生シー）ｋ所定の大きさに切断し、スクリ
ーン印刷法などにより金、白金。
パラジウム、銀、ロジウム、イリジウム、モリブデン、
タングステン、ニッケル、鉄、クロム、銅のうちの一つ
の金属またはこれらの金属からなる合金を生成分とする
内部電極材料を後述する構造となるように印刷塗布し、
こ生シートを所定枚数積み重ね、電極を印刷していない
生シートを積層されたものの上、下に積重ね圧着する。
タングステン、ニッケル、鉄、クロム、銅のうちの一つ
の金属またはこれらの金属からなる合金を生成分とする
内部電極材料を後述する構造となるように印刷塗布し、
こ生シートを所定枚数積み重ね、電極を印刷していない
生シートを積層されたものの上、下に積重ね圧着する。
その後、所定の大きさに切断し、Ｎ、２： Ｈ２＝９
： １のガス雰囲気中で１３５０〜１６００″Ｃで６時
間焼成し、その後空気中で９００〜１１ｏｏ″Ｃで２時
間焼成した。そして、内部電極を露出させた両端に銀電
極を塗布し、６８０°Ｃで焼付けることにより、電圧依
存性非直線抵抗器を作成した。
： １のガス雰囲気中で１３５０〜１６００″Ｃで６時
間焼成し、その後空気中で９００〜１１ｏｏ″Ｃで２時
間焼成した。そして、内部電極を露出させた両端に銀電
極を塗布し、６８０°Ｃで焼付けることにより、電圧依
存性非直線抵抗器を作成した。
第１図〜第３図はこうして作成された電圧依存性非直線
抵抗器を示しており、１はコンデンサ特性を有するバリ
スタ素体、２は内部電極、３および４は端面電極である
。ここで、内部電極２は外部への取り出し部分を除いて
全てコンデンサ特性を有するバリスタ素体１に封入され
ている。すなわち、内部電極２が外部への取り出し部分
金除いて、一体化した同一素体１のみで囲まれた構造と
なっている。
抵抗器を示しており、１はコンデンサ特性を有するバリ
スタ素体、２は内部電極、３および４は端面電極である
。ここで、内部電極２は外部への取り出し部分を除いて
全てコンデンサ特性を有するバリスタ素体１に封入され
ている。すなわち、内部電極２が外部への取り出し部分
金除いて、一体化した同一素体１のみで囲まれた構造と
なっている。
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。
す。
（以 下金 白）
なお、誘電率はＩ ＫＨｚ での静電容量から計算し
た値であり、サージ耐量は８Ｘ２０μｓｅｃのパルス電
流を印加した後のｖ１ｍム （１！ｌムの電流を通じた
時の電圧）の変化が±１０％以内である時の最大の印加
電流波高値により評価している。
た値であり、サージ耐量は８Ｘ２０μｓｅｃのパルス電
流を印加した後のｖ１ｍム （１！ｌムの電流を通じた
時の電圧）の変化が±１０％以内である時の最大の印加
電流波高値により評価している。
本実施例において、シート成型法はドクターブレード法
のみ示したが、その他のどんな成膜法でもかまわない〇 また、組成中の主成分であるＣａｘＳｒ、−ｘＴｉＯ２
゜ＢａｙＳｒ、、ＴｉＯ３、Ｍｇ２Ｓｒ、、ＴｉＯ３に
おいて、それぞれｘ＋ ７ ＋ ”が０．５ｉ超えた場
合は、試料番号９に示されるように主にサージ耐量が低
くなり、好ましくないものである。さらに、組成中の添
加物とその添加量はコンデンサとバリスタの両方の特性
を発現するものであればどのようなものでもかまわない
。
のみ示したが、その他のどんな成膜法でもかまわない〇 また、組成中の主成分であるＣａｘＳｒ、−ｘＴｉＯ２
゜ＢａｙＳｒ、、ＴｉＯ３、Ｍｇ２Ｓｒ、、ＴｉＯ３に
おいて、それぞれｘ＋ ７ ＋ ”が０．５ｉ超えた場
合は、試料番号９に示されるように主にサージ耐量が低
くなり、好ましくないものである。さらに、組成中の添
加物とその添加量はコンデンサとバリスタの両方の特性
を発現するものであればどのようなものでもかまわない
。
また、本実施例では積層した後還元性雰囲気中で焼成し
たが、あらかじめ配合原料を還元性雰囲気中で焼成して
おき、粉砕、シート成型、電極印刷、積層、切断した後
、空気中で焼成して端面電極を形成しても同様の効果が
あることを確認した。
たが、あらかじめ配合原料を還元性雰囲気中で焼成して
おき、粉砕、シート成型、電極印刷、積層、切断した後
、空気中で焼成して端面電極を形成しても同様の効果が
あることを確認した。
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、比較的αが大きく、誘電率が大きく、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。
く、比較的αが大きく、誘電率が大きく、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。
また、従来の積層セラミックバリスタに比べ、空隙部分
が少ないため水分の侵入を防ぎ、耐湿特性が向上し、内
部電極が直接外装樹脂と接触しないため、高温負荷特性
が改善される０さらに、ＺｎＯ系の積層バリスタに比べ
、誘電率が５〜２０倍も大きく、ノイズ、静電気といっ
た立上りの急峻なパルスに対して極めて有利である。
が少ないため水分の侵入を防ぎ、耐湿特性が向上し、内
部電極が直接外装樹脂と接触しないため、高温負荷特性
が改善される０さらに、ＺｎＯ系の積層バリスタに比べ
、誘電率が５〜２０倍も大きく、ノイズ、静電気といっ
た立上りの急峻なパルスに対して極めて有利である。
従って、本発明によれば小型、軽量で高密度実装が可能
であり、ノイズ、静電気から半導体及び回路を保護する
ことのできる素子を得ることができ、その実用上の効果
は極めて大きい。
であり、ノイズ、静電気から半導体及び回路を保護する
ことのできる素子を得ることができ、その実用上の効果
は極めて大きい。
第１図は本発明の一実施例による電圧依存性非直線抵抗
器を示す斜視図、第２図は第１図の切断線ａ−ａ’に沿
って切断し、矢印の方向より見た断面図、第３図は第１
図の切断線ｂ−ｂ／に沿って切断し、矢印の方向より見
た断面図、第４図は従来例の電圧依存性非直線抵抗器を
示す斜視図である。 １・・・・・・素体、２・・・・・・内部電極、３，４
・・・・・・端面電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
０ 第２図 ？ 第３図 第４図
器を示す斜視図、第２図は第１図の切断線ａ−ａ’に沿
って切断し、矢印の方向より見た断面図、第３図は第１
図の切断線ｂ−ｂ／に沿って切断し、矢印の方向より見
た断面図、第４図は従来例の電圧依存性非直線抵抗器を
示す斜視図である。 １・・・・・・素体、２・・・・・・内部電極、３，４
・・・・・・端面電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
０ 第２図 ？ 第３図 第４図
Claims (6)
- （１）複数の内部電極と素体とが積層構造をなし、前記
内部電極の外部へ取り出す部分以外は前記素体で囲まれ
ていることを特徴とするコンデンサ特性を有する電圧依
存性非直線抵抗器。 - （２）素体はＳｒＴｉＯ＿３、Ｃａ＿ｘＳｒ＿１＿−＿
ｘＴｉＯ＿３（０．００１≦ｘ≦０．５）、 Ｂａ＿ｙＳｒ＿１＿−＿ｙＴｉＯ＿３（０．００１≦ｙ
≦０．５）、 Ｍｇ＿ｚＳｒ＿１＿−＿ｚＴｉＯ＿３（０．００１≦ｚ
≦０．５）のうち少なくとも一種類以上を主成分とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電圧依存
性非直線抵抗器。 - （３）内部電極は金、銀、パラジウム、白金、ロジウム
、イリジウム、モリブデン、タングステン、ニッケル、
鉄、クロム、銅のうちの一つの金属またはこれらの金属
からなる合金を主成分とすることを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項記載の電圧依存性非直線抵抗
器。 - （４）複数の内部電極と焼結してコンデンサ特性とバリ
スタ特性を示す素体を焼結前に積層し、一体化した後に
焼結することによって得られる積層型のコンデンサ特性
を有する電圧依存性非直線抵抗器。 - （５）素体はＳｒＴｉＯ＿３、Ｃａ＿ｘＳｒ＿１＿−＿
ｘＴｉＯ＿３（０．００１≦ｘ≦０．５）、 Ｂａ＿ｙＳｒ＿１＿−＿ｙＴｉＯ＿３（０．００１≦ｙ
≦０．５）、 Ｍｇ＿ｚＳｒ＿１＿−＿ｚＴｉＯ＿３（０．００１≦ｚ
≦０．５）のうち少なくとも一種類以上を主成分とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の電圧依存
性非直線抵抗器。 - （６）内部電極は金、銀、パラジウム、白金、ロジウム
、イリジウム、モリブデン、タングステン、ニッケル、
鉄、クロム、銅のうちの一つの金属またはこれらの金属
からなる合金を主成分とすることを特徴とする特許請求
の範囲第４項または第５項記載の電圧依存性非直線抵抗
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184803A JPS6245003A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 電圧依存性非直線抵抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184803A JPS6245003A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 電圧依存性非直線抵抗器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245003A true JPS6245003A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16159562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60184803A Pending JPS6245003A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 電圧依存性非直線抵抗器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6245003A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021506105A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-02-18 | エイブイエックス コーポレイション | 低アスペクト比バリスタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59215701A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | 太陽誘電株式会社 | 複合機能素子の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60184803A patent/JPS6245003A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59215701A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | 太陽誘電株式会社 | 複合機能素子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021506105A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-02-18 | エイブイエックス コーポレイション | 低アスペクト比バリスタ |
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