DE1802452B2 - Spannungsabhaengiger massenwiderstand und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Spannungsabhaengiger massenwiderstand und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft spannungsabhängige Widerstände mit einem nichtohmschen Widerstand auf
Grund ihrer Masse und insbesondere Varistoren, die Zinkoxid und Wismutoxid enthalten, und die Herstellung
der Widerstände
Verschiedene spannungsabhängige Widerstände, wie Siliziumcarbid-Varistoren, Selengleichrichter oder
Germanium- oder Sili/ium-pn-f lachendioden. werden
in großem Umfang verwendet zur Stabilisierung von Spannung oder Strom in elektrischen Schaltungen.
Die elektrischen Kennlinien eines solchen spannungsabhängigen Widerslandes werden durch die Gleichung
V
C
ausgedrückt, wobei V die Spannung über dem Widersland, / der Strom, der durch den Widerstand
fließt, C eine Konstante entsprechend der Spannung bei einem gegebenen Strom und der Hxponent μ ein
numerischer Wert größer als 1 isL Der Wert von π
wird nach der folgenden Gleichung berechnet:
„ -
wobei V1 und V2 die Spannung bei gegebenen Strömen
/, bzw. I2 sind. Der gewünschte Wert von C hängt
von der Anwendungsart ab, für die der Widerstand
ben&ügt wird. Es ist gewöhnlich erwünscht, daß der
Wert von η so groß wie möglich ist, da dieser Exponent den Grad festlegt, mit welchem die Widerstände
von den ohmschen Kennlinien abweichen.
Es wurden bereits nichtlineare Widerstände vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 1 665 135), die
aus gesinterten Körpern von Zinkoxid mit oder ohne Zusätzen, wie Wismutoxid, Kobaltoxid und Aluminiumoxid, bestehen, auf welche Silberfarbenelek
troden aufgebracht sind. Die Nichtlinearität solcher
Varistoren ist der Grenzfläche zwischen dem gesinterien Körper aus Zinkoxid mit oder ohne Zusätze
und der Silberfarbenelektrode zuzuschreiben und wird in der Hauptsache durch Änderung der Zusammensetzung des gesinterten Körpers und der Silberfarbenelektrode gesteuert. Wie in der Beschreibung
beschrieben, besitzt der gesinterte Körper ohmsche Eigenschaften und erfordert einen spezifischen elektrischen
Widerstand, der kleiner als 10 Ohm-cm ist. Dieser gesinterte Körper zeigt selbst keine nichtohmschen
Eigenschaften. Deshalb ist es nicht leicht, den C-Wert über einen großen Bereich zu steuern,
nachdem der gesinterte Körper hergestellt ist. In ähnlicher Weise sind Germanium- oder Silizium-
pn-Flächendioden umfassende Varistoren sehr schwer
im C-Wert über einen großen Bereich zu steuern, da
die Nichtlinearität nicht der Masse sondern dem pn-übergang zuzuschreiben ist. Andererseits haben
die Siliziumcarbid-Varistoren eine Nichtlinearität auf Grund der Kontakte zwischen den einzelnen Körnern
von Siliziumcarbid. die durch ein keramisches Bindemittel miteinander verbunden sind, d h. auf Grund
df Masse, und sie werden im C-Wert gesteuert. indem eine Dimension in einer Richtung, in welcher
der Strom durch die Varistoren fließt, verändert wird. Die SihHumcarbid-Varistoren haben jedoch einen
verhältnismäßig niedrigen n-Wert zwischen 3 und 6 und werden durch Glühen in einer nicht oxydierenden
Atmosphäre hergestellt, insbesondere um einen niedrigeren
C-Wert zu erhalten.
Es sind Widerstände bekannt, die aus einem Zinkoxid-Sinterplättchen
mit zwei an den gegenüberliegenden Oberflächen desselben angebrachten Elektroden
bestehen, z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 887 632.
Die USA -Patentschrift 2 887 632 lehrt Widerstände mit einem niedrigen spezifischen Widerstand, jedoch
haben die Widerstände ohmsche und keine spannungsabhängigen Eigenschaften. In der britischen
Patentschrift 731 372 werden keramische Materialien vorgeschlagen, die Zinkoxid und andere Zusätze enthalten.
Die britische Patentschrift 731 372 betrifft &° ein Niederspannungszündungssystem und Keramikmaterial,
welches für einen Halbleiterwiderstand verwendet wird, lehrt jedoch keinen spannungsabhängigen
Widerstand in Blockform und sieht auch nicht die Verwendung von Bi als Zusatz vor. 6s
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde,
einen spannungsabhängigen Widerstand mit einer auf die Blockform desselben zurück zuführenden
Spannungsnichtlinearität zu entwickeln, der durch einen hohen «-Wert gekennzeichnet ist
Erfindungsgegenstand ist ein spannungsabhängiger Widerstand, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß
der Widerstand aus einem Sinterkörper in einer Zusammensetzung besteht, die im wesentlichen aus 80,0
bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10 Molprozent Wismutoxid und insgesamt 0,05 bis 10,0 Molprozent
mindestens eines Oxids aus der Gruppe: Kobaltoxid, Manganoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid,
Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid, Bariumoxid,
Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid, Eisenoxid und Chromoxid, gebildet wird, und an gegenüberliegenden Oberflächen dieses Sinterkörpers ohmsche
Elektroden angebracht sind.
Ein solcher spannungsabhängiger Widerstand hat wegen der Blockform desselben einen nichtohmschen
Widerstand. Daher kann sein C-Wert geändert werden, ohne den η-Wert zu verschlechtern, wenn man
den Abstand zwischen den besagten gegenüberliegenden Oberflächen ändert. Ein kürzerer Widerstand
führt zu einem niedrigeren C-Wert.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Sinterkörper eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 1,0 Molprozent Wismut
oxid und insgesamt 0,1 bis 5,0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid, Manganoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid. Zinnoxid, Bariumoxid, Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid, Eisenoxid und
Chromoxid, besteht. Vorteilhaft an diesem snannungsabhängigen Widerstand ist, daß sich ein höherer
η-Wert erhalten läßt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die ohmschen Elektroden ein Glied aus
der Gruppe: elektrolytisch plattierter oder stromlos plattierter Film von Ag, Cu, Ni, Zn und Sn, im
Vakuum aufgedampfter Film von Ag, Zn, Sn und In und metallisierter Film von Cu, Zn, Sn und Al enthalten
Vorteilhaft an diesem spannungsabhängigen Widerstand ist. daß eine stabile ohmsche Elektrode
hierdurch erhalten werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Sinterkörper im wesentlichen aus 85,00
bis 99.85 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 5,0 Molprozent Wismutoxid, 0,05 bis 5,0 Molprozent Kobaltoxid
oder Manganoxid und insgesamt 0,05 bis 10.0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe:
Boroxid. Bariumoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid und Chromoxid, besteht. Vorteil dieses
spannungsabhängigen Widerstandes ist, daß sich der «-Wert weiter erhöhen läßt.
Fine andere bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung besteht darin, daß ein Sinterkörper im wesentlichen aus 84,00 bis 99,80 Molprozent
Zinkoxid, 0,05 bis 5,00 Molprozent Wismutoxid, 0.05 bis 3,00 Molprozent Kobaltoxid, 0,05 bis
100 Molprozent Manganoxid und insgesamt 0,05 bis 5,00 Molprozent mindestens eines Oxids der
Gruppe: Boroxid, Bariumoxid, Indiumoxid, Antimonoxid. Titanoxid und Chromoxid, besteht. Vorteilhaft
an diesem spannungsabhängigen Widerstand ist. daß der η-Wert merklich erhöht werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhiingigen
Widerstandes, bei welchem man einen Sinterkörper aus Zinkoxid vorgibt, die gegenüber-
liegenden Oberflächen dieses Sinterkörpers mit einer Paste überzieht, die als festen Bestandteil Wismutoxid
in feinverteilter Pulverform enthält, den überzogenen Körper bei einer Temperatur von 600 bis
12000C in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt, damit Wismutionen in die Masse dieses Sinterkörpers
eindiffundieren, und den mit Wismut diffundierten Körper auf Raumtemperatur abkühlt. Dieses Verfahren
erlaubt, den n-Wert und die Stabilität mit der Temperatur, Feuchtigkeit und elektrischen Belastungen
zu verbessern.
Eine bevorzugte Ausgestaltung-der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung des spannungsabhängigen
Widerstandes, bei welchem ein Sinterkörper aus Zinkoxid mit oder ohne insgesamt 0,1 bis 5,0 Molprozent mindestens eines Oxids der
Gruppe: Kobaitoxid, Manganoxid, Indiumoxid, A.ntimonoxid,
Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid,'Zinnoxid, Bariumoxid, Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid,
Eisenoxid und Chromoxid, vorgegeben wird, die gegenüberliegenden Oberflächen dieses Sinterkörpers
mit einer Paste überzogen werden, die als festen Bestandteil Wismutoxid-Pulver enthält, der
überzogene Körper bei einer Temperatur von 600 bis 12000C in einer oxydierenden Atmosphäre gebrannt
wird, damit Wismutionen in die Masse des Sinterkörpers eindiffundieren, und der mit Wismut
diffundierte Sinterkörper auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist,
daß der n-Wert und die Stabilität weiter verbessert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung des
spannungsabhängigen Widerstandes, in welchem die Paste als festen Bestandteil 20 bis 80 Gewichtsprozent
Wismutoxid in feinverteilter Pulverform enthält und der Rest aus mindestens einer Verbindung der Gruppe
der Kobalt- und Manganverbindungen besteht. Vorteil dieses Verfahrens ist, daß sich der n-Wert und die
Stabilität merklich verbessern lassen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht schließlich darin, daß diese Paste als festen Bestandteil
pulverisierte Glasfritte in einer Zusammensetzung enthält, die im wesentlichen aus 48 bis 80 Gewichtsprozent
Wismutoxid, 8 bis 23 Gewichtsprozent Boroxid, 8 bis 23 Gewichtsprozent Siliziumdioxid, insgesamt
4 bis 16 Gewichtsprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobalt oxid und Manganoxid,
besteht Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, daß sich optimale Eigenschaften hinsichtlich des n-Wertes
und der Stabilität erhalten lassen.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der
Zeichnung deutlich werden, in welcher die einzige Figur ein Teilquerschnitt durch einen spannungsabhängigen SS
Widerstand gemäß der Erfindung ist
Bevor mit einer genauen Beschreibung der spannungsabhängigen Widerstände gemäß der Erfindung
begonnen wird, wird deren Konstruktion unter Bezugnahme auf die obengenannte Figur der Zeichnung &>
beschrieben, wobei das Bezugszeichen 10 einen spannungsabhängigen Widerstand als Ganzes kennzeichnet
der als sein aktives Element einen gesinterten Körper mit einem Paar Elektroden 2 und 3 in ohmschcm
Kontakt auf gegenüberliegenden Oberflächen des Körpers aufweist l>cr gesintert«; Korper I wird
auf cmc im folgenden beschriebene Weise hergestellt und hai irgendeine 1-orm. d h. es handelt sich / H
um eine kreisförmige, quadratische oder rechteckige Platte. Zuführungsdrähte 5 und 6 sind leitend an den
Elektroden 2 bzw. 3 durch ein Verbindungsmittel 4, wie Lot od. dgl., befestigt.
Der Sinterkörper 1 kann nach der per se gut bekannten Keramiktechnik hergestellt werden. Die Ausgangsmaterialien
in den Zusammensetzungen gemäß der vorangehenden Beschreibung werden in einer
Naßmühle gemischt, um homogene Gemische herzustellen. Die Gemische werden getrocknet und in einer
Preßform zu den gewünschten Formen bei einem Druck von 100 bis 1000 kg/cm2 gepreßt. Die gepreßten
Körper werden in Luft bei einer gegebenen Temperatur für 1 bis 3 Stunden gesintert und dann im
Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 300C) abgekühlt.
Die Sintertemperatur wird bestimmt unter Berücksichtigung des elektrischen Widerstandswertes, der
Nichtlinearität und der Stabilität. Der gesinterte Zinkoxid-Körper mit Wismutoxid als einzigem Zusatz
wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 800 bis 120O0C geglüht. Der bei einer Temperatur
über 1200 C gesinterte Körper zeigt einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand und eine
schlechte Nichtlinearität. In bezug auf den obengenannten gesinterten Körper aus Zinkoxid mit
einem kombinierten Zusatz von Wismutoxid und mindestens einem Metalloxid aus der Gruppe von
Kobaltoxid, Manganoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid,
Bariumoxid, Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid, Eisenoxid und Chromoxid liegt die zu bevorzugende
Glühtemperatur im Bereich zwischen 1000 und 145O0C.
Der spezifische elektrische Widerstand kann auch reduziert werden, indem von der Sintertemperatur
auf Raumtemperatur in Luft abgeschreckt wird, selbst wenn die gepreßten Körper in Luft geglüht werden.
Die Gemische können vorher bei 700 bis 1000 C kalziniert und zur leichten Verarbeitung im folgenden
Preßschritt pulverisiert werden. Das zu pressende Gemisch kann einem geeigneten Bindemittel, wie
Wasser. Polyvinylalkohol zugemischt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Körper auf den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver,
wie Siliziumcarbid in mit Teilchen einer Größe, die durch ein Sieb mit der lichten Maschenweite von
hindurchgehen, geläppt wird.
Die gesinterten Körper werden auf ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit den obengenannten
ohmschen Elektroden auf irgendeine vorhandene und geeignete Weise versehen.
Zuführungsdrähte können an den Silberelektroden auf an sich bekannte Weise unter Verwendung eines
herkömmlichen Lots mit niedrigem Schmelzpunkt befestigt werden. Günstigerweise wird ein leitender
Kleber verwendet, der Silberpulver und ein Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, um die
Zuführungsdrähte mit den Silberelektroden zu verbinden
Spannungsabhängige Widerstünde gemäß diesci Erfindung haben eine hohe Stabilität mit der Temperatur
und im Lebensdauertest unter Belastung welcher bei 70 C bei der Nennleistung 500 Stunder
lang durchgeführt wird. Der n-Wert und der ('-Wen
ändern sich nicht merklich nach {-'rwiirmungs/yklcr
und dem I cbensdauertcst unter Belastung. Zu: F.r/ic
lung einer hohen IcuchtigkcitsMubiliiiit wmlcn dii
sich ergebenden nichtlinearen Widerstände bevorzugt in ein feuchtigkeitsundurchlässiges Harz, wie
Epoxyharz und Phenolharz, in an sich gut bekannter Weise eingebettet.
Ein mehr bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen Widerstandes, das erfindungsgemäß
vorgeschlagen werden kann, besteht darin, daß man einen Sinterkörper aus Zinkoxid mit
oder ohne insgesamt 0,1 bis 5,0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid, Manganoxid,
Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid, Bariumoxid, Nickeloxid,
Molybdänoxid, Tantaloxid, Eisenoxid und Chromoxid, vorgibt, die gegenüberliegenden Oberflächen
dieses Sinterkörpers mit einer Paste überzieht, die als festen Bestandteil Wismutoxid-Pulver
enthält, den überzogenen Körper bei einer Temperatur von 60t) bis 12000C in einer oxydierenden
Atmosphäre brennt, so daß Wismutionen in die Masse dieses Sinterkörpers eindiffundieren, den mit Wismut
diffundierten Sinterkörper auf Raumtemperatur abkühlt, und die obengenannten ohmschen Elektroden
an gegenüberliegenden Oberflächen des fertigen Körpers anbringt. Der gesinterte Körper kann nach an
sich gut bekannter Keramiktechnik hergestellt werden, d. h. durch Erwärmung eines gepreßten Körpers
mit einer gegebenen Zusammensetzung bei einer Temperatur von 1000 bis 1450" C für 1 Stunde in
Luft oder nicht oxydierender Atmosphäre, wie Stickstoffgas odei Argongas.
Die Paste enthält als festen Bestandteil Wismutoxidpulver und ein organisches Harz, wie Epoxy-,
Vinyl- und Phenolharz in einem organischen Lösungsmittel, wie Butylacetat, Toluol od. dgl. Dieses Wismutoxid
kann durch irgendeine Wismutverbindung ersetzt werden, wie Wismutcarbonat oder Wismuthydroxid,
die bei der Erwärmung auf 600 bis 1200" C in Wismutoxid umgewandelt wird. Mögliche Gewichtsproportionen
von Wismutoxid zu der organischen Lösung betragen 20 bis 80 Gewichtsprozent Wismutoxid und der Rest organisches Bindemittel.
Gemäß der Erfindung wurde entdeckt, daß der «-Wert extrem angehoben wird, wenn Wismutoxid als fester
Bestandteil der Paste zusammen mit Kobaltoxid und oder Magnesiumoxid enthalten ist. Durchführbare
und bevorzugte Gewichtsproportionen der festen
Bestandteile werden in Tabelle 1 gezeigt.
Durchführbare
Proportion .
Proportion .
Bevorzugte
Proportion
Proportion
2-8
2-«
2-8
Gewichtsteil
Kobaltoxid
2-8
1-2
2-8
1-2 Gewichtsprozentsätze der Glasfritte werden in Tabelle 2 gezeigt.
5 | Durchführbare | Bi2O3 | B, O3 | SiO2 | CoO | MnO |
Gewichts- | ||||||
I0 prozent | ||||||
50-84 | 8-25 | 8-25 | — | — | ||
48-80 | 8-23 | 8-23 | 4-16 | — | ||
Bevorzugte | 48-80 | 8-23 | 8-23 | — | 4-16 | |
Gewichts- | ||||||
•5 prozent | ||||||
40-70 | 10-20 | 10-20 | 5-10 | 5-10 |
Das Kobaltoxid und das Manganoxid können in der Form von metallischem Kobalt und metallischem
Mangan oder in irgendeiner anderen Verbindungsform vorliegen, die beim Glühen in Oxid bei der verwendeten
Temperatur umgewandelt wird. Em sehr zu bevorzugender fester Bestandteil ist fein verteilte
Glasfritte, die Wismutoxid, Kobaltoxid und oder Manganoxid enthält Durchführbare und bevorzugte
Die Glasfritte in Pulverform wird in einem organischen Lösungsmittel, wie Butylacetat, Toluol od. dgl.
verteilt, welches organisches Harz, wie Epoxy-, Vinyl-
und Phenolharz auflöst. Es ist darauf zu achten, daß die Glasfritte keine Alkalimetallionen in einer Monovalenz
enthält, wie Lithiumionen, Kaliumionen oder Natriumionen. Durchführbare Gewichtsprozentsätze
einer bevorzugten Paste liegen bei 20 bis 60 Gewichtsprozent Glasfritte in Pulverform, 20 bis 40 Gewichtsprozent
organisches Harz und 20 bis 40 Gewichtsprozent organisches Lösemittel.
Die Diffusionstetnperatur und die Diflusionszeit hängen von dem Gewichtsprozentsatz von Wismutoxid
in der Paste ab und sollten so gesteuert werden, daß sich das diffundierte Wismutoxid gleichförmig im
gesamten gesinterten Körper aus Zinkoxid verteilt und eine Menge von 0,1 bis 1,0 Molprozent ausmacht.
Eine höhere Diffusionstemperatur erfordert eine kürzere Diffusionszeit.
Eine solche Diffusionstechnik erzeugt einen gesinterten Körper mit einem η-Wert, der über demjenigen
eines gesinterten Körpers liegt, der hergestellt wird, indem man ein Gemisch aus 99,9 bis 99,0 Molprozent
Zinkoxid und 0,1 bis 1,0 Molprozent Wismutoxid oder aus 99,8 bis 94,0 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis
1,00 Molprozent Wismutoxid und 0,1 bis 5,0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid,
Manganoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid, Bariumoxid,
Nickeloxid, Molybdänoxid Tantaloxid, Eisenoxid und Chromoxid sintert.
Die in Tabelle 3 angegebenen Ausgangsmaterialien werden 5 Stunden lang in einer Naßmühle gemischt
Das Gemisch wird getrocknet und in einer Forrr
zu einer Scheibe von 13 mm Durchmesser unc
2,5 mm Dicke mit einem Druck von 340 kg cm;
gepreßt.
Der gepreßte Körper wird in Luft 1 Stunde lanj
bei der in Tabelle 3 angegebenen Temperatur gesin tert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etw.
15 bis etwa 30eC) abgekühlt. Die gesinterte Scheibe
wird auf die in Tabelle 3 angegebene Dicke auf dei gegenüberliegenden Oberflächen durch ein Silizium
carbid-Schleifmittel mit Teilchen, die durch ein Siel mit der lichten Maschenweite von mm hindurch
gehen, geläppt. Die gegenüberliegenden Oberfläche der gesinterten Scheibe werden mit einem sprüh
metallisierten Film aus Aluminium nach an sie! bekannter Technik versehen. Zuführungsdrähte wei
den an den Aluminiumelektroden mit Hilfe eine
309 517 4:
leitenden Silberfarbe befestigt. Die elektrischen Eigenschaften des sich ergebenden Widerstandes werden in
Tabelle 3 gezeigt. Es ist leicht zu sehen, daß sich der C-Wert proportional mit der Dicke des gesinterten
Körpers verändert. Die zu bevorzugende Sintertemperatur für den gesinterten Körper aus Zinkoxid,
der Wismutoxid enthält, liegt zwischen 800 und 12000C.
Ausgangsmaterialien | Bi2O3 | Sinler- temperat |
(Molprozent) | ||
ZnO | 0,2 | ("C) |
0,2 | 750 | |
99,8 | 0,2 | 800 |
99,8 | 0,2 | 1000 |
99,8 | 0,2 | 1150 |
99,8 | 0,2 | 1300 |
99,8 | 0,2 | 1000 |
99,8 | 0,2 | 1000 |
99,8 | 0,2 | 1000 |
99,8 | 0,05 | 1000 |
99,8 | 0,1 | 1100 |
99,95 | 0,5 | 1100 |
99,9 | 1,0 | 1100 |
99,5 | 5,0 | 1100 |
99,0 | UOO | |
95,0 |
Elektrische Eige | |
schäften der ferti | |
Dicke | Widerstände |
C | |
(bei einem | |
gegebenen Strom | |
mm) | von I mAj |
200 | |
81 | |
43 | |
44 | |
0,3 | |
,0 | 84 |
1,0 | 65 |
,0 | 43 |
,0 | 21 |
,0 | 30 |
2,0 | 40 |
1,5 | 53 |
0,8 | 56 |
0,5 | 65 |
1,0 | |
1,0 | |
1,0 | |
1,0 | |
1,0 |
1,8
3,2
4,3
4,2
1,1
4,3
4,3
4,4
4,5
3,0
4,0
4,8
4,0
3,3
Die Ausgangsmaterialien gemäß Tabelle 4 werden auf die gleiche Weise wie die im Beispiel 1 gemischt
und gepreßt.
Der gepreßte Körper wird in Luft bei 13500C
1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 30° C) abgekühlt. Die
gesinterte Scheibe wird auf gegenüberliegenden Oberflächen mit Siüziumcarbid-Schleifmittel in Teilchen,
die durch eine lichte Maschenweite von tntn hindurchgehen,
geläppt Die fertige gesinterte Scheibe hat eine Größe von 10 mm in Durchmesser und
1,5 mm Dicke. Die gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe werden mit einem sprühmetallisierten
Film aus Aluminium in bekannter Weise versehen. Zuführungsdrähte werden an den Aluminiumelektroden durch leitende Silberfarbe befestigt.
Die elektrischen Eigenschaften des fertigen Widerstandes werden in Tabelle 4 angegeben. Es ist
ersichtlich, daß der η-Wert merklich erhöht werden kann durch weitere Zugabe eines Mitgliedes aus der
Gruppe von Kobaltoxid, Manganoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Zinnoxid, Bariumoxid, Nickeloxid und
Chromoxid, und der C-Wert bei einem gegebenen Strom von 1 mA kann merklich erniedrigt werden
durch weitere Zugabe eines Mitgliedes der Gruppe von Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Molybdänoxid,
Tantaloxid und Eisenoxid.
Ausgangsmaterialien (Molprozent) | Bi2O3 | weitere Zusätze | Elektrische Eigenschaften der fertigen Widerstände |
η |
ZnO | 0,05 | CoO 0,05 | C (bei einem gegebenen Strom von 1 mA) |
5,3 |
99,9 | 0,1 | CoO 0,5 | 34 | 10,4 |
99,4 | 0,5 | CoO 0,5 | 48 | 15,2 |
99,0 | 1,0 | CoO 0,5 | 62 | 17,6 |
98,5 | 10,0 | CoO 0,5 | 73 | 8,3 |
89,5 | 5,0 | CoO 5,0 | 97 | 5,6 |
90,0 | 0,5 | MnO2 0,5 | 105 | 14,6 |
99,0 | 0,5 | In2O3 0,5 | 84 | 10,5 |
99,0 | 0,5 | Sb2O3 1,0 | 250 | 15,3 |
98,5 | 0,5 | SnO2 0,5 | 75 | 10,3 |
99,0 | 0,5 | BaO 0,5 | 214 | 12,7 |
99,0 | 0,5 | NiO 0,5 | 76 | 8,8 |
99,0 | 0,5 | Cr2O3 0,5 | 49 | 14,2 |
99,0 | 0,5 | MnO2 0,03 | 178 | 2,6 |
99,47 | 0,5 | MnO2 0,05 | 16 | 7,4 |
99,45 | 0,5 | MnO2 0,2 | 130 | 11,5 |
99,3 | 0,5 | MnO2 2,5 | 90 | 4,3 |
97,0 | 0,5 | MnO2 12,0 | 140 | 2,1 |
87,5 | 0,5 | TiO2 0,5 | 200 | 6,4 |
99,0 | 0,5 | B2O3 0,5 | 8,2 | 5,7 |
99,0 | 0,5 | Al2O3 0,5 | 6,5 | 4,6 |
99,0 | 0,5 | MoO3 0,5 | 3,6 | 6,8 |
99,0 | 0,5 | Ta2O5 0,5 | 11,2 | 6,5 |
99,0 | 0,5 | Fe2O3 0,5 | 9,8 | 4,9 |
99,0 | 5,3 |
B e i s ρ i et 3
Die Ausgangsmaterialien gemäß Tabelle 5 werden gepreßt, geglüht, geläppt und mit Elektroden versehen
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2. Die elektrischen Eigenschaften der sich ergebenden Widerstände
zeigt Tabelle 5. Es ist leicht zu sehen, daß, wenn der gesinterte Körper aus Zinnoxid, der Wismutoxid
to enthält, weiterhin mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe von Kobaltoxid, Manganoxid, Boroxid.
Bariumoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid
und Chromoxid enthält, der sich ergebende gesinterte Körper ausgezeichnete nichtlineare Eigenschaften aufweist.
Unter diesen Proben zeigt der Titanoxid enthaltende gesinterte Körper ein relativ niedriges C
bei gegebenem Strom von 1 mA und ein ausgezeichnetes hohes n.
Ausgangsmalerialien
IMolprozent)
IMolprozent)
Bi2O., | CoO | MnO, |
0.5 | 0.5 | 0,05 |
0,5 | 0.5 | 0,5 |
0,5 | 0.5 | 5,0 |
0.5 | 0.05 | 0,5 |
0,5 | 1.0 | 0,5 |
0.5 | 5,0 | 0,5 |
0.5 | 0.5 | |
0,5 | 0,5 | - |
0.5 | 0.5 | |
0.5 | 0.5 | |
0.5 | 0.5 | -- |
0.5 | 0.5 | — |
0.5 | - | 0,5 |
0.5 | 0.5 | |
0.5 | 0,5 | |
0.5 | - | 0,5 |
0.5 | 0,5 | |
0.5 | — | 0,5 |
0.5 | 0,5 | 0,5 |
0.5 | 0.5 | 0,5 |
0.5 | 0.5 | 0.5 |
0.5 | 0.5 | 0,5 |
0.5 | 0.5 | 0,5 |
0.5 | 0.5 | 0,5 |
weitere Zusätze
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
0,5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5
0.5 1.0 0,5 0.5
Elektrische Eigenschaften der
fertigen Widerstände
(bei einem gegebenen
Strom von 1 mA)
63
87 109
82
93 118
88
52 318 160
31 252 101
73 385 150
58 303
78
50 294 110
31,5 228
12.8 14.3 13.8 13.1 15,3 14.5 21,3 22,3 16.2
25.3 9,0 19.3 22,2 21,5 17.8 27.4 12.1 20,0 25,4 26,8 21.4 33,5 14,0 23.4
Erwärmungstemperalur ( | Paste | C) | Elektrische Eigenschaften der fertigen Widerstände |
η |
5 gepreßter Körper |
800 | C (bei einem gegebenen Strom von I mA) |
6,8 | |
800 | 800 | 300 | 8,3 | |
ο 1000 | 800 | 230 | 7,8 | |
1150 | 800 | 170 | 7,5 | |
1300 | 800 | 100 | 7,2 | |
1400 | 600 | 85 | 4,2 | |
IS 1350 | 800 | 13 | 7,3 | |
1350 | 1000 | 90 | 7,2 | |
1350 | 1200 | 130 | 5,1 | |
1350 | 1300 | 80 | 2,6 | |
,„ 5350 | 24 | |||
Ein Gemisch in einer Zusammensetzung gemäE Tabelle 7 wird gepreßt und geglüht auf die gleiche
Weise wie das im Beispiel 2. Der gesinterte Körpei wird auf gegenüberliegenden Oberflächen geläppl
und auf diesen Oberflächen mit der Paste aus Beispiel 4 bedeckt. Die auf die gegenüberliegenden Oberflächen
aufgebrachte Paste wird 30 Minuten lang in Luft auf 800° C erhitzt. Dann werden Al-Elektroden
und Zuführungsdrähte an den genannten Oberflächer auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 befestigt. Dk
elektrischen Eigenschaften des Widerstandes werder in Tabelle 7 gezeigt. Es ist zu sehen aus einem Vergleich
zwischen den Tabellen 4 und 7, daß der n-Weri
des Widerstandes stark erhöht werden kann durch Verwendung der Wismutoxid enthaltenden Paste.
40
Ein gesinterter Körper aus reinem Zinkoxid wird hergestellt, indem man Zinkoxidpulver bei 340 kg/cm2
preßt und den gepreßten Körper 1 Stunde lang bei der in Tabelle 6 angegebenen Temperatur erwärmt.
Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird der gesinterte Körper auf beiden gegenüberliegenden
Oberflächen mit Siliziumcarbid-Schleifmittel geläppt.
Die geläppten Oberflächen werden mit einer Paste überzogen, die 50 Gewichtsprozent Wismutoxid in
einer Epoxyharz-Butylalkohol-Lösung enthält. Die aufgebrachten Pasten werden bei einer Temperatur
gemäß Tabelle 6 30 Minuten lang in Luft geglüht. Eine chemische Analyse der geglühten Körper zeigt
an, daß Wismutoxid in den gesinterten Körper aus Zinkoxid eindiffundiert. Dann werden die gegenüberliegenden
Oberflächen der gesinterten Scheibe mit Al-Elektroden und Zufuhrungsdrähten auf die
gleiche Weise wie im Beispiel 1 versehen. Die elektrischen Eigenschaften des sich ergebenden Widerstandes
werden in Tabelle 6 gezeigt. Es ist leicht ersichtlich aus einem Vergleich zwischen Tabelle 3
und 6. daß der n-Wert des Widerstandes stark erhöht werden kann durch das Aufglühen der Wismutoxid
enthaltenden Paste.
A usgangsmaterialien | vlolprozent | Elektrische | Eigenschaften | π |
der fertigen | Widerstände | |||
Zusätze | C | 15,3 | ||
ZnO | (bei einem gegebenen Strom | 19,7 | ||
In2O3 0,5 | von I mA) | 18,5 | ||
99,5 | Sb2O3 0.5 | 220 | 20.2 | |
99,5 | SnO2 0,5 | 130 | 12,5 | |
99,5 | BaO 0,5 | 284 | 9,3 | |
99,5 | NiO 0,5 | 105 | 8,5 | |
99,5 | TiO2 0,5 | 80 | 8,2 | |
99,5 | B2O3 0,5 | 15 | 9.8 | |
99,5 | AI2O3 0,5 | 12 | 9.2 | |
99,5 | MoO3 0,5 | 6,3 | 8,8 | |
99,5 | Ta2O5 0,5 | 15 | 19,8 | |
99.5 | Fe2O3 0,5 | 14 | 10,3 | |
99.5 | Cr2O; 0,5 | 7,6 | 5,6 | |
99.5 | AI2O3 0,1 | 163 | 7,4 | |
99.9 | Al2O3 0,2 | 112 | 7.2 | |
99,8 | Al2O3 1,0 | 46 | 17.4 | |
99.0 | CoO 0,05 | 6,2 | 9.2 | |
99.95 | CoO 0,5 | 53 | ||
99.5 | CoO 5,0 | 83 | ||
95,0 | 130 | |||
13
Fortsetzung
Ausgangsmaterialien
Molprozent
Zi.O
99,95
99,8
97,5
88,0
99,8
97,5
88,0
Zusätze
Elektrische Eigenschaften der fertigen Widerstände
(bei einem gegebenen Strom von 1 mA)
MnO2 0,05
MnO2 0,1
MnO2 24
MnO2 12,0
MnO2 0,1
MnO2 24
MnO2 12,0
96
114
177
450
114
177
450
8,4
15,3
6,8
2,6
Ein Gemisch in einer Zusammensetzung gemäß Tabelle 8 wird auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1
gepreßt. Der gepreßte Körper wird in Luft bei der in Tabelle 8 angegebenen Temperatur 1 Stunde lang
gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die gesinterte Scheibe wird zu einem nichtohmschen
Widerstand auf die gleiche Weise wie im Beispiel 5 vervollständigt. Die elektrischen Eigenschaften
des fertigen Widerstandes zeigt Tabelle 8. Es ist zu sehen, daß der η-Wert des Widerstandes
stark erhöht werden kann durch Verwendung der Wismutoxid enthaltenden Paste, wie ein Vergleich
zwischen den Tabellen 5 und 8 ergibt.
Ausgangsmaterialien (Mulprozent)
ZnO | CoO |
99,45 | 0.5 |
99,0 | 0.5 |
94,5 | 0.5 |
99,45 | 0,05 |
98,5 | 1.0 |
94,5 | 5.0 |
99,0 | 0,5 |
99,0 | 0,5 |
99,0 | 0,5 |
99,0 | 0.5 |
99.0 | 0.5 |
99.0 | 0.5 |
99.0 | |
99,0 | — |
99,0 | |
99,0 | — |
99,0 | — |
99,0 | — |
98,5 | 0,5 |
98,5 | 0,5 |
98,5 | 0,5 |
98,5 | 0,5 |
98,5 | 0,5 |
MnO,
0,05
0.5
5.0
0,5
0,5
0,5
5.0
0,5
0,5
0,5
weitere Zusätze
0,5
0.5
0.5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
0.5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O,
TiO2
Cr2O3
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
Al2O3
0,5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
0,5
0.5
0,5
0,5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
0,5
0.5
0,5
0,5
Sinterungs-
temperaluren
temperaluren
( Cl
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
Elektrische Eigenschaften
der fertigen Widerstände
(bei einem gegebenen
Strom von I mA)
87 104 132
101
125
146
101
125
146
81
283
216
283
216
66
235
130
235
130
94
340
190
340
190
66
282
282
60
243
120
243
120
15,4 17,6 18.3 17.9 19,0 18,1 25,6 27,2 19,5 29,4 13.7
22,8 29,5 28,3 22,7 34,5 13,7 25,6 31,5 32,4 25,5 39,2 12.3
CoO | MnO2 | weitere Zusätze | Sinte- | Elektrische | π | |
rungs- |
Eigenschaften
der fertigen |
|||||
tempe- | Widerstände | |||||
0,5 | 0,5 | TiO2 0,5 | raturen | 13,0 | ||
Ausgangsmaterialien (Molprozent) | 0,5 | 0,5 | TiO2 0,5 | 14,7 | ||
0,5 | 0,5 | TiO2 0,5 | (bei einem | 13,6 | ||
0,5 | 0,5 | TiO2 0,5 | gegebenen | 12,3 | ||
0,5 | 0,5 | Cr2O3 0,5 | CC) | Strom | 27,8 | |
1350 | von 1 mA) | |||||
ZnO | 1000 | 37 | ||||
1100 | 74 | |||||
1200 | 57 | |||||
98 5 | 1350 | 43 | ||||
98,5 | 223 | |||||
98,5 | ||||||
98,5 | ||||||
98,5 | ||||||
Ein Gemisch in einer Zusammensetzung gemäß Tabelle 9 wird auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2
gepreßt und geglüht. Der gesinterte Körper wird auf gegenüberliegenden Oberflachen geläppt und dort
mit einer Paste bedeckt, die feste Bestandteile gemäß der Tabelle 9 enthält. Die auf die gegenüberliegenden
Oberflächen aufgebrachte Paste wird in Luft 30 Minuten lang auf 800 C erhitzt. Dann werden Al-Elektroden
und Zuführungsdrähte an den gegenüberliegenden Oberflächen auf die gleiche Weise wie im
Beispiel 1 befestigt. Die elektrischen Eigenschaften des fertigen Widerstandes zeigt Tabelle 9.
Ausgangsmaterialien
(Molprozenl)
(Molprozenl)
ZnO
99,5
99,5
99.5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
100
100
i00
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99.5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
100
100
i00
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
Zusätze
MnO2
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
CoO
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
B2O3
BaO
In2O3
Sb2O3
TiO2
Cr2O3
0,5
0.5
0,5
0,5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
0,5
0,5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Gewichtsprozent
der festen
Bestandteile
Bestandteile
Bi, O3 | CoO | MnO |
70 | 30 | _ |
70 | 30 | |
70 | 30 | — |
70 | 30 | — |
70 | 30 | — |
70 | 30 | — |
70 | 30 | — |
70 | -- | 30 |
70 | — | 30 |
70 | - | 30 |
70 | — | 30 |
70 | — | 30 |
70 | — | 30 |
70 | — | 30 |
70 | — | 30 |
70 | 30 | — |
50 | 25 | 25 |
50 | 25 | 25 |
50 | 25 | 25 |
50 | 25 | 25 |
50 | 25 | 25 |
50 | 25 | 25 |
50 | 25 | 25 |
Elektrische Eigenschaften der
fertigen Widerstände
(bei einem gegebenen
Strom von 1 mAI
40
60
72
215
130
24
158
70
64
77
220
140
37
167
200
180
150
58
67
200
110
22
148
19,5 34.2 43.4 27.3 42.1 16.8 32.1 24.3 37,5 43,1 24.3
40,8 16,6 34,2 12,7 11,3 13,4 38,1 43,3 32,2 45,8 17,2 35,6
Die Widerstände der Beispiele 2, 3, 5, 6 und 7 werden gemäß den Verfahren geprüft, die bei elektronischen Bauelementen angewandt werden. Der
Lebensdauertest unter Belastung wird bei 70° C Umgebungstemperatur bei 1 Watt Nennleistung 500 Stunden lang durchgeführt. Der Wännezyklustest wird
durchgeführt, indem fünfmal der Zyklus wiederholt wird, bei dem die Widerstände auf 85° C Umgebungs-
temperatur 30 Minuten gehalten,
Harm
schnell auf
—20° C abgekühlt und auf dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden. Tabelle 10 zeigt die Durchschnittsänderungen des C- und des n-Wertes der
Widerstände nach den Wärmezyklen und dem Lebensdauertest
Probe
Nr.
Nr.
Änderungen nach dem
Lebensdauerlesl
Lebensdauerlesl
Beispiel 2.
Beispiel 3.
Beispiel 5.
Beispiel 6.
Beispiel 7.
Beispiel 3.
Beispiel 5.
Beispiel 6.
Beispiel 7.
8
7
4
4
7
4
4
-10
-12
-4
-6
-6
-5
-6
-6
-2
_2
_2
-2
Widerstandes und die Änderungen nach dem Lebensdauertest, der in einer ähnlichen Weise wie im Bei
spiel 8 durchgeführt wird, werden in Tabelle 12 gezeigt.
Änderungen nach dem
Erwärmungs-
zyklustcsl
Bi2O3 | B2Q3 | SiO2 | CoO | MnQ2 | |
Nr. | Gewichts | (Gewichts | (Gewichts | (Gewichts | (Gewichts |
prozent) | prozent) | prozent) | prozent) | prozent) | |
1 | 75 | 13 | 12 | — | — |
2 | 70 | 11 | 11 | 8 | — |
3 | 70 | 11 | 11 | — | 8 |
4 | 62 | 11 | 11 | 8 | 8 |
Ein Gemisch mit einer Zusammensetzung gemäß Tabelle 12 wird auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2
gepreßt. Der gepreßte Körper wird in Luft bei 13500C
1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die gesinterte Scheibe wird
auf gegenüberliegenden Oberflächen geläppt und dort mit einer Paste überzogen, deren Zusammensetzung
unten angegeben wird. Die auf die gegenüberliegenden Oberflächen aufgebrachte Paste wird 30 Minuten
lang in Luft auf 8000C erwärmt. Die Pasten haben
eine Festbestandteilzusammensetzung gemäß Tabelle 11 und werden hergestellt, indem man insgesamt
10 Gewichtsteile der Festbestandteile mit 100 Gewichtsteilen Epoxyharz in 20 bis 40 Gewichtsteilen
Butylalkohol mischt. Dann werden Al-Elektroden und Zuführungsdrähte an den gegebenen liegenden
Oberflächen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 befestigt. Die elektrischen Eigenschaften des fertigen
Ausgangsmaterialien
(Molprozent)
(Molprozent)
ZnO
Zusätze
100
99,5
99,5
99,5
99.5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99.5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
99,5
CoO
MnO2
In2O3
Sb2O3
TiO2
B2O3
Al2O3
SnO2
BaO
NiO
In2O3
In2O3
In2O3
Cr2O3
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Uberzugsmaterialien Nr.
3
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
Elektrische Eigenschaften der
fertigen Widerstände
(bei einem gegebenen
Strom von 1 mA)
200
210
250
180
60
103
180
90
13
41
18
150
92
57
143
150
130
141
j Änderungen nach dem Lebensdauertcs!
(0Ol
4,0 8,0 9.5 11,4 15.3 23,2
14,3 22,6 13,5 19,1 12.7 14.5 21.4 15,8 29,5 31.9 33,4 18,1
Claims (10)
1. Spannungsabhängiger Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Wider-
stand aus einem Sinterkörper in einer Zusammensetzung, die im wesentlichen aus 80,0 bis
99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Wismutoxid und insgesamt 0,05 bis
10,0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid, Manganoxid, Indiumoxid,
Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid, Bariumoxid, Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid, Eisenoxid und Chromoxid,
gebildet wird, besteht und an gegenüberliegenden Oberflächen dieses Sinterkörpers ohmscbe Elektroden angebracht sind.
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper eine Zusammensetzung aufweist, die im
wesentlichen aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 1,0 Molprozent Wismutoxid und
insgesamt 0,1 bis 5,0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid, Manganoxid,
Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid, Bariumoxid und
Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid, Eisenoxid und Chromoxid, besteht.
3. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ohm-
Sehen Elektroden ein Glied aus der Gruppe: elektrolytisch plattierter oder stromlos plattierter
Film von Ag, Cu, Ni, Zn und Sn, im Vakuum aufgedampfter Film von Al, Zn, Sn und In und
metallisierter Film von Cu, Zn, Sn und Al, enthalten.
4. Spannungsabhängiger Widerstand nach An Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter
körper aus einer Zusammensetzung von im wesentlichen 85,0 bis 99,85 Molprozent Zinkoxid,
0,05 bis 5.0 Molprozent Wismutoxid, 0,05 bis
5.0 Molprozent Kobaltoxid und insgesamt 0.05 bis 10.0 Molprozent mindestens eines Oxids der
Gruppe: Manganoxid, Boroxid. Bariumoxid, In diumoxid, Antimonoxid, Titanoxid und Chrom-
oxid, besteht.
5. Spannungsabhängiger Widerstand nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter
körper aus einer Zusammensetzung von im wesentlichen 85,0 bis 99,85 Molprozent Zinkoxid.
0,05 bis 5,0 Molprozent Wismutoxid, 0,05 bis 5,0 Molprozent Manganoxid und insgesamt 0,05
bis 5.0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxirt, Boroxid, Bariumoxid, In-
tliumoxid, Antimonoxid, Titanoxid und Chrom-Oxid, besteht.
6. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper
aus einer Zusammensetzung von im wesentlichen 84,00 bis 99,80 Molprozent Zinkoxid,
0,05 bis 5,00 Molprozent Wismutoxid, 0,05 bis 3,00 Molprozent Kobaltoxid, 0.05 bis
3,00 Molprozent Manganoxid und insgesamt 0,05 bis 5,00 Molprozent mindestens eines Oxids der
Gruppe: Boroxid, Bariumoxid, Indiumoxid, Anti- <>5
monoxid, Titanoxid und Chromoxid, besteht.
7. Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen Widerstandes, der aus einem Sinterkörper aus Zinkoxid besteht, in welchem 0,1 bis
1,0 Molprozent Wismuioxid enthalten und an dem ohmsche Elektroden auf gegenüberliegenden
Oberflächen des Sinterkörpers angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Sinterkörper aus Zinkoxid vorgibt, die gegenüberliegenden Oberflächen des Sinterkörpers mit einer Paste
überzieht, die als festen Bestandteil Wismutoxid in feinverteilter Pulverform enthält, den überzogenen Körper bei einer Temperatur von 600
bis 12000C in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt, damit Wismutionen in die Masse des
Sinterkörpers eindiffundieren, und den mit Wismut diffundierten Körper auf Raumtemperatur
abkühlt
8. Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen Widerstandes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sinterkörper aus
Zinkoxid und insgesamt 0,1 bis 5,0 Molprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid,
Manganoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Titanoxid, Boroxid, Aluminiumoxid, Zinnoxid. Bariumoxid, Nickeloxid, Molybdänoxid, Tantaloxid,
Eisenoxid und Chromoxid, verwendet wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen
Widerstandes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paste verwendet wird, die als festen Bestandteil 20 bis 80 Ge
wichtsprozent Wismutoxid in feinverteilter Pul verform enthält und der Rest aus mindestens einer
Verbindung der Gruppe der Kobaltverbindungen und Manganverbindungen besteht.
10. Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen
Widerstandes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paste verwendet wird, die als festen Bestandteil pulverisierte Glasfritte
in einer Zusammensetzung enthält, die im wesentlichen 48 bis 80 Gewichtsprozent Wismutoxid.
8 bis 23 Gewichtsprozent Boroxid. 8 bis 23 Gewichtsprozent Siliciumdioxid, und die insgesamt
4 bis 16 Gewichtsprozent mindestens eines Oxids der Gruppe: Kobaltoxid und Manganoxid,
enthalt.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE1802452C DE1802452C (de) | 1974-01-17 |
Family
ID=
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2432613A1 (de) * | 1973-07-09 | 1975-01-30 | Gen Electric | Zusammensetzung fuer einen spannungsvariablen metalloxyd-widerstand |
DE2445626A1 (de) * | 1973-09-27 | 1975-04-03 | Gen Electric | Metalloxid-varistor mit einer die kontakt-adhaesion verstaerkenden beschichtung |
DE2445627A1 (de) * | 1973-09-27 | 1975-04-03 | Gen Electric | Varistor fuer niedrige spannung und verfahren zu dessen herstellung |
DE2453065A1 (de) * | 1973-11-12 | 1975-05-15 | Gen Electric | Metalloxidvaristor mit gesteuerter korngroesse und verfahren zu seiner herstellung |
DE2543655A1 (de) * | 1974-10-01 | 1976-04-15 | Thomson Csf | Material zur herstellung spannungsabhaengiger widerstaende und verfahren zu seiner herstellung |
DE2526137A1 (de) * | 1975-06-10 | 1976-12-30 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstandskoerpers |
DE2642567A1 (de) * | 1975-09-25 | 1977-04-07 | Gen Electric | Metalloxyd-varistor mit verbesserten elektrischen eigenschaften |
DE2651274A1 (de) * | 1975-11-12 | 1977-05-26 | Westinghouse Electric Corp | Verfahren zur herstellung eines widerstandskoerpers |
DE2633567A1 (de) * | 1976-07-01 | 1978-01-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Keramischer elektrischer widerstand mit nichtlinearer spannungsabhaengiger charakteristik |
DE2740808A1 (de) * | 1976-09-13 | 1978-03-16 | Gen Electric | Metalloxydvaristor |
DE2739848A1 (de) * | 1976-09-07 | 1978-03-30 | Gen Electric | Varistor mit hohen durchbruchsspannung |
DE2752150A1 (de) * | 1976-11-19 | 1978-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Spannungsabhaengiger widerstand und verfahren zu dessen herstellung |
DE2820118A1 (de) * | 1977-06-23 | 1979-01-11 | Hermsdorf Keramik Veb | Oxid-varistor und verfahren zu dessen herstellung |
DE2853134A1 (de) * | 1977-12-09 | 1979-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Keramikvaristor |
DE2846385A1 (de) * | 1978-01-03 | 1979-07-12 | Hermsdorf Keramik Veb | Spannungsabhaengiger widerstand |
DE2921497A1 (de) * | 1978-07-20 | 1980-01-31 | Hermsdorf Keramik Veb | Substrat fuer keramische halbleiterwiderstaende und herstellungsverfahren |
DE2932212A1 (de) * | 1978-08-08 | 1980-02-21 | Tdk Electronics Co Ltd | Nichtlineares widerstandselement, verfahren zur herstellung desselben und damit ausgeruesteter entstoerer |
DE3004736A1 (de) * | 1979-02-09 | 1980-08-21 | Tdk Electronics Co Ltd | Nicht-lineare widerstandselemente und verfahren zu deren herstellung |
DE3018595A1 (de) * | 1979-05-30 | 1980-12-04 | Marcon Electronics Co | Verfahren zur herstellung eines nichtlinearen widerstands |
DE3118545A1 (de) * | 1980-06-10 | 1982-02-04 | Kombinat Veb Keramische Werke Hermsdorf, Ddr 6530 Hermsdorf | Verfahren zum herstellen keramischer halbleiterbauelemente |
DE3103878A1 (de) * | 1981-02-05 | 1982-08-12 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "spannungsabhaengiger widerstand" |
DE3206869A1 (de) * | 1981-03-02 | 1982-09-16 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Loetfaehige elektroden, weitgehend auf nicht-edelmetall-basis, fuer metalloxid-varistoren |
DE3201122A1 (de) * | 1981-01-16 | 1982-10-21 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo | Nicht-linearer widerstand und verfahren zur herstellung eines solche verwendenden matrix-fk-anzeigefeldes |
DE3140802A1 (de) * | 1981-10-14 | 1983-05-26 | AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Mehrelektrodenvaristor |
EP0140067A2 (de) * | 1983-09-09 | 1985-05-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Substrat für einen elektrischen Schaltkreis und Herstellungsverfahren für dieses |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2432613A1 (de) * | 1973-07-09 | 1975-01-30 | Gen Electric | Zusammensetzung fuer einen spannungsvariablen metalloxyd-widerstand |
DE2445626A1 (de) * | 1973-09-27 | 1975-04-03 | Gen Electric | Metalloxid-varistor mit einer die kontakt-adhaesion verstaerkenden beschichtung |
DE2445627A1 (de) * | 1973-09-27 | 1975-04-03 | Gen Electric | Varistor fuer niedrige spannung und verfahren zu dessen herstellung |
DE2453065A1 (de) * | 1973-11-12 | 1975-05-15 | Gen Electric | Metalloxidvaristor mit gesteuerter korngroesse und verfahren zu seiner herstellung |
DE2543655A1 (de) * | 1974-10-01 | 1976-04-15 | Thomson Csf | Material zur herstellung spannungsabhaengiger widerstaende und verfahren zu seiner herstellung |
DE2526137A1 (de) * | 1975-06-10 | 1976-12-30 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstandskoerpers |
DE2642567A1 (de) * | 1975-09-25 | 1977-04-07 | Gen Electric | Metalloxyd-varistor mit verbesserten elektrischen eigenschaften |
DE2651274A1 (de) * | 1975-11-12 | 1977-05-26 | Westinghouse Electric Corp | Verfahren zur herstellung eines widerstandskoerpers |
DE2633567A1 (de) * | 1976-07-01 | 1978-01-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Keramischer elektrischer widerstand mit nichtlinearer spannungsabhaengiger charakteristik |
DE2739848A1 (de) * | 1976-09-07 | 1978-03-30 | Gen Electric | Varistor mit hohen durchbruchsspannung |
DE2740808A1 (de) * | 1976-09-13 | 1978-03-16 | Gen Electric | Metalloxydvaristor |
DE2752150A1 (de) * | 1976-11-19 | 1978-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Spannungsabhaengiger widerstand und verfahren zu dessen herstellung |
DE2820118A1 (de) * | 1977-06-23 | 1979-01-11 | Hermsdorf Keramik Veb | Oxid-varistor und verfahren zu dessen herstellung |
DE2853134A1 (de) * | 1977-12-09 | 1979-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Keramikvaristor |
DE2846385A1 (de) * | 1978-01-03 | 1979-07-12 | Hermsdorf Keramik Veb | Spannungsabhaengiger widerstand |
DE2921497A1 (de) * | 1978-07-20 | 1980-01-31 | Hermsdorf Keramik Veb | Substrat fuer keramische halbleiterwiderstaende und herstellungsverfahren |
DE2932212A1 (de) * | 1978-08-08 | 1980-02-21 | Tdk Electronics Co Ltd | Nichtlineares widerstandselement, verfahren zur herstellung desselben und damit ausgeruesteter entstoerer |
DE3050770C2 (de) * | 1979-02-09 | 1987-03-19 | TDK Corporation, Tokio/Tokyo | Verfahren zur Herstellung eines Varistors |
DE3004736A1 (de) * | 1979-02-09 | 1980-08-21 | Tdk Electronics Co Ltd | Nicht-lineare widerstandselemente und verfahren zu deren herstellung |
DE3018595A1 (de) * | 1979-05-30 | 1980-12-04 | Marcon Electronics Co | Verfahren zur herstellung eines nichtlinearen widerstands |
DE3118545A1 (de) * | 1980-06-10 | 1982-02-04 | Kombinat Veb Keramische Werke Hermsdorf, Ddr 6530 Hermsdorf | Verfahren zum herstellen keramischer halbleiterbauelemente |
DE3201122A1 (de) * | 1981-01-16 | 1982-10-21 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo | Nicht-linearer widerstand und verfahren zur herstellung eines solche verwendenden matrix-fk-anzeigefeldes |
DE3103878A1 (de) * | 1981-02-05 | 1982-08-12 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "spannungsabhaengiger widerstand" |
DE3206869A1 (de) * | 1981-03-02 | 1982-09-16 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Loetfaehige elektroden, weitgehend auf nicht-edelmetall-basis, fuer metalloxid-varistoren |
DE3140802A1 (de) * | 1981-10-14 | 1983-05-26 | AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Mehrelektrodenvaristor |
EP0140067A2 (de) * | 1983-09-09 | 1985-05-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Substrat für einen elektrischen Schaltkreis und Herstellungsverfahren für dieses |
EP0140067A3 (en) * | 1983-09-09 | 1986-06-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Circuit substrate and producing method of the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE1802452A1 (de) | 1969-06-04 |
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FR1604377A (de) | 1971-11-08 |
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NL160969C (nl) | 1979-12-17 |
US3663458A (en) | 1972-05-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |