DE1961679B2 - Spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid (ZnO) - Google Patents

Spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid (ZnO)

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Kazuo Kadoma Hamamoto
Takeshi Takatsuki Masuyama
Michio Hirakata Matsuoka
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    • H01C7/105—Varistor cores
    • H01C7/108—Metal oxide
    • H01C7/112—ZnO type

Description

Die Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen Widerstand aus einer gesinterten Scheibe, enthaltend Zinkoxid (ZnO), 0,05 bis 8,0 Mol-% Wismutoxid (Bi2O3) sowie ein weiteres Metalloxid, mit einer auf einer Seite der gesinterten Scheibe angebrachten Silberfarbelektrode, enthaltend 70 bis 99,5 Gew.-% Ag, 0,3 bis 27 Gew.-% PbO, 0,1 bis 15 Gew.-% SiO2 und 0,05 bis 15 Gew.-% B2O3, wobei die gesinterte Scheibe einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm-cm besitzt.
Zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie zum Beispiel Siliciumcarbidhalbleiter, Selen- oder Kupfer(I)-oxid-Gleichrichter und Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichter, sind bekannt. Die elektrischen Eigenschaften solcher Widerstände werden durch die Gleichung
/ =Ι^Γ
ausgedrückt in der V die Spannung quer durch den Widerstand, / der durch den Widerstand fließende Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem gegebenen Strom entspricht, und der Exponent η ein Zahlenwert größer als 1 ist.
Der Wert für η wird nach der folgenden Gleichung berechnet:
in der Vi und V2 die durch die Ströme I\ und I2 gegebenen Spannungen sind. Üblicherweise betragen /t und I2 10 mA und 100 mA. Der geeignete Wert für C hängt von der Art der Anwendung ab, für die der Widerstand eingesetzt werden soll. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, wenn der Wert η so groß wie möglich ist, weil dieser Exponent das Ausmaß bestimmt mit dem die Widerstände vom ohmschen Verhalten abweichen. Ein spannungsabhängiger Widerstand der eingangs
genannten Art ist aus der GB-PS 11 30 108 bekanntgeworden. Dort ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen spannungsabhängigen Widerstandes beschrieben, bei dem eine Ausgangsmischung aus Zinkoxid (ZnO), Wismutoxid (Bi2O3) und einem
κι weiteren Metalloxid hergestellt, die Ausgangsmischung bei einer Temperatur zwischen 600 und 10000C kalziniert und zu einer Scheibe verpreßt wird, bei dem die Scheibe dann in Luft bei einer Temperatur zwischen 1100 und 1450°C 1 bis 3 Stunden lang gesintert und nach
is Abkühlung mittels eines Schleifmittels einer Teilchengröße zwischen 10 und 53 μπι geläppt wird, bei dem dann eine Silberfarbelektrode auf eine Seite der Scheibe aufgebracht und anschließend in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 300 und 9000C gebrannt wird, wobei die Silberfarbelektrode 70 bis 99,5 Gew.-% Ag, 03 bis 27 Gew.-% PbO, 0,1 bis 15 Gew.-% SiO2 und 0,05 bis 15 Gew.-% B2O3 enthält
Es ist bekannt daß Zinkoxid bei Erhitzung Fehlstellen in seinem Gitteraufbau ausbildet wobei es sich um Anionen-Fehlstellen handelt. Gleichzeitig liegt ein quasi-freies Elektron in der Nähe der Fehlstelle vor. Ein derartig mit Fehlstellen besetzter Kristall ist ein Halbleiter. Die Einführung von dreiwertigen Ionen, etwa Ga3*, in Mengen von ungefähr 0,4 Mol-% und
3» mehr verringert die Schrumpfung von Zinkoxidkörpern
bei 10000C und erhöht die Minimaltemperatur, bei der die Schrumpfung eintritt (Chemical Abstracts 48, Spalte 7979,1954).
Ferner sind Leitfähigkeitsmessungen an Mischungen
S5 aus Zinkoxid und Galliumoxid durchgeführt worden. Bei 6000C in einer Sauerstoff atmosphäre wurden poröse Platten von etwa 1 cm Durchmesser und 2 cm Länge hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit untersucht, wobei eine Zugabe von 0 bis 3 Gew.-% Galliumoxid zu einer Abnahme des Widerstandes von 10 000 auf 450 Ohm führte (The Journal of Chemical Physics, 18, Seiten 65/66,1950).
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen spannungsabhängigen Widerstand der eingangs ge-
•Γ) nannten Art zu schaffen, bei dem neben der Erhöhung des /3-Wertes und der Senkung des C-Wertes die Beständigkeit gegen Temperatur, Feuchtigkeit und elektrische Belastung erheblich verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zinkoxid (ZnO) in einem Anteil von 99,9 bis 82,0 Mol-% und als weiteres Metalloxid Galliumoxid (Ga2O3) in einem Anteil von 0,05 bis 10,0 Mol-% vorliegt, daß die Silberfarbelektrode 2 zusätzlich 0,05 bis 6,0 Gew.-%Kobaltoxid (CoO) und/oder 0,05 bis 6,0
Yi Gew.-% Manganoxid (MnO) enthält und daß auf der anderen Seite der Scheibe eine ohmsche Elektrode 3 angebracht ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.
W) Wie sich aus den Tabellen ergibt, wird durch die Erfindung erreicht, daß die spannungsabhängigen
Widerstände gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbesserte Eigenschaften zeigen.
Anhand der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Die gesinterte Platte 1 ist auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt worden und ist mit einem Elektrodenpaar 2 und 3 versehen, das
bestimmte Zusammensetzungen aufweist und auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise auf den beiden gegenüberliegenden Oberflächen der Platte angebracht ist Die Platte 1 ist gesintert und besitzt zum Beispiel eine kreisförmige, quadratische oder rechteckige Gestalt Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4 (ein Lötmittel od. dgl.) leitend verbunden.
Der gesinterte Körper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die hierin beschriebenen Zusammensetzungen werden in einer Naßmühle unter Ausbildung homogener Mischungen gemischt Die Gemische werden getrocknet und in einer Presse unter einem Druck von 98 bis 980 bar zu den gewünschten Formen verpreßt Die verpreßten Körper werden in Luft bei einer Temperatur von 1100 bis 14500C 1 bis 3 Stunden gesintert und dann von der Temperatur des Ofens auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 300C) abgekühlt Die verpreßten Körper werden vorzugsweise in nichtoxidierender Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff und Argon, gesintert, wenn es erwünscht ist, den elektrischen Widerstand zu verringern. Der elektrische Widerstand kann auch durch Abschreckung in Luft von der Sintertemperatur auf Raumtemperatur verkleinert werden, sobald die Körper in Luft gebrannt worden sind.
Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 600 bis 10000C vorkalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das verpreßt werden soll, kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie zum Beispiel mit Wasser oder Polyvinylalkohol, vermischt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Körper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie zum Beispiel mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 10 bis 50 μιτι, geschliffen oder poliert wird.
Die gesinterten Körper werden auf einer Oberfläche mit einer Silberelektrodenfarbe nach an sich üblicher Weise, wie zum Beispiel mittels eines Sprühverfahrens, eines Siebdruckverfahrens oder eines Streichverfahrens, überzogen. Feste Bestandteile mit den hierin beschriebenen Zusammensetzungen können in an sich üblicher Weise durch Mischen von im Handel erhältlichen Pulvern mit organischem Harz, wie zum Beispiel Epoxy-, Vinyl- oder Phenolharz, in einem organischen Lösungsmittel, wie zum Beispiel Butylacetat oder Toluol, zubereitet werden, um so die Silberelektrodenfarben zu gewinnen.
Das Silberpulver kann in der Form von metallischem Silber oder in der Form von Silbercarbonat oder Silberoxyd oder in irgendeiner anderen Form vorliegen, die beim Brennen bei den angewendeten Temperaturen sich in metallisches Silber umwandelt. Daher erfaßt der Ausdruck »Silber«, der in dieser Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit der Silbermasse vor deren Brennen benutzt wird, Silber in irgendeiner Form, die durch Brennen in metallisches Silber übergeführt wird. Die Viskosität der erhaltenen Silberelektrodenfarben kann durch die Harz- und Lösungsmittelmengen eingestellt werden. Es ist außerdem erforderlich, die Teilchengröße der festen Bestandteile auf einen Bereich von 0,1 bis 5 μπι einzustellen.
Die gesinterten Körper mit einer Silberelektrode auf nur einer der Oberflächen der Körper werden auf den anderen Oberflächen mit einer ohmschen Elektrode zum Beispiel mittels des Sprühverfahrens unter Verwendung von Al, Zn und Sn, des Vakuumverdampfungsverfahrens unter Verwendung von Al, In und Zn oder eines elektrolytischen oder stromlosen Verfahrens unter Verwendung von Ni, Cu und Sn versehen.
Leitungsdrähte können an den Silberelektroden in an
sich üblicher Weise unter Verwendung üblicher Lötmittel mit einem niedrigen Schmelzpunkt angebracht werden. Es ist zweckmäßig, ein leitfähiges Klebemittel, das Silberpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält zum Verbinden der
ι ο Leitungsdrähte mit den Silberelektroden zu verwenden.
Die spannungsabhängigen Widerstände nach der
Erfindung weisen eine große Beständigkeit gegenüber der Temperatur und beim Belastungsdauertest auf, der bei 700C bei einer Betriebsdauer von 500 Stunden ausgeführt wird. Der η-Wert und der C-Wert ändern sich nach den Erwärmungsfolgen und dem Belastungsdauertest nicht merklich. Es ist zur Erzielung einer großen Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit vorteilhaft, wenn die erhaltenen Widerstände mit variabler Spannung in ein feuchtigkeitsfestes Harz, wie zum Beispiel Epoxyharz und Phenolharz, in an sich bekannter Weise eingebettet werden.
Das Verfahren zur Härtung der aufgebrachten Silberelektrodenfarbe hat einen großen Einfluß auf den
2") n-Wert der erhaltenen spannungsabhängigen Widerstände. Der η-Wert ist nicht optimal, wenn die aufgetragene Silberelektrodenfarbe zum Härten in einer nichtoxidierenden Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff und Wasserstoff, erwärmt wird.
ju Zur Erzielung eines hohen n-Werts ist es erforderlich, daß die aufgetragene Silberelektrodenfarbe durch Erwärmen in einer oxidierenden Atmosphäre, wie zum Beispiel Luft und Sauerstoff, gehärtet wird.
Silberelektroden, die nach einem anderen Verfahren als dem Silberfarbverfahren hergestellt worden sind, führen zu einem schlechten n-Wert Zum Beispiel führt der gesinterte Körper nicht zu einem spannungsabhängigen Widerstand, wenn er an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Silberelektroden durch stromloses oder elektrolytisches Aufbringen in üblicher Weise versehen worden ist. Durch Vakuumverdampfung oder chemisches Niederschlagen hergestellte Silberelektroden führen zu einem n-Wert kleiner als 3.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Beispiel 1
Ausgangsmaterial entsprechend Tabelle 1 wird in einer Naßmühle 5 Stunden lang gemischt.
Das Gemisch wird getrocknet und in einer Presse unter einem Druck von 334 bar in eine Scheibe mit 13 mm Durchmesser und 2,5 mm Dicke zusammengedrückt.
Der verpreßte Körper wird in Luft 1 Stunde lang bei 1350° C gesintert und dann auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 3O0C) abgeschreckt. Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Hilfe von Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 20 μπι
fao geschliffen. Die entstandene gesinterte Scheibe hat eine Größe von 10 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke. Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit einer Silberelektrodenfarbe nach üb!'chen Aufstreichverfahren überzogen. Die verwendete Silberelektrodenfarbe weist eine Zusammensetzung an festen Bestandteilen gemäß Tabelle 2 auf und wird durch Mischung mit Vinylharz in Amylacetat zubereitet. Die überzogene Scheibe wird bei der in
Tabelle 2 angegebenen Temperatur 30 Minuten lang in Luft gebrannt.
Leitungsdrähte werden mit den Elektroden mittels Silberfarbe verbunden. Die elektrischen Eigenschaften des erhaltenen Widerstands und von anderen in gleicher Weise hergestellten Widerständen werden in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Es ist leicht zu erkennen, daß der gesinterte Zinkoxidkörper, der Galliumoxid enthält, zu einem geringen C-Wert und einem hohen η-Wert führt und daß insbesondere gemeinsame Zusätze von Galliumoxid und Wismutoxid zur Erzielung eines höheren n-Werts vorteilhaft sind.
ZnO Ga2O3 Bi2O3 Silberfarbe A η Silberfarbe B η 5,9
C C 7,1
(Mol-%) (Mul-%) (Mol-%) (bei 100 mA) 3,5 (bei 100 mA) 8,0
99,95 0,05 _ 4,3 4,2 7,0 9,3
99,9 0,1 - 3,1 4,9 4,9 9,1
99,8 0,2 - 2,4 5,6 4,1 9,0
99,5 0,5 - 2,1 5,0 3,6 8,1
99,0 1 - 2,5 4,7 3,3 7,5
98,0 2 - 3,2 4,1 3,7 6,0
97,0 3 - 4,0 3,6 4,0 7,1
95,0 5 - 4,6 3,3 4,5 9,5
90,0 10 - 5,0 4,2 6,4 7,4
99,9 0,05 0,05 4,5 6,8 5,5 12
99,45 0,05 0,5 4,4 4,5 5,6 11
91,95 0,05 8 4,4 6,0 5,3 8,1
99,45 0,5 0,05 4,0 6,1 4,9 9,2
91,5 0,5 8 4*1 5,8 4,9 8,5
89,95 10 0,05 3,9 6,9 5,1 13
89,5 10 0,5 3,9 6,0 5,0 14
82,0 10 8 4,0 8,3 5,2 16
99,8 0,1 0,1 3,6 8,1 4,8 17
99,4 0,1 0,5 3,7 8,4 4,7 17
96,9 0,1 3 3,0 8,5 3,4 15
99,4 0,5 0,1 3,1 8,8 3,6 17
96,5 0,5 3 3,2 8,8 3,7 14
96,9 3 0,1 2,9 9,0 3,3 19
96,5 3 0,5 2,8 8,9 3,2
94,0 3 3 2,7 10,0 3,4 B2O3
99,0 0,5 0,5 2,2 3,0
Tabelle 2 Bi2O3 (Gew.-%)
Silber Brenn- Ag PbO SiO2
farbe temperatut (Gew.-%)
(C) (Gew.-%) (Gew.-%) (Gew.-%)
A B
500
800
90
90
7,0
2,0 2,0
1,0
1,0
Beispiel 2
Ausgangsmatertal entsprechend Tabelle 3 wird, in einer Naßmühle 5 Stunden lang gemischt. Das Gemisch wird in der gleichen Weise wie in dem Beispiel 1 getrocknet, verpreßt, gesintert und geschliffen. Die geschliffene Scheibe wird auf einer Oberfläche mit den gleichen Silberelektrodenfarben, wie sie in dem Beispiel 1 verwendet werden, nach einem üblichen Aufstreichverfahren überzogen. Die überzogene Scheibe wird bei der in Tabelle 2 angegebenen Temperatur 30 Minuten in Luft gebrannt. Die gebrannte Scheibe wird an ihrer anderen Oberfläche mit einer ohmschen Elektrode durch Aufsprühen von Aluminium oder durch Aufdampfen von Aluminium versehen.
Leitungsdrähte werden mit den Silberelektroden mit Hilfe von Silberfarbe verbunden. Die elektrischen Eigenschaften des entstandenen Widerstands und von anderen in gleicher Weise hergestellten Widerständen werden in Tabelle 3 angegeben, wobei die elektrischen
Eigenschaften mit der durch Anbringen einer Hochspannungsanschlußklemme an die Silberelektrode vorgenommen Polung gemessen wurden.
Tabelle
Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Silberelektrode und ohmscher Elektrode einen geringen C-Wert und einen hohen n- Wert ergibt
ZnO
(MoI-"/
Ga2O3 (Mol-%)
Bi2O3
(Mol-%) Silberfarbe A
C η
(bei 100 mA)
Silberfarbe B
C η
(bei 10OmA)
99,95
99,9
99,8
99,5
99,0
98,0
97,0
95,0
90,0
99,9
99,45
91,95
99,45
91,5
89,95
89,5
82,0
99,8
99,4
96,9
99,4
96,5
96,9
96,5
94,0
99,0
0,05
0,1
0,2
0,5
5 10
0,05
0,05
0,05
0,05
0,5 10 10 10
0,1
0,1
0,1
0,5
0,5
0,5
Beispiel
0,05
0,5
0,05
0,05
0,5
0,1
0,5
0,1
0,1
0,5
0,5
0,72 7,9 0,95 9
0,70 10 0,90 12
0,69 11 0,85 14
0,68 12 0,80 16
0,70 11 0,84 14
0,71 11 0,87 13
0,71 10 0,90 12
0,72 8,2 0,95 10
0,73 7,5 0,99 9
0,71 9,1 0,90 10,5
0,69 9,5 0,91 11
0,70 8,9 0,90 10,5
0,66 14 0,79 15
0,65 13 0,79 17
0,70 10 0,85 12
0,71 11 0,86 12
0,70 11 0,85 13
0,67 12 0,82 14
0,66 13 0,80 15
0,68 12 0,82 14
0,65 14 0,72 17
0,67 13 0,74 15
0,66 13 0,80 16
0,66 14 0,79 18
0,67 13 0,77 18
0,63 18 0,70 23
Es wird auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 eine gesinterte Scheibe mit einer in Tabelle aufgeführten Zusammensetzung hergestellt. Die gesinterte Scheibe hat eine Größe von 10 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke nach dem Schleifen. Verschiedene Silberelektrodenfarben werden auf die gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe aufgetragen und bei der in Tabelle 4 aufgeführten Temperatur Minuten in Luft gebrannt. Die Silberelektrodenfarben haben eine in Tabelle 4 angegebene Zusammensetzung an Festbestandteilen und werden durch Mischen von
Tabelle 4
100 Gew.-Teilen der genannten Zusammensetzungen aus Festbestandteilen mit 1 bis 20 Gew.-Teilen Epoxyharz in 20 bis 40 Gew.-Teilen Butylalkohol zubereitet Die erhaltenen Widerstände weisen vorteilhafte C-Werte und n-Werte auf, wie es in Tabelle 4
so angegeben ist. Es ist leicht zu erkennen, daß die Elektrodenzusammensetzungen einen großen Einfluß auf die elektrischen Charakteristiken der entstandenen spannungsabhängigen Widerstände ausüben und daß insbesondere Elektrodenzusammensetzungen, die Kobaltoxid und Manganoxid enthalten, zur Erzielung eines hohen n-Werts vorteilhaft sind.
Gesinterter Körper
Silberfarbe
ZnO Ga2O3 Bi2O3 Brenn- Ag PbO
temp.
(Mol-%) ( C-) (Gew.-%)
Bi2O3 SiO2 B2O3 CoO
MnO
Elektrische
Eigenschaften
(bei
100 mA)
0,5
0.5
500 500
90 90 2,0 2,2
5,8 5,7
Fortsetzung
ίο
Gesinterter Körper
Silbcrl'arbc
Ga2Oj Bi2O3 Brenn- Ag PbO
temp.
(Mol-%) ( C) (Gcw.-%)
Elektrische Eigenschaften
Bi2O3 SiO2 B2O3 CoO MnO C π
(bei 100 m.\)
99,5 0,5 — 450 90
99,5 0,5 - 650 90
99,5 0,5 - 650 90
99,5 0,5 - 800 90
99,5 0,5 - 550 90
99,5 0,5 - 850 90
99,5 0,5 - 450 80
99,5 0,5 - 450 70
99,5 0,5 - 550 95
99,0 0,5 0,5 500 90
99,0 0,5 0,5 800 90
12
18
Beispiel 4
Aus einer gesinterten Scheibe mit einer in Tabelle angegebenen Zusammensetzung werden auf der in dem Beispiel 1 beschriebenen Weise Widerstände hergestellt Die Widerstände werden nach den Verfahren getestet, die für Teile mit elektronischen Komponenten benutzt werden. Der Belastungsdauertest wird bei 700C Umgebungstemperatur und bei 1 Watt innerhalb einer Leistungsdauer von 500 Stunden ausgeführt. Der Test mit wiederholten Erwärmungsfolgen wird durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten
Tabelle 5
JO
2,1 2,2 2,9 3,9 2,0 3,3 2,3 3,0 2,7 2,0 3,2
6,0 5,9 8,0
10 9,2
12 5,4 5,0 5,0 8,1
16
Widerstände bei 85°C Umgebungstemperatur Minuten lang gehalten werden, schnell auf — 200C abgekühlt werden und 30 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten werden, durchgeführt. Die nach dem Erwärmungs- und Belastungsdauertest erhaltenen Änderungsbeträge für den C-Wert und den n-Wert werden in Tabelle 5 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Änderungsbeträge weniger als 10% ausmachen und daß insbesondere die Zusammensetzung von Silberelektroden, die Kobaltoxid und Manganoxid enthält, ein ausgezeichnetes Beständigkeitsvermögen bewirkt.
Gesinterter Körper
ZnO Ga2O3 Bi2O3
(Mol-%)
Silberfarbe
Brenn- Ag temp.
(C) PbO Bi2O3 SiO2 B2O3 CoO MnO
(Gew.-%)
Relative Änderung An Erwärmungs An
Belastungs -4,3 folgetest -2,6
dauertest -1,6 AC -1,9
AC -1,6 -5,1 -1,7
-7,6 -3,4 -2,2 -4,0
-2,4 -0,9 -2,0 -0,8
-2,1 -1,0 -6,1 -0,9
-5,6 -3,0 -1,5 -2,1
-1,7 -3,4 -1,4 -2,4
-1,9 -4,9
-5,8 -4,5
-6,3
99,5
99,0
99,0
99,0
99,0
99,0
91,5
89,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
10
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
500 500 800 700 500 550 500 500
90 90 90 70 90 90 90 90
7 21
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Spannungsabhängiger Widerstand aus einer gesinterten Scheibe, enthaltend Zinkoxid (ZnO), 0,05 bis 8,0 Mol-% Wismutoxid (Bi2O3) sowie ein weiteres Metalloxid, mit einer auf einer Seite der gesinterten Scheibe angebrachten Silberfarbelektrode, enthaltend 70 bis 99,5 Gew.-% Ag, 0,3 bis 27 Gew.-% PbO, 0,1 bis 15 Gew.-% SiO2 und 0,05 bis 15 Gew.-% B2O3, wobei die gesinterte Scheibe einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm-cm besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zinkoxid (ZnO) in einem Anteil von 99,9 bis 82,0 Mol-% und :üs weiteres Metalloxid Galliumoxid (Ga2O3) in einem Anteil von 0,05 bis 10,0 Mol-% vorliegt, daß die Silberfarbclektrode (2) zusätzlich 0,05 bis 6,0 Gew.-% Kobaltoxid (CoO) und/oder 0,05 bis 6,0 Gew.-% Manganoxid (MnO) enthält und daß auf der anderen Seite der Scheibe eine ohmsche Elektrode (3) eingebracht ist
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, bei dem die Silberfarbelektrode (2) an Stelle des Bleioxids (PbO) gleiche Anteile von Wismutoxid (Bi2O3) enthält
3. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in der gesinterten Scheibe (1) der Anteil von Wismutoxid (Bi2O3) fehlt.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689863A (en) * 1969-12-08 1972-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Voltage dependent resistors in a surface barrier type
JPS5012598B1 (de) * 1970-04-02 1975-05-13
US3818411A (en) * 1971-10-13 1974-06-18 Gen Electric Metal oxide varistor with selectively positionable intermediate electrode
US3754200A (en) * 1971-10-13 1973-08-21 Gen Electric Metal oxide varistor with selectively positionable intermediate electrode
US3711794A (en) * 1971-10-21 1973-01-16 Gen Electric Surge suppression transmission means
IT989985B (it) * 1972-07-26 1975-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Resistore non lineare con la tensione e saricatore di fulmini che la comprende
US3863111A (en) * 1973-06-29 1975-01-28 Gen Electric Polycrystalline varistor surge protective device for high frequency applications
JPS50131095A (de) * 1974-04-05 1975-10-16
JPS5816602B2 (ja) * 1979-02-09 1983-04-01 ティーディーケイ株式会社 電圧非直線性抵抗素子
US4383237A (en) * 1980-05-07 1983-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Voltage-dependent resistor
JPS5812306A (ja) * 1981-07-16 1983-01-24 株式会社東芝 酸化物電圧非直線抵抗体及びその製造方法
US4400683A (en) * 1981-09-18 1983-08-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Voltage-dependent resistor
KR101322795B1 (ko) * 2012-06-05 2013-10-29 한국세라믹기술원 갈륨 도핑량 증대에 의하여 출력인자가 향상된 산화아연의 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2749489A (en) * 1950-12-04 1956-06-05 Int Standard Electric Corp Dry contact rectifiers
US2940941A (en) * 1953-05-26 1960-06-14 R daltqn
US3033907A (en) * 1957-05-20 1962-05-08 Erie Resistor Corp Substitution type tio2 semi-conductors
US3299332A (en) * 1961-07-10 1967-01-17 Murata Manufacturing Co Semiconductive capacitor and the method of manufacturing the same
US3481874A (en) * 1965-10-19 1969-12-02 Nippon Electric Co Piezoelectric ceramic composition
US3505574A (en) * 1966-07-08 1970-04-07 Globe Union Inc Ceramic composition for barrier layer capacitors
US3529218A (en) * 1967-07-28 1970-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ceramic rectifier and a method for preparing the same
US3503029A (en) * 1968-04-19 1970-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Non-linear resistor

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US3611073A (en) 1971-10-05
FR2025000A1 (de) 1970-09-04

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