DE2009319A1

DE2009319A1 - Widerstände mit variabler Spannung

Info

Publication number: DE2009319A1
Application number: DE19702009319
Authority: DE
Inventors: Takeshi Takatsuki Osaka; Amemiya Toshioki Tokio; Iida Yoshio Suita Osaka; Masuyama (Japan). P 12787
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-02-24
Filing date: 1970-02-24
Publication date: 1970-11-19
Also published as: FR2032355B1; NL152395B; FR2032355A1; DE2009319B2; US3670216A; NL7002605A; GB1290945A

Description

Es handelt sich um einen Widerstand mit variabler Spannung, der eine im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO) und aus einem Zusatz aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und/oder Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehende gesinterte Platte und zwei Elektroden enthält, die an den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Platte angebracht sind, wobei wenigstens eine dieser beiden Elektroden eine Silberfarbelektrode ist. Der mit Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und/oder Yttriumoxid Y[tief]2O[tief]3) modifizierte Widerstand mit variabler Spannung wird in seinen elektrischen Eigenschaften durch einen weiteren Zusatz von Kobaltoxid (CoO) und Manganoxid (MnO) verbessert.

Die Erfindung bezieht sich auf Widerstände mit variabler Spannung mit nichtohmschem Widerstand und im spezielleren auf Varistoren oder Halbleiterwiderstände, die Zinkoxid und daran angebrachte Silberelektroden enthalten.

Zahlreiche Widerstände mit variabler Spannung, wie zum Beispiel Siliciumcarbidhalbleiter, Selen- oder Kupfer-(I)-oxidgleichrichter und Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichter, sind bekannt. Die elektrischen Charakteristiken von solchen Widerständen mit variabler Spannung werden durch die Gleichung ausgedrückt, in der V die Spannung über den Widerstand, I der durch den Widerstand fliessende Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem gegebenen Strom entspricht, und der Exponent n ein Zahlenwert grösser als 1 ist.

Der Wert für n wird nach der folgenden Gleichung berechnet: in der V[tief]1 und V[tief]2 die Spannungen bei gegebenen Strömen I[tief]1 und I[tief]2 sind. Bequemerweise sind I[tief]1 und I[tief]2 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 n so gross wie möglich ist, weil dieser Exponent das Ausmass bestimmt, mit dem die Widerstände von den ohmschen Eigenschaften abweichen.

Siliciumcarbidhalbleiter werden in grösstem Umfange als Widerstände mit variabler Spannung verwendet und durch Mischen feiner Siliciumcarbidteilchen mit Wasser, keramischem Bindemittel und/oder leitfähigem Material, wie zum Beispiel Graphit- oder Metallpulver,

Pressen der Mischung in einer Form zu der gewünschten Gestalt und nachfolgendes Trocknen und Brennen des zusammengepressten Körpers in Luft oder nichtoxydierender Atmosphäre hergestellt. Siliciumcarbidhalbleiter mit leitfähigen Stoffen sind durch einen geringen elektrischen Widerstand, d.h. einen kleinen Wert für C und einen kleinen Wert für n, ausgezeichnet, während Siliciumcarbidhalbleiter ohne leitfähige Stoffe einen grossen elektrischen Widerstand aufweisen, d.h. einen grossen C-Wert und einen grossen n-Wert haben. Es ist schwierig gewesen, Siliciumcarbidhalbleiter herzustellen, die durch einen grossen n-Wert und einen kleinen C-Wert ausgezeichnet sind. Zum Beispiel ist bekannt, dass Siliciumcarbidhalbleiter mit Graphit n-Werte von 2,5 bis 3,3 und C-Werte von 6 bis 13 bei einem gegebenen Strom von 100 mA aufweisen und dass Siliciumcarbidhalbleiter ohne Graphit n-Werte von 4 bis 7 und C-Werte von 30 bis 800 bei einem gegebenen Strom von 1 mA bei einer gegebenen Grösse des Halbleiters oder Varistors, zum Beispiel von 30 mm im Durchmesser und 1 mm Dicke, besitzen.

Übliche Gleichrichter, die Selen oder Kupfer-(I)-oxid enthalten, haben einen n-Wert von 5 bis 10 und einen C-Wert kleiner als 2 bei einem gegebenen Strom von 100 mA und bei einer Grösse des betreffenden Exemplars von 20 mm im Durchmesser. In diesem Fall übt die Dicke des Exemplars keinen Einfluss auf den C-Wert aus.

Eine Germanium- oder Silicium-p-n-Brückenwiderstand hat einen äussersten hohen n-Wert, aber sein C-Wert ist konstant, zum Beispiel von der Grössenordnung von 0,3 bis 0,7 bei einem gegebenen Strom von 100 mA, weil seine Diffusionsspannung bei den V-I-Charakteristiken konstant ist und nicht merklich geändert werden kann. Zur Erzielung eines vorteilhaften C-Werts ist es erforderlich, mehrere Dioden in Reihe und/oder parallel zu kombinieren. Ein anderer Nachteil solcher Dioden liegt in den komplizierten Verfahrensstufen, die bei der Herstellung der Dioden auftreten und hohe Kosten bedingen. Es ist eine Erfahrungssache, dass zur Zeit Diodenwiderstände im Hinblick auf ihre grossen Kosten, auch wenn sie einen grossen n-Wert haben mögen, nicht weit verbreitet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Widerstand mit variabler Spannung zur Verfügung zu stellen, der einen grossen n-Wert und einen kleinen C-Wert hat.

Nach einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll ein Widerstand mit variabler Spannung geschaffen werden, der auf eine einfache Verfahrensweise, die geringe Kosten verursacht, hergestellt werden kann.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen Widerstand mit variabler Spannung zu entwickeln, der durch eine grosse Widerstandsfähigkeit gegen Temperatur, Feuchtigkeit und elektrische Belastung ausgezeichnet ist.

Schliesslich soll nach der Erfindung ein Widerstand mit variabler Spannung geschaffen werden, dessen C-Wert eingestellt werden kann.

Diese und andere der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben und deren Lösung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit der dazugehörigen Zeichnung ersichtlich. Die Zeichnung gibt einen teilweisen Querschnitt eines erfindungsgemässen Widerstands mit variabler Spannung wieder.

Bevor die nach der Erfindung vorgeschlagenen Widerstände mit variabler Spannung im einzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden, in der die Ziffer 10 einen Widerstand mit variabler Spannung als Ganzen bezeichnet, der als wirksames Element eine gesinterte Platte 1 aus elektrisch leitfähigem keramischem Material nach der Erfindung enthält.

Die gesinterte Platte 1 wird auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt und ist mit einem Elektrodenpaar 2 und 3 mit bestimmten Zusammensetzungen versehen. Die Elektroden sind auf eine nachfolgend erläuterte Art und Weise an den gegenüberliegenden Oberflächen der Platte angebracht.

Die Platte 1 ist eine gesinterte Tafel und besitzt irgendeine der zahlreichen Formen, wie zum Beispiel eine kreisförmige, quadratische, rechteckige usw. Form. Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4 (Lötmittel oder dergl.) leitend verbunden.

Nach der Erfindung besteht die gesinterte Platte 1 im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO) und einem kleineren Anteil eines Zusatzes aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und/oder Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3). Vorteilhafterweise weist die gesinterte Platte einen weiteren kleineren Zusatz aus einem Oxid auf, das aus der aus Kobaltoxid (CoO) und Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe gewählt worden ist.

Gemäss der Erfindung ist festgestellt worden, dass der gesinterte Körper 1 eine überragende Nichtlinearität der elektrischen Charakteristiken ergibt, wenn er mit Silberelektroden versehen ist, die durch Auftragen von Silberfarbe auf wenigstens eine der gegenüberliegenden Oberflächen des Körpers und Brennen bei 300°C bis 900°C in einer oxydierenden Atmosphäre, wie zum Beispiel Luft oder Sauerstoff, hergestellt worden sind. Der n-Wert und der C-Wert der so hergestellten Widerstände mit variabler Spannung ändern sich mit den Zusammensetzungen des gesinterten Körpers und der Elektroden und deren Herstellungsweise.

Weil die Nichtlinearität der neuen Widerstände einem nichtohmschen Kontakt zwischen dem gesinterten Körper 1 und den Elektroden 2 und 3 zugeschrieben wird, ist es zur Erzielung eines vorteilhaften C-Werts und n-Werts erforderlich, die Zusammensetzungen des gesinterten

Körpers 1 und der Elektroden 2 und 3 einzustellen. Die Regulierung des C-Werts und des n-Werts kann auch erreicht werden, wenn man eine ohmsche Elektrode als Elektrode 3 anstelle der Silberelektrode anbringt.

Zur Erzielung eines kleinen C-Wertes bei den entstehenden Widerständen mit variabler Spannung ist es erforderlich, dass der gesinterte Körper einen elektrischen spezifischen Widerstand kleiner als 10-Ohm-cm aufweist, wobei dieser elektrische spezifische Widerstand nach einem 4-Punktverfahren auf an sich übliche Art und Weise gemessen wird.

Nach der Erfindung kann ein Widerstand mit variabler Spannung mit kleinem C- und hohem n-Wert erhalten werden, wenn der Widerstand eine gesinterte Platte enthält, die im wesentlichen aus 90 bis 99,95 Mol-% Zinkoxid (ZnO) und 0,05 bis 10,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist, und zwei Elektroden enthält, die an den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Platte angebracht sind, wobei wenigstens eine dieser Elektroden aus einer Silberfarbelektrode besteht.

Nach der Erfindung ist festgestellt worden, dass der C-Wert weiter verkleinert wird, wenn eine der Elektroden, die auf der gesinterten Platte angebracht sind, eine Silberfarbelektrode ist und die andere eine ohmsche Elektrode ist.

Der n-Wert wird ferner erhöht, wenn die gesinterte Platte im wesentlichen aus 99,8 bis 97,0 Mol-% Zinkoxid (ZnO) und 0,2 bis 3,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist.

Nach der Erfindung kann eine Kombination von niedrigerem C-Wert und höherem n-Wert erreicht werden, wenn die gesinterte Platte im wesentlichen aus 99,9 bis 82,0 Mol-% Zinkoxid (ZnO), 0,05 bis 10,0 Mol-% wenigstens eines Oxids, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist, und 0,05 bis 8,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Kobaltoxid (CoO) und Manganoxid (MmO) bestehenden Gruppe gewählt worden ist.

Der n-Wert wird ferner bei gleichzeitig verringertem C-Wert erhöht, wenn die gesinterte Platte im wesentlichen aus 99,7 bis 94,0 Mol-% Zinkoxid (ZnO), 0,2 bis 3,0 Mol-% wenigstens eines Oxids, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist, und 0,1 bis 3,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Kobaltoxid (CoO) und Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe gewählt worden ist.

Die Beständigkeit bei einem elektrischen Belastungsdauertest und bei Umgebungstemperatur kann verbessert werden, wenn die Silberelektrode eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Bleioxid (PbO), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumoxid (SiO[tief]2) und 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) entspricht.

Die Beständigkeit bei einem elektrischen Belastungsdauertest und bei Umgebungstemperatur kann auch verbessert werden, wenn die Silberelektroden eine Zusammensetzung aufweisen, die im wesentlichen 70 bis 99,5 Gw.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Wismutoxid (Bi[tief]2O[tief]3), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO[tief]2) und 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) entspricht. Gemäss der Erfindung ist festgestellt worden, dass der n-Wert und die Beständigkeit bei einem elektrischen Belastungsdauertest und gegenüber der Umgebungstemperatur bei den erhaltenen Widerständen in sehr starkem Masse verbessert werden, wenn die Silberelektroden eine Zusammensetzung aufweisen, die im wesentlichen aus 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Wismutoxid (Bi[tief]2O[tief]3), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO[tief]2), 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) und wenigstens einem

Mitglied der aus 0,05 bis 6 Gew.-% Kobaltoxid (CoO) und 0,05 bis 6 Gew.-% Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe besteht.

Der n-Wert und die Beständigkeit bei dem elektrischen Belastungsdauertest und bei Umgebungstemperatur kann ferner verbessert werden, wenn die Silberelektroden eine Zusammensetzung aufweisen, die im wesentlichen aus 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Bleioxid (PbO), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO[tief]2), 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) und wenigstens einem Mitglied der aus 0,05 Gew.-% bis 6 Gew.-% Kobaltoxid (CoO) und 0,05 bis 6 Gew.-% Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe besteht .

Der gesinterte Körper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die vorstehend beschriebenen Massen werden in einer Nassmühle unter Ausbildung homogener Mischungen gemischt. Die Gemische werden getrocknet und in einer Form mit einem Druck von 100 kg/cm[hoch]2 bis 1000 kg/cm[hoch]2 zu den gewünschten Körpergestalten zusammengedrückt. Die zusammengedrückten Körper werden in Luft bei 1100 bis 1450°C 1 bis 3 Stunden lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 30°C) abgekühlt. Die zusammengedrückten Körper werden, wenn der elektrische spezifische Widerstand verringert werden soll, vorzugsweise in nichtoxydierender Atmosphäre, wie zum Beispiel in Stickstoff und Argon, gesintert. Der elektrische spezifische Widerstand kann auch durch Luft-Abschrecken von Sintertemperatur auf Raumtemperatur, selbst wenn die zusammengedrückten Körper in Luft gebrannt worden sind, verringert werden.

Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Pressvorgang zunächst bei 600 bis 1000°C kalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das zusammengedrückt werden soll, kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie zum Beispiel Wasser, Polyvinylalkohol usw., vermischt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Körper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie zum Beispiel mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengrösse von 300 bis 1500 Maschen, geschliffen oder poliert wird.

Die gesinterten Körper werden auf einer Oberfläche oder auf den beiden Oberflächen mit einer Silberelektrodenfarbe nach an sich üblicher Art und Weise, wie zum Beispiel nach einem Sprühverfahren, Siebdruckverfahren oder Aufstreicherverfahren, bedeckt. Feste Bestandteile mit Zusammensetzungen, die vorstehend beschrieben worden sind, können nach an sich bekannter Art und Weise durch Mischen von im Handel erhältlichen Pulvern mit organischem Harz, wie zum Beispiel Epoxy-, Vinyl- und Phenolharz, in einem organischen Lösungsmittel, wie zum Beispiel Butylacetat, Toluol oder dergl., zur Erzeugung der Silberelektrodenfarben hergestellt werden.

Das Silberpulver kann in der Form von metallischem Silber oder in der Form von Silbercarbonat oder Silberoxid oder in irgendeiner anderen Form, die beim Brennen bei den angewendeten Temperaturen in metallisches Silber umgewandelt wird, vorliegen. Daher erfasst der hier in der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen im Zusammenhang mit der Silberzusammensetzung oder -masse vor dem Brennen benutzte Ausdruck "Silber" in irgendeiner Form vorliegendes Silber, die beim Brennen in metallisches Silber umgewandelt wird. Die Viskosität der erhaltenen Silberelektrodenfarben kann durch die Harz- und Lösungsmittelanteile eingestellt werden. Es ist ausserdem erforderlich, die Teilchengrösse der festen Bestandteile auf einen Grössenbereich von 0,1 Mikron bis 5 Mikron einzustellen.

Der gesinterte Körper mit einer Silberelektrode auf nur einer Oberflächen werden auf der anderen Oberfläche mit einer ohmschen Elektrode, zum Beispiel unter Anwendung eines Sprühverfahrens unter Verwendung von Al, Zn und Sn, eines Vakuumaufdampfverfahrens unter Verwendung von Al, In und Zn und eines elektrolytischen oder elektrolosen Verfahrens unter Verwendung von Ni, Cu und Sn, versehen.

Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung eines üblichen Lötmittels mit einem niedrigen Schmelzpunkt an den Silberelektroden angebracht werden. Es ist bequem, einen leitfähigen Klebstoff, der Silberpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der Leitungsdrähte mit den Silberelektroden zu verwenden.

Die erfindungsgemässen Widerstände mit variabler Spannung weisen eine grosse Beständigkeit gegenüber der Temperatur und bei einem Belastungsdauertest auf, der bei 70°C bei einer Betriebsdauer von 500 Stunden ausgeführt wird. Der n-Wert und der C-Wert ändern sich nach der 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, nach an sich bekannter Weise eingebettet werden.

Das Verfahren zur Härtung der aufgetragenen Silberelektrodenfarbe hat einen grossen Einfluss auf den n-Wert der erhaltenen Widerstände mit variabler Spannung. Der n-Wert ist nicht optimal, wenn die aufgetragene Silberelektrodenfarbe in einer nicht-oxydierenden Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff und Wasserstoff, zum Härten erhitzt wird.

Silberelektroden, die auf eine andere Weise als durch einen Silberfarbanstrich hergestellt werden, führen zu einem schwachen n-Wert. Zum Beispiel ergibt der gesinterte Körper keinen Widerstand mit variabler Spannung, wenn er mit Silberelektroden
<NichtLesbar>

überliegenden Oberflächen durch elektroloses Plattieren oder elektrolytisches Plattieren auf übliche Art und Weise versehen worden ist. Silberelektroden, die durch Aufdampfen im Vakuum oder durch chemisches Niederschlagen hergestellt worden sind, führen zu einem n-Wert kleiner als 3.

Zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert, wobei der Umfang der Erfindung jedoch nicht auf die speziellen Beispiele beschränkt sein soll.

Beispiel 1

Ausgangsmaterial entsprechend Tabelle I wird ein einer Nassmühle 5 Stunden lang gemischt.

Das Gemisch wird getrocknet und dann in einer Form zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Dicke von 2,5 mm mit einem Druck von 340 kg/cm[hoch]2 zusammengepresst.

Das zusammengedrückte Körper wird in Luft bei 1350°C 1 Stunde lang gesintert und dann auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 30°C) abgeschreckt. Die gesinterte Scheibe wird auf den gegenüberliegenden Oberflächen mit Hilfe von Siliciumcarbid mit einer Teilchengrösse von 600 Maschen geschliffen. Die erhaltene gesinterte Scheibe hat einen Durchmesser von 10 mm und eine Dicke von 1,5 mm. Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit einer Silberelektrodenfarbe nach einem üblichen Aufstreichverfahren überzogen. Die Silberelektrodenfarbe hatte die in Tabelle II angegebene Zusammensetzung an Festbestandteilen und wurde durch Mischen mit Vinylharz in Amylacetat zubereitet. Die überzogene Scheibe wurde bei der in der Tabelle II angegebenen Temperatur 30 Minuten lang in Luft gebrannt.

Leitungsdrähte wurden mit den Elektroden mittels Silberfarbe verbunden.

Die elektrischen Charakteristiken des erhaltenen Widerstands und von anderen in gleicher Weise hergestellten Widerständen werden in der Tabelle I angegeben.

Es ist leicht zu erkennen, dass der gesinterte Körper aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Lanthanoxid und/oder Yttriumoxid zu einem geringen C-Wert und einem hohen n-Wert führt und insbesondere gemeinsame Zusätze von Lanthanoxid und/oder Yttriumoxid mit Oxiden, wie Kobaltoxid und Manganoxid zur Erzielung grösserer n-Werte geeignet sind.

I Anfang

Tabelle I Fortsetzung

I Ende

II Anfang

II Ende

Beispiel 2

Ausgangsmaterial entsprechend der Tabelle III wurde in einer Nassmühle 5 Stunden lang gemischt. Das Gemisch wurde getrocknet, zusammengedrückt, gesintert und geschliffen entsprechend der in dem Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise. Die geschliffenen Scheiben wurden auf der einen Oberfläche mit den gleichen Silberelektrodenfarben, die in dem Beispiel 1 benutzt worden sind, nach einem üblichen Aufstreichverfahren überzogen. Die überzogene Scheibe wurde bei der in der Tabelle 2 angegebenen Temperatur 30 Minuten lang in Luft gebrannt. Die gebrannte Scheibe wurde auf der anderen Oberfläche mit der ohmschen Elektrode durch Aufsprühen von Aluminium oder durch Aufdampfen von Aluminium versehen.

Leitungsdrähte wurden mit den Silberelektroden mittels Silberfarbe verbunden. Die elektrischen Charakteristiken des erhaltenen Widerstands und der anderen in gleicher Weise hergestellten Widerstände werden in der Tabelle III angegeben, wobei die elektrischen Charakteristiken bei der durch Anbringen eines Hochspannungsanschlusses an die Silberelektrode erhaltenen Polarität (with the polarity applying high voltage terminal to silver electrode) gemessen wurden.

III Anfang

Tabelle III Fortsetzung

III Ende

Beispiel 3

Eine gesinterte Scheibe mit einer in der Tabelle IV aufgeführten Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise, wie sie in dem Beispiel 1 beschrieben worden ist, hergestellt. Die gesinterte Scheibe hatte nach dem Schleifen einen Durchmesser von 10 mm und eine Dicke von 1,5 mm. Verschiedene Silberelektrodenfarben wurden auf die gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe aufgetragen und bei der in der Tabelle IV aufgeführten Temperatur 30 Minuten lang in Luft gebrannt. Die Silberelektrodenfarben hatten die in der Tabelle IV angegebene Zusammensetzung an Festbestandteilen und wurden durch Mischen von 100 Gew.-Teilen der genannten aus festen Bestandteilen bestehenden Massen mit 1 bis 20 Gew.-Teilen Epoxyharz in 20 bis 40 Gew.-Teilen Butylalkohol hergestellt. Die erhaltenen Widerstände wiesen vorteilhafte C-Werte und n-Werte auf, wie es in der Tabelle IV wiedergegeben ist. Es ist leicht zu ersehen, dass die Zusammensetzung der Elektroden einen grossen Einfluss auf die elektrischen Charakteristiken der erhaltenen Widerstände mit variabler Spannung hat und dass insbesondere Elektrodenzusammensetzungen, die Kobaltoxid und Manganoxid enthalten, zur Erzielung eines höheren n-Wertes geeignet sind.

IV Anfang

Tabelle IV Fortsetzung

IV Ende

Beispiel 4

Aus einer gesinterten Scheibe mit einer in der Tabelle V angegebenen Zusammensetzung wurden auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 Widerstände hergestellt. Die Widerstände wurden nach den Methoden getestet, die für elektronische Teile benutzt werden. Die Belastungsdauerprobe wurde bei 70°C Umgebungstemperatur und bei 0,5 Watt innerhalb einer Leistungsdauer von 500 Stunden durchgeführt. Der periodische Erwärmungstest wurde durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten Widerstände bei 85°C Umgebungstemperatur 30 Minuten lang gehalten, dann schnell auf -20°C abgekühlt und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten wurden, durchgeführt. Die Tabelle V gibt die Änderungsquoten für den C-Wert und den n-Wert nach dem periodischen Erwärmungs- und Belastungsdauertest wieder. Es ist leicht zu erkennen, dass die Änderungsbeträge weniger als 10 % ausmachen und dass insbesondere Silberelektroden mit einer Zusammensetzung, die Kobaltoxid und Manganoxid enthält, zu ausgezeichneten Beständigkeitseigenschaften führen.

V Anfang

Tabelle V Fortsetzung

V Ende

Claims

1. Widerstand mit variabler Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass er eine gesinterte Platte, die im wesentlichen aus Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist, und zwei Elektroden enthält, die auf den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Platte angebracht sind, wobei wenigstens eine dieser Elektroden aus einer Silberfarbelektrode besteht.

2. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden eine Silberfarbelektrode ist und die andere Elektrode eine ohmsche Elektrode ist.

3. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesinterte Platte im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO) und 0,2 bis 3,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist.

4. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesinterte Platte im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO), 0,05 bis 10,0 Mol-% wenigstens eines

Oxids, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tief]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist, und 0,05 bis 8,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Kobaltoxid (CoO) und Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe gewählt worden ist.

5. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gesinterte Platte im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO), 0,2 bis 3,0 Mol-% wenigstens eines Oxids, das aus der aus Lanthanoxid (La[tief]2O[tiet]3) und Yttriumoxid (Y[tief]2O[tief]3) bestehenden Gruppe gewählt worden ist, und 0,1 bis 3,0 Mol-% wenigstens eines Oxids besteht, das aus der aus Kobaltoxid (CoO) und Manganoxid (MnO) bestehenden Guppe gewählt worden ist.

6. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberelektrode eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen aus 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Bleioxid (PbO), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdixod (SiO[tief]2) und 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) besteht.

7. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberelektroden eine Zusammensetzung aufweisen, die im wesentlichen aus 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Wismutoxid (Si[tief]2O[tief]3), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO[tief]2) und 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) besteht.

8. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberelektrode eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen aus 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Bleioxid (PbO), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO[tief]2), 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) und wenigstens einem Mitglied der aus 0,05 bis 6,0 Gew.-% Kobaltoxid

(CoO) und 0,05 bis 6,0 Gew.-% Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe besteht.

3. Widerstand mit variabler Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberelektrode eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen aus 70 bis 99,5 Gew.-% Silber, 0,3 bis 27 Gew.-% Wismutoxid (Bi[tief]2O[tief]3), 0,05 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO[tief]2), 0,05 bis 15 Gew.-% Bortrioxid (B[tief]2O[tief]3) und wenigstens einem Mitglied der aus 0,05 bis 6,0 Gew.-% Kobaltoxid (CoO) und 0,05 bis 6,0 Gew.-% Manganoxid (MnO) bestehenden Gruppe besteht.

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