DE2061635C3

DE2061635C3 - Spannungsabhängiger Widerstand

Info

Publication number: DE2061635C3
Application number: DE19702061635
Authority: DE
Inventors: Michio Hirakata; Masuyama Takeshi Takatsuki; Iida Yoshio Suita; Osaka Matsuoka (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1977-04-07

Description

eines der OxideWismutoxid (Bi₂O₃), Kobaltoxid (CoO), Manganoxid (MnO), Bariumoxid (BaO), Strontiumoxid (SrO) und Bleioxid (PbO) besteht.

einer Ausführuogsform besteht die Zusatznte außerdem aus 0,1 bis 3,0 Mol-% Nickel-•Tund/oder 0,02 bis 1,0 Mol-% Boroxid (B₂O₃). Fne weitere Lösung ist dadurch gekennzeichnet, λ η die Zusatzkomponente aus 1,0 bis 8,0 Mol-% iiMimoxid (BeO) und aus 0,1 bis 3,0 Mol-% RES? (BWA V ^{bis 3}>° ^Mo1- % Kobaltoxid /r ΩΊ 01 bis 3,0 Mol-% Manganoxid (MnO), 0,1 w 3 0Mol-% Nickeloxid (NiO) und 0,02 bis 1,0 U 1 °/ Boroxid (B₂O₃) besteht.
Nach einer Ausführungsform besteht die Zusatzente außerdem aus 0,1 bis 3,0 Mol-% Titan-

■d iTiO )

""Insbesondere durch die erfindungsgemäße Zusatz-

• nonente Berylliumoxid wird erreicht, daß der

^K°Wfcrt erhöht wird, ohne gleichzeitig den C-Wert

erhöhen Gegenüber den spannungspbhängigen

Wd rständen der DT-OS 18 02 452 sind im Fall eines

r W rtes von weniger als 80 V und insbesondere

eer als 30 V die erzielten n-Werte wesentlich höher.

<T nungsabhängige Widerstände, deren C-Werte ge-

r als 30 V sind, lassen sich nach jenem bekannten

Erfahren nicht oder nur mit sehr geringen «-Werten

n
nrch die Erfindung wird ferner erreicht, daß hohe

Werte tei unterschiedlichen C-Werten (C-Werten "' t^:nes breiten Bereiches) vorgesehen werden

TVe Figur gibt einen teilweisen Querschnitt eines

nnunesabhängieen Widerstands wieder. In der

Γ ur bezeichnet die Ziffer 10 einen spannungsab-

h'neieen Widerstand als Ganzes, der als wirksames

Fl ment einen Sinterkörper 1 mit einem Elektroden-

aar 2 und 3 enthält, die an den gegenüberliegenden Oterflächen des Sinterkörper angebracht sind. Der Sinterkörper 1 wird auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt und kann irgendeine Form, ti ζ B eine kreisförmige, quadratische oder recht-

,Lp piattenform aufweisen. Leitungsdrähte 5 und 6 Idmit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungs-SeMwie ζ B ein Lötmittel od. dgl., leitend ver-

den

Vn der Tabelle 1 werden die optimalen Zusammen-J zur Erzielung eines spannungsabhängigen

csmit hohem «-Wert, niedrigem C-Wert niToher BesTändigkeit gegenüber der Temperatur,

Feucntiieit und eStris'cher Belastung wiedergereucntigKen unu t,

Del·" Sinterkörper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der KeS anrieh bekannten Verfahrensweise her-ίtelk wurden Die Ausgangsstoffe mit den angege-Wn Zusammen Lungen werden in einer Naß-Se unterTusbSg'homogener Mischungen get Die Gemische werden getrocknet und in einer wie z. B. mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 53 bis 10 μηο geschliffen bzw. poliert wird.

Die Sinterkörper werden an den gegenüberliegenden

Oberflächen mit Elektroden mittels eines geeigneten

Verfahrens, z. B. mit einem durch Spritzmetallisierung

hergestellten FUm aus Aluminium und/oder Kupfer, versehen.

Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung eines üblichen Lötmittels mit einem niedrigen Schmelzpunkt an den Elektroden angebracht werden. So kann man einen leitfähigen Klebstoff, der Silberpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der Leitungsdrähte mit den Elektroden verwenden. Die spannungsabhängigen Widerstände weisen eine große Beständigkeit gegenüber der Temperatur und bei dem Belastungsdauertest auf, der bei 70⁰C bei einer Betriebsdauer von 500 Stunden ausgeführt wird. Der /i-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 spannungsabhängigen Widerstände in ei^nem feuchtigkeitsfesten Harz, wie z. B. Epoxidharz und Phenolharz, in an sich bekannter Weise emgebettet werden. Der η-Wert ist von der Dicke des Sinterkörpers unabhängig, während sich der C-Wert im Verhältnis mit der Dicke des Sinterkörpers ändert. Die Änderung des C-Wertes mit der Dicke des Sinterkörpers zeigt, daß die Spannungsabhängigkeit des Widerstandes auf die Masse des Sinterkörpers selbst und nicht auf eine Sperrschicht zwischen den Elektroden und dem Sinterkörper zurückzuführen ist.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben:

B e i s ρ i e 1 1

Die in der Tabelle 2 angegebenen Ausgangsstoffe

werden 5 Stunden lang in einer Naßmuhle gemischt.

Das Gemisch wird getrocknet und dann in einer lorm

zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 13 mm

^{und einer Dicke VOn 2}'^{5 mm Cinem VCm}

34 MPa zusammengepreßt.

Der zusammengepreßte Körper wird in Luft be.

der in der Tabelle 2 angegebenen Temperatur 1 Stunde

lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur

(etwa 15 b,s 30*C) abgekühlt. Die gesinterte Scheibe

^^ ^ ^ _gegenüberi_iegenden Oberflachen mit

Hilfe von Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 28 _m zu der in der Tabelle 2 angegebenen Dicke geschliffen. Die gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe werden nach e.ner an sich bekannten Verfahrensweise durch Spntzmeta^runi; mu einem Aluminiumhlm versehen. Leitungsdrahte werden mit

Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis 30"¹C) abgekühlt.

Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei bis ICOO⁰C kalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das zusammengedrückt werden soll, kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie z. B. Wasser, Polyvinylalkohol usw., vermischt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Körper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, C-Wert im Verhältnis mit der Dicke des Sinterkörpers 60 ändert.

Beispiel 2

Ausgangsstoffe entsprechend der Tabelle 3 werden gemischt und dann auf die in dem Beispiel 1 bcschrie-65 bene Art und Weise zusammengedrückt.

Der zusammengedrückte Körper wird in Luft bti 135O⁰C 1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis 30⁰C) abgekühlt. Die

gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden auf —20⁰C abgekühlt und bei dieser Temperatur Oberflächen mit Hilfe von Siliciumcarbid mit einer 30 Minuten lang gehalten werden, durchgeführt. Die Teilchengröße von 28 μΐη geschliffen. Die erhaltene ge- elektrischen Eigenschaften des erhaltenen Widerstansinterte Scheibe hat einen Durchmesser von 10 mm des werden in der Tabelle 3 wiedergegeben. Es ist und eine Dicke xon 1,5 mm. Die gegenüberliegenden 5 gut zu erkennen, daß durch eine Zugabe von Beryl-Oberflächen der gesinterten Scheibe werden nach einer liumoxid in erheblichem Maße der η-Wert erhöht und an sich bekannten Verfahrensweise durch Spritz- der C-Wert bei einem gegebenen Strom von 10 mA metallisieren mit einem Aluminiumfilm versehen. verringert werden kann.
Leitungsdrähte werden mit den Aluminiumelektroden . .
mittels leitfähiger Silberfarbe verbunden. Die erhal- io B e ι s ρ ι e I 3
tenen Widerstände werden nach einer Methode ge- Ausgangsstoffe entsprechend der Tabelle 4 werden prüft, die in großem Umfange für elektronische Bau- auf die in dem Beispiel 2 beschriebene Art und Weise elemente angewendet wird. Der Belastungsdauertest gepreßt, gebrannt, geschliffen, mit Elektroden verwird bei 70⁰C Umgebungstemperatur bei 1 Watt sehen und dann geprüft. Die elektrischen Eigenschaften innerhalb einer Betriebsdauer von 500 Stunden durch- 15 der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 4 geführt. Die periodische Erwärmungsprüfung wird wiedergegeben. Es ist gut zu erkennen, daß die Widerdurch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der stände mit einer Zusammensetzung nach Tabelle 4 die genannten Widerstände bei 85°C Umgebungs- einen höheren /i-Wert, einen geringeren C-Wert und temperatur 30 Minuten lang gehalten, dann schnell eine noch ausgezeichnetere Beständigkeit aufweisen.

Tabelle 1

Optimale Zusammensetzung des Zusatzes (Mol-%)

BeO	NiO	3,0	B₂O₃	Anderer Zusatz
1,0 ~ 8,0	0,1 -	3,0		Bi₂O₃: 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 -	3,0	—	CoO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 ~	3,0	—	MnO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 -	3,0	—	BaO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 ~	3,0	—	SrO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 ~		—	PbO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	—		0,02 ~ 1,0	Bi₂O₃: 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0	—		0,02 ~ 1,0	CoO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	—		0,02 ~ 1,0	MnO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	—		0,02 - 1,0	BaO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	—		0,02 - 1,0	SrO : 0,1 ~ 3,0
1,0 ~ 8,0	—	3,0	0,02 - 1,0	PbO : 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 ~	3,0	0,02 ~ 1,0	Bi₂O₃:0,1 -3,0
1,0 ~ 8,0	0,1-	3,0 3,0	0,02 ~ 1,0	CoO : 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0 1,0 ~ 8,0	0,1- 0,1-	3,0	0,02 - 1,0 0,02 ~ 1,0	MnO : 0,1 - 3,0 BaO : 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 -	3,0	0,02 - 1,0	SrO : 0,1 - 3,0
1,0 - 8,0	0,1 ~	3,0	0,02 ~ 1,0	PbO : 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 -	3,0	0,02 ~ 1,0	Bi₂O₃ :0,1 - 3,0, MnO: 0,1 - 3,0, CoO : 0,1 - 3,0
1,0 ~ 8,0	0,1 ~	0,02 ~ 1,0	Bi₂O₃:0,1 - 3,0, MnO: 0,1 - 3,0,

CoO : 0,1 ~ 3,0, TiO₂ :0,1 ~ 3,0

Tabelle 2

Zusammensetzung des Sinterkörpers (Möl-"Q
ZnO BeO weitere Zusätze

95,5

Bi₂O₃

CoO

MnO

BaO

SrO

PbO

0,5

Sintcrtcnipcratur

1150

1350

Dicke (mm)

3,0 2,0 1,5 1,0

3.0 2,0 1,5 0,5

3,0 2,0 1,5 1,0

Elektrische Eigenschaften	) "
C (bei 10 mA	4,4
15	4,4
10	4,3
7,5	4,3
5,1	4,3
148	4,2
99	4,4
75	4,3
50	4,0
119	4,0
80	4,0
59	3,9
40	7,1
51	7,0
33	7,0
25	6,9
16	5.1
41	5.0
27	5,0
21	5,0
14	5.1
200	5,1
140	5.0
105	5,0
70

Tabelle 3

Zusammensetzung des Sinterkörpers (Mol-%1

B.O₃ weitere Zusätze

ZnO

BeO

NiO

Elektrische
Eigenschaften

C "

(bei
10 mA)

Belastungsdauerprüfung

AC An

Periodische Erwärmungsprüfuni

AC An

$9,90	0,05
89,95	0,05
89,95	10
80,0	10
98,9	1
96,0	1
91,9	8
89,0	8
95,5	4
99,90	0,05
89,95	0,05
89,95	10
80,0	10
98,9	1
96,0	1
91,9	8
89,0	8
95,5	4

Bi₂O₃ Bi₂O₃ BijjO₃ Bi₂O₃ Bi₂O₃ Bi₂O₃ Bi₂O₃ Bi₂O₃ Bi₂O₃

CoO CoO CoO CoO CoO CoO CoO CoO CoO

0,05 10

32
30
31
28
14
15
14
15 6,5

100 98 98 99
72
70
68
70
45

4,3 4,2 4,1 4,3 4,9 4,9 4,7 4,8 4,9

4,2 4,2 4,0 4,1 4,5 4,6 4,5 4,4 4,7

-9,3
-8,4
-8,6
-9,0
-5,3
-5,4
-6,0
-6,8
-3,2

-8,0
-8,3
-7,8
-8,1
-4,2
-4,8
-5,1
-4,0
-2,0

-8,4 -8,4 -9,0 -9,1 -6,0 -5,3 -5,3 -6,0 -4,0

-7,8 -7,9 -8,0 -8,1 -4,3 -5,1 -5,0 -4,5 -1,9

-9,0 -8,1 -8,5 -9,1 -5,5 -5,4 -6,2 -5,8 -3,5

-8,0 -8,1 -7,9 -8,0 -4,1 -4,2 -4,8 -4,1 -2,1

-8,2 -8,5 -8,6 -8,7 -5,7 -5,8 -6,2 -6,1 -3,8

-9,0 -9,2 -8,5 -8,8 -4,2 -4,5 -4,5 -3,8 -2,0

709 614/·

Tabelle 3 (Fortsetzung)

10

Zusammensetzung des Sinterkörper (MoL-¹Vo)

ZnO BeO NiO B₂O₃ weitere Zusätze

99,90 89,95 89,95 80,0 98,9 96,0 91,9 89,0 95,5

99,90 89,95 89,95 80,0 98,9 96,0 91.9 89,0 95,5

99,90 89,95 89,95 80,0 98,9 96,0 91,9 89,0 95,5

99,90 89,95 89,95 80,0

0,05

0,05 10 10

4

0,05 — —

0,05 — _

10 — _

4 — _

0,05 — _

10 — _

1

1 — _

0,05 — _

10 __

10 — _

1 — _

4 —

4

4 —

4 _

4 —

MnO MnO MnO MnO MnO MnO MnO MnO MnO

BaO BaO BaO BaO BaO BaO BaO BaO BaO

SrO SrO SrO

s.-o

SrO SrO SrO SrO SrO

PbO PbO PbO PbO PbO PbO PbO PbO PbO

/ Bi₂O₃ (CoO

/Bi₂O₃ IMnO

/ Bi₂O₃ \BaO

/Bi₂O₃ \SrO

/Bi₂O₃ I PbO

/CoO \MnO

/CoO \BaO

0,05 10

0.51 0,5 j

0,51 0,5 j

0,51 0,5/

0,51 0,5/

0,51 0,5/

Elektrische Eigenschaften

C „

(bei NImA)

105

102

104

105

75

72

70

73

48

62 60 60 61 38 37 39 40 25

43 42 45 46 31 29 30 27 21

200 202 198 200 150 147 147 150 105

Änderungsquote (%)

20 30 21 18 65 70 95

13
18
14
12
10
10
17

Belastungsdauerprüfung

Periodische EnvUrmungsprüfuni

AC

An

AC

An

4,2	-9,1
4,1	-8,5
4,2	-8,0
4,0	-8,8
4,5	-4,2
4,6	-4,0
4,5	-4,5
4,7	-5,0
5,0	-2,0
4,2	-8,8
4,3	-8,7
4,5	-8,6
4,2	-9,0
5,7	-4,4
5,6	-3,9
5,6	-5,0
5,5	-4,8
7,0	-3,4
4,2	-8,8
4,3	-8,8
4,1	-7,9
4,2	-8,0
4,5	-4,9
4,4	-5.0
4,4	-5,3
4,5	-4,7
5,0	-2,4
4,2	-8,0
4,2	-8,3
4,1	-9,1
4,2	-9,3
5,0	-5,7
4,8	-5,4
4,9	-6,0
5,0	-5,4
5,0	-3.8

-2,8

-1,9

-2,4

-5,0

-4,1

-3,8

-2,1

-8,8 -8,7 -8,0 -8,0 -3,9 -4,0 -3,8 -4,0 -2,1

-9,0 -9,0 -8,8 -8,7 -5,1 -5,0 -4,8 -4,6 -2,8

-7,8 -7,9 -6,8 -7,0 -5,0 -4,2 -4,3 -4,5 -3,0

-9,1 -9,2 -9,5 -8,9 -6,0 -5,8 -6,0 -5,7 -3,9

-3,1

-2,0

-3,4

-4,8

-5,0

-4,2

-3,0

-9,2 -8,8

8n ,0

-8,2 -4,3 -5,0 -4,7 -5,1 -2,4

-8,0 -8,2 -8,4 -7,9 -4,0 -4,1 -3,9 -3,8 -3,0

-9,1 -8,0 -8,5 -8,2 -3,8 -5,1 -4,0 -4,2 -2,1

-8,7 -9,0 -9,1 -4,6 -5,3 -5,1 -4,6 -3,2

-3,6

-3,1

-3,5

-3,9

-4,0

-5,4

-2,8

-9,0 -9,0 -8,5 -5.0 -5,0 -4,8 -4,7 -2,4

-9,1 -9,2 -8,9 -9,2 -5,0 -4,1 -5,1 -5,0 -2,7

-9,0 -9,0 -8,7 -8,5 -4,3 -4,2 -5,0 -4,9 -2,3

-9,0 -9,0 -8,8 -9,1 -5,3 -5,4 -5,6 -5,8 -3,0

-4,1

-3,7

-4,0

-3,9

-4,0

-2,9

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Zusammensetzung des Sinterkörper ZnO BcO NiO B.Oj	4	—	—	(MoI.-⁰'») weitere Zu	sätze	Elektrische Eigenschaften *C η* (hei 1Ü mA)	18	Änderungsquote (°i Belastungsdauer prüfung /J C A η	-2,4	Ό) Periodische Erwiirmungsprüfunj Δ C Δη	-2,8
95,0	4	—	—	/CoO \SrO	0,5) 0,5/	80	10	-2,4	-4,1	-3,0	-3,5
95,0	4	—	—	(CoO \PbO	0,5 1 0,5/	130	18	-3,0	-5,0	-3,3	-4,9
95,0	4	—	—	ί MnO \BaO	0,5 \ 0,5 j	75	12	-5,4	-4,4	-4,8	-4,8
95,0	4	—	—	JMnO \SrO	0,5 I 0,5)	120	11	-4,8	-5,0	-4,0	-3,9
95,0	4	—	—	/MnO \PbO	0,5 1 0,5/	100	10	-5,0	-2,4	-4,1	-3,1
95,0	4	—	—	[BaO \SrO	0.5 \ 0,5/	50	11	-3,0	-2,9	-2,7	-2,5
95,0	4	—	—	/BaO \PbO	0,5] 0,5/	110	10	-3,1	-3,8	_τ -> —,—	-4,1
95,0	4 4 4	0,1 0,5 3	—	/SrO \PbO	0,5 \ 0,5 1	100	5,2 5,1 5,3	-4,4	-3,0 -1,2 -1,9	-3,9	-2,8 -1,2 -2,1
95,4 95.0 92,5	4 4 4	—	0,02 0,5 1	Bi„O₃ Bi„O₃ Bi₂O₃	0,5 0.5 0,5	6.0 5,5 6,8	5,5 5,6 5,5	-2,5 -1,0 -2,7	-3,4 -1,6 -3,0	-3.4 -1,4 -2,0	-3.1 -1,4 -3,0
95,48 95,0 94,5	4 4 4	0,1 0,5 3	0,02 0,5 1	Bi₁₁O₃ BUO₃ Bi₂O₃	0,5 0,5 0,5	7,5 7,0 7,4	6,0 6,3 6,1	-2,0 -1,4 -3,0	-2,4 -1,0 -2,2	-3,8 -1.8 -2,8	-3,0 -1,2 -2,1
95,38 94,5 91,5	4 4 4 4 4	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	—	Bi₂O₃ Bi„O₃ Bi₂O₃	0,5 0,5 0,5	6,3 ό',8	5,0 5,0 8,1 6,0 6,5	-2,5 -1,0 -3,0	-3,1 -3,4 -1,8 -2,9 -3,1	-3.3 -1,1 -ι 4	-3,5 -2,9 -2,8 -3,0 -2,5
95,0 95,0 95,0 95,0 95,0	4 4 4 4 4	—	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	CoO MnO BaO SrO PbO	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	40 60 22 12 100	5,0 4,9 8,0 6,0 6,2	-2,4 -2,0 -1,9 -1,8 —2,2	-3,3 -3,0 -2,9 -2,5 -3,1	-3.3 -3.0 -3,1 -2,7 -2,4	-2,8 -3,0 -4,5 -3,2 -3,8
95,0 95,0 95,0 95,0 95,0	4 4 4 4 4	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	CoO MnO BaO SrO PbO	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	40 55 19 10 90	5,1 5,0 8,2 6,2 6,5	-2,4 -3,0 -2,8 -2,1 -3,0	-3,0 -3,6 -2,9 -2,5 -3,8	-4,0 -3,0 -2,8 -2,9 -2,5	-3,8 -2,9 -3,4 -3,0 -3,4
94,5 94,5 94,5 94,5 94,5	4	0,1	0,02	CoO MnO BaO SrO PbO	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5	35 50 17 8 90	14	-4,0 -3.5 -3,8 -2,9 -2,5	-1,8	-3,9 -3,0 -3,3 -2,9 -2,8	-1,9
94,88	4	0,5	0,5	JBi₂O₃ \CoO	0,51 0,5/	15	15	-1,5	-0,7	-2,0	-0,9
94,0	4	3	1	ί Bi₄O₃ \CoO	0,51 0,5/	12	13	-0,5	-2,0	-ι,ο	-1,1
91,0	/Bi₈O₃ ICoO	0,51 0,5/	16	-1,8	-2,1

13

Tabelle 4

Zusammensetzung des Sinterkörper*	weitere Zusätze	Elektrische	Änderungsquote	Periodische
(Mol-%)		Eigenschaften	(%)	Erwärmungsprüfung
ZnO BeO Bi₁O₃ CoO MnO		C η	Belastungsdauer
		(bei	prüfung	AC An
	1OmA)
		AC An

98,58	1	0,1	0,1	0,1
96,5	1	0,5	0,5	0,5
86,0	1	3	3	3
95,58	4	0,1	0,1	0,1
93,5	4	0,5	0,5	0,5
83,0	4	3	3	3
91,58	8	0,1	0,1	0,1
89,5	8	0,5	0,5	0,5
79,0	8	3	3	3

98,48 1 0,1 0,1 0,1

96,0 1 0,5 0,5 0,5

83,0 13 3 3

95,48 4 0,1 0,1 0,1

93,0 4 0,5 0,5 0,5

80,0 4 3 3 3

91,48 8 0,1 0,1 0,1

89,0 8 0,5 0,5 0,5

76,0 8 3 3 3

/NiO IB₈O₃

/NiO IB₁O₃

/NiO IB₂O₃

/NiO IB₁O₃

/NiO IB₂O₃

[NiO JTiO₂

Ib₂O₃

fNiO

ο,ι 1

0,02/

0,5 λ
0,5 J

IB₁O₃ [NiO

[B₂O₃

[NiO JTiO₂ IB₂O₃

fNiO

TiO₂

[B₂O₃

iNiO I TiO₂ [B₂O₃

fNiO

TiO₂

[B₂O₃

fNiO

TiO₂

[B₂O₃

fNiO

TiO₂

[B₂O₃

o,i 1

0,02 J

0,5 0,5

I }

0,1

0,02 j

0,5 I

0,5 J

3 1

0,1 0,1 0,02

0,5 0,5 0,5

3 3 1

0,1 0,1 0,02

0,5 0,5 0,5

3 3 1

0,1 0,1

0,02

0,5 0,5 0,5

3 3 1

40 30

42 38 25 40 50 32 55

30 18 27 17 12 16 27 18 26

-3,8
-1,9
-3,5
-1,5
-0,5
-2,0
-3,8
-2,0
-4,0

-3,5
-2,0
-3,4
-2,0
-1,0
-2,1
-3,2
-1,8
-3,9

-4,0

-1,8 -3,4

-1,5 -1,2 -1,6 -2,9 -1,9 -3,3

-3,9

-2,1 -3,3 -2,0 -0,9

-2,1 -3,0

-2,1 -3,2

12 -3,7 -3,3 -4,0 -3,7

18 -2,5 -2,1 -3,0 -1,9

11 -4,1 -3,5 -3,3 -3,8

14 -2,0 -2,4 -2,1 -3,0

20 -0,5 -0,5 -1,0 -1,0

15 -1,9 -2,2 -2,3 -1,9

11 -4,0 -2,9 -3,7 -3,9

17 -2,0 -2,4 -1,9 -2,1

12 -3,8 -4,0 -3,5 -3,f

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ausgedrückt, in der V die Spannung über dem WiderPatentansprüche: stand, / der durch den Widerstand fließende Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem ge-

1. Spannungsabhängiger Widerstand aus einem gebenen Strom entspricht, und der Exponent η ein Sinterkörper, der selbst spannungsabhängig ist 5 Zahlenwert größer als 1 ist. Der Wert fur η wird nach und aus Zinkoxid (ZnO) als Hauptbestandteil und der folgenden Gleichung berechnet:

einer Zusatzkomponente aus mindestens einem

zusätzlichen Metalloxid wie Wismutoxid (Bi₂O₃), _n —
Kobaltoxid (CoO), Manganoxid (MnO), Bariumoxid (BaO), Nickeloxid (NiO) und Boroxid (B₂O₃) io .
besteht, wobei auf den Sinterkörper zwei Elek- in der V₁ und K₂ die Spannungen bei gegebenen Strötroden aufgebracht sind, dadurch gekenn- men I₁ und /₂ sind. Der geeignete Wert fur C hängt zeichnet, daß die Zusatzkomponente aus 1,0 von der Art der Anwendung ab, fur die der Widerstand bis 8,0 Mol-% Berylliumoxid (BeO) und insge- eingesetzt werden soll. Es ist im allgemeinen vorteilsamt 0,1 bis 3,0 Mol-% eines der Oxide Wismut- 15 haft, wenn der Wert« so groß wie möglich ist, weil oxid (Bi₂O₃), Kobaltoxid (CoO), Manganoxid dieser Exponent das Ausmaß bestimmt, mit dem die (MnO), Bariumoxid (BaO), Strontiumoxid (SrO) Widerstände von den ohmschen Eigenschaften ab- und Bleioxid (PbO) besteht. weichen.

2. Spanuungsabhängiger Widerstand nach An- Aus der GB-OS 1130 108 ist ein spannungsabspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatz- 20 hängiger Widerstand aus einem Sinterkörper bekanntkomponente außerdem aus 0,1 bis 3,0 Mol-% gewordun, der mit Silberelektroden versehen ist und Nickeloxid und/oder 0,02 bis 1,0 Mol-% Boroxid aus ZnO als Hauptbestandteil sowie einer Zusatz-(B₂O₃) besteht. komponente aus einem der Oxide Al₂O₃, Fe₂C₃, Bi₂O₃,

3. Spannungsabhängiger Widerstand aus einem MgO, CaO, NiO, CoO, Nb₂O₅, Ta₂O₅ZrO₂, WO₃, Sinterkörper, der selbst spannungsabhängig ist 25 CdO und Cr₂O₃ besteht, wobei es sich bei dem Wider- und aus Zinkoxid (ZnO) als Hauptbestandteil und stand um einen Sperrschichtwiderstand handelt, d. h., einer Zusatzkomponente aus mindestens einem daß die Spannungsabhängigkeit von der Sperrschicht zusätzlichen Metalloxid wie Wismutoxid (Bi₂O₃), zwischen dem Siinerkörper und der Silberelektrode Kobaltoxid (CoO), Manganoxid (MnO), Barium- verursacht wird und nicht vom Sinterkörper selbst, oxid (BaO), Nickeloxid (NiO) und Boroxid (B₂O₃) 30 Die Nichtlinearität solcher Varistoren ist auf die besteht, wobei auf den Sinterkörper zwei Elektro- Grenzschicht zwischen dem gesinterten Körper aus den aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß Zinkoxid mit Zusätzen oder ohne Zusatz und die die Zusatzkomponente aus 1,0 bis 8,0 Mol-% Silberfarbelektrode zurückzuführen und wird haupt-Berylliumoxid (BeO) und aus 0,1 bis 3,0 Mol-% sächlich durch Änderung der Zusammensetzungen des Wismutoxid (Bi₂O₃), 0,1 bis 3,0 Mol-% Kobaltoxid 35 genannten gesinterten Körpers und der Silberfarb-(CoO), 0,1 bis 3,0 Mol-% Manganoxid (MnO), elektrode reguliert. Daher ist es nicht einfach, den 0,1 bis 3,0 Mol-% Nickeloxid (NiO) und 0,02 bis C-Wert innerhalb eines großen Bereichs einzustellen, 1,0 Mol-% Boroxid (B₂O₃) besteht. nachdem der gesinterte Körper hergestellt worden ist.

4. Spannungsabhängiger Widerstand nach An- In gleicher Weise ist es bei Varistoren, die Germaniumspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatz- 40 oder Silicium-p-n-fiächengleichrichter aufweisen, komponente außerdem aus 0,1 bis 3,0 Mol-% schwierig, den C-Wert innerhalb eines großen Be-Titanoxid (TiO₂) besteht. reichs zu regulieren, weil die Nichtlinearität dieser

Varistoren nicht auf der Masse selbst, sondern auf dem

p-n-Übergang beruht. Andererseits weisen die SiIi-

45 ciumcarbidvaristoren eine Nichtlinearität auf, die auf den Kontakten unter den einzelnen Siliciumcarbid-

Dit Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen körnern, die durch ein keramisches Bindemittel mit-V/iderstand aus einem Sinterkörper, der selbst span- einander verbunden sind, d. h. auf der Masse selbst nungsabhängig ist und aus Zinkoxid (ZnO) als Haupt- beruht, und der C-Wert wird durch Änderung einer bestandteil und einer Zusatzkomponente aus min- 50 Dimension in der Richtung, in der der Strom durch destens einem zusätzlichen Metalloxid wie Wismut- die Varistoren fließt, reguliert. Die Siliciumcarbidoxid (Bi₂O₃), Kobaltoxid (CoO), Manganoxid (MnO), Varistoren weisen jedoch einen relativ ,liedripen Bariumoxid (BaO), Nickeloxid (NiO) und Boroxid n-Wert, der von 3 bis 6 reicht, auf und werden durch (B₂O₃) besteht, wobei auf den Sinterkörper zwei Elek- Brennen in einer nichtoxidierenden Atmosphäre, instroden aufgebracht sind. 55 besondere um einen niedrigen C-Wert zu erzielen,

Ein derartiger Widerstand ist aus der DT-OS hergestellt.

02 452 bekanntgeworden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie spannungsabhängigen Widerstand der eingangs ge-2. B. Siliciumcarbidvaristoren, Selengleichrichter und nannten Art zur Verfugung zu stellen, der durch einen Germanium- oder Silicium-p-n-flächengleichrichter, 60 niedrigen C-Wert sowie einen hohen /i-Wert ausgesind in großem Umfange zur Stabilisierung der Span- zeichnet ist, ohne daß eine nichtoxydierende Atmonung oder des Stroms von elektrischen Stromkreisen sphäre angewendet wird.

verwendet worden. Die elektrischen Charakteristiken Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst,

eines solchen spannungsabhängigen Widerstandes daß die Zusatzkomponenle aus 1,0 bis 8,0 Mol-% werden durch die Gleichung 65 Berylliumoxid (BeO) und insgesamt 0,1 bis 3,0 Mol-%