DE2061670C3 - Spannungsabhängige Widerstände vom Oberflächensperrschichttyp - Google Patents

Spannungsabhängige Widerstände vom Oberflächensperrschichttyp

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DE2061670C3
DE2061670C3 DE2061670A DE2061670A DE2061670C3 DE 2061670 C3 DE2061670 C3 DE 2061670C3 DE 2061670 A DE2061670 A DE 2061670A DE 2061670 A DE2061670 A DE 2061670A DE 2061670 C3 DE2061670 C3 DE 2061670C3
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Yoshio Suita Osaka Iida
Takeshi Takatsuki Masuyama
Michio Hirakata Matsuoka
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

Die Erfindung bezieht sich aufspannungsabhängige Widerstände vom Oberflächensperrschichttyp und im spezielleren auf Varistoren, die Zinkoxid als Hauptteil und an den Varistoren angebrachte nichtohmsche Elektroden enthalten.
Zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie z. B. Siliciumcarbidvaristoren, Selen- oder Kupfer(I)-oxidgleichrichter und Germanium- oder Siliciump-n-Flächengleichrichter, sind bekannt. Die elektrischen Charakteristiken eines solchen spannungsabhängigen Widerstands werden durch die Gleichung
ausgedrückt, in der V die Spannung über dem Widerstand, / der durch den Widerstand fließende Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem gegebenen Strom entspricht, und der Exponent η ein Zahlen-,wert größer als 1 ist. Der Wert für η wird nach der folgenden Gleichung berechnet.
η =
in der F1 und V1 die Spannungen bei gegebenen Strömen /j und I2 sind. Bequemerweise sind /, und I2 mA und 100 mA. Der geeignete Wert für C hängt von der Art der Anwendung ab, für die der Widerstand eineesetzt werden soll. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, wenn der Wert /1 so groß wie möglich ist, weil dieser Exponent das Ausmaß bestimmt, mit dem die Widerstände von den ohmschen Eigenschaften abweichen. Siliciumcarbidvaristoren werden im größten Umfange als spannungsabhängige Widerstände verwendet und durch Mischen feiner Siliciumcarbidteiichen mit Wasser, keramischen Bindemittel und/oder leitfähigem Material, wie z. B. Graphit, Pressen der Mischung in einer Form zu der gewünschten Gestalt und nachfolgendes Trocknen und Brennen dcszusammengepreßten Körpers in Luft oder nichtoxydierender Atmosphäre hergestellt. Siliciumcarbidvaristoren mit leitfähigen Stoffen sind durch einen geringen elektrischen Widerstand, d. h. einen kleinen Wert für C und einen kleinen Wert für n, ausgezeichnet, währenc Siliciumcarbidvaristoren ohne leitfähige Stoffe einer großen elektrischen Widerstand aufweisen, d. h. einer großen C-Wert und einen großen η-Wert haben. Es is schwierig gewesen, Siliciumcarbidvaristoren herzustel len, die durch einen großen η-Wert und einen klein« C-Wert ausgezeichnet sind. Zum Beispiel ist bekannt daß Siliciumcarbidvaristoren mit Graphit n-Werte voi 2,5 bis 3,3 und C-Werte von 6 bis 13 bei einem gegebe nen Strom von 100 mA aufweisen und daß Silicium carbidvaristoren ohne Graphit η-Werte von 4 bi 7 und C-Werte von 30 bis 800 bei einem gegebene Strom von 1 mA und einer gegebenen Größe de Varistors, zum Beispiel von 30 mm im Durchmesse und 1 mm Dicke, besitzen.
übliche Gleichrichter, die Selen oder KupferOrtwid snthalten, haben einen η-Wert kleiner als 3 und einen C-Wert von 5 bis 10 bei einem gegebenen Strom von 100 mA und bei einer Größe des Gleichrichters von 20 mm im Durchmesser, In diesem Fall übt die Dicke des betreffenden Exemplars keinen Einfluß auf den C-Wert aus.
Ein Germanium- oder Silicium-p-n-Brückenwiderstand hat einen äußerst hohen η-Wert, aber sein C-Wert ist konstant, z. B. in der Größenordnung von 0,3 bis 0,7 bei einem gegebenen Strom von 100 mA, weil seine Diffusionsspannung bei den K-J-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. E> ist eine Erfahrungstatsache, daß zur Zeit Diodenwiderstände im Hinblick auf ihre großen Kosten, auch wenn sie einen großen /i-Wert haben mögen, nicht weit verbreitet sind.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 665 135 sind zwar spannungsabhängige Widerstände mit Zinkoxid enthaltenden gesinterten Körpern, an denen auf den gegenüberliegenden Oberflächen zwei Elektroden angebracht sind, bekannt, doch betragen die «-Werte dieser bekannten spannungsab'nängigen Widerstände nur 3 bis etwa 5 und kann als höchster «-Wert bei der besten Kombination von gesintertem Körper und Elektrode 5,2 erzielt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten spannungsabhängigen Widerstand so zu verbessern, daß er nicht nur einen einstellbaren niedrigen C-Wert, sondern außerdem einen n-Werl über 6,0 aufweist und durch eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber der Temperatur, Feuchtigkeit und einer elektrischen Belastung ausgezeichnet ist.
Diese Aufgabe wird durch einen spannungsabhängigen Widerstand vom Oberflächensperrschichtty ρ gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen gesinterten Körper, der im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO) als Hauptteil und aus 0,05 bis 10,0 Molprozcnt Berylliumoxid (BeO) als Zusatz besteht, und Elektroden im Kontakt mit dem gesinterten Körper enthält, von denen wenigstens eine einen nichtohmschen Kontakt bildet.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht wenigstens eine der Elektroden aus einer Silberfarbelehtrode und bildet den nichtohmschen Kontakt.
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß ein hoher «-Wert und eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber der Temperatur, Feuchtigkeit und einer elektrischen Belastung erhalten werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der genannte Zusatz im wesentlichen aus 1,0 bis 8,0 Molprozent Berylliumoxid (BeO).
Diese Ausgestaltung ist insofern vorteilhaft, als die Stabilität des mit der Silberfarbelektrode versehenen Widerstands dadurch noch weiter verbessert wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der 2'usatz im wesentlichen eine in der Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung auf. Durch diese Ausgestaltung werdet; die Ergebnisse hinsichtlich des n-Werts und der Widerstandsfähigkeit gegenüber der Temperatur, Feuchtigkeit und einer elektrischen Belastung noch weite, verbessert.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die den nichiohmschen Kontakt bildende Silberclektrode die in der Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzungen nach einer Wärmebehandlung auf.
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß noch
bessere bzw. beste Ergebnisse hinsichtlich des «-Werts und der Widerstandsfähigkeit gegenüber der Temperatur, Feuchtigkeit und elektrischer Belastung erzielt werden.
Diese und andere der Erfindung zugrunde liegenden
ίο Aufgaben und deren Lösung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit der dazugehörigen Zeichnung ersichtlich. Die einzelne Figur in der Zeichnung gibt einen teilweisen Querschnitt eines spannungsabhängigen Widerstands nach der Erfindung wieder.
Bevor die nach der Erfindung vorgeschlagenen spannungsabhängigen Widerstände im einzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden,in der die Ziffer 10
ίο einen spannungsabhängigen Widerstand als Ganzen bezeichnet, der als wirksames tlement eine gesinterte Platte 1 aus elektrisch leitfiihigem 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 versehen, wobei die Elektroden bestimmte Zusammensetzungen aufweisen und auf eine geeignete, nachfolgend erläuterte Art und Weise an den beiden gegenüberliegenden Oberflächen der Platte angebracht sind.
Die Platte 1 ist eine gesinterte Tafel und besitzt irgendeine dor verschiedenen Formen, wie z. B. eine kreisförmige, quadratische, rechteckige usw. Form. Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4 (ein Lötmittel od. dgl.) leitend verbunden.
Weil die spannungsabhängige Eigenschaft des neuen Widerstands einem nichtohmschen Veihalten einer Sperrschicht zuzuschreiben ist, die zwischen dem gesinterten Körper 1 und den Elektroden 2 und/oder 3 ausgebildet ist, ist es zur Erzielung eines vorteilhaften C-Werts und η-Werts erforderlich, die Zusammensetzungen des gesinterten Körpers 1 und der Elektroden 2 und 3 zu regulieren.
Der gesinterte Körper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe mit den oben beschriebenen Zusammensetzungen werden in einer Naßmühle unter Ausbildung homogener Mi-
■jo schungen gemischt. Die Gemische werden getrocknet und in einer Form mit einem Druck von 100 bis 1000 kg/cm2 zu den gewünschten Körpergestalten zusammengedrückt. Die zusammengedrückten Körper werden in Luft bei 1000 bis 14500C ! bis 3 Stunden
^5 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 nichtoxidierender Atmosphäre, wie z. B. in Stickte stoff und Argon, gesintert. Der elektrische spezifische Widerstand kann auch durch Luft-Abschrecken von der Sintertenperatur auf Raumtemperatur, auch wenn die zusammengedrückten Körper in Luft gebrannt worden sind, verringert werden.
Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 700 bis 10000C kalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das zusammengedrückt werden soll, kann
mit einem geeigneten Bindemittel, wie u. B. Wasser, Polyvinylalkohol usw., vermischt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Körper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie z. B. mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße entsprechend einer Siebgröße von 300 bis 1500 Maschen (meshes) geschliffen bzw. poliert wird.
Die gesinterten Körper werden wenigstens auf einer der beiden gegenüberliegenden Oberflächen mit einer Silberelektrodenfarbe nach an sich üblicher Art und Weise, wie z. B. nach einem Sprühverfahren, Siebdruckverfahren oder Aufstreicheverfahren, überzogen. Es ist erforderlich, daß die Silberelektrodenfarbe eine Zusammensetzung an festen Bestandteilen, wie sie in der Tabelle 2 angegeben ist, nach dem Brennen bei 100 bis 850° C in Luft aufweist. Die in der Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzungen mit den festen Bestandteilen können nach an sich üblicher Art und Weise durch Mischen von im Handel erhältlichen Pulvern mit organischem Harz, wie z. B. Epoxy-, Vinyl- oder Phenolharz, in einem organischen Lösungsmittel, wie z. B. Butylacetat, Toluol od. dgl., zur Erzeugung der Silberelektrodenfarbe hergestellt werden.
Das Silberpulver kann in der Form von metallischem Pulver 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 bis 5 Mikron einzustellen.
Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendungeines 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 spannungsabhängigen Widerstände nach der Erfindung weisen eine große Beständigkeit gegenüber der Temperatur und bei dem Belastungsdauertest auf, der bei 70° C bei einer Betriebsdauer von SOO Stunden ausgeführt wird. Der n-Wert and der C-Wert ändern sich nach den Erwärmungsfolgen and dem Belastungsdauertest nicht merklich. Es ist zur Erzielung einer großen Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit vorteilhaft wenn die erhaltenen Spannungsabhängigen Widerstände in einem feuchtigkeitsfesten Harz, wie z. B. Epoxyharz und Phenolharz, nach an sich bekannter Weise eingebettet werden.
Gemäß der Erfindung ist gefunden worden, daß das Verfahren zum Härten der aufgetragenen Silberelektrodenfarbe einen großen Einfloß auf den «-Wert der erhaltenen spannungsabhängigen Widerstände hat Der η-Wert ist nicht optimal, wenn die aufgetragene SilberelektrodenfarbeineinernichtoxidiCTendenAtmosphäre, wie z. B. in Stickstoff und Wasserstoff, zum Härten erhitzt wird. Zur Erzielung eines hohen n-Wertes ist es erforderlich, daß die aufgetragene Silberelektrodenfarbe durch Erwärmen in einer oxidierenden Atmosphäre, wie z. B. Luft und Sauerstoff, gehärtet wird.
Silberelektroden, die nach einem anderen Verfahren als durch einen Silberfarbanstrich hergestellt werden, führen zu einem schwachen n-Wert. Zum Beispiel ergibt der gesinterte Körper keinen spannungsabhängigen Widerstand, wenn er mit Silberelektroden auf den gegenüberliegenden Oberflächen durch elektroloses
ίο Plattieren oder elektrolytisches Plattieren auf übliche Art und Weise versehen worden ist. Silberelektroden, die durch Aufdampfen im Vakuum oder durch chemisches Niederschagen 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
V
Ausgangsmaterial entsprechend der Tabelle 3 wird in einer Naßmühle 5 Stunden lang gemischt.
Das Gemiscli wird getrocknet und dann in einer Form zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von l5 mm und einer Dicke von 2.5 mm mit einem Druck von 340 kg/cm2 zusammengepreßt.
Der zusammengepreßte Körper wird in Luft bei 135O"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, die einer Siebgröße von 600 Maschen (meshes) entspricht, geschliffen. Dieerhaltene 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 verwendete Silberelektrodenfarbe hat die in der Tabelle 4 angegebene Zusammensetzung an Festbestandteilen und wird durch Mischen mit Vinylharz und Amylacetat zubereitet. Die überzogene Scheibe wird bei 800° C 30 Minuten in Luft gebrannt.
Leitungsdrähte werden mit den Silberelektroden
mittels Silberfarbe verbunden. Die elektrischen Charakteristiken des erhaltenen Widerstands und von anderen in gleicher Weise hergestellten Widerständen werden in der Tabelle 3 angegeben.
Beispiel 2
Die gesinterte Scheibe mit einer Zusammensetzung gemäß Tabelle S wird hergestellt und dann auf die gleiche Weise, wie in dem Beispiel 1, geschliffen. Ou geschliffene Scheibe wird auf einer der gegenüberliegen den Oberflächen mit einer Silberelektrodenfarbe nacl dem üblichen Aufstreichverfahren überzogen und ai der anderen Seite der genannten gegenüberliegende Oberflächen mit einer ohmschen Elektrode durc Metallisieren nrit Al- oder Sn-Metall versehen. Di
S0 verwendete Silberelektrodenfarbe hat die in der Ti belle 4 angegebene Zusammensetzung an Festfo standteilen und wird auf die gleiche Art und Weise w in dem Beispiel 1 hergestellt
Leitungsdrähte werden mittels Sübertarbe mit d
§j Sinterelektrode und mit der anderen Elektrode ve banden. Die elektrischen Charakteristiken des erhi tenen Widerstandes werden durch Anlegen einer po tiven Spannung an die ohmsche Elektrode der j
interten Scheibe, gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse verden in der Tabelle 5 wiedergegeben.
Beispiel 3
Eine gesinterte Scheibe mit einer Zusammensetzung von 96,0 Molprozent Zinkoxid und 4,0 Molprozent Berylliumoxid wird nach der in dem Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Die gesinterte Scheibe hat nach dem Schleifen oder Polieren einen Durchmesser von 10 mm und eine Dicke von 1,5 mm. Zahlreiche Silberfarbelektroden werden jeweils auf den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe angebracht und in Luft bei 800° C 30 Minuten lang gebrannt. Die Silberelektrodenfarben haben die in der Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzungen an Festbestandteilen und werden durch Mischen von 100 Gewichtsteilen der besagten Zusammensetzungen aus den Festbestandteilen mit 1 bis 20 Gewichtsteilen Epoxyharz in 20 bis 40 Gewichtsteilen Butylalkohol hergestellt. Die erhaltenen spannungsabhängigen Widerstände zeigen vorteilhafte C-Werte und n-Werte, wie in der Tabelle 6 angegeben ist. Es ist leicht zu erkennen, daß die Elektrodenzusammensetzung einen großen Einfluß auf die elektrischen Charakteristiken der erhaltenen nichtlinearen Widerstände hat.
Beispiel 4
Die Widerstände des Beispiels 1 werden nach den Methoden getestet, die für elektronische Bauelemente
ίο angewendet werden. Der Belastungsdauertest wird bei 700C Umgebungstemperatur bei 1 Watt innerhalb einer Betriebsdauer von 500 Stunden durchgeführt. Der periodische Erwärmungstest wird durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten Widerstände bei 85°C Umgebungstemperatur 30 Minuten lang gehalten, dann schnell auf - 2O0C abgekühlt und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden, durchgeführt. Die Tabelle 7 gib{ die Änderungsquoten für den C-Wert und den n-Wert nacl dem periodischen Erwärmungs- und dem Belastungs dauertest wieder.
Tabelle 1
Optimale Zusammensetzung der Zusätze (Molprozent)
BeO 8.0 0.1 NiO 3.0 0.1 TiO 2 3,0 0.02 BaO 1,0 SnO2 - PbO Tl2O,
,0 bis 8,0 bis 01 30 0.02 I1O .._
1,0 bis 80 0 I 3Π 0.1 bis 3,0 0,02 _.. 1,0 .-- — ._.
0 bis 8.0 0,1 bis 3,0 01 bis 3 0 .._
1,0 bis 80 ni bis 3(1 bis bis _. — ._-
η bis 8.0 0,1 bis 3,0 bis bis 0,1 bis 3.0
1,0 bis 8.0 0,1 bis 3,0 0.1 3.0 bis 0,1 bis 3,0 —
1,0 bis 8.0 bis — 0.1 bis 3,0
1.0 bis — bis — — -— 0.1 bis 3,0
Cdi·,
0.1 bis 3.
Tabelle 2
Vorteilhafte Zusammensetzung der Silberelektrode (Gewichtsprozent)
Ag
70 bis 99.5
Bi,O,
0,3 bis 27
SiO,
0,1 bis 15
0.1 bis 15
Optimale Zusammensetzung der Silberelektrode (Gewichtsprozent)
Ag Bi2O3 SiO2 B2O3 CoO
70 bis 99,45 0,3 bis 2,7 0,1 bis 15 0,1 bis 15 0,05 bis 6,0
Tabelle 3
Znsammensetzung des gesinterten Körpers (Molprozent) NiO TiO2 BaO weitere Zusätze Elektrische
Charakteristiken 		η
ZnO BeO — — — — C
(bei 100 mA) 		7,0
99,95 0,05 — — — — 6,2 7,5
99,90 0,1 — — — — 5,5 8
99,0 1 — — — — 4,9 9,ί
96,0 4 — — — — 4,5 8
92,0 8 — — — — 5,1 7,(
90.0 10 6,0
Fortsetzung
Zusammensetzung des gesinterten Körper! NiO TiO2 (Molprozent) weitere Zusätze Elektrische
Charakteristiken 		/1
ZnO BeO 0,1 BaO __ C
(bei KXImA) 		10
98,9 1 3 — _ — 6,0 IO
96,0 I 0,1 — — — 5,9 10
#1,9 8 3 — — — 5,8 Il
19,0 8 0,5 — — — 6,1 14
♦5,5 4 0,1 — 4,4 10
♦8,9 1 — 3 — 5,5 10
♦6,0 1 — 0,1 — 5,6 11
♦ 1,9 8 — 3 — 5,5 Il
19,0 8 — 0,5 — — 5,7 14
♦5,5 4 0,1 0,1 — — 4,0 11
♦8,8 1 0,1 3 — — 5,5 11
95,9 I 3 0,1 — — 5,6 12
95,9 1 3 3 — — 5,7 Il
93,0 1 0,1 0,1 — — 5.4 12
91,8 8 0,1 3 — — 5,3 12
88,9 8 3 0,1 — — 5,4 12
88,9 8 3 3 — — 5,2 11
86,0 8 0,5 0,5 — — 5.4 15
95,0 4 0,1 0,1 — — 3,7 13
97,78 1 0,5 0,5 0,02 — 5,1 16
97.8 1 3 3 0,2 — 4,6 14
92.0 1 0,1 0,1 1 — 5,3 16
95,78 4 0,5 0,5 0,02 — 5,4 25
94,8 4 3 3 0,2 — 3,0 18
89,0 4 0,1 0.1 1 — 5,2 15
91.78 8 0,5 0.5 0,02 — 3,2 16
90.8 ά 3 3 0,2 — 4,7 13
85.0 8 0,1 0,1 1 SnO2 0,1 5,3 14
98,68 1 0,5 0,5 0,02 SnO2 0,5 5,3 17
97,3 1 3 3 0,2 SnO, 3 4,1 15
89,0 1 0,1 0,1 1 SnO2 0.1 4,5 17
95.68 4 0,5 0,5 0,02 SnO2 0,5 3,9 25
94,3 4 3 3 0,2 SnO2 3 3,0 19
86,0 4 0,1 0,1 1 SnO2 0,1 4,2 15
♦ 1,68 8 0,5 0,5 0,02 SnO2 0,5 4,8 16
♦0,3 8 3 3 0,2 SnO2 3 4,7 15
82,0 8 1 (Al2O3 0,1 5,1
0,1 \ PbO 0,1 14
98,6 1 — [CdF2 0,1 5,8
TAl2O3 0,5
0,5 — J PbO 0,5 16
97,0 1 — {CdF2 0,5 4,7
IAl2O3 3
3 — { PbO 3 14
87,0 1 — I CdF2 3 5,5
f Al2O3 0,1
0,1 — { PbO 0,1 17
95,6 4 — I CdF2 0,1 4,7
11
Ag
78
Fortsetzung 12
Zusammensetzung des gesinterten Körpers (Molprozenl)
ZnO BeO NiO TiO2
94,0 4 0,5 —
14,0 4 3
91,6 8 0,1 —
90,0 8 0.5
80,0 8 3
98,8 I 0,1
95,9 1 0,1
95,9 I 3
93,0 1 — 3
91,8 8 — 0,1
88,9 8 0,1
88.9 8 — 3
86,0 8 — 3
95.0 4 0,5
weitere Zusätze
Elektrische Charakteristiken
(bei !0OmA)
3,0
4,1
5,4
4,6
5,9
6,3
5,6
5,7
4,7
5,1
5.3
5,0
6,1
3,0
12 13 13 14 12 15 1? 12 25
Tabelle 4
Zusammensetzung der Silberelektrode (Gewichtsprozent)
Bi; Oj
SiO,
14
3,0
Tabelle
B2O,
3,0
CoO
Zusammensetzung des gesinterten Körpers (Molprozent)
ZnO BcO NiO TiO2 BaO
99,95 0,05
99.90 0,1 —
99.0 1 — —
96.0 4 —
92.0 8 — _.
90,0 10 — — —
98,9 1 0,1 — —
96.0 1 3 — —
91,9 8 0,1 — —
89,0 8 3 — —
95.5 4 0,5 — —
98,9 1 — 0,1 —
96.0 1 — 3 —
91.9 8 — 0,1 —
weitere Zusat/e
2.0
Elektrische Charakteristiken
C
(bei im mAl
5,2 7,0
4,6 8,0
3,9 8.8
3,5 9,5
4,1 8,2
5.0 7.C
5,0 Π
4,8 12
4,7 11
5,1 12
3,5 16
4,5 12
4,6 12
4,4 13
13 2061 670 NiO TiO, BaO 14 G) Il
_ 3 — I 12
Fortsetzung — 0,5 — 16
Zusammensetzung des gesinterten Körpers (Molprozcnll 0,1 0,1 — weitere Zusiit/c 13
ZnO BeO 0,1 3,0 — — 13
89,0 8 3 0,1 — — 13
95,5 4 3 3 — — Elektrische
Churukteristiken 		14
98,8 1 0,1 0,1 — — C
(bei 1"OmAI 		14
95,9 1 0,1 3 — _ 4,7 12
95,9 1 3 ο,ι ... 3,0 13
93,0 1 3 3 — — 4,5 12
91,8 8 0,5 0.5 4,6 17
88,9 8 0,1 0,1 0,02 4,7 15
88,9 8 0,5 0.5 0,2 4,3 17
86,0 8 3 3 1 4,4 16
95,0 4 0,1 0,1 0,02 4,4 18
98,78 I 0,5 0,5 0,2 4,2 27
97,8 1 3 3 1 4,3 20
92,0 1 0,1 0,1 0,02 3,0 Ii)
95.78 4 0,5 0,5 0,2 4,1 18
9^.8 4 3 3 1 3,6 15
89.0 4 0,1 0,1 0,02 4,3 15
91,78 8 0,5 0.5 0,2 4.4 18
90.8 8 3 3 1 2,2 16
8.'i,0 8 0,1 OJ υ,02 SnO2 0,1 4.2 18
98,68 1 0,5 0,5 0,2 SnO2 0,5 4,3 27
97,3 1 3 τ 1 SnO2 3 3.9 21
89,0 1 0,1 0,1 0,02 SnO2 0,1 4,3 17
9:5,68 4 0,5 0,5 0,2 SnO2 0,5 4,3 18
94,3 4 3 3 1 SnO2 3 3,2 17
86,0 4 SnO2 0,1 3,6
91,68 8 0,1 — SnO2 0,5 2,9 Ki
90,3 8 SnO2 3 2,2
82.0 8 ί Al2O3 0,1 3,2
0,5 \ PbO 0,1 3,9 18
98.6 1 \ CdF2 0,1 3,7
ί Al2O, 0,5 4,1
3 \ PbO 0,5 16
97,0 1 I CdF2 0,5 4,8
IAl2O3 3
0,1 — \ PbO 3 20
87,0 1 (CdF2 3 3.7
[Al2O, 0,1
0,5 — — PbO' 0,1 23
95,6 4 I CdF2 0,1 4,5
[Al2O3 0,5
3 — — \ PbO 0,5 20
94,0 4 I CdF2 0,5 3,9
[Al1Q, 3
0,1 — _ \ PbO 3 17
84,0 4 [CdF2 3 2,1
I AI2O3 0,1
PbO 0,1
91,6 8 [ CdF2 0,1 3,1
4,3
Fortsetzung
16
ZnO BeO
90,0 8
80,0 8
98,8 I
95,9 1
95.9 1
93,0 1
91.8 8
88.9 8
88.9 8
86.0 8
95.0 4
Λ ζ
99.5 84.6 84.6 72.8 70,0 80.0 90,0 79,95 79.9 79.0 78.0 74.0 78.0 78.0 78.0 78.0 78.0 78,0
ung des gesinlerlem Körpers (Molprozenl) TiO, Β« Ο weitere Zusätze Elektrische
Charakteristiken 		η
NiO [Al2O3 0,5 C
(bei 100 mAI
— — \ PbO 0,5 19
0,5 { CdF2 0,5 3,8
[Al2O3 3
— — \ PbO 3 15
3 [CdF2 3 4,8
0,1 — Tl2O3 0,1 14
— 0,1 — Tl2O3 3 5,3 !5
— 3 — Tl1O3 0,1 4,6 15
-- 3 —-■ TI2O3 3 4,8 17
0.1 - Ti1O3 0.1 4,0 16
0.1 Tf2O3 3 4,2 18
-- 3 — Tl2O3 0,1 4,3 17
3 — Tl2O3 3 4,0 17
._ 0.5 Tl2O3 0,5 5,2 28
2,2
Tabelle
Zusammensetzung der Silherelektrudc iGcwichlsprn/ent) Bi, O, SiO. B, Ο.,
0,3 0.3 0,3
27 21 14 7 14 14 14 14 14 14 14 16 12 16 12
0,1 0,1 15 0.1 4.5 3,0 1,5 3,0 3.0 3.0 3.0 3,0 5,0 1.0 1,0 5,0 3.0 3.0
CoO
0,05
0,1
Elektrische Charakteristiken
(bei KK) mAI
6,4
5,9
6,3
7,0
5,3
4,8
5,5
5,4
4,9
4,7
4,5.
4,9
6,2
5,2
5.3
5,8
5,5
5,3
7,0
7,2
8,5
7,0
8,8
9,5
8,5
8,5
9.5
9,0
8,0
9,0
9,5
8,5
9.0
8.7
Zusammensetzung des gesinterten Körpers (Molprozent)
99,95 99,90 99,0
96.0
BeO NtO TiO2 BaO
4
0,05 ■ —
0,1 — — ....
1 .... —
4 —
wettere zusätze
Anderungsquote (%)
Bclastungsdaucrtest IC In
-9,3
-8,4
-5,0
-3,6
-9,5
-8,1
-6,8
-5,2
periodischer Erwärmungstest
IC I«
-9,3
-8,1
-5,0
-3,8
-9,0 -8,0 -6,7 -5,0
17
Fortsetzung
Zusammensetzung des gesinterien Körpers (Molpro/eni)
98,9 96,0 91,9 89,0 95,5
98,9 96,0 91,9 89,0 95,5
98,8 95,9 95,9 93,0 91,8
98,78
95,78
91,78
98,68
95,68
86,0 91,68 90,3 82,0
98,6
97,0
87,0
BeO
8 10
1 1 8 8
4 4 4 8 8 8
4 4 4 8 8 8
NiO
TiO3
0,1
0,1
0,5
0,1
0,1
0,1
0,1
0.5
0,1
0,5
0.1
0,5
0.1
0,5
0,1
0.5
0,1
0,5
0.1
0.5
ο,ι
0,5
BaO
ο,ι
0,1 3 0,5
0,1
3,0
0,1
0,1
0,1
.15
0,1
0,5
0.1
0,5
0,1
0,5
0,1
0,5
0.1
0.5
0,1
0,5
weitere Zusätze
0,02
0,2
i,0
0,02
0,2
1,0
0,02
0,2
1,0
0,02
0.2
1.0
0,02
0,2
1,0
0.02
0,2
1,0
SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2
AUO3 0,1 PbO CdF2 0,1
Al2O3 PbO
CdF2 Belasl ungscliiuerlest .1«
18
Anderungsq Hole
%i
Al2O3
PbO
CdF2 -6,8 -8,9 -6,4 -7,0 -6,1 -6,2 -2,5 -6,5 -6,8 -5,4 -4.9 -2,0
-5.8 -6,0 -5,9 -4,8 -3,8 -5.1 -4,4 -3,5 -1.5
-6.0 -3,0 -4,1 -3.4 -1.0 -2.9 -3.8 -2,1 -5,1
-5.5
— ~> 5 -3,4 -3.2 -0.5 -2.3 -3.8
- 2,0 -4.3
-4,8
-3,0
-4,1
-7,1 -9,3
-7,0 -7,5 -5,9
-5,4 -2,1
-6,5 -6,6 -4,9 -5.3
-3,7
-6,3 -7,0 -6,5 -5,5 -6.0 -5,8 -6,1 -4,5 -2,0
-5,3 -3,8 -4,4 -3,4 -1,0 -2,9 -4,1 -3,0 -4.9
-3.8 -2,1 -4,1 -2,4 -0,5 -3.4 -3,4
1 <
1 .-J
-4.5 -5,0
-3,8
-4,2
periodischer In
Erwiirmiingslesl -7,1
IC -9,0
-6,5 -6,7
-8,6 -7,1
-6,3 -5,9
-6,5 -5,3
-6,1 -2,0
-6,2 -6,2
-2,4 -6,7
-6,2 -4,9
-(■n -5.5
-5,0 -3,5
-4.9 -6,5
-11 -6,8
-5.5 -6,3
-6,9 -5,5
-6.0 -6.1
-4.7 -5,9
-4,0 -6,0
— 5 2 -4,7
-4,4 -2.1
-3,5 j -5.5
I -1.7 I -3.7
-6.0 I -4.5
-3.1 I -3.5
-4,0 ! -1·2
- 3.5 j -3,1
-1,2 -4.2
-2,9 ! -3.1
-3.8
-1.8 - 3.9
- 5.0 -2,2
-5,6 j „4,2
-2.6 I -2.2
I -3.5 -0.7
I -3.3 -2.1
i -0.6 i -3.1
I -2.2 -1.7
I -3.7 -4.5
I -1-9
— 4 "*
-5,0
-3,2
-4,1
•-5.0
-3,9
-4,2
/Q, L
98.8 95,9 95,9 93,0 91,8 88,9 88,9 86,0 95,0
NiO TiO, Fortsetzung wcilcre Zusiil/e Amlcningsqnote ("A) In periodischer
Erwärmungsiesi 		-In
Körpers (Molpiomu) Bclusiungsdauericst AC
BaO [AJ2O1 0,1 AC -3,9 -3,8
Zusammensetzung des gcsiniericn 0,1 — I PbO 0,1 -43
BeO i CdF2 0,1 -4,3
— ( Al2Q, 0,5 -2,0 -2,1
0,5 — < PbO 0,5 -2,0
4 I CdF2 0,5 -2,0
— (Al2O3 3 -3,9 -4,0
3 — \ PbO 3 -3,7
4 I CdF2 3 -3,9
— I Al2Q, 0,1 -3,7 -3,5
0,1 ■ — > PbO 0,1 -4,0
4 I CdF2 0,1 -4,1
— f Al2O3 0,5
\ PbO 0,5		 -2,5 -2,4
0,5 -■·- [ CdF2 0,5 -2,6
8 f Al2O3 3 -2,5
— I PbO 3 -3,9 — 4 ~>
3 — 1 CdF2 3 -4,9
8 Tl2O3 0,1 -4,8 -5,5 -5.1
-■ 0,1 Tl2O3 3 -5,3 -5,1 -5,4
— 0,1 Tl2O3 0,1 -5,4 -3,9 -6,0 -4.0
8 3 — Tl2O3 3 -6,0 -4,1 -4,0 -4,2
— 3 — TI2O3 0,1 -4.1 -3,7 -4,7 -4,0
1 -· 0,1 -— TI2O3 3 -4,8 -3,9 -5,3 -3,9
1 — 0.1 TUO3 0.1 -5,0 -3.8 -4,6 -3,9
1 3 Ti2O3 3 -4,5 -4,1 -4,2 -4,1
i — 3 Tl2O3 0,5 — 4 ~> -1.5 -3,5 -1,6
8 — 0.5 -3,4 -2,0
8 .... -2,0
8
8
4
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

  1. Patentansprüche:
    U SpannungsabbSngiger Widerstand vom Oberflächensperrschichttyp, dadurch gekenn- s zeichnet, daß er einen gesinterten Körper, der im wesentlichen aus Zinkoxid (ZnO) als Hauptteil und aus 0,05 bis 10,0 Molprozent Berylliumosid (BeO) als Zusatz besteht, und Elektroden im Kontakt mit dem gesinterten Körper enthält, von denen wenigstens eine einen mchtohmschen Kontakt bildet.
  2. 2. Spannungsabhängiger Widerstand vom Oberflächensperrschichttyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden aus einer Silberfarbelektrode besteht und den nichtohmschen Kontakt bildet.
  3. 3. Spannungsabhängiger Widerstand vom Oberflächensperreehichttyp nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Zusatz im wesentlichen aus 1,0 bis 8,0 Molprozent Berylliumoxid (BeO) besteht.
  4. 4. Spannungsabhängiger Widerstand von Obuflächensperrschichttyp nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz außerdem wenigstens ein Mitglied der aus 0,1 bis 3,0 Molprozent Nickeloxid (NiO) und 0,1 bis 3,0 Molprozent Titanoxid (TiO2) bestehenden Gruppe enthält.
  5. 5. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz außerdem0,1 bis3,0 MolprozertNickeloxid(NiO), 0,1 bis 3,0 Molprozent Titanoxid (TiO2) und 0,02 bis 1,0 Molprozent Bariumoxid (BaO) enthält.
  6. 6. Spannungsabhflngiger Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Nickeloxid (NiO), 0,1 bis 3,0 Molprozent Titanoxid (TiO3,), 0,02 bis 1,0 Molprozent Bariumoxid (BaO) und 0,1 bis 3,0 Molprozent Zinndioxid (SnO1) enthält.
  7. 7. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Nickeloxid (NiO), 0,1 bis 3,0 Molprozent Aluminiumoxid (Al2O3), 0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid (PbO) und 0,1 bis 3,0 Molprozent Cadmiumfluorid (CdF2) enthält.
  8. 8. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Thalliumoxid (Tl2O3) und 0,1 bis 3,0 Molprozent Titanoxid (TiO2) enthält.
  9. 9. Spannungsabhängiger Widerstand vom Oberfiächensperrschichttyp nach Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberelektrode eine Zusammensetzung aufweist, die 70 bis 99,5 Gewichtsprozent Silber, 0,3 bis 27 Gewichtsprozent Wismutoxid (Bi2O3), 0,1 bis 15 Gewichtsprozent Silberdioxid (SiO2) und 0,1 bis 15 Gewichtsprozent Bortrioxid enthalt.
  10. 10. Spannungsabhängiger Widerstand nach Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberelektrode eine Zusammensetzung aufweist, die 70 bis 99,45 Gewichtsprozent Silber, 0,3 bis 27 Gewichtsprozent Wismutoxid (Bi2O3), 0,1 bis 15 Gewichtsprozent Siliciumdioxid (SiO2), 0.1 bis 15 Gewichtsprozent Bortrioxid (B2O3) und 0,05 bis 6,0 Gewichtsprozent Kobaltoxid (CoO) enthält.
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