EP0034511A2 - Non linear ceramic resistor having a low threshold voltage, and process for its production - Google Patents

Non linear ceramic resistor having a low threshold voltage, and process for its production Download PDF

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EP0034511A2
EP0034511A2 EP81400054A EP81400054A EP0034511A2 EP 0034511 A2 EP0034511 A2 EP 0034511A2 EP 81400054 A EP81400054 A EP 81400054A EP 81400054 A EP81400054 A EP 81400054A EP 0034511 A2 EP0034511 A2 EP 0034511A2
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EP
European Patent Office
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electrodes
ceramic
resistor according
threshold voltage
teeth
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81400054A
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German (de)
French (fr)
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EP0034511A3 (en
Inventor
Annick Romann
François Buchy
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L.C.C.-C.I.C.E. - COMPAGNIE EUROPEENNE DE COMPOSAN
Original Assignee
Lcc-Cice - Europeenne De Composants Electroniques Cie
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/102—Varistor boundary, e.g. surface layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/142—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being coated on the resistive element

Definitions

  • the invention relates to ceramic type resistors, called varistors, which have a non-linear characteristic of the current as a function of the voltage applied to their terminals. Its purpose is to obtain resistors exhibiting exponential growth from a low value threshold voltage, for example from 5 to 10 volts.
  • the coefficient a is greater than 50.
  • the threshold voltage can vary from 5 to 50 volts depending on various factors.
  • V is the sum of potential drops, of the order of 2 to 3 volts, existing in the different intergranular barriers that are encountered when going from one electrode to another in the ceramic body. varistor.
  • the drop in potential by intergranular barrier is practically constant for a given ceramic composition throughout the structure of the varistor. It follows that, if we are dealing with a structure with regular particle size, that is to say having a size deviating little from an average size, for example from 15 to 25 microns for an average grain of 20 microns in diameter, the threshold voltage could be adjusted by choosing the thickness of the disc in the case of varistors made in this form.
  • the invention tends to eliminate all or part of these drawbacks.
  • the resistance according to the invention is of the ceramic type with non-linear current-voltage characteristic, of predetermined threshold voltage, characterized in that it is produced in the form of a plate made of ceramic material comprising at least two electrodes located on the same face of the wafer and the mean distance of which is determined so that there exists between the electrodes, in the surface layer of the wafer, a predetermined number of crystallites.
  • two electrodes in the form of combs are deposited, the teeth or fingers of which are "interdigitated". This is done by depositing a protective mask using a photolithography technique using a photosensitive resin. This operation is followed, in the simplest case, by the metallization of the unprotected parts, by vacuum evaporation of aluminum, nickel, silver or zinc or by spray metallization or another conventional method.
  • a simpler method consists in placing the electrodes by screen printing, a process whose resolution could sometimes prove to be insufficient.
  • the parts to be metallized are deeply etched so that the teeth of the comb have a thickness of the same order of magnitude as their width in contact with the ceramic material.
  • FIG. 1 The plan view of FIG. 1 applies as well to the case of the variant which has just been indicated as to the more general case of a simple metallization.
  • On a wafer 1 there are two electrodes 11 and 12 in the form of combs whose teeth are interposed over all or part of their length.
  • the teeth 111 and 121 have for example a width of 50 to 100 microns and the spacing of two teeth belonging to different combs is of the same order of magnitude.
  • each comb has an enlarged region (112, 122) to allow connection by welding to the use connections of the non-linear resistor thus formed.
  • FIG. 2 shows a section, along a trace plane AA in Figure 1, of the ceramic plate, in the case of metallizations implanted in trenches of depth equal to their width.
  • Figure 7 there is shown, similar to that of Figure 1, a resistor constituted by a ceramic plate 1 having arrays of teeth 111 and 121, organized in interdigitated combs, but whose directions are oblique: between two teeth of each comb there is an angle of a few degrees. This angle could be more or less pronounced, from a few degrees to twenty or thirty degrees, or even more. We see that the distance between two neighboring teeth is variable when we move parallel to one or the other of these teeth.
  • the characteristic I (V) of such a varistor presents a much more rounded angle and a much less strong growth, as if there existed for the tension a threshold zone instead of a precise value and a lower coefficient. Such a curve may be suitable for certain applications, in particular in telephony.
  • FIG. 8 there are two combs of the "variable pitch" type 81 and 82, the successive spacings between neighboring teeth progressively increasing from one terminal (83) of the varistor to the other (84).
  • the vitreous composition contains 10 to 40% by weight of bismuth oxide, boron and / or lead and, in addition, 1 with 10% of zinc oxide itself added with Al 2 O 3 or Ti 0 2 in a proposal of 10 to 40% of additive.

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Abstract

The invention aims to obtain varistors (resistors made from ceramic material with a non-linear characteristic of the current as a function of voltage) having low threshold voltage, of the order of 5 to 10 volts. For this purpose, the fact is used that the threshold voltage (starting point of an exponential increase in the ohmic value) depends on the intergranular potential barriers of the crystallites situated in the ceramic between the two electrodes. Therefore the diameter of the grains is increased, up to a limit of some twenty microns, and the electrodes are brought together until 50 microns apart by constructing interdigitated metallisations (11, 12) deposited on a plate (1) made from a material based on ZnO sintered so as to exhibit the desired grain size. Application to the protection of electronic circuits. <IMAGE>

Description

L'invention se rapporte aux résistances du type céramique, appelées varistances, qui présentent une caractéristique non linéaire du courant en fonction de la tension appliquée à leurs bornes. Elle a pour but l'obtention de résistances présentant une croissance exponentielle à partir d'une tension de seuil à faible valeur, par exemple de 5 à 10 volts.The invention relates to ceramic type resistors, called varistors, which have a non-linear characteristic of the current as a function of the voltage applied to their terminals. Its purpose is to obtain resistors exhibiting exponential growth from a low value threshold voltage, for example from 5 to 10 volts.

Par la technique de fabrication des céramiques polycristallines, en partant de matières premières comportant plus de 90 % d'oxyde de zinc, on obtient des varistances dont la loi de variation du courant électrique I en fonction de la tension appliquée V aux bornes de la varistance, est la suivante :

Figure imgb0001
dans laquelle k est une constante, V est la tension de seuil et est un exposant qui peut dépasser 10.By the technique of manufacturing polycrystalline ceramics, starting from raw materials containing more than 90% zinc oxide, varistors are obtained, the law of variation of the electric current I as a function of the applied voltage V across the terminals of the varistor , is the following :
Figure imgb0001
 where k is a constant, V is the threshold voltage and is an exponent which can exceed 10.

Dans le cas de varistances connues, à base d'oxyde de zinc, le coefficient a est supérieur à 50. La tension de seuil peut varier de 5 à 50 volts en fonction de divers facteurs.In the case of known varistors, based on zinc oxide, the coefficient a is greater than 50. The threshold voltage can vary from 5 to 50 volts depending on various factors.

On a démontré que la tension V est la somme de chutes de potentiel, de l'ordre de 2 à 3 volts, existant dans les différentes barrières intergranulaires que l'on rencontre en allant d'une électrode à l'autre dans le corps céramique de la varistance.It has been shown that the voltage V is the sum of potential drops, of the order of 2 to 3 volts, existing in the different intergranular barriers that are encountered when going from one electrode to another in the ceramic body. varistor.

En outre la chute de potentiel par barrière intergranulaire est pratiquement constante pour une composition céramique donnée dans toute la structure de la varistance. Il en résulte que, si l'on a affaire à une structure à granulométrie régulière, c'est-à-dire ayant une grosseur s'écartant peu d'une grosseur moyenne, par exemple de 15 à 25 microns pour un grain moyen de 20 microns de diamètre, la tension de seuil pourrait être ajustée en choisissant l'épaisseur du disque dans le cas de varistances réalisées sous cette forme.In addition, the drop in potential by intergranular barrier is practically constant for a given ceramic composition throughout the structure of the varistor. It follows that, if we are dealing with a structure with regular particle size, that is to say having a size deviating little from an average size, for example from 15 to 25 microns for an average grain of 20 microns in diameter, the threshold voltage could be adjusted by choosing the thickness of the disc in the case of varistors made in this form.

Une solution connue pour obtenir une varistance à faible tension de seuil consiste à favoriser la croissance des grains jusqu'à dépasser 70 à 80 microns ou à diminuer le nombre de grains existant entre deux électrodes en diminuant la distance de celles-ci, c'est-à-dire l'épaisseur de céramique traversée par le courant électrique. Les moyens utilisés sont les suivants :

  • - incorporation aux matières premières de la céramique d'additifs tels que de l'oxyde de titane pour augmenter la grosseur des cristallites ;
  • - technologie des couches dites épaisses, en fait de l'ordre d'une à quelques centaines de microns, en incorporant en outre des matières premières du verre à celles de la céramique.
A known solution for obtaining a low voltage varistor threshold consists in promoting the growth of grains up to exceeding 70 to 80 microns or in reducing the number of grains existing between two electrodes by reducing the distance between them, that is to say the thickness of ceramic crossed by the electric current. The means used are as follows:
  • - incorporating additives such as titanium oxide into the ceramic raw materials to increase the size of the crystallites;
  • - technology of so-called thick layers, in fact of the order of one to a few hundred microns, by additionally incorporating raw materials from glass to those from ceramics.

Les inconvénients de cette solution résultent de la médiocrité des résultats obtenus :

  • 1) Le coefficient est souvent inférieur à 10 ;
  • 2) La valeur de la tension de seuil est aléatoire, en tout cas difficilement reproductible en raison de la difficulté d'obtenir des grains aussi gros de façon homogène.
The disadvantages of this solution result from the poor results obtained:
  • 1) The coefficient is often less than 10;
  • 2) The value of the threshold voltage is random, in any case difficult to reproduce due to the difficulty of obtaining such large grains in a homogeneous manner.

L'invention tend à faire disparaître tout ou partie de ces inconvénients.The invention tends to eliminate all or part of these drawbacks.

La résistance selon l'invention est du type céramique à caractéristique courant-tension non linéaire, de tension de seuil prédéterminée caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une plaquette en matériau céramique comportant au moins deux électrodes situées sur la même face de la plaquette et dont la distance moyenne est détermfinée de telle sorte qu'il existe entre les électrodes, dans la couche superficielle de la plaquette, un nombre prédéterminé de cristallites.The resistance according to the invention is of the ceramic type with non-linear current-voltage characteristic, of predetermined threshold voltage, characterized in that it is produced in the form of a plate made of ceramic material comprising at least two electrodes located on the same face of the wafer and the mean distance of which is determined so that there exists between the electrodes, in the surface layer of the wafer, a predetermined number of crystallites.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques apparaîtront au moyen de la description qui suit, et des dessins qui l'accompagnent, parmi lesquels :

  • - les figures 1 et 2 représentent en plan et en coupe une réalisation de l'invention ;
  • - la figure 3 représente en coupe partielle une variante de l'invention ;
  • - les figures 4 à 6 représentent en coupe différents stades de fabrication d'une résistance conforme à l'invention ;
  • - les figures 7 et 8 sont des vues en plan d'autres variantes de l'invention.
The invention will be better understood, and other characteristics will appear from the following description and the accompanying drawings, among which:
  • - Figures 1 and 2 show in plan and in section an embodiment of the invention;
  • - Figure 3 shows in partial section a variant of the invention;
  • - Figures 4 to 6 show in section different stages of manufacturing a resistor according to the invention;
  • - Figures 7 and 8 are plan views of other variants of the invention.

Une résistance selon l'invention comporte un substrat en céramique à cristallites de moyenne grosseur, assez réguliers, par exemple dont les dimensions sont comprises entre 15 et 25 microns. On obtient un tel substrat par exemple par un procédé comportant les étapes suivantes :

  • a) Mélange de matières premières dans les proportions molaires ci-après :
    • Zn 0 : 95 % (87,5 à 97,5 de façon plus générale)
    • Bi2 03 : 1 % (0,5 à 1,5)
    • Co 0 : 1 % (0,5 à 4)
    • Mn 0 : 1 % (0,5 à 4)
    • Sb2 O3 : 2% (1 à 3%)

    En pratique, le cobalt et le bismuth seront introduits respectivement sous forme de carbonate et de sous-nitrate ;
  • b) Broyage des matières premières en milieu aqueux dans un appareil à mouvement hélicoïdal utilisant un flacon en polyéthylène et des billes en polytétrafluoréthylène ;
  • c) Séchage et calcination à i'air libre dans des gazettes en alumine à 700° C pendant 1/2 heure ;
  • d) Broyage du produit obtenu dans les mêmes conditions qu'à l'étape (b) ci-avant ;
  • e) Incorporation d'un liant, granulation et pressage sous la forme de plaquettes de 2 mm d'épaisseur et de dimensions longitudinales et transversales de l'ordre du centimètre ;
  • f) Frittage à l'air suivant un cycle comportant les éléments suivants :
    • - montée en température à la vitesse de 400° C par heure ;
    • - palier de une heure à une température comprise entre 1250 à 1350° C ;
    • - descente à une vitesse de 400° C par heure jusqu'à 800° C puis à la vitesse de refroidissement naturel du four.
A resistor according to the invention comprises a ceramic substrate with crystallites of medium size, fairly regular, for example whose dimensions are between 15 and 25 microns. Such a substrate is obtained for example by a process comprising the following steps:
  • a) Mixing of raw materials in the following molar proportions:
    • Zn 0: 95% (87.5 to 97.5 more generally)
    • Bi 2 0 3 : 1% (0.5 to 1.5)
    • Co 0: 1% (0.5 to 4)
    • Mn 0: 1% (0.5 to 4)
    • Sb 2 O 3 : 2% (1 to 3%)

    In practice, cobalt and bismuth will be introduced respectively in the form of carbonate and sub-nitrate;
  • b) Grinding of the raw materials in an aqueous medium in a helical movement apparatus using a polyethylene bottle and polytetrafluoroethylene balls;
  • c) Drying and calcination in the open air in alumina gazettes at 700 ° C for 1/2 hour;
  • d) grinding the product obtained under the same conditions as in step (b) above;
  • e) Incorporation of a binder, granulation and pressing in the form of plates 2 mm thick and of longitudinal and transverse dimensions of the order of a centimeter;
  • f) Air sintering in a cycle comprising the following elements:
    • - temperature rise at the speed of 400 ° C per hour;
    • - one hour level at a temperature between 1250 to 1350 ° C;
    • - lowering at a speed of 400 ° C per hour to 800 ° C then at the natural cooling speed of the oven.

Sur la plaquette de céramique ainsi obtenue on dépose deux électrodes en forme de peignes dont les dents ou doigts sont "interdigités". On procède à cet effet au dépôt d'un masque de protection en ayant recours à une technique de photolithographie utilisant une résine photosensible. Cette opération est suivie, dans le cas le plus simple, par la métallisation des parties non protégées, en procédant à une évaporation sous vide d'aluminium, de nickel, d'argent ou de zinc ou à une métallisation par pulvérisation ou une autre méthode classique.On the ceramic plate thus obtained, two electrodes in the form of combs are deposited, the teeth or fingers of which are "interdigitated". This is done by depositing a protective mask using a photolithography technique using a photosensitive resin. This operation is followed, in the simplest case, by the metallization of the unprotected parts, by vacuum evaporation of aluminum, nickel, silver or zinc or by spray metallization or another conventional method.

Une méthode plus simple consiste à disposer les électrodes par sérigraphie, procédé dont la résolution pourrait se révéler parfois insuffisante.A simpler method consists in placing the electrodes by screen printing, a process whose resolution could sometimes prove to be insufficient.

Dans une variante plus largement décrite ci-après, on grave profondément les parties à métalliser de façon à ce que les dents du peigne présentent une épaisseur du même ordre de grandeur que leur largeur en contact avec le matériau céramique.In a variant more widely described below, the parts to be metallized are deeply etched so that the teeth of the comb have a thickness of the same order of magnitude as their width in contact with the ceramic material.

La vue en plan de la figure 1 s'applique aussi bien au cas de la variante que l'on vient d'indiquer qu'au cas plus général d'une simple métallisation. Sur une plaquette 1 on trouve deux électrodes 11 et 12 en forme de peignes dont les dents sont intercalées sur tout ou partie de leur longueur. Les dents 111 et 121 ont par exemple une largeur de 50 à 100 microns et l'écartement de deux dents appartenant à des peignes différents est du même ordre de grandeur. En outre chaque peigne comporte une région (112, 122) élargie pour permettre le raccordement par soudure aux connexions d'utilisation de la résistance non linéaire ainsi constituée.The plan view of FIG. 1 applies as well to the case of the variant which has just been indicated as to the more general case of a simple metallization. On a wafer 1 there are two electrodes 11 and 12 in the form of combs whose teeth are interposed over all or part of their length. The teeth 111 and 121 have for example a width of 50 to 100 microns and the spacing of two teeth belonging to different combs is of the same order of magnitude. In addition, each comb has an enlarged region (112, 122) to allow connection by welding to the use connections of the non-linear resistor thus formed.

La figure 2 représente une coupe, suivant un plan de trace AA sur la figure 1, de la plaquette céramique, dans le cas de métallisations implantées dans des tranchées de profondeur égale à leur largeur.2 shows a section, along a trace plane AA in Figure 1, of the ceramic plate, in the case of metallizations implanted in trenches of depth equal to their width.

Figure 3, on a représenté en coupe partielle deux métallisations 31 et 32 appartenant à deux électrodes différentes et déposées de façon seulement superficielle. On voit aussi la structure granulaire de la plaquette qui supporte ces métallisations. On a figuré en traits interrompus deux lignes de courant électrique 33 et 34 traversant des nombres variables de cristallites en fonction de leur trajet. Si la chute de potentiel intergranulaire est de 2,5 volts, les valeurs des tensions de seuil changent en fonction des nombres de grains traversés, soit 3 et 6 dans le cas de la figure 3, et sont :

  • 2,5 x 3 = 7,5 volts pour la ligne 33 r
  • 2,5 x 6 = 15 volts pour la ligne 34.
Figure 3, there is shown in partial section two metallizations 31 and 32 belonging to two different electrodes and deposited only superficially. We also see the granular structure of the wafer which supports these metallizations. Two broken lines of electric current 33 and 34 have been shown in dashed lines crossing variable numbers of crystallites as a function of their path. If the drop in intergranular potential is 2.5 volts, the values of the threshold voltages change as a function of the numbers of grains crossed, namely 3 and 6 in the case of FIG. 3, and are:
  • 2.5 x 3 = 7.5 volts for line 33 r
  • 2.5 x 6 = 15 volts for line 34.

L'inconvénient de la structure représentée figure 3 est due au petit nombre de chemins analogues à la ligne 33 entre les deux électrodes. Il en résulte que la densité de courant effective est relativement très forte sur ces chemins ce qui risque de dégrader la résistance. La densité de courant maximale et par conséquent la valeur du courant total que l'on peut tolérer dans la résistance doit donc rester très faible ce qui peut être gênant dans la pratique.The drawback of the structure shown in Figure 3 is due to the small number of paths similar to line 33 between the two electrodes. It As a result, the effective current density is relatively very high on these paths, which risks degrading the resistance. The maximum current density and therefore the value of the total current that can be tolerated in the resistor must therefore remain very low, which can be troublesome in practice.

La structure représentée figure 2, où les électrodes sont implantées en profondeur ne présente pas cet inconvénient. Le nombre de chemins analogues à la ligne 33 est beaucoup plus important ; par exemple il est environ cinq fois plus grand dans le cas d'une profondeur de 100 microns et de grains de diamètre égal à 20 microns.The structure shown in Figure 2, where the electrodes are implanted in depth does not have this drawback. The number of paths similar to line 33 is much greater; for example it is approximately five times larger in the case of a depth of 100 microns and of grains with a diameter equal to 20 microns.

La fabrication de la résistance selon l'invention, dans le cas de la structure de la figure 2, comporte les étapes suivantes, en ce qui concerne seulement la réalisation des électrodes :

  • A) Gravure des tranchées 40 (figure 4) dans la plaquette 1, par exemple par érosion ionique pour obtenir deux réseaux de tranchées en forme de peignes interdigités. Dans le cas où on utilise un appareil classique d'érosion ionique, cette opération suppose l'application préalable d'un masque de protection.
  • B) Préparation de la plaquette pour la métallisation. Un stade de cette préparation est représenté figure 5 où une couche de résine 50 a été déposée sur l'ensemble de la plaquette, et, en outre, une partie 51 de cette résine, dans le fond des tranchées, est soluble dans l'agent de développement de la résine, tandis que la partie 52 de la couche 50, en surface, est rendue insoluble par insolation à la longueur d'onde de l'irradiation normale de la résine photosensible utilisée. Cette étape comporte aussi un développement photographique de la plaquette.
  • C) Dépôt de métal dans les tranchées 40 par une méthode classique en utilisant le dépôt 52 pour protéger la plaquette en surface. La résine de ce dépôt est enlevée par un solvant capable de dissoudre la résine polymérisée en faisant également disparaître le métal qui la recouvrait, suivant le mécanisme classique du "lift-off".
The manufacture of the resistor according to the invention, in the case of the structure of FIG. 2, comprises the following stages, as regards only the production of the electrodes:
  • A) Engraving of the trenches 40 (FIG. 4) in the wafer 1, for example by ion erosion to obtain two networks of trenches in the form of interdigitated combs. In the case where a conventional ion erosion device is used, this operation presupposes the prior application of a protective mask.
  • B) Preparation of the wafer for metallization. A stage of this preparation is shown in FIG. 5 where a layer of resin 50 has been deposited on the whole of the wafer, and, in addition, part 51 of this resin, in the bottom of the trenches, is soluble in the agent development of the resin, while the part 52 of the layer 50, on the surface, is made insoluble by exposure to the wavelength of the normal irradiation of the photosensitive resin used. This stage also includes a photographic development of the brochure.
  • C) Deposit of metal in the trenches 40 by a conventional method using the deposit 52 to protect the wafer on the surface. The resin of this deposit is removed by a solvent capable of dissolving the polymerized resin while also making disappear the metal which covered it, according to the traditional mechanism of "lift-off".

Figure 7, on a représenté, de façon analogue à celle de la figure 1, une résistance constituée par une plaquette céramique 1 comportant des réseaux de dents 111 et 121, organisés en peignes interdigités, mais dont les directions sont obliques : entre deux dents de chaque peigne il existe un angle de quelques degrés. Cet angle pourrait être plus ou moins prononcé, soit de quelques degrés jusqu'à vingt ou trente degrés, voire davantage. On voit que la distance entre deux dents voisines est variable lorsqu'on se déplace parallèlement à l'une ou à l'autre de ces dents. La caractéristique I (V) d'une telle varistance présente un angle beaucoup plus arrondi et une croissance beaucoup moins forte, comme s'il existait pour la tension une zone de seuil au lieu d'une valeur précise et un coefficient plus faible. Une telle courbe peut convenir à certaines applications, notamment en téléphonie.Figure 7, there is shown, similar to that of Figure 1, a resistor constituted by a ceramic plate 1 having arrays of teeth 111 and 121, organized in interdigitated combs, but whose directions are oblique: between two teeth of each comb there is an angle of a few degrees. This angle could be more or less pronounced, from a few degrees to twenty or thirty degrees, or even more. We see that the distance between two neighboring teeth is variable when we move parallel to one or the other of these teeth. The characteristic I (V) of such a varistor presents a much more rounded angle and a much less strong growth, as if there existed for the tension a threshold zone instead of a precise value and a lower coefficient. Such a curve may be suitable for certain applications, in particular in telephony.

Selon une autre variante, représentée figure 8, on trouve deux peignes du type "à pas variable" 81 et 82, les écartements successifs entre dents voisines croissant progressivement d'une borne (83) de la varistance à l'autre (84).According to another variant, shown in FIG. 8, there are two combs of the "variable pitch" type 81 and 82, the successive spacings between neighboring teeth progressively increasing from one terminal (83) of the varistor to the other (84).

Dans tous les cas, il est utile, pour protéger la résistance de l'action des agents atmosphériques et des pollutions de toute sorte, de revêtir la face du corps céramique supportant les électrodes d'une couche de passivation. Une telle couche est obtenue à partir d'une composition vitreuse se ramollissant au dessous de 900° C. Par exemple la composition vitreuse contient 10 à 40 % en poids d'oxyde de bismuth, bore et/ou plomb et, en outre, 1 à 10 % d'oxyde de zinc lui-même additionné d'Al2 O3 ou de Ti 02 dans une proposition de 10 à 40 % d'additif.In all cases, it is useful, to protect the resistance from the action of atmospheric agents and pollution of all kinds, to coat the face of the ceramic body supporting the electrodes with a passivation layer. Such a layer is obtained from a vitreous composition which softens below 900 ° C. For example the vitreous composition contains 10 to 40% by weight of bismuth oxide, boron and / or lead and, in addition, 1 with 10% of zinc oxide itself added with Al 2 O 3 or Ti 0 2 in a proposal of 10 to 40% of additive.

Claims (9)

1. Résistance céramique non linéaire à faible tension de seuil, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une plaquette (1) en matériau céramique pour varistance comportant au moins deux électrodes (11, 12) situées sur la même face de la plaquette et dont la distance moyenne est déterminée de telle sorte qu'il existe entre les électrodes dans la couche superficielle de la plaquette, un nombre prédéterminé de cristallites.1. Non-linear ceramic resistance at low threshold voltage, characterized in that it is produced in the form of a plate (1) made of ceramic material for varistor comprising at least two electrodes (11, 12) located on the same face of the wafer and the mean distance of which is determined so that there exists between the electrodes in the surface layer of the wafer, a predetermined number of crystallites. 2. Résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que la céramique est formée de cristallites dont le diamètre moyen est de 15 à 25 microns.2. Resistor according to claim 1, characterized in that the ceramic is formed of crystallites whose average diameter is 15 to 25 microns. 3. Résistance selon la revendication 1 dont les électrodes dessinent des peignes interdigités.3. Resistor according to claim 1 whose electrodes draw interdigitated combs. 4. Résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que les électrodes présentent une épaisseur d'un ordre de grandeur voisin de leur largeur et sont implantées dans le matériau constituant la plaquette en céramique.4. Resistor according to claim 1, characterized in that the electrodes have a thickness of an order of magnitude close to their width and are implanted in the material constituting the ceramic plate. 5. Résistance selon la revendication 4, caractérisée en ce que la distance entre électrodes est de 50 à 100 microns le long des dents des peignes.5. Resistor according to claim 4, characterized in that the distance between electrodes is 50 to 100 microns along the teeth of the combs. 6. Résistance selon la revendication 3, caractérisée en ce que les directions générales des dents des peignes appartenant à des électrodes distinctes forment entre elles un angle constant de valeur comprise entre quelques degrés et trois dizaines de degrés.6. Resistor according to claim 3, characterized in that the general directions of the teeth of the combs belonging to separate electrodes form between them a constant angle of value between a few degrees and three tens of degrees. 7. Résistance selon la revendication 3, caractérisée en ce que les écartements des dents varient progressivement le long de chaque peigne.7. Resistor according to claim 3, characterized in that the spacings of the teeth vary gradually along each comb. 8. Procédé de fabrication d'une résistance selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes relatives à la préparation du substrat en céramique : a) Mélange de matières premières dans les proportions molaires :
Figure imgb0002
Figure imgb0003
 b) Premier broyage en milieux aqueux ; c) Séchage et calcination ; d) Deuxième broyage en milieux aqueux ; e) Incorporation d'un liant et mise en forme du substrat ; f) Frittage à une température comprise entre 1250° C et 1350° C, le palier d'une heure correspondant étant situé entre deux rampes dont la pente est de 400° C par heure. 8. Method for manufacturing a resistor according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises at least the following steps relating to the preparation of the ceramic substrate: a) Mixing of raw materials in molar proportions:
Figure imgb0002
Figure imgb0003
 b) First grinding in aqueous media; c) Drying and calcination; d) Second grinding in aqueous media; e) Incorporation of a binder and shaping of the substrate; f) Sintering at a temperature between 1250 ° C and 1350 ° C, the corresponding hour stop being located between two ramps whose slope is 400 ° C per hour. 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes relatives au dépôt des électrodes : A) Gravure des tranchées par usinage ionique ; B) Dépôt de résine protégeant le substrat à l'exception des tranchées ; C) Dépôt de métal dans les tranchées et élimination du métal déposé sur la résine par dissolution de ladite résine. 9. The manufacturing method according to claim 8, characterized in that it comprises the following steps relating to the deposition of the electrodes: A) Engraving of trenches by ionic machining; B) Resin deposit protecting the substrate except for the trenches; C) Deposition of metal in the trenches and elimination of the metal deposited on the resin by dissolution of said resin.
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