JP2002110405A - Overvoltage protective device material and method of manufacturing the same - Google Patents
Overvoltage protective device material and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は一種の過電圧保護素
子の材料及び製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a kind of overvoltage protection device and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知の酸化亜鉛可変抵抗器の材料及びそ
の構造は、酸化亜鉛と、B、Bi、Ba、Si、Sr、
Pb、Pr、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群か
ら選んだ元素の酸化物或いはその混合物材料とで構成さ
れ、酸化ビスマス等は酸化亜鉛の粒子間に結晶界面層を
形成し、このような材料の構造に要求されるのは、材料
密度を理論密度に接近して製造できる構造であることで
あり、一般には理論密度の90%以上のものが、商品化
された製品とされている。しかしこのような素子は高キ
ャパシタンスの欠点を具備している。結晶界面層は電性
表現上、コンデンサに類似し、このためこのような材料
で製造された可変抵抗器は比較的高いキャパシタンスを
有し、高周波の回路には適合しなかった。これはこのよ
うな可変抵抗器の一つの重大な欠点であった。本発明に
よる過電圧保護素子の材料は多孔質構造に属し、このた
めもし同じ材料組成と同じ素子構造を使用すると、多孔
質材料構造に属するため、比較的低いキャパシタンスと
リーク電流を具備し、高周波の回路中に適用可能とな
る。2. Description of the Related Art Materials and structures of known zinc oxide variable resistors include zinc oxide, B, Bi, Ba, Si, Sr,
It is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of Pb, Pr, Co, Mn, Sb or Cr or a mixture thereof, and bismuth oxide or the like forms a crystal interface layer between particles of zinc oxide. What is required for the structure of the material is a structure that can be manufactured with a material density close to the theoretical density. Generally, a product having a theoretical density of 90% or more is a commercialized product. However, such devices have the disadvantage of high capacitance. The crystalline interface layer is similar in electrical representation to a capacitor, so that a variable resistor made of such a material has a relatively high capacitance and is not suitable for high frequency circuits. This was one significant drawback of such a variable resistor. The material of the overvoltage protection device according to the present invention belongs to a porous structure, and therefore, if the same material composition and the same device structure are used, since the material belongs to the porous material structure, it has relatively low capacitance and leakage current, and has a high frequency. It can be applied in a circuit.
【0003】酸化亜鉛可変抵抗器のブレークダウン電圧
と両電極間の酸化亜鉛結晶粒には関係があり、図1に示
される周知の酸化亜鉛可変抵抗器の顕微構造によると、
酸化亜鉛結晶粒間に一層の結晶界面層が存在し、この結
晶界面層は酸化ビスマス等の酸化物とされて、一般には
リッチビスマス領域とされ、酸化亜鉛とリッチビスマス
領域間にpn接合が形成され、もし電極の一端よりもう
一端へと、Nを以て酸化亜鉛半導体を表示し、Pを以て
リッチビスマス領域を表示すると、可変抵抗器のpn接
合構造は、E−P−N−P−N−・・・・・・−N−P
−N−P−Eと表示できる。そのうち、Eは導体電極と
され、各pn接合にブレークダウン電圧Vb1が存在
し、電極間にトータルでX個のpn接合が存在すると仮
説すると、ブレークダウン電圧Vbは、Vb=ΣVb1
と表示される。[0003] There is a relationship between the breakdown voltage of a zinc oxide variable resistor and the zinc oxide crystal grains between the two electrodes. According to the microstructure of the known zinc oxide variable resistor shown in FIG.
One crystal interface layer exists between the zinc oxide crystal grains, and this crystal interface layer is made of an oxide such as bismuth oxide, and is generally a rich bismuth region, and a pn junction is formed between the zinc oxide and the rich bismuth region. If the zinc oxide semiconductor is represented by N and the rich bismuth region is represented by P from one end of the electrode to the other end, the pn junction structure of the variable resistor becomes EPNPNP-N-. .....- NP
−NPE can be displayed. Among them, E is a conductor electrode, and it is hypothesized that a breakdown voltage Vb1 exists at each pn junction and that a total of X pn junctions exist between the electrodes. If the breakdown voltage Vb is Vb = VVb1
Is displayed.
【0004】本発明はpn接合具備の多孔質材料を提供
し、その材料構造は図2或いは図3に示されるとおりで
あり、電極の一端からもう一端へと、Pで酸化亜鉛半導
体を表示し、例えば酸化ビスマスを含む酸化物である被
覆層をNで表示すると、本発明の提供する過電圧保護素
子のpn接合は、E−P−N−P−S−P−N−P−・
・・・・・−P−N−P−S−P−N−P−E、と表示
できる。そのうち、P−N−Pは一つの結晶粒を代表
し、Sは結晶粒と結晶粒の間のスペーサ層、Sは空気或
いはガラスとされる絶縁体で、その間のブレークダウン
電圧はVsで表示され、また、結晶粒と結晶粒を接触さ
せてSを不存在となし、各P−N−Pに一つのブレーク
ダウン電圧Vb2が存在するとすると、電極間は複数の
結晶粒で組成され、これにより素子のブレークダウン電
圧はVb=ΣVb2+ΣVsと表示できる。これにより
本発明の過電圧保護素子の原理は周知の過電圧保護素子
とは異なる。[0004] The present invention provides a porous material having a pn junction, the material structure of which is as shown in FIG. 2 or FIG. 3, wherein a zinc oxide semiconductor is indicated by P from one end of the electrode to the other end. For example, when a coating layer made of, for example, an oxide containing bismuth oxide is denoted by N, the pn junction of the overvoltage protection element provided by the present invention is EP-N-P-P-S-P-N-P-.
······· −PNPPPSNPE Among them, PNP represents one crystal grain, S is a spacer layer between crystal grains, S is an insulator such as air or glass, and a breakdown voltage between them is represented by Vs. Further, if the crystal grains are brought into contact with each other to make S nonexistent and one breakdown voltage Vb2 exists for each P-N-P, a plurality of crystal grains are formed between the electrodes. Thus, the breakdown voltage of the element can be expressed as Vb = ΣVb2 + ΣVs. Thereby, the principle of the overvoltage protection device of the present invention is different from that of the well-known overvoltage protection device.
【0005】過去に発表された過電圧保護素子の材料と
しては、米国パテント第4,726,991号に記載の
ものがあり、その材料構造は、導体或いは半導体粉末を
一層の絶縁層で被覆した構造とされ、この絶縁層が数百
Åより小さい厚さとされ、このような材料構造は実用
上、欠点を有していた。即ち、絶縁層の厚さが僅かに数
百Å内であり、この厚さの製造工程の困難度は極めて高
く、被覆する絶縁層の厚さが薄過ぎると、素子の短絡を
形成しやすく、絶縁層の厚さが僅かに厚いと、ブレーク
ダウン電圧が高くなり、これが絶縁層で導体或いは半導
体粉末表面を被覆した構造の欠点であった。As a material of an overvoltage protection device previously published, there is a material described in US Pat. No. 4,726,991. The material structure is such that a conductor or semiconductor powder is covered with a single insulating layer. This insulating layer has a thickness of less than several hundreds of mm, and such a material structure has a practical disadvantage. That is, the thickness of the insulating layer is only within a few hundred square meters, the difficulty of the manufacturing process of this thickness is extremely high, if the thickness of the insulating layer to cover is too thin, it is easy to form a short circuit of the element, If the thickness of the insulating layer is slightly thick, the breakdown voltage becomes high, which is a drawback of the structure in which the surface of the conductor or the semiconductor powder is covered with the insulating layer.
【0006】同様に、被覆型材料である、米国パテント
第5,294,374号に記載の材料の構造は、導体粉
末を一層の絶縁層で被覆したものと被覆していない半導
体混合物とされ、その被覆厚さは70Åと1ミクロンの
間とされ、その被覆層材料には半導体が用いられ、基本
的に、このような材料はいずれも絶縁材料或いは半導体
材料で電流の通過を阻止し、高電気抵抗の目的を達成し
ている。しかし被覆層の厚さが直接素子のブレークダウ
ン電圧に影響を与え、このため厚さの均一性が十分に重
要となった。[0006] Similarly, the structure of the coating-type material described in US Patent No. 5,294,374 is a mixture of conductor powder coated with one insulating layer and an uncoated semiconductor mixture, The coating thickness is between 70 ° and 1 micron, and the coating layer material is a semiconductor, which is basically an insulating or semiconductive material that blocks the passage of current, Has achieved the purpose of electrical resistance. However, the thickness of the coating layer directly affected the breakdown voltage of the device, and therefore, the uniformity of the thickness became sufficiently important.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過電
圧保護素子の材料及び製造方法を提供することにあり、
本発明の提供する過電圧保護材料は、粉体材料とされ、
粉体材料の顆粒自身がpn接合を有し、このpn接合の
存在により、粉体自身が低リーク電流の特性を具備し、
回路中にサージが発生した状況で電圧が突然増加する
時、材料が瞬間にブレークダウンし、材料が瞬間的に導
体となり、過電圧保護素子の材料とされうることを特徴
とするものとする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a material and a method for manufacturing an overvoltage protection element.
The overvoltage protection material provided by the present invention is a powder material,
The granule itself of the powder material has a pn junction, and due to the presence of the pn junction, the powder itself has a characteristic of low leakage current,
When the voltage suddenly increases in a situation where a surge occurs in the circuit, the material instantaneously breaks down, and the material instantaneously becomes a conductor and can be used as a material of the overvoltage protection element.
【0008】本発明はまた、粉体材料を均一に溶剤中に
散布するか、或いは均一に、バインダを含む溶剤中に散
布するか、或いはガラス粉末をバインダを含む溶剤中に
均一に散布して適宜糊状体を生成し、ギャップを有する
電極間に充填し、さらに乾燥、焼結して材料を多孔質構
造体となし、この多孔質材料密度を理論密度の30−9
0%に制御し、これを使用して製造した素子が低キャパ
シタンスと低リーク電流の長所を有するようにすること
を、次の目的としている。[0008] The present invention also provides a method of uniformly dispersing a powder material in a solvent, or uniformly dispersing the powder material in a solvent containing a binder, or uniformly dispersing a glass powder in a solvent containing a binder. An appropriate paste is formed, filled between electrodes having gaps, dried and sintered to form a porous structure, and the density of the porous material is set to 30-9 of the theoretical density.
The next object is to control to 0% so that devices manufactured using this have the advantages of low capacitance and low leakage current.
【0009】周知の過電圧保護材料は、絶縁材料で導体
或いは半導体粉末を隔離した材料とされ、この材料によ
る素子は、その製造上、導体粉末を絶縁材料に散布する
時に、導体粉末が一か所に集中することにより、短絡の
状況を発生しやすいという問題を有していたが、本発明
は、この問題を鑑み、粉体材料自身がpnp接合を有
し、これにより電気抵抗値を非常に高め、粉体と粉体が
一か所に集中しても、素子の特性に影響を与えず、類似
の短絡現象を発生せず、製造の歩留りを非常に高めるこ
とができ且つ特性が安定した製造工程を提供することを
もう一つの目的としている。A well-known overvoltage protection material is a material in which a conductor or a semiconductor powder is isolated by an insulating material. In the manufacture of an element made of this material, when the conductor powder is sprayed on the insulating material, the conductor powder is placed in one place. However, in view of this problem, according to the present invention, the powder material itself has a pnp junction, thereby greatly reducing the electric resistance value. Even if the powder and the powder are concentrated in one place, it does not affect the characteristics of the element, does not cause a similar short circuit phenomenon, can greatly increase the production yield, and has stable characteristics. Another object is to provide a manufacturing process.
【0010】周知の過電圧保護材料は、絶縁材料で導体
或いは半導体粉末表面を被覆してなる材料とされるか、
或いは、絶縁材料で導体或いは半導体粉末を隔離して構
成された材料とされ、この絶縁材料の厚さが直接素子の
ブレークダウン電圧に影響を与える。本発明では、過電
圧保護材料を、粉体材料自身が結晶界面層を具えものと
し、これにより素子のブレークダウン電圧を被覆層の厚
さと直接関係のないものとし、pnp接合の数量と界面
のブレークダウン電圧が関係あるようにし、これにより
ブレークダウン電圧の制御を容易とすることを、さらに
もう一つの目的としている。A well-known overvoltage protection material is a material obtained by coating the surface of a conductor or semiconductor powder with an insulating material.
Alternatively, the insulating material is made of a material in which a conductor or semiconductor powder is isolated, and the thickness of the insulating material directly affects the breakdown voltage of the device. In the present invention, the overvoltage protection material is such that the powder material itself has a crystal interface layer, whereby the breakdown voltage of the element is not directly related to the thickness of the coating layer, and the number of pnp junctions and the breakage of the interface are reduced. Yet another object is to make the down-voltage relevant, thereby facilitating the control of the breakdown voltage.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、少な
くとも2種類のセラミック粉末を十分に混合した後にプ
リベークして、pn接合を形成させた粉体材料であるこ
とを特徴とする、過電圧保護素子の材料としている。請
求項2の発明は、前記粉体材料中のセラミック粉末のう
ち一種類が、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、も
う一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、P
r、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ
元素の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミ
ック粉末とされたことを特徴とする、請求項1に記載の
過電圧保護素子の材料としている。請求項3の発明は、
前記粉体材料中のセラミック粉末のうち一種類が、チタ
ン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カル
シウム或いはその混合物であるセラミック粉末とされ、
B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、Siからなる群から
選んだ元素の酸化物或いはその混合物で組成されたセラ
ミック粉末とされることを特徴とする、請求項1に記載
の過電圧保護素子の材料としている。請求項4の発明
は、前記粉体材料中の平均粒径が0.1−100μmと
されたことを特徴とする、請求項1に記載の過電圧保護
素子の材料としている。請求項5の発明は、少なくとも
2種類のセラミック粉末を十分に混合させた後にプリベ
ークし、pn接合を形成させた粉体材料を、均一に溶剤
中に散布して糊状材料を得て、この糊状材料をギャップ
を有する二つの電極間に充填して糊状材料を両電極に接
触させ、乾燥させてこの糊状材料を焼付け、材料の粉体
を接合させ、多孔質材料体を得ることにより製造された
ことを特徴とする、過電圧保護素子としている。請求項
6の発明は、前記粉体材料中のセラミック粉末のうち一
種類が、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、もう一
種類が、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、Pr、C
o、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ元素の
酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミック粉
末とされたことを特徴とする、請求項5に記載の過電圧
保護素子としている。請求項7の発明は、前記粉体材料
中のセラミック粉末のうち一種類が、チタン酸バリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム或い
はその混合物であるセラミック粉末とされ、B粉は、N
b、Mn、Cu、Co、Siからなる群から選んだ元素
の酸化物或いはその混合物で組成されたセラミック粉末
とされることを特徴とする、請求項5に記載の過電圧保
護素子としている。請求項8の発明は、前記多孔質材料
体の材料密度が、理論密度の30−90%とされること
を特徴とする、請求項5に記載の過電圧保護素子として
いる。請求項9の発明は、少なくとも2種類のセラミッ
ク粉末を十分に混合させた後にプリベークし、pn接合
を形成させた粉体材料を、均一に溶剤中に散布して糊状
材料を得て、この糊状材料をギャップを有する二つの電
極間に充填して糊状材料を両電極に接触させ、乾燥させ
てこの糊状材料を焼付け、材料の粉体を接合させ、多孔
質材料体を形成して過電圧保護素子を得る、過電圧保護
素子の製造方法としている。請求項10の発明は、前記
粉体材料中のセラミック粉末のうち一種類が、酸化亜鉛
を含むセラミック粉末とされ、もう一種類が、B、B
i、Ba、Si、Sr、Pb、Pr、Co、Mn、Sb
或いはCrからなる群から選んだ元素の酸化物或いはそ
の混合物材料で組成されたセラミック粉末とされたこと
を特徴とする、請求項9に記載の過電圧保護素子の製造
方法としている。請求項11の発明は、前記粉体材料中
のセラミック粉末のうち一種類が、チタン酸バリウム、
チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム或いはそ
の混合物であるセラミック粉末とされ、B粉は、Nb、
Mn、Cu、Co、Siからなる群から選んだ元素の酸
化物或いはその混合物で組成されたセラミック粉末とさ
れることを特徴とする、請求項9に記載の過電圧保護素
子の製造方法としている。請求項12の発明は、前記多
孔質材料体の材料密度が、理論密度の30−90%とさ
れることを特徴とする、請求項9に記載の過電圧保護素
子としている。請求項13の発明は、少なくとも2種類
のセラミック粉末を十分に混合させた後にプリベーク
し、pn接合を形成させた粉体材料を、均一にバインダ
を含む溶剤中に散布して糊状材料を得て、この糊状材料
をギャップを有する二つの電極間に充填して糊状材料を
両電極に接触させ、乾燥させてこの糊状材料を焼付け、
材料の粉体を接合させ、多孔質材料体を形成して過電圧
保護素子を得る、過電圧保護素子の製造方法としてい
る。請求項14の発明は、前記粉体材料中のセラミック
粉末のうち一種類が、酸化亜鉛を含むセラミック粉末と
され、もう一種類が、B、Bi、Ba、Si、Sr、P
b、Pr、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から
選んだ元素の酸化物或いはその混合物材料で組成された
セラミック粉末とされたことを特徴とする、請求項13
に記載の過電圧保護素子の製造方法としている。請求項
15の発明は、前記粉体材料中のセラミック粉末のうち
一種類が、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項13に記載の過電圧保護素子の製造方法とし
ている。請求項16の発明は、前記多孔質材料体の材料
密度が、理論密度の30−90%とされることを特徴と
する、請求項13に記載の過電圧保護素子としている。
請求項17の発明は、少なくとも2種類のセラミック粉
末を十分に混合させた後にプリベークし、pn接合を形
成させた粉体材料とガラス粉末を、溶剤中に散布して糊
状材料を得て、この糊状材料をギャップを有する二つの
電極間に充填して糊状材料を両電極に接触させ、乾燥さ
せてこの糊状材料を焼付け、材料の粉体を接合させ、多
孔質材料体を形成して過電圧保護素子を得る、過電圧保
護素子の製造方法としている。請求項18の発明は、前
記粉体材料中のセラミック粉末のうち一種類が、酸化亜
鉛を含むセラミック粉末とされ、もう一種類が、B、B
i、Ba、Si、Sr、Pb、Pr、Co、Mn、Sb
或いはCrからなる群から選んだ元素の酸化物或いはそ
の混合物材料で組成されたセラミック粉末とされたこと
を特徴とする、請求項17に記載の過電圧保護素子の製
造方法としている。請求項19の発明は、前記粉体材料
中のセラミック粉末のうち一種類が、チタン酸バリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム或い
はその混合物であるセラミック粉末とされ、B粉は、N
b、Mn、Cu、Co、Siからなる群から選んだ元素
の酸化物或いはその混合物で組成されたセラミック粉末
とされることを特徴とする、請求項17に記載の過電圧
保護素子の製造方法としている。請求項20の発明は、
前記多孔質材料体の材料密度が、理論密度の30−90
%とされることを特徴とする、請求項17に記載の過電
圧保護素子としている。請求項21の発明は、少なくと
も2種類のセラミック粉末を十分に混合させた後にプリ
ベークし、pn接合を形成させた粉体材料とガラス粉末
を、バインダを含む溶剤中に散布して糊状材料を得て、
この糊状材料をギャップを有する二つの電極間に充填し
て糊状材料を両電極に接触させ、乾燥させてこの糊状材
料を焼付け、材料の粉体を接合させ、多孔質材料体を形
成して過電圧保護素子を得る、過電圧保護素子の製造方
法としている。請求項22の発明は、前記粉体材料中の
セラミック粉末のうち一種類が、酸化亜鉛を含むセラミ
ック粉末とされ、もう一種類が、B、Bi、Ba、S
i、Sr、Pb、Pr、Co、Mn、Sb或いはCrか
らなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物材料
で組成されたセラミック粉末とされたことを特徴とす
る、請求項21に記載の過電圧保護素子の製造方法とし
ている。請求項23の発明は、前記粉体材料中のセラミ
ック粉末のうち一種類が、チタン酸バリウム、チタン酸
ストロンチウム、チタン酸カルシウム或いはその混合物
であるセラミック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、C
u、Co、Siからなる群から選んだ元素の酸化物或い
はその混合物で組成されたセラミック粉末とされること
を特徴とする、請求項21に記載の過電圧保護素子の製
造方法としている。請求項24の発明は、前記多孔質材
料体の材料密度が、理論密度の30−90%とされるこ
とを特徴とする、請求項21に記載の過電圧保護素子と
している。According to a first aspect of the present invention, there is provided a powder material in which at least two kinds of ceramic powders are sufficiently mixed and then prebaked to form a pn junction. It is used as the material of the protection element. According to the invention of claim 2, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, P
The material of the overvoltage protection device according to claim 1, wherein the material is a ceramic powder composed of an oxide of an element selected from the group consisting of r, Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof. I have. The invention of claim 3 is
One of the ceramic powders in the powder material is barium titanate, strontium titanate, ceramic powder which is a calcium titanate or a mixture thereof,
The overvoltage protection element according to claim 1, wherein the B powder is a ceramic powder composed of an oxide of an element selected from the group consisting of Nb, Mn, Cu, Co, and Si or a mixture thereof. Of the material. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the overvoltage protection element material according to the first aspect, wherein the powder material has an average particle size of 0.1 to 100 μm. The invention according to claim 5 is that, after sufficiently mixing at least two types of ceramic powders, prebaking is performed, and the powder material having a pn junction formed is uniformly dispersed in a solvent to obtain a paste-like material. Filling the paste-like material between two electrodes having a gap, bringing the paste-like material into contact with both electrodes, drying and baking this paste-like material, joining the powder of the material, and obtaining a porous material body And an overvoltage protection element. In the invention according to claim 6, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pr, C
The overvoltage protection device according to claim 5, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of o, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof. According to a seventh aspect of the present invention, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder that is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and the B powder is N powder.
The overvoltage protection element according to claim 5, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of b, Mn, Cu, Co, and Si or a mixture thereof. The invention according to claim 8 is the overvoltage protection element according to claim 5, wherein the material density of the porous material body is set to 30 to 90% of the theoretical density. According to the ninth aspect of the invention, at least two types of ceramic powders are sufficiently mixed and then pre-baked, and a powder material having a pn junction formed is uniformly dispersed in a solvent to obtain a paste-like material. Filling the paste-like material between the two electrodes having a gap, bringing the paste-like material into contact with both electrodes, drying and baking this paste-like material, bonding the powder of the material, and forming a porous material body A method for manufacturing an overvoltage protection element, in which an overvoltage protection element is obtained. In the invention according to claim 10, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, B
i, Ba, Si, Sr, Pb, Pr, Co, Mn, Sb
Alternatively, there is provided a method for manufacturing an overvoltage protection element according to claim 9, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of Cr or a mixture thereof. The invention according to claim 11, wherein one of the ceramic powders in the powder material is barium titanate,
Ceramic powder which is strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb,
The method for manufacturing an overvoltage protection element according to claim 9, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of Mn, Cu, Co, and Si or a mixture thereof. A twelfth aspect of the present invention is the overvoltage protection device according to the ninth aspect, wherein the material density of the porous material body is 30 to 90% of the theoretical density. According to a thirteenth aspect of the present invention, a paste material is obtained by sufficiently mixing at least two types of ceramic powders, pre-baking, and uniformly dispersing a powder material having a pn junction formed in a solvent containing a binder. Then, the paste-like material is filled between two electrodes having a gap, the paste-like material is brought into contact with both electrodes, dried, and the paste-like material is baked.
The method is a method for manufacturing an overvoltage protection element, in which powders of materials are joined to form a porous material body to obtain an overvoltage protection element. According to a fourteenth aspect of the present invention, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, P
14. A ceramic powder comprising an oxide of an element selected from the group consisting of b, Pr, Co, Mn, Sb or Cr or a mixture thereof.
The method for manufacturing an overvoltage protection element described in (1). The invention according to claim 15 is one in which one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder that is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and the B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
14. A method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 13, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof. The invention according to claim 16 is the overvoltage protection element according to claim 13, wherein the material density of the porous material body is 30 to 90% of the theoretical density.
The invention according to claim 17 is that, after sufficiently mixing at least two types of ceramic powders, prebaking is performed, and the powder material and the glass powder having the pn junction formed are dispersed in a solvent to obtain a paste-like material. This paste material is filled between two electrodes having a gap, the paste material is brought into contact with both electrodes, dried and baked, and the powder of the material is joined to form a porous material body. To obtain an overvoltage protection element. In the invention according to claim 18, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, B
i, Ba, Si, Sr, Pb, Pr, Co, Mn, Sb
Alternatively, there is provided a method for manufacturing an overvoltage protection element according to claim 17, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of Cr or a mixture thereof. In the invention of claim 19, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder which is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and the B powder is N powder.
18. The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 17, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of b, Mn, Cu, Co, and Si or a mixture thereof. I have. The invention of claim 20 is
The material density of the porous material body is 30-90 of the theoretical density.
%. The overvoltage protection element according to claim 17, wherein The invention according to claim 21 is that, after at least two kinds of ceramic powders are sufficiently mixed, prebaking is performed, and the powder material and the glass powder having the pn junction formed are dispersed in a solvent containing a binder to form a paste-like material. Get,
This paste material is filled between two electrodes having a gap, the paste material is brought into contact with both electrodes, dried and baked, and the powder of the material is joined to form a porous material body. To obtain an overvoltage protection element. In the invention according to claim 22, one of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, S
22. The ceramic powder according to claim 21, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i, Sr, Pb, Pr, Co, Mn, Sb or Cr, or a mixture thereof. This is a method for manufacturing an overvoltage protection element. The invention of claim 23 is the ceramic powder in which one of the ceramic powders in the powder material is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and the B powder is Nb, Mn, C
22. The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 21, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of u, Co, and Si or a mixture thereof. An invention according to claim 24 is the overvoltage protection device according to claim 21, wherein the material density of the porous material body is 30 to 90% of the theoretical density.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】実施例1:図2、3に示される粉
体材料の微観構造において、符号10は酸化亜鉛粉末を
示し、酸化亜鉛自身はn型半導体とされ、室温時の抵抗
値はただ数Ω−cmとされ、被覆層12は、例えばB、
Bi、Ba、Si、Sr、Pb、Pr、Co、Mn、S
b或いはCrからなる群から選んだ元素の酸化物或いは
その混合物材料であるp型半導体で組成され、この被覆
層と酸化亜鉛の間にpn接合が形成され、粉体がp型半
導体でn型半導体を被覆した状態を現出し、これにより
pnpの構造とされ、これにより平常の作業電圧下で、
高電気抵抗値の状況を現出し、サージが出現した時に電
圧が迅速に増加し、界面のブレークダウン電圧の総合に
到達すると、材料が瞬間的にブレークダウンし、このと
きの抵抗が僅かに数Ω−cmであり、大電流を通過さ
せ、サージエネルギーを接地線に導入し、サージエネル
ギーが通過した後に、界面が元来の高電気抵抗形態に回
復し、この過程により回路保護の目的を達成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 In the fine structure of the powder material shown in FIGS. 2 and 3, reference numeral 10 denotes zinc oxide powder, zinc oxide itself is an n-type semiconductor, and resistance at room temperature. The value is only several Ω-cm, and the coating layer 12 is, for example, B,
Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pr, Co, Mn, S
It is composed of a p-type semiconductor that is an oxide of an element selected from the group consisting of b or Cr or a mixture thereof, a pn junction is formed between this coating layer and zinc oxide, and the powder is a p-type semiconductor and n-type. A semiconductor-covered state emerges, which results in a pnp structure, whereby under normal working voltage,
A high electrical resistance situation emerges, the voltage increases rapidly when surges appear, and when the total breakdown voltage at the interface is reached, the material instantaneously breaks down, with only a few resistances at this time. Ω-cm, large current is passed, surge energy is introduced into the ground wire, and after the surge energy passes, the interface recovers to the original high electrical resistance form, and the process protection circuit is achieved by this process. I do.
【0013】本発明の過電圧保護材料の製造方法は、図
4に示されるとおりであり、その各ステップは以下のと
おりである。 (1)、(2)ステップ: 酸化亜鉛とp型半導体粉末
例えば酸化ビスマス粉末を均一に混合する。そのうち酸
化亜鉛粉末は50〜97重量%とされる。 (3)、(4)ステップ: (2)のステップで得た混
合酸化物粉末を、温度800〜1600℃でプリベーク
する。プリベーク(3)と研磨(4)の後、材料の結晶
粒構造は図2に示されるようになり、p型半導体12例
えば酸化ビスマスと酸化亜鉛10の間にpn接合の状態
が形成される。 (5)ステップ: (4)のステップで得た粉体材料及
びガラス粉末を均一にバインダ(binder)を含む
溶剤中に散布して糊状材料を得る。 (6)ステップ: (5)のステップで得た糊状材料
で、図5に示されるように、電極21、22と基板30
の上を被覆し、さらに乾燥(7)、(8)焼付のステッ
プを進行して、過電圧保護素子の製品を得る。The method of manufacturing the overvoltage protection material of the present invention is as shown in FIG. 4, and each step is as follows. Steps (1) and (2): Zinc oxide and a p-type semiconductor powder such as bismuth oxide powder are uniformly mixed. Among them, zinc oxide powder accounts for 50 to 97% by weight. (3), (4) Step: The mixed oxide powder obtained in the step (2) is pre-baked at a temperature of 800 to 1600 ° C. After pre-baking (3) and polishing (4), the crystal grain structure of the material becomes as shown in FIG. 2, and a pn junction state is formed between the p-type semiconductor 12, for example, bismuth oxide and zinc oxide 10. (5) Step: The powder material and the glass powder obtained in the step (4) are uniformly dispersed in a solvent containing a binder to obtain a paste-like material. (6) Step: The paste-like material obtained in the step (5), as shown in FIG.
, And the drying (7) and (8) baking steps are performed to obtain a product of the overvoltage protection element.
【0014】実施例2:本発明の過電圧保護素子の材料
のもう一種類の材料組成は、2種類のセラミック粉末い
わゆるA粉及びB粉とされ、A粉は、チタン酸バリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム或い
はその混合物であるセラミック粉末とされ、B粉は、N
b、Mn、Cu、Co、Siからなる群から選んだ元素
の酸化物或いはその混合物とされる。この材料を用いた
過電圧保護素子の製造方法は図6に示されるとおりであ
り、その各ステップは以下のとおりである: (1)、(2)ステップ: A粉とB粉を均一に混合す
る。そのうちA粉は70〜90重量%とされるのが望ま
しい。 (3)、(4)ステップ: (2)のステップの混合酸
化物粉末を、800〜1500℃でプリベーク(3)
し、さらに研磨(4)し、両半導体間にpn接合を形成
する。 (5)ステップ: (4)のステップで得られた材料を
バインダを含む溶剤中に均一に散布して糊状材料を得
る。 (6)ステップ: (5)のステップで得られた糊状材
料で、図5に示されるように、電極21、22とベース
30の上を被覆し、さらに乾燥(7)、焼付(8)を行
い、過電圧保護素子の製品を得る。Embodiment 2: Another kind of material composition of the material of the overvoltage protection element of the present invention is two kinds of ceramic powder, so-called A powder and B powder, wherein A powder is barium titanate, strontium titanate, Ceramic powder which is calcium titanate or a mixture thereof is used.
An oxide of an element selected from the group consisting of b, Mn, Cu, Co, and Si or a mixture thereof. The method of manufacturing an overvoltage protection element using this material is as shown in FIG. 6, and the respective steps are as follows: (1), (2) Step: A powder and B powder are uniformly mixed . Among them, the powder A is desirably 70 to 90% by weight. (3), (4) step: Pre-baking the mixed oxide powder of the step (2) at 800 to 1500 ° C. (3)
Then, polishing (4) is performed to form a pn junction between both semiconductors. (5) Step: The material obtained in the step (4) is evenly dispersed in a solvent containing a binder to obtain a paste-like material. (6) Step: As shown in FIG. 5, the electrodes 21 and 22 and the base 30 are covered with the paste-like material obtained in the step (5), and further dried (7) and baked (8). To obtain a product of the overvoltage protection element.
【0015】この粉体材料で製造した過電圧保護素子
は、材料の構造体が多孔質構造とされる。図7の電子顕
微鏡写真に示されるように、比較的淡い色は粉体材料4
0とされ、比較的深い色は気室50とされ、この材料密
度は理論密度の30−90%に制御される。In the overvoltage protection element manufactured from this powder material, the structure of the material has a porous structure. As shown in the electron micrograph of FIG.
0, the relatively deep color is the air chamber 50, and the material density is controlled to 30-90% of the theoretical density.
【0016】図8は本発明の静電放電の電圧反応曲線で
あり、図9は本発明の静電放電の電流反応曲線であり、
静電源は8kVとされ、図より明らかに材料ブレークダ
ウン後の状況が分かり、このとき、大量の電流が該素子
を通過し(図8)、ピーク電圧は僅かに300V以下で
ある(図9参照)。FIG. 8 is a voltage response curve of the electrostatic discharge of the present invention, and FIG. 9 is a current response curve of the electrostatic discharge of the present invention.
The static power source is set to 8 kV, and the figure clearly shows the situation after the material breakdown. At this time, a large amount of current passes through the element (FIG. 8), and the peak voltage is only 300 V or less (see FIG. 9). ).
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明の過電圧保護材料は、過電圧保護
材料の新規性と実用性を有し、この過電圧保護材料構造
を改変して得られる電圧保護素子は製造及び特性の安定
性と、低リーク電流、低キャパシタンスの長所を有し、
確実に特許の要件に符合する。なお、本発明に基づきな
しうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求
範囲に属するものとする。The overvoltage protection material of the present invention has the novelty and practicality of the overvoltage protection material, and the voltage protection element obtained by modifying the structure of the overvoltage protection material has stability in production and characteristics, and has low stability. It has the advantages of leakage current and low capacitance,
Ensure compliance with patent requirements. It should be noted that any modification or alteration of details that can be made based on the present invention belongs to the claims of the present invention.
【図1】周知の酸化亜鉛可変抵抗器の構造説明図であ
る。FIG. 1 is a structural explanatory view of a known zinc oxide variable resistor.
【図2】本発明の過電圧保護素子の材料の微観構造説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a microscopic structure of a material of an overvoltage protection element of the present invention.
【図3】本発明の過電圧保護素子の材料のもう一つの微
観構造説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating another microscopic structure of the material of the overvoltage protection element of the present invention.
【図4】本発明の過電圧保護素子の製造フローチャート
である。FIG. 4 is a manufacturing flowchart of the overvoltage protection device of the present invention.
【図5】本発明により製造した過電圧保護素子の実施例
図である。FIG. 5 is an embodiment diagram of an overvoltage protection device manufactured according to the present invention.
【図6】本発明の過電圧保護素子のもう一つの製造フロ
ーチャートである。FIG. 6 is another manufacturing flowchart of the overvoltage protection device of the present invention.
【図7】本発明の過電圧保護材料の電子顕微鏡写真であ
る。FIG. 7 is an electron micrograph of the overvoltage protection material of the present invention.
【図8】本発明の過電圧保護素子の静電放電保護電圧反
応曲線である。FIG. 8 is an electrostatic discharge protection voltage response curve of the overvoltage protection device of the present invention.
【図9】本発明の過電圧保護素子の静電放電保護電流反
応曲線である。FIG. 9 is an electrostatic discharge protection current response curve of the overvoltage protection device of the present invention.
【符号の説明】 1 酸化亜鉛 12 酸化ビスマスの混合物 21 電極 22 電極 23 過電圧保護材料 30 基板 40 粉体材料 50 気室[Description of Signs] 1 Zinc oxide 12 Mixture of bismuth oxide 21 Electrode 22 Electrode 23 Overvoltage protection material 30 Substrate 40 Powder material 50 Air chamber
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E032 BA03 BA07 BA15 BA21 BB11 CA02 CC06 CC09 5E034 CA10 CB02 CB04 CB06 CC02 CC03 CC04 CC05 CC06 CC07 CC10 CC11 CC12 CC18 CC19 DA02 DB01 DB03 DC01 DE07 EA08 EB01 5G013 AA01 BA02 CB05 DA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5E032 BA03 BA07 BA15 BA21 BB11 CA02 CC06 CC09 5E034 CA10 CB02 CB04 CB06 CC02 CC03 CC04 CC05 CC06 CC07 CC10 CC11 CC12 CC18 CC19 DA02 DB01 DB03 DC01 DE07 EA08 EB01 5G013 AA01 DA02 CB
Claims (24)
分に混合した後にプリベークして、pn接合を形成させ
た粉体材料であることを特徴とする、過電圧保護素子の
材料。1. A material for an overvoltage protection element, wherein the material is a powder material in which at least two kinds of ceramic powders are sufficiently mixed and then prebaked to form a pn junction.
一種類は、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、もう
一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、Pr、
Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ元素
の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミック
粉末とされたことを特徴とする、請求項1に記載の過電
圧保護素子の材料。2. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pr,
2. The material for an overvoltage protection device according to claim 1, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof.
一種類は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項1に記載の過電圧保護素子の材料。3. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder which is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
The material for an overvoltage protection device according to claim 1, wherein the material is a ceramic powder composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof.
00μmとされたことを特徴とする、請求項1に記載の
過電圧保護素子の材料。4. The powder material has an average particle size of 0.1-1.
2. The material for an overvoltage protection element according to claim 1, wherein the thickness is set to 00 μm.
分に混合させた後にプリベークし、pn接合を形成させ
た粉体材料を、均一に溶剤中に散布して糊状材料を得
て、この糊状材料をギャップを有する二つの電極間に充
填して糊状材料を両電極に接触させ、乾燥させてこの糊
状材料を焼付け、材料の粉体を接合させ、多孔質材料体
を得ることにより製造されたことを特徴とする、過電圧
保護素子。5. A powdery material in which at least two kinds of ceramic powders are sufficiently mixed and then pre-baked to form a pn junction are uniformly dispersed in a solvent to obtain a paste-like material. It is manufactured by filling the material between two electrodes with a gap, bringing the pasty material into contact with both electrodes, drying and baking this pasty material, joining the material powder, and obtaining a porous material body An overvoltage protection element, characterized in that:
一種類は、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、もう
一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、Pr、
Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ元素
の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミック
粉末とされたことを特徴とする、請求項5に記載の過電
圧保護素子。6. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pr,
6. The overvoltage protection device according to claim 5, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof.
一種類は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項5に記載の過電圧保護素子。7. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder which is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
6. The overvoltage protection device according to claim 5, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof.
度の30−90%とされることを特徴とする、請求項5
に記載の過電圧保護素子。8. The method according to claim 5, wherein the material density of the porous material is 30 to 90% of the theoretical density.
3. The overvoltage protection device according to claim 1.
分に混合させた後にプリベークし、pn接合を形成させ
た粉体材料を、均一に溶剤中に散布して糊状材料を得
て、この糊状材料をギャップを有する二つの電極間に充
填して糊状材料を両電極に接触させ、乾燥させてこの糊
状材料を焼付け、材料の粉体を接合させ、多孔質材料体
を形成して過電圧保護素子を得る、過電圧保護素子の製
造方法。9. A paste material is obtained by sufficiently mixing at least two types of ceramic powders and then pre-baking, and uniformly dispersing the powder material having formed a pn junction in a solvent to obtain a paste material. Filling the material between the two electrodes having a gap, bringing the pasty material into contact with both electrodes, drying and baking this pasty material, joining the material powder, forming a porous material body, A method for manufacturing an overvoltage protection element, which obtains a protection element.
ち一種類は、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、も
う一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、P
r、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ
元素の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミ
ック粉末とされたことを特徴とする、請求項9に記載の
過電圧保護素子の製造方法。10. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pb.
The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 9, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of r, Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof. .
ち一種類は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項9に記載の過電圧保護素子の製造方法。11. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder that is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
The method for manufacturing an overvoltage protection element according to claim 9, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof.
密度の30−90%とされることを特徴とする、請求項
9に記載の過電圧保護素子。12. The overvoltage protection device according to claim 9, wherein a material density of the porous material body is set to 30 to 90% of a theoretical density.
十分に混合させた後にプリベークし、pn接合を形成さ
せた粉体材料を、均一にバインダを含む溶剤中に散布し
て糊状材料を得て、この糊状材料をギャップを有する二
つの電極間に充填して糊状材料を両電極に接触させ、乾
燥させてこの糊状材料を焼付け、材料の粉体を接合さ
せ、多孔質材料体を形成して過電圧保護素子を得る、過
電圧保護素子の製造方法。13. At least two kinds of ceramic powders are sufficiently mixed and then pre-baked, and a powder material having a pn junction formed is uniformly dispersed in a solvent containing a binder to obtain a paste-like material. This paste material is filled between two electrodes having a gap, the paste material is brought into contact with both electrodes, dried and baked, and the powder of the material is joined to form a porous material body. A method for producing an overvoltage protection element, comprising:
ち一種類は、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、も
う一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、P
r、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ
元素の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミ
ック粉末とされたことを特徴とする、請求項13に記載
の過電圧保護素子の製造方法。14. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pb.
The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 13, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of r, Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof. .
ち一種類は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項13に記載の過電圧保護素子の製造方法。15. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder that is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
The method for manufacturing an overvoltage protection element according to claim 13, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof.
密度の30−90%とされることを特徴とする、請求項
13に記載の過電圧保護素子。16. The overvoltage protection device according to claim 13, wherein a material density of the porous material body is set to 30 to 90% of a theoretical density.
十分に混合させた後にプリベークし、pn接合を形成さ
せた粉体材料とガラス粉末を、溶剤中に散布して糊状材
料を得て、この糊状材料をギャップを有する二つの電極
間に充填して糊状材料を両電極に接触させ、乾燥させて
この糊状材料を焼付け、材料の粉体を接合させ、多孔質
材料体を形成して過電圧保護素子を得る、過電圧保護素
子の製造方法。17. A method in which at least two types of ceramic powders are sufficiently mixed and then prebaked, and a powder material and a glass powder having a pn junction formed therein are dispersed in a solvent to obtain a paste-like material. Filling the paste-like material between the two electrodes having a gap, bringing the paste-like material into contact with both electrodes, drying and baking this paste-like material, bonding the powder of the material, and forming a porous material body; A method for manufacturing an overvoltage protection element, which obtains an overvoltage protection element.
ち一種類は、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、も
う一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、P
r、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ
元素の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミ
ック粉末とされたことを特徴とする、請求項17に記載
の過電圧保護素子の製造方法。18. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pb.
The method for manufacturing an overvoltage protection element according to claim 17, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of r, Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof. .
ち一種類は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項17に記載の過電圧保護素子の製造方法。19. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder which is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
18. The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 17, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof.
密度の30−90%とされることを特徴とする、請求項
17に記載の過電圧保護素子。20. The overvoltage protection device according to claim 17, wherein a material density of the porous material body is set to 30 to 90% of a theoretical density.
十分に混合させた後にプリベークし、pn接合を形成さ
せた粉体材料とガラス粉末を、バインダを含む溶剤中に
散布して糊状材料を得て、この糊状材料をギャップを有
する二つの電極間に充填して糊状材料を両電極に接触さ
せ、乾燥させてこの糊状材料を焼付け、材料の粉体を接
合させ、多孔質材料体を形成して過電圧保護素子を得
る、過電圧保護素子の製造方法。21. After sufficiently mixing at least two types of ceramic powders, prebaking is performed, and a powder material and a glass powder having a pn junction formed are dispersed in a solvent containing a binder to obtain a paste-like material. The paste-like material is filled between two electrodes having a gap, the paste-like material is brought into contact with both electrodes, dried and baked, and the powder of the material is joined to form a porous material body. A method for manufacturing an overvoltage protection element, which is formed to obtain an overvoltage protection element.
ち一種類は、酸化亜鉛を含むセラミック粉末とされ、も
う一種類は、B、Bi、Ba、Si、Sr、Pb、P
r、Co、Mn、Sb或いはCrからなる群から選んだ
元素の酸化物或いはその混合物材料で組成されたセラミ
ック粉末とされたことを特徴とする、請求項21に記載
の過電圧保護素子の製造方法。22. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder containing zinc oxide, and the other is B, Bi, Ba, Si, Sr, Pb, Pb.
The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 21, wherein the ceramic powder is made of an oxide of an element selected from the group consisting of r, Co, Mn, Sb, and Cr or a mixture thereof. .
ち一種類は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸カルシウム或いはその混合物であるセラミ
ック粉末とされ、B粉は、Nb、Mn、Cu、Co、S
iからなる群から選んだ元素の酸化物或いはその混合物
で組成されたセラミック粉末とされることを特徴とす
る、請求項21に記載の過電圧保護素子の製造方法。23. One of the ceramic powders in the powder material is a ceramic powder which is barium titanate, strontium titanate, calcium titanate or a mixture thereof, and B powder is Nb, Mn, Cu, Co, S
22. The method for manufacturing an overvoltage protection device according to claim 21, wherein the ceramic powder is composed of an oxide of an element selected from the group consisting of i or a mixture thereof.
密度の30−90%とされることを特徴とする、請求項
21に記載の過電圧保護素子。24. The overvoltage protection device according to claim 21, wherein the material density of the porous material body is 30 to 90% of the theoretical density.
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