JP3232850B2 - バリスタの製造方法 - Google Patents
バリスタの製造方法Info
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Description
るバリスタの製造方法に関するものである。
とし、副成分としてコバルト、マンガン、アンチモンな
どを添加したものを成形し成形体を得ていた。次に、こ
の成形体を1150〜1350℃で焼成した後、電極ペ
ーストを焼結体の表面に塗布し、焼きつけたり、または
成形体と電極とを一体焼成してバリスタを得ていた。
リスタ特性を安定化させるために添加するアンチモンな
どの副成分は著しく焼結を妨げ、焼結体密度を低下させ
るので、十分な特性を得ようとすると、焼成温度を高く
しなければならなかった。そのため、電極材料してAg
等低融点の金属を用いた場合、成形体と電極との一体焼
成ができないという問題点を有していた。
することを目的とするものである。
に、本発明は主成分酸化亜鉛に副成分として、少なくと
もゲルマニウムをGeO 2 に換算して0.01〜0.1
mol%、ビスマスをBi 2 O 3 に換算して0.1〜4.
0mol%、アンチモンをSb 2 O 3 に換算してBi 2 O 3
との比が(Sb 2 O 3 (mol%)/Bi 2 O 3 (mol
%))≦1.0となるように添加して成形体を作製する
第1の工程と、次に前記成形体表面に銀を主成分とする
電極ペーストを塗布する第2の工程と、その後前記成形
体と前記電極ペーストを一体焼成する第3の工程とを有
するものである。
けて焼結を促進させると思われる。その結果、成形体と
Agを主成分とする電極と一体焼成することができる。
このように成形体と電極とが一体焼成できることによ
り、従来必要であった電極焼付工程が不要となり、工程
を削減できるため、生産性を向上させることができる。
側面図である。
について説明する。
Co2O3(0.5mol%)、MnO2(0.15mol%)、Sb2O3
(0.25mol%)、Al2O3(0.005mol%)、GeO2(0〜
0.1mol%)を混合後、PVA(ポリビニルアルコール)
のような有機バインダを加えて造粒し、この造粒粉に1
ton/cm2の圧力をかけて、直径10mm、厚さ
1.2mmの円板状のバリスタ素子1を成形した。次
に、この成形体の上下両面に、Ag粉末と有機ビヒクル
とからなる電極2a,2bペーストを塗布し、(表1)
に示す温度で焼成した。
結体密度の関係を示す。焼結体密度は、低温での焼結に
おける最も大きな課題の一つである焼結性の目安とな
る。
を上昇させていくにつれて、焼結体密度は大きくなって
いることがわかる。また、800℃より低い焼成温度で
は、Bi2O3の融点より低いということもあり、十分に
焼結していないことがわかる。
が0.05mol%と0.1mol%の場合のみ示した
が、0.01〜0.1mol%の範囲の含有量であれ
ば、焼結性の向上に効果的である。
について説明する。
Co2O3(0.5mol%)、MnO2(0.15mol%)、Sb2O3
(0.25mol%)、Al2O3(0.005mol%)、GeO2(0.05
mol%)を加え、さらに、Y2O3(0〜1.0mol%)、Ln2
O3(Ln=La、Ce、Pr、Nd、Sm)(0〜1.0mol%)、Nb2O
5(0〜1.0mol%)の中から一種類加えて、混合後、例え
ばPVA(ポリビニルアルコール)のような有機バイン
ダを加えて造粒し、この造粒粉に1ton/cm2の圧
力をかけて、直径10mm、厚さ1.2mmの円板状の
バリスタ素子1を成形した。次に、この成形体の上下両
面に、Ag粉末と有機ビヒクルとからなる電極2a,2
bペーストを塗布し、930℃で焼成して、バリスタを
得た。このバリスタ素子1のY2O3、Ln2O3およびN
b2O5の含有量と焼結体密度との関係を(表2)、(表
3)に示す。
およびNb2O5の含有量を増加させていくにつれて、焼
結体密度は増加していき、最大値を越えるとまた小さく
なる傾向にあることがわかる。焼結体密度が最大値とな
るのは、それぞれ0.05〜0.1mol%含有させた
場合であるが、0.01〜0.5mol%の範囲であれ
ば焼結性の優れたバリスタが得ることができる。
イドとして、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd
2O3、Sm2O3の場合のみ示したが、他のランタノイド
(Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、
Yb、Lu)の酸化物を用いたとしても同様の効果が得
られる。また、イットリウム、ランタノイドそれぞれ一
種類のみ含有させた場合を示したが、2種類以上含有さ
せる場合も、その含有量の合計が0.01〜0.5mo
l%であれば、本実施例と同様の効果が得られる。さら
に、バリスタの焼成温度は、930℃の場合のみ示した
が、Bi2O3の融点より高く、銀(電極)の融点より低
い温度(800〜960℃)であれば構わない。また、
本実施例ではゲルマニウムの含有量を0.05mol%
としたが、0.01〜0.1mol%の範囲であれば構
わない。
について説明する。
Co2O3(0.5mol%)、MnO2(0.15mol%)、Sb2O3
(0.25mol%)、Al2O3(0.005mol%)、GeO2(0.05
mol%)を加え、さらにSnO2(0〜0.1mol%)、PbO
(0〜1.0mol%)の中から一種類を加えて、実施例2と同
様にしてバリスタを得た。
O2、PbOの含有量と
が1mA流れたときの電圧V1mAと電流が10μA流れ
たときの
PbOの含有量が増加するにつれて、電圧比特性は良好
となり、ある最良の値を境にまた悪化を始めているのが
わかる。最良の値はSnO2、PbOともに、0.1m
ol%の場合であるが、0.01〜0.5mol%の含
有量であれば、電圧比特性に効果的である。
bOそれぞれ単独で含有させた場合のみ示したが、両方
を含有させた場合、その含有量の合計が0.01〜0.
5mol%の時、本実施例と同様の効果が得られる。さ
らに、バリスタの焼成温度は930℃の場合のみ示した
が、Bi2O3の融点より高く、銀(電極)の融点より低
い温度(800〜960℃)であれば構わない。本実施
例ではゲルマニウムの含有量を0.05mol%とした
が、0.01〜0.1mol%の範囲であれば構わな
い。
説明する。
Co2O3(0.5mol%)、MnO2(0.15mol%)、Sb2O3
(0.25mol%)、Al2O3(0.005mol%)、GeO2(0.05
mol%)を加え、さらに、Cr2O3(0〜1.0mol%)、P2
O5(0〜1.0mol%)の内どちらか一種類加えて、実施例
2と同様にして、バリスタを得た。このバリスタ素子1
のCr2O3、P2O5の含有量と制限電圧比との関係を
(表5)に示す。
スタ特性の尺度で、サージ電流(本実施例では25Aと
する)が流れたときの電圧V25AとV1mAとの比とする。
(表5)より、Cr2O3、P2O5の含有量を増加させて
いくと、制限電圧比は良好になっていき、ある点を境に
して、悪化していくことがわかる。制限電圧比の最良の
値は、Cr2O3では、0.05〜0.1mol%、P2
O5では、0.1mol%含有させた場合であるが、C
r2O3、P2O5の両方とも含有量がそれぞれ0.01〜
0.5mol%の時、制限電圧比に効果的である。
合のみ示したが、Bi2O3の融点より高く、銀(電極)
の融点より低い温度(800〜960℃)であれば構わ
ない。また、本実施例ではゲルマニウムの含有量を0.
05mol%としたが、0.01〜0.1mol%の範
囲であれば構わない。
ビスマスをBi2O3に換算して、0.5mol%含有さ
せた場合のみ示したが、ビスマスをBi2O3に換算して
0.1〜4.0mol%、アンチモンをSb2O3に換算
してBi2O3との比が(Sb 2O3(mol%)/Bi2
O3(mol%))≦1.0となるように含有させるの
であれば構わない。
て、積層型のバリスタを形成したとしても同様の効果が
得られる。
成長を助けて焼結を促進させると思われる。その結果、
成形体とAgを主成分とする電極と一体焼成することが
できる。このように成形体と電極とが一体焼成できるこ
とにより、従来必要であった電極焼付工程が不要とな
り、工程を削減できるため、生産性を向上させることが
できる。
スタ特性を有するバリスタを得ることができる。また、
このバリスタは電極にAg等の低融点の金属を用いたと
しても、成形体と電極とを一体焼成することができる。
そのため、電極焼き付けの工程が不要となり、工程を削
減でき、生産性が向上する。
Claims (6)
- 【請求項1】 主成分酸化亜鉛に副成分として、少なく
ともゲルマニウムをGeO 2 に換算して0.01〜0.
1mol%、ビスマスをBi 2 O 3 に換算して0.1〜
4.0mol%、アンチモンをSb 2 O 3 に換算してBi
2 O 3 との比が(Sb 2 O 3 (mol%)/Bi 2 O 3 (mo
l%))≦1.0となるように添加して成形体を作製す
る第1の工程と、次に前記成形体表面に銀を主成分とす
る電極ペーストを塗布する第2の工程と、その後前記成
形体と前記電極ペーストを一体焼成する第3の工程とを
有するバリスタの製造方法。 - 【請求項2】 成形体の副成分として、ニオブをNb 2
O 5 に換算して0.01〜0.5mol%添加する請求
項1に記載のバリスタの製造方法。 - 【請求項3】 成形体の副成分として、イットリウム
と、ランタノイドとを、それぞれY 2 O 3 、Ln 2 O 3 (ラ
ンタノイドをLnと表す。)に換算して、少なくとも一
種類0.01〜0.5mol%添加する請求項1に記載
のバリスタの製造方法。 - 【請求項4】 成形体の副成分として、錫と鉛をそれぞ
れSnO 2 とPbOに換算して、少なくとも一種類0.
01〜0.5mol%添加する請求項1に記載のバリス
タの製造方法。 - 【請求項5】 成形体の副成分として、リンをP 2 O 5 に
換算して、0.01〜0.5mol%添加する請求項1
に記載のバリスタの製造方法。 - 【請求項6】 成形体の副成分として、クロムをCr 2
O 3 に換算して0.01〜0.5mol%添加する請求
項1に記載のバリスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01517094A JP3232850B2 (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | バリスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP01517094A JP3232850B2 (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | バリスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07226305A JPH07226305A (ja) | 1995-08-22 |
JP3232850B2 true JP3232850B2 (ja) | 2001-11-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3232850B2 (ja) |
-
1994
- 1994-02-09 JP JP01517094A patent/JP3232850B2/ja not_active Expired - Fee Related
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