JP3317023B2 - 酸化亜鉛バリスタ - Google Patents
酸化亜鉛バリスタInfo
- Publication number
- JP3317023B2 JP3317023B2 JP12245794A JP12245794A JP3317023B2 JP 3317023 B2 JP3317023 B2 JP 3317023B2 JP 12245794 A JP12245794 A JP 12245794A JP 12245794 A JP12245794 A JP 12245794A JP 3317023 B2 JP3317023 B2 JP 3317023B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- zinc oxide
- glass frit
- varistor
- bismuth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器を異常高電
圧から保護するために用いられる酸化亜鉛バリスタに関
するものである。
圧から保護するために用いられる酸化亜鉛バリスタに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生機器、産業機器の制御回路の
高度集積化が急速に進展している。
高度集積化が急速に進展している。
【０００３】これらの制御回路に用いられている半導体
電子部品は異常高電圧（サージ）が印加されると破壊さ
れてしまうので、その対策が不可欠なものとなってい
る。この対策として一般にバリスタが用いられており、
中でも酸化亜鉛バリスタはその優れた電圧非直線性、サ
ージ吸収能力を持つことから、各種電子機器を異常高電
圧から保護するために広く利用されている。
電子部品は異常高電圧（サージ）が印加されると破壊さ
れてしまうので、その対策が不可欠なものとなってい
る。この対策として一般にバリスタが用いられており、
中でも酸化亜鉛バリスタはその優れた電圧非直線性、サ
ージ吸収能力を持つことから、各種電子機器を異常高電
圧から保護するために広く利用されている。
【０００４】従来より、酸化亜鉛を主成分とするバリス
タ素子の添加物としてガラスフリットを用いた酸化亜鉛
バリスタは広く知られている。また、前記ガラスフリッ
トとしては、例えば、特公昭５６−２２１２２号公報な
どに開示されており、その内容は以下の通りである。
タ素子の添加物としてガラスフリットを用いた酸化亜鉛
バリスタは広く知られている。また、前記ガラスフリッ
トとしては、例えば、特公昭５６−２２１２２号公報な
どに開示されており、その内容は以下の通りである。
【０００５】すなわち酸化亜鉛を主成分とし、副成分と
してＢｉ2Ｏ3が０．１〜６モル％、ＣｏＯが０．０５〜
１０モル％、ＭｎＯが０．２５〜１０モル％、Ｓｂ2Ｏ3
が０．１〜６モル％としたバリスタ素子の配合原料に対
して、ＰｂＯ，Ａｌ2Ｏ3，ＣｅＯ2，ＢａＯ，ＴｉＯ2，
ＳｎＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｐ2Ｏ5，ＣａＯ，Ａｓ2Ｏ3，Ｚｒ
Ｏ2の中から少なくとも一成分以上（ただし、ＰｂＯを
一成分のみの場合を除く）を含有する硼珪酸亜鉛系ガラ
スを０．１〜１０重量％添加、混合した後、焼成して、
バリスタ素子を得、電極を付与して酸化亜鉛バリスタを
得るものであった。
してＢｉ2Ｏ3が０．１〜６モル％、ＣｏＯが０．０５〜
１０モル％、ＭｎＯが０．２５〜１０モル％、Ｓｂ2Ｏ3
が０．１〜６モル％としたバリスタ素子の配合原料に対
して、ＰｂＯ，Ａｌ2Ｏ3，ＣｅＯ2，ＢａＯ，ＴｉＯ2，
ＳｎＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｐ2Ｏ5，ＣａＯ，Ａｓ2Ｏ3，Ｚｒ
Ｏ2の中から少なくとも一成分以上（ただし、ＰｂＯを
一成分のみの場合を除く）を含有する硼珪酸亜鉛系ガラ
スを０．１〜１０重量％添加、混合した後、焼成して、
バリスタ素子を得、電極を付与して酸化亜鉛バリスタを
得るものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の、酸化亜鉛
バリスタは、電圧非直線性の優れたものではあるが、近
年の各種電子機器における省エネルギー化、効率化への
要望により、電圧非直線性の改善がさらに求められてき
た。
バリスタは、電圧非直線性の優れたものではあるが、近
年の各種電子機器における省エネルギー化、効率化への
要望により、電圧非直線性の改善がさらに求められてき
た。
【０００７】そこで、本発明は上述の要求に応え、電圧
非直線性のさらに改善された酸化亜鉛バリスタを提供す
ることを目的とするものである。
非直線性のさらに改善された酸化亜鉛バリスタを提供す
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のバリスタ素子は、酸化亜鉛を主成分とし、副
成分として少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を含む
酸化亜鉛バリスタの配合原料に対して、Ｂｉ2Ｏ3が３５
〜６５重量％、ＳｉＯ2が５〜３５重量％、Ｐ2Ｏ5が１
〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量％である硼珪酸
ビスマス系ガラスフリットを０．１〜２．０重量％含有
させたものよりなる。
に本発明のバリスタ素子は、酸化亜鉛を主成分とし、副
成分として少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を含む
酸化亜鉛バリスタの配合原料に対して、Ｂｉ2Ｏ3が３５
〜６５重量％、ＳｉＯ2が５〜３５重量％、Ｐ2Ｏ5が１
〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量％である硼珪酸
ビスマス系ガラスフリットを０．１〜２．０重量％含有
させたものよりなる。
【０００９】
【作用】この構成によるとバリスタ素子を構成する酸化
亜鉛粒子間の粒界に、硼珪酸ビスマス系ガラスフリット
が酸素を供給することとなる。そのため、酸化亜鉛粒子
間における粒界の抵抗値は高くなり、その分バリスタ電
圧に達するまでに電極間に流れる漏れ電流は少なくな
る。その結果電圧非直線性の改善された酸化亜鉛バリス
タが得られるのである。
亜鉛粒子間の粒界に、硼珪酸ビスマス系ガラスフリット
が酸素を供給することとなる。そのため、酸化亜鉛粒子
間における粒界の抵抗値は高くなり、その分バリスタ電
圧に達するまでに電極間に流れる漏れ電流は少なくな
る。その結果電圧非直線性の改善された酸化亜鉛バリス
タが得られるのである。
【００１０】
（実施例１）さて本実施例においては、バリスタ素子配
合原料に含有させるガラスフリットに特徴をもたせてお
り、以下にこれらについて詳述する。
合原料に含有させるガラスフリットに特徴をもたせてお
り、以下にこれらについて詳述する。
【００１１】まずガラスフリットの調整について述べ
る。下記の（表１）の組成表に従いＢｉ2Ｏ3，Ｓｉ
Ｏ2，Ｂ2Ｏ3、リン酸二水素アンモニウム（ＮＨ4Ｈ2Ｐ
Ｏ4）をＰ2Ｏ5に換算して所定量秤量し、それをボール
ミルにて混合と同時に粉砕し、その後、白金ルツボにて
１０００℃〜１５００℃の温度条件で溶融し、急冷して
ガラス化させた。
る。下記の（表１）の組成表に従いＢｉ2Ｏ3，Ｓｉ
Ｏ2，Ｂ2Ｏ3、リン酸二水素アンモニウム（ＮＨ4Ｈ2Ｐ
Ｏ4）をＰ2Ｏ5に換算して所定量秤量し、それをボール
ミルにて混合と同時に粉砕し、その後、白金ルツボにて
１０００℃〜１５００℃の温度条件で溶融し、急冷して
ガラス化させた。
【００１２】
【表１】
【００１３】このガラスを粉砕した後、ボールミルにて
微粉砕して硼珪酸ビスマス系ガラスフリットを得た。ま
た、従来例の硼珪酸亜鉛系ガラスフリットとしてＰｂＯ
が５重量％、ＳｉＯ2が１０重量％、Ｂ2Ｏ3が３０重量
％、ＺｎＯが５０重量％、Ｐ2Ｏ5が５重量％からなるガ
ラスフリットを同様の手法にて作製した。次に、この硼
珪酸ビスマス系ガラスフリットを、酸化ビスマス（Ｂｉ
2Ｏ3）、酸化コバルト（Ｃｏ2Ｏ3）、酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ2）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化アンチモン
（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）をそれぞれ０．
５モル％、Ａｌ2Ｏ3を０．００５モル％、残りが酸化亜
鉛（ＺｎＯ）からなるバリスタ素子配合原料にそれぞれ
所定量添加した後、純水を加えてボールミルにて２０時
間混合した。混合した原料を乾燥した後、バインダーを
加えて造粒し、直径１５mm、厚さ１．５mmのディスク状
に加圧成形した。この成形体を１１００℃〜１３００℃
で２時間焼成して図３に示すバリスタ素子１を得た。こ
のバリスタ素子１の両面に銀ペーストを直径１０mmとな
るようスクリーン印刷し、８００℃で１０分間焼付けて
図３に示す電極２を形成し、次に図２に示すリード線３
をはんだ付けした後、図１に示すように外周を絶縁樹脂
４で被覆して試料を得た。
微粉砕して硼珪酸ビスマス系ガラスフリットを得た。ま
た、従来例の硼珪酸亜鉛系ガラスフリットとしてＰｂＯ
が５重量％、ＳｉＯ2が１０重量％、Ｂ2Ｏ3が３０重量
％、ＺｎＯが５０重量％、Ｐ2Ｏ5が５重量％からなるガ
ラスフリットを同様の手法にて作製した。次に、この硼
珪酸ビスマス系ガラスフリットを、酸化ビスマス（Ｂｉ
2Ｏ3）、酸化コバルト（Ｃｏ2Ｏ3）、酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ2）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化アンチモン
（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）をそれぞれ０．
５モル％、Ａｌ2Ｏ3を０．００５モル％、残りが酸化亜
鉛（ＺｎＯ）からなるバリスタ素子配合原料にそれぞれ
所定量添加した後、純水を加えてボールミルにて２０時
間混合した。混合した原料を乾燥した後、バインダーを
加えて造粒し、直径１５mm、厚さ１．５mmのディスク状
に加圧成形した。この成形体を１１００℃〜１３００℃
で２時間焼成して図３に示すバリスタ素子１を得た。こ
のバリスタ素子１の両面に銀ペーストを直径１０mmとな
るようスクリーン印刷し、８００℃で１０分間焼付けて
図３に示す電極２を形成し、次に図２に示すリード線３
をはんだ付けした後、図１に示すように外周を絶縁樹脂
４で被覆して試料を得た。
【００１４】このようにして得られた試料の
【００１５】
【外１】
【００１６】、サージ電流耐量特性を下記の（表２）に
示す。
示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】なお電圧比（電圧非直線性）は直流定電流
電源を用いて測定することにより得た。また、サージ電
流耐量特性は標準波形８／２０μＳ、波高値２５００Ａ
の衝撃電流を同一方向に２回印加しバリスタ電圧（Ｖ
1mA）の変化率を測定することにより得たものであり、
その値が従来例の試料No.１より小さいものが好まし
い。さらに、高温負荷寿命特性は、周囲温度を１２５℃
とし、リード端子３間に試料のバリスタ電圧の９０％の
直流電圧を印加して行い、５００時間後のバリスタ電圧
（Ｖ1mA）の変化率を測定したものである。なお、試料
数は各ロット１０個である。また上記
電源を用いて測定することにより得た。また、サージ電
流耐量特性は標準波形８／２０μＳ、波高値２５００Ａ
の衝撃電流を同一方向に２回印加しバリスタ電圧（Ｖ
1mA）の変化率を測定することにより得たものであり、
その値が従来例の試料No.１より小さいものが好まし
い。さらに、高温負荷寿命特性は、周囲温度を１２５℃
とし、リード端子３間に試料のバリスタ電圧の９０％の
直流電圧を印加して行い、５００時間後のバリスタ電圧
（Ｖ1mA）の変化率を測定したものである。なお、試料
数は各ロット１０個である。また上記
【００１９】
【外２】
【００２０】は電圧非直線性を示すもので、この電圧比
が従来例の試料No.１より小さい方がバリスタ電圧に達
するまでの漏れ電流が従来よりも少ないものとなるので
ある。すなわち、Ｖ1mAとは１ｍＡの電流が電極２間に
流れるときの電圧（バリスタ電圧）を示し、
が従来例の試料No.１より小さい方がバリスタ電圧に達
するまでの漏れ電流が従来よりも少ないものとなるので
ある。すなわち、Ｖ1mAとは１ｍＡの電流が電極２間に
流れるときの電圧（バリスタ電圧）を示し、
【００２１】
【外３】
【００２２】も同じく１０μＡが電極２間に流れるとき
の電圧を示し、
の電圧を示し、
【００２３】
【外４】
【００２４】の値が小さいものは低い電圧から濡れ電流
が多く流れるもので、好ましくないものとなる。
が多く流れるもので、好ましくないものとなる。
【００２５】まず、（表１）および（表２）から、バリ
スタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマス系ガラスフ
リットの電圧比、サージ電流耐量特性への影響を考察す
る。
スタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマス系ガラスフ
リットの電圧比、サージ電流耐量特性への影響を考察す
る。
【００２６】（表１）および（表２）に示すように、硼
珪酸ビスマス系ガラスフリットの有効な添加量の範囲
は、バリスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重量
％である。この範囲より添加量が少ないと特性への影響
が見られず、この範囲より添加量が多いとサージ電流耐
量特性が悪化する。
珪酸ビスマス系ガラスフリットの有効な添加量の範囲
は、バリスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重量
％である。この範囲より添加量が少ないと特性への影響
が見られず、この範囲より添加量が多いとサージ電流耐
量特性が悪化する。
【００２７】さらに硼珪酸ビスマス系ガラスフリット組
成の電圧比、サージ電流耐量特性への影響について詳細
に説明する。
成の電圧比、サージ電流耐量特性への影響について詳細
に説明する。
【００２８】硼珪酸ビスマス系ガラス中のＰ2Ｏ5量が１
重量％未満のときは電圧比が悪化し、１０重量％を越え
る組成系においては電圧比、サージ電流耐量特性ともに
悪化する。また、Ｂ2Ｏ3量が１０重量％未満のときも電
圧比が悪化し、４０重量％を越えるとサージ電流耐量特
性が悪化する。さらにＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5
／Ｂ2Ｏ3）が０．１未満のときは電圧比が向上せず、
１．０を越えると電圧比、サージ電流耐量ともに悪化し
てしまう。
重量％未満のときは電圧比が悪化し、１０重量％を越え
る組成系においては電圧比、サージ電流耐量特性ともに
悪化する。また、Ｂ2Ｏ3量が１０重量％未満のときも電
圧比が悪化し、４０重量％を越えるとサージ電流耐量特
性が悪化する。さらにＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5
／Ｂ2Ｏ3）が０．１未満のときは電圧比が向上せず、
１．０を越えると電圧比、サージ電流耐量ともに悪化し
てしまう。
【００２９】これは硼珪酸ビスマス系ガラス分子中の非
架橋酸素が、酸化亜鉛粒子間の粒界に供給されて粒界の
抵抗値が高くなり、結果として前述のような効果が現れ
るものである。この非架橋酸素量はＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重
量比により影響を受け、その比が０．１〜１．０の範囲
で非架橋酸素量が最適となるのである。
架橋酸素が、酸化亜鉛粒子間の粒界に供給されて粒界の
抵抗値が高くなり、結果として前述のような効果が現れ
るものである。この非架橋酸素量はＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重
量比により影響を受け、その比が０．１〜１．０の範囲
で非架橋酸素量が最適となるのである。
【００３０】さらに、硼珪酸ビスマス系ガラス中のＳｉ
Ｏ2量が５重量％未満ではガラス化が困難となり、ガラ
スフリットの組成が不均一となり、３５重量％を越える
とサージ電流耐量特性が悪化する。Ｂｉ2Ｏ3量が３５重
量％未満ではガラスの流動点が高くなり、バリスタ素子
配合原料の成分との反応性が悪化し、６５重量％を越え
ると電圧比が大きくなり好ましくない。
Ｏ2量が５重量％未満ではガラス化が困難となり、ガラ
スフリットの組成が不均一となり、３５重量％を越える
とサージ電流耐量特性が悪化する。Ｂｉ2Ｏ3量が３５重
量％未満ではガラスの流動点が高くなり、バリスタ素子
配合原料の成分との反応性が悪化し、６５重量％を越え
ると電圧比が大きくなり好ましくない。
【００３１】以上の結果より、バリスタ素子配合原料に
添加する硼珪酸ビスマス系ガラスフリットは、Ｂｉ2Ｏ3
が３５〜６５重量％、ＳｉＯ2が５〜３５重量％、Ｐ2Ｏ
5が１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量％であ
り、かつＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2Ｏ3）が
０．１〜１．０の範囲の組成であって、その添加量が、
バリスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重量％の
範囲が最適であることがわかる。
添加する硼珪酸ビスマス系ガラスフリットは、Ｂｉ2Ｏ3
が３５〜６５重量％、ＳｉＯ2が５〜３５重量％、Ｐ2Ｏ
5が１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量％であ
り、かつＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2Ｏ3）が
０．１〜１．０の範囲の組成であって、その添加量が、
バリスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重量％の
範囲が最適であることがわかる。
【００３２】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００３３】下記の（表３）の組成表に従い、Ｂｉ
2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＣｅＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2Ｏ3を所定量秤量
し、上記実施例１と同様の方法でガラスフリットを作製
した。
2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＣｅＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2Ｏ3を所定量秤量
し、上記実施例１と同様の方法でガラスフリットを作製
した。
【００３４】
【表３】
【００３５】次に、このガラスフリットを用いて上記実
施例１と同様に酸化亜鉛バリスタを作製し、同様の方法
で評価した。この結果を（表４）に示す。
施例１と同様に酸化亜鉛バリスタを作製し、同様の方法
で評価した。この結果を（表４）に示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】まず、（表３）および（表４）に示すよう
に、硼珪酸ビスマス系ガラスフリットの有効な添加量の
範囲は、実施例１と同様のバリスタ素子配合原料に対し
て０．１〜２．０重量％である。この範囲より添加量が
少ないと特性への影響が見られず、この範囲より添加量
が多いとサージ電流耐量特性が悪化する。
に、硼珪酸ビスマス系ガラスフリットの有効な添加量の
範囲は、実施例１と同様のバリスタ素子配合原料に対し
て０．１〜２．０重量％である。この範囲より添加量が
少ないと特性への影響が見られず、この範囲より添加量
が多いとサージ電流耐量特性が悪化する。
【００３８】次に、硼珪酸ビスマス系ガラス組成の電圧
比、サージ電流耐量特性への影響を考察する。ＣｅＯ2
量が１重量％以上の組成系では電圧比は小さくなるが、
１０重量％を越えるとサージ電流耐量特性が悪化する。
従って、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマ
ス系ガラスフリットは、ＣｅＯ2を１〜１０重量％含む
ことが必要条件である。
比、サージ電流耐量特性への影響を考察する。ＣｅＯ2
量が１重量％以上の組成系では電圧比は小さくなるが、
１０重量％を越えるとサージ電流耐量特性が悪化する。
従って、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマ
ス系ガラスフリットは、ＣｅＯ2を１〜１０重量％含む
ことが必要条件である。
【００３９】さらに、電圧比、サージ電流耐量特性はＣ
ｅＯ2含有量のほかにＢｉ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2
Ｏ3の影響を受けるが、上記実施例１と同様の理由によ
り、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマス系
ガラスフリットは、Ｂｉ2Ｏ3が２５〜６５重量％、Ｓｉ
Ｏ2が５〜３５重量％、ＣｅＯ2が１〜１０重量％、Ｐ 2
Ｏ5が１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量％であ
り、かつＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2Ｏ3）が
０．１〜１．０の範囲の組成であって、その添加量がバ
リスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重量％の範
囲が最適であることがわかる。
ｅＯ2含有量のほかにＢｉ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2
Ｏ3の影響を受けるが、上記実施例１と同様の理由によ
り、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマス系
ガラスフリットは、Ｂｉ2Ｏ3が２５〜６５重量％、Ｓｉ
Ｏ2が５〜３５重量％、ＣｅＯ2が１〜１０重量％、Ｐ 2
Ｏ5が１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量％であ
り、かつＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2Ｏ3）が
０．１〜１．０の範囲の組成であって、その添加量がバ
リスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重量％の範
囲が最適であることがわかる。
【００４０】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００４１】下記の（表５）の組成表に従い、Ｂｉ
2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2Ｏ3を所定量秤
量し、上記実施例１と同様の方法でガラスフリットを作
製した。
2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2Ｏ3を所定量秤
量し、上記実施例１と同様の方法でガラスフリットを作
製した。
【００４２】
【表５】
【００４３】次に、このガラスフリットを用いて上記実
施例１と同様に酸化亜鉛バリスタを作製し、同様の方法
で評価した。この結果を（表６）に示す。
施例１と同様に酸化亜鉛バリスタを作製し、同様の方法
で評価した。この結果を（表６）に示す。
【００４４】
【表６】
【００４５】まず、（表５）および（表６）に示すよう
に、硼珪酸ビスマス系ガラスフリットの有効な添加量の
範囲は、実施例１と同様のバリスタ素子配合原料に対し
て０．１〜２．０重量％である。ガラスフリットの添加
量が０．１重量％以上では高温負荷寿命特性が向上し、
２．０重量％を越えるとサージ電流耐量特性が悪化す
る。
に、硼珪酸ビスマス系ガラスフリットの有効な添加量の
範囲は、実施例１と同様のバリスタ素子配合原料に対し
て０．１〜２．０重量％である。ガラスフリットの添加
量が０．１重量％以上では高温負荷寿命特性が向上し、
２．０重量％を越えるとサージ電流耐量特性が悪化す
る。
【００４６】よって、バリスタ素子配合原料に添加する
硼珪酸ビスマス系ガラスフリットの添加量は、０．１〜
２．０重量％の範囲が最適であることがわかる。
硼珪酸ビスマス系ガラスフリットの添加量は、０．１〜
２．０重量％の範囲が最適であることがわかる。
【００４７】次に、硼珪酸ビスマス系ガラス組成の電圧
比、サージ電流耐量特性への影響を考察する。Ｌａ2Ｏ3
量が０．１重量％以上の組成系では電圧比は小さくなる
が、５．０重量％を越えるとサージ電流耐量特性が悪化
する。従って、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸
ビスマス系ガラスフリットは、Ｌａ2Ｏ3を０．１〜５．
０重量％含むことが必要条件である。
比、サージ電流耐量特性への影響を考察する。Ｌａ2Ｏ3
量が０．１重量％以上の組成系では電圧比は小さくなる
が、５．０重量％を越えるとサージ電流耐量特性が悪化
する。従って、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸
ビスマス系ガラスフリットは、Ｌａ2Ｏ3を０．１〜５．
０重量％含むことが必要条件である。
【００４８】さらに、電圧比、サージ電流耐量特性はＬ
ａ2Ｏ3含有量のほかにＢｉ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2
Ｏ3の影響を受けるが、上記実施例１と同様の理由によ
り、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマス系
ガラスフリットは、Ｂｉ2Ｏ3が２５〜６５重量％、Ｓｉ
Ｏ2が５〜３０重量％、Ｌａ2Ｏ3が０．１〜５．０重量
％、Ｐ2Ｏ5が１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量
％であり、かつＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2
Ｏ3）が０．１〜１．０の範囲の組成であって、その添
加量がバリスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重
量％の範囲が最適であることがわかる。
ａ2Ｏ3含有量のほかにＢｉ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2
Ｏ3の影響を受けるが、上記実施例１と同様の理由によ
り、バリスタ素子配合原料に添加する硼珪酸ビスマス系
ガラスフリットは、Ｂｉ2Ｏ3が２５〜６５重量％、Ｓｉ
Ｏ2が５〜３０重量％、Ｌａ2Ｏ3が０．１〜５．０重量
％、Ｐ2Ｏ5が１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3が１０〜４０重量
％であり、かつＰ2Ｏ5とＢ2Ｏ3の重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2
Ｏ3）が０．１〜１．０の範囲の組成であって、その添
加量がバリスタ素子配合原料に対して０．１〜２．０重
量％の範囲が最適であることがわかる。
【００４９】なお、本発明においては、硼珪酸ビスマス
系ガラスの原料として酸化ビスマス、酸化珪素、酸化硼
素、酸化セリウム、酸化ランタン、リン酸二水素アンモ
ニウムをＢｉ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，ＣｅＯ2，Ｌａ2
Ｏ3，ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4の形で用いたが、他の酸化物、炭酸
塩、アンモニウム塩などの形で用いても同様の効果が得
られた。
系ガラスの原料として酸化ビスマス、酸化珪素、酸化硼
素、酸化セリウム、酸化ランタン、リン酸二水素アンモ
ニウムをＢｉ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，ＣｅＯ2，Ｌａ2
Ｏ3，ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4の形で用いたが、他の酸化物、炭酸
塩、アンモニウム塩などの形で用いても同様の効果が得
られた。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、本発明による硼珪酸ビス
マス系ガラスフリットをバリスタ素子配合原料に添加し
て、バリスタ素子を作製することにより、電圧比、サー
ジ電流耐量特性および高温負荷寿命特性に優れた酸化亜
鉛バリスタを得ることができる。
マス系ガラスフリットをバリスタ素子配合原料に添加し
て、バリスタ素子を作製することにより、電圧比、サー
ジ電流耐量特性および高温負荷寿命特性に優れた酸化亜
鉛バリスタを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例における酸化亜鉛バリスタの
正面図
正面図
【図２】本発明の一実施例における酸化亜鉛バリスタの
断面図
断面図
【図３】本発明の一実施例における酸化亜鉛バリスタ素
子の断面図
子の断面図
１ バリスタ素子 ２ 電極 ３ リード線 ４ 絶縁樹脂
Claims (4)
- 【請求項１】 バリスタ素子と、前記バリスタ素子の表
面に設けた電極とを備え、前記バリスタ素子は、酸化亜
鉛を主成分とし、副成分として少なくとも酸化ビスマス
（Ｂｉ2Ｏ3）を含む配合原料に対して、さらに、Ｂｉ2
Ｏ3は３５〜６５重量％、ＳｉＯ2は５〜３５重量％、Ｐ
2Ｏ5は１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3は１０〜４０重量％であ
る硼珪酸ビスマス系ガラスフリットを０．１〜２．０重
量％含有させたものよりなる酸化亜鉛バリスタ。 - 【請求項２】 請求項１記載の硼珪酸ビスマス系ガラス
フリットに代えて、Ｂｉ2Ｏ3は２５〜６５重量％、Ｓｉ
Ｏ2は５〜３５重量％、ＣｅＯ2は１〜１０重量％、Ｐ2
Ｏ5は１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3は１０〜４０重量％であ
る硼珪酸ビスマス系ガラスフリットを配合原料に対し、
０．１〜２．０重量％含有させた請求項１記載の酸化亜
鉛バリスタ。 - 【請求項３】 請求項１記載の硼珪酸ビスマス系ガラス
フリットに代えて、Ｂｉ2Ｏ3は２５〜６５重量％、Ｓｉ
Ｏ2は５〜３５重量％、Ｌａ2Ｏ3は０．１〜５．０重量
％、Ｐ2Ｏ5は１〜１０重量％、Ｂ2Ｏ3は１０〜４０重量
％である硼珪酸ビスマス系ガラスフリットを配合原料に
対し、０．１〜２．０重量％含有させた請求項１記載の
酸化亜鉛バリスタ。 - 【請求項４】 硼珪酸ビスマス系ガラスフリット中のＰ
2Ｏ5とＢ2Ｏ3との重量比（Ｐ2Ｏ5／Ｂ2Ｏ3）が、０．１
〜１．０である請求項１、請求項２、あるいは請求項３
記載の酸化亜鉛バリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12245794A JP3317023B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 酸化亜鉛バリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12245794A JP3317023B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 酸化亜鉛バリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335410A JPH07335410A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3317023B2 true JP3317023B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=14836333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12245794A Expired - Fee Related JP3317023B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 酸化亜鉛バリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317023B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007266478A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Tateyama Kagaku Kogyo Kk | 静電気保護素子とその製造方法 |
| CN109678490A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-26 | 新疆大学 | 一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻及其制备方法 |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP12245794A patent/JP3317023B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07335410A (ja) | 1995-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0029749B1 (en) | Voltage dependent resistor and method of making same | |
| CN100463079C (zh) | 电流-电压非线性电阻体 | |
| EP0581969B1 (en) | Zinc oxide varistor and production thereof | |
| JP3317023B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ | |
| JP2970191B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ用電極材料 | |
| JP3317015B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ | |
| JPH0897011A (ja) | 酸化亜鉛バリスタ用電極材料 | |
| JPH0249525B2 (ja) | ||
| JP2970179B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ用電極材料 | |
| JPH04139702A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JP2985559B2 (ja) | バリスタ | |
| JPS6221242B2 (ja) | ||
| JPH0249526B2 (ja) | ||
| JPS6257242B2 (ja) | ||
| JPH03195003A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JPH0574606A (ja) | 低電圧用酸化亜鉛バリスタ | |
| JPS626323B2 (ja) | ||
| JPS5928961B2 (ja) | 厚膜バリスタ | |
| JPS643041B2 (ja) | ||
| JPH0897009A (ja) | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 | |
| JPH03116901A (ja) | 酸化亜鉛電圧非直線抵抗体 | |
| JPH04175259A (ja) | 電圧非直線性抵抗体磁器組成物 | |
| JPS583364B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JPS6257243B2 (ja) | ||
| JPH01289218A (ja) | バリスタの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110614 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120614 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120614 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130614 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |