JP3840917B2 - Voltage-dependent nonlinear resistor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧依存性非直線抵抗体(バリスタ)に関し、特に、(Sr、Ba、Ca)TiOの組成を有する複合ペロブスカイト系磁器を備えたバリスタに関する。
【0002】
【従来の技術】
バリスタは、印加電圧の変化に応じて抵抗値が非直線的に変わる抵抗素子であり、具体的には、ある電圧値以上の電圧が印加されるとその抵抗値が急激に低下する抵抗素子である。
【0003】
バリスタを主に構成する磁器としては種々の組成系のものが存在しているが、(Sr、Ba、Ca)TiOの組成を有する複合ペロブスカイト系磁器は、その抵抗値の非直線性と静電容量性との両機能を併せ備えているため、電子機器で発生するサージ電圧を吸収したり、ノイズを除去したりするのに非常に好適である。例えば、DCマイクロモータ用のリングバリスタ等に適用されている。
【0004】
この複合ペロブスカイト系磁器を備えたバリスタは、Aサイト比、即ちSr、Ba及びCaのモル比を選ぶことにより、バリスタ電圧の温度依存性を制御することができる。即ち、動作中の温度上昇に伴なってバリスタ電圧(抵抗値が急激に低下する電圧)が低下し、バリスタに過大電流が流れたり熱暴走を起こすことを防止するため、温度依存性をゼロ前後に調整することができる。特公平8−28287号公報(特開平2−146702号公報)、特開平3−45559号公報及び特許第2944697号公報(特開平3−237057号公報)には、このようにバリスタ電圧の温度依存性を調整したバリスタが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、バリスタ等の電子機器を実装するにあたって、半田付け作業の迅速化が図られていること及び高温半田や鉛フリー半田を使用することから、半田付け温度の高温化が進んでいる。このため、バリスタは、過酷な半田付け条件にされされることとなり、局所的なサーマルショックに基づくサーマルクラックが発生し易くなってきている。さらに、バリスタの電極としては、Ag(銀)電極が一般的に用いられているが、半田付けの高温化によってこの電極のAg成分が半田内に溶出してしまい、電極の少なくとも一部が消失してバリスタとしての機能が損なわれてしまう恐れがある。
【0006】
このようなサーマルショックに強いバリスタを得ることを目的として、特開昭63−276201号公報には、TiO系磁器によるリングバリスタが記載されているが、具体的なデータは何等記載されていない。しかも、このようなTiO系バリスタ磁器は、静電容量に関する電気的特性及びバリスタ電圧制御性の点で複合ペロブスカイト系バリスタ磁器に比してかなり劣るため、採用することはできない。
【0007】
サーマルショックに強いバリスタを得るため、本出願人は、Sr、Ba、Ca及びTiの酸化物からなる第1成分と、R(Y及びランタノイド)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第2成分及びM(Nb及びTa)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第3成分の少なくとも一方の成分と、Siの酸化物からなる第4成分とを含有する複合ペロブスカイト系半導体磁器の組成が、0.10≦a/(a+b+c)≦0.40、0.30≦b/(a+b+c)≦0.50、0.20<c/(a+b+c)≦0.50、0.84≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.16、1.0≦(e+f)/d×100≦10.0、g/d×100≦0.6(ただし、aは第1成分のSrをSrOに換算したモル数、bは第1成分のBaをBaOに換算したモル数、cは第1成分のCaをCaOに換算したモル数、dは第1成分のTiをTiOに換算したモル数、eは第2成分のRをYO3/2、CeO、PrO11/6、TbO7/4、RO3/2(その他のランタノイド)にそれぞれ換算したモル数、fは第3成分のMをNbO5/2、TaO5/2にそれぞれ換算したモル数、gは第4成分のSiをSiOに換算したモル数である)であり、Mgを実質的に含まないバリスタを先に提案している(特願2000−347896)。
【0008】
しかしながら、本出願人が先に提案しているバリスタにおいては、耐熱性を考慮した製造条件で、3〜15Vという比較的低いバリスタ電圧を得ることは非常に難しかった。
【0009】
従って本発明の目的は、電気的特性が優れており、かつ高温の半田付けが行われてもその機能が損なわれない複合ペロブスカイト系のバリスタを提供することにある。
【0010】
本発明の他の目的は、比較的低いバリスタ電圧を有する複合ペロブスカイト系のバリスタを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、Sr、Ba、Ca及びTiの酸化物からなる第1成分と、R(Y及びランタノイド)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第2成分及びM(Nb及びTa)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第3成分の少なくとも一方の成分と、Siの酸化物からなる第4成分と、Coの酸化物からなる第5成分とを含有する複合ペロブスカイト系半導体磁器の組成が、0.30≦a/(a+b+c)≦0.40、0.30≦b/(a+b+c)≦0.40、0.25≦c/(a+b+c)≦0.35、0.84≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.01、1.0≦(e+f)/d×100≦10.0、g/d×100≦0.6、0.01≦h/d×100≦1.50(ただし、aは第1成分のSrをSrOに換算したモル数、bは第1成分のBaをBaOに換算したモル数、cは第1成分のCaをCaOに換算したモル数、dは第1成分のTiをTiOに換算したモル数、eは第2成分のRをYO3/2、CeO、PrO11/6、TbO7/4、RO3/2(その他のランタノイド)にそれぞれ換算したモル数、fは第3成分のMをNbO5/2、TaO5/2にそれぞれ換算したモル数、gは第4成分のSiをSiOに換算したモル数、hは第5成分のCoをCoO4/3に換算したモル数である)であるバリスタが提供される。
【0012】
CoO4/3を添加することにより、バリスタ電圧E10を小さくしている。ただし、この添加量が多すぎると、焼結過剰となりサーマルクラックが発生し易くなるから、添加量には上限がある。このような適切な量のCoO4/3を上述した組成に添加することによって、再酸化後の素地強度が大きく、かつ半田こてによる熱衝撃試験でのサーマルクラック発生頻度が低いバリスタにおいて、3〜15Vという比較的低いバリスタ電圧を得ることができる。
【0013】
焼結助剤として用いられるSiOの量をできるだけ小さくすることにより、バリスタの耐サーマルショック性を高め、過酷な半田付け条件による局所的なサーマルショックに基づくサーマルクラックの発生を抑制すると共に、SiO量の減少によって生じる焼結性の低下を(a+b+c+e)/(d+f)で表されるトータルA/B(イオン半径の関係からAサイト成分の格子内に入り得る他の元素を含めたAサイト成分のトータルモル数とBサイト成分の格子内に入り得る他の元素を含めたBサイト成分のトータルモル数との比)を調整して補償している。さらに、これらとAサイトモル比及び半導体化剤の量及び種類をバランスよく適切に選ぶことによって、バリスタの電気的特性の向上を図ることができる。
【0014】
なお、本発明では、Sr、Ba及びCaのみによるAサイト成分のモル数とTiのみによるBサイト成分のモル数との比である単純なA/Bではなく、添加物をも含めたペロブスカイト構成イオンのモル比であるトータルA/Bなるパラメータを導入している。即ち、本当に焼結性に寄与するのは、単純なA/Bではなく、このようなトータルA/Bであると考えられるためである。特に、添加物のうち半導体化剤は重要な固溶イオンであり、その添加量が多い本発明のような場合、単純なA/Bを用いると誤差が大きくなり、トータルA/Bを用いることによって初めて正確な制御が可能となり、特性ばらつきのないバリスタを提供できるのである。
【0015】
このように、上述した本発明の組成範囲では、再酸化後の素地強度が大きく、かつ半田こてによる熱衝撃試験での割れ(サーマルクラック)の発生頻度が低いバリスタにおいて、3〜15Vという低いバリスタ電圧を得ることが可能となる。
【0016】
第1成分、並びに第2成分及び第3成分の少なくとも一方の成分の組成が、0.96≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.01であることが好ましい。また、第2成分及び第3成分の少なくとも一方の成分の組成が、1.0≦(e+f)/d×100≦4.0であることも好ましい。さらに、第4成分の組成が、g/d×100≦0.3であることも好ましい。さらにまた、第5成分の組成が、0.01≦h/d×100≦1.00であることも好ましい。
【0017】
磁器が、Li、Na、Mn、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga、In、Mo及びWの酸化物から選択される少なくとも1種からなる第6成分をさらに含有しており、0<i/d×100≦0.1(ただし、iは第6成分のLi、Na、Mn、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga、In、Mo、WをLiO1/2、NaO1/2、MnO、NiO、CuO、ZnO、ScO3/2、FeO3/2、GaO3/2、InO3/2、MoO、WOに換算したモル数である)であることも好ましい。
【0018】
この第6成分を添加することで、バリスタ電圧E10や非直線係数α等の電気的特性を調節できる。例えば、Mnは非直線係数αを大きくする効果を有している。ここにあげた以外にも種々の成分が利用できる。添加量が多すぎると、バリスタ電圧E10が15V以上となってしまう。
【0019】
磁器の表面に形成された電極を備えており、この電極がCu又はCuを主成分とする材料からなることも好ましい。後者の場合、電極がCu合金又はガラスフリットを含むCuからなることがより好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態として、リングバリスタの構造を示す平面図及びそのA−A線断面図である。
【0021】
同図において、10はリング形状に形成されたバリスタ磁器、11はその一方の面上に形成された電極である。電極11はこの実施形態では、等角度を隔てて5つ設けられている。同図(B)に示すように、バリスタ磁器10は内部の半導体部分10aと、その全表面近傍に形成されたを絶縁層10bとから構成されている。
【0022】
以下このバリスタ磁器10の組成について説明する。
【0023】
バリスタ磁器10は、Sr、Ba、Ca及びTiの酸化物からなる複合ペロブスカイトの第1成分と、R(Y及びランタノイド(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLu))の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第2成分及びM(Nb及びTa)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第3成分の少なくとも一方の成分と、Siの酸化物からなる第4成分と、Coの酸化物からなる第5成分とを含有している。aは第1成分のSrをSrOに換算したモル数、bは第1成分のBaをBaOに換算したモル数、cは第1成分のCaをCaOに換算したモル数、dは第1成分のTiをTiOに換算したモル数、eは第2成分のRをYO3/2、CeO、PrO11/6、TbO7/4、RO3/2(その他のランタノイド)にそれぞれ換算したモル数、fは第3成分のMをNbO5/2、TaO5/2にそれぞれ換算したモル数、gは第4成分のSiをSiOに換算したモル数、hはCoをCoO4/3に換算したモル数であるとすると、このバリスタ磁器の組成は、0.30≦a/(a+b+c)≦0.40、0.30≦b/(a+b+c)≦0.40、0.25≦c/(a+b+c)≦0.35、0.84≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.01、1.0≦(e+f)/d×100≦10.0、g/d×100≦0.6、0.01≦h/d×100≦1.50である。この組成は、より好ましくは、0.96≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.01、1.0≦(e+f)/d×100≦4.0、g/d×100≦0.3、0.01≦h/d×100≦1.00である。
【0024】
第1成分はバリスタ磁器10の主たる成分であり、複合ペロブスカイトにおいては、Sr、Ba及びCaからなるAサイト成分とTiからなるBサイト成分とから構成される。第2成分及び第3成分は半導体化に寄与する金属酸化物であり、第4成分は主に焼結性の改善のために添加されるものである。さらに第5成分は、バリスタ電圧を低下させるために添加されるものである。
【0025】
バリスタとしての電気的特性は、主にバリスタ電圧E10の温度特性及び非直線係数αで表わされる。バリスタ電圧E10はバリスタに10mAの電流が流れる際の印加電圧値を表しており、非直線係数αは一般にα=1/log(E10/E)で表わされる。ただし、Eはバリスタに1mAの電流が流れる際の印加電圧値である。
【0026】
Aサイト成分であるSr、Ba及びCaのモル比を、Srが0.30以上かつ0.40以下、Baが0.30以上かつ0.40以下、Caが0.25以上かつ0.35以下となるように設定することによって、バリスタ電圧E10の制御性、E10温度特性及び非直線係数α等の電気的特性を向上させかつバリスタの耐サーマルショック性を高めることができる。即ち、Srが多すぎるとE10温度特性が負となってしまい、少なすぎるとバリスタ電圧E10が高くなってしまう。また、Baが多すぎるとバリスタ電圧E10が高くなるか又は非直線係数αが小さくなりすぎてしまい、少なすぎるとE10温度特性が負となってしまう。さらに、Caが多すぎても少なすぎてもバリスタ電圧E10に対する非直線係数αが小さくなってしまう。加えて、Caが多すぎるとバリスタ電圧E10が極端に大きくなって制御が困難となり、少なすぎるとE10温度特性が負となってしまう。
【0027】
主成分(TiO)に対する半導体化剤(第2及び/又は第3成分)のモル%(金属イオンモル数で計算)が1.0以上かつ10.0以下となるように、より好ましくは1.0以上かつ4.0以下となるように、設定することによって、バリスタの耐サーマルショック性を高めることができる。即ち、半導体化剤が多すぎても少なすぎてもサーマルクラックが発生し易くなってしまうためである。
【0028】
トータルA/Bが、0.84以上かつ1.01以下となるように、より好ましくは0.96以上かつ1.01以下となるように、設定することによって、後述するように第4成分(SiO)の量を減らした場合にも焼結性を改善することができる。即ち、トータルA/Bが大きすぎても小さすぎても焼結が阻害され、再酸化で素地が絶縁化してしまうためである。また、トータルA/Bが大きすぎても小さすぎても強度が低下してサーマルクラックが発生し易くなってしまうためでもある。SiOの量が少なくかつ半導体化剤が上述したように多く添加される領域においては、耐サーマルクラック性を維持するために、トータルA/Bの上限を1.01以下に制御する。
【0029】
主成分(TiO)に対する第4成分(SiO)のモル%が0.6以下となるように、より好ましくは0.3以下となるように、設定することによって、バリスタの耐サーマルショック性を大幅に高めることができる。即ち、SiOは焼結助剤として添加され、これが含まれると組成が変動しても安定に焼成することができるが、その量が増えると、サーマルクラックが発生し易くなるためである。
【0030】
主成分(TiO)に対する第5成分(CoO4/3)のモル%が0.01以上かつ1.50以下となるように、より好ましくは0.01以上かつ1.00以下となるように設定することによって、サーマルクラックを引き起こすことなくバリスタ電圧E10を小さくすることができる。即ち、CoO4/3が含まれるとバリスタ電圧E10が小さくなるが、この添加量が多すぎると、焼結過剰となりサーマルクラックが発生し易くなるためである。
【0031】
Mgを実質的に含まないことによって、バリスタの耐サーマルショック性を高めることができる。即ち、磁器にMgが含まれるとサーマルクラックが発生し易くなるためである。実質的に含まないとは、含有量が概ね0.001モル%未満を示している。
【0032】
バリスタ磁器10が、Li、Na、Mn、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga、In、Mo及びWの酸化物から選択される少なくとも1種からなる第6成分(付加添加物)をさらに含有していてもよい。その含有量は、Li、Na、Mn、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga、In、Mo、WをLiO1/2、NaO1/2、MnO、NiO、CuO、ZnO、ScO3/2、FeO3/2、GaO3/2、InO3/2、MoO、WOに換算したモル数であるとすると、0<i/d×100≦0.1であることが好ましい。これにより、バリスタ電圧E10や非直線係数α等の電気的特性を調節できる。例えば、Mnは非直線係数αを大きくすることができるが、添加量が多すぎると、バリスタ電圧E10が15V以上と高くなってしまう。
【0033】
なお、バリスタ磁器10中には、このような添加物の他に不可避的不純物として他の元素、例えばP、S、K、Al、Zr等が含まれていてもよい。このような元素は、通常、酸化物として存在する。
【0034】
前述したように、バリスタ磁器10はペロブスカイト型結晶から構成される多結晶体である。各成分は、一部は結晶粒に固溶してペロブスカイト型結晶に入っており、また、一部は結晶粒界に酸化物又は複合酸化物として存在している。例えば、Ba、Ca、Sr、Ti、Nb、Ta、Y、ランタノイド等は結晶粒内に多く存在しており、Mo、W、Mn、Si等は結晶粒界に多く存在している。
【0035】
バリスタ磁器10の平均結晶粒径は、通常、0.5〜10μm、特に1〜6μm程度である。
【0036】
電極11は、Cu又はCuを主成分とする材料で形成される。電極がAgで形成されていると、半田付けの高温化によってこの電極のAg成分が半田内に溶出してしまい、電極の少なくとも一部が消失しまうが、Cu又はCuを主成分とする材料による電極11は高温下でも溶食されにくく、高温の半田作業に耐え得る。
【0037】
Cuを主成分とする材料とは、Cr、Zr、Ag、Ti、Be、Zn、Sn、Ni、Al若しくはSi等のCu合金、又はLi、Na、K、Sr、Ba、Mn、Cu、Zn、B、Si、Al、Bi若しくはPb等の酸化物によるガラスフリットを含むCuである。
【0038】
図2は、電極材料にCu及びAgをそれぞれ使用した場合の半田温度に対する残存電極面積の割合を示す特性図である。
【0039】
試料であるリングバリスタにフラックスを塗布して予熱した後、それぞれの温度の共晶半田による半田槽に5秒間浸漬している。
【0040】
同図から明らかのように、半田温度が400℃となると、Ag電極では溶食が進んで残存電極面積が約55.5%となっているのに対し、Cu電極では全く溶食が行われず残存電極面積が100%となっている。
【0041】
次にこのバリスタ磁器10の製造方法について簡単に説明する。
【0042】
バリスタ磁器10は、原料粉末を、混合、仮焼、粉砕、成型、脱バインダ、還元焼成、再酸化の順に処理することにより得られる。
【0043】
原料粉末には、通常、磁器の構成元素それぞれの化合物の粉末を用いる。原料粉末は、酸化物又は焼成によって酸化物となる化合物、例えば、炭酸塩、水酸化物等を用いることができる。例えば、Baについて例をあげると、その原料としては、BaCO、BaSiO、BaO、BaCl、Ba(OH)、Ba(NO、アルコキシド(例えば(CHO)Ba)等のバリウム化合物の少なくとも1種を用いることができる。原料粉末の平均粒径は、通常、0.2〜5μm程度とする。
【0044】
まず、原料粉末を、最終組成が前述した組成となるように秤量し、通常、湿式混合する。次いで、脱水処理した後、乾燥し、1080〜1250℃程度で2〜4時間程度仮焼成する。次いで、仮焼成物を粉砕した後、有機バインダを加え、さらに水、pH調整剤、保湿剤等を加えて混合する。次いで、混合物を成型し、脱バインダ処理した後、還元雰囲気中で1250〜1400℃程度で2〜4時間程度焼成して半導体磁器を得る。
【0045】
なお、Nb、Ta、Y、ランタノイド、Mo、W、Mn、Si等の各原料粉末については、仮焼成後の混合の際にその酸化物を添加してもよい。Coは仮焼成前に他の原料と一括で混合してもよいし、仮焼成後にCoO4/3を添加してもよい。
【0046】
このようにして得られた半導体磁器に対し、目的に応じた適当なバリスタ電圧が得られるように、空気等の酸化性雰囲気中において例えば800〜1000℃程度の温度で熱処理(再酸化処理)を施す。この熱処理により、表層部分に絶縁層10bが形成される。バリスタ特性は、この絶縁層の存在により発現する。この絶縁層が厚いと非直線係数α及びバリスタ電圧が大きくなり、薄いと非直線係数α及びバリスタ電圧が小さくなるので、製品として要求される特性に応じ、絶縁層が適当な厚さとなるように熱処理条件を適宜選択すればよい。
【0047】
再酸化処理後、バリスタ磁器の一方の表面にCu又はCuを主成分とする材料で電極を形成し、バリスタとする。
【0048】
【実施例】
以下、具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【0049】
実施例1
この実施例1は、半導体化剤のモル%及び種類、トータルA/B、SiOのモル%並びにCoO4/3のモル%等の他のパラメータを一定にし、Aサイト成分のモル比を変えた試料による比較である。
【0050】
まず、原料としてSrCO、BaCO、CaCO、TiO、NbO5/2、SiO、CoO4/3を、表1に示す組成となるようにそれぞれ換算して秤量し、配合した後、湿式メディアミルを用いて10〜20時間混合し、脱水、乾燥した。
【0051】
得られた混合物をトンネル炉を用いて1150℃で仮焼成した後、粗粉砕し、再度、湿式メディアミルにより10〜20時間混合した後、脱水、乾燥した。次いで、混合物に対し1.0〜1.5重量%のポリビニルアルコールを有機バインダとして混合して造粒し、成型圧力2t/cmで成型して、外径12mm、内径9mm、厚さ1.0mmの成型体を作製した。
【0052】
この成型体を1000℃程度の空気雰囲気中で脱バインダ処理した後、N(95容積%)+H(5容積%)の還元雰囲気中において、約1300℃で4時間の焼成を行い、半導体磁器を得た。次いで、半導体磁器を空気中、900℃で4時間の再酸化処理を行い、バリスタ磁器を得た。
【0053】
次いで、図1に示すように、バリスタ磁器10の一方の表面にCuペーストを塗布し、中性雰囲気下、750℃で焼き付けることによって同図に示すごとき5極のCu電極11を形成し、測定用のバリスタ試料とした。
【0054】
次いで、各試料の20℃におけるE及びE10を測定すると共に、測定したE及びE10を用いて、α=1/log(E10/E)から非直線係数αを求めた。さらに、バリスタ電圧E10の温度特性(温度係数)をも求めた。さらにまた、各試料のサーマルクラック試験を行った。
【0055】
及びE10の測定は、図3に示す測定回路を用いて測定した。この測定回路では、電流計30がバリスタ31と直流定電流源32との間に直列に接続され、電圧計33がバリスタ31に並列に接続されている。E及びE10は、バリスタ31にそれぞれ1mA及び10mAの電流が流れたときのバリスタ31の両端子間の電圧値を電流計30及び電圧計33を用いて測定した。
【0056】
バリスタ電圧E10の温度特性(温度係数)ΔE10Tは、各試料について、ΔE10T={E10(85)−E10(20)}/{E10(20)×(85−20)}×100 [%/℃]から求めた。なお、E10(20)及びE10(85)は、それぞれ20℃及び85℃の温度におけるバリスタ電圧E10である。これらは恒温槽を用いて測定した。
【0057】
サーマルクラック試験は、室温に放置した試料の電極面にあらかじめ温度を設定した半田コテを共晶半田を供給しながら3秒間接触させて行った。半田コテの温度としては、360℃、400℃及び450℃の3つの温度を用いた。試料の数は100個とし、クラック発生の有無をアルコールを用いて目視で判別した。結果を表1に示す。
【0058】
【表1】

Figure 0003840917
【0059】
Aサイト成分のモル比は、バリスタの電気的特性、特にバリスタ電圧E10の温度特性に大きな影響を与える。E10温度特性は、−0.05〜+0.05[%/℃]の範囲にあることが望ましい。従って、試料15〜18は好ましい範囲のものではない。
【0060】
10温度特性が良好であっても、バリスタ電圧E10が高いものは本発明の趣旨から外れている。試料8、10及び19はCaが多すぎるためバリスタ電圧E10がかなり高く、これは採用できない。バリスタ電圧E10としては、15V以下であることが望まれており、従って、試料9、11及び18は好ましい範囲のものではない。
【0061】
さらに、非直線係数αは、3.0以上であることが望まれるため、試料12〜17も望ましい範囲のものではない。
【0062】
従って、E10温度特性が−0.05〜+0.05[%/℃]の範囲にあり、バリスタ電圧E10が15V以下であり、かつ非直線係数αが3.0以上である試料1〜7が、本発明の好ましい範囲といえる。これは、請求項1に規定したAサイトモル比に対応する。この範囲では、半田コテ温度が360℃、400℃及び450℃のサーマルクラック試験においてクラックが発生しなかった。
【0063】
特に、試料4は、バリスタ電圧E10、E10温度特性及び非直線係数αのバランスが最良であり、この周辺のAサイト成分のモル比が本発明の最も好ましい範囲である。
【0064】
実施例2
この実施例2は、半導体化剤の量を変えた試料による比較である。
【0065】
Aサイトモル比、半導体化剤の種類、トータルA/B、SiOのモル%並びにCoO4/3のモル%等の他のパラメータを一定にし、半導体化剤のモル%を表2に示されるものとしたこと以外は実施例1の場合と同様にして試料を作製し、これらについても実施例1の場合と同様な測定を行った。結果を表2に示す。
【0066】
【表2】
Figure 0003840917
【0067】
半導体化剤の量は、バリスタ磁器の耐サーマルクラック性に影響を与える。試料20及び25は、半導体化剤がそれぞれ少なすぎる及び多すぎるため、半田コテ温度が360℃の試験でサーマルクラックが発生するため、好ましくない。従って、半田コテ温度が360℃の試験でサーマルクラックが発生しない試料4及び21〜24が本発明の好ましい範囲である。これは、請求項1に規定した半導体化剤のモル%に対応する。
【0068】
さらに、試料24は半田コテ温度が400℃及び450℃の試験においてサーマルクラックが発生するため、この400℃及び450℃のサーマルクラック試験でクラックが発生しない試料4及び21〜23が本発明のより好ましい範囲となる。これは、請求項3に規定した半導体化剤のモル%に対応する。なお、試料4の周辺の半導体化剤のモル%が本発明の最も好ましい範囲である。
【0069】
実施例3
この実施例3は、半導体化剤の種類を変えた試料による比較である。
【0070】
Aサイトモル比、半導体化剤のモル%、トータルA/B、SiOのモル%並びにCoO4/3のモル%等の他のパラメータを一定にし、半導体化剤の種類を表3に示されるものとしたこと以外は実施例1の場合と同様にして試料を作製し、これらについても実施例1の場合と同様な測定を行った。結果を表3に示す。
【0071】
【表3】
Figure 0003840917
【0072】
試料4及び26〜42のいずれも半田コテ温度が360℃の試験及び400℃の試験においてサーマルクラックが発生しないため、半導体化剤としてNbO5/2、TaO5/2、YO3/2、LaO3/2、CeO、PrO11/6、NdO3/2、SmO3/2、EuO3/2、GdO3/2、TbO7/4、DyO3/2、HoO3/2、ErO3/2、TmO3/2、YbO3/2、LuO3/2又はNbO5/2+YO3/2(等モル数)を用いることは本発明の好ましい範囲である。これは、請求項1に規定した半導体化剤の種類に対応する。
【0073】
実施例4
この実施例4は、トータルA/Bを変えた試料による比較である。
【0074】
Aサイトモル比、半導体化剤のモル%及び種類、SiOのモル%並びにCoO4/3のモル%等の他のパラメータを一定にし、トータルA/Bを表4に示されるものとしたこと以外は実施例1の場合と同様にして試料を作製し、これらについても実施例1の場合と同様な測定を行った。結果を表4に示す。
【0075】
【表4】
Figure 0003840917
【0076】
トータルA/Bの値は、磁器の焼結性に影響を与える。試料43及び49は、トータルA/Bがそれぞれ小さすぎる及び大きすぎるため、緻密な磁器を焼結することができず、再酸化処理により全体が絶縁化されてしまったためバリスタとして動作しない。さらに、サーマルクラックも半田コテ温度が360℃で発生している。
【0077】
表4から分かるように、SiOの量が少なくかつ半導体化剤が多く添加される領域においては、耐サーマルクラック性を維持するために、トータルA/Bの特に上限を制御することが不可欠となる。トータルA/Bが1.16を越えると360℃でサーマルクラックが発生するようになり、トータルA/Bが1.01を越えると400℃及び450℃でサーマルクラックが発生するようになる。
【0078】
試料48は半田コテ温度が360℃でサーマルクラックが発生していないが、バリスタ電圧E10が15Vを大幅に越えてしまっている。従って、試料4及び44〜47が、本発明の好ましい範囲である。これは、請求項1に規定したトータルA/Bの範囲に対応する。
【0079】
さらに、試料4及び45〜47は、半田コテ温度が400℃及び450℃の試験においてもサーマルクラックが発生せず、またバリスタ電圧E10も15V以下であるため、本発明のより好ましい範囲となる。これは、請求項3に規定したトータルA/Bの範囲に対応する。これは、請求項2に規定したトータルA/Bの範囲に対応する。なお、試料4のごとくBサイト成分がややリッチなトータルA/B近辺が本発明の最も好ましい範囲である。
【0080】
実施例5
この実施例5は、SiOのモル%を変えた試料による比較である。
【0081】
Aサイトモル比、半導体化剤のモル%及び種類、トータルA/B並びにCoO4/3のモル%等の他のパラメータを一定にし、SiOのモル%を表5に示されるものとしたこと以外は実施例1の場合と同様にして試料を作製し、これらについて実施例1の場合と同様な測定を行った。結果を表5に示す。
【0082】
【表5】
Figure 0003840917
【0083】
SiOは焼結助剤として添加され、これが含まれると組成が変動しても安定に焼成することができるが、その量が増えると、サーマルクラックが発生し易くなる。
【0084】
試料54及び55は、SiOが多すぎるため、半田コテ温度が360℃の試験でもサーマルクラックが発生するため好ましくない。従って、半田コテ温度が360℃の試験及び400℃の試験においてもサーマルクラックが発生しない試料4及び50〜53が本発明の好ましい範囲である。これは、請求項1に規定したSiOのモル%に対応する。なお、試料50は、SiOの添加量が0の場合であるが、実際には、各原料に不純物としてSiOが含まれているため、試料50のSiO含有量は0とはならない。
【0085】
さらに、試料53は半田コテ温度が450℃の試験においてサーマルクラックが発生するため、半田コテ温度が450℃の試験においてもサーマルクラックが発生しない試料4及び50〜52が本発明のより好ましい範囲となる。これは、請求項4に規定したSiOのモル%に対応する。なお、試料4の周辺のSiOのモル%が本発明の最も好ましい範囲である。
実施例6
この実施例6は、CoO4/3のモル%を変えた試料による比較である。
【0086】
Aサイトモル比、半導体化剤のモル%及び種類、トータルA/B並びにSiOのモル%等の他のパラメータを一定にし、CoO4/3のモル%を表6に示されるものとしたこと以外は実施例1の場合と同様にして試料を作製し、これらについて実施例1の場合と同様な測定を行った。結果を表6に示す。
【0087】
【表6】
Figure 0003840917
【0088】
CoO4/3を添加することにより、バリスタ電圧E10が小さくなる。しかしながら、この添加量が多すぎると、焼結過剰となりサーマルクラックが発生し易くなる。
【0089】
試料56はCoO4/3が含まれていない比較例として示されている。この試料56はバリスタ電圧E10が15Vを越えてしまっている。試料62は、CoO4/3が多すぎるため、半田コテ温度が360℃の試験でもサーマルクラックが発生するため好ましくない。従って、半田コテ温度が360℃の試験及び400℃の試験においてもサーマルクラックが発生しない試料4及び57〜61が本発明の好ましい範囲である。これは、請求項1に規定したCoO4/3のモル%に対応する。
【0090】
さらに、試料61は半田コテ温度が450℃の試験においてサーマルクラックが発生するため、半田コテ温度が450℃の試験においてもサーマルクラックが発生しない試料4及び57〜60が本発明のより好ましい範囲となる。これは、請求項5に規定したCoO4/3のモル%に対応する。なお、試料4の周辺のCoO4/3のモル%が本発明の最も好ましい範囲である。
【0091】
実施例7
この実施例7は、付加添加物の種類及び量を変えた試料による比較である。
【0092】
Aサイトモル比、半導体化剤のモル%及び種類、トータルA/B、SiOのモル%並びにCoO4/3のモル%等の他のパラメータを一定にし、付加添加物の種類及び量を表7に示されるものとしたこと以外は実施例1の場合と同様にして試料を作製し、これらについても実施例1の場合と同様な測定を行った。結果を表7に示す。
【0093】
【表7】
Figure 0003840917
【0094】
付加添加物はバリスタ電圧E10及び非直線係数α等の電気的特性を調整する作用がある。Mnは非直線係数αを大きくする。表7には示されていないが、その他のLi、Na、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga及びInにも同様の作用が認められる。
【0095】
試料66は、添加量が多すぎたため、バリスタ電圧E10が15Vを越えている。従って主成分に対するモル%が0.10以下である試料63〜65が本発明の好ましい範囲である。これは、請求項6に規定した付加添加物の種類及びモル%に含まれている。
【0096】
以上述べた実施形態及び実施例は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【0097】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、CoO4/3を添加することにより、バリスタ電圧E10を小さくしている。ただし、この添加量が多すぎると、焼結過剰となりサーマルクラックが発生し易くなるから、添加量には上限がある。さらに、これらとAサイトモル比及び半導体化剤の量及び種類をバランスよく適切に選ぶことによって、バリスタの電気的特性の向上を図ることができる。即ち、このような適切な量のCoO4/3を上述した組成に添加することによって、再酸化後の素地強度が大きく、かつ半田こてによる熱衝撃試験でのサーマルクラック発生頻度が低いバリスタにおいて、3〜15Vという比較的低いバリスタ電圧を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態として、リングバリスタの構造を示す平面図及びそのA−A線断面図である。
【図2】電極材料にCu及びAgをそれぞれ使用した場合の半田温度に対する残存電極面積の割合を示す特性図である。
【図3】E及びE10の測定回路を示す回路図である。
【符号の説明】
10 バリスタ磁器
10a 半導体部分
10b 絶縁層
11 電極
30 電流計
31 バリスタ
32 直流定電流源
33 電圧計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a voltage-dependent non-linear resistor (varistor), and in particular, (Sr, Ba, Ca) TiO.3The present invention relates to a varistor including a composite perovskite ceramic having the following composition.
[0002]
[Prior art]
A varistor is a resistance element whose resistance value changes non-linearly in response to changes in the applied voltage. Specifically, it is a resistance element whose resistance value rapidly decreases when a voltage exceeding a certain voltage value is applied. is there.
[0003]
As the porcelain mainly constituting the varistor, there are various types of porcelain. (Sr, Ba, Ca) TiO3The composite perovskite porcelain having the composition of the above has both the non-linearity of its resistance value and the capacitance function, so it absorbs surge voltage generated in electronic devices and eliminates noise. It is very suitable to do. For example, it is applied to a ring varistor for a DC micromotor.
[0004]
The varistor provided with this composite perovskite ceramic can control the temperature dependence of the varistor voltage by selecting the A site ratio, that is, the molar ratio of Sr, Ba and Ca. That is, the varistor voltage (the voltage at which the resistance value suddenly decreases) decreases as the temperature rises during operation, and the temperature dependence is reduced to around zero to prevent excessive current from flowing through the varistor and causing thermal runaway. Can be adjusted. In Japanese Patent Publication No. 8-28287 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-146702), Japanese Patent Laid-Open No. 3-45559 and Japanese Patent No. 2944697 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-237057), the temperature dependence of the varistor voltage is thus described. A varistor with adjusted properties is described.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in mounting electronic devices such as varistors, the soldering operation has been speeded up, and high-temperature solder or lead-free solder has been used, so the soldering temperature has been increasing. For this reason, the varistor is subjected to severe soldering conditions, and thermal cracks based on local thermal shock are likely to occur. Furthermore, an Ag (silver) electrode is generally used as the electrode of the varistor, but the Ag component of this electrode elutes into the solder due to the high temperature of soldering, and at least a part of the electrode disappears. As a result, the function as a varistor may be impaired.
[0006]
For the purpose of obtaining such a varistor resistant to thermal shock, Japanese Patent Laid-Open No. 63-276201 discloses TiO 2.2A ring varistor using a system porcelain is described, but no specific data is described. Moreover, such TiO2The system varistor porcelain cannot be employed because it is considerably inferior to the composite perovskite system varistor porcelain in terms of electric characteristics relating to capacitance and varistor voltage controllability.
[0007]
In order to obtain a varistor resistant to thermal shock, the applicant of the present application is a first component comprising at least one selected from a first component consisting of oxides of Sr, Ba, Ca and Ti and an oxide of R (Y and lanthanoid). A composite perovskite semiconductor ceramic containing at least one of a third component selected from two components and an oxide of M (Nb and Ta) and a fourth component formed from an oxide of Si The composition is 0.10 ≦ a / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.30 ≦ b / (a + b + c) ≦ 0.50, 0.20 <c / (a + b + c) ≦ 0.50, 0.84 ≦ ( a + b + c + e) / (d + f) ≦ 1.16, 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦10.0, g / d × 100 ≦ 0.6 (where a is Sr of the first component converted to SrO) The number of moles, b is the first component B a is the number of moles in terms of BaO, c is the number of moles in which the first component Ca is converted to CaO, and d is the first component Ti in TiO2The number of moles converted to, e is R of the second component YO3/2, CeO2, PrO11/6, TbO7/4, RO3/2The number of moles converted to (other lanthanoid), f is the third component M is NbO5/2, TaO5/2The number of moles converted in terms of g, g is the fourth component Si into SiO.2The varistor has been previously proposed (Japanese Patent Application No. 2000-347896).
[0008]
However, in the varistor previously proposed by the present applicant, it was very difficult to obtain a relatively low varistor voltage of 3 to 15 V under manufacturing conditions considering heat resistance.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a composite perovskite varistor which has excellent electrical characteristics and does not impair its function even when high-temperature soldering is performed.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a composite perovskite varistor having a relatively low varistor voltage.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a first component composed of oxides of Sr, Ba, Ca and Ti, a second component composed of at least one selected from oxides of R (Y and lanthanoid), and M (Nb and Ta A composite perovskite system comprising at least one component of at least one third component selected from oxides of (4), a fourth component of Si oxide, and a fifth component of Co oxide. The composition of the semiconductor ceramic is 0.30 ≦ a / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.30 ≦ b / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.25 ≦ c / (a + b + c) ≦ 0.35,. 84 ≦ (a + b + c + e) / (d + f) ≦ 1.01, 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦10.0, g / d × 100 ≦ 0.6, 0.01 ≦ h / d × 100 ≦ 1.50 (where a is the first component Sr replaced with SrO The number of moles, b is the number of moles in terms of Ba of the first component in BaO, c is the number of moles in terms of Ca of the first component in CaO, d is TiO a Ti of the first component2The number of moles converted to, e is R of the second component YO3/2, CeO2, PrO11/6, TbO7/4, RO3/2The number of moles converted to (other lanthanoid), f is the third component M is NbO5/2, TaO5/2The number of moles converted in terms of g, g is the fourth component Si into SiO.2The number of moles converted to, h is the fifth component of CoO4/3Is a varistor).
[0012]
CoO4/3Is added to the varistor voltage E.10Is made smaller. However, if the addition amount is too large, sintering is excessive and thermal cracks are likely to occur, so the addition amount has an upper limit. Such an appropriate amount of CoO4/3Is added to the above-described composition to obtain a relatively low varistor voltage of 3 to 15 V in a varistor having a high substrate strength after reoxidation and a low frequency of thermal cracks in a thermal shock test using a soldering iron. Can do.
[0013]
SiO used as sintering aid2As much as possible, the varistor's resistance to thermal shock is increased, and the occurrence of thermal cracks due to local thermal shock due to severe soldering conditions is suppressed.2Total A / B represented by (a + b + c + e) / (d + f) as a decrease in sinterability caused by a decrease in the amount (A site component including other elements that can enter the lattice of the A site component from the relationship of the ion radius) And the ratio of the total number of moles of the B site component including other elements that can enter the lattice of the B site component). Furthermore, the electrical characteristics of the varistor can be improved by appropriately selecting the A site molar ratio and the amount and type of the semiconducting agent in a balanced manner.
[0014]
In the present invention, the perovskite structure is not a simple A / B which is the ratio of the number of moles of the A site component composed solely of Sr, Ba and Ca and the number of moles of the B site component composed solely of Ti, but also includes additives. A parameter of total A / B, which is the molar ratio of ions, is introduced. That is, it is considered that such a total A / B is not a simple A / B that really contributes to sinterability. In particular, the semiconducting agent among the additives is an important solid solution ion, and in the case of the present invention having a large amount of addition, the error increases when using a simple A / B, and the total A / B is used. For the first time, accurate control becomes possible, and a varistor without characteristic variations can be provided.
[0015]
Thus, in the above-described composition range of the present invention, in a varistor having a high substrate strength after reoxidation and a low frequency of occurrence of cracks (thermal cracks) in a thermal shock test by a soldering iron, it is as low as 3 to 15 V. A varistor voltage can be obtained.
[0016]
The composition of the first component and at least one of the second component and the third component is preferably 0.96 ≦ (a + b + c + e) / (d + f) ≦ 1.01. Moreover, it is also preferable that the composition of at least one of the second component and the third component is 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦4.0. Furthermore, it is also preferable that the composition of the fourth component is g / d × 100 ≦ 0.3. Furthermore, it is also preferable that the composition of the fifth component is 0.01 ≦ h / d × 100 ≦ 1.00.
[0017]
The porcelain further contains a sixth component made of at least one selected from oxides of Li, Na, Mn, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, In, Mo and W, and 0 < i / d × 100 ≦ 0.1 (where i is the sixth component of Li, Na, Mn, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, In, Mo, W and LiO)1/2, NaO1/2, MnO, NiO, CuO, ZnO, ScO3/2, FeO3/2, GaO3/2, InO3/2, MoO3, WO3It is also preferred that the number of moles converted to
[0018]
By adding this sixth component, the varistor voltage E10And electrical characteristics such as non-linear coefficient α can be adjusted. For example, Mn has the effect of increasing the nonlinear coefficient α. Various components other than those listed here can be used. If too much is added, the varistor voltage E10Becomes 15V or more.
[0019]
It is also preferable that an electrode formed on the surface of the porcelain is provided, and this electrode is made of Cu or a material mainly containing Cu. In the latter case, the electrode is more preferably made of Cu containing Cu alloy or glass frit.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view showing a structure of a ring varistor and a cross-sectional view taken along line AA, as an embodiment of the present invention.
[0021]
In the figure, 10 is a varistor porcelain formed in a ring shape, and 11 is an electrode formed on one surface thereof. In this embodiment, five electrodes 11 are provided at equal angles. As shown in FIG. 2B, the varistor ceramic 10 is composed of an internal semiconductor portion 10a and an insulating layer 10b formed near the entire surface thereof.
[0022]
Hereinafter, the composition of the varistor ceramic 10 will be described.
[0023]
The varistor porcelain 10 includes a first component of a composite perovskite composed of oxides of Sr, Ba, Ca and Ti, and R (Y and lanthanoids (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho , Er, Tm, Yb, and Lu)) at least one selected from oxides and at least one selected from M (Nb and Ta) oxides. And a fourth component made of Si oxide and a fifth component made of Co oxide. a is the number of moles converted from Sr of the first component to SrO, b is the number of moles converted from Ba of the first component to BaO, c is the number of moles converted from Ca of the first component to CaO, and d is the first component. Ti of TiO2The number of moles converted to, e is R of the second component YO3/2, CeO2, PrO11/6, TbO7/4, RO3/2The number of moles converted to (other lanthanoid), f is the third component M is NbO5/2, TaO5/2The number of moles converted in terms of g, g is the fourth component Si into SiO.2Number of moles converted to, h is Co is CoO4/3Assuming that the number of moles is converted to, the composition of this varistor porcelain is 0.30 ≦ a / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.30 ≦ b / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.25 ≦ c. /(A+b+c)≦0.35, 0.84 ≦ (a + b + c + e) / (d + f) ≦ 1.01, 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦10.0, g / d × 100 ≦ 0.6 0.01 ≦ h / d × 100 ≦ 1.50. This composition is more preferably 0.96 ≦ (a + b + c + e) / (d + f) ≦ 1.01, 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦4.0, g / d × 100 ≦ 0.3, 0.01 ≦ h / d × 100 ≦ 1.00.
[0024]
The first component is the main component of the varistor porcelain 10. In the composite perovskite, the first component is composed of an A site component made of Sr, Ba and Ca and a B site component made of Ti. The second component and the third component are metal oxides that contribute to semiconductorization, and the fourth component is added mainly for improving the sinterability. Furthermore, the fifth component is added to reduce the varistor voltage.
[0025]
The electrical characteristics of the varistor are mainly varistor voltage E10Is expressed by the temperature characteristic and the nonlinear coefficient α. Varistor voltage E10Represents an applied voltage value when a current of 10 mA flows through the varistor, and the nonlinear coefficient α is generally α = 1 / log (E10/ E1). However, E1Is the applied voltage value when a current of 1 mA flows through the varistor.
[0026]
The molar ratio of Sr, Ba and Ca which are A site components is such that Sr is 0.30 or more and 0.40 or less, Ba is 0.30 or more and 0.40 or less, Ca is 0.25 or more and 0.35 or less. By setting so that the varistor voltage E10Controllability, E10Electrical characteristics such as temperature characteristics and nonlinear coefficient α can be improved, and the thermal shock resistance of the varistor can be improved. That is, if there is too much Sr, E10If the temperature characteristic becomes negative and is too low, the varistor voltage E10Becomes higher. Also, if there is too much Ba, the varistor voltage E10Becomes higher or the non-linear coefficient α becomes too small.10The temperature characteristic becomes negative. Furthermore, the varistor voltage E can be used regardless of whether Ca is too much or too little.10As a result, the non-linear coefficient α becomes smaller. In addition, if there is too much Ca, the varistor voltage E10Becomes extremely large and control becomes difficult.10The temperature characteristic becomes negative.
[0027]
Main component (TiO2) So that the mol% (calculated by the number of moles of metal ions) of the semiconducting agent (second and / or third component) is 1.0 or more and 10.0 or less, more preferably 1.0 or more and 4. By setting it to be 0 or less, the thermal shock resistance of the varistor can be enhanced. That is, thermal cracks are likely to occur if there is too much or too little semiconducting agent.
[0028]
By setting so that the total A / B is 0.84 or more and 1.01 or less, more preferably 0.96 or more and 1.01 or less, the fourth component ( SiO2The sinterability can also be improved when the amount of) is reduced. That is, if the total A / B is too large or too small, sintering is inhibited, and the base is insulated by reoxidation. Also, if the total A / B is too large or too small, the strength decreases and thermal cracks are likely to occur. SiO2In a region where a small amount of the semiconducting agent is added as described above, the upper limit of total A / B is controlled to 1.01 or less in order to maintain thermal crack resistance.
[0029]
Main component (TiO2) The fourth component (SiO2), The thermal shock resistance of the varistor can be greatly improved. That is, SiO2Is added as a sintering aid, and if it is included, it can be fired stably even if the composition fluctuates. However, if the amount increases, thermal cracks are likely to occur.
[0030]
Main component (TiO2) To the fifth component (CoO4/3) Is set to be 0.01 or more and 1.50 or less, more preferably 0.01 or more and 1.00 or less.10Can be reduced. That is, CoO4/3Is included, the varistor voltage E10However, if the amount of addition is too large, sintering is excessive and thermal cracks are likely to occur.
[0031]
By substantially not containing Mg, the thermal shock resistance of the varistor can be enhanced. That is, if Mg is contained in the porcelain, thermal cracks are likely to occur. “Substantially free” means that the content is generally less than 0.001 mol%.
[0032]
The varistor porcelain 10 further includes a sixth component (additive additive) made of at least one selected from oxides of Li, Na, Mn, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, In, Mo, and W. You may contain. Its content is Li, Na, Mn, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, In, Mo, W, LiO.1/2, NaO1/2, MnO, NiO, CuO, ZnO, ScO3/2, FeO3/2, GaO3/2, InO3/2, MoO3, WO3If it is the number of moles converted to, it is preferable that 0 <i / d × 100 ≦ 0.1. As a result, the varistor voltage E10And electrical characteristics such as non-linear coefficient α can be adjusted. For example, Mn can increase the nonlinear coefficient α, but if the amount added is too large, the varistor voltage E10Becomes higher than 15V.
[0033]
The varistor ceramic 10 may contain other elements such as P, S, K, Al, and Zr as inevitable impurities in addition to such additives. Such elements are usually present as oxides.
[0034]
As described above, the varistor porcelain 10 is a polycrystalline body composed of a perovskite crystal. Each component is partly dissolved in the crystal grains and enters the perovskite crystal, and part is present as an oxide or composite oxide at the crystal grain boundary. For example, Ba, Ca, Sr, Ti, Nb, Ta, Y, lanthanoids, and the like are present in the crystal grains, and Mo, W, Mn, Si, and the like are present in the crystal grain boundaries.
[0035]
The average crystal grain size of the varistor ceramic 10 is usually about 0.5 to 10 μm, particularly about 1 to 6 μm.
[0036]
The electrode 11 is formed of Cu or a material mainly containing Cu. When the electrode is made of Ag, the Ag component of the electrode is eluted in the solder due to the high temperature of soldering, and at least a part of the electrode disappears. The electrode 11 is less susceptible to corrosion even at high temperatures and can withstand high temperature soldering operations.
[0037]
The material containing Cu as a main component is a Cu alloy such as Cr, Zr, Ag, Ti, Be, Zn, Sn, Ni, Al or Si, or Li, Na, K, Sr, Ba, Mn, Cu, Zn. Cu containing glass frit with oxides such as B, Si, Al, Bi or Pb.
[0038]
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the ratio of the remaining electrode area to the solder temperature when Cu and Ag are used as electrode materials, respectively.
[0039]
After applying a flux to a sample ring varistor and preheating it, it is immersed in a solder bath of eutectic solder at each temperature for 5 seconds.
[0040]
As is clear from the figure, when the solder temperature is 400 ° C., the Ag electrode is eroded and the remaining electrode area is about 55.5%, whereas the Cu electrode is not eroded at all. The remaining electrode area is 100%.
[0041]
Next, a method for manufacturing the varistor ceramic 10 will be briefly described.
[0042]
The varistor porcelain 10 is obtained by processing the raw material powder in the order of mixing, calcination, pulverization, molding, binder removal, reduction firing, and reoxidation.
[0043]
As the raw material powder, a powder of a compound of each constituent element of porcelain is usually used. As the raw material powder, an oxide or a compound that becomes an oxide by firing, such as a carbonate or a hydroxide, can be used. For example, taking Ba as an example, the raw material is BaCO.3, BaSiO3, BaO, BaCl2, Ba (OH)2, Ba (NO3)2Alkoxides (eg (CH3O)2At least one barium compound such as Ba) can be used. The average particle diameter of the raw material powder is usually about 0.2 to 5 μm.
[0044]
First, the raw material powder is weighed so that the final composition becomes the composition described above, and usually wet mixed. Next, after dehydration, it is dried and pre-baked at about 1080 to 1250 ° C. for about 2 to 4 hours. Next, after pulverizing the temporarily fired product, an organic binder is added, and water, a pH adjuster, a moisturizing agent, and the like are further added and mixed. Next, the mixture is molded and treated to remove the binder, and then fired in a reducing atmosphere at about 1250 to 1400 ° C. for about 2 to 4 hours to obtain a semiconductor ceramic.
[0045]
In addition, about each raw material powder, such as Nb, Ta, Y, a lanthanoid, Mo, W, Mn, Si, you may add the oxide in the case of mixing after temporary baking. Co may be mixed with other raw materials at one time before calcination, or CoO after calcination.4/3May be added.
[0046]
The thus obtained semiconductor ceramic is subjected to heat treatment (reoxidation treatment) at a temperature of, for example, about 800 to 1000 ° C. in an oxidizing atmosphere such as air so that an appropriate varistor voltage corresponding to the purpose can be obtained. Apply. By this heat treatment, the insulating layer 10b is formed in the surface layer portion. Varistor characteristics are manifested by the presence of this insulating layer. If this insulating layer is thick, the nonlinear coefficient α and the varistor voltage increase, and if it is thin, the nonlinear coefficient α and the varistor voltage decrease, so that the insulating layer has an appropriate thickness according to the characteristics required for the product. What is necessary is just to select the heat processing conditions suitably.
[0047]
After the re-oxidation treatment, an electrode is formed on one surface of the varistor porcelain with Cu or a material mainly containing Cu to form a varistor.
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
[0049]
Example 1
In Example 1, the mol% and type of semiconducting agent, total A / B, SiO 22Mol% and CoO4/3This is a comparison using a sample in which other parameters such as mol% of A are constant and the molar ratio of the A site component is changed.
[0050]
First, SrCO as a raw material3, BaCO3, CaCO3TiO2, NbO5/2, SiO2CoO4/3Each was converted and weighed so as to have the composition shown in Table 1 and blended, then mixed for 10 to 20 hours using a wet media mill, dehydrated and dried.
[0051]
The obtained mixture was calcined at 1150 ° C. using a tunnel furnace, coarsely pulverized, mixed again by a wet media mill for 10 to 20 hours, dehydrated and dried. Next, 1.0 to 1.5% by weight of polyvinyl alcohol is mixed as an organic binder and granulated, and the molding pressure is 2 t / cm.2To form a molded body having an outer diameter of 12 mm, an inner diameter of 9 mm, and a thickness of 1.0 mm.
[0052]
After removing the binder from the molded body in an air atmosphere at about 1000 ° C., N2(95% by volume) + H2In a reducing atmosphere of (5% by volume), firing was performed at about 1300 ° C. for 4 hours to obtain a semiconductor ceramic. Next, the semiconductor porcelain was reoxidized in air at 900 ° C. for 4 hours to obtain a varistor porcelain.
[0053]
Next, as shown in FIG. 1, a Cu paste is applied to one surface of the varistor porcelain 10 and baked at 750 ° C. in a neutral atmosphere to form a 5-electrode Cu electrode 11 as shown in FIG. A varistor sample was prepared.
[0054]
Then, E of each sample at 20 ° C.1And E10And measured E1And E10Using α = 1 / log (E10/ E1) To determine the nonlinear coefficient α. Furthermore, the varistor voltage E10The temperature characteristics (temperature coefficient) were also obtained. Furthermore, a thermal crack test of each sample was performed.
[0055]
E1And E10The measurement of was performed using the measurement circuit shown in FIG. In this measurement circuit, an ammeter 30 is connected in series between a varistor 31 and a DC constant current source 32, and a voltmeter 33 is connected in parallel to the varistor 31. E1And E10Measured the voltage value between the two terminals of the varistor 31 when currents of 1 mA and 10 mA flowed through the varistor 31 using the ammeter 30 and the voltmeter 33, respectively.
[0056]
Varistor voltage E10Temperature characteristics (temperature coefficient) ΔE10TIs ΔE for each sample.10T= {E10(85) -E10(20)} / {E10(20) × (85-20)} × 100 [% / ° C.] E10(20) and E10(85) is the varistor voltage E at temperatures of 20 ° C. and 85 ° C., respectively.10It is. These were measured using a thermostat.
[0057]
In the thermal crack test, a soldering iron whose temperature was set in advance was brought into contact with the electrode surface of the sample left at room temperature for 3 seconds while supplying eutectic solder. As the temperature of the soldering iron, three temperatures of 360 ° C., 400 ° C. and 450 ° C. were used. The number of samples was 100, and the presence or absence of cracks was visually determined using alcohol. The results are shown in Table 1.
[0058]
[Table 1]
Figure 0003840917
[0059]
The molar ratio of the A site component depends on the electrical characteristics of the varistor, in particular,10This greatly affects the temperature characteristics. E10The temperature characteristics are desirably in the range of −0.05 to +0.05 [% / ° C.]. Therefore, samples 15 to 18 are not in the preferred range.
[0060]
E10Even if the temperature characteristics are good, the varistor voltage E10Higher values are not within the spirit of the present invention. Samples 8, 10 and 19 have too much Ca, so varistor voltage E10Is quite expensive and cannot be adopted. Varistor voltage E10Therefore, it is desired that the voltage is 15 V or less, and therefore, Samples 9, 11 and 18 are not in a preferable range.
[0061]
Furthermore, since it is desired that the non-linear coefficient α is 3.0 or more, the samples 12 to 17 are not in a desirable range.
[0062]
Therefore, E10The temperature characteristics are in the range of −0.05 to +0.05 [% / ° C.], and the varistor voltage E10Samples 1 to 7 having a non-linear coefficient α of 3.0 or more can be said to be a preferred range of the present invention. This corresponds to the A site molar ratio defined in claim 1. In this range, no crack was generated in the thermal crack test at a soldering iron temperature of 360 ° C., 400 ° C., and 450 ° C.
[0063]
In particular, sample 4 has a varistor voltage E.10, E10The balance between temperature characteristics and nonlinear coefficient α is the best, and the molar ratio of the surrounding A site components is the most preferred range of the present invention.
[0064]
Example 2
This Example 2 is a comparison using samples with different amounts of semiconducting agent.
[0065]
A site molar ratio, type of semiconducting agent, total A / B, SiO2Mol% and CoO4/3Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that the other parameters such as mol% were constant and the mol% of the semiconducting agent was as shown in Table 2. Measurements similar to the above were performed. The results are shown in Table 2.
[0066]
[Table 2]
Figure 0003840917
[0067]
The amount of semiconducting agent affects the thermal crack resistance of the varistor porcelain. Samples 20 and 25 are not preferable because the amount of the semiconducting agent is too small and too large, and thermal cracks occur in a test at a soldering iron temperature of 360 ° C. Therefore, samples 4 and 21 to 24 in which thermal cracks do not occur in a test with a soldering iron temperature of 360 ° C. are within the preferred range of the present invention. This corresponds to the mol% of the semiconducting agent as defined in claim 1.
[0068]
Furthermore, since the sample 24 generates thermal cracks in the test where the soldering iron temperature is 400 ° C. and 450 ° C., the samples 4 and 21 to 23 in which cracks do not occur in the 400 ° C. and 450 ° C. thermal crack test This is a preferred range. This corresponds to the mol% of the semiconducting agent as defined in claim 3. Note that the mol% of the semiconducting agent around the sample 4 is the most preferable range of the present invention.
[0069]
Example 3
This Example 3 is a comparison using samples with different types of semiconducting agents.
[0070]
A site molar ratio, mol% of semiconducting agent, total A / B, SiO2Mol% and CoO4/3Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that the other parameters such as mol% were constant and the type of semiconducting agent was as shown in Table 3. The same measurement as in the case was performed. The results are shown in Table 3.
[0071]
[Table 3]
Figure 0003840917
[0072]
In both the samples 4 and 26 to 42, thermal cracks do not occur in the test where the soldering iron temperature is 360 ° C and the test where the temperature is 400 ° C.5/2, TaO5/2, YO3/2, LaO3/2, CeO2, PrO11/6, NdO3/2, SmO3/2, EuO3/2, GdO3/2, TbO7/4, DyO3/2, HoO3/2, ErO3/2, TmO3/2, YbO3/2, LuO3/2Or NbO5/2+ YO3/2The use of (equal mole number) is a preferred range of the present invention. This corresponds to the type of semiconducting agent defined in claim 1.
[0073]
Example 4
Example 4 is a comparison using samples with different total A / B.
[0074]
A site molar ratio, mol% and type of semiconducting agent, SiO2Mol% and CoO4/3Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that other parameters such as mol% were constant and the total A / B was as shown in Table 4. The same measurement was performed. The results are shown in Table 4.
[0075]
[Table 4]
Figure 0003840917
[0076]
The total A / B value affects the sinterability of the porcelain. Samples 43 and 49 do not operate as varistors because the total A / B is too small and too large, respectively, so that the dense porcelain cannot be sintered and the whole is insulated by the re-oxidation treatment. Furthermore, thermal cracks also occur at a soldering iron temperature of 360 ° C.
[0077]
As can be seen from Table 4, SiO2In a region where a small amount of the semiconducting agent is added, it is essential to control the upper limit of the total A / B in order to maintain the thermal crack resistance. When the total A / B exceeds 1.16, thermal cracks occur at 360 ° C., and when the total A / B exceeds 1.01, thermal cracks occur at 400 ° C. and 450 ° C.
[0078]
Sample 48 had a soldering iron temperature of 360 ° C. and no thermal cracks, but varistor voltage E10Has significantly exceeded 15V. Therefore, samples 4 and 44 to 47 are the preferred range of the present invention. This corresponds to the total A / B range defined in claim 1.
[0079]
Further, Samples 4 and 45 to 47 did not cause thermal cracks even in tests with soldering iron temperatures of 400 ° C. and 450 ° C., and varistor voltage E10Since it is 15V or less, it becomes the more preferable range of the present invention. This corresponds to the total A / B range defined in claim 3. This corresponds to the total A / B range defined in claim 2. The most preferable range of the present invention is the vicinity of the total A / B where the B-site component is slightly rich like the sample 4.
[0080]
Example 5
In Example 5, SiO 22It is the comparison by the sample which changed mol% of.
[0081]
A site molar ratio, mol% and type of semiconducting agent, total A / B and CoO4/3Other parameters such as mol% of2Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that the mol% of those shown in Table 5 was used, and the same measurements as in Example 1 were performed. The results are shown in Table 5.
[0082]
[Table 5]
Figure 0003840917
[0083]
SiO2Is added as a sintering aid, and if it is included, it can be fired stably even if the composition fluctuates. However, if the amount increases, thermal cracks tend to occur.
[0084]
Samples 54 and 55 are SiO2Therefore, it is not preferable because a thermal crack occurs even in a test where the soldering iron temperature is 360 ° C. Accordingly, Samples 4 and 50 to 53 in which thermal cracks do not occur in the test where the soldering iron temperature is 360 ° C. and the test where the temperature is 400 ° C. are within the preferable range of the present invention. This is the SiO as defined in claim 1.2Corresponds to the mole percent of Sample 50 is made of SiO.2However, in practice, SiO2 as an impurity is included in each raw material.2Since SiO is contained in Sample 50,2The content is not zero.
[0085]
Furthermore, since the sample 53 causes thermal cracks in the test where the soldering iron temperature is 450 ° C., samples 4 and 50 to 52 in which thermal cracking does not occur even in the test where the soldering iron temperature is 450 ° C. are more preferable ranges of the present invention. Become. This is the SiO as defined in claim 4.2Corresponds to the mole percent of In addition, SiO around sample 42Is the most preferred range of the present invention.
Example 6
In this example 6, CoO4/3It is the comparison by the sample which changed mol% of.
[0086]
A site molar ratio, mol% and type of semiconducting agent, total A / B and SiO2Other parameters such as mol% of4/3Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that the mol% of those shown in Table 6 was used, and the same measurements as in Example 1 were performed. The results are shown in Table 6.
[0087]
[Table 6]
Figure 0003840917
[0088]
CoO4/3Is added to the varistor voltage E.10Becomes smaller. However, when this addition amount is too large, sintering becomes excessive and thermal cracks are likely to occur.
[0089]
Sample 56 is CoO4/3It is shown as a comparative example that does not contain. This sample 56 has a varistor voltage E.10Has exceeded 15V. Sample 62 is CoO4/3Therefore, it is not preferable because a thermal crack occurs even in a test where the soldering iron temperature is 360 ° C. Therefore, Samples 4 and 57 to 61 in which thermal cracks do not occur in the test where the soldering iron temperature is 360 ° C. and the test where the soldering iron temperature is 400 ° C. are within the preferable range of the present invention. This is the CoO as defined in claim 14/3Corresponds to the mole percent of
[0090]
Further, since the sample 61 generates thermal cracks in the test with the soldering iron temperature of 450 ° C., the samples 4 and 57 to 60 in which the thermal crack does not occur even in the test with the soldering iron temperature of 450 ° C. are more preferable ranges of the present invention. Become. This is a CoO as defined in claim 54/3Corresponds to the mole percent of In addition, CoO around sample 44/3Is the most preferred range of the present invention.
[0091]
Example 7
This Example 7 is a comparison using samples with different types and amounts of additive additives.
[0092]
A site molar ratio, mol% and type of semiconducting agent, total A / B, SiO2Mol% and CoO4/3Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that other parameters such as mol% were constant and the type and amount of additive were as shown in Table 7. The same measurement as in 1 was performed. The results are shown in Table 7.
[0093]
[Table 7]
Figure 0003840917
[0094]
The additive is varistor voltage E10And has an effect of adjusting electrical characteristics such as a non-linear coefficient α. Mn increases the nonlinear coefficient α. Although not shown in Table 7, other Li, Na, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, and In have similar effects.
[0095]
Sample 66 had too much added, so varistor voltage E10Is over 15V. Therefore, the samples 63 to 65 having a mol% based on the main component of 0.10 or less are a preferable range of the present invention. This is included in the type and mol% of additive as defined in claim 6.
[0096]
The above-described embodiments and examples are all illustrative and do not limit the present invention, and the present invention can be implemented in various other modifications and changes. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
[0097]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, CoO4/3Is added to the varistor voltage E.10Is made smaller. However, if the addition amount is too large, sintering is excessive and thermal cracks are likely to occur, so the addition amount has an upper limit. Furthermore, the electrical characteristics of the varistor can be improved by appropriately selecting the A site molar ratio and the amount and type of the semiconducting agent in a balanced manner. That is, such an appropriate amount of CoO4/3Is added to the above-described composition to obtain a relatively low varistor voltage of 3 to 15 V in a varistor having a high substrate strength after reoxidation and a low frequency of thermal cracks in a thermal shock test using a soldering iron. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a structure of a ring varistor and a cross-sectional view taken along line AA, as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the ratio of the remaining electrode area to the solder temperature when Cu and Ag are used as electrode materials, respectively.
FIG. 3 E1And E10It is a circuit diagram which shows these measurement circuits.
[Explanation of symbols]
10 Varistor porcelain
10a Semiconductor part
10b Insulating layer
11 electrodes
30 Ammeter
31 Barista
32 DC constant current source
33 Voltmeter

Claims (9)

Sr、Ba、Ca及びTiの酸化物からなる第1成分と、R(Y及びランタノイド)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第2成分及びM(Nb及びTa)の酸化物から選択される少なくとも1種からなる第3成分の少なくとも一方の成分と、Siの酸化物からなる第4成分と、Coの酸化物からなる第5成分とを含有する複合ペロブスカイト系半導体磁器の組成が、0.30≦a/(a+b+c)≦0.40、0.30≦b/(a+b+c)≦0.40、0.25≦c/(a+b+c)≦0.35、0.84≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.01、1.0≦(e+f)/d×100≦10.0、g/d×100≦0.6、0.01≦h/d×100≦1.50(ただし、aは第1成分のSrをSrOに換算したモル数、bは第1成分のBaをBaOに換算したモル数、cは第1成分のCaをCaOに換算したモル数、dは第1成分のTiをTiOに換算したモル数、eは第2成分のRをYO3/2、CeO、PrO11/6、TbO7/4、RO3/2(その他のランタノイド)にそれぞれ換算したモル数、fは第3成分のMをNbO5/2、TaO5/2にそれぞれ換算したモル数、gは第4成分のSiをSiOに換算したモル数、hは第5成分のCoをCoO4/3に換算したモル数である)であることを特徴とする電圧依存性非直線抵抗体。A first component composed of oxides of Sr, Ba, Ca and Ti, a second component composed of at least one selected from oxides of R (Y and lanthanoids), and an oxide of M (Nb and Ta) The composition of the composite perovskite semiconductor ceramic containing at least one of the third component consisting of at least one kind, the fourth component consisting of Si oxide, and the fifth component consisting of Co oxide is: 0.30 ≦ a / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.30 ≦ b / (a + b + c) ≦ 0.40, 0.25 ≦ c / (a + b + c) ≦ 0.35, 0.84 ≦ (a + b + c + e) / (D + f) ≦ 1.01, 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦10.0, g / d × 100 ≦ 0.6, 0.01 ≦ h / d × 100 ≦ 1.50 (however, a is the number of moles of Sr of the first component converted to SrO, b Moles in terms of Ba of the first component in BaO, c is the number of moles in terms of Ca of the first component in CaO, d is the number of moles in terms of Ti of the first component to TiO 2, e is the second component R is the number of moles converted to YO 3/2 , CeO 2 , PrO 11/6 , TbO 7/4 , RO 3/2 (other lanthanoids), f is the third component M is NbO 5/2 , TaO The number of moles converted to 5/2 , g is the number of moles of the fourth component Si converted to SiO 2 , and h is the number of moles of the fifth component Co converted to CoO 4/3 ). Characteristic voltage-dependent non-linear resistor. 前記第1成分、並びに前記第2成分及び前記第3成分の少なくとも一方の成分の組成が、0.96≦(a+b+c+e)/(d+f)≦1.01であることを特徴とする請求項1に記載の電圧依存性非直線抵抗体。The composition of the first component and at least one of the second component and the third component is 0.96 ≦ (a + b + c + e) / (d + f) ≦ 1.01. The voltage-dependent nonlinear resistor as described. 前記第2成分及び前記第3成分の少なくとも一方の成分の組成が、1.0≦(e+f)/d×100≦4.0であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧依存性非直線抵抗体。3. The voltage dependence according to claim 1, wherein the composition of at least one of the second component and the third component satisfies 1.0 ≦ (e + f) /d×100≦4.0. Non-linear resistor. 前記第4成分の組成が、g/d×100≦0.3であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電圧依存性非直線抵抗体。4. The voltage-dependent nonlinear resistor according to claim 1, wherein the composition of the fourth component is g / d × 100 ≦ 0.3. 5. 前記第5成分の組成が、0.01≦h/d×100≦1.00であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電圧依存性非直線抵抗体。5. The voltage-dependent nonlinear resistor according to claim 1, wherein the composition of the fifth component is 0.01 ≦ h / d × 100 ≦ 1.00. 前記磁器が、Li、Na、Mn、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga、In、Mo及びWの酸化物から選択される少なくとも1種からなる第6成分をさらに含有しており、0<i/d×100≦0.1(ただし、iは第6成分のLi、Na、Mn、Ni、Cu、Zn、Sc、Fe、Ga、In、Mo、WをLiO1/2、NaO1/2、MnO、NiO、CuO、ZnO、ScO3/2、FeO3/2、GaO3/2、InO3/2、MoO、WOに換算したモル数である)であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電圧依存性非直線抵抗体。The porcelain further contains a sixth component of at least one selected from oxides of Li, Na, Mn, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, In, Mo, and W; <I / d × 100 ≦ 0.1 (where i is the sixth component of Li, Na, Mn, Ni, Cu, Zn, Sc, Fe, Ga, In, Mo, W, LiO 1/2 , NaO 1 / 2 , MnO, NiO, CuO, ZnO, ScO 3/2 , FeO 3/2 , GaO 3/2 , InO 3/2 , MoO 3 , and WO 3 ). The voltage-dependent nonlinear resistor according to claim 1, wherein 前記磁器の表面に形成された電極を備えており、該電極がCu又はCuを主成分とする材料からなることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電圧依存性非直線抵抗体。The voltage-dependent non-dependency according to any one of claims 1 to 6, further comprising an electrode formed on a surface of the porcelain, wherein the electrode is made of Cu or a material mainly containing Cu. Linear resistor. 前記電極がCu合金からなることを特徴とする請求項7に記載の電圧依存性非直線抵抗体。The voltage-dependent nonlinear resistor according to claim 7, wherein the electrode is made of a Cu alloy. 前記電極がガラスフリットを含むCuからなることを特徴とする請求項7に記載の電圧依存性非直線抵抗体。The voltage-dependent nonlinear resistor according to claim 7, wherein the electrode is made of Cu containing glass frit.
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