JPH01226116A - 電圧依存性非直線抵抗体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子機器、電気機器で発生する異ＵＫ圧、ノイ
ズ、護電気から半導体及び回路を保護するために、５ｒ
ＴｉＯ，を主成分とする焼結本を用いた這圧衣存ヰ非直
線低抗本素子に関するものである。

従来の技術 五圧依存性非直線抵抗体素子は、尭結木の表面に設けた
ｔ、ｌに印加されるシ圧によって抵抗値が非直線的に変
化し、印加這圧がある一定の電圧を越えると抵抗値が急
激に減少する茸誓を有している。この性質を利用して、
電子機器の直流モータの火（仁消去、ノイズ除去、リレ
ー接点のノイズ除去及び保護、ＩＣ，ＬＳＩの保護及び
誤動作防止、テレビジョン受像機のブラウン管回路の放
醒吸収などに広く用いられている。

従来の覗圧依存性非直１６浪１氏抗体素子としては、Ｚ
ｎＯ系、ＳｎＯ２系、Ｆｅ２Ｏ，系、ＳｉＣ系、Ｔｉｅ
□系などのものが知られている。このうちＳｎＯ２系と
Ｆｅ２Ｏ，系は魂壱本自体は直礫佳の抵抗体であり、こ
れに特別な成（玉を付与することによって焼嫡体と電信
との間にエネルギー障壁を形成し、バリスタ特１生を得
ている。まだ、Ｚｎ０ｉ、ＴｉＯ２系は粒子境界でバリ
スタ特：生を得、ＳｉＣ系は粒子間の妾触面でバリスタ
特生を得ているので、特に！極は選ばない。一方、特生
面ではＺｎＯ系、ＳｉＣ系は非直線虫が大きく、比、咬
的高い電圧の吸収にＩｄ優れた効果を示すが、誘電率か
小さく、比較的低い電圧の吸収にばまとんど効果を示さ
ず、５ｎＯＪ：、　Ｆｅ□０゜系、ＴｉＯ□系は非直線
性が小さく、エネルギーの吸収が不十分である。そこで
、最近になって誘電率が大きく、比較的低い電圧の吸収
に効果のある５ｒＴｉＯ，系が開発されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記の従来の眠圧依存性非直線抵抗体素
子は、誘電系が小さく、バリスタ電圧が高いため、比較
的低い電圧のサージやノイズの吸収に効果を示さないと
いった尭＠本自身の問題と、焼結体の電・玉の娶触が非
オーミツク性接触になっているため、尭店木と電５屡の
界面で一種の整流作用が生じることから焼結体自身の持
っている優れた非直線性を有効に活用できていないとい
った焼結体と電歪の組み合わせの問題を有している。

本発明はこのような間坦点を解決するもので、焼吉体の
持つ憂れた特、生を充分に発揮させ、焼結体に対する電
歪の接着力が強く、半田付は性に憂れ、岨食ｊ生に富み
、材料コストの安価な電歪構造を有する成圧衣存性非直
線抵抗体素子を提供することを目的とするものである。

課壜を解決するだめの手段 前記の間頂点を解決するためて本発明では、５ｒＴｉＯ
，を主成分とする尭詰本に＃、電解メツキによりＮｉを
主成分とするオーミック性のＮｉ電歪を設け、その上に
半田を主成分とする電歪を設けたものである。まだ、半
田として共晶点より融点の高い半田を用いる構成とした
ものである。

作用 さて、５ｒＴｉＯ、金主成分とする焼結体に通常の電濯
を付与すると環２填が焼結体に対して非オーミツクキ接
触となり、焼結体と電極の界面で整流作用が生じ、尭８
壱本自身の持っている優れたバリスタ特１生が純化され
てしまい、本来の特性を充分に発揮できなくなる。従っ
て、電極としてば５ｒＴｉ０３との間でオーミック性接
触するものでなければならない。このオーミック性接触
する電歪としてはＩｎ−Ｇａ合金によるものが考えられ
る。しかし、Ｉｎ−Ｇａ合金はコストが高く、ｉｔ十に
は産さなＡし、またＩｎ−Ｇａ合金を焼宕体に付けるに
はこすり付けるかまたは超音波ろう付けなどの方法しか
なく、焼結体に対する電極の妾着カか弱く、電歪剥離の
不良か生じ易い。また、Ｉｎ−Ｇａ合金は融点が低く、
リード線の半田付けが困難である。

そこで本発明では、電歪の形成方法が簡単で、電歪材料
のコストが比較的安価なものを倹討した結果、電甑形成
方法としてけ砥電解メツキを採用し、電歪材料にＢｄＮ
ｉを採用した。また、リード線などとの半田付はヰを良
くするため、半田を主成分とする電歪を重ねて設けるこ
とにしだ。このようにすることにより、ＳｒＴｉＯ３に
Ｎｉのオーミック性電、玉を簡単に形成することができ
、Ｉｎ−Ｇａ合金に比べて著しく安ＩＳであり、量産性
に富み、焼結体と電歪との接着力が非零に大きく、電量
剥離不良が発生しにくく、しかも径詩変化の小さい信煩
匹が高く安価な５ｒＴｉＯ５系の層圧依存性非直線抵抗
体素子を提供できることになる。また、Ｎｉ電極の上に
重ねて設ける半田電量として、リード線などとの半田付
は佳を良くすると共にサージやノイズを吸収した際に発
生する熱による影響を受けにくくするため、共晶点より
も上点の高い半田を主成分とする電属とすることにより
、前記の効果に、」えてサージやノイズを吸収した祭に
発生する熱にょる彰ｎを受けにくいものとすることがで
きることとなる。

実施例 以下に本発明を実血例を挙げて具体的に説明する。

まず、５ｒＣＯ，、ＴｉＯ２を５ｒＴｉ０３の比率にな
るように秤量し、ボールミルなどで２０時時間式混合し
、脱水乾燥した後、１ｏｏｏ℃で２時間仮焼し、再びボ
ールミルなどで１２時時間式粉砕し、脱水乾燥し、５ｒ
ＴｉＯ，を合成する。こうして得た５ｒＴｉ８．　１０
０　モル部に対して、Ｎｂ２Ｏ５を０．２％　／ｌ／部
、ＣｕＯを０．１％／Ｌ／部、ＭｎＯ２をｏ、１６モノ
４をＰＦ量し、ボールミルなどで２０時時間式混合し況
水乾桑する。次に、ポリビニルアルコール（ＰＶ人）な
どの有機バインダーを１０　ｗｔ％加えて造波し、中心
部に穴の開ＸＡたドーナツ状に成形する。次いで、この
成形体全空気中で１０００℃、２時間尭成した１漫、Ｎ
２：Ｈ２＝９：１の垣元性厚囲気中で１４６０℃、６時
間晩成し、さらに空気中で１１００℃、１０時間焼成し
て第１図、第２図に示すように尭拮木１を作成する。次
に１前記焼結体１の電極を形成する項域にパラジウム−
銀からなる表面活性化剤２ａ、２ｂ、２０をスクリーン
印刷などにより塗布した後、塩化ニッケル、次亜燐酸ナ
トリウム、クエン酸ナトリウムなどからなるメツキ２夜
に浸漬し、７５〜９０℃の＠度でニッケルー膚の慝電解
メツキと施した後、流水中で洗浄し乾燥する。次に１空
気中で４００℃で熱処理し、次りで電解メツキによりＮ
ｉの上に半田を重ねる。これにより、焼結体１にニッケ
ルを主成分とするオーミツクキのＮｉ電極３ａ、　３ｂ
、３０と、その上に半田を主成分とする半田電％Ｅ４ａ
。

４ｂ、４０を有する通圧依存佳非直２線抵抗体素子が得
られる。ここで、半田として共晶へより融点の高い半田
を用いて半田電極４１Ｌ、４ｂ、４０を構成してもよい
。

なお、電極の形成方法としては、メツキの前に有機物か
らなるメツキレジストを醒甑形成須電以外の部分に塗布
しておき、メツキした後に除去する方法でも同謙に可能
である。また、半田を主成分とする電極は半田槽に浸漬
することにより形成してもよい。また、本実施例ではド
ーナツ状の素子についてのみ示したが、その也の形状（
例えば円板状６円筒状、角板状など）であってもかまわ
ない。また、焼結体の主成分であるＳｒの一部をＣａ　
、　Ｂａ　、　Ｍｇのうちの一つまたは複数の元素で：
置き換えてもよいし、添す口′吻の成分・はその也のも
のであってもかまわない。

発明の効果 以上に示したように本発明によれば、得られた電至辻尭
詰体に対してオーミック性妾触をし、焼、結体とπ１の
界面での整流作用がなりため、暁、拮体自身の有する醒
王非亘線ヰを充分に発揮させることができる。また、尭
、宿木と電極との接着力が非ｔＫ強いため、ｔｉ制雅な
どの不良が発生しにくく、信碩性が玉めて高い。また、
Ｎｉ電至の上に半、旧の電極を設けることにより、リー
ド線などとの半田付は性が玉めて良くなる。しかも１酎
食性に浸れているため、経時変化が小さく、安定した特
性が得られる。また、Ｉｎ−ＧＩＬ合金を使用した場合
に比べて電極材料費が大変安く、量産に適しているとい
う効果が得られる。さらに、半田として共晶点より融点
の高いものを用Ａた時には、サージやノイズを吸収した
際に発生する熱の影響を受けにくいものとするという効
果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す素子の平面図、第２図
は本発明の一実施例を示す素子のｌＪ′ｒ面図である。 １・・・・・・焼結体、２ａ、２ｂ、２０・・・・・表
面活性化剤、３！Ｌ、ａｂ、３ｃ・−・・・Ｎｉ電ｉ、
　４ａ、４ｂ。 ４ｃ・・・・・・半田電極。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳｒＴｉＯ＿３を主成分とする焼結体に無電解メ
   ッキによりＮｉを主成分とするオーミック性のＮｉ電極
   を設け、その上に半田を主成分とする半田電極を重ねて
   設けたことを特徴とする電圧依存性非直線抵抗体素子。
2. （２）半田として共晶点より融点の高い半田を用いたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電圧依存
   性非直線抵抗体素子。
3. （３）ＳｒＴｉＯ＿３のＳｒの一部をＣａ，Ｂａ，Ｍｇ
   の内の一つまたは複数の元素で置き換えたものを焼結体
   の主成分とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の電圧依存性非直線抵抗体素子。