JPH01289213A - 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 - Google Patents
電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法Info
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- JPH01289213A JPH01289213A JP63119527A JP11952788A JPH01289213A JP H01289213 A JPH01289213 A JP H01289213A JP 63119527 A JP63119527 A JP 63119527A JP 11952788 A JP11952788 A JP 11952788A JP H01289213 A JPH01289213 A JP H01289213A
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- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
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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常電圧、ノ
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するために ５
ｒＴｉＯ、を主成分とする焼結体を用いた電圧依存性非
直線抵抗体素子の製造法に関するものである。
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するために ５
ｒＴｉＯ、を主成分とする焼結体を用いた電圧依存性非
直線抵抗体素子の製造法に関するものである。
従来の技術
電圧依存性非直線抵抗体素子は、焼結体の表面に設けた
電極間に印加される電圧によって抵抗値が非直線的に変
化し、印加電圧がある一定の電圧を越えると抵抗値が急
激に減少する性質を有している。この性質を利用して、
電子機器の直流モータの火花消去、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
電吸収などに広く用いられている。
電極間に印加される電圧によって抵抗値が非直線的に変
化し、印加電圧がある一定の電圧を越えると抵抗値が急
激に減少する性質を有している。この性質を利用して、
電子機器の直流モータの火花消去、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
電吸収などに広く用いられている。
従来の電圧依存性非直線抵抗体素子としては。
ＺｎＯ系、 ＳｎＯ２系、 Ｆｅ２Ｏ，系、 ８１Ｃ系
、 ＴｉＯ２系などのものが知られている。このうち、
ＳｎＯ２系とＦｅ ２０ 、系は焼結体自体は直線性の
抵抗体であり。
、 ＴｉＯ２系などのものが知られている。このうち、
ＳｎＯ２系とＦｅ ２０ 、系は焼結体自体は直線性の
抵抗体であり。
これに特別な電極を付与することによって焼結体と電極
との間にエネルギー障壁を形成し、バリス夕特性を得て
いる。また、ＺｎＯ系、 ＴｉＯ２系は粒子境界でバリ
スタ特性を得、 ＳｉＣ系は粒子間の接触面でバリスタ
特性を得ているので特に電極は選ばない。一方、特性面
ではＺｎＯ系、 ＳｉＣ系は非直線性が大きく、比較的
高い電圧の吸収には優れた効果を示すが、誘電率が小さ
く、比較的低い電圧の吸収にはほとんど効果を示さず、
５ｎ０２系。
との間にエネルギー障壁を形成し、バリス夕特性を得て
いる。また、ＺｎＯ系、 ＴｉＯ２系は粒子境界でバリ
スタ特性を得、 ＳｉＣ系は粒子間の接触面でバリスタ
特性を得ているので特に電極は選ばない。一方、特性面
ではＺｎＯ系、 ＳｉＣ系は非直線性が大きく、比較的
高い電圧の吸収には優れた効果を示すが、誘電率が小さ
く、比較的低い電圧の吸収にはほとんど効果を示さず、
５ｎ０２系。
Ｆｅ２Ｏ，系、Ｔｉｅ２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
率が犬きく、比較的低い電圧の吸収に効果のあるＳｒＴ
ｉＯ３系が開発されている。
ギーの吸収が不十分である。そこで、最近になって誘電
率が犬きく、比較的低い電圧の吸収に効果のあるＳｒＴ
ｉＯ３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、前記の従来の電圧依存性非直線抵抗体素
子は、誘電率が小さく、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
いった焼結体自身の問題と。
子は、誘電率が小さく、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
いった焼結体自身の問題と。
焼結体と電極の接触が非オーミツク性接触になっている
ため、焼結体と電極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極の組み合わせ
の課題を有している。
ため、焼結体と電極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極の組み合わせ
の課題を有している。
また、用途によっては素子に樹脂などのコーティングを
せずに使用するため、周囲の雰囲気などの影響を受は易
く、しかも比較的大きな電力を流す場合には素子が発熱
して電極が変質しやすくなり。
せずに使用するため、周囲の雰囲気などの影響を受は易
く、しかも比較的大きな電力を流す場合には素子が発熱
して電極が変質しやすくなり。
信頼性に劣るといった課題を有していた。
本発明はこのような課題を解決するもので、焼結体の持
つ優れた特性を充分に発揮させ、焼結体に対する電極の
接着力が強く、半田付は性に優れ。
つ優れた特性を充分に発揮させ、焼結体に対する電極の
接着力が強く、半田付は性に優れ。
耐食性及び信頼性に富み、しかも材料コストの安価な電
極構造を有する電圧依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。
極構造を有する電圧依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。
課題を解決するための手段
前記の問題点を解決するために本発明では、５ｒＴｉＯ
３１主成分とする焼結体にＣｕを主成分とするペースト
を空気中で焼成してオーミック性電極を設け、さらにそ
の上に半田を主成分とする電極を重ねて設けたものであ
る。また、半田として共晶点よりも融点の高い半田を用
いてなるものである。さらに、 ５ｒＴｉＯ，のＳｒの
一部をＣａ 、 Ｂａ 。
３１主成分とする焼結体にＣｕを主成分とするペースト
を空気中で焼成してオーミック性電極を設け、さらにそ
の上に半田を主成分とする電極を重ねて設けたものであ
る。また、半田として共晶点よりも融点の高い半田を用
いてなるものである。さらに、 ５ｒＴｉＯ，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ものである。
結体の主成分とするものである。
作用
さて、 ５ｒＴｉＯ，を主成分とする焼結体に通常の電
極を付与すると、電極が焼結体に対して非オーミツク性
接触となり、焼結体と電極の界面で整流作用が生じ、焼
結体自身の持っている優れたバリスタ特性が鈍化されて
しまい１本来の特性を充分に発揮できなくなる。従って
、電極としてはＳｒＴｉＯ３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
る電極としては、Ｉｎ−Ｇａ合金によるものが考えられ
る。
極を付与すると、電極が焼結体に対して非オーミツク性
接触となり、焼結体と電極の界面で整流作用が生じ、焼
結体自身の持っている優れたバリスタ特性が鈍化されて
しまい１本来の特性を充分に発揮できなくなる。従って
、電極としてはＳｒＴｉＯ３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
る電極としては、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量産には適さな
いし、またＩｎ−Ｇａ合金を焼結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接着力が弱く。
いし、またＩｎ−Ｇａ合金を焼結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接着力が弱く。
電極剥離の不良が生じ易い。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。
点が低く、リード線の半田付けが困難である。
そこで、本発明では電極の形成方法が簡単で、かつ電極
材料のコストが比較的安価なものを検討した結果、電極
形成方法としては空気中焼成を採用し、電極材料にはＣ
ｕを採用した。従来、Ｃｕは空気中で焼成すると容易に
酸化してしまい電極には使用しにぐい面があったが、Ｃ
ｕの粒径など。
材料のコストが比較的安価なものを検討した結果、電極
形成方法としては空気中焼成を採用し、電極材料にはＣ
ｕを採用した。従来、Ｃｕは空気中で焼成すると容易に
酸化してしまい電極には使用しにぐい面があったが、Ｃ
ｕの粒径など。
Ｃｕ ′ｆ！：主成分とするペーストを適宜選択使用す
ることにより、Ｃｕを主成分とするオーミック性電極を
簡単に形成することができる。
ることにより、Ｃｕを主成分とするオーミック性電極を
簡単に形成することができる。
また、電極の耐食性、信頼性を高めるために半田の電極
層を設けた。ここで、共晶点よりも融点の高い半田の電
極層とすることにより、素子に大電流が流れてかなり高
温になっても半田が変質したり融解しにくいため、信頼
性の向上に極めて有効なものとすることができる。さら
に、これら電極材料はＩｎ−Ｇａ合金に比べて著しく安
価であり。
層を設けた。ここで、共晶点よりも融点の高い半田の電
極層とすることにより、素子に大電流が流れてかなり高
温になっても半田が変質したり融解しにくいため、信頼
性の向上に極めて有効なものとすることができる。さら
に、これら電極材料はＩｎ−Ｇａ合金に比べて著しく安
価であり。
量産性に富み、焼結体と電極との接着力が非常に大きく
、電極剥離不良が発生しに〈＜、外部電極との接続、例
えば半田付けなどが極めて容易であり、耐食性に富みし
かも経時変化の小さい、信頼性が高く安価な５ｒＴｉＯ
，系の電圧依存性非直線抵抗体素子を提供できることに
なる。
、電極剥離不良が発生しに〈＜、外部電極との接続、例
えば半田付けなどが極めて容易であり、耐食性に富みし
かも経時変化の小さい、信頼性が高く安価な５ｒＴｉＯ
，系の電圧依存性非直線抵抗体素子を提供できることに
なる。
実施例
以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。
まず、５ｒＣＯ，、Ｔｉｅ２ヲ５ｒＴｉＯ，（Ｄ比率ニ
ナルヨうに秤量し、ボールミルなどで２０時時間式混合
し、脱水乾燥した後、１１００’Ｃで４時間仮焼し、再
びボールミルなどで２０時時間式粉砕し、脱水乾燥し５
ｒＴｉＯ、を合成する。こうして得た５ｒＴｉ０゜１０
０モル部に対してＮｂ２Ｏ５を０．６−Ｆ：に部、Ｃｕ
Ｏ’ｉｉ０．２５モル部、ＭｎＯ２を０．２６モ＃部を
それぞれ秤量し、ボールミルなどで２０時時間式混合し
。
ナルヨうに秤量し、ボールミルなどで２０時時間式混合
し、脱水乾燥した後、１１００’Ｃで４時間仮焼し、再
びボールミルなどで２０時時間式粉砕し、脱水乾燥し５
ｒＴｉＯ、を合成する。こうして得た５ｒＴｉ０゜１０
０モル部に対してＮｂ２Ｏ５を０．６−Ｆ：に部、Ｃｕ
Ｏ’ｉｉ０．２５モル部、ＭｎＯ２を０．２６モ＃部を
それぞれ秤量し、ボールミルなどで２０時時間式混合し
。
脱水乾燥する。次に、Ｐｖム（ポリビニルアルコール）
などの有機バインダー’１１１０ｗｔ％加えて造粒し、
中心部に穴の開いたドーナツ状に成形する。この成形体
を空気中で１１００℃、２時間焼成した後、Ｎ２：Ｈ２
＝９ ： １の還元性雰囲気中で１４６０°Ｃ，８時間
焼成し、さらに空気中で１０００°Ｃ２１２時間焼成し
て第１図、第２図に示すような焼結体１を作成する。次
に、前記焼結体１の電極を形成する領域（この実施例で
は３ケ所）にＣｕを主成分とし硼硅酸鉛系ガラスフリッ
ト及び樹脂などを含有してなるペーストをスクリーン印
刷などにより塗布した後、乾燥させ、空気中で２００’
Ｃ，５分間焼成することにより、焼結体１にＣｕを主成
分とするオーミック性の電極２を形成する。ここで、Ｃ
ｕの平均粒径は３μｍのものを使用した。次に、前記オ
ーミック性電極２の上に電解メツキにより半田を主成分
とする電極３を設け、流水中で洗浄し乾燥する。
などの有機バインダー’１１１０ｗｔ％加えて造粒し、
中心部に穴の開いたドーナツ状に成形する。この成形体
を空気中で１１００℃、２時間焼成した後、Ｎ２：Ｈ２
＝９ ： １の還元性雰囲気中で１４６０°Ｃ，８時間
焼成し、さらに空気中で１０００°Ｃ２１２時間焼成し
て第１図、第２図に示すような焼結体１を作成する。次
に、前記焼結体１の電極を形成する領域（この実施例で
は３ケ所）にＣｕを主成分とし硼硅酸鉛系ガラスフリッ
ト及び樹脂などを含有してなるペーストをスクリーン印
刷などにより塗布した後、乾燥させ、空気中で２００’
Ｃ，５分間焼成することにより、焼結体１にＣｕを主成
分とするオーミック性の電極２を形成する。ここで、Ｃ
ｕの平均粒径は３μｍのものを使用した。次に、前記オ
ーミック性電極２の上に電解メツキにより半田を主成分
とする電極３を設け、流水中で洗浄し乾燥する。
このようにしてオーミック性電極２の上に半田を主成分
とする電極３を設けた電圧依存性非直線抵抗体素子が得
られる。
とする電極３を設けた電圧依存性非直線抵抗体素子が得
られる。
なお、半田を主成分とする電極の形成方法としては、半
田槽にデイツプして形成するなどどのような方法でもか
まわない。そして、電極３としては、共晶点よりも融点
の高い半田を主成分とする電極構成であっても良い。
田槽にデイツプして形成するなどどのような方法でもか
まわない。そして、電極３としては、共晶点よりも融点
の高い半田を主成分とする電極構成であっても良い。
また１本実施例ではドーナツ状の素子についてのみ示し
たが、その他の形状（例えば、円板状。
たが、その他の形状（例えば、円板状。
円筒状、角板状など）であってもかまわない。さらに、
電極は素子の片面だけでも両面であってもかまわない。
電極は素子の片面だけでも両面であってもかまわない。
そして、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 ４元素で置き換え
てもよいし、添加物の成分は何であっても同様の結果を
得られることを確認した。
、Ｍｇのうちの一つまたは複数の ４元素で置き換え
てもよいし、添加物の成分は何であっても同様の結果を
得られることを確認した。
発明の効果
以上に示したように本発明によれば、得られた電極は焼
結体に対してオーミック性接触をし、焼結体と電極の界
面での整流作用がないため、焼結体自身の有する電圧非
直線性を充分に発揮させることができる。また、焼結体
と電極との接着力が非常に強いため、電極剥離などの不
良が発生しに＜〈、信頼性が極めて高い。しかもオーミ
ック性電極の上に半田を主成分とする電極を重ねて設け
ることにより、外部電極との接続が極めて容易になり、
しかも耐食性に優れている。また、共晶点よりも融点の
高い半田を用いた場合には、熱に対する電極の変質や劣
化が少ないため、信頼性に優れ、経時変化が小さく安定
した特性が得られる。
結体に対してオーミック性接触をし、焼結体と電極の界
面での整流作用がないため、焼結体自身の有する電圧非
直線性を充分に発揮させることができる。また、焼結体
と電極との接着力が非常に強いため、電極剥離などの不
良が発生しに＜〈、信頼性が極めて高い。しかもオーミ
ック性電極の上に半田を主成分とする電極を重ねて設け
ることにより、外部電極との接続が極めて容易になり、
しかも耐食性に優れている。また、共晶点よりも融点の
高い半田を用いた場合には、熱に対する電極の変質や劣
化が少ないため、信頼性に優れ、経時変化が小さく安定
した特性が得られる。
２、また、Ｉｎ−Ｇａ合金を使用した場合に比べ電極材
料費が大変安く、量産に適していると言う効果が得られ
る。
料費が大変安く、量産に適していると言う効果が得られ
る。
第１図は本発明の製造法により得られた素子の一実施例
を示す上面図、第２図は同断面図である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・オーミック性電
極、３・・・・・・半田電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 跪緒体 学田電挑 オーミック８−電不欣 均一季百体
を示す上面図、第２図は同断面図である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・オーミック性電
極、３・・・・・・半田電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 跪緒体 学田電挑 オーミック８−電不欣 均一季百体
Claims (3)
- （１）ＳｒＴｉＯ＿３を主成分とする焼結体にＣｕを主
成分とするペーストを空気中で焼成してなるオーミック
性電極を設け、さらにその上に半田を主成分とする電極
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
体素子の製造法。 - （２）半田として共晶点よりも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の製造法。 - （３）ＳｒＴｉＯ＿３の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の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119527A JPH01289213A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119527A JPH01289213A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289213A true JPH01289213A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14763491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119527A Pending JPH01289213A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電圧依存性非直線抵抗体素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01289213A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03262103A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧依存性非直線抵抗体磁器素子 |
| JPH04109501U (ja) * | 1991-03-08 | 1992-09-22 | テイーデイーケイ株式会社 | セラミツク電子部品 |
| JP2017504967A (ja) * | 2013-12-24 | 2017-02-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | バリスタ装置の製造方法およびバリスタ装置 |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP63119527A patent/JPH01289213A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03262103A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧依存性非直線抵抗体磁器素子 |
| JPH04109501U (ja) * | 1991-03-08 | 1992-09-22 | テイーデイーケイ株式会社 | セラミツク電子部品 |
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