JPH03165010A - 酸化亜鉛バリスタの製造方法 - Google Patents
酸化亜鉛バリスタの製造方法Info
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- JPH03165010A JPH03165010A JP1305416A JP30541689A JPH03165010A JP H03165010 A JPH03165010 A JP H03165010A JP 1305416 A JP1305416 A JP 1305416A JP 30541689 A JP30541689 A JP 30541689A JP H03165010 A JPH03165010 A JP H03165010A
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Landscapes
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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、酸化亜鉛バリスタの製造方法に関する。
従来の技術
従来より酸化亜鉛を主成分とし、これにビスマス、マン
ガン等の酸化物を添加物として加え、成形して焼成する
ことにより得られる電圧非直線性の高い抵抗体は、酸化
亜鉛バリスタとして広く電子機器の保護のために使われ
ている。
ガン等の酸化物を添加物として加え、成形して焼成する
ことにより得られる電圧非直線性の高い抵抗体は、酸化
亜鉛バリスタとして広く電子機器の保護のために使われ
ている。
そして、上記バリスタの製造においては、焼成容器内に
酸化亜鉛バリスタの成形体をたて積みまたはばら積みの
状態で任意量光てんし、空気中で、１０００℃〜１３ｏ
Ｏ℃の温度で焼成していた。
酸化亜鉛バリスタの成形体をたて積みまたはばら積みの
状態で任意量光てんし、空気中で、１０００℃〜１３ｏ
Ｏ℃の温度で焼成していた。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このような方法で焼成した場合、焼成温
度が高温であるため、蒸発しやすｂ酸化ビスマスが成形
体中から蒸発、飛散し、酸化ビスマス蒸気またはビスマ
ス蒸気が焼成容器内に充満する。酸化亜鉛バリスタの焼
結体はこの酸化ビスマス蒸気の影響を受けやすく、焼成
後の酸化亜鉛バリスタ中に含まれる酸化ビスマス濃度は
、焼成中の酸化ビスマス蒸気またはビスマス蒸気の分圧
により異なってくる。焼成後の焼結体中のビスマス濃度
が低くなると、焼結体のバリスタ電圧の安定性が悪くな
ったり、荷電寿命特性に問題が生じる場合が多く、また
焼結体中のビスマス濃度が高くなると、サージ耐量特性
に問題が生じる場合が多い。近年、酸化ビスマス蒸気ま
たはビスマス蒸気の影響を軽減するために、焼成容器の
密閉度を高めたり、焼成容器から酸化ビスマス蒸気また
はビスマス蒸気を追い出す方法がいくつか考えられてい
るが、これらはいずれも、焼成容器内の酸化ビスマス量
と、焼成容器の容積との関係を規定したものではない。
度が高温であるため、蒸発しやすｂ酸化ビスマスが成形
体中から蒸発、飛散し、酸化ビスマス蒸気またはビスマ
ス蒸気が焼成容器内に充満する。酸化亜鉛バリスタの焼
結体はこの酸化ビスマス蒸気の影響を受けやすく、焼成
後の酸化亜鉛バリスタ中に含まれる酸化ビスマス濃度は
、焼成中の酸化ビスマス蒸気またはビスマス蒸気の分圧
により異なってくる。焼成後の焼結体中のビスマス濃度
が低くなると、焼結体のバリスタ電圧の安定性が悪くな
ったり、荷電寿命特性に問題が生じる場合が多く、また
焼結体中のビスマス濃度が高くなると、サージ耐量特性
に問題が生じる場合が多い。近年、酸化ビスマス蒸気ま
たはビスマス蒸気の影響を軽減するために、焼成容器の
密閉度を高めたり、焼成容器から酸化ビスマス蒸気また
はビスマス蒸気を追い出す方法がいくつか考えられてい
るが、これらはいずれも、焼成容器内の酸化ビスマス量
と、焼成容器の容積との関係を規定したものではない。
本発明はこのような従来の課題を解決するものであシ、
バリスタ電圧、サージ耐量特性、荷電寿命特性の安定し
た酸化亜鉛バリスタの製造方法を提供することを目的と
するものである。
バリスタ電圧、サージ耐量特性、荷電寿命特性の安定し
た酸化亜鉛バリスタの製造方法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
この課題を解決するために本発明は、焼成容器内に収納
するすべての成形体中の酸化ビスマスの全重量と、焼成
容器の内容積との関係を規定することによって密閉した
状態で焼成を施し酸化亜鉛バリスタ中に含まれる酸化ビ
スマスの量を制御する方法としたものである。
するすべての成形体中の酸化ビスマスの全重量と、焼成
容器の内容積との関係を規定することによって密閉した
状態で焼成を施し酸化亜鉛バリスタ中に含まれる酸化ビ
スマスの量を制御する方法としたものである。
作用
この方法により、焼成中の焼成容器内の、酸化ビスマス
蒸気圧もしくはビスマス蒸気圧の定量化が可能となり、
その結果、焼成容器内にある全焼結体のビスマス濃度を
均一化にすることができ、バリスタ電圧、荷電寿命特性
、サージ耐量特性の安定性が向上する。
蒸気圧もしくはビスマス蒸気圧の定量化が可能となり、
その結果、焼成容器内にある全焼結体のビスマス濃度を
均一化にすることができ、バリスタ電圧、荷電寿命特性
、サージ耐量特性の安定性が向上する。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照して詳細
に述べる。
に述べる。
まず、酸化亜鉛粉末に、酸化ビスマス０・６モルチと酸
化コバルト、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸化クロ
ムの金属酸化物をそれぞれ０．５モルチル１．６モル係
加え、十分混合した後、造粒し、焼成後の寸法形状が直
径１０ｆｆ、厚さ１ｆｌの円板状になるように成形する
。そして、第１図に示すように、内壁の高さ６の、横幅
２０ｍ、奥行き２０ ｃｍ 、内容積２０００（−ＩＴ
！の焼成容器２内に成形体１を敷板３の上に配置し、前
記焼成容器２の上から閉塞蓋４を設置して１３００℃で
焼成を行った。焼成の際１．焼成容器２内に充てんする
成形体１の量を変動させて、次の（１）式の値を第１表
に示す値に調整し焼結体を作成した。
化コバルト、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸化クロ
ムの金属酸化物をそれぞれ０．５モルチル１．６モル係
加え、十分混合した後、造粒し、焼成後の寸法形状が直
径１０ｆｆ、厚さ１ｆｌの円板状になるように成形する
。そして、第１図に示すように、内壁の高さ６の、横幅
２０ｍ、奥行き２０ ｃｍ 、内容積２０００（−ＩＴ
！の焼成容器２内に成形体１を敷板３の上に配置し、前
記焼成容器２の上から閉塞蓋４を設置して１３００℃で
焼成を行った。焼成の際１．焼成容器２内に充てんする
成形体１の量を変動させて、次の（１）式の値を第１表
に示す値に調整し焼結体を作成した。
く第
表〉
このようにして得られた焼結体の任意の６０個を抽出し
て、螢光Ｘ線分析を用いて、それぞれの焼結体中のビス
マスの濃度を分析した。その結果を第２図に示す。また
、それぞれの方法で作成した焼結体に、銀電極を暁付け
、リード線を半田付けし、樹脂による被覆を施し、実験
用の素子を作成した。そして、これらの素子に対して、
それぞれ焼結体単位厚み当りのバリスタ電圧（Ｖ４Ｍ、
／ｆｌ）の測定、サージ耐量特性（８／２０μ８波形５
ｏ００ム／ｄ後のバリスタ電圧の変化率）の測定、荷電
寿命特性（８６℃バリスタ電圧９０チＤ Ｃ１０００時
間印加後のバリスタ電圧の変化率）の測定を行った。得
られた特性の分布を第３図〜第６図に示す。
て、螢光Ｘ線分析を用いて、それぞれの焼結体中のビス
マスの濃度を分析した。その結果を第２図に示す。また
、それぞれの方法で作成した焼結体に、銀電極を暁付け
、リード線を半田付けし、樹脂による被覆を施し、実験
用の素子を作成した。そして、これらの素子に対して、
それぞれ焼結体単位厚み当りのバリスタ電圧（Ｖ４Ｍ、
／ｆｌ）の測定、サージ耐量特性（８／２０μ８波形５
ｏ００ム／ｄ後のバリスタ電圧の変化率）の測定、荷電
寿命特性（８６℃バリスタ電圧９０チＤ Ｃ１０００時
間印加後のバリスタ電圧の変化率）の測定を行った。得
られた特性の分布を第３図〜第６図に示す。
第２図をみると、明らかに、（１）式の値が小さい場合
には、同一焼成容器内で焼成した個々の焼結体の間で、
含有するビスマス濃度に大きな分布がみられる。しかし
、（１）式の値が大きくなるにしたがい、焼結体内に含
まれるビスマス量は増加するが、個々の焼結体間のビス
マス濃度の差は小さくなる。
には、同一焼成容器内で焼成した個々の焼結体の間で、
含有するビスマス濃度に大きな分布がみられる。しかし
、（１）式の値が大きくなるにしたがい、焼結体内に含
まれるビスマス量は増加するが、個々の焼結体間のビス
マス濃度の差は小さくなる。
また第３図〜第６図をみると、（１）式の値が小さい場
合、同一焼成容器内で焼成した焼結体間で。
合、同一焼成容器内で焼成した焼結体間で。
特性値に大きな差があり、その差は、（１）式の値が大
きくなるにしたがい小さくなってくる傾向を示している
。これは第２図に示すビスマスの濃度分布と同じ傾向を
示しており、焼結体間のビスマス濃度差により、特性値
に差が生じているものと推測される。
きくなるにしたがい小さくなってくる傾向を示している
。これは第２図に示すビスマスの濃度分布と同じ傾向を
示しており、焼結体間のビスマス濃度差により、特性値
に差が生じているものと推測される。
しかし、焼成容器内の酸化ビスマス蒸気またはビスマス
蒸気の量を多くするために、成形体中の酸化ビスマス濃
度が１．０モル俤を超えるように配合すると、特性の分
布は小さくなるが特性の平均値が低下するため好ましく
ない。
蒸気の量を多くするために、成形体中の酸化ビスマス濃
度が１．０モル俤を超えるように配合すると、特性の分
布は小さくなるが特性の平均値が低下するため好ましく
ない。
発明の効果
以上のように本発明の酸化亜鉛バリスタの製造方法によ
れば１．焼成容器の内容積とその中にある全成形体中の
酸化ビスマス量との関係を規定することにより、バリス
タ電圧、サージ耐量特性、荷電寿命特性の安定した焼結
体を得ることができる。
れば１．焼成容器の内容積とその中にある全成形体中の
酸化ビスマス量との関係を規定することにより、バリス
タ電圧、サージ耐量特性、荷電寿命特性の安定した焼結
体を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例による酸化亜鉛バリスタの製
造方法を実施するために用いた製造装置の断面図、第２
図は本発明の各実施例により作成した焼結体６０個のビ
スマス含有量の分布を示す特性図、第３図は同焼結体５
０個のバリスタ電圧の分布を示す特性図、第４図は同焼
結体６０個のサージ電流印加後のバリスタ電圧の変化率
の分布を示す特性図、第５図は同焼結体６０個の荷電寿
命試験後のバリスタ電圧の変化率の分布を示す特性図で
ある。 １・・・・・・成形体、２・・・・・・焼成容器、３・
・・・・・敷板、４・・・・・・閉塞蓋。
造方法を実施するために用いた製造装置の断面図、第２
図は本発明の各実施例により作成した焼結体６０個のビ
スマス含有量の分布を示す特性図、第３図は同焼結体５
０個のバリスタ電圧の分布を示す特性図、第４図は同焼
結体６０個のサージ電流印加後のバリスタ電圧の変化率
の分布を示す特性図、第５図は同焼結体６０個の荷電寿
命試験後のバリスタ電圧の変化率の分布を示す特性図で
ある。 １・・・・・・成形体、２・・・・・・焼成容器、３・
・・・・・敷板、４・・・・・・閉塞蓋。
Claims (1)
- 酸化亜鉛を主成分とし、添加物として少くとも酸化ビス
マスをＢｉ＿２Ｏ＿３の形で０．３〜１．０モル％含有
し、焼成することによりバリスタ特性を示す混合粉体を
焼成するに際し、焼成容器の内容積に対して焼成容器内
の焼成物中の酸化ビスマスの全重量が焼成容器の内容積
１ｃｍ＾３に対して４．０ｍｇ〜８．５ｍｇであること
を特徴とする酸化亜鉛バリスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305416A JPH03165010A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305416A JPH03165010A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165010A true JPH03165010A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17944870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305416A Pending JPH03165010A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0745519A1 (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-04 | Morton International, Inc. | Inflator socket pin collar |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305416A patent/JPH03165010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0745519A1 (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-04 | Morton International, Inc. | Inflator socket pin collar |
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