JPH03237058A - 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法 - Google Patents

電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法

Info

Publication number
JPH03237058A
JPH03237058A JP2035130A JP3513090A JPH03237058A JP H03237058 A JPH03237058 A JP H03237058A JP 2035130 A JP2035130 A JP 2035130A JP 3513090 A JP3513090 A JP 3513090A JP H03237058 A JPH03237058 A JP H03237058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
voltage
varistor
moo
weight
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.)
Pending
Application number
JP2035130A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Noi
野井 慶一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2035130A priority Critical patent/JPH03237058A/ja
Publication of JPH03237058A publication Critical patent/JPH03237058A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気機器、電子機器で発生する異常高電圧、ノ
イズ、静電気などから、機器の半導体及び回路を保護す
るためのコンデンサ特性とバリスタ特性を有する電圧依
存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
に関するものである。
従来の技術 従来、各種の電気機器、電子機器における異常高電圧の
吸収、ノイズの除去、火花消去、静電気対策のために、
電圧依存性非直線抵抗特性を有するSiCバリスタや、
ZnO系バリスタなどが使用されている。このようなバ
リスタの電圧−電流特性は近似的に次式のように表すこ
とができる。
α T= (V/C) ここで、Iは電流、■は電圧、Cはバリスフ固有の定数
、αは電圧−電流非直線指数である。
SiCバリスタのαは2〜7程度、ZnO系バリスタで
ばαが50にもおよぶものがある。このようなバリスタ
は比較的高い電圧の吸収には優れた性能を有しているが
、誘電率が低く、固有の静電容量が小さいため、バリス
タ電圧以下の比較的低い電圧の吸収にはほとんど効果を
示さず、また誘電損失tanδが5〜10%と大きい。
一方、これらの低電圧のノイズなどの除去には見かけの
誘電率が5×10″程度で、tanδが1%前後の半導
体コンデンサが利用されている。しかし、このような半
導体コンデンサは、サージなどによりある限度以上の電
圧または電流が印加されると静電容量が減少したり、破
壊したりしてコンデンサとしての機能を果たさなくなっ
たりする。
そこで最近になって5rTi03を主成分とし、バリス
タ特性とコンデンサ特性の両方の機能を有するものが開
発され、コンピュータなどの電子機器におけるIC,L
SIなどの半導体素子の保護に利用されている。
発明が解決しようとする課題 上記の5rTiO:+を主成分とするバリスタとコンデ
ンサの両方の機能を有する素子は、ZnO系バリスタに
比べ誘電率が約10倍と大きいが、αやサージ耐量が小
さく、バリスタ電圧を低くすると特性が劣化しゃずいと
いった欠点を有していた。
そこで本発明では、誘電率が大きく、バリスタ電圧が低
く、αが大きいと共にサージ耐量が大きい電圧依存性非
直線抵抗体磁器組成物および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 上記の問題点を解決するために本発明では、(Srl−
xCax)aTiO3(0.001≦χ≦0.300.
0.950≦a<1.000)(以下第1成分と呼ぶ)
を90.000〜99.998moH1NbzO5,T
a205. lAo、、 DyzO:++ ’l’zo
s+ LazOz、 Ce02SmzO:+、Pr60
+zNdzO3のうち少なくとも1種類以上(以下第2
成分と呼ぶ)を0.001〜5.000 molχ、A
 l 2031 Sb 2oz + BaOI Bed
、 pbo、 B 2031 Cr 2031 F e
go、、 l Cd0K20. Cab、 CO2O3
、Cub、 C1120.Li、O,LiF、 MgO
,MnO2,MoO3Na 201 NaF + N 
+O+ Rh 2031 SeO2、Ag2o I S
 io z + S iC+ SrO。
TIzO:+、Th0z、Ti0z、V2O5+Bi2
O3,ZnO,Zr0z、5nOzのうち少なくとも1
種類以上(以下第3成分と呼ぶ)を0.001〜5.O
OOmolχ含のうち少なくとも1種類以上を00重量
部と、5rTiO+  60.000〜5.00mo1
%、5i0240、00067、5molXからなるン
昆合物を、1200〜1300°Cで焼成してなる添加
物(以下第4戒分と呼ぶ)0.001〜10.000重
量部とからなる電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物を得
ることにより問題を解決しようとするものである。
作用 上記の発明において、第1戒分は主たる成分であり、5
rTi03のSrの一部をCaで置換することにより、
粒界に形成される高抵抗層がサージに対して強くなる。
また、Sr、 CaからなるAサイトの化学量論比とT
iからなるBサイトの化学量論比をTi過剰にすること
により、粒子内部の抵抗を低くし、粒界に形成される誘
電体の誘電率を大きくすることがてきる。また、第2戒
分は主に第1戒分の半導体化を促進する金属酸化物であ
る。さらに、第3戒分は誘電率、α、サージ耐量の改善
に寄与するものであり、第4成分はバリスタ電圧の低下
、誘電率の改善に有効なものである。特に、第4Ilj
分は融点が1230〜1250°Cと比較的低いため、
融点前後の温度で焼成すると液相となり、その他の成分
の反応を促進すると共に粒子の成長を促進する。
そのため粒界部分に第3成分が偏析しやすくなり、粒界
が高抵抗化されやすくなり、バリスタ機能および:1ン
デンサ機能が改善される。また、粒成長が促進されるた
めバリスタ電圧が低(なり、粒径の均一性が向上するた
め特性の安定性がよくなり、特にサージ耐量が改善され
ることとなる。
実施例 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
ます、5rTiO=、 SiO□を下記の第1表に示す
ようにm酸比を種々変えて秤量し、ボールミルなどで2
Hr混合する。次に、乾燥した後、下記の第1表に示す
ように温度を種々変えて焼威し、再びポルミルなどで2
08r粉砕した後、乾燥し、第4戒分とする。次いで、
第1戒分、第2戒分、第3戒分、第4威分を下記の第1
表に示した組成比になるように秤量し、ボールジルなど
で24Hr混合した後、乾燥し、ポリビニルアルコール
などの有機バインダーを10岨%添加して造粒した後、
l(t/c+fl)のプレス圧力で10φXIt(mm
)の円板状に底形し、1000’Cで10Hr焼威し、
脱バインダーする。次に、第1表に示したように温度と
時間を種々変えで焼成(第1焼戒)し、その後還元性雰
囲気、例えばNz:1Iz=9・1のガス中で温度と時
間を種々変えて焼成(第2焼威)する。さらにその後、
酸化性雰囲気中で温度と時間を種々変えて焼威(第3焼
威)する。
こうして得られた第1図、第2図に示す焼結体1の周平
面に外周を残すようにしてAgなとの導電性ペーストを
スクリーン印刷などにより塗布し、600°C55m1
nで焼威し、電極2.3を形成する。
次に、半田などによりリード線(図示せず)を取付け、
エポキシなどの樹脂(図示せず)を塗装する。このよう
にして得られた素子の特性を下記の第2表に示す。
なお、誘電率はIKHzでの静電容量から計算したもの
であり、αは α−1/ Log (VIOIIA/ VIIIIA 
)(ただし、■+01 ■1o、1.Aは1 mA、 
10mAの電流を流した時に素子の両端にかかる電圧で
ある。)で評価した。また、サージ耐量はパルス性の電
流を印加した後のVIffiAの変化率が±10%以内
である時の最大のパルス性電流値により評価している。
(以下余白) また、第1威分の(Sr+−xCax)aT+o:+の
Xの範囲を規定したのは、Xが0.001よりも小さい
と効果を示さず、0.300を超えると格子欠陥が発生
しにくくなるため半導体化が促進されず、粒界にCaが
単一相として析出するため、組織が不均一になり、Vl
mAが高くなりすぎて特性が劣化するためである。次に
、aの範囲を規定したのは、aが0.950よりも小さ
いとTi単体の結晶が析出して組織が不均一になり、1
.000を超えると誘電率が小さくなるためである。さ
らに、第2戒分は0.001mo+χ未満では効果を示
さず、5.OOOmolχを超えると粒界に偏析して粒
界の高抵抗化を抑制し、粒界に第2相を形成するため、
特性が劣化するものである。
また、第3成分はO,OO1molχ未満では効果を示
さず、5.OOQmolχを超えると粒界に偏析して第
2相を形成するため、特性が劣化するものである。さら
に、第4成分は5rTi03とSiO□の2威分系の相
図のなかで最も融点の低い領域の物質であり、その範囲
外では融点が高くなるものである。また、第4戒分の添
加量は、0001重量部未満では効果を示さす、10.
000重量部を超えると粒界の抵抗は高くなるが粒界の
幅が厚くなるため、静電容量が小さくなると共に■1、
が高くなり、サージに対して弱くなるものである。そし
て、第4戒分の焼成温度を規定したのは、低融点の第4
戒分が合成される温度が1200°C以上であるためで
ある。また、第1焼成の温度を規定したのは、第4成分
の融点が1230〜■250°Cであるため1200℃
以上で焼成してなる添加物00’C以上の温度で焼成す
ると第4成分が液相に近い状態になって焼結が促進され
るためであり1200℃以上で焼成してなる添加物00
’C未満では第4威分の液相焼結効果がないためである
。さらに、第2焼成の温度を規定したのは、 1200
°C未満では第1焼威後の焼結体が十分に還元されず、
バリスタ特性、コンデンサ特性共に劣化するためである
。また、第3焼成の温度を規定したのは、900°C未
満では粒界の高抵抗化が十分に進まないため、VIff
lAが低くなりすぎバリスタ特性が劣化するためであり
、1300°Cを超えると静電容量が小さくなりすぎコ
ンデンサ特性が劣化するためである。さらに、第1焼成
の雰囲気は酸化性雰囲気でも還元性雰囲気でも同様の効
果があることを確認した。
また、本実施例では添加物の組み合わせは、第1戒分と
して(Sr1−xCax)@Ti03(0.001≦x
≦0.3000.950≦a≦1.000)、第2戒分
としてNb2O5,TazOsWO3,Dy2O3+ 
’l’ 203. LazO:+、 Ce0z、 Sm
zOz、 Pr60+ I 、 Nd2O3、第3成分
としてAlz03.PbO,Bz03.Cr2O3,F
ezO3,Cd0K20.C0z03.CuO,Cu2
O,Li□O,MgO,Mn0z、MOO3,Ni05
e02. AgzO+ sic、 Tl2O3,[2o
3. Zr0z、第4成分として5rTi03. Si
O□についてのみ示したが、その他の組み合わせとして
第3威分として5b203.BaO,Be0Ca O、
L i F IN a 20 + N a F 、Rh
 z O31S + 021 S r O、T h O
z + T 1OV V Z O、+ Z n O+ S n O□を用いた
組成の組み合わせでも同様の効果が得られることを確認
した。また、第1成分、第2成分、第3戒分、第4戒分
を第1焼威しただけでもバリスタ電圧が低く、誘電率ε
を大きくするのに有効であることを確認した。
発明の効果 以上に示したように本発明によれば、粒子径が大きいた
めバリスタ電圧が低く、誘電率εおよびαが大きく、粒
子径のばらつきが小さいためサー5 ジ電流が素子に均一に流れ、またCaによって粒界が効
果的に高抵抗化されるため、サージ耐量が大きくなると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
6 1・・・・・・焼結体、2.3・・・・・・電極。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(Sr_1_−_xCa_x)_aTiO_3(
    0.001≦x≦0.300、0.950≦a<1.0
    00)を90.000〜99.998mol%、Nb_
    2O_5、Ta_2O_5、≦a<1.000)を90
    .000〜99.998mol%、Nb_2O_5、T
    a_2O_5a、のうち少なくとも1種類以上を0.0
    01〜5.00mol%Al_O_3、Sb_2O_3
    、BaO、BeO、PbO、B_2O_3,Cr_2O
    _3、Fe_2O_3、CdO、K_2O、CaO、C
    o_2_O_3、CuO、Cu_2O、Li_2O、L
    iF、MgO、MnO_2、MoO_3、Na_2O、
    NaF、NiO、Rh_2O_3、SeO_2、Ag_
    2O、SiO_2、SiC、SrO、Tl_2O_3、
    ThO_2、TiO_2、V_2O_5、Bi_2O_
    3、ZnO_2、ZrO_2、SnO_2のうち少なく
    とも1種類以上を0.001〜5.000mol%含有
    してなる主成分100重量部と、SrTiO_3 60
    .000〜32.500mol%、SiO_2 40.
    000〜67.5mol%からなる混合物を1200℃
    以上で焼成してなる添加物0.001〜10.000重
    量部とからなることを特徴とする電圧依存性非直線抵抗
    体磁器組成物。
  2. (2)(Sr_1_−_xCa_x)_aTiO_3(
    0.001≦x≦0.300,0.950≦a<1.0
    00)を90.000〜99.998mol%、Nb_
    2O_5、Ta_2O_5、WO_3、Dy_2O_3
    、Y_2O_3、La_2O_3、CeO_2、Sm_
    2O_3、Pr_6O_1_1、Nd_2O_3のうち
    少なくとも1種類以上を0.001〜5.000mol
    %、Al_2_O_3、Sb_2O_3、BaO、Be
    O、PbO、B_2O_3,Cr_2O_3、Fe_2
    O_3、CdO、K_2O、CaO、Co_2_O_3
    、CuO、Cu_2O、Li_2O、LiF、MgO、
    MnO_2、MoO_2、MoO_2、MoO_3、N
    a_2O、NaF、NiO、Rh_2O_3、SeO_
    2、Ag_2O、SiO_2、SiC、SrO、Tl_
    2O_3、Tho_2、TiO_2、V_2O_5、B
    i_2O_3、ZnO_2、ZrO_2、SnO_2の
    うち少なくとも1種類以上を0.001〜5.000m
    ol%含有してなる主成分100重量部と、SrTiO
    _3 60.000〜32.500mol%、SiO_
    2 40.000〜67.5mol%からなる混合物を
    1200℃以上で焼成してなる添加物0.001〜10
    .000重量部とからなる組成物を、1100℃以上で
    焼成したことを特徴とするバリスタの製造方法。
  3. (3)(Sr_1_−_xCax)_aTiO_3(0
    .001≦x≦0.300,0.950≦a<1.00
    0)を90.000〜99.998mol%、Nb_2
    O_5、Ta_2O_5、WO_3、Dy_2O_3、
    Y_2O_3、La_2O_3、CeO_2、Sm_2
    O_3、Pr_6O_1_1、Nb_2O_3のうち少
    なくとも1種類以上を0.001〜5.000mol%
    、Al_O_3、Sb_2O_3、BaO、BeO、P
    bO、B_2O_3,Cr_2O_3、Fe_2O_3
    、CdO、K_2O、CaO、Co_2_O_3、Cu
    O、Cu_2O、Li_2O、LiF、MgO、MnO
    _2、MoO_2、MoO_2、MoO_3、Na_2
    O、NaF、NiO、Rh_2O_3、SeO_2、A
    g_2O、SiO_2、SiC、SrO、Tl_2O_
    3、ThO_2,TiO_2、V_2O_5、Bi_2
    _O_3、ZnO、ZrO_2、SnO_2のうち少な
    くとも1種類以上を0.001〜5.000mol%含
    有してなる主成分100重量部と、SrTiO_3 6
    0.000〜32.500mol%、SiO_2 40
    .000〜67.5mol%からなる混合物を1200
    ℃以上で焼成してなる添加物0.001〜10.000
    重量部とからなる組成物を、1100℃以上で焼成した
    後、還元性雰囲気中で1200℃以上で焼成し、その後
    酸化性雰囲気中で900〜1300℃で焼成したことを
    特徴とするバリスタの製造方法。
JP2035130A 1990-02-15 1990-02-15 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法 Pending JPH03237058A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2035130A JPH03237058A (ja) 1990-02-15 1990-02-15 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2035130A JPH03237058A (ja) 1990-02-15 1990-02-15 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03237058A true JPH03237058A (ja) 1991-10-22

Family

ID=12433350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2035130A Pending JPH03237058A (ja) 1990-02-15 1990-02-15 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03237058A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1125904A1 (en) * 2000-02-09 2001-08-22 TDK Corporation Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing the same
KR100319059B1 (ko) * 1999-01-26 2002-01-09 박호군 저전압 바리스터-커패시터 복합소자 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319059B1 (ko) * 1999-01-26 2002-01-09 박호군 저전압 바리스터-커패시터 복합소자 제조방법
EP1125904A1 (en) * 2000-02-09 2001-08-22 TDK Corporation Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing the same
US6627570B2 (en) 2000-02-09 2003-09-30 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition, electronic device, and method of producing the same
US6933256B2 (en) 2000-02-09 2005-08-23 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2789714B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2830322B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH03237058A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2808775B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2800268B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2727693B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2830321B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2822612B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2808777B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2789675B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2808778B2 (ja) バリスタの製造方法
JP2789676B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH038766A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH038765A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2789674B2 (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH038767A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JP2555791B2 (ja) 磁器組成物及びその製造方法
JPH0443602A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443609A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH03261656A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443605A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443601A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443610A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH0443604A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法
JPH03261657A (ja) 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物およびバリスタの製造方法