JPH03261645A - Ceramic composition for varistor - Google Patents

Ceramic composition for varistor

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Publication number
JPH03261645A
JPH03261645A JP2061982A JP6198290A JPH03261645A JP H03261645 A JPH03261645 A JP H03261645A JP 2061982 A JP2061982 A JP 2061982A JP 6198290 A JP6198290 A JP 6198290A JP H03261645 A JPH03261645 A JP H03261645A
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JP
Japan
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oxide
varistor
cobalt
titanium
voltage
Prior art date
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Application number
JP2061982A
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Japanese (ja)
Inventor
Akiyoshi Nakayama
晃慶 中山
Kazuyoshi Nakamura
和敬 中村
Yasunobu Yoneda
康信 米田
Yukio Sakabe
行雄 坂部
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a ceramic composition for varistor having a discharge voltage ratio of <=1.4 and improved surge resistance by adding an oxide of a metal such as cobalt as a subsidiary component to a main component consisting of multiple oxides of zinc and titanium having a specific compounding ratio. CONSTITUTION:The objective ceramic composition for varistor is produced by adding a metal oxide as a subsidiary component to multiple oxides of zinc and titanium used as main component. The multiple oxide is produced by mixing zinc oxide with 10-40atom% (based on zinc oxide) of titanium oxide. The subsidiary component is oxides of praseodymium and cobalt and the amount of addition is 0.1-5atom% of praseodymium and 0.5-5atom% of cobalt in terms of atom.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はバリスタ用磁器組成物に関し、特にたとえば
、サージ吸収素子や電圧安定化素子などの電圧非直線抵
抗体として機能するバリスタの材料として用いられる、
バリスタ用磁器組成物に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a ceramic composition for varistors, particularly for use as a material for varistors that function as voltage nonlinear resistors such as surge absorbing elements and voltage stabilizing elements. be able to,
The present invention relates to a porcelain composition for baristas.

(従来技術) 従来のバリスタ用磁器Mi底物としては、たとえば、酸
化亜鉛を主成分とし副成分として数種の金属酸化物を添
加したZnO系材料や、チタン酸ストロンチウムを主成
分とするST系材料などがある。特に、ZnO系材料を
用いたバリスタは、広い電流範囲で電圧非直線性が大き
いため制限電圧が低く、またサージ耐量が優れているな
どの特徴を有するため、現在ではバリスタの主流となっ
ている。
(Prior art) Conventional porcelain Mi base materials for varistors include, for example, ZnO-based materials containing zinc oxide as the main component and several metal oxides added as sub-components, and ST-based materials containing strontium titanate as the main component. There are materials etc. In particular, varistors using ZnO-based materials have characteristics such as low limiting voltage due to large voltage nonlinearity over a wide current range, and excellent surge resistance, so they are currently the mainstream varistor. .

このようなバリスタは、サージ吸収素子や電圧安定化素
子などに広く用いられている。そして、バリスタの電気
的特性は、次式で表される。
Such varistors are widely used as surge absorbing elements, voltage stabilizing elements, and the like. The electrical characteristics of the varistor are expressed by the following equation.

1/1−(V/V、)” ここで、■はバリスタ素子を流れる電流、■は印加電圧
を示す。また、Vlはバリスタ素子に1(A)の電流が
流れたときの端子間電圧で、通常1  (mA)の電流
が流れたときの端子間電圧をとりバリスタ電圧VImA
と称されている。さらに、αは電圧非直線係数と称され
ており、バリスタが電気回路に組み込まれたときに電圧
がいかに制御されるかを示すもので、αが大きいほど電
圧制御に優れている。
1/1-(V/V, )" Here, ■ is the current flowing through the varistor element, and ■ is the applied voltage. Also, Vl is the voltage between the terminals when a current of 1 (A) flows through the varistor element. Then, take the voltage between the terminals when a current of 1 (mA) normally flows and calculate the varistor voltage VImA.
It is called. Further, α is called a voltage nonlinear coefficient and indicates how the voltage is controlled when the varistor is incorporated into an electric circuit, and the larger α is, the better the voltage control is.

近年、通信機などに採用される電−子機器の分野では、
小型化、IC化、集積化が急速に進んでおり、これに伴
ってバリスタにおいても実装密度を高くするための超小
型化あるいは低電圧化の要求が強くなっている。このよ
うな要求に応えるものとして、たとえば特公昭58−2
3921号公報に示されるような積層型バリスタが提案
されている。このような積層型バリスタでは、半導体結
晶粒子を巨大に成長させることなく電極間粒界数を減少
させることができるので、容易に動作電圧の低電圧化が
実現できる。
In recent years, in the field of electronic equipment used in communications equipment, etc.
Miniaturization, use of ICs, and integration are progressing rapidly, and along with this, there is a strong demand for varistors to be ultra-miniaturized or to lower voltage in order to increase the packaging density. To meet such demands, for example, the
A multilayer varistor as shown in Japanese Patent No. 3921 has been proposed. In such a laminated varistor, the number of inter-electrode grain boundaries can be reduced without causing semiconductor crystal grains to grow to a large size, and therefore the operating voltage can be easily lowered.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来のバリスタ用磁器組成物
を用いたバリスタでは、動作電圧の低電圧化に伴う電圧
非直線性の低下により、制限電圧の上昇あるいはサージ
耐量の低下が問題となっている。たとえば、バリスタ電
圧VlffiA −30(V)のZnO系バリスタに5
(A)の標準インパルス電流を流したときの端子間電圧
波高値すなわちI=5(A)における最大制限電圧は、
現在市販されている製品では45(V)(制限電圧比1
゜5倍)以上あり、過電流耐量の小さい半導体素子の過
電圧保護用としてはまだ充分なものとはいえない。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in varistors using such conventional varistor ceramic compositions, voltage nonlinearity decreases as the operating voltage decreases, resulting in an increase in limiting voltage or surge resistance. The decline in energy consumption has become a problem. For example, for a ZnO-based varistor with a varistor voltage VlffiA of -30 (V),
The peak value of the voltage between the terminals when the standard impulse current of (A) is applied, that is, the maximum limit voltage at I = 5 (A), is:
Current commercially available products are 45 (V) (limiting voltage ratio 1
5 times), and is still not sufficient for overvoltage protection of semiconductor devices with small overcurrent withstand capability.

ZnO系バリスタは、これまでも改良が加えられている
ものの、制限電圧比は1.5倍前後が限界とされてきた
。電圧非直線性やサージ耐量は、主成分である酸化亜鉛
の結晶粒内抵抗に大きく依存すると考えられている。そ
こで、アルミニウムイオンなどをドーピングすることに
よって、結晶粒内抵抗を低下させる方法がいくつか考え
られているものの、ある一定値以下には低下しないとい
う問題がある。そのため、制限電圧比を小さくすること
ができず、電圧非直線性やサージ耐量を大きくすること
ができなかった。
Although improvements have been made to ZnO-based varistors, the limiting voltage ratio has been considered to be limited to around 1.5 times. It is believed that voltage nonlinearity and surge resistance largely depend on the intracrystalline resistance of zinc oxide, which is the main component. Therefore, although some methods have been considered to lower the intra-grain resistance by doping with aluminum ions, etc., there is a problem that the resistance cannot be lowered below a certain value. Therefore, it was not possible to reduce the limiting voltage ratio, and it was not possible to increase voltage nonlinearity or surge resistance.

それゆえに、この発明の主たる目的は、制限電圧比を小
さくすることができ、しかもサージ耐量の大きいバリス
タを得ることができる、バリスタ用磁器組成物を提供す
ることである。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a ceramic composition for a varistor that can reduce the limiting voltage ratio and provide a varistor with high surge resistance.

(課題を解決するための手段) この発明は、亜鉛とチタンの複合酸化物を主成分とし、
副成分として少なくとも1種類の金属酸化物が添加され
た、バリスタ用磁器組成物である。
(Means for solving the problem) This invention has a composite oxide of zinc and titanium as the main component,
This is a ceramic composition for a varistor, to which at least one metal oxide is added as a subcomponent.

亜鉛とチタンの複合酸化物としては、酸化亜鉛に対して
チタンの酸化物をチタンに換算して10〜40原子%の
範囲で添加したものが用いられる。
As the composite oxide of zinc and titanium, one in which a titanium oxide is added to zinc oxide in an amount of 10 to 40 atomic % in terms of titanium is used.

また、副成分としては、プラセオジウムおよびコバルト
の酸化物をそれぞれプラセオジウムおよびコバルトに換
算して、プラセオジウムを0.1〜5.0原子%、コバ
ルトを0.5〜5.0原子%の範囲で添加したものが用
いられる。
In addition, as subcomponents, praseodymium and cobalt oxides are added in an amount of 0.1 to 5.0 at% and cobalt in a range of 0.1 to 5.0 at%, calculated as praseodymium and cobalt, respectively. is used.

さらに、副成分としては、ビスマスおよびコバルトの酸
化物をそれぞれビスマスおよびコバルトに換算して、ビ
スマスを0.1〜5.0原子%、コバルトを0.1〜5
.0原子%の範囲で添加したものを用いてもよい。
Furthermore, as subcomponents, bismuth and cobalt oxides are converted into bismuth and cobalt, respectively.
.. It may be added in an amount of 0 atomic %.

(発明の効果) この発明によれば、制限電圧比を1.4倍以内とするこ
とができ、従来の組成物を用いたバリスタに比べてサー
ジ耐量の大きいバリスタを得ることができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the limiting voltage ratio can be made within 1.4 times, and a varistor with greater surge resistance than a varistor using a conventional composition can be obtained.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

(実施例) 実廠班よ まず、主成分材料として、酸化亜鉛と酸化チタンを準備
した。そして、酸化亜鉛に対して酸化チタンをチタンに
換算して表1に示す組成比率となるように秤量し、イオ
ン交換水を用いて24時間混合して混合物を得た。この
混合物をろ過、乾燥したのち、700℃で2時間熱処理
を行い、ジェットミル粉砕機により粉砕1分級して、亜
鉛とチタンの複合酸化物を得た。
(Example) The factory team first prepared zinc oxide and titanium oxide as the main component materials. Then, titanium oxide was converted into titanium with respect to zinc oxide and weighed so as to have the composition ratio shown in Table 1, and mixed for 24 hours using ion-exchanged water to obtain a mixture. After filtering and drying this mixture, it was heat-treated at 700° C. for 2 hours, and then pulverized and classified by a jet mill to obtain a composite oxide of zinc and titanium.

得られた複合酸化物100原子%に対して、酸化プラセ
オジウムおよび酸化コバルトを、プラセオジウムおよび
コバルトに換算して、それぞれ05原子%および2.0
原子%の比率となるように秤量し、秤量物を得た。この
秤量物をイオン交換水を用いて10時間混合し、ろ過、
乾燥したのち、800℃で2時間仮焼して仮焼物を得た
。この仮焼物をボールミルで充分に粉砕し、有機バイン
ダを混合して、ドクターブレード法により約20μmの
厚さの均一なグリーンシートを形成した。
With respect to 100 atom% of the obtained composite oxide, praseodymium oxide and cobalt oxide are 05 atom% and 2.0 atom%, respectively, in terms of praseodymium and cobalt.
A weighed product was obtained by weighing to obtain a ratio of atomic %. This weighed material was mixed for 10 hours using ion-exchanged water, filtered,
After drying, it was calcined at 800° C. for 2 hours to obtain a calcined product. This calcined product was thoroughly ground with a ball mill, mixed with an organic binder, and formed into a uniform green sheet with a thickness of about 20 μm using a doctor blade method.

このグリーンシートを切断し、第1図に示すような矩形
状のグリーンシート12を形成した。
This green sheet was cut to form a rectangular green sheet 12 as shown in FIG.

次に、白金にビヒクルを混合した電極ペーストを準備し
た。この電極ペーストを第1図に示すように、グリーン
シート12にスクリーン印刷して内部電極材料14とし
た。そして、内部電極材料14を印刷したグリーンシー
ト12を内部電極材料14が印刷されないグリーンシー
ト15とともに積層し、2ton/cm2の圧力で圧着
して所定の大きさに切断し、積層体を得た。この積層体
を空気中において1200℃で2時間焼成し、第2図に
示すように、内部電極16を有する磁器18を得た。こ
の磁器18の端部に、内部電極16に接続されるように
銀ペーストを塗布し、700℃で10分間焼き付けて、
外部電極20を形成した。このようにして、試料として
の積層型バリスタ10を形成し、電気的特性を測定した
Next, an electrode paste containing platinum and vehicle was prepared. This electrode paste was screen printed on a green sheet 12 to form an internal electrode material 14, as shown in FIG. Then, the green sheet 12 on which the internal electrode material 14 was printed was laminated together with the green sheet 15 on which the internal electrode material 14 was not printed, pressed together with a pressure of 2 ton/cm 2 and cut into a predetermined size to obtain a laminate. This laminate was fired in air at 1200° C. for 2 hours to obtain porcelain 18 having internal electrodes 16 as shown in FIG. Silver paste is applied to the end of this porcelain 18 so as to be connected to the internal electrode 16, and baked at 700°C for 10 minutes.
An external electrode 20 was formed. In this way, a multilayer varistor 10 was formed as a sample, and its electrical characteristics were measured.

ここでは、バリスタ電圧V+I、la 、  I = 
5 (A)における最大制限電圧V 5 A r制限電
圧比VsA/VIMAおよびサージ耐量を測定し、表1
に示した。
Here, the varistor voltage V+I, la, I =
The maximum limiting voltage V 5 A r limiting voltage ratio VsA/VIMA and surge withstand capacity at 5 (A) were measured and shown in Table 1.
It was shown to.

なお、バリスタ電圧は試料に1(mA)の直流電流を流
したときの端子間電圧を示し、最大制限電圧は試料に8
X20 (μA)の標準インパルス電流を流したときの
端子間電圧波高値を示し、サージ耐量は試料に8X20
 (μA)の標準インパルス電流を5分間隔で2回流し
たときのバリスタ電圧の変化率が10%以内の最大電流
値を示している。また、比較例として、主成分材料に酸
化亜鉛を用いた積層型バリスタについても同様の測定を
行い、試料番号1に示した。なお、*印はこの発明の範
囲外のものであり、その他はこの発明の範囲内のもので
ある。
The varistor voltage indicates the voltage between the terminals when a direct current of 1 (mA) is passed through the sample, and the maximum limit voltage is 8
It shows the voltage peak value between the terminals when a standard impulse current of 8x20 (μA) is applied to the sample.
When a standard impulse current of (μA) is passed twice at an interval of 5 minutes, the rate of change in varistor voltage shows a maximum current value within 10%. Further, as a comparative example, similar measurements were conducted on a multilayer varistor using zinc oxide as the main component material, and the result is shown in sample number 1. Note that *marks are outside the scope of this invention, and the others are within the scope of this invention.

表1かられかるように、酸化亜鉛に対するチタンの添加
量が発明の範囲内のものでは、制限電圧比が1.4倍以
内と小さく、サージ耐量が500(A)という優れた特
性を示す。それに対して、発明の範囲外のものでは、制
限電圧比が大きく、サージ耐量も小さい。
As can be seen from Table 1, when the amount of titanium added to zinc oxide is within the range of the invention, the limiting voltage ratio is as small as 1.4 times or less, and the surge resistance is 500 (A), showing excellent characteristics. On the other hand, those outside the scope of the invention have a large limiting voltage ratio and a small surge resistance.

裏施班1 まず、主成分材料として、酸化亜鉛に対して酸化チタン
をチタンに換算して40原子%となるように秤量、添加
し、イオン交換水を用いて24時間混合して混合物を得
た。この混合物をろ過、乾燥したのち、700℃で2時
間熱処理を行い、ジェットミル粉砕機により粉砕2分級
して、亜鉛とチタンの複合酸化物を得た。
Back application group 1 First, as the main component material, titanium oxide was weighed and added to zinc oxide in an amount of 40 atomic % in terms of titanium, and mixed for 24 hours using ion-exchanged water to obtain a mixture. Ta. After filtering and drying this mixture, it was heat-treated at 700° C. for 2 hours, and then pulverized and classified into two parts using a jet mill to obtain a composite oxide of zinc and titanium.

得られた複合酸化物100原子%に対して、酸化プラセ
オジウムおよび酸化コバルトを、プラセオジウムおよび
コバルトに換算して、それぞれ表2に示す比率となるよ
うに秤量し、秤量物を得た。
With respect to 100 atom % of the obtained composite oxide, praseodymium oxide and cobalt oxide were converted into praseodymium and cobalt and were weighed to have the ratios shown in Table 2, respectively, to obtain weighed products.

この秤量物をイオン交換水を用いて10時間混合し、ろ
過、乾燥したのち、800℃で2時間仮焼して仮焼物を
得た。この仮焼物をボールミルで充分に粉砕し、有機バ
インダを混合して、ドクターブレード法により約20μ
mの厚さの均一なグリーンシートを形成した。このグリ
ーンシートを切断し、第1図に示すような矩形状のグリ
ーンシート12を形成した。
This weighed product was mixed with ion-exchanged water for 10 hours, filtered and dried, and then calcined at 800° C. for 2 hours to obtain a calcined product. This calcined material was thoroughly ground in a ball mill, mixed with an organic binder, and then processed to a powder of about 20μ by the doctor blade method.
A uniform green sheet with a thickness of m was formed. This green sheet was cut to form a rectangular green sheet 12 as shown in FIG.

次に、白金にビヒクルを混合した電極ペーストを準備し
た。この電極ペーストを第1図に示すように、グリーン
シート12にスクリーン印刷して内部電極材料14とし
た。そして、内部電極材料14を印刷したグリーンシー
ト12を内部電極材料14が印刷されないグリーンシー
ト15とともに積層し、2ton/cm2の圧力で圧着
して所定の大きさに切断し、積層体を得た。この積層体
を空気中において1200℃で2時間焼成し、第2図に
示すように、内部電極16を有する磁器18を得た。こ
の磁器18の端部に、内部電極16に接続されるように
銀ペーストを塗布し、700℃で10分間焼き付けて、
外部電極20を形威した。このようにして、試料として
の積層型バリスタ10を形威し、電気的特性を測定した
Next, an electrode paste containing platinum and vehicle was prepared. This electrode paste was screen printed on a green sheet 12 to form an internal electrode material 14, as shown in FIG. Then, the green sheet 12 on which the internal electrode material 14 was printed was laminated together with the green sheet 15 on which the internal electrode material 14 was not printed, pressed together with a pressure of 2 ton/cm 2 and cut into a predetermined size to obtain a laminate. This laminate was fired in air at 1200° C. for 2 hours to obtain porcelain 18 having internal electrodes 16 as shown in FIG. Silver paste is applied to the end of this porcelain 18 so as to be connected to the internal electrode 16, and baked at 700°C for 10 minutes.
The external electrode 20 was formed. In this way, the multilayer varistor 10 as a sample was shaped and its electrical characteristics were measured.

ここでは、バリスタ電圧v、、、、r=5 (A)にお
ける最大制限電圧V S A +制限電圧比Vsa/V
ImAおよびサージ耐量を測定し、表2に示した。
Here, maximum limiting voltage V S A + limiting voltage ratio Vsa/V at varistor voltage v, , r=5 (A)
ImA and surge resistance were measured and shown in Table 2.

表2かられかるように、プラセオジウムおよびコバルト
の添加量が発明の範囲内のものでは、制限電圧比が1.
4倍以内と小さく、サージ耐量が500(A)という優
れた特性を示す。それに対して、発明の範囲外のもので
は、制限電圧比が大きく、サージ耐量も小さい。
As can be seen from Table 2, when the amounts of praseodymium and cobalt added are within the range of the invention, the limiting voltage ratio is 1.
It exhibits excellent characteristics with a surge resistance of 500 (A) and a surge resistance of 500 (A). On the other hand, those outside the scope of the invention have a large limiting voltage ratio and a small surge resistance.

実巖班1 まず、主成分材料として、酸化亜鉛に対して酸化チタン
をチタンに換算して40原子%となるように秤量、添加
し、イオン交換水を用いて24時間混合して混合物を得
た。この混合物をろ過、乾燥したのち、700℃で2時
間熱処理を行い、ジェットミル粉砕機により粉砕9分級
して、亜鉛とチタンの複合酸化物を得た。
Practical Group 1 First, titanium oxide was weighed and added to zinc oxide as the main component material so that it was 40 atomic % in terms of titanium, and mixed for 24 hours using ion-exchanged water to obtain a mixture. Ta. After filtering and drying this mixture, it was heat-treated at 700° C. for 2 hours and pulverized into 9 classifications using a jet mill to obtain a composite oxide of zinc and titanium.

得られた複合酸化物100原子%に対して、酸化ビスマ
スおよび酸化コバルトを、ビスマスおよびコバルトに換
算して、それぞれ表3に示す比率となるように秤量し、
秤量物を得た。この秤量物をイオン交換水を用いて10
時間混合し、ろ過。
Based on 100 atomic % of the obtained composite oxide, bismuth oxide and cobalt oxide were converted into bismuth and cobalt and weighed so as to have the ratios shown in Table 3, respectively.
A weighed object was obtained. This weighed material was washed with ion-exchanged water for 10 minutes.
Mix for an hour and filter.

乾燥したのち、800℃で2時間仮焼して仮焼物を得た
。この仮焼物をボールミルで充分に粉砕し、有機バイン
ダを混合して、ドクターブレード法により約20μmの
厚さの均一なグリーンシートを形威した。このグリーン
シートを切断し、第1図に示すような矩形状のグリーン
シート12を形威した。
After drying, it was calcined at 800° C. for 2 hours to obtain a calcined product. This calcined product was sufficiently ground in a ball mill, mixed with an organic binder, and formed into a uniform green sheet with a thickness of about 20 μm using a doctor blade method. This green sheet was cut to form a rectangular green sheet 12 as shown in FIG.

次に、銀とパラジウムの合金にビヒクルを混合した電極
ペーストを準備した。この電極ペーストを第1図に示す
ように、グリーンシート12にスクリーン印刷して内部
電極材料14とした。そして、内部電極材料14を印刷
したグリーンシート12を内部電極材料14が印刷され
ないグリーンシート15とともに積層し、2ton/c
m”の圧力で圧着して所定の大きさに切断し、積層体を
得た。この積層体を空気中において1000℃で2時間
焼成し、第2図に示すように、内部電極16を有する磁
器18を得た。この磁器18の端部に、内部電極16に
接続されるように銀ペーストを塗布し、700℃で10
分間焼き付けて、外部電極20を形威した。このように
して、試料としての積層型バリスタ10を形威し、電気
的特性を測定した。
Next, an electrode paste was prepared by mixing a vehicle with an alloy of silver and palladium. This electrode paste was screen printed on a green sheet 12 to form an internal electrode material 14, as shown in FIG. Then, the green sheet 12 on which the internal electrode material 14 is printed is laminated together with the green sheet 15 on which the internal electrode material 14 is not printed.
m'' pressure and cut into a predetermined size to obtain a laminate. This laminate was fired in air at 1000°C for 2 hours, and as shown in FIG. A porcelain 18 was obtained.A silver paste was applied to the end of the porcelain 18 so as to connect it to the internal electrode 16, and the porcelain 18 was heated at 700°C for 10 minutes.
The external electrode 20 was shaped by baking for a minute. In this way, the multilayer varistor 10 as a sample was shaped and its electrical characteristics were measured.

ここでは、バリスタ電圧V、、A 、  I =5 (
A)における最大制限電圧VSA+制限電圧比Vsa/
VIMAおよびサージ耐量を測定し、表3に示した。
Here, the varistor voltage V,, A, I = 5 (
Maximum limit voltage VSA + limit voltage ratio Vsa/ in A)
VIMA and surge resistance were measured and shown in Table 3.

表3かられかるように、ビスマスおよびコバルトの添加
量が発明の範囲内のものでは、制限電圧比が1.4倍以
内と小さく、サージ耐量が500(A)という優れた特
性を示す。それに対して、発明の範囲外のものでは、制
限電圧比が大きく、サージ耐量も小さい。
As can be seen from Table 3, when the amounts of bismuth and cobalt added are within the range of the invention, the limiting voltage ratio is as small as 1.4 times or less, and the surge withstand capacity is 500 (A), showing excellent characteristics. On the other hand, those outside the scope of the invention have a large limiting voltage ratio and a small surge resistance.

次に、酸化亜鉛に対するチタンの添加量を限定した理由
について説明する。すなわち、酸化亜鉛に対するチタン
の添加量が10原子%未滴になると、結晶粒内抵抗が充
分に低下せず、酸化亜鉛単体の場合よりも最大制限電圧
は上昇し、サージ耐量も劣化するためである。一方、酸
化亜鉛に対するチタンの添加量が40原子%を超えると
、焼結性が悪化するほか、電圧非直線性が劣化し、最大
制限電圧が上昇するためである。
Next, the reason for limiting the amount of titanium added to zinc oxide will be explained. In other words, if the amount of titanium added to zinc oxide is less than 10 atomic %, the intracrystalline resistance will not decrease sufficiently, the maximum limiting voltage will increase compared to the case of zinc oxide alone, and the surge resistance will deteriorate. be. On the other hand, if the amount of titanium added to zinc oxide exceeds 40 atomic %, sinterability deteriorates, voltage nonlinearity deteriorates, and the maximum limit voltage increases.

なお、上記実施例1〜3において、亜鉛とチタンの複合
酸化物を得る際に、熱処理温度を700℃としたものを
示したが、600℃以上であればよい。すなわち、熱処
理温度を600℃以上とすれば、未反応のZn○あるい
はT iOzの結晶相が残存することなく、単一相の、
亜鉛とチタンの複合酸化物を得ることができる。
Note that in Examples 1 to 3 above, the heat treatment temperature was set at 700°C when obtaining a composite oxide of zinc and titanium, but any heat treatment temperature of 600°C or higher may be used. That is, if the heat treatment temperature is set to 600°C or higher, no unreacted Zn○ or TiOz crystal phase remains, and a single phase of
A composite oxide of zinc and titanium can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明のバリスタ用磁器組底物を用いて積層
型バリスタを作製する過程を示す分解斜視図である。 第2図は第1図に示す過程を経て作製された積層型バリ
スタを示す図解図である。 図において、10は積層型バリスタ、12および15は
グリーンシート、14は内部電極材料、16は内部電極
、18は磁器を示す。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the process of manufacturing a laminated varistor using the porcelain assembly for varistor of the present invention. FIG. 2 is an illustrative view showing a multilayer varistor manufactured through the process shown in FIG. 1. In the figure, 10 is a laminated varistor, 12 and 15 are green sheets, 14 is an internal electrode material, 16 is an internal electrode, and 18 is porcelain.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 亜鉛とチタンの複合酸化物を主成分とし、副成分と
して少なくとも1種類の金属酸化物が添加された、バリ
スタ用磁器組成物。 2 前記亜鉛とチタンの複合酸化物は、酸化亜鉛に対し
てチタンの酸化物をチタンに換算して10〜40原子%
の範囲で添加された、請求項1に記載のバリスタ用磁器
組成物。 3 前記副成分は、プラセオジウムおよびコバルトの酸
化物であり、それぞれをプラセオジウムおよびコバルト
に換算して、前記プラセオジウムは0.1〜5.0原子
%、前記コバルトは0.5〜5.0原子%の範囲で添加
された、請求項1または2に記載のバリスタ用磁器組成
物。 4 前記副成分は、ビスマスおよびコバルトの酸化物で
あり、それぞれをビスマスおよびコバルトに換算して、
前記ビスマスは0.1〜5.0原子%、前記コバルトは
0.1〜5.0原子%の範囲で添加された、請求項1ま
たは2に記載のバリスタ用磁器組成物。
[Scope of Claims] 1. A porcelain composition for a varistor, the main component being a composite oxide of zinc and titanium, with at least one metal oxide added as a subcomponent. 2 The composite oxide of zinc and titanium contains 10 to 40 atomic % of titanium oxide relative to zinc oxide in terms of titanium.
The porcelain composition for a barista according to claim 1, wherein the porcelain composition is added in a range of . 3. The subcomponent is an oxide of praseodymium and cobalt, and when converted to praseodymium and cobalt, the praseodymium is 0.1 to 5.0 at%, and the cobalt is 0.5 to 5.0 at%. The porcelain composition for a barista according to claim 1 or 2, wherein the porcelain composition is added in a range of . 4 The subcomponent is an oxide of bismuth and cobalt, and each is converted into bismuth and cobalt,
3. The ceramic composition for a varistor according to claim 1, wherein the bismuth is added in an amount of 0.1 to 5.0 at%, and the cobalt is added in an amount of 0.1 to 5.0 at%.
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