JPH0383846A - バルスタの製造方法 - 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、ＺｎＯを主成分とするバリスタの製造方法に
関するものである。

（従来技術） 一般に、バリスタは、印加電圧に応じて抵抗値が非直線
的に変化する抵抗体素子として知られており、電子回路
に過電圧が加わるのを防止するためのサージ吸収素子な
どに用いられている。

このようなバリスタには、大別してディスク型バリスタ
と積層型バリスタの２つのタイプがあり、いずれのタイ
プのものも主成分原料であるＺｎＯに対して、副成分原
料としてＢｉ、Ｃｏ、Ｍｎ５ｂの酸化物を同時に添加し
、混合、粉砕して混合原料を得た後、この混合原料の成
形体を焼成することによって製造していた。

（従来技術の問題点） しかしながら、上述したバリスタの製造方法では、所望
のサージ耐量を得ることができなかった。

サージ耐量とはＶｌｌｍＡ（バリスタに１ｍＡの電流が
流れたときにバリスタの両端にかかる電圧値）の変化率
が１０％以下であるときの電流値の大きさを表すのであ
るが、たとえば、１５００Ａ程度の８×２０μｓのサー
ジ電流を印加した場合、■１、の変化率が安定的に１０
％以下にならず、１５００Ａ以上のサージ耐量を安定し
て得ることは困難であった。

上述した問題点に鑑み、本発明の発明者らは、バリスタ
におけるサージ耐量のバラツキが生じる原因として、バ
リスタの製造方法において、主成分原料であるＺｎＯに
対する副成分原料であるＢｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｓｂの酸化
物の分散状態が大きく影響を与えていることに着目した
。

そこで発明者らは、まず、各原料の分散性の問題を解決
するために、これらのζ電位を測定した。

この結果、ｓｂだけが負に帯電しており、他の原料は正
に帯電していた。このｓｂは、焼成時に主成分であるＺ
ｎＯと反応してＺｎ、Ｓｂ＊Ｏｔ＊を生威し、粒成長を
制御する重要な役割を果たす副成分原料である。したが
って、負に帯電しているＳｂは、正に帯電している他の
原料に吸着しやすく、−旦吸着すると分散しにくくなる
ため、主成分原料であるＺｎＯに対して、副成分原料で
あるＢｉ。

Ｃｏ、Ｍｎ、Ｓｂの酸化物を同時に添加して、混合、粉
砕すると、ｓｂがＺｎＯ以外の原料にも吸着してしまい
ｓｂの分散性が悪くなる。

そこで、本発明者らは、上述した問題点を解決しようと
するものであり、１５００Ａ以上のサージ耐量を安定し
て得ることができる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。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、このｓｂの分散性が悪くなることによっ
て１５００Ａ以上の安定したサージ耐量が得られないと
考え、ＺｎＯに対するｓｂの分散状態を均一にすること
見い出せば本発明の目的を達成できることに想到し、本
発明を成し得たのである。

すなわち、本発明のバリスタの製造方法は、ＺｎＯに５
ｂａＯｓを添加して、混合、粉砕した混合粉砕物を熱処
理することによってＺ　ｎ、　７Ｓ　Ｉ）　２０１２を
生成した後、粉砕することによってＺｎｙＳｂｚｏｉｓ
粉末を得る工程と、 主成分原料であるＺｎＯに対して、０．３ｍ。

１％よりも多く、１、Ｏｍｏ　１％よりも少ない量のＺ
ｎｖＳｂ＊Ｏｘ＊粉末と他の副成分原料を添加して混合
、粉砕することによって混合原料を得る工程と、 この混合原料の成形体を焼成する工程と、からなること
を特徴とする。

Ｚ　ｎ　７Ｓ　ｂ　＊Ｏｘ＊粉末の添加量の範囲を０．
３ｍｏ１％よりも多く、１．Ｏｍｏ１％よりも少ない量
としたのは、次の理由からである。

すなわち、ｚｒｚｓｂｉｏ□２粉末の添加量を０゜３ｍ
ｏ　１％以下とした場合、また、１．Ｏｍｏ１％以上と
した場合のいずれでも、サージ耐量が劣化し１５００Ａ
のサージ耐量を得ることができないからである。

（作用） 本発明によれば、ＺｎＯと５ｂｔｏ、を熱処理して生成
したＺｎ７Ｓｂ＊Ｏｘｉ粉末が正に帯電するようになり
、主成分原料であるＺｎＯに対してこのＺｎｔＳｂ２０
．ｚ粉末および他の副成分原料を添加して混合、粉砕す
ることにより、Ｚｎ７Ｓｂ２０＋＊を均一に分散できる
ようになる。

また、Ｚ　ｎ　７３　ｂ　＊０１２を均一に分散するこ
とによって粒成長を制御できるので、粒度分布が小さく
なり、電流集中を緩和できるようになる。

（実施例） 以下に、本発明のバリスタの製造方法を実施例を用いて
詳細に説明する。

まず、ＺｎＯとＳｂ２０ｍをモル比で７：１となるよう
に調合し、湿式混合、粉砕して、得られた混合粉砕物を
１０００℃で２時間熱処理を行い、Ｚｎ、５ｂ２０１□
を生成した。そして、このＺｎ７Ｓｂ２０＋＊を再度粉
砕することによってＺｎｔＳｂ２０ｘ２粉末を得た。

次に、主成分原料であるＺｎＯに対して、前記ＺｎｔＳ
ｂ２０＋２粉末および副成分原料であるＢｉ２０３（０
，５ｍｏ１％）、ＭｎＯ（０，５ｍｏ１％）　、ＣＯ２
Ｏ３（０，５ｍｏ　１％）を第１表に示す割合で添加し
て、ボールミルにて１０時時間式で混合、粉砕を行い、
混合原料を得た。

次に、この混合原料を脱水した後、７６０　’Ｃで２時
間仮焼を行った。

次に、仮焼した混合原料に対して、バインダーとして酢
酸ビニルを２ｗｔ％、ポリビニルアルコール１．５ｗｔ
％を添加し、再びボールミルにて１０時時間式混合を行
い、造粒粉末を得た。

次に、この造粒粉末を直径８ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの大
きさにプレスによって圧縮成形し、成形密度３．８ｇ／
ｃｍ”の円板状の成形体を得た。

次に、この成形体を７００℃で１時間加熱処理してバイ
ンダーを飛散させた後、１１００℃〜１４００℃で２時
間焼成を行い、バリスタ素子を得た。

次に、このバリスタ素子の両生表面にＡｇからなるペー
ストを塗布し、６５０℃で１０分間焼き付けを行って電
極を形成した。そして、画電極にそれぞれ半田付けによ
ってリード線を取り付けた後、バリスタ素子全体をエポ
キシ樹脂によって外装被覆し、ディスク型バリスタの試
料を得た。

この試料について、単位厚みあたりのバリスタ電圧（Ｖ
　＋　ｍＡ／　ｍ　ｍ　）　、非直線係数（α）オヨヒ
バリスタ電圧の変化率を測定し、その結果を第１表に示
した。なお、非直線係数は、 ａ＝１／　１　ｏｇ（Ｖ１ｍｘ／Ｖｏ、＋ｍＡ）の式に
より求めた。また、バリスタ電圧の変化率は、１０００
゜１５００．２０００Ａの８×２０μｓのサージ電流を
印加し、１時間後のバリスタ電圧を測定して、サージ電
流を印加前のバリスタ電圧の変化率を示したものである
。

また、比較例として、混合粉末の代わりに、５ｂ２ｓｓ
　（０，７ｍｏ　１％）を添加した従来の製造法によっ
て製造されたディスク型バリスタの試料（試料番号１７
）についても、実施例と同様の測定を行い、その結果を
第１表に示した。

さらに、本発明の範囲外となる試料（試料番号１〜４お
よび試料番号１１〜１６）についても、実施例と同様の
測定を行い、その結果を第１表に示した。

なお、第１表中の「＊」印は、比較例および本発明の範
囲外を示している。

（以下、余白） 第１表から明らかなように、Ｚ　ｎ７ｓ　ｂ　２０１２
粉末の添加量を、０．３ｍｏ１％よりも多く１．０ｍｏ
ｌ％よりも少ない量とした本発明の試料（試料番号５〜
１０）は、１５００Ａのサージ電流に対するバリスタ電
圧の変化率が、−１０％未満と大幅に向上していること
がわかる。また、非直線係数も、比較例の試料（試料番
号１７）と比較して１０以上大きくなっていることがわ
かる。

また、本発明の試料（試料番号５〜１０）におイテ、特
に、Ｚｎ７Ｓｂ２Ｏｘ＊粉末の添加量を、０４よりも多
く０．９よりも少ない量とした試料（試料番号６〜９）
は、２００ＯＡのサージ電流に対してもバリスタ電圧の
変化率が一１０％未満となっていることがわかる。

なお、上述した実施例では、円板状のバリスタ素子を用
いたディスク型バリスタを用いて説明したが、これに限
るものではなく、角板状のバリスタ素子を用いてもよい
。

また、積層型バリスタにも適用することができ、上述し
た実施例と同様の効果を得ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、サージ耐量を向
上させることができ、１５００Ａのサージ耐量を安定し
て得ることができる。

また、サージ耐量とともに、非直線係数も１０以上大き
くすることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ＺｎＯにＳｂ＿２Ｏ＿３を添加して混合，粉砕した混
   合粉砕物を熱処理することによってＺｎ＿７Ｓｂ＿２Ｏ
   ＿１＿２を生成した後、粉砕することによってＺｎ＿７
   Ｓｂ＿２Ｏ＿１＿２粉末を得る工程と、 主成分原料であるＺｎＯに対して、０．３ｍｏｌ％より
   も多く、１．０ｍｏｌ％よりも少ない量のＺｎ＿７Ｓｂ
   ＿２Ｏ＿１＿２粉末と他の副成分原料を添加して混合，
   粉砕することによって混合原料を得る工程と、 この混合原料の成形体を焼成する工程と、 からなることを特徴とするバリスタの製造方法。