JPH0423301A - 電圧非直線抵抗体用磁器組成物 - 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） この発明は電圧非直線抵抗体用磁器組成物に関し、特に
たとえば、電子機器で発生する異常電圧ノイズおよび静
電気などを吸収もしくは除去するのに用いられるバリス
タなどの電圧非直線抵抗体を得るための電圧非直線抵抗
体用磁器組成物に関する。

（従来技術） 従来、この種の電圧非直線抵抗体用磁器組成物には、た
とえば５ｒＴｉＣｈ系の粒界酸化型電圧非直線抵抗体用
磁器組成物があった。この粒界酸化型電圧非直線抵抗体
用磁器組成物を用いた電圧非直線抵抗体としては、たと
えばＳｒＴｉＯ３系の半導体磁器の結晶粒界を空気中酸
化やＮａｚ　Ｏなどの酸化剤によって酸化し、結晶粒界
に絶縁層を形成したものがあった。

このような電圧非直線抵抗体は、その素体がペロブスカ
イト結晶構造を有し、強誘電性を示すため、単にバリス
タとしての機能のみでな（、コンデンサとしての機能も
有する。

したがって、この電圧非直線抵抗体用磁器組成物を用い
た電圧非直線抵抗体では、異常高電圧（サージ）の吸収
や電圧の安定化などを図ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の電圧非直線抵抗体用磁
器組成物を用いた電圧非直線抵抗体では、磁器を構成す
る粒子間の抵抗が大きいため、その非直線係数αが小さ
い。また、５ｒＴｉ０３系の電圧非直線抵抗体用磁器組
成物を用いた素子では、パルス電圧が印加されることに
よって、その電気的特性が劣化してしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、バリスタ特性と
コンデンサ特性の両方を備え、大きなバリスタ電圧と大
きな非直線係数αを有し、かつ大きなサージ耐量を有す
る電圧非直線抵抗体を得ることができる、電圧非直線抵
抗体用磁器組成物を提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物は、（
Ｓ　ｒ＋−ｘ　Ｃａｗ　）　Ｔ　ｉｙ　Ｏｓ　　（ただ
し、０≦ｘ≦０．２５．０．９９６≦ｙ≦１．００３）
が９８．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、ｉｎ
あるいは希土類元素の酸化物が０．１〜２．０モル％と
からなる半導体磁器に、Ｎａｇ　Ｏを除くアルカリ金属
酸化物とＴｉ０ｚ（ただし、０〈アルカリ金属酸化物、
０〈ＴｌＯ□）をあわせて０．０１〜１．０モル％含有
されてなる、電圧非直線抵抗体・用磁器組成物である。

（発明の効果） この発明の電圧非直線抵抗体用磁器組成物を用いれば、
バリスタ特性とコンデンサ特性の両方を備えた電圧非直
線抵抗体を得ることができる。さらに、この電圧非直線
抵抗体は１００〜３００Ｖ程度の大きなバリスタ電圧を
得ることができ、１５以上の大きな非直線係数αを得る
ことができる。

また、この電圧非直線抵抗体では、５０００Ａ／ｄまで
のサージに耐えることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう
。

（実施例） まず、母材料である５ｒＣＯ，、Ｔｉｅ、、ＣａｃＯｚ
の粉末を準備した。また、半導体化剤として、Ｎｂ、Ｗ
、Ｔａ、Ｉ　ｎの酸化物および希土類元素の酸化物であ
るＹｚ　０３　、Ｌａ２Ｏ３，Ｅｒｚ　Ｏ：ｌ　、ＨＯ
Ｘ　０３の粉末を準備した。これらの各原料粉末を、表
に示す組成比となるように秤量して湿式混合し、混合物
を得た。そして、得られた混合物を乾燥後、１１５０℃
で２時間仮焼して粉砕し、粉砕物を得た。

次いで、得られた粉砕物に酢酸ビニル系樹脂を５重量％
添加して造粒し、造粒粉を得た。さらに、得られた造粒
粉を１ｔｏｎ／ｃａｌの圧力で直径１０鶴、厚さ１．５
鶴のベレット状に成形して成形体を得た。

そして、この成形体を空気中で１０００℃で２時間仮焼
した後、体積比でＨｚ　　：Ｎｔ　＝１　：　１００の
混合ガス雰囲気中において、１４５０℃で２時間焼成し
て半導体磁器を得た。

さらに、得られた半導体磁器に、アルカリ金属酸化物で
あるＫｇ　Ｏ，Ｒｂｚ　Ｏ，ＣＳ　ｚ　Ｏ，Ｌ　ｉ２０
から選ばれる少なくとも１種類とＴｉＯ□とからなる酸
化剤を表に示す割合で添加して、空気中で１２００℃で
２時間熱処理を施して磁器ユニットを得た。

このようにして得られた磁器ユニットの対抗面に銀電極
を形成して電圧非直線抵抗体を得た。そして、この電圧
非直線抵抗体の電気的特性を評価した。

この場合、得られた電圧非直線抵抗体に１ｍＡの電流を
流したときのバリスタ電圧Ｖ１．．．Ａ　　（Ｖ）、非
直線係数αおよび５０００Ａ／−のサージ電流を印加し
たときのバリスタ電圧ＶＩＩＩＩＡの変化率Δｖｌ１％
Ａと非直線係数αの変化率Δαとを測定し、表に示した
。

なお、表中の試料番号に＊印を付したものは、この発明
の範囲外である。

次に、この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物
の各成分の組成範囲を限定した理由について説明する。

試料番号７，２９，５１．７３に示すように、半導体化
剤としてのＮｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｉｎあるいは希土類元素の
酸化物が添加されていない場合、その電気的特性を測定
することはできなかった。

また、試料番号１１．３３，５５．７７に示すように、
半導体化剤が２．０モル％を超えた場合、サージ電流を
印加したときのバリスタ電圧の変化率ΔＶ、□および非
直線係数の変化率Δαが大きくなる。

さらに、試料番号１３，３５，５７，７９．８０に示す
ように、（Ｓ　ｒ、−、ＣａＸ）Ｔ　ｉ、ｏｘのＸが０
．２５を超えた場合、バリスタ電圧ｖ１、が小さくなる
とともに、サージ電流を印加したときのバリスタ電圧の
変化率ΔＶ１．Ａおよび非直線係数の変化率Δαが太き
（なる。

さらにまた、試料番号１４，３６．５８．８７に示すよ
うに、酸化剤の添加量が０．０１モル％より少ない場合
、バリスタ電圧Ｖ１．Ａおよび非直線係数αが小さくな
る。

試料番号１５，１６．３７，３８，５９，６０８８．８
９のように、酸化剤が０．０１〜１゜０モル％の範囲で
添加されているもののアルカリ金属酸化物とＴ　ｉ　Ｏ
ｔの両方が添加されない場合、バリスタ電圧ＶＩＩＩＡ
および非直線係数αが小さくなる。

また、試料番号６，１８，２８，４０，５０゜６２．７
０，８３．８６，９３，９４，１００に示すように、酸
化剤の添加量が１．０モル％を超えた場合、サージ電流
を印加したときのバリスタ電圧の変化率Δｖ１□および
非直線係数の変化率Δαが大きくなる。

さらに、試料番号１９，４１．６３に示すように、ｙが
０．９９６より小さい場合は、非直線係数αが小さくな
り、試料番号２２．４４．６６に示すように、ｙが１．
００３より大きい場合は、サージ電流を印加したときの
バリスタ電圧の変化率Δｖ１．Ａおよび非直線係数の変
化率Δαが大きくなる。

それに対して、この発明の電圧非直線抵抗体用磁器組成
物を用いれば、大きなバリスタ電圧を有し、サージ電流
が印加されても特性が変わりにくく、かつ大きい非直線
係数αを有する電圧非直線抵抗体を得ることができる。

特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ｓｒ＿１＿−＿ｘＣａ＿ｘ）Ｔｉ＿ｙＯ＿３（ただし
   、０≦ｘ≦０．２５、０．９９６≦ｙ≦１．００３）が
   ９８．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｉｎあ
   るいは希土類元素の酸化物が０．１〜２．０モル％とか
   らなる半導体磁器に、 Ｎａ＿２Ｏを除くアルカリ金属酸化物とＴｉＯ＿２（た
   だし、０＜アルカリ金属酸化物、０＜ＴｉＯ＿２）をあ
   わせて０．０１〜１．０モル％含有されてなる、電圧非
   直線抵抗体用磁器組成物。