JPH04369B2 - - Google Patents
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- JPH04369B2 JPH04369B2 JP11757883A JP11757883A JPH04369B2 JP H04369 B2 JPH04369 B2 JP H04369B2 JP 11757883 A JP11757883 A JP 11757883A JP 11757883 A JP11757883 A JP 11757883A JP H04369 B2 JPH04369 B2 JP H04369B2
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はバリスタ機能とコンデンサ機能をあわ
せて有する複合機能素子の製造方法に関するもの
である。
せて有する複合機能素子の製造方法に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点
従来、電圧非直線抵抗特性を有するセラミツク
スとしてSiCバリスタや酸化亜鉛を主成分とする
バリスタがある。このようなバリスタは電流Ｉ−
電圧Ｖ特性が近似的に、 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 で表わされるものである。ここで、Ｃはバリスタ
固有の定数であり、αは電圧非直線指数である。
SiCバリスタはSiC粒子間の接触バリアを利用し
たものであり、電圧非直線指数αは２〜７程度で
ある。また、酸化亜鉛バリスタは酸化亜鉛
（ZnO）にBi2O3，CoO，MnO2，Sb2O3等の金属
酸化物を微量添加して焼成することにより得られ
る素子であり、その電圧非直線指数αが50にも及
ぶ素子である。このような素子は高電圧吸収にす
ぐれた性能を有しているので、電子機器の安定化
や異常高電圧（サージ）からの保護の目的で使用
されている。しかしながら、このような従来のバ
リスタは誘電率が小さく、また誘電損失角
（tanδ）が５〜10％と大きいため、もつぱらバリ
スタの用途にしか利用し得ない。
スとしてSiCバリスタや酸化亜鉛を主成分とする
バリスタがある。このようなバリスタは電流Ｉ−
電圧Ｖ特性が近似的に、 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 で表わされるものである。ここで、Ｃはバリスタ
固有の定数であり、αは電圧非直線指数である。
SiCバリスタはSiC粒子間の接触バリアを利用し
たものであり、電圧非直線指数αは２〜７程度で
ある。また、酸化亜鉛バリスタは酸化亜鉛
（ZnO）にBi2O3，CoO，MnO2，Sb2O3等の金属
酸化物を微量添加して焼成することにより得られ
る素子であり、その電圧非直線指数αが50にも及
ぶ素子である。このような素子は高電圧吸収にす
ぐれた性能を有しているので、電子機器の安定化
や異常高電圧（サージ）からの保護の目的で使用
されている。しかしながら、このような従来のバ
リスタは誘電率が小さく、また誘電損失角
（tanδ）が５〜10％と大きいため、もつぱらバリ
スタの用途にしか利用し得ない。
一方、コンデンサとしては、大きな誘電率を有
するチタン酸バリウム（BaTiO3）やチタン酸ス
トロンチウム（SrTiO3）を主成分とする誘電体
磁器が小形大容量のコンデンサとして広く電子回
路に使われている。しかしながら、素子に1mA
以上の電流が流れると破壊され、コンデンサとし
ての機能をなくする。
するチタン酸バリウム（BaTiO3）やチタン酸ス
トロンチウム（SrTiO3）を主成分とする誘電体
磁器が小形大容量のコンデンサとして広く電子回
路に使われている。しかしながら、素子に1mA
以上の電流が流れると破壊され、コンデンサとし
ての機能をなくする。
最近、電子機器は極めて高度な制御を要するよ
うになり、産業用はもとよりマイクロコンピユー
タの応用により、民生機器も極めて高精度を要求
されるようになつてきた。そして、マイクロコン
ピユータ等を構成するロジツク回路はパルス信号
により動作するため、必然的にノイズに影響され
やすいという欠点がある。このため、電子計算
機、バンキングマシン、交通制御機器等はノイズ
またはサージにより一旦誤動作、破壊を起こすと
社会的問題にもなる。このような問題の対策とし
て従来よりノイズフイルタが使用されてきた。ノ
イズとは電子機器を動作させるときの目的とする
信号電圧以外の妨害電圧のことであり、人工的に
発生するものと自然現象により発生するものとに
分けられる。そして、このようなノイズをコイル
とコンデンサを組み合せた回路で除去していた。
しかしながら、人工的に発生するノイズでは特に
送電線の遮断器の開閉に起因するもの、自然現象
によるノイズでは特に雷サージによるもの等はノ
イズの基本周波数が低く５〜20KHz程度であり、
従来のコイルとコンデンサの組み合わせだけでは
これらのノイズを除去することができなかつた。
このような問題に鑑み、線間または線アース間に
電圧非直線抵抗体（バリスタ）を併用したノイズ
フイルタが最近しばしば使われている。このよう
なノイズフイルタは極めて広範囲にわたるノイズ
を除去しうるので、マイコン制御機器の誤動作防
止に有効である。しかしながら、このようなノイ
ズフイルタはそのセツト内部における部品点数が
多くなり、コスト高になる上、小型化の技術動向
に反するという欠点があつた。
うになり、産業用はもとよりマイクロコンピユー
タの応用により、民生機器も極めて高精度を要求
されるようになつてきた。そして、マイクロコン
ピユータ等を構成するロジツク回路はパルス信号
により動作するため、必然的にノイズに影響され
やすいという欠点がある。このため、電子計算
機、バンキングマシン、交通制御機器等はノイズ
またはサージにより一旦誤動作、破壊を起こすと
社会的問題にもなる。このような問題の対策とし
て従来よりノイズフイルタが使用されてきた。ノ
イズとは電子機器を動作させるときの目的とする
信号電圧以外の妨害電圧のことであり、人工的に
発生するものと自然現象により発生するものとに
分けられる。そして、このようなノイズをコイル
とコンデンサを組み合せた回路で除去していた。
しかしながら、人工的に発生するノイズでは特に
送電線の遮断器の開閉に起因するもの、自然現象
によるノイズでは特に雷サージによるもの等はノ
イズの基本周波数が低く５〜20KHz程度であり、
従来のコイルとコンデンサの組み合わせだけでは
これらのノイズを除去することができなかつた。
このような問題に鑑み、線間または線アース間に
電圧非直線抵抗体（バリスタ）を併用したノイズ
フイルタが最近しばしば使われている。このよう
なノイズフイルタは極めて広範囲にわたるノイズ
を除去しうるので、マイコン制御機器の誤動作防
止に有効である。しかしながら、このようなノイ
ズフイルタはそのセツト内部における部品点数が
多くなり、コスト高になる上、小型化の技術動向
に反するという欠点があつた。
発明の目的
本発明の目的は上記欠点に鑑み、バリスタ機能
とコンデンサ機能をあわせて有する複合機能素子
を安価に製造できる複合機能素子の製造方法を提
供することにある。
とコンデンサ機能をあわせて有する複合機能素子
を安価に製造できる複合機能素子の製造方法を提
供することにある。
発明の構成
この目的を達成するために本発明における複合
機能素子の製造方法は、磁器コンデンサとして使
用できる誘電体磁器の焼結体を微粉砕した粉体
を、プラズマ溶射法により電圧非直線抵抗体の表
面に電極を介して溶射し、コンデンサ機能を有す
る誘電体を形成するものであり、この方法によつ
て得られた素子はバリスタとコンデンサの複合機
能を備えているため、従来のバリスタとコンデン
サを並列に接続する回路において１個の素子で用
を果たすものである。
機能素子の製造方法は、磁器コンデンサとして使
用できる誘電体磁器の焼結体を微粉砕した粉体
を、プラズマ溶射法により電圧非直線抵抗体の表
面に電極を介して溶射し、コンデンサ機能を有す
る誘電体を形成するものであり、この方法によつ
て得られた素子はバリスタとコンデンサの複合機
能を備えているため、従来のバリスタとコンデン
サを並列に接続する回路において１個の素子で用
を果たすものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
第１図は本発明方法により得られた複合機能素
子の断面図、第２図はその等価回路である。
子の断面図、第２図はその等価回路である。
図において、１は電圧非直線抵抗体、２ａ及び
２ｂは電極であり、３は誘電体、４は電極２ｂと
接続されている電極である。また、５はバリス
タ、６はコンデンサである。
２ｂは電極であり、３は誘電体、４は電極２ｂと
接続されている電極である。また、５はバリス
タ、６はコンデンサである。
まず、BaTiO3の粉末にSrO，SnO2，ZrO2をそ
れぞれ0.01〜1.0モル％加え、十分に混合した。
これを直径25mm、厚さ５mmに成形し、1200〜1300
℃の温度で１〜３時間焼成した。次にその焼結体
を微粉砕し、誘電体の微粉末を作つた。平均粒径
は約20μmである。次に、両平面に電極２ａ，２
ｂを形成した酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線
抵抗体１を用意し、その一平面側にプラズマ溶射
によつて上記誘電体の微粉末を溶射し、誘電体３
を形成した。その後、誘電体３の片面に電極４を
電極２ｂと接続するように形成し、複合機能素子
を得た。なお、プラズマ溶射法は電気的アークに
よつて酸化物を高温で溶融すると同時に高圧の不
活性ガスによつて飛ばし、対象物に付着させて膜
を形成する方法である。今回の実施例での溶射条
件は60〜80KWで溶射距離は10cm、不活性ガスと
してArを使つた。
れぞれ0.01〜1.0モル％加え、十分に混合した。
これを直径25mm、厚さ５mmに成形し、1200〜1300
℃の温度で１〜３時間焼成した。次にその焼結体
を微粉砕し、誘電体の微粉末を作つた。平均粒径
は約20μmである。次に、両平面に電極２ａ，２
ｂを形成した酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線
抵抗体１を用意し、その一平面側にプラズマ溶射
によつて上記誘電体の微粉末を溶射し、誘電体３
を形成した。その後、誘電体３の片面に電極４を
電極２ｂと接続するように形成し、複合機能素子
を得た。なお、プラズマ溶射法は電気的アークに
よつて酸化物を高温で溶融すると同時に高圧の不
活性ガスによつて飛ばし、対象物に付着させて膜
を形成する方法である。今回の実施例での溶射条
件は60〜80KWで溶射距離は10cm、不活性ガスと
してArを使つた。
このようにして得た複合機能素子の形状は10mm
φで、誘電体の厚みは100μm〜１mmであつた。ま
た、性能は静電容量３〜10nF、tanδ2％、バリス
タ電圧100V、αは40、サージ耐量1000Aであつ
た。ここで、静電容量はプラズマ溶射時間を変え
ることによつて可変である。また、実施例の溶射
時間は30秒〜２分間である。
φで、誘電体の厚みは100μm〜１mmであつた。ま
た、性能は静電容量３〜10nF、tanδ2％、バリス
タ電圧100V、αは40、サージ耐量1000Aであつ
た。ここで、静電容量はプラズマ溶射時間を変え
ることによつて可変である。また、実施例の溶射
時間は30秒〜２分間である。
なお、電極は材料も形成手段も問わないが、プ
ラズマ溶射による誘電体の内部歪みを取去るため
に焼付法が望ましい。
ラズマ溶射による誘電体の内部歪みを取去るため
に焼付法が望ましい。
また、電圧非直線抵抗体として酸化亜鉛バリス
タを用いたが、本発明の効果から考えて電圧非直
線抵抗体を有する焼結体ならいずれも有効であ
る。
タを用いたが、本発明の効果から考えて電圧非直
線抵抗体を有する焼結体ならいずれも有効であ
る。
さらに、誘電体としてBaTiO3系磁器を用いた
が、本発明の効果から考えて磁器コンデンサ材料
でプラズマ溶射によつて誘電体を形成できるもの
ならいずれも有効である。
が、本発明の効果から考えて磁器コンデンサ材料
でプラズマ溶射によつて誘電体を形成できるもの
ならいずれも有効である。
発明の効果
以上、詳細に求べたように本発明における複合
機能素子の製造方法は、電圧非直線抵抗体の表面
にプラズマ溶射によつて誘電体を形成することに
より容易にコンデンサとバリスタの両機能を有す
る素子を提供することができ、電子機器のノイズ
対策部品として、その実用的価値は大なるものが
ある。
機能素子の製造方法は、電圧非直線抵抗体の表面
にプラズマ溶射によつて誘電体を形成することに
より容易にコンデンサとバリスタの両機能を有す
る素子を提供することができ、電子機器のノイズ
対策部品として、その実用的価値は大なるものが
ある。
第１図は本発明方法により得られた複合機能素
子の断面図、第２図はその等価回路を示す図であ
る。 １……電圧非直線抵抗体、２ａ，２ｂ……電
極、３……誘電体、４……電極。
子の断面図、第２図はその等価回路を示す図であ
る。 １……電圧非直線抵抗体、２ａ，２ｂ……電
極、３……誘電体、４……電極。
Claims (1)
- １ 誘電体磁器の焼結体を微粉砕し、その粉体を
プラズマ溶射法により電圧非直線抵抗体の表面に
電極を介して溶射し、誘電体を形成することを特
徴とする複合機能素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11757883A JPS607706A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 複合機能素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11757883A JPS607706A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 複合機能素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607706A JPS607706A (ja) | 1985-01-16 |
| JPH04369B2 true JPH04369B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14715282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11757883A Granted JPS607706A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 複合機能素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607706A (ja) |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP11757883A patent/JPS607706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS607706A (ja) | 1985-01-16 |
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