JPH0450164A

JPH0450164A - 電圧非直線抵抗体用磁器組成物

Info

Publication number: JPH0450164A
Application number: JP2158404A
Authority: JP
Inventors: Koji Hattori; 康次服部; Kazuyoshi Nakamura; 和敬中村; Yasunobu Yoneda; 康信米田; Yukio Sakabe; 行雄坂部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-02-19

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、ノイズを吸収
もしくは除去するバリスタとして用いられる電圧非直線
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、この種の磁器組成物からなる電圧非直線抵抗体に
は、粒界酸化型電圧非直線抵抗体と、チタン酸ストロン
チウムを主成分とする電圧非直線抵抗体とがあった。

粒界酸化型電圧非直線抵抗体では、粒界を酸化すること
によってバリスタ特性を得ている。このように粒界を酸
化する方法としては、空気中で粒界を酸化する方法ある
いはＮａ２Ｏなどの酸化剤を粒界に拡散する方法が知ら
れている。

また、チタン酸ストロンチウムを主成分とする電圧非直
線抵抗体は、異常電圧、ノイズを吸収するバリスタとし
ての機能のほかにコンデンサとしての機能を有している
。この種の材料としては、特開昭５８−１６５０４号公
報、特開昭５８−９１６０２号公報に開示されているよ
うに、５ｒＴｉ０３あるいは５ｒｌ−ｘ　ＣａＸＴｉｃ
）：＋　　（０，０１≦Ｘ≦０．５）を主成分とし、こ
れに半導体化のための成分としてＮｂ２Ｏ５，Ｔａｚ○
９．ＷＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｃｅ　Ｏ２、Ｎｄ２０３．　
Ｙ２０３などの金属酸化物およびサージ劣化防止のため
のＮａ２Ｏを含有したものがあった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、粒界酸化型電圧非直線抵抗体において、
空気中で粒界を酸化する前者の方法では、バリスタ特性
が総体的に低く、一方、酸化剤を粒界に拡散する後者の
方法では、静電容量が大きいこと、非直線係数αが大き
いこと、あるいはサージ耐量が大きいことの何れかの特
性を満足させることができても、これらの特性のすべて
を１つの組成物で満足させることができなかった。

また、チタン酸ストロンチウムを主成分とする電圧非直
線抵抗体でも、大きな非直線係数αを得ながら、サージ
が印加されても非直線係数αおよびバリスタ電圧の劣化
の小さいものが得られないという欠点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、任意のバリスタ
電圧を有し、かつ大きい非直線係数αおよび高いサージ
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、（
Ｓｒｌ−Ｘ−ｙ　Ｂａｘ　Ｃａｙ　）Ｔｉｏ３　（ただ
し、Ｘ≦０．３０、ｙ≦０．２５）が９８．０〜９９．
９モル％と、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｉｎあるいは希土類元素
の中から選ばれる少なくとも１種類の酸化物が０．１〜
２．０モル％とからなる半導体磁器に、Ｎａ２ｏ、Ｓ　
ｉ　０２およびｓｂ、。

：＋（０〈Ｎａ２Ｏ、Ｏ＜５ｉＯＺ　、Ｏ＜Ｓｂ２０３
）を合わせて０．０１〜２．０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）この発明によれば、任意のバリスタ電圧を有し、大きい
非直線係数αおよび高い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
成物を得ることができる。

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）別表に示す組成比（モル％）となるように、母材料であ
るＳ　ｒ　ＣＯ３１Ｔ　ｉＯｚ　、Ｃａ　ＣＯ３１ｆ３
ａｃｃ）＋および半導体化剤であるＥ　ｒ　ｚ　０３　
。

Ｎｂ２０５　、ＷＯ＊　、　Ｔａｚ　ｏｓ　、Ｉ　ｎｚ
　Ｏｘ　。

Ｙ、Ｏ，、Ｈｏ、Ｏ，、Ｌａ、ｏ３の各原料粉末を秤量
して湿式混合し、混合物を得た。得られた混合物を乾燥
した後、１１５０℃で２時間仮焼して仮焼物を得た。次
いで、得られた仮焼物を粉砕後、それに酢酸ビニル系樹
脂を５重量％添加して造粒し、造粒粉を得た。得られた
造粒粉をｌ　　ｔｏｎ／ｄの圧力で直径１０鶴、厚さ１
．５ｆｉ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時間焼成
した後、体積比でＮ２　　：Ｎ２　＝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。

それから、得られた半導体磁器に、Ｎ　ａ　２０　。

５ｉｎ２および５ｂ２０３の酸化剤を表に示す割合で添
加して、１２００℃で５時間熱処理を行つて、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
向面に銀電極を形成して電圧非直線抵抗体素子を得た。

そして、電圧非直線抵抗体素子の静電容量Ｃ（ｎＦ）、
バリスタ電圧Ｖ１□　（■）、非直線係数α、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（％）などの電気的特性を調べた。この場
合、電圧非直線抵抗体素子に１ｍＡの電流を流してバリ
スタ電圧Ｖ、□　（Ｖ）を測定し、５０００Ａ／ｃｄの
サージ電流を印加してバリスタ電圧の変化率ΔＶ、□　
（％）と非直線係数の変化率Δα（％）とを測定した。

そして、それらの測定結果を表に示した。

なお、表中の試料番号に＊印の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。

この発明で主成分として用いる（Ｓｒ、−□、ＢａＸＣ
ａｙ）Ｔ　ｉ　Ｏｗｌにおいて、ＢａＯ量すなわちＸを
Ｘ≦０．３０とし、ＣａＯ量すなわちｙをｙ≦０．２５
とするのは、Ｘとｙがこれらの範囲を超えると、試料番
号８．１５．１６のように、サージ耐量が低下して好ま
しくないためである。

また、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の量を０．１〜２０モル％とする
のは、試料番号１７のようにこれらの酸化物が０モル％
ではバリスタ特性を示さず、試料番号２２のように２．
０モル％を超えるとサージ耐量が低下するからである。

さらに、試料番号３０のように酸化剤としての１’Ｊａ
ｚ　ｏ、　Ｓ　ｉ　ＯｚおよびＳ　ｂｚ　Ｏｚ　　（０
＜　Ｎ　ａｚ　Ｏ，Ｏ＜５ｉＯｚ　、０＜Ｓｂｚ　ｏｗ
ｌ　）の合計が０．０１モル％未満では、サージ耐量が
低下するためである。一方、試料番号３５．４０．４４
のように、酸化剤の合計が２．０モル％を超えると、サ
ージ耐量が低下するためである。

また、試料番号３１．３６のように、酸化剤の中のどれ
かが添加されていない場合、非直線係数が小さくなった
り、サージ耐量が低下するためである。

それに対して、この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁
器組成物を用いれば、任意のバリスタ電圧ををし、かつ
大きい非直線係数αおよび高い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。

上述の実施例では、たとえば、５０００Ａ／ＣＩｌ＋の
サージ電圧印加後のサージ耐量に優れ、非直線係数αが
α〉１５と大きい電圧非直線抵抗体を得ることができた
。

また、母材料にＢａを添加した場合には、Ｂａを添加し
ない場合に比べて静電容量が大きくなり、Ｂａの添加量
によって静電容量をコントロールすることができる。

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

【特許請求の範囲】

（Ｓｒ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＢａ＿ｘＣａ＿ｙ）ＴｉＯ
＿３（ただし、ｘ≦０．３０、ｙ≦０．２５）が９８．
０〜９９．９モル％と、Ｎｂ，Ｗ，Ｔａ，Ｉｎあるいは
希土類元素の中から選ばれる少なくとも１種類の酸化物
が０．１〜２．０モル％とからなる半導体磁器に、Ｎａ
＿２Ｏ、ＳｉＯ＿２およびＳｂ＿２Ｏ＿３（０＜Ｎａ＿
２Ｏ、０＜ＳｉＯ＿２、０＜Ｓｂ＿２Ｏ＿３）を合わせ
て０．０１〜２．０モル％含有されてなる、電圧非直線
抵抗体用磁器組成物。