JPH0551553B2 - - Google Patents
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- JPH0551553B2 JPH0551553B2 JP59171989A JP17198984A JPH0551553B2 JP H0551553 B2 JPH0551553 B2 JP H0551553B2 JP 59171989 A JP59171989 A JP 59171989A JP 17198984 A JP17198984 A JP 17198984A JP H0551553 B2 JPH0551553 B2 JP H0551553B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は電子機器や電気機器で発生する異常電
圧，ノイズ，静電気などを吸収もしくは除去する
SrTiO3を主成分とする電圧依存性非直線抵抗体
を得るための電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、各種電子機器，電気機器における異常高
電圧（以下サージと呼ぶ）の吸収，雑音の除去，
火花消去などのために電圧依存性非直線抵抗特性
を有するSiCバリスタやZnO系バリスタなどが使
用されていた。このようなバリスタの電圧−電流
特性は近似的に次式のように表わすことができ
る。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）a ここで、Ｉは電流，Ｖは電圧，Ｃはバリスタ固
有の定数であり、ａは電圧非直線指数である。 SiCバリスタのａは２〜７程度、ZnO系バリス
タではａが50にもおよぶものがある。このような
バリスタはサージのように比較的高い電圧の吸収
には優れた性能を有しているが、誘電率が低く固
有静電容量が小さいため、バリスタ電圧以下の低
い電圧（例えばノイズなど）の吸収に対してはほ
とんど効果を示さず、また誘電損失角tanδも５〜
10％と大きい。 一方、これら低電圧のノイズなどの除去には組
成や焼成条件を適当に選択することにより、見か
けの誘電率が５×104〜６×104程度でtanδが１％
前後の半導体磁器コンデンサが利用されている。
しかし、このような半導体磁器コンデンサはサー
ジなどによりある限度以上の電流が素子に印加さ
れると破壊したり、コンデンサとしての機能を果
たさなくなつたりする。 上記のような理由で電気機器，電子機器におい
ては、サージ吸収やノイズ除去などの目的のため
に通常バリスタとコンデンサおよび他の部品（例
えばコイルなど）とを組み合わせて使用され、例
えばノイズフイルタはこのような構成になつてい
る。 第１図は一般的な従来のノイズフイルタ回路を
示し、第２図はバリスタとコンデンサおよびコイ
ルを組み合わせて構成された従来のノイズフイル
タ回路を示している。ここで、１はコイル、２は
コンデンサ、３はバリスタである。 しかし、第１図に示したノイズフイルタはサー
ジに弱く、第２図に示したノイズフイルタは部品
点数が多く、比較的大型となるため、機器全体の
小形化動向に相反し、コスト高になるといつた欠
点を有していた。 発明の目的 本発明は上記のような従来のサージ吸収，ノイ
ズ除去における欠点を除去し、バリスタとコンデ
ンサの両方の機能を有し、１個の素子でサージ吸
収およびノイズ除去が可能な複合機能を有するバ
リスタを作るのに好適な磁器組成物を提供するこ
とを目的としている。 発明の構成 本発明では上記目的を達成するために、Srと
Tiの原子比率がSr／Ti＝1.050〜0.950のSrTiO3
を93.000〜99.995モル％と、Y2O3を0.001〜2.000
モル％と、Co2O3を0.001〜2.000モル％と、CuO
を0.001〜1.000モル％と、Ag2Ｏを0.001〜1.000モ
ル％と、SiO2を0.001〜1.000モル％含有してなる
電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物、およびSr
とTiの原子比率がSr／Ti＝1.050〜0.950の
SrTiO3を91.000〜99.994モル％と、Y2O3を0.001
〜2.000モル％と、Co2O3を0.001〜2.000モル％
と、CuOを0.001〜1.000モル％と、Ag2Ｏを0.001
〜1.000モル％と、SiO2を0.001〜1.000モル％と、
B2O3，MnO2，NiO，MoO3，BeO，Fe2O3，Al2
O3Li2Ｏ，Cr2O3，ZrO2，PbO，BaO，CaO，
MgO，TiO2，ZnO，P2O5，Sb2O3，V2O5からな
る群から選択された少なくとも一種類以上の酸化
物を0.001〜2.000モル％含有してなる電圧依存性
非直線抵抗体磁器組成物に係わるものである。 実施例の説明 以下に本発明による実施例を挙げて具体的に説
明する。 〈実施例〉 SrCO3，TiO2をSrとTiの原子比率がSr／Ti＝
0.980になるように秤量し、ボールミルなどで約
12時間粉砕混合し、乾燥させた後再び粉砕し、プ
レス圧1.0t／cm2で80〓×50t（mm）に仮成形する。上
記成形体を1200℃で４時間焼成し、再びボールミ
ルなどで約20時間粉砕して主原料となるSrTiO3
を作成した。 次に、SrTiO3，Y2O3，Co2O3，CuO，Ag2Ｏ，
SiO2，およびB2O3，MnO2，NiO，MoO3，
BeO，Fe2O3，Al2O3，Li2Ｏ，Cr2O3，ZrO2，
PbO，BaO，CaO，MgO，TiO2，ZnO，P2O5，
Sb2O3，V2O5を下記の第１表に示す組成比にな
るように秤量し、ボールミルなどで約12時間混合
し、乾燥後全重量に対して約10wt％のポリビニ
ルアルコールなどの有機結合剤を加えて造粒した
後、プレス圧1.0t／cm2で10〓×1t（mm）の円板状に
成形する。 上記成形体を空気中で1000℃、２時間焼成した
後、N2（90％）＋H2（10％）の還元雰囲気中で約
1400℃，２時間焼成し、次に再び空気中で1200
℃，３時間焼成して第３図に示す素子４を得た。 次に、上記素子４の両平面に銀などの導電性ペ
ーストを塗布し、550℃で焼付けることにより電
極５，６を形成した。 上記の操作によつて得られた素子の特性を以下
の第２表に示す。
圧，ノイズ，静電気などを吸収もしくは除去する
SrTiO3を主成分とする電圧依存性非直線抵抗体
を得るための電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物
に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、各種電子機器，電気機器における異常高
電圧（以下サージと呼ぶ）の吸収，雑音の除去，
火花消去などのために電圧依存性非直線抵抗特性
を有するSiCバリスタやZnO系バリスタなどが使
用されていた。このようなバリスタの電圧−電流
特性は近似的に次式のように表わすことができ
る。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）a ここで、Ｉは電流，Ｖは電圧，Ｃはバリスタ固
有の定数であり、ａは電圧非直線指数である。 SiCバリスタのａは２〜７程度、ZnO系バリス
タではａが50にもおよぶものがある。このような
バリスタはサージのように比較的高い電圧の吸収
には優れた性能を有しているが、誘電率が低く固
有静電容量が小さいため、バリスタ電圧以下の低
い電圧（例えばノイズなど）の吸収に対してはほ
とんど効果を示さず、また誘電損失角tanδも５〜
10％と大きい。 一方、これら低電圧のノイズなどの除去には組
成や焼成条件を適当に選択することにより、見か
けの誘電率が５×104〜６×104程度でtanδが１％
前後の半導体磁器コンデンサが利用されている。
しかし、このような半導体磁器コンデンサはサー
ジなどによりある限度以上の電流が素子に印加さ
れると破壊したり、コンデンサとしての機能を果
たさなくなつたりする。 上記のような理由で電気機器，電子機器におい
ては、サージ吸収やノイズ除去などの目的のため
に通常バリスタとコンデンサおよび他の部品（例
えばコイルなど）とを組み合わせて使用され、例
えばノイズフイルタはこのような構成になつてい
る。 第１図は一般的な従来のノイズフイルタ回路を
示し、第２図はバリスタとコンデンサおよびコイ
ルを組み合わせて構成された従来のノイズフイル
タ回路を示している。ここで、１はコイル、２は
コンデンサ、３はバリスタである。 しかし、第１図に示したノイズフイルタはサー
ジに弱く、第２図に示したノイズフイルタは部品
点数が多く、比較的大型となるため、機器全体の
小形化動向に相反し、コスト高になるといつた欠
点を有していた。 発明の目的 本発明は上記のような従来のサージ吸収，ノイ
ズ除去における欠点を除去し、バリスタとコンデ
ンサの両方の機能を有し、１個の素子でサージ吸
収およびノイズ除去が可能な複合機能を有するバ
リスタを作るのに好適な磁器組成物を提供するこ
とを目的としている。 発明の構成 本発明では上記目的を達成するために、Srと
Tiの原子比率がSr／Ti＝1.050〜0.950のSrTiO3
を93.000〜99.995モル％と、Y2O3を0.001〜2.000
モル％と、Co2O3を0.001〜2.000モル％と、CuO
を0.001〜1.000モル％と、Ag2Ｏを0.001〜1.000モ
ル％と、SiO2を0.001〜1.000モル％含有してなる
電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物、およびSr
とTiの原子比率がSr／Ti＝1.050〜0.950の
SrTiO3を91.000〜99.994モル％と、Y2O3を0.001
〜2.000モル％と、Co2O3を0.001〜2.000モル％
と、CuOを0.001〜1.000モル％と、Ag2Ｏを0.001
〜1.000モル％と、SiO2を0.001〜1.000モル％と、
B2O3，MnO2，NiO，MoO3，BeO，Fe2O3，Al2
O3Li2Ｏ，Cr2O3，ZrO2，PbO，BaO，CaO，
MgO，TiO2，ZnO，P2O5，Sb2O3，V2O5からな
る群から選択された少なくとも一種類以上の酸化
物を0.001〜2.000モル％含有してなる電圧依存性
非直線抵抗体磁器組成物に係わるものである。 実施例の説明 以下に本発明による実施例を挙げて具体的に説
明する。 〈実施例〉 SrCO3，TiO2をSrとTiの原子比率がSr／Ti＝
0.980になるように秤量し、ボールミルなどで約
12時間粉砕混合し、乾燥させた後再び粉砕し、プ
レス圧1.0t／cm2で80〓×50t（mm）に仮成形する。上
記成形体を1200℃で４時間焼成し、再びボールミ
ルなどで約20時間粉砕して主原料となるSrTiO3
を作成した。 次に、SrTiO3，Y2O3，Co2O3，CuO，Ag2Ｏ，
SiO2，およびB2O3，MnO2，NiO，MoO3，
BeO，Fe2O3，Al2O3，Li2Ｏ，Cr2O3，ZrO2，
PbO，BaO，CaO，MgO，TiO2，ZnO，P2O5，
Sb2O3，V2O5を下記の第１表に示す組成比にな
るように秤量し、ボールミルなどで約12時間混合
し、乾燥後全重量に対して約10wt％のポリビニ
ルアルコールなどの有機結合剤を加えて造粒した
後、プレス圧1.0t／cm2で10〓×1t（mm）の円板状に
成形する。 上記成形体を空気中で1000℃、２時間焼成した
後、N2（90％）＋H2（10％）の還元雰囲気中で約
1400℃，２時間焼成し、次に再び空気中で1200
℃，３時間焼成して第３図に示す素子４を得た。 次に、上記素子４の両平面に銀などの導電性ペ
ーストを塗布し、550℃で焼付けることにより電
極５，６を形成した。 上記の操作によつて得られた素子の特性を以下
の第２表に示す。
【表】
【表】
【表】
ここで、素子のバリスタとしての特性評価は上
述した電圧−電流特性式 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）a （ただし、Ｉは電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ
固有の定数、ａは非直線指数）におけるａとＣに
よつて行なうことが可能である。しかし、Ｃの正
確な測定は困難であるため、本発明においては
1mAのバリスタ電流を流した時の単位厚み当り
のバリスタ電圧（以下V1mA／mmと呼ぶ）の値
と、 ａ＝１／log（V10mA／V1mA） （ただし、V10mAは10mAのバリスタ電流を流
した時のバリスタ電圧、V1mAは1mAのバリス
タ電流を流した時のバリスタ電圧）の値によりバ
リスタとしての特性評価を行つている。 また、コンデンサとしての特性評価は測定周波
数1kHzにおける誘電率ε、誘電損失角tanδで行
つている。 以上に示したように基本的に必要とするバリス
タ特性とコンデンサ特性は素体の粒界に生じる高
抵抗バリヤにより発現される。 従つて、粒子内部を高抵抗化することなく粒界
のみを高抵抗化する添加物が有効となる。 SrTiO3に添加物としてY2O3，Co2O3，CuO，
Ag2Ｏ，SiO2を加えることにより、比較的バリス
タ電圧が低く、しかも誘電率の大きい素体が得ら
れる。 さらに、これらにB2O3，MnO2，NiO，
MoO3，BeO，Fe2O3，Al2O3，Li2Ｏ，Cr2O3，
ZrO2，PbO，BaO，CaO，MgO，TiO2，ZnO，
P2O5，Sb2O3，V2O5を加えると、ａを改善する
ことができる。 また、それぞれの添加量が規定量の範囲より少
ないと効果を示さないし、規定量の範囲を超える
とバリスタ電圧が急増し、誘電率の低下を招くた
め望ましくない。さらに、Sr／Tiの比率は半導
体化に大きく影響し、規定した範囲外では半導体
化が抑制され、誘電率が小さくなる。 また、実施例では添加物の組合せについては一
部のみ示したが、どのような組合せでも規定の範
囲内であれば同様の効果があることを確認した。 以上述べたように本発明によれば、バリスタと
コンデンサの両方の機能を同時に得ることができ
る。 第１図に示した従来のフイルタ回路では、第５
図に示したノイズ入力Ａに対して出力状況曲線Ｃ
となり、十分にノイズを除去していない。 第２図に示した従来のバリスタを含むノイズフ
イルタ回路では、第５図に示したノイズ入力Ａに
対して出力状況曲線Ｂとなり、ノイズ除去される
が部品点数が多く、比較的大型でコスト高とな
る。 そこで、本発明による素子を使用して第４図に
示すような回路を作つたところ、第５図に示した
ノイズ入力Ａに対して出力状況曲線Ｂとなり、ノ
イズを十分に除去することができた。 なお第４図で７は本発明による素子、８はコイ
ルである。 発明の効果 以上述べたように本発明による磁器組成物を利
用した素子は、従来にないバリスタとコンデンサ
の複合機能を有し、しかも従来のノイズフイルタ
回路を簡略化し、小形，高性能，低コスト化に寄
与するものであり、各種電器機器，電子機器のサ
ージ吸収，ノイズ除去に利用可能であり、その実
用上の価値は極めて大きい。
述した電圧−電流特性式 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）a （ただし、Ｉは電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ
固有の定数、ａは非直線指数）におけるａとＣに
よつて行なうことが可能である。しかし、Ｃの正
確な測定は困難であるため、本発明においては
1mAのバリスタ電流を流した時の単位厚み当り
のバリスタ電圧（以下V1mA／mmと呼ぶ）の値
と、 ａ＝１／log（V10mA／V1mA） （ただし、V10mAは10mAのバリスタ電流を流
した時のバリスタ電圧、V1mAは1mAのバリス
タ電流を流した時のバリスタ電圧）の値によりバ
リスタとしての特性評価を行つている。 また、コンデンサとしての特性評価は測定周波
数1kHzにおける誘電率ε、誘電損失角tanδで行
つている。 以上に示したように基本的に必要とするバリス
タ特性とコンデンサ特性は素体の粒界に生じる高
抵抗バリヤにより発現される。 従つて、粒子内部を高抵抗化することなく粒界
のみを高抵抗化する添加物が有効となる。 SrTiO3に添加物としてY2O3，Co2O3，CuO，
Ag2Ｏ，SiO2を加えることにより、比較的バリス
タ電圧が低く、しかも誘電率の大きい素体が得ら
れる。 さらに、これらにB2O3，MnO2，NiO，
MoO3，BeO，Fe2O3，Al2O3，Li2Ｏ，Cr2O3，
ZrO2，PbO，BaO，CaO，MgO，TiO2，ZnO，
P2O5，Sb2O3，V2O5を加えると、ａを改善する
ことができる。 また、それぞれの添加量が規定量の範囲より少
ないと効果を示さないし、規定量の範囲を超える
とバリスタ電圧が急増し、誘電率の低下を招くた
め望ましくない。さらに、Sr／Tiの比率は半導
体化に大きく影響し、規定した範囲外では半導体
化が抑制され、誘電率が小さくなる。 また、実施例では添加物の組合せについては一
部のみ示したが、どのような組合せでも規定の範
囲内であれば同様の効果があることを確認した。 以上述べたように本発明によれば、バリスタと
コンデンサの両方の機能を同時に得ることができ
る。 第１図に示した従来のフイルタ回路では、第５
図に示したノイズ入力Ａに対して出力状況曲線Ｃ
となり、十分にノイズを除去していない。 第２図に示した従来のバリスタを含むノイズフ
イルタ回路では、第５図に示したノイズ入力Ａに
対して出力状況曲線Ｂとなり、ノイズ除去される
が部品点数が多く、比較的大型でコスト高とな
る。 そこで、本発明による素子を使用して第４図に
示すような回路を作つたところ、第５図に示した
ノイズ入力Ａに対して出力状況曲線Ｂとなり、ノ
イズを十分に除去することができた。 なお第４図で７は本発明による素子、８はコイ
ルである。 発明の効果 以上述べたように本発明による磁器組成物を利
用した素子は、従来にないバリスタとコンデンサ
の複合機能を有し、しかも従来のノイズフイルタ
回路を簡略化し、小形，高性能，低コスト化に寄
与するものであり、各種電器機器，電子機器のサ
ージ吸収，ノイズ除去に利用可能であり、その実
用上の価値は極めて大きい。
第１図，第２図はそれぞれ従来のノイズフイル
タ回路を示す図、第３図は本発明による磁器組成
物を用いた素子の断面図、第４図は第３図の素子
を用いたノイズフイルタ回路を示す図、第５図は
従来および本発明による素子を用いたノイズフイ
ルタ回路による入力ノイズと出力状況を示す特性
図である。
タ回路を示す図、第３図は本発明による磁器組成
物を用いた素子の断面図、第４図は第３図の素子
を用いたノイズフイルタ回路を示す図、第５図は
従来および本発明による素子を用いたノイズフイ
ルタ回路による入力ノイズと出力状況を示す特性
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SrとTiの原子比率がSr／Ti＝1.050〜0.950の
SrTiO3を93.000〜99.995モル％と、Y2O3を0.001
〜2.000モル％と、Co2O3を0.001〜2.000モル％
と、CuOを0.001〜1.000モル％と、Ag2Ｏを0.001
〜1.000モル％と、SiO2を0.001〜1.000モル％含有
してなる電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物。 ２ SrとTiの原子比率がSr／Ti＝1.050〜0.950の
SrTiO3を91.000〜99.994モル％と、Y2O3を0.001
〜2.000モル％と、Co2O3を0.001〜2.000モル％
と、CuOを0.001〜1.000モル％と、Ag2Ｏを0.001
〜1.000モル％と、SiO2を0.001〜1.000モル％と、
B2O3，MnO2，NiO，MoO3，BeO，Fe2O3，Al2
O3，Li2Ｏ，Cr2O3，ZrO2，PbO，BaO，CaO，
MgO，TiO2，ZnO，P2O5，Sb2O3，V2O5，から
なる群から選択された少なくとも一種類以上の酸
化物を0.001〜2.000モル％含有してなる電圧依存
性非直線抵抗体磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59171989A JPS6153160A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
| DE8585103135T DE3563610D1 (de) | 1984-03-30 | 1985-03-18 | Voltage-dependent non-linear resistance ceramic composition |
| EP85103135A EP0157276B1 (en) | 1984-03-30 | 1985-03-18 | Voltage-dependent non-linear resistance ceramic composition |
| US06/930,995 US4781859A (en) | 1984-03-30 | 1986-11-14 | Voltage-dependent non-linear resistance ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59171989A JPS6153160A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153160A JPS6153160A (ja) | 1986-03-17 |
| JPH0551553B2 true JPH0551553B2 (ja) | 1993-08-02 |
Family
ID=15933464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59171989A Granted JPS6153160A (ja) | 1984-03-30 | 1984-08-18 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153160A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62252903A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-04 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線性抵抗体磁器組成物及びその製造方法 |
| JPS62282413A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線性抵抗体磁気組成物 |
| JPS62282412A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線性抵抗体磁器組成物 |
-
1984
- 1984-08-18 JP JP59171989A patent/JPS6153160A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6153160A (ja) | 1986-03-17 |
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