JPH0812803B2 - 電圧依存非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

電圧依存非直線抵抗体の製造方法

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JPH0812803B2
JPH0812803B2 JP63110087A JP11008788A JPH0812803B2 JP H0812803 B2 JPH0812803 B2 JP H0812803B2 JP 63110087 A JP63110087 A JP 63110087A JP 11008788 A JP11008788 A JP 11008788A JP H0812803 B2 JPH0812803 B2 JP H0812803B2
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修 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電圧依存非直線抵抗体の製造方法に関す
る。
(従来の技術) 従来、この種の非直線抵抗体の製造方法としては、チ
タン酸ストロンチウム(SrTiO3)中のSrの一部をMgまた
はCa等と置換した材料に、WO3と、NaFを添加した原料を
湿式混合して所望形状の成形体に成形し、該成形体をN
とHの混合ガス雰囲気中で温度1300〜1450℃で焼成した
後、更に焼結体に空気中で温度800〜1200℃の熱処理を
施す方法、或いは、前記方法において原料中にNaFを添
加する代わりに、焼成して得られた焼結体の表面にペー
スト状のNaFを例えばスクリーン印刷法により塗布し、
続いて該焼結体を空気中で温度800〜1200℃の熱処理を
施す方法が知られている。
このようにして得られた電圧依存非直線抵抗体いわゆ
るバリスタは大きな静電容量を有するので、電子機器等
を雷などのサージ、誘導性パルス、ノイズ等から保護す
る部品として多用されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前記製造方法のうち前者の方法即ち原
料内に電圧依存非直線抵抗体を構成する全ての材料を含
む場合は、原料内のNaFが水に固溶するため、製造ロッ
ト毎に添加されたNaF量が変動しやすく、その後の焼成
および熱処理工程を経て得られた電圧依存非直線抵抗体
の組成比は配合当初の組成比と異なるので、該抵抗体の
電気的特性のバラツキが多くなるという問題がある。
また後者の方法即ち焼結体の表面にペースト状のNaF
を塗布した後熱処理を施す場合は、焼結体の表面にペー
スト状のNaF層を所望の均一な厚さに塗布することが出
来ないため、焼結体の表面に塗布されたNaF量にバラツ
キが生じやすく、その後の熱処理工程を経て得られた電
圧依存非直線抵抗体の電気的特性のバラツキが多くなる
原因となる問題があり、バラツキの少ない電気的特性を
備える電圧依存非直線抵抗体の製造方法が要望されてい
る。
本発明は、前記要望を満たすべく、電気的特性にバラ
ツキの少ない電圧依存非直線抵抗体を製造することが出
来る方法を提供することをその目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、チタン酸ストロンチウムを主成分とする原
料粉末を所望形状の成形体に形成し、該成形体をNとH
の混合ガス雰囲気中で焼成して焼結体を作成し、該焼結
体の表面にNa化合物シートを被覆して熱処理を施すこと
を特徴とする。
本発明で主成分とするチタン酸ストロンチウムは一般
に、その中に含まれているSrの一部をMgまたはCaと置換
したものを用いる。
また添加物としては、WO3,Nb2O5,La2O3,CeO2,Nd2
O3,Y2O3,Sm2O3,Dy2O3,Ag2O,CuO,MnO2,SiO2,Al2O3
のうち少なくとも1種類が用いられ、チタン酸ストロン
チウム100に対する添加量としては一般に0.01〜5.00で
ある。
またバインダとしては、ポリビニルアルコール等が用
いられ、チタン酸ストロンチウム100に対する添加量と
しては一般に10〜15wt%である。
またNa化合物シートにおけるNaFの有機質バインダと
しては酢酸ビニル、ニトロセルロース等が用いられ、そ
してNaF100に対する有機質バインダの添加量は10〜100
とするのが好ましく、これより少ないとシート強度の低
下や、部分的にNaFの凝集が生じやすく、またこれより
多いと熱処理後の焼結体の表面にバインダ中のカーボン
が残留しやすくなる。
また前記NaFおよび有機質バインダに添加する水の添
加量としてはスラリー粘度がB型粘度計60rpmで2000cps
〜7000cpsになるよう調整する。尚スラリー粘度を2000c
ps〜7000cpsとしたのは粘度が2000cps以下ではシートと
しての寸法にバラツキが発生(乾燥前に流動する)する
からであり、また粘度が7000cps以上ではスリラーが固
すぎることにより作業性が著しく低下するからである。
またスラリーからガラス質シートを作成するための乾
燥条件としては、空気中で温度20〜100℃、6〜24時間
とする。
尚前記スラリーに泡が発生しその泡によってNaFの欠
如する部分が生じるのを防止するために例えばイソプロ
ピルアルコールのような消泡剤を添加してもよく、その
場合NaF100に対する消泡剤の添加量としては一般に0.1
〜10とする。
また成形体をNとHの混合ガス雰囲気中で焼成する際
の混合ガスのNとHの混合比率は90〜99:10〜1とし、
また温度としては1,300℃〜1,450℃とする。
また焼結体の熱処理条件としては空気中で温度950℃
〜1,200℃とする。
(作用) Na化合物シートを用いることによって、焼結体の表面
に所望の均一な厚さのNa化合物を被覆出来る。また焼結
体の表面にNa化合物シートを被覆した後、該焼結体に熱
処理を施すことによって、Na化合物が電圧依存非直線抵
抗体中に均一に拡散される。
(実施例) 次に本発明の具体的実施例を比較例と共に説明する。
実施例 まず下記配合から成るNa化合物のスラリーを調整し
た。
NaF 100 酢酸ビニル(50%溶液) 「有機質バインダ」 50 水 100 イソプロピルアルコール 「消泡剤」 5 この調整されたスラリーを樹脂ポットで温度30℃で10
時間撹拌した後、減圧機によりスラリー中の泡を除去し
た。
続いて第1図示のように厚さ0.2mmのポリエステルフ
イルムにシリコンコーテングを施したフイルム(1)上
に前記スラリー(2)を適量置き、0.5mmの間隔をもっ
たスキジー(3)を引きながらスラリーを薄層状に形成
し、該薄層状のスラリーを空気中で12時間放置乾燥させ
て水分を蒸発させてガラス質シート(4)を作成した
後、得られたガラス質シート(4)をフイルム(1)よ
り分離した。
前記ガラス質シートの作成とは別に、チタン酸ストロ
ンチウム中のSrの一部をCaに置換したSr(Ca)TiO3粉末10
0にNb2O5を0.01添加し、水を加えて10時間混合した後、
乾燥し、更にバインダとしてポリビニルアルコールを10
wt%添加し、混合、造粒して電圧依存非直線抵抗体用原
料造粒粉末を作成した。
更にこの電圧依存非直線抵抗体用原料造粒粉末を乾式
プレスで成型して直径12mm厚さ2mmの成形体を形成し
た。
続いてこの成形体をN95容量%とH5容量%とから成る
混合ガス雰囲気中で温度1,350℃で4時間焼成して、半
導体セラミックスから成る焼結体を作成した。
続いて第2図示のように複数個の焼結体(5)を,熱
処理用治具「内寸120mm×120mm、アルミナ製サヤ」
(6)に中に詰め、全焼結体(5)の表面に前記方法に
より作成された大きさ120mm×120mmのガラス質シート
(4)を被覆した。
次にガラス質シートが被覆された焼結体に空気中で温
度1200℃、4時間の熱処理を施して1ロット100個の電
圧依存非直線抵抗体を作成した。
更に第3図示のように上記方法で作成した各電圧依存
非直線抵抗体(7)の上下両面に銀電極(8)を形成し
て実施例素子とした。
上記方法で作成された1ロット100個の各実施例素子
の電気的特性としてバリスタ電圧(V1mA「V」)、バリ
スタ電圧のバラツキ(V1mAのσ/「%」)、非直線係
数(α)、静電容量(C「pF」)、誘電正接(tanδ
「%」)を調べたところ、表に示す結果が得られた。
尚電気的特性の測定時の温度は20℃であり、またC,ta
nδは1.0KHz±1.0%、1.0±0.2Vrmsの条件下で測定し
た。
比較例1 ガラス質シートの代わりに該シート中のNaF量と同等
量のNaF粉末を電圧依存非直線抵抗体用原料粉末に添加
し、また焼成して得られた焼結体に直ちに熱処理を施す
以外は実施例と同一方法で比較例1素子を作成した。ま
たその比較例1素子の電気的特性を調べたところ、表に
示す結果が得られた。
比較例2 ガラス質シートの代わりに該シート中のNaF量と同等
量のペースト状NaFを焼結体の表面にスクリーン印刷法
で厚さ0.3mmに塗布した以外は実施例と同一方法で比較
例2素子を作成した。またその比較例2素子の電気的特
性を調べたところ、表に示す結果が得られた。
表から明らかなように、焼結体の表面にNa化合物シー
トを被覆した後に熱処理を施す本発明の実施例の方法に
よって得られた電圧依存非直線抵抗体の電気的特性はロ
ットの1回目と2回目ともほぼ同じであり、ロット毎の
バリスタ電圧のバラツキは小さかった。これに対して原
料中にNaF粉末を添加し、また焼成された焼結体に直ち
に熱処理を施す比較例1の方法によって得られた電圧依
存非直線抵抗体および焼結体の表面にペースト状のNaF
を塗布した後に熱処理を施す比較例2の方法によって得
られた電圧依存非直線抵抗体の電気的特性はロットの1
回目と2回目とでは差異が大きく、しかもロット毎のバ
リスタ電圧のバラツキは大きかった。
(発明の効果) このように本発明によるときは、焼成された焼結体の
表面にNa化合物シートを被覆するようにしたので、表面
にペースト状のNaFを塗布する従来法に比して焼結体の
表面にNa化合物を所望の均一な厚さに被覆することが出
来、また焼結体の表面にNa化合物を被覆した後に熱処理
を施すようにしたので、Na化合物を電圧依存非直線抵抗
体中に均一に拡散することが出来るため、電気的特性の
バラツキが極めて少ない電圧依存非直線抵抗体を容易に
製造することが出来る等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造方法に用いるNa化合物シートの作
成工程の説明図、第2図は焼結体の表面にNa化合物を被
覆した状態の説明図、第3図は上下両面に銀電極を形成
した電圧依存非直線抵抗体を示し、(a)はその平面
図、また(b)はその側面図である。 (4)…Na化合物シート(ガラス質シート) (5)…焼結体 (7)…電圧依存非直線抵抗体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チタン酸ストロンチウムを主成分とする原
    料粉末を所望形状の成形体に形成し、該成形体をNとH
    の混合ガス雰囲気中で焼成して焼結体を作成し、該焼結
    体の表面にNa化合物シートを被覆して熱処理を施すこと
    を特徴とする電圧依存非直線抵抗体の製造方法。
  2. 【請求項2】前記Na化合物シートはNaFに有機質バイン
    ダと、水を添加し乾燥させたガラス質シートであること
    を特徴とする請求項第1項記載の電圧依存非直線抵抗体
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60170903A (ja) * 1984-02-16 1985-09-04 太陽誘電株式会社 電圧依存非直線抵抗特性を有する磁器組成物
JPS6179202A (ja) * 1984-09-26 1986-04-22 松下電器産業株式会社 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物の製造方法

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