JPH09312203A - Zinc oxide ceramic compsn., manufacture thereof and zinc oxide varistor - Google Patents

Zinc oxide ceramic compsn., manufacture thereof and zinc oxide varistor

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JPH09312203A
JPH09312203A JP8128859A JP12885996A JPH09312203A JP H09312203 A JPH09312203 A JP H09312203A JP 8128859 A JP8128859 A JP 8128859A JP 12885996 A JP12885996 A JP 12885996A JP H09312203 A JPH09312203 A JP H09312203A
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JP
Japan
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oxide
powder
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zinc oxide
parts
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JP8128859A
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Atsushi Iga
篤志 伊賀
Masahiro Ito
昌宏 伊藤
Masakazu Tanahashi
正和 棚橋
Kazushige Koyama
一茂 小山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a high voltage zinc oxide varistor superior in electric characteristics and d-c load and surge reliability at a low sintering temp. of about 750-1050 deg.C and with high yield. SOLUTION: A mixture of at least one of B2 O3 , Cr2 O3 , GeO2 , La2 O3 , MgO, Nb2 O5 , Nd2 O3 , PbO, PrO, Sb2 O3 , SiO2 , SnO2 , Ta2 O5 , WO3 and Y2 O3 powders, with Bi2 O3 powder is heat treated at 400-700 deg.C and pulverized into a synthetic powder, this powder (0.5-20 parts wt.) and at least one of ferrous oxide powders of CoO, MnO2 and NiO (0.1-5.0 parts wt.) are added to zinc oxide powder (parts 100wt.), pulverized and sheeted with a binder, an Ag paste is applied to the surface of each of resultant sheets, fours of which are laminated and sintered at 840 deg.C in one body. The laminate zinc oxide varistor 20 is composed of an inner Ag electrode 21, an inner Ag counter electrode 22, an active layer 23, a reactive layer 24 and an outer Ag electrode 25.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【発明の属する技術分野】本発明は酸化亜鉛系磁器組成
物とその製造方法に関する。詳しくは、電気回路中のサ
ージ吸収などに用いられる酸化亜鉛バリスタを作製する
ための酸化亜鉛系磁器組成物とその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a zinc oxide porcelain composition and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a zinc oxide porcelain composition for producing a zinc oxide varistor used for absorbing surges in an electric circuit and a method for producing the same.

【従来の技術】酸化亜鉛(ZnO)バリスタは、酸化亜鉛と
基本添加物である酸化ビスマス、二酸化マンガン及び酸
化コバルトと、さらに性能向上のために添加される各種
の酸化物とを含む酸化亜鉛原料粉末を焼成することによ
って得られる酸化亜鉛系磁器組成物の焼結体を用いて製
造される。酸化亜鉛バリスタの立ち上がり電圧は、電極
間に存在する粒界の数にほぼ比例して上昇することが知
られている。すなわち、1つの粒界当たり3から4ボル
ト立ち上がり電圧は上昇する。従って、高電圧用の酸化
亜鉛バリスタを製造するためには、平均粒径4〜40μ
m程度の粒径の小さいZnO粒子を有する焼結体を製造
することが必要である。そこで従来は、高電圧用の酸化
亜鉛バリスタを製造するためには酸化アンチモン(Sb
23)などのZnO粒子の成長抑制材を添加することに
よって、ZnO粒子の成長を抑制する方法が用いられて
きた。なお、立ち上がり電圧とは、バリスタに1mAの
電流を流した時の両端子間の電圧をいいV1mA で表す。
そして厚みが1mmの試料に1mAの電流を流した時の
端子間の電圧をこの材料の定数の1つとし、V1mA/mm
表している。これは試料1mm厚み当たりの立ち上がり
電圧ということになる。
2. Description of the Related Art Zinc oxide (ZnO) varistor is a zinc oxide raw material containing zinc oxide, basic additives of bismuth oxide, manganese dioxide and cobalt oxide, and various oxides added for further performance improvement. It is manufactured using a sintered body of a zinc oxide-based porcelain composition obtained by firing the powder. It is known that the rising voltage of the zinc oxide varistor increases almost in proportion to the number of grain boundaries existing between the electrodes. That is, the rise voltage of 3 to 4 volts per grain boundary rises. Therefore, in order to manufacture a zinc oxide varistor for high voltage, the average particle size is 4 to 40 μm.
It is necessary to produce a sintered body having ZnO particles having a small particle size of about m. Therefore, conventionally, in order to manufacture a zinc oxide varistor for high voltage, antimony oxide (Sb
A method of suppressing the growth of ZnO particles by adding a ZnO particle growth suppressing material such as 2 O 3 ) has been used. The rising voltage refers to the voltage between both terminals when a current of 1 mA is applied to the varistor and is represented by V 1mA .
The voltage between the terminals when a current of 1 mA was applied to a sample with a thickness of 1 mm was defined as one of the constants of this material, and expressed as V 1 mA / mm . This means a rising voltage per 1 mm thickness of the sample.

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高電圧
用、高性能の酸化亜鉛バリスタを得るには、1150℃
〜1300℃の高い焼結温度を必要とした。高い焼結温
度は電力消費のみならず、酸化ビスマスなどの激しい飛
散とそれに伴う炉材や容器の消耗をもたらし、焼結温度
の低温度化が要望されていた。すなわち、これらの高い
温度で焼成すると大気中においても酸化ビスマス等の蒸
発は活発である。また、酸化ビスマスは多くの物質と反
応しやすく、炉材や容器などのセラミックスなど多くの
物質を容易に腐食する。また、炉内の試料の置かれた場
所により、温度、昇温速度、Bi2O3やSb2O3の蒸気圧など
に差が生じ、これらを均一に保つことが困難で、バラツ
キを生ずる。一方、従来の酸化亜鉛バリスタを製造する
ための酸化亜鉛系磁器組成物の配合組成で焼成温度を低
くすると、十分な焼結が行われず、立ち上がり電圧が急
激に高くなり、ZnOの粒径にバラツキが生じ非直線抵
抗特性が低下する。また、電力負荷、パルス電流負荷な
どに対して寿命が短くなる。また従来の製造方法では、
酸化亜鉛原料粉末にたとえば酸化ビスマス、酸化アンチ
モン、酸化クロム、あるいは酸化ホウ素など、配合する
すべての成分をそのまま混合して焼成していたので、複
雑な反応が生じ、酸化アンチモンと酸化亜鉛とが先に反
応する部分、酸化ビスマスと酸化アンチモンが先に反応
する部分等が存在することになる。また、酸化ホウ素は
焼結温度を低温化するため利用されるが、昇温プロセス
で早くから液相を形成して互いに集まる傾向があり、品
質を不均一にし品質のバラツキが発生する原因になりや
すい。特に酸化アンチモンは容易に昇華して酸化亜鉛粒
子の表面を覆い、そしてZnOと反応して粒成長を抑制
する働きをする。その結果、焼結体において、粒成長が
促進されない部分と促進される部分が混在してしまうこ
とになり、従来の製造方法では、粒径のそろった焼結体
を製造することが困難であった。従って、品質の不均一
やロット間の品質のバラツキが生じやすい。ZnOバリ
スタの磁器の基本組成である酸化亜鉛−酸化ビスマス系
には740℃の共晶温度を持つ共晶組成があるので、こ
の2者は容易に反応するが、添加物の中にはこの反応を
妨げるものがある。それらは、添加物そのものが上記2
者の接触を妨げる場合。添加物が酸化亜鉛と反応して化
学的に安定な物質を形成する場合がある。後者の例とし
て、Zn2SnO4,Zn2SiO4 ,Zn2TiO4 ,Zn 2
GeO4 ,Cr2ZnO4,Mn2ZnO4,Zn3Nb28
どがある。さらに、ZnOの異常粒成長を充分に制御す
ることが困難であったので、一つの製造ロットから得ら
れる酸化亜鉛バリスタの間の電気特性及び信頼性のバラ
ツキ(ロット内バラツキ)が大きいという問題があっ
た。また、異なる製造ロットから得られる酸化亜鉛バリ
スタの間の電気特性及び信頼性のバラツキ(ロット間バ
ラツキ)も大きいという問題があった。上述したよう
に、従来の磁器組成物を用いた方法では、電気特性及び
信頼性に優れた低温度焼結の酸化亜鉛バリスタを安定し
て製造することができなかった。なお、酸化亜鉛バリス
タにおいて電気特性が優れているとは、例えば、漏れ電
流が少なく、後述する非直線抵抗指数0.1mAα1mAが高い
ものなどであり、信頼性は、長時間電圧を印加した場
合、高温下で長時間電力負荷した場合、パルス印加した
場合などに於いても、電気特性の低下がないなどの事項
が挙げられる。本発明は、上記従来の問題を解決するた
め、低温度焼結で非直線抵抗特性などの電気特性及び信
頼性に優れた酸化亜鉛バリスタを高歩留まりで製造する
ための酸化亜鉛系磁器組成物及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
However, high voltage
For obtaining high performance zinc oxide varistor
High sintering temperatures of ~ 1300 ° C were required. High sintering temperature
Not only power consumption but also intense flying such as bismuth oxide.
And the consequent consumption of furnace materials and containers, and the sintering temperature
There has been a demand for lower temperatures. Ie these higher
When fired at a temperature, steaming of bismuth oxide will occur even in the atmosphere.
The start is active. Also, bismuth oxide does not react with many substances.
It is easy to handle, and many ceramics such as furnace materials and containers
Easily corrodes substances. In addition, when the sample is placed in the furnace
Depending on the location, temperature, heating rate, Bi2O3 and SbTwoOThreeVapor pressure of
Difference occurs, it is difficult to keep them uniform, and
Cause Ki. Meanwhile, manufacture conventional zinc oxide varistors
A low firing temperature with a compounding composition of zinc oxide based porcelain composition for
If this is not done, sufficient sintering will not occur and the rising voltage will be too high.
It becomes extremely high, and the particle size of ZnO varies, causing non-linear resistance.
Anti-property is reduced. In addition, power load, pulse current load
Life is shortened. In the conventional manufacturing method,
For zinc oxide raw material powder, for example, bismuth oxide, anti-oxidant
Incorporate mon, chromium oxide, or boron oxide
Since all ingredients were mixed and baked as they were,
A rough reaction occurs, and antimony oxide and zinc oxide react first.
The corresponding part, bismuth oxide and antimony oxide react first
There will be parts to do. Also, boron oxide
It is used to lower the sintering temperature, but it is a heating process
And tend to form a liquid phase from the beginning and collect together.
It may cause uneven quality and uneven quality.
I'm sorry. In particular, antimony oxide easily sublimes into zinc oxide particles.
Prevents grain growth by covering the surface of the child and reacting with ZnO
Work. As a result, grain growth in the sintered body
The part that is not promoted and the part that is promoted may be mixed.
With the conventional manufacturing method,
Was difficult to manufacture. Therefore, uneven quality
And quality variations between lots are likely to occur. ZnO burr
Zinc oxide-bismuth oxide system which is the basic composition of porcelain
Has a eutectic composition with a eutectic temperature of 740 ° C.
The two of them react easily, but some of the additives have this reaction.
There are obstacles. The additives themselves are the above 2
When hindering contact with other people. Additive reacts with zinc oxide
It may form a chemically stable substance. As an example of the latter
And ZnTwoSnOFour, ZnTwoSiOFour , ZnTwoTiOFour , Zn Two
GeOFour , CrTwoZnOFour, MnTwoZnOFour, ZnThreeNbTwoO8 What
There is a throat. Furthermore, it can sufficiently control the abnormal grain growth of ZnO.
It was difficult to obtain it from one manufacturing lot.
Of electrical characteristics and reliability between zinc oxide varistors
There is a problem that the unevenness (variation within the lot) is large.
Was. In addition, zinc oxide burr obtained from different manufacturing lots
Variation in electrical characteristics and reliability between
There was a problem that it was also large. As mentioned above
In the method using the conventional porcelain composition, the electrical characteristics and
Stable zinc oxide varistor with low reliability and excellent reliability
Could not be manufactured. In addition, zinc oxide ballis
The excellent electrical characteristics of a battery means, for example, leakage current.
There is little flow, and the nonlinear resistance index described later0.1mAα1mAIs high
The reliability depends on the voltage applied for a long time.
In the case of high temperature, long time power load, pulse application
In some cases, there is no deterioration in electrical characteristics.
Is mentioned. The present invention solves the above-mentioned conventional problems.
Therefore, the low temperature sintering allows the electrical characteristics such as non-linear resistance characteristics and
Manufacturing highly reliable zinc oxide varistor with high yield
Provided are a zinc oxide-based porcelain composition and a method for producing the same.
The porpose is to do.

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物は、酸化亜鉛粉末1
00重量部に対して、酸化ほう素(B2O3)、酸化クロム
(Cr2O3)、酸化ゲルマニウム(GeO2)、酸化ランタン
(La2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb
2O5)、酸化ネオジウム(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化
プラセオジウム(PrO)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸
化珪素(SiO2)、酸化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O
5)、酸化タングステン(WO3)、及び酸化イットリウム
(Y2O3)から選ばれる少なくとも一つの粉末と、酸化ビ
スマス(Bi2O3)粉末との混合物が400℃〜700℃の
範囲の熱処理を受け粉砕されてなる合成粉または混合合
成粉から調整されてなる合成粉末が0.5−20重量部
と、酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガンから
選ばれる少なくとも1つの鉄族酸化物粉末が0.1〜
5.0重量部添加されてなるという構成を備えたもので
ある。前記酸化亜鉛系磁器組成物においては、酸化亜鉛
の一部が、酸化マグネシウムによって置換されてなるこ
とが好ましい。また前記酸化亜鉛系磁器組成物において
は、アルミニウム成分が、酸化亜鉛粉末100重量部に
対して、酸化アルミニウム換算で0.00062〜0.
372重量部含まれてなることが好ましい。また前記酸
化亜鉛系磁器組成物においては、アルミニウム成分が、
酸化亜鉛粉末と酸化マグネシウムの混合粉末物100重
量部に対して、酸化アルミニウム換算で0.00062
〜0.372重量部含まれてなることが好ましい。この
様にあらかじめ、少なくとも、酸化亜鉛100重量部に
たいして、酸化ほう素(B2O3)と酸化ビスマス(Bi2O3)
粉末との混合物、酸化クロム(Cr2O3)と酸化ビスマス
(Bi2O3)粉末との混合物、酸化ゲルマニウム(GeO2)と
酸化ビスマス(Bi2O3)粉末との混合物、酸化ランタン(L
a2O3)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉末との混合物、酸化マ
グネシウム(MgO)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉末との混合
物、酸化ニオブ(Nb2O5)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉末と
の混合物、酸化ネオジウム(Nd2O 3)と酸化ビスマス(Bi
2O3)粉末との混合物酸化鉛(PbO)と酸化ビスマス(Bi
2O3)粉末との混合物、酸化プラセオジウム(PrO)と酸化
ビスマス(Bi2O3)粉末との混合物、酸化アンチモン(Sb2
O3)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉末との混合物、酸化珪素
(SiO2)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉末との混合物、酸化
錫(SnO2)と酸化ビスマス粉末(Bi2O3)との混合物、酸
化タンタル(Ta2O5)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉末との混
合物、酸化タングステン(WO3)と酸化ビスマス(Bi2O3)粉
末との混合物、および酸化イットリウム(Y2O3)と酸化
ビスマス(Bi2O3)粉末との混合物を、それぞれ400℃
〜700℃で熱処理し、それぞれ合成粉から選ばれた少
なくとも1つの合成粉叉は混合合成粉から調整されてな
る合成粉末が0.5−20重量部、酸化ニッケル、酸化
コバルト及び酸化マンガンから選ばれる少なくとも1つ
の鉄族酸化物粉末が0.1〜5.0重量部添加されてな
る酸化亜鉛系磁器組成物を焼結する際、添加物の、酸化
ほう素(B2O3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ゲルマニ
ウム(GeO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化マグネシ
ウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ネオジウム
(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化プラセオジウム(Pr
O)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸化珪素(SiO2)、酸
化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化タングス
テン(WO3)、および酸化イットリウム(Y2O3)などによ
る酸化亜鉛粉末の焼結阻害作用が緩和され、より低い温
度で焼成しても、十分な焼結が可能となり、粒径のそろ
った焼結体とすることができ、低温度焼結で非直線抵抗
特性などの電気特性及び信頼性に優れた酸化亜鉛バリス
タを高歩留まりで製造し得る酸化亜鉛系磁器組成物が提
供できる。また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
は、さらにアルミニウム成分が酸化亜鉛粉末100重量
部に対して、酸化アルミニウム換算で0.00062〜
0.372重量部含まれてなる酸化亜鉛系磁器組成物で
あることが好ましい。この例においては、添加されたア
ルミニウム成分はZnO粒子中に固溶して、半導体のド
ナーとして働くので、他の電気特性を損なうことなくZ
nOの電気抵抗を好ましい程度にまで低下させることが
でき、高電流域のバリスタの非直線抵抗特性を向上させ
るに好適な酸化亜鉛系磁器組成物を提供できる。次に本
発明の第1番目の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法は、
酸化ほう素(B2O3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ゲル
マニウム(GeO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化マグ
ネシウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ネオジウ
ム(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化プラセオジウム(Pr
O)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸化珪素(SiO2)、酸
化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化タングス
テン(WO3)、及び酸化イットリウム(Y2O3)から選ばれ
る少なくとも一つの粉末と、酸化ビスマス(Bi2O3)粉末
との混合物を400℃〜700℃の範囲で熱処理し、粉
砕して合成粉または混合合成粉を調整し、酸化亜鉛10
0重量部にたいして、前記合成粉末を0.5−20重量
部、及び酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガン
から選ばれる少なくとも1つの鉄族酸化物粉末を0.1
〜5.0重量部添加する工程を含むという構成を備えた
ものである。次に本発明の第2番目の酸化亜鉛系磁器組
成物の製造方法は、酸化亜鉛に酸化マグネシウムを加え
て、酸化亜鉛−酸化マグネシウム混合粉末を得る工程
と、酸化ほう素(B2O3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化
ゲルマニウム(GeO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化
マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ネオ
ジウム(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化プラセオジウム
(PrO)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸化珪素(Si
O2)、酸化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化
タングステン(WO3)、及び酸化イットリウム(Y2O3)か
ら選ばれる少なくとも一つの粉末と、酸化ビスマス(Bi2
O3)粉末との混合物を400℃〜700℃の範囲で熱処
理し、粉砕して合成粉または混合合成粉を調整する工程
と、前記酸化亜鉛−酸化マグネシウム混合粉末100重
量部にたいして、前記合成粉末0.5−20重量部、及
び酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガンから選
ばれる少なくとも1つの鉄族酸化物粉末を0.1〜5.
0重量部添加する工程を含むという構成を備えたもので
ある。前記方法においては、アルミニウム成分が酸化亜
鉛粉末100重量部または酸化亜鉛粉末と酸化マグネシ
ュウムの混合粉末物100重量部に対して、酸化アルミ
ニウム換算で0.00062〜0.372重量部アルミ
ニウム塩の溶液を用いて含ませる工程を有することが好
ましい。次に本発明の第3番目の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法は、酸化亜鉛粉末100重量部にたいして、
酸化ほう素、酸化クロム、酸化ゲルマニウム、酸化ラン
タン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化ネオヂウ
ム、酸化鉛、酸化プラセオジウム、酸化アンチモン、酸
化けい素、酸化錫、酸化タンタル、酸化タングステンお
よび酸化イットリウムから選択された少なくとも1つの
酸化物と、酸化ビスマス粉末との混合物が400℃〜7
00℃の熱処理を受け粉砕されてなる合成粉が調整され
てなる合成粉末が0.5−20重量部、酸化コバルト及
び酸化マンガンから選ばれる少なくとも1つの鉄族酸化
物粉末が0.1〜5.0重量部添加されてなるという構
成を備えたものである。次に本発明の第4番目の酸化亜
鉛系磁器組成物の製造方法は、酸化ほう素、酸化クロ
ム、酸化ゲルマニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウ
ム、酸化ニオブ、酸化ネオヂウム、酸化鉛、酸化プラセ
オジウム、酸化アンチモン、酸化けい素、酸化錫、酸化
タンタル、酸化タングステンおよび酸化イットリウムか
ら選択された少なくとも1つの酸化物と酸化ビスマス粉
末との混合物に400℃〜700℃の熱処理を施し粉砕
して調整されてなる合成粉末を作る工程と、酸化亜鉛粉
末100重量部にたいして、前記合成粉末を0.5−2
0重量部、酸化コバルト及び酸化マンガンから選ばれる
少なくとも1つの鉄族酸化物粉末を0.1〜5.0重量
部添加する工程を含むという構成を備えたものである。
前記方法においては、アルミニウム成分が酸化亜鉛粉末
100重量部に対して、酸化アルミニウム換算で0.0
0062〜0.372重量部を添加することが好まし
い。この例においては、添加されたアルミニウム成分は
ZnO粒子中に固溶して、半導体のドナーとして働くの
で、他の電気特性を損なうことなくZnOの電気抵抗を
好ましい程度にまで低下させることができ、高電流域の
バリスタの非直線抵抗特性を向上させるに好適な酸化亜
鉛系磁器組成物を提供できる。次に本発明においては、
酸化亜鉛系磁器組成物がバリスタであるという構成を備
えたものである。前記バリスタにおいては、バリスタの
内部電極として、銀を一体焼成したことが好ましい。ま
た前記バリスタにおいては、積層タイプのバリスタ及び
ディスクタイプのバリスタから選ばれる少なくとも一つ
であることが好ましい。
In order to achieve the above object,
Therefore, the zinc oxide porcelain composition of the present invention is a zinc oxide powder 1
Boron oxide (BTwoOThree), Chromium oxide
(CrTwoOThree), Germanium oxide (GeOTwo), Lanthanum oxide
(LaTwoOThree), Magnesium oxide (MgO), niobium oxide (Nb
TwoOFive), Neodymium oxide (NdTwoOThree), Lead oxide (PbO), oxidation
Praseodymium (PrO), antimony oxide (SbTwoOThree),acid
Silicon oxide (SiOTwo), Tin oxide (SnOTwo), Tantalum oxide (TaTwoO
Five), Tungsten oxide (WOThree), And yttrium oxide
(YTwoOThree) At least one powder selected from
Suma (BiTwoOThree) Mixture with powder at 400 ° C-700 ° C
Synthetic powder or mixture obtained by subjecting to range heat treatment and crushing
0.5-20 parts by weight of synthetic powder prepared from powder
And nickel oxide, cobalt oxide and manganese oxide
At least one iron group oxide powder selected is 0.1 to
It has a structure that 5.0 parts by weight is added.
is there. In the zinc oxide-based porcelain composition, zinc oxide
Is partly replaced by magnesium oxide.
And are preferred. In the zinc oxide porcelain composition,
Is the aluminum component in 100 parts by weight of zinc oxide powder.
On the other hand, it is 0.00062-0.
It is preferably contained in an amount of 372 parts by weight. Also the acid
In the zinc oxide-based porcelain composition, the aluminum component is
100 weight of mixed powder of zinc oxide powder and magnesium oxide
0.00062 in terms of aluminum oxide with respect to the parts
It is preferable that the content is from about 0.372 parts by weight. this
Beforehand, at least 100 parts by weight of zinc oxide
Boron oxide (BTwoOThree) And bismuth oxide (BiTwoOThree)
Mixture with powder, chromium oxide (CrTwoOThree) And bismuth oxide
(BiTwoOThree) Mixture with powder, germanium oxide (GeOTwo)When
Bismuth oxide (BiTwoOThree) Mixture with powder, lanthanum oxide (L
aTwoOThree) And bismuth oxide (BiTwoOThree) Mixture with powder,
Gnesium (MgO) and bismuth oxide (BiTwoOThree) Mixing with powder
Object, niobium oxide (NbTwoOFive) And bismuth oxide (BiTwoOThree) Powder and
A mixture of neodymium oxide (NdTwoO Three) And bismuth oxide (Bi
TwoOThree) Mixture with powder Lead oxide (PbO) and bismuth oxide (Bi
TwoOThree) Mixture with powder, oxidation with praseodymium oxide (PrO)
Bismuth (BiTwoOThree) Mixture with powder, antimony oxide (SbTwo
OThree) And bismuth oxide (BiTwoOThree) Mixture with powder, silicon oxide
(SiOTwo) And bismuth oxide (BiTwoOThree) Mixture with powder, oxidation
Tin (SnOTwo) And bismuth oxide powder (BiTwoOThree) With a mixture of acids
Tantalum oxide (TaTwoOFive) And bismuth oxide (BiTwoOThree) Mixing with powder
Compound, tungsten oxide (WOThree) And bismuth oxide (BiTwoOThree)powder
Mixture with powder, and yttrium oxide (YTwoOThree) And oxidation
Bismuth (BiTwoOThree) 400 ° C for each mixture with powder
Heat treatment at ~ 700 ℃
Do not prepare at least one synthetic powder or mixed synthetic powder.
0.5-20 parts by weight of synthetic powder, nickel oxide, oxidation
At least one selected from cobalt and manganese oxide
0.1 to 5.0 parts by weight of the iron group oxide powder should be added.
When sintering zinc oxide-based porcelain composition,
Boron (BTwoOThree), Chromium oxide (CrTwoOThree), Germanium oxide
Um (GeOTwo), Lanthanum oxide (LaTwoOThree), Magnesium oxide
Um (MgO), niobium oxide (NbTwoOFive), Neodymium oxide
(NdTwoOThree), Lead oxide (PbO), praseodymium oxide (Pr
O), antimony oxide (SbTwoOThree), Silicon oxide (SiOTwo),acid
Tin oxide (SnOTwo), Tantalum oxide (TaTwoOFive), Oxidized tongue
Ten (WOThree), And yttrium oxide (YTwoOThree) Etc.
Sintering effect of zinc oxide powder is reduced and lower temperature
Even if it is fired at a certain temperature, sufficient sintering is possible and the particle size is even.
Can be made into a sintered body that has a non-linear resistance due to low temperature sintering.
Zinc oxide varis excellent in electrical characteristics such as characteristics and reliability
A zinc oxide-based porcelain composition that can be manufactured with a high yield is proposed.
Can be served. Further, the zinc oxide-based porcelain composition of the present invention
Is 100 parts by weight of zinc oxide powder
Parts, 0.00062 to aluminum oxide equivalent
A zinc oxide porcelain composition containing 0.372 parts by weight.
Preferably, there is. In this example, the added
The ruminium component forms a solid solution in the ZnO particles, and
Since it works as a rectifier, Z without compromising other electrical characteristics
to reduce the electrical resistance of nO to a desirable level.
Can improve the non-linear resistance characteristics of the varistor in the high current range.
A zinc oxide-based porcelain composition suitable for the above can be provided. Next book
The first method for producing a zinc oxide-based porcelain composition of the invention is
Boron oxide (BTwoOThree), Chromium oxide (CrTwoOThree), Oxidized gel
Manium (GeOTwo), Lanthanum oxide (LaTwoOThree), Oxide mug
Nesium (MgO), Niobium oxide (NbTwoOFive), Neodymium oxide
Mu (NdTwoOThree), Lead oxide (PbO), praseodymium oxide (Pr
O), antimony oxide (SbTwoOThree), Silicon oxide (SiOTwo),acid
Tin oxide (SnOTwo), Tantalum oxide (TaTwoOFive), Oxidized tongue
Ten (WOThree), And yttrium oxide (YTwoOThree)
At least one powder and bismuth oxide (BiTwoOThree) Powder
The mixture with and is heat treated in the range of 400 ℃ ~ 700 ℃,
Pulverize to prepare synthetic powder or mixed synthetic powder, zinc oxide 10
0.5 to 20 parts by weight of the synthetic powder
Parts and nickel oxide, cobalt oxide and manganese oxide
0.1 at least one iron group oxide powder selected from
.About.5.0 parts by weight was added.
Things. Next, the second zinc oxide based porcelain set of the present invention
The manufacturing method of the product is to add magnesium oxide to zinc oxide.
To obtain a zinc oxide-magnesium oxide mixed powder
And boron oxide (BTwoOThree), Chromium oxide (CrTwoOThree), Oxidation
Germanium (GeOTwo), Lanthanum oxide (LaTwoOThree), Oxidation
Magnesium (MgO), Niobium oxide (NbTwoOFive), Oxide neo
Dium (NdTwoOThree), Lead oxide (PbO), praseodymium oxide
(PrO), antimony oxide (SbTwoOThree), Silicon oxide (Si
OTwo), Tin oxide (SnOTwo), Tantalum oxide (TaTwoOFive), Oxidation
Tungsten (WOThree), And yttrium oxide (YTwoOThree)
At least one powder selected from bismuth oxide (BiTwo
OThree) Heat treatment of the mixture with the powder in the range of 400 ° C to 700 ° C.
Process to adjust synthetic powder or mixed synthetic powder by grinding and crushing
And 100 weight of the zinc oxide-magnesium oxide mixed powder
0.5 to 20 parts by weight of the synthetic powder, and
Selected from nickel oxide, cobalt oxide and manganese oxide
0.1-5. At least one iron group oxide powder.
It has a structure including the process of adding 0 parts by weight.
is there. In the above method, the aluminum component is
100 parts by weight of lead powder or zinc oxide powder and magnesia oxide
Aluminum oxide against 100 parts by weight of mixed powder of aluminum
0.00062-0.372 parts by weight of aluminum
It is preferable to have the step of including with a solution of the aluminum salt.
Good. Next, the third zinc oxide-based porcelain composition of the present invention
The manufacturing method of is based on 100 parts by weight of zinc oxide powder,
Boron oxide, chromium oxide, germanium oxide, lanthanum oxide
Tan, magnesium oxide, niobium oxide, neodymium oxide
System, lead oxide, praseodymium oxide, antimony oxide, acid
Silicon oxide, tin oxide, tantalum oxide, tungsten oxide
And at least one selected from yttrium oxide
A mixture of oxide and bismuth oxide powder is 400 ° C to 7
Synthetic powder prepared by crushing by heat treatment at 00 ℃ is prepared.
0.5 to 20 parts by weight of synthetic powder, cobalt oxide and
And at least one iron group oxidation selected from manganese oxide
Composition of 0.1 to 5.0 parts by weight of the powder.
It is equipped with a success. Next, the fourth suboxide of the present invention
The production method of lead-based porcelain composition is based on boron oxide and black oxide.
Aluminum, germanium oxide, lanthanum oxide, magnesium oxide
Aluminum, niobium oxide, neodymium oxide, lead oxide, prase oxide
Odium, antimony oxide, silicon oxide, tin oxide, oxide
Tantalum, tungsten oxide and yttrium oxide?
At least one oxide and bismuth oxide powder selected from
The mixture with powder is heat-treated at 400 ℃ -700 ℃ and crushed.
And the process of making the adjusted synthetic powder, and zinc oxide powder
0.5-2 of the synthetic powder was added to 100 parts by weight of powder.
0 parts by weight, selected from cobalt oxide and manganese oxide
0.1 to 5.0 weight of at least one iron group oxide powder
It is provided with a structure including a step of adding a part.
In the above method, the aluminum component is zinc oxide powder.
0.0 based on 100 parts by weight of aluminum oxide
It is preferred to add 0062 to 0.372 parts by weight
Yes. In this example, the added aluminum component is
Acts as a semiconductor donor by forming a solid solution in ZnO particles
Then, the electrical resistance of ZnO can be improved without impairing other electrical characteristics.
It can be reduced to a desirable level, and
Suitable for improving non-linear resistance characteristics of varistor
A lead-based porcelain composition can be provided. Next, in the present invention,
The zinc oxide porcelain composition is a varistor.
It is a gift. In the varistor,
It is preferable that silver is integrally fired as the internal electrodes. Ma
In the varistor, the laminated type varistor and
At least one selected from disc type varistors
It is preferred that

【発明の実施の形態】本発明においては、主成分の酸化
亜鉛と、これと反応する添加物の働きについて詳しく解
析した。その結果、酸化亜鉛焼結体用の原料は次のよう
に分類される事が分かった。 (1)酸化亜鉛(ZnO) (2)酸化亜鉛に容易にとけ込む酸化物(NiO,MgO,CoO,M
nO-少量,Al2O3-微量)、 (3)酸化亜鉛にはとけ込む事が困難で、高温では液相
を形成し、ZnOの粒子と粒子の間に存在して、粒成長を
制御する。上記(1)の酸化亜鉛は金属亜鉛を空気中で
蒸発・酸化して製造されていて、純度が高く、また細か
く、非常に反応性に富んでいる。従って、できれば酸化
亜鉛は手を加えず、そのまま原料として用いる事が好ま
しい。(2)の鉄族酸化物と酸化マグネシウムは粒子が
細かければ、800℃以下の温度でZnO 粒子と反応して Zn
O に固溶する。一方微量のAl2O3は、ZnOに固溶する。す
なわち、(2)の原料は細かく、そして均質に混合され
れば焼結の障害にはならない。従って、問題は(3)に
属する多種の酸化物である。もともと、ZnO と Bi2O3
との間には Bi2O3-rich 領域に、約740℃の共晶があ
り、両者は容易に反応する。しかるにこれらの(3)の
添加物の存在によって反応が複雑化し、バラツキ等の原
因となる。これらの(3)の添加物のなかには、ZnO と
反応して化合物を形成するものがある。そして粒界にあ
って ZnO の粒成長を妨害する。また、Bi2O3 にとけ込
み、Bi2O3 とともに液相を形成して粒界で液相焼結をす
すめる。それならば、いずれ高温で液相を形成するので
あれば、これらを予めBi2O3と反応させておけば、
(3)の添加物の反応に選択の余地がなくなり、バラツ
キが大幅に減少する事が期待できる。また、粒界にあっ
て粒成長の妨害をしなくなり、焼結の低温化がすすめら
れる。更に、酸化ビスマスと酸化亜鉛の共晶は、酸化ビ
スマスに少量の酸化物が固溶しても、共晶反応への影響
は小さいとみられる。上記のような本発明の酸化亜鉛系
磁器組成物を焼結する場合には、所定の形状に加圧成形
し、その成形体を750〜1100℃程度で焼成するこ
とが好ましい。この範囲の温度で焼成により、非直線抵
抗特性などの電気特性及び信頼性に優れた酸化亜鉛バリ
スタを高歩留まりで製造することが可能となる。また、
この酸化亜鉛系磁器組成物には、900℃以下の温度で
焼結して優れた電気特性を有する焼結体となるものが含
まれている。これらの酸化亜鉛系磁器組成物をシート状
に成形し、電極材料と交互に積層し、焼結し、電極を所
定の接続方法でつなぐと、積層型のバリスタが得られ
る。その際、従来の積層型のバリスターでは、良特性の
ものを得ようとすると1200℃以上の焼成温度を必要
としたが、そのためには電極材料として白金などの貴金
属を用いる。しかるに、900℃以下の温度で焼結可能
な酸化亜鉛系磁器組成物を用いる場合、電極材料として
ずっと低価格の銀を用いることが可能となり、バリスタ
普及に大きく寄与するであろう。本発明の利点の一つ
は、バリスタの内部電極として、銀を一体焼成できる点
にある。なお、ZnOバリスタでは、高電流域における
非直線抵抗特性をよくするため、しばしばアルミニウム
塩が添加されるが、その添加量はバリスタの用途によっ
てきまる。実施例では、統一してZnOの量1モルにた
いして、0.0013gとした。高電流域における非直
線抵抗特性をよくしたい場合は、アルミナ添加量を増
し、低電流域における漏れ電流を少なくしたい場合に
は、少なくする。なお、酸化ビスマス(Bi2O3)-酸化マ
ンガン(MnO)系、酸化ビスマス(Bi2O3)-酸化コバル
ト(CoO)系、酸化ビスマス(Bi2O3)-酸化ニッケル(N
iO)系についても添加効果を検討したが、それぞれ、酸
化マンガン(MnO)、酸化コバルト(CoO)、酸化ニッケ
ル(NiO)を未処理のまま添加した場合に比べて、顕著
な効果は現れなかった。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the functions of zinc oxide, which is the main component, and the additives that react with it are analyzed in detail. As a result, it was found that the raw materials for the zinc oxide sintered body were classified as follows. (1) Zinc oxide (ZnO) (2) Oxides (NiO, MgO, CoO, M) that easily dissolve in zinc oxide
(nO-a small amount, Al 2 O 3 -a small amount), (3) It is difficult to dissolve in zinc oxide and forms a liquid phase at high temperatures, which exists between ZnO particles and controls grain growth. . The zinc oxide of the above (1) is produced by evaporating and oxidizing metallic zinc in air, has a high purity, is fine, and is extremely reactive. Therefore, if possible, zinc oxide is preferably used as it is as a raw material without any modification. If the iron group oxide and magnesium oxide in (2) are fine particles, they react with ZnO particles at a temperature below 800 ° C
It forms a solid solution in O 2. On the other hand, a trace amount of Al 2 O 3 forms a solid solution with ZnO. That is, if the raw material of (2) is finely and uniformly mixed, it does not hinder the sintering. Therefore, the problem is various oxides belonging to (3). Originally, ZnO and Bi 2 O 3
There is a eutectic at about 740 ℃ in the Bi 2 O 3 -rich region between and, and both react easily. However, the presence of these additives (3) complicates the reaction and causes variations. Some of these additives (3) react with ZnO to form compounds. At the grain boundaries, it interferes with the grain growth of ZnO. Moreover, penetration into Bi 2 O 3, promote liquid phase sintering at the grain boundaries to form a liquid phase with Bi 2 O 3. Then, if they form a liquid phase at a high temperature, if they are reacted with Bi 2 O 3 in advance,
It is expected that there will be no choice in the reaction of the additive of (3) and the variation will be greatly reduced. Further, it does not interfere with the grain growth at the grain boundaries, and the sintering temperature can be lowered. Further, it is considered that the eutectic of bismuth oxide and zinc oxide has a small effect on the eutectic reaction even if a small amount of oxide is dissolved in bismuth oxide. When the zinc oxide-based porcelain composition of the present invention as described above is sintered, it is preferable to press-mold it into a predetermined shape and fire the molded body at about 750 to 1100 ° C. By firing at a temperature within this range, it becomes possible to manufacture a zinc oxide varistor having excellent electrical characteristics such as non-linear resistance characteristics and reliability with a high yield. Also,
This zinc oxide-based porcelain composition includes one that is sintered at a temperature of 900 ° C. or lower to form a sintered body having excellent electrical characteristics. A laminated varistor is obtained by molding these zinc oxide-based porcelain compositions into a sheet shape, alternately laminating it with an electrode material, sintering it, and connecting the electrodes by a predetermined connection method. At that time, in the conventional laminated type varistor, a firing temperature of 1200 ° C. or higher was required in order to obtain a good characteristic, but for that purpose, a noble metal such as platinum is used as an electrode material. However, when a zinc oxide-based ceramic composition that can be sintered at a temperature of 900 ° C. or lower is used, it becomes possible to use much cheaper silver as an electrode material, which will greatly contribute to the spread of varistor. One of the advantages of the present invention is that silver can be integrally fired as the internal electrodes of the varistor. It should be noted that ZnO varistor is often added with an aluminum salt in order to improve the non-linear resistance characteristic in a high current region, but the addition amount depends on the application of the varistor. In the examples, the amount of ZnO was uniformly set to 0.0013 g with respect to 1 mol. The amount of alumina added is increased to improve the non-linear resistance characteristics in the high current region, and is decreased to reduce the leakage current in the low current region. In addition, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) -manganese oxide (MnO) system, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) -cobalt oxide (CoO) system, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) -nickel oxide (N
The effect of addition of iO) was also examined, but no significant effect was observed compared to the case where manganese oxide (MnO), cobalt oxide (CoO), and nickel oxide (NiO) were added untreated, respectively. .

【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。なお、下記の実施例において「重量」は、
「wt」と表示することがある。 (実施例1)酸化ビスマス(Bi23)の粉末と、酸化
錫(SnO2)の粉末(各粉末の粒度はそれぞれ、平均
粒径約2〜3μm)を重量比で92:8となるように混
合した。この混合粉を大気雰囲気下、600℃で5時間
の熱処理を施した後、安定化ジルコニアを玉石とするモ
ノマロンポットのボールミルで微粉砕することによっ
て、合成粉末(平均粒径約0.5〜1.5μm)を得
た。以下、酸化ビスマスと、酸化錫とこのようにして調
製される合成粉末を酸化ビスマス/酸化錫合成粉末と呼
ぶ。酸化亜鉛(ZnO)粉末(平均粒径0.3μm)
と、前記酸化ビスマス/酸化錫合成粉末と、酸化コバル
ト(CoO)粉末(平均粒径約0.5〜1.5μm)
と、二酸化マンガン(MnO2 )粉末(平均粒径約2〜
3μm)と、酸化ニッケル(NiO)粉末(平均粒径約
0.5〜1.5μm)とを、前記酸化ビスマス/酸化錫
合成粉末の量を変えながら重量比が100:0.1〜2
0.0:0.954:0.414:0.383となるよ
うに配合した粉末をモノマロンポットと安定化ジルコニ
アボールを用いて18時間、湿式法で混合粉砕し、32
5メッシュを通過するように粉砕した。得られた配合粉
末を乾燥し、ディスク状に加圧成形した。次に、得られ
た成形体を大気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温
し、900℃で17時間保持した後、降温速度50℃/
時間で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚
さ1.2mm、直径は14mmであった。次に、図1を
参照しながら酸化亜鉛バリスタの作製方法を説明する。
図1は本発明の酸化亜鉛系磁器組成物を用いて作成した
ディスクタイプの酸化亜鉛バリスタ10の概略斜視図で
ある。前記のようにして得た焼結体11の両面にアルミ
ニウムを溶射することによって、アルミニウム層(図示
せず)を形成し、次に、この両面に形成されたアルミニ
ウム層の上に銅を溶射することによって電極12を形成
した。電極12にハンダでリード線13を付けた後、リ
ード線以外の成形体をエポキシ樹脂塗装することによっ
て酸化亜鉛バリスタを得た。このようにして得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。初期の電気特性
として、立ち上がり電圧V1mA/mm(1mAの電流を流し
た時の両端子間の1mm厚みに対する電圧)および非直
線抵抗指数0.1mAα1mA(V1mAとV0.1mAとを用いて求め
た値)を測定した(なお、以下の記載においては非直線
抵抗指数0.1m Aα1mAを単にα値と略称する。) 非直線抵抗指数が大きいほど、サージ吸収能力が大きく
なる。また、直流負荷に対する信頼性を評価した。80
℃の高温雰囲気中で0.2ワットの直流負荷を500時
間印加し、バリスタ立ち上がり電圧V1mA の変化率△V
1mA/V1mA(直流負荷変化率)を測定した。バリスタ立
ち上がり電圧V1mAの変化率△V1mA/V 1mAが小さいほ
ど、酸化亜鉛バリスタの電気特性が安定しており、信頼
性がよいことを示している。さらに、サージに対する信
頼性を評価した。8×20μsec、0.5kAのパルスの
10回印加によるバリスタ立ち上がり電圧V1mAの変化
率(サージ変化率)△V1mA/V1mA を求めた。表1に
試料の組成を、表2に電気特性の評価結果を示す。サー
ジ変化率の値が小さいほど酸化亜鉛バリスタの電気特性
が安定しており、いずれも変化率が5%以下で信頼性が
よいことを示している。なお、電気特性の評価結果を示
す数値は、ロット内の最小値と最大値を示した。したが
ってロット内の最小値と最大値の差が小さいほどロット
内の品質のバラツキが小さい事を示している。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.
explain. In the following examples, "weight" is
It may be displayed as "wt". (Example 1) Bismuth oxide (BiTwoOThree) Powder and oxidation
Tin (SnOTwo) Powder (the particle size of each powder is an average
(A particle size of about 2 to 3 μm) is mixed in a weight ratio of 92: 8.
I combined. 5 hours at 600 ℃ this mixed powder in the atmosphere
After the heat treatment of
By pulverizing with a ball mill of Nomaron pot
To obtain synthetic powder (average particle size of about 0.5-1.5 μm)
Was. In the following, bismuth oxide and tin oxide were prepared in this way.
The produced synthetic powder is called bismuth oxide / tin oxide synthetic powder.
Bu Zinc oxide (ZnO) powder (average particle size 0.3 μm)
The bismuth oxide / tin oxide synthetic powder, and cobalt oxide
(CoO) powder (average particle size of about 0.5 to 1.5 μm)
And manganese dioxide (MnOTwo) Powder (average particle size of about 2
3 μm) and nickel oxide (NiO) powder (average particle size: approx.
0.5-1.5 μm) and the bismuth oxide / tin oxide
The weight ratio is 100: 0.1-2 while changing the amount of the synthetic powder.
0.0: 0.954: 0.414: 0.383
The powder blended with sea urchin
Mix and pulverize by a wet method for 18 hours using Abor, 32
It was crushed so as to pass through 5 mesh. The resulting blended powder
The powder was dried and pressed into a disk. Then you get
The temperature of the molded product in the air at a heating rate of 50 ° C / hour
Then, after holding at 900 ℃ for 17 hours, the temperature decrease rate is 50 ℃ /
The temperature was lowered over time to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is thick
The thickness was 1.2 mm and the diameter was 14 mm. Next, referring to FIG.
A method for manufacturing a zinc oxide varistor will be described with reference to FIG.
FIG. 1 was prepared using the zinc oxide porcelain composition of the present invention.
1 is a schematic perspective view of a disk type zinc oxide varistor 10.
is there. Aluminum is formed on both sides of the sintered body 11 obtained as described above.
An aluminum layer (illustrated
No) and then the aluminum formed on both sides.
Electrode 12 is formed by spraying copper on the um layer
did. After attaching the lead wire 13 to the electrode 12 with solder,
By coating the molded body other than the lead wire with epoxy resin
A zinc oxide varistor was obtained. The acid thus obtained
The electrical characteristics of the zinc oxide varistor were evaluated. Initial electrical characteristics
As the rising voltage V1mA / mm(A current of 1 mA is applied.
Voltage for 1mm thickness between both terminals)
Line resistance index0.1mAα1mA(V1mAAnd V0.1mAFound using and
Value) was measured (in the following description, non-linear
Resistance index0.1 m Aα1mAIs simply referred to as an α value. ) The greater the nonlinear resistance index, the greater the surge absorption capacity
Become. Moreover, the reliability with respect to a DC load was evaluated. 80
At a DC load of 0.2 watt for 500 hours in a high temperature environment of ℃
Applied to the varistor for a rising voltage V1mARate of change ΔV
1mA/ V1mA(DC load change rate) was measured. Barista standing
Lift voltage V1mARate of change ΔV1mA/ V 1mAIs small
Thorough electrical characteristics of zinc oxide varistor are stable and reliable
It shows that the sex is good. In addition, confidence in surge
Reliability was evaluated. 8 × 20μsec, 0.5kA pulse
Varistor rising voltage V by applying 10 times1mAchange of
Rate (surge change rate) ΔV1mA/ V1mA I asked. Table 1
Table 2 shows the composition of the sample, and Table 2 shows the evaluation results of the electrical characteristics. Sir
Electrical characteristics of zinc oxide varistors with smaller di-change rate
Is stable, and the rate of change is 5% or less
It's good. The evaluation results of electrical characteristics are shown.
Numerical values indicate the minimum and maximum values within the lot. But
Therefore, the smaller the difference between the minimum and maximum values in a lot, the more lot
It shows that there is little variation in quality.

【表1】 [Table 1]

【表2】 表1及び表2からわかるように、本実施例の酸化亜鉛系
磁器を用いた酸化亜鉛バリスタは、酸化ビスマス/酸化
錫合成粉末の量が低い0.1重量部の試料(試料番号#
001)を除いて非直線抵抗特性がよく、長時間の直流
負荷に対しても、またサージに対しても、立ち上がり電
圧V1mAの変化率(△V1mA/V1mA )の絶対値が5%以
下で、信頼性が優れていた。また、表2に示したよう
に、ロット内の電気特性のばらつきも小さかった。表2
には示されていないが、本実施例の磁器組成物で酸化亜
鉛バリスタを作成すると、ロット間の電気特性のばらつ
きもロット内バラツキと同様に小さかった。例えば、#
005の組成の場合、具体的には工程能力指数(生産工
場での製品のバラツキを表示する指数の1つ)が、規格
巾をV1mA で±7%として、熱処理なしの従来の組成物
を用い、1200℃の高温で焼成した試料では、1.0であ
ったのが1.333となった。以上の結果、歩留まりが
熱処理なしの従来の組成物を用いた試料では92%だっ
たのに対して本実施例では97%と顕著に向上した。な
お、Bi23/SnO2合成粉末添加量が15重量部を
越えると、焼成の際に複数個の成形体を重ねて焼成して
いるので、焼結体同士が融着し(試料がくっつき)、バ
リスタの量産性に欠けると共に、試料同士がくっついて
しまうので、電気特性の測定が出来なかった(試料番号
#008)。従って、前記合成粉末の添加量はZnO粉
末100重量部に対して0.5〜20重量部がよい。 (実施例2)酸化ビスマス(Bi23)の粉末と、酸化
錫(SnO2)の粉末(各粉末の粒度はそれぞれ、粒径
約2〜3μm)を重量比で92:8となるように混合し
た。この混合粉を大気雰囲気下、600℃で5時間の熱
処理を施した後、安定化ジルコニアを玉石とするモノマ
ロンポットのボールミルで微粉砕することによって、合
成粉末(粒径約0.5〜1.5μm)を得た。以下、酸
化ビスマスと、酸化錫とこのようにして調製される合成
粉末を酸化ビスマス/酸化錫合成粉末と呼ぶ。酸化亜鉛
(ZnO)粉末(平均粒径0.3μm)と、前記酸化ビ
スマス/酸化錫合成粉末と、酸化コバルト(CoO)粉
末(粒径約0.5〜1.5μm)と、二酸化マンガン
(MnO2 )粉末(粒径約2〜3μm)と、酸化ニッケ
ル(NiO)粉末(粒径約0.5〜1.5μm)とを、
前記酸化ビスマス/酸化錫合成粉末の量を重量比が10
0:3.0:0.954:0.414:0.383とな
るように配合した粉末をモノマロンポットと安定化ジル
コニアボールを用いて18時間、湿式法で混合粉砕し、
325メッシュを通過するように粉砕した。得られた配
合粉末を乾燥し、ディスク状に加圧成形した。そして得
られた成形体を大気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で
昇温し、750℃−1050℃で17時間保持した後、
降温速度50℃/時間で降温して焼結体を得た。焼結体
の試料サイズは厚さ1.2mm、直径は14mmであっ
た。次に、実施例1と類似の方法で酸化亜鉛バリスタを
得た。このようにして得られた酸化亜鉛バリスタの電気
特性を実施例1と類似の方法で評価した。表3に試料の
組成と焼成温度を、表4に電気特性の評価結果を示す。
この組成の場合、焼結温度が800℃以下になると焼結
が不十分で、電気特性の測定が不可能であった。110
0℃以上となると、試料同士のくっつきが急増した。
[Table 2] As can be seen from Table 1 and Table 2, the zinc oxide varistor using the zinc oxide based porcelain of the present example has a low bismuth oxide / tin oxide synthetic powder amount of 0.1 parts by weight of the sample (Sample No. #
Except for 001), the non-linear resistance characteristics are good, and the absolute value of the change rate (ΔV 1mA / V 1mA ) of the rising voltage V 1mA is 5% even for long-term DC load and surge. Below, the reliability was excellent. Further, as shown in Table 2, there was little variation in the electrical characteristics within the lot. Table 2
Although not shown in Table 1, when a zinc oxide varistor was prepared using the porcelain composition of this example, the variation in electrical characteristics between lots was as small as the variation within lots. For example, #
In the case of the composition of 005, specifically, the process capability index (one of the indices showing the product variation in the production factory) is set to ± 7% at the standard width of V 1 mA , and the conventional composition without heat treatment is used. In the sample used and baked at a high temperature of 1200 ° C., 1.0 was 1.333. As a result, the yield was 92% in the sample using the conventional composition without heat treatment, whereas it was 97% in this example, which was a remarkable improvement. If the added amount of Bi 2 O 3 / SnO 2 synthetic powder exceeds 15 parts by weight, a plurality of compacts are stacked and fired at the time of firing. (Sticking), mass productivity of the varistor is lacking, and the samples stick to each other, so the electrical characteristics could not be measured (sample number # 008). Therefore, the addition amount of the synthetic powder is preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of ZnO powder. (Example 2) A powder of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and a powder of tin oxide (SnO 2 ) (the particle size of each powder is about 2 to 3 μm) are used in a weight ratio of 92: 8. Mixed in. This mixed powder was subjected to heat treatment at 600 ° C. for 5 hours in an air atmosphere, and then finely pulverized with a ball mill of a monomaron pot using stabilized zirconia as a cobblestone to obtain a synthetic powder (particle size of about 0.5 to 1). 0.5 μm) was obtained. Hereinafter, bismuth oxide, tin oxide and the synthetic powder thus prepared are referred to as bismuth oxide / tin oxide synthetic powder. Zinc oxide (ZnO) powder (average particle size 0.3 μm), the bismuth oxide / tin oxide synthetic powder, cobalt oxide (CoO) powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm), and manganese dioxide (MnO 2). 2 ) Powder (particle size: about 2 to 3 μm) and nickel oxide (NiO) powder (particle size: about 0.5 to 1.5 μm)
The weight ratio of the bismuth oxide / tin oxide synthetic powder is 10%.
Powder blended so as to be 0: 3.0: 0.954: 0.414: 0.383 was mixed and pulverized by a wet method for 18 hours using a monomaron pot and a stabilized zirconia ball,
Grind to pass through 325 mesh. The obtained blended powder was dried and pressed into a disk shape. Then, the obtained molded body was heated in the atmosphere at a temperature rising rate of 50 ° C./hour and held at 750 ° C. to 1050 ° C. for 17 hours,
The temperature was decreased at a temperature decrease rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter. Next, a zinc oxide varistor was obtained in the same manner as in Example 1. The electrical characteristics of the zinc oxide varistor thus obtained were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the composition of the sample and the firing temperature, and Table 4 shows the evaluation results of the electrical characteristics.
In the case of this composition, when the sintering temperature was 800 ° C. or lower, the sintering was insufficient and the electrical characteristics could not be measured. 110
At 0 ° C or higher, the sticking of the samples increased rapidly.

【表3】 [Table 3]

【表4】 (実施例3)酸化ビスマスの粉末(粒径約2〜3μm)
と酸化ニオブの粉末(平均粒径約2〜3μm)とを重量
比で1:0.333となるように混合し、空気雰囲気
下、575℃で5時間の熱処理を施し、安定化ジルコニ
アボールを用いてモノマロンポットで18時間湿式で微
粉砕することによって、(酸化ビスマス/酸化ニオブ)
よりなるBi23/Nb25 合成粉末(2.33/
0.333、平均粒径約2〜3μm)を得た。同様の方
法で、Bi23/B23 合成粉末(2.33/0.1
0、平均粒径約2〜3μm)、Bi23/Cr23
成粉末(2.33/0.41、平均粒径約2〜3μ
m)、Bi23/GeO2 合成粉末(2.33/0.1
0、平均粒径約2〜3μm)、Bi23/La23
成粉末(2.33/0.41、平均粒径約2〜3μ
m)、Bi23/MgO 合成粉末(2.33/、平均
粒径約2〜3μm)、Bi23/Nd23 合成粉末
(2.33/0.50、平均粒径約2〜3μm)、Bi
23/PbO 合成粉末(2.33/0.29、平均粒
径約2〜3μm)、Bi23/Pr611 合成粉末
(2.33/0.64、平均粒径約2〜3μm)、Bi
23/Sb23 合成粉末(2.33/0.27、平均
粒径約2〜3μm)、Bi23/SiO2 合成粉末
(2.33/0.077、平均粒径約2〜3μm)、B
23/SnO2 合成粉末(2.33/0.19、平均
粒径約2〜3μm)、Bi23/Ta25 合成粉末
(2.33/0.66、平均粒径約2〜3μm)、Bi
23/WO3 合成粉末(2.33/0.29、平均粒径
約2〜3μm)、Bi23/Y23 合成粉末(2.3
3/0.28、平均粒径約2〜3μm)を得た。酸化亜
鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前記Bi23/Nb2
5の合成粉末、酸化コバルト粉末(粒径約0.5〜
1.5μm)、二酸化マンガン粉末(粒径約2〜3μ
m)及び酸化ニッケル(粒径約0.5〜1.5μm)
を、重量比が100:2.5:0.80:0.40:
0.40となるように配合した粉末を安定化ジルコニア
ボールを用いてモノマロンポットで18時間湿式で混合
・粉砕した。得られた粉末を乾燥し、前記酸化亜鉛10
0重量部に対してAl23に換算して0.0013重量
部の酸化アルミニウム分を含む硝酸アルミニウムを水溶
液の形で加えて配合粉末を調整した後、ディスク状に加
圧成形した。得られた成形体を大気雰囲気中、昇温速度
150℃/時間で昇温し、950℃の温度で15時間保
持した後、降温速度150℃/時間で降温して焼結体を
得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm、直径は1
4mmであった。以下実施例1と同様な方法で、酸化亜
鉛バリスタを作製した。また、実施例1と同様に、得ら
れた酸化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。他の合成
粉末についても、Bi23/Nb25粉末の場合と類似
の実験を実施した。表5〜6に試料組成を、表7〜8に
電気特性の評価結果を示した。
[Table 4] (Example 3) Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm)
And niobium oxide powder (average particle size of about 2 to 3 μm) are mixed in a weight ratio of 1: 0.333, and heat-treated at 575 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to obtain a stabilized zirconia ball. By using a wet milling in a Monomaron pot for 18 hours (bismuth oxide / niobium oxide)
Bi 2 O 3 / Nb 2 O 5 synthetic powder (2.33 /
0.333, average particle size of about 2-3 μm) was obtained. In the same manner, Bi 2 O 3 / B 2 O 3 synthetic powder (2.33 / 0.1
0, average particle size of about 2 to 3 μm), Bi 2 O 3 / Cr 2 O 3 synthetic powder (2.33 / 0.41, average particle size of about 2 to 3 μm)
m), Bi 2 O 3 / GeO 2 synthetic powder (2.33 / 0.1
0, average particle size of about 2 to 3 μm), Bi 2 O 3 / La 2 O 3 synthetic powder (2.33 / 0.41, average particle size of about 2 to 3 μm)
m), Bi 2 O 3 / MgO synthetic powder (2.33 /, average particle size about 2-3 μm), Bi 2 O 3 / Nd 2 O 3 synthetic powder (2.33 / 0.50, average particle size about) 2-3 μm), Bi
2 O 3 / PbO 2 synthetic powder (2.33 / 0.29, average particle size about 2 to 3 μm), Bi 2 O 3 / Pr 6 O 11 synthetic powder (2.33 / 0.64, average particle size about 2) ~ 3 μm), Bi
2 O 3 / Sb 2 O 3 synthetic powder (2.33 / 0.27, average particle size about 2-3 μm), Bi 2 O 3 / SiO 2 synthetic powder (2.33 / 0.077, average particle size about) 2-3 μm), B
i 2 O 3 / SnO 2 synthetic powder (2.33 / 0.19, average particle size of about 2 to 3 μm), Bi 2 O 3 / Ta 2 O 5 synthetic powder (2.33 / 0.66, average particle size) About 2-3 μm), Bi
2 O 3 / WO 3 synthetic powder (2.33 / 0.29, average particle size of about 2 to 3 μm), Bi 2 O 3 / Y 2 O 3 synthetic powder (2.3
3 / 0.28, average particle size of about 2-3 μm) was obtained. Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), Bi 2 O 3 / Nb 2
O 5 synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size of about 0.5-
1.5 μm), manganese dioxide powder (particle size about 2-3 μm
m) and nickel oxide (particle size of about 0.5 to 1.5 μm)
In a weight ratio of 100: 2.5: 0.80: 0.40:
The powder blended so as to be 0.40 was wet-mixed and pulverized for 18 hours in a Monomeron pot using stabilized zirconia balls. The obtained powder is dried and the zinc oxide 10
Aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 with respect to 0 parts by weight was added in the form of an aqueous solution to prepare a blended powder, and then the mixture was pressed into a disk shape. The obtained molded body was heated in an air atmosphere at a temperature rising rate of 150 ° C./hour, held at a temperature of 950 ° C. for 15 hours, and then cooled at a temperature lowering rate of 150 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is 1.2 mm thick and the diameter is 1.
4 mm. A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Experiments similar to those for the Bi 2 O 3 / Nb 2 O 5 powder were performed on the other synthetic powders. Tables 5 to 6 show sample compositions, and Tables 7 to 8 show evaluation results of electric characteristics.

【表5】 [Table 5]

【表6】 [Table 6]

【表7】 [Table 7]

【表8】 表5〜表8から明らかなとおり、多種の(Bi23/金
属酸化物)合成粉末を用いてZnOを焼成した結果、本
実施例の磁器組成物で製造された酸化亜鉛バリスタは、
良い非直線抵抗特性を持ち、長時間の直流負荷に対して
も、またサージに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変
化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優
れていた。また、表7〜8に示したように、ロット内の
電気特性のバラツキも小さかった。表7〜8には示され
ていないが、本実施例の磁器組成物で酸化亜鉛バリスタ
を作成すると、ロット間の電気特性のバラツキもロット
内のバラツキと同様に小さかった。具体的には従来の方
法では、工程能力指数が、規格巾をV1mA で±5%とし
て、熱処理なしの従来の組成物を用いた試料では1.0
以下であったのが1.33以上となった。以上の結果、
歩留まりが熱処理なしの従来の組成物を用いた試料では
90%以下だったのに対して本実施例では95%以上と
顕著に向上した。 (実施例4)Bi23、Sb23、Xの三種の酸化物を
混合、熱処理(650℃で1時間)、粉砕して[Bi2
3/Sb23/X](X=WO3,Y2O3,SiO2,Nb2O5,Nd
2O3,Pr6O 11)の六種類の合成粉末(粒径約2〜3μm)
を得た。また、酸化コバルト、二酸化マンガン、酸化ニ
ッケルの粉体を、CoO:MnO2:NiO=0.954:0.41
4:0.383の割合で混合した。(これをCoO+MnO2
+NiO混合粉末とよぶことにする。) 酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前記の[Bi2
3/Sb23/X]合成粉末、 CoO+MnO2+NiO 混合
粉末を所定の割合で秤量し,湿式でジルコニアボールを
用いてモノマロンポットで18時間湿式で混合・粉砕し
た。得られた粉末を乾燥し、これに前記酸化亜鉛100
重量部に対してAl23に換算して0.0013重量部
の酸化アルミニウム分を含む硝酸アルミニウムを水溶液
の形で加えた後、ディスク状に成形した。得られた成形
体を大気雰囲気中、昇温速度100℃/時間で昇温し、
950℃で10時間保持した後、降温速度100℃/時
間で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ
1.2mm、直径は14mmであった。以下実施例1と
同様にして、酸化亜鉛バリスタを作製した。また、実施
例1と同様に、得られた酸化亜鉛バリスタの電気特性を
評価した。すなわち、直流負荷に対する信頼性を評価し
た。80℃の高温雰囲気中で0.5ワットの直流負荷を
500時間印加し、バリスタ立ち上がり電圧V1mA の変
化率△V1mA/V1mA(直流負荷変化率)を測定した。バ
リスタ立ち上がり電圧V1m A の変化率△V1mA/V1mA
小さいほど、酸化亜鉛バリスタの電気特性が安定してお
り、信頼性がよいことを示している。さらに、サージに
対する信頼性を評価した。8×20μsec 、1.0kA
のパルスの10回印加によるバリスタ立ち上がり電圧V
1mAの変化率(サージ変化率)△V1mA/V1mA を求め
た。サージ変化率の値が小さいほど酸化亜鉛バリスタの
電気特性が安定しており、いずれも変化率が5%以下で
信頼性がよいことを示している。表9に試料組成を、表
10に電気特性の評価結果を示した。
[Table 8]As is clear from Tables 5 to 8, various types of (BiTwoOThree/Money
As a result of firing ZnO using a synthetic oxide)
Zinc oxide varistor manufactured with the porcelain composition of the example,
It has a good non-linear resistance characteristic and is suitable for long-term DC loads.
Rise voltage V1mA Strange
Conversion rate △ V1mA/ V1mAAbsolute value of 5% or less, excellent reliability
It was In addition, as shown in Tables 7 to 8,
The variation in electrical characteristics was also small. Shown in Tables 7-8
Not included in the porcelain composition of this example is a zinc oxide varistor.
By creating the
It was as small as the variation within. Specifically, conventional
In the method, the process capability index is1mA± 5%
And 1.0 for the sample using the conventional composition without heat treatment.
Below was 1.33 or above. As a result,
In the case of the sample using the conventional composition whose yield is not heat-treated
While it was 90% or less, in this embodiment it was 95% or more.
Significantly improved. (Example 4) BiTwoOThree, SbTwoOThree, X three oxides
Mix, heat treat (650 ° C for 1 hour), crush and [BiTwo
OThree/ SbTwoOThree/ X] (X = WOThree, YTwoOThree, SiOTwo, NbTwoOFive, Nd
TwoOThree, Pr6O 11) Six kinds of synthetic powders (particle size about 2-3 μm)
I got In addition, cobalt oxide, manganese dioxide, nitric oxide
The powder of ice ax, CoO: MnOTwo: NiO = 0.954: 0.41
The mixture was mixed at a ratio of 4: 0.383. (This is CoO + MnOTwo
We call it + NiO mixed powder. ) Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), the above [BiTwo
OThree/ SbTwoOThree/ X] Synthetic powder, CoO + MnOTwo+ NiO mixture
Weigh the powder at a specified ratio and wet the zirconia balls.
Using a monolon pot for 18 hours wet mixing and crushing
Was. The obtained powder is dried and the zinc oxide 100 is added thereto.
Al to parts by weightTwoOThreeConverted to 0.0013 parts by weight
Aqueous solution of aluminum nitrate containing aluminum oxide
Then, it was molded into a disk shape. The resulting molding
The body is heated in the atmosphere at a heating rate of 100 ° C./hour,
After holding at 950 ° C for 10 hours, the temperature decrease rate is 100 ° C / hour
The temperature was lowered in between to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is thickness
The diameter was 1.2 mm and the diameter was 14 mm. Example 1 below
Similarly, a zinc oxide varistor was produced. Also implemented
The electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were measured in the same manner as in Example 1.
evaluated. That is, the reliability for DC load is evaluated.
Was. Apply a 0.5 watt DC load in a high temperature atmosphere of 80 ° C.
Applied for 500 hours, varistor rising voltage V1mA Strange
Conversion rate △ V1mA/ V1mA(DC load change rate) was measured. Ba
Lister rising voltage V1m A Rate of change ΔV1mA/ V1mABut
The smaller the value, the more stable the electrical characteristics of the zinc oxide varistor.
It shows that the reliability is good. Furthermore, to surge
The reliability was evaluated. 8 × 20μsec, 1.0kA
Rise voltage V by applying 10 times pulse of
1mAChange rate (surge change rate) ΔV1mA/ V1mA Seeking
Was. The smaller the value of the surge change rate, the better the zinc oxide varistor
The electrical characteristics are stable, and the rate of change is 5% or less in both cases.
It shows that it is reliable. Table 9 shows the sample composition.
10 shows the evaluation results of electric characteristics.

【表9】 [Table 9]

【表10】 表9及び表10より、本実施例の磁器組成物を用いた酸
化亜鉛バリスタは、α値が大きく、長時間の直流負荷及
びサージに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変化率△
1mA/V1mAの絶対値が5%以下となり信頼性に優れて
いた。 (実施例5)実施例3で作製した[Bi23/金属酸化
物]の合成粉など(粒径約2〜3μm)から、2種類の
合成粉、[Bi23/X]と[Bi23/Y]とを選び
だし、表9の合成粉末の項に示すような重量比で混合し
調整して合成粉末を得た。酸化コバルト、二酸化マンガ
ン、酸化ニッケルの粉体を、CoO:MnO2:NiO=0.95
4:0.414:0.383(重量比)の割合で混合し
た。(これをCoO+MnO2+NiO 混合粉末とよぶことにす
る。) 酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前記の[酸化ビ
スマス/X]、と[酸化ビスマス/Y]合成粉末、 CoO
+MnO2+NiO 混合粉末を所定の割合で秤量し,湿式でジ
ルコニアボールを用いてモノマロンポットで18時間湿
式で混合・粉砕した。得られた粉末を乾燥し、これに前
記酸化亜鉛100重量部に対してAl23に換算して
0.0013重量部の酸化アルミニウム分を含む硝酸ア
ルミニウムを水溶液の形で加えた後、ディスク状に成形
した。得られた成形体を大気雰囲気中、昇温速度100
℃/時間で昇温し、900℃で10時間保持した後、降
温速度100℃/時間で降温して焼結体を得た。焼結体
の試料サイズは厚さ1.2mm、直径は14mmであっ
た。以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリスタを作
製した。また、実施例1と同様に、得られた酸化亜鉛バ
リスタの電気特性を評価した。表11〜12に試料組成
を、表13に電気特性の評価結果を示した。
[Table 10] From Tables 9 and 10, the zinc oxide varistor using the porcelain composition of this example has a large α value, and the rate of change of the rising voltage V 1mA is Δ even with a long-term DC load and surge.
The absolute value of V 1mA / V 1mA was 5% or less, which was excellent in reliability. (Example 5) From the synthetic powder of [Bi 2 O 3 / metal oxide] produced in Example 3 (particle size of about 2 to 3 μm), two kinds of synthetic powder, [Bi 2 O 3 / X], were obtained. [Bi 2 O 3 / Y] was selected and mixed in a weight ratio as shown in the item of synthetic powder in Table 9 to prepare a synthetic powder. CoO: MnO 2 : NiO = 0.95 with powders of cobalt oxide, manganese dioxide, and nickel oxide.
They were mixed in a ratio of 4: 0.414: 0.383 (weight ratio). (This is referred to as a CoO + MnO 2 + NiO mixed powder.) Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), the above [bismuth oxide / X], and [bismuth oxide / Y] synthetic powder, CoO
The + MnO 2 + NiO mixed powder was weighed at a predetermined ratio and wet-mixed and pulverized for 18 hours in a Monomeron pot using zirconia balls in a wet process. The obtained powder was dried, and aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 based on 100 parts by weight of zinc oxide was added in the form of an aqueous solution to a disk. It was molded into a shape. The temperature rise rate of the obtained molded body is 100 in the atmosphere.
The temperature was raised at 900 ° C./hour, the temperature was kept at 900 ° C. for 10 hours, and then the temperature was lowered at a temperature decreasing rate of 100 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter. A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Tables 11 to 12 show the sample compositions, and Table 13 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【表11】 [Table 11]

【表12】 [Table 12]

【表13】 表11〜12及び表13より、本実施例の磁器組成物を
用いた酸化亜鉛バリスタは、[Bi23/X]と[酸化
ビスマス/Y]の二つの合成粉末が添加された場合、α
値が大きく、長時間の直流負荷及びサージに対しても、
立ち上がり電圧V1mA の変化率△V1mA/V1mAの絶対値
が5%以下となり信頼性に優れていた。 (実施例6)(Bi2O3+Sb2O3), (Bi2O3+SnO2), (Bi2O3+Cr
2O3) のそれぞれの混合粉体に、475℃−5時間の予
備熱処理を施し、粉砕して(Bi2O3/Sb2O3), (Bi2O3/Sn
O2), (Bi2O3/Cr2O3) のそれぞれの合成粉を作製した。
次に、これら合成粉をCoO+MnO2+NiO 混合粉体(酸化コ
バルト、二酸化マンガン、酸化ニッケルの粉体を、CoO:
MnO2:NiO=0.954:0.414:0.383の割
合で混合したもの)とともに酸化亜鉛粉末(平均粒径
0.3μm)に添加して混合粉砕した。次に、前記混合
粉体が50重量%となるように採取し、主としてブチラ
ール樹脂(5重量%)とその可塑剤(フタル酸D−nブ
チルを2.5重量%)に2−ブタノール(7.5重量
%)及び酢酸ブチル溶剤(35重量%)を、前記混合粉
体と混合してシートを形成した。次に前記シートをカッ
トし、一部のシート表面に銀を主成分とするペーストを
印刷により塗布した。前記銀ペーストを印刷したシート
4枚を積層し、一番上と下に印刷していないシートを積
層し、両側面に銀の外部電極用ペーストを塗布した。そ
の後、840℃の温度で、前記混合粉体と銀電極とを一
体焼結し、塩化亜鉛積層チップバリスタを製造した。得
られた積層タイプのバリスタの断面図を図2に示す。図
2において、20は積層タイプの酸化亜鉛バリスタ、2
1は銀からなる内部電極、22は銀からなる対向内部電
極、23は有効層、24は無効層、25は銀からなる外
部電極である。チップの有効層の厚みは40μm、無効
層の厚さは200μm、電極の厚さは5〜6μm、積層
チップバリスタの全体の大きさは、たて:3.2mm、
横:1.6mm、厚さ:0.55mmの直方体であっ
た。これらの酸化亜鉛積層チップバリスタの初期特性を
測定した後、電気的負荷を印加して信頼性特性を求め
た。負荷の条件は、0.02ワット×500時間、パル
ス印加は300Amp.(8×20μsec.)×2回
である。表14に試料組成を示し、初期特性及び負荷特
性を表15に示した。
[Table 13] From Tables 11 to 12 and Table 13, in the zinc oxide varistor using the porcelain composition of this example, when two synthetic powders of [Bi 2 O 3 / X] and [bismuth oxide / Y] were added, α
Large value, even for long-term DC load and surge,
The absolute value of the change rate ΔV 1mA / V 1mA of the rising voltage V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. (Example 6) (Bi 2 O 3 + Sb 2 O 3 ), (Bi 2 O 3 + SnO 2 ), (Bi 2 O 3 + Cr
2 O 3 ), each mixed powder is preheated at 475 ° C. for 5 hours, pulverized (Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 ), (Bi 2 O 3 / Sn
O 2 ), (Bi 2 O 3 / Cr 2 O 3 ) synthetic powders were prepared.
Next, these synthetic powders were mixed with CoO + MnO 2 + NiO powder (cobalt oxide, manganese dioxide, nickel oxide powder, CoO:
MnO 2 : NiO = 0.954: 0.414: 0.383) and zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm) were added and mixed and pulverized. Next, the mixed powder was sampled so as to be 50% by weight, and mainly butyral resin (5% by weight) and its plasticizer (2.5% by weight of D-n-butyl phthalate) were mixed with 2-butanol (7% by weight). 0.5 wt%) and butyl acetate solvent (35 wt%) were mixed with the mixed powder to form a sheet. Next, the sheet was cut, and a paste containing silver as a main component was applied to the surface of a part of the sheet by printing. Four sheets on which the silver paste was printed were laminated, unprinted sheets were laminated on the top and bottom, and silver external electrode paste was applied to both side surfaces. Then, the mixed powder and the silver electrode were integrally sintered at a temperature of 840 ° C. to manufacture a zinc chloride laminated chip varistor. A sectional view of the obtained laminated type varistor is shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a laminated type zinc oxide varistor, 2
Reference numeral 1 is an internal electrode made of silver, 22 is a counter internal electrode made of silver, 23 is an effective layer, 24 is an ineffective layer, and 25 is an external electrode made of silver. The thickness of the effective layer of the chip is 40 μm, the thickness of the ineffective layer is 200 μm, the thickness of the electrode is 5 to 6 μm, and the overall size of the laminated chip varistor is vertical: 3.2 mm,
It was a rectangular parallelepiped having a width of 1.6 mm and a thickness of 0.55 mm. After measuring the initial characteristics of these zinc oxide laminated chip varistors, an electrical load was applied to determine the reliability characteristics. The condition of the load is 0.02 watt × 500 hours, and the pulse application is 300 Amp. (8 × 20 μsec.) × 2 times. Table 14 shows the sample composition, and Table 15 shows the initial characteristics and load characteristics.

【表14】 [Table 14]

【表15】 表14及び表15より、本実施例の磁器組成物を用いた
酸化亜鉛バリスタは、極めて低い温度で焼結することが
できた。また小さなバリスタであるにもかかわらず良い
特性を示した。 (実施例7)酸化亜鉛と酸化マグネシウムの混合粉末 Z
nO+MgO (ZnO:MgO=92:8 wt比)をつくった。つぎに、(Bi
2O3+Sb2O3), (Bi2O3+Cr2O3), (Bi2O3+B2O3), (Bi2O3+S
nO2)混合粉に500℃−2時間の予備熱処理を施し、
4種の合成粉、すなわち、(1) Bi2O3/Sb2O3(Bi
2O3:Sb2O3 = 1.30:0.20 wt比)、(2) Bi2O3/Cr2O
3(Bi2O3:Cr2O3 = 0.18:0.006 wt比 、)(3) Bi2
O3/B2O3 (Bi2O3:B2O3 = 0.23:0.002 wt比)、および
(4) Bi2O3/SnO2(Bi2O3:SnO2 = 0.18:0.006 wt
比)を得た。次に前記合成粉を(Bi2O3/Sb2O3):(Bi2O3/C
r2O3):(Bi2O3/B2O3):(Bi2O3/SnO2)=1.5:0.24 : 0.25:
1.0 wt比で混合して、合成粉末(Bi2O3/Sb2O3+Bi2O3/Cr2
O3+Bi2O3/B2O3+Bi2O3/SnO2)を得た。前記(ZnO+MgO)混合
粉末100wt部にたいし、前記(Bi2O3/Sb2O3+Bi2O3/Cr2
O3+Bi2O3/B2O3+Bi2O3/SnO2)合成粉末 2.99wt部、
(CoO+MnO2+NiO)混合粉末1.751 wt部、を加え、酸
化アルミニウム0.0013 wt部を硝酸アルミニウムの溶液
でくわえて、混合、粉砕、乾燥後、加圧成形して 85
0℃−10時間焼成し、酸化亜鉛バリスタを作製した。
類似の方法で、 (Bi2O3/Sb2O3 + Bi2O3/Cr2O3 + Bi2O3/B2O3 + Bi2O3/SiO2)合成粉末 (Bi2O3/Sb2O3 + Bi2O3/Cr2O3 + Bi2O3/B2O3 + Bi2O3/Nb2O5)合成粉末 (Bi2O3/Sb2O3 + Bi2O3/Cr2O3 + Bi2O3/B2O3 + Bi2O3/PbO)合成粉末 を作製し、さらにZnOバリスタを作成し、電気特性を測
定した。すなわち、直流負荷に対する信頼性を評価し
た。80℃の高温雰囲気中で0.5ワットの直流負荷を
500時間印加し、バリスタ立ち上がり電圧V1mA の変
化率△V1mA/V1mA(直流負荷変化率)を測定した。バ
リスタ立ち上がり電圧V1m A の変化率△V1mA/V1mA
小さいほど、酸化亜鉛バリスタの電気特性が安定してお
り、信頼性がよいことを示している。さらに、サージに
対する信頼性を評価した。8×20μsec 、1.0kA
のパルスの10回印加によるバリスタ立ち上がり電圧V
1mAの変化率(サージ変化率)△V1mA/V1mA を求め
た。表16に試料の組成を、表17に電気特性の評価結
果を示す。サージ変化率の値が小さいほど酸化亜鉛バリ
スタの電気特性が安定しており、いずれも変化率が5%
以下で信頼性がよいことを示している。
[Table 15] From Table 14 and Table 15, the zinc oxide varistor using the porcelain composition of this example could be sintered at an extremely low temperature. In addition, it showed good characteristics despite being a small varistor. (Example 7) Mixed powder Z of zinc oxide and magnesium oxide
nO + MgO (ZnO: MgO = 92: 8 wt ratio) was made. Next, (Bi
2 O 3 + Sb 2 O 3 ), (Bi 2 O 3 + Cr 2 O 3 ), (Bi 2 O 3 + B 2 O 3 ), (Bi 2 O 3 + S
nO 2 ) mixed powder is preheated at 500 ° C. for 2 hours,
Four kinds of synthetic powder, namely (1) Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 (Bi
2 O 3 : Sb 2 O 3 = 1.30: 0.20 wt ratio), (2) Bi 2 O 3 / Cr 2 O
3 (Bi 2 O 3 : Cr 2 O 3 = 0.18: 0.006 wt ratio,) (3) Bi 2
O 3 / B 2 O 3 (Bi 2 O 3 : B 2 O 3 = 0.23: 0.002 wt ratio), and (4) Bi 2 O 3 / SnO 2 (Bi 2 O 3 : SnO 2 = 0.18: 0.006 wt)
Ratio) was obtained. Next, the synthetic powder (Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 ) :( Bi 2 O 3 / C
r 2 O 3 ) :( Bi 2 O 3 / B 2 O 3 ) :( Bi 2 O 3 / SnO 2 ) = 1.5: 0.24: 0.25:
Mixed at a ratio of 1.0 wt to prepare a synthetic powder (Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 + Bi 2 O 3 / Cr 2
O 3 + Bi 2 O 3 / B 2 O 3 + Bi 2 O 3 / SnO 2) was obtained. Based on 100 wt parts of the (ZnO + MgO) mixed powder, the above (Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 + Bi 2 O 3 / Cr 2
O 3 + Bi 2 O 3 / B 2 O 3 + Bi 2 O 3 / SnO 2 ) Synthetic powder 2.99 wt parts,
(CoO + MnO 2 + NiO) mixed powder 1.751 wt part was added, and 0.0013 wt part of aluminum oxide was added with a solution of aluminum nitrate, mixed, pulverized, dried, and pressure-molded.
It was baked at 0 ° C. for 10 hours to produce a zinc oxide varistor.
In a similar manner, (Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 + Bi 2 O 3 / Cr 2 O 3 + Bi 2 O 3 / B 2 O 3 + Bi 2 O 3 / SiO 2 ) synthetic powder (Bi 2 O 3 3 / Sb 2 O 3 + Bi 2 O 3 / Cr 2 O 3 + Bi 2 O 3 / B 2 O 3 + Bi 2 O 3 / Nb 2 O 5 ) Synthetic powder (Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 + Bi 2 O 3 / Cr 2 O 3 + Bi 2 O 3 / B 2 O 3 + Bi 2 O 3 / PbO) synthetic powder was prepared, a ZnO varistor was prepared, and the electrical characteristics were measured. That is, the reliability against a DC load was evaluated. A DC load of 0.5 watt was applied for 500 hours in a high temperature atmosphere of 80 ° C., and a change rate ΔV 1mA / V 1mA (DC load change rate) of the varistor rising voltage V 1mA was measured. As the rate of change △ V 1mA / V 1mA of the varistor threshold voltage V 1 m A is smaller, the electric characteristics of the zinc oxide varistor is stable, indicating that good reliability. Furthermore, the reliability against surge was evaluated. 8 × 20μsec, 1.0kA
Rise voltage V by applying 10 times pulse of
The change rate of 1 mA (surge change rate) ΔV 1mA / V 1mA was obtained. Table 16 shows the composition of the sample, and Table 17 shows the evaluation results of the electrical characteristics. The smaller the surge rate of change, the more stable the electrical characteristics of the zinc oxide varistor, and the rate of change is 5% in both cases.
The following shows that the reliability is good.

【表16】 [Table 16]

【表17】 [Table 17]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、低温度
焼結で非直線抵抗特性などの電気特性及び信頼性に優れ
た酸化亜鉛バリスタを高歩留まりで製造することが可能
な酸化亜鉛系磁器組成物を提供できる。本発明の酸化亜
鉛系磁器組成物は、その焼結体を製造する場合に、焼成
温度を750℃〜1050℃という低温度まで下げても
酸化亜鉛粒子の成長を均一に促進できる。そして、粒径
分布が狭い酸化亜鉛粒子の焼結体が得られる。その結
果、電気特性及び信頼性が優れた酸化亜鉛バリスタを高
歩留まりで製造することが可能になる。また、本発明の
酸化亜鉛系磁器組成物は低温度で焼結できるので、焼結
の際の電力消費を少なくし、焼結に用いる電気炉の炉材
・容器の消耗を少なくし、省エネルギ−、省資源にも大
きく貢献できる。さらに銀を中心組成とした電極を、磁
器の焼成時、同時に形成出来る事が判明し、銀系電極を
ZnO磁器内部に形成する事に成功した。そして銀を内部
電極とした積層型のZnOバリスタが可能となった。ま
た、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法は、上記
の優れた効果を達成し得る酸化亜鉛系磁器組成物を効率
良く合理的に製造する方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, a zinc oxide varistor capable of producing a zinc oxide varistor excellent in electrical characteristics such as non-linear resistance characteristics and reliability by low temperature sintering at a high yield is provided. A porcelain composition can be provided. The zinc oxide-based ceramic composition of the present invention can uniformly promote the growth of zinc oxide particles even when the firing temperature is lowered to a low temperature of 750 ° C. to 1050 ° C. when producing the sintered body. Then, a sintered body of zinc oxide particles having a narrow particle size distribution is obtained. As a result, a zinc oxide varistor having excellent electrical characteristics and reliability can be manufactured with a high yield. Further, since the zinc oxide-based porcelain composition of the present invention can be sintered at a low temperature, power consumption during sintering is reduced, consumption of the furnace material / container of the electric furnace used for sintering is reduced, and energy saving is achieved. -It can also contribute greatly to resource saving. Furthermore, it was found that an electrode composed mainly of silver could be formed at the same time when firing porcelain.
It was successfully formed inside ZnO porcelain. Then, a stacked ZnO varistor using silver as an internal electrode has become possible. In addition, the method for producing a zinc oxide-based ceramic composition of the present invention can provide a method for efficiently and rationally producing a zinc oxide-based ceramic composition that can achieve the above excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の酸化亜鉛系磁器組成物を用
いて作成したディスクタイプの酸化亜鉛バリスタの概略
斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a disk type zinc oxide varistor formed by using the zinc oxide ceramic composition of Example 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施例6の酸化亜鉛系磁器組成物を用
いて作成した積層タイプの酸化亜鉛バリスタの断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a laminated type zinc oxide varistor formed by using the zinc oxide based ceramic composition of Example 6 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ディスクタイプの酸化亜鉛バリスタ 11 酸化亜鉛焼結体 12 電極 13 リ−ド線 20 積層タイプの酸化亜鉛バリスタ 21 内部電極 22 対向内部電極 23 有効層 24 無効層 25 外部電極 10 Disk Type Zinc Oxide Varistor 11 Zinc Oxide Sintered Body 12 Electrode 13 Lead Wire 20 Laminated Type Zinc Oxide Varistor 21 Internal Electrode 22 Opposed Internal Electrode 23 Effective Layer 24 Ineffective Layer 25 External Electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 一茂 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazushige Koyama 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化亜鉛粉末100重量部に対して、 酸化ほう素(B2O3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ゲル
マニウム(GeO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化マグ
ネシウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ネオジウ
ム(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化プラセオジウム(Pr
O)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸化珪素(SiO2)、酸
化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化タングス
テン(WO3)、及び酸化イットリウム(Y2O3)から選ばれ
る少なくとも一つの粉末と、酸化ビスマス(Bi2O3)粉末
との混合物が400℃〜700℃の範囲の熱処理を受け
粉砕されてなる合成粉または混合合成粉から調整されて
なる合成粉末が0.5−20重量部と、 酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガンから選ば
れる少なくとも1つの鉄族酸化物粉末が0.1〜5.0
重量部添加されてなる酸化亜鉛系磁器組成物。
1. Boron oxide (B 2 O 3 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), germanium oxide (GeO 2 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), 100 parts by weight of zinc oxide powder, Magnesium oxide (MgO), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), lead oxide (PbO), praseodymium oxide (Pr)
O), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tungsten oxide (WO 3 ), and yttrium oxide (Y 2 O 3). A mixture of at least one powder selected from the following) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) powder is subjected to heat treatment in the range of 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized, or a synthetic powder prepared from a mixed synthetic powder. 0.5-20 parts by weight of powder and 0.1-5.0 of at least one iron group oxide powder selected from nickel oxide, cobalt oxide and manganese oxide.
A zinc oxide-based porcelain composition which is added by weight.
【請求項2】 酸化亜鉛の一部が、酸化マグネシウムに
よって置換されてなる請求項1に記載された酸化亜鉛系
磁器組成物。
2. The zinc oxide-based porcelain composition according to claim 1, wherein a part of zinc oxide is replaced by magnesium oxide.
【請求項3】 アルミニウム成分が、酸化亜鉛粉末10
0重量部に対して、酸化アルミニウム換算で0.000
62〜0.372重量部含まれてなる請求項1に記載の
酸化亜鉛系磁器組成物。
3. An aluminum component is zinc oxide powder 10
0.000 in terms of aluminum oxide with respect to 0 part by weight
The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, wherein the zinc oxide porcelain composition is contained in an amount of 62 to 0.372 parts by weight.
【請求項4】 アルミニウム成分が、酸化亜鉛粉末と酸
化マグネシウムの混合粉末物100重量部に対して、酸
化アルミニウム換算で0.00062〜0.372重量
部含まれてなる請求項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成
物。
4. The oxidation according to claim 1, wherein the aluminum component is contained in an amount of 0.00062 to 0.372 parts by weight in terms of aluminum oxide based on 100 parts by weight of a mixed powder of zinc oxide powder and magnesium oxide. Zinc-based porcelain composition.
【請求項5】 酸化ほう素(B2O3)、酸化クロム(Cr2O
3)、酸化ゲルマニウム(GeO2)、酸化ランタン(La
2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb
2O5)、酸化ネオジウム(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化
プラセオジウム(PrO)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸
化珪素(SiO2)、酸化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O
5)、酸化タングステン(WO3)、及び酸化イットリウム
(Y2O3)から選ばれる少なくとも一つの粉末と、酸化ビ
スマス(Bi2O3)粉末との混合物を400℃〜700℃の
範囲で熱処理し、粉砕して合成粉または混合合成粉を調
整し、 酸化亜鉛100重量部にたいして、前記合成粉末を0.
5−20重量部、及び酸化ニッケル、酸化コバルト及び
酸化マンガンから選ばれる少なくとも1つの鉄族酸化物
粉末を0.1〜5.0重量部添加する工程を含む酸化亜
鉛系磁器組成物の製造方法。
5. Boron oxide (B 2 O 3 ), chromium oxide (Cr 2 O 3
3 ), germanium oxide (GeO 2 ), lanthanum oxide (La
2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), niobium oxide (Nb
2 O 5 ), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), lead oxide (PbO), praseodymium oxide (PrO), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), oxidation Tantalum (Ta 2 O
5 ), a mixture of at least one powder selected from tungsten oxide (WO 3 ) and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and a bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) powder is heat treated in the range of 400 to 700 ° C. Then, the synthetic powder or the mixed synthetic powder is pulverized to prepare 100 parts by weight of zinc oxide.
5-20 parts by weight, and a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition including the step of adding 0.1 to 5.0 parts by weight of at least one iron group oxide powder selected from nickel oxide, cobalt oxide and manganese oxide. .
【請求項6】 酸化亜鉛に酸化マグネシウムを加えて、
酸化亜鉛−酸化マグネシウム混合粉末を得る工程と、 酸化ほう素(B2O3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ゲル
マニウム(GeO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化マグ
ネシウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ネオジウ
ム(Nd2O3)、酸化鉛(PbO)、酸化プラセオジウム(Pr
O)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸化珪素(SiO2)、酸
化錫(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化タングス
テン(WO3)、及び酸化イットリウム(Y2O3)から選ばれ
る少なくとも一つの粉末と、酸化ビスマス(Bi2O3)粉末
との混合物を400℃〜700℃の範囲で熱処理し、粉
砕して合成粉または混合合成粉を調整する工程と、 前記酸化亜鉛−酸化マグネシウム混合粉末100重量部
にたいして、前記合成粉末0.5−20重量部、及び酸
化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガンから選ばれ
る少なくとも1つの鉄族酸化物粉末を0.1〜5.0重
量部添加する工程を含む酸化亜鉛系磁器組成物の製造方
法。
6. Addition of magnesium oxide to zinc oxide,
A step of obtaining a zinc oxide-magnesium oxide mixed powder, boron oxide (B 2 O 3 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), germanium oxide (GeO 2 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), magnesium oxide ( MgO), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), lead oxide (PbO), praseodymium oxide (Pr)
O), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tungsten oxide (WO 3 ), and yttrium oxide (Y 2 O 3). A heat treatment of a mixture of at least one powder selected from the above) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) powder in the range of 400 ° C. to 700 ° C., and pulverizing to prepare a synthetic powder or a mixed synthetic powder, and 0.5 to 20 parts by weight of the synthetic powder and 0.1 to 5 parts by weight of at least one iron group oxide powder selected from nickel oxide, cobalt oxide and manganese oxide based on 100 parts by weight of the zinc oxide-magnesium oxide mixed powder. A method for producing a zinc oxide-based porcelain composition, which comprises the step of adding 0 part by weight.
【請求項7】 アルミニウム成分が酸化亜鉛粉末100
重量部叉は酸化亜鉛粉末と酸化マグネシュウムの混合粉
末物100重量部に対して、酸化アルミニウム換算で
0.00062〜0.372重量部アルミニウム塩の溶
液を用いて含ませる工程を有する請求項5〜6のいずれ
かに記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法。
7. An aluminum component is zinc oxide powder 100.
6. The method further comprises the step of adding a solution of an aluminum salt in an amount of 0.00062 to 0.372 parts by weight in terms of aluminum oxide to 100 parts by weight of a mixed powder of zinc oxide powder and magnesium oxide. 7. The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to any of 6.
【請求項8】 酸化亜鉛粉末100重量部にたいして、 酸化ほう素、酸化クロム、酸化ゲルマニウム、酸化ラン
タン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化ネオヂウ
ム、酸化鉛、酸化プラセオジウム、酸化アンチモン、酸
化けい素、酸化錫、酸化タンタル、酸化タングステンお
よび酸化イットリウムから選択された少なくとも1つの
酸化物と、酸化ビスマス粉末との混合物が400℃〜7
00℃の熱処理を受け粉砕されてなる合成粉が調整され
てなる合成粉末が、0.5〜20重量部、酸化コバルト
及び酸化マンガンから選ばれる少なくとも1つの鉄族酸
化物粉末が0.1〜5.0重量部添加されてなる酸化亜
鉛系磁器組成物。
8. Boron oxide, chromium oxide, germanium oxide, lanthanum oxide, magnesium oxide, niobium oxide, neodymium oxide, lead oxide, praseodymium oxide, antimony oxide, silicon oxide, tin oxide, relative to 100 parts by weight of zinc oxide powder. A mixture of at least one oxide selected from, tantalum oxide, tungsten oxide and yttrium oxide and bismuth oxide powder at 400 ° C to 7 ° C.
0.5 to 20 parts by weight of a synthetic powder prepared by preparing a synthetic powder obtained by crushing by heat treatment at 00 ° C., and 0.1 to at least one iron group oxide powder selected from cobalt oxide and manganese oxide. A zinc oxide porcelain composition containing 5.0 parts by weight.
【請求項9】 酸化ほう素、酸化クロム、酸化ゲルマニ
ウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、
酸化ネオヂウム、酸化鉛、酸化プラセオジウム、酸化ア
ンチモン、酸化けい素、酸化錫、酸化タンタル、酸化タ
ングステンおよび酸化イットリウムから選択された少な
くとも一つの酸化物と酸化ビスマス粉末との混合物に4
00℃〜700℃の熱処理を施し粉砕して調整されてな
る合成粉末を作る工程と、酸化亜鉛粉末100重量部に
たいして、前記合成粉末を0.5−20重量部、酸化コ
バルト及び酸化マンガンから選ばれる少なくとも1つの
鉄族酸化物粉末を0.1〜5.0重量部添加する工程を
含む酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法。
9. Boron oxide, chromium oxide, germanium oxide, lanthanum oxide, magnesium oxide, niobium oxide,
4 in a mixture of bismuth oxide powder with at least one oxide selected from neodymium oxide, lead oxide, praseodymium oxide, antimony oxide, silicon oxide, tin oxide, tantalum oxide, tungsten oxide and yttrium oxide.
A step of producing a synthetic powder prepared by subjecting to a heat treatment at 00 ° C. to 700 ° C. and crushing, and 0.5 to 20 parts by weight of the synthetic powder, relative to 100 parts by weight of zinc oxide powder, cobalt oxide and manganese oxide. A method for producing a zinc oxide-based porcelain composition, which comprises the step of adding 0.1 to 5.0 parts by weight of at least one iron group oxide powder.
【請求項10】 アルミニウム成分が酸化亜鉛粉末10
0重量部に対して、酸化アルミニウム換算で0.000
62〜0.372重量部添加する請求項9に記載の酸化
亜鉛系磁器組成物の製造方法。
10. A zinc oxide powder 10 having an aluminum component.
0.000 in terms of aluminum oxide with respect to 0 part by weight
62-0.372 weight part is added, The manufacturing method of the zinc oxide ceramic composition of Claim 9.
【請求項11】 酸化亜鉛系磁器組成物が、バリスタで
ある請求項1〜4,8のいずれかに記載の酸化亜鉛系バ
リスタ。
11. The zinc oxide based varistor according to claim 1, wherein the zinc oxide based ceramic composition is a varistor.
【請求項12】 バリスタの内部電極として、銀を一体
焼成した請求項11に記載の酸化亜鉛系バリスタ。
12. The zinc oxide based varistor according to claim 11, wherein silver is integrally fired as an internal electrode of the varistor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9741477B2 (en) 2013-12-06 2017-08-22 Hitachi Metals, Ltd. Sintered body for varistor, multilayer substrate using same, and production method for these
CN108558389A (en) * 2018-05-04 2018-09-21 南阳中祥电力电子有限公司 A kind of Novel piezoresistor piece resistive formation slurry and preparation method thereof
CN114524670A (en) * 2022-03-15 2022-05-24 福建省乔光电子科技有限公司 Ceramic resistor formula and processing technology and equipment
WO2023176608A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 株式会社明電舎 Antimony oxide substitute zinc oxide element

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