JPH11214257A - 非線形誘電体素子 - Google Patents
非線形誘電体素子Info
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- JPH11214257A JPH11214257A JP10011621A JP1162198A JPH11214257A JP H11214257 A JPH11214257 A JP H11214257A JP 10011621 A JP10011621 A JP 10011621A JP 1162198 A JP1162198 A JP 1162198A JP H11214257 A JPH11214257 A JP H11214257A
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Abstract
素子を提供する。 【解決手段】 電界−電荷特性においてヒステリシスを
示す、いわゆる非線形特性を示す誘電体セラミックスよ
りなる誘電体2と、誘電体2の第1,第2の面にそれぞ
れ形成された第1,第2の電極3,4とを備え、電極
3,4が、金属粉末と、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス及
び/またはホウ珪酸バリウム系ガラスとを含む導電ペー
ストを塗布し、焼き付けることにより形成されている、
非線形誘電体素子1。
Description
灯(HIDランプ)の始動時のように高圧パルスを発生
させるのに好適に用いられる非線形誘電体素子に関し、
より詳細には、電極材料の改良により非線形特性が改善
された非線形誘電体素子に関する。
記HIDランプが用いられている。この種のHIDラン
プには、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプ
のように、始動時に1〜4kV程度の高圧パルスを必要
とするものがある。そこで、この種のHIDランプで
は、高圧パルスを発生させるために、非線形特性を有す
るコンデンサが組み込まれている。
は、上記高圧パルスを発生させるための非線形コンデン
サが内蔵された高圧放電ランプが開示されている。この
先行技術に記載の非線形コンデンサの構造を、図3に示
す。
ラミックスよりなるセラミック板52の両面に、電極5
3,54を形成した構造を有する。電極53,54の中
央には、接合材55a,55bを介してリード端子5
6,57が接合されている。また、リード端子56,5
7が引き出されている部分を除いて全体が、ガラスペー
ストを塗布し、焼き付けることにより形成されたガラス
被覆層58により被覆されている。
ホウ珪酸ガラスやホウ珪酸鉛ガラスを含む導電ペースト
を塗布し、焼き付けることにより形成されている。
た従来の非線形コンデンサ51では、チタン酸バリウム
系セラミックスよりなるセラミック板52が本来持って
いる非線形特性を十分に引き出すことができないという
問題があった。これは、電極53,54の形成に用いら
れている導電ペースト中のガラスフリットが、電極焼き
付け時にセラミック板52に拡散し、セラミック板52
の非線形特性を低下させているためと考えられる。
を解消し、非線形特性を有する誘電体セラミックスの非
線形特性を十分に引き出すことができ、良好な非線形特
性を発揮し得る非線形誘電体素子を提供することにあ
る。
は、電界−電荷特性においてヒステリシスを示す非線形
誘電体素子であって、非線形特性を示す誘電体セラミッ
クスよりなる誘電体と、前記誘電体の第1,第2の面に
それぞれ形成された第1,第2の電極とを備え、前記第
1,第2の電極が、金属粉末と、ホウ珪酸鉛ビスマス系
ガラス及び/またはホウ珪酸バリウム系ガラスとを含む
ことを特徴とする。
100体積%に対し、上記ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス
及び/またはホウ珪酸バリウム系ガラスが10体積%未
満、好ましくは5体積%以下の割合で配合されている。
体素子が、高圧パルス発生用コンデンサであることを特
徴とする。
子の一実施例を示す側面図である。非線形誘電体素子1
は、HIDランプにおける高圧パルス発生用コンデンサ
として用いられるものである。
誘電体セラミックスよりなる板状の誘電体2を用いて構
成されている。なお、本明細書において、非線形特性と
は、電界−電荷特性においてヒステリシスを示す特性を
いうものとする。上記誘電体2は、このような非線形特
性を発揮し得る適宜の誘電体セラミックスにより構成さ
れるが、例えば、チタン酸バリウム系セラミック材料を
好適に用いることができる。
第1の電極3が、第2の面としての下面2b上に第2の
電極4が形成されている。
電極3,4は、金属粉末と、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラ
ス及び/またはホウ珪酸バリウム系ガラスとを含む導電
ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成されてい
る。従って、電極3,4は、上記金属粉末と、ホウ珪酸
鉛ビスマス系ガラス及び/またはホウ珪酸バリウム系ガ
ラスとを含む。
3,4が、上記組成を有するため、十分な非線形特性を
発揮する。これは、本願発明者らにより実験的に確かめ
られたものである。すなわち、従来の非線形誘電体素子
51で用いられていた電極ペーストでは、ホウ珪酸ガラ
スやホウ珪酸鉛ガラスを用いていたため、電極ペースト
焼き付け時に、これらのガラス粉末が誘電体セラミック
スの粒界に侵入し、粒界層が厚くなり、電界−電荷特性
における上記ヒステリシスが鈍らされることが見出され
た。これに対して、上記ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス及
びホウ珪酸バリウム系ガラスを用いた場合、セラミック
スに拡散し難いためか、誘電体2が本来有している非線
形特性を十分に発揮し得ることが確かめられた。これ
を、具体的な実験例に基づき説明する。
ン酸バリウム系セラミック粉末を乾式プレスし、焼成す
ることにより、直径18mm×厚さ1mmの円板状の誘
電体2を作製した。この誘電体2の両面に、Ag粉末1
00体積%に対し、下記の表1に示す種々のガラスフリ
ット5体積%を配合してなる導電ペーストを用意し、該
導電ペーストを直径17mmの円板状となるように誘電
体2の両面に印刷し、850℃で焼き付け、実施例1,
2及び比較例1〜5の各非線形誘電体素子を作製した。
子について、図2に示す回路を用いて発生パルス電圧を
測定した。すなわち、図2に示す回路では、電源11に
直列に400Wの高圧水銀ランプ用安定器12が接続さ
れており、該高圧水銀ランプ用安定器12の後段に、非
線形誘電体素子1及びブレークオーバー電圧150Vの
半導体スイッチ13が接続されている。また、Vは電圧
計を示す。
誘電体素子1を図2に示したように接続し、発生パルス
電圧を測定したところ、下記の表1に示す結果が得られ
た。
は、発生パルス電圧が1800V、1700Vと低かっ
たが、これは、B−Si−Pb系あるいはB−Si−B
i系ガラスのセラミック内への拡散によるものと考えら
れる。
ス電圧が1550V及び1700Vと低かったが、これ
は、誘電体と電極との界面においてB−Si−Ca系ま
たはB−Si−K系ガラスが界面層を形成しているため
と考えられる。さらに、比較例5では、パルス電圧が1
250Vとかなり低かったが、これは、B−Si−Zn
系ガラス粉末は、セラミックス中のチタン酸バリウムと
反応し、非線形特性を大幅に低下させているためと考え
られる。
れ、ガラスフリットとしてホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス
及びホウ珪酸バリウム系ガラスを用いたため、発生パル
ス電圧は2100V及び2000Vであった。
として、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラスあるいはホウ珪酸
バリウム系ガラスを用いることにより、同じ誘電体を用
いた場合であっても、誘電体自体の持つ非線形特性を十
分に発揮させ得ることがわかる。
ホウ珪酸バリウム系ガラスをガラスフリットとして用い
て電極を形成した非線形誘電体素子において、ガラスフ
リットの配合割合を変化させ、発生パルス電圧の変化を
測定した。すなわち、表2に示すように、Ag粉末10
0体積%に対し、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス及びホウ
珪酸バリウム系ガラスの配合割合を、それぞれ、3、
5、10体積%とした導電ペーストを用い、各非線形誘
電体素子を得、発生パルス電圧を上記実験例と同様にし
て測定した。結果を下記の表2に示す。
マス系ガラス及びホウ珪酸バリウム系ガラスのいずれを
用いた場合であっても、ガラスフリットの配合割合が1
0体積%に至ると、パルス電圧が1700Vあるいは1
500Vと低下することがわかる。従って、表2の結果
から、これらのガラスフリットを用いる場合、金属粉末
100体積%に対し、10体積%未満の割合で配合する
ことが好ましいことがわかる。
リットとして、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラスあるいはホ
ウ珪酸バリウム系ガラスをそれぞれ単独で用いたが、こ
れらのガラスフリットがセラミックス内への拡散を生じ
難く、かつセラミックス中のチタン酸バリウムと反応し
難いため、これらを併用した場合においても同様の結果
が得られると推測される。
てAg粉末を用いたが、金属粉末としては、良好な導電
性を発揮し得るものである限り特に限定されず、例え
ば、Cu、Al、NiあるいはPd粉末もしくはこれら
の合金粉末を適宜用いることができ、その場合であって
も、上記実験例と同様の効果が得られる。
3,4を形成したが、電極3,4を形成した後に、従来
の非線形コンデンサ51と同様に絶縁ガラス層等を形成
したり、あるいはリード端子等を接合してもよく、その
場合であっても、電極3,4が既に誘電体2に接合され
ているため、良好な非線形特性を発揮し得る非線形誘電
体素子とすることができる。
体素子では、非線形特性を示す誘電体セラミックスより
なる誘電体の第1,第2の面に形成される第1,第2の
電極が、金属粉末と、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス及び
/またはホウ珪酸バリウム系ガラスとを含むため、これ
らのガラスが電極形成時の焼き付けに際し、誘電体中に
拡散し難く、かつ誘電体との界面に界面層を形成し難
い。よって、非線形特性を有する誘電体セラミックスを
用いた誘電体の非線形特性を十分に発揮させることがで
き、良好な非線形特性を発揮し得る非線形誘電体素子を
提供することが可能となる。
100体積%に対し、ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス及び
/またはホウ珪酸バリウム系ガラスが10体積%未満の
割合で配合されているので、上記実験例から明らかなよ
うに、良好な非線形特性を発揮し得る非線形誘電体素子
を提供することができる。
す側面図。
めに構成した回路を説明するための回路図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 電界−電荷特性においてヒステリシスを
示す非線形誘電体素子であって、 非線形特性を示す誘電体セラミックスよりなる誘電体
と、 前記誘電体の第1,第2の面にそれぞれ形成された第
1,第2の電極とを備え、 前記第1,第2の電極が、金属粉末と、ホウ珪酸鉛ビス
マス系ガラス及び/またはホウ珪酸バリウム系ガラスと
を含むことを特徴とする非線形誘電体素子。 - 【請求項2】 前記金属粉末100体積%に対し、前記
ホウ珪酸鉛ビスマス系ガラス及び/またはホウ珪酸バリ
ウム系ガラスが10体積%未満の割合で含まれているこ
とを特徴とする請求項1に記載の非線形誘電体素子。 - 【請求項3】 高圧パルス発生用コンデンサである請求
項1または2に記載の非線形誘電体素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01162198A JP3554778B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 非線形誘電体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01162198A JP3554778B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 非線形誘電体素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11214257A true JPH11214257A (ja) | 1999-08-06 |
JP3554778B2 JP3554778B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=11783004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01162198A Expired - Fee Related JP3554778B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 非線形誘電体素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3554778B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6477033B2 (en) * | 2000-09-07 | 2002-11-05 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Nonlinear dielectric element |
US6578423B2 (en) | 2001-03-27 | 2003-06-17 | Lam Research Corporation | Acoustic detection of dechucking and apparatus therefor |
US7253813B2 (en) | 2002-02-01 | 2007-08-07 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, driving method thereof, and electronic apparatus |
CN115881338A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-31 | 广东南海启明光大科技有限公司 | 高可靠性TOPCon晶体硅太阳电池的正面银铝浆、制备及应用 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01162198A patent/JP3554778B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US6477033B2 (en) * | 2000-09-07 | 2002-11-05 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Nonlinear dielectric element |
US6578423B2 (en) | 2001-03-27 | 2003-06-17 | Lam Research Corporation | Acoustic detection of dechucking and apparatus therefor |
US7253813B2 (en) | 2002-02-01 | 2007-08-07 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, driving method thereof, and electronic apparatus |
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---|---|
JP3554778B2 (ja) | 2004-08-18 |
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