JPS584801B2 - How to make thick film varistors - Google Patents

How to make thick film varistors

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JPS584801B2
JPS584801B2 JP51073351A JP7335176A JPS584801B2 JP S584801 B2 JPS584801 B2 JP S584801B2 JP 51073351 A JP51073351 A JP 51073351A JP 7335176 A JP7335176 A JP 7335176A JP S584801 B2 JPS584801 B2 JP S584801B2
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varistor
paste
oxide
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thick film
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、多結晶酸化亜鉛化合物から厚膜バリスクを
製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing thick film barrisks from polycrystalline zinc oxide compounds.

更に詳しく云うと、本発明は、バリスタの特性、特に再
構成した多結晶酸化亜鉛厚膜バリスタの電圧降伏特性及
び誘電率を制御する方法に関する。
More particularly, the present invention relates to a method for controlling varistor properties, particularly the voltage breakdown properties and dielectric constant of reconstituted polycrystalline zinc oxide thick film varistors.

非直線低抗特性を呈し、電流と電圧とを量的に関係づけ
る次式により表わされる数少ない材料が知られている。
A few materials are known that exhibit nonlinear low resistance characteristics and are expressed by the following equation that quantitatively relates current and voltage.

こゝで、■は考慮中の材料の本体によって隔てられた2
点間の電圧、■は該2点間を流れる電流、Cは定数、α
は1より大きい指数である。
Here, ■ is the two parts separated by the body of the material under consideration.
Voltage between points, ■ is current flowing between the two points, C is constant, α
is an exponent greater than 1.

1平方センチメートル当り10−3乃至102アンペア
の範囲の電流密度で10より大きいαの値を持つ新しい
一群のバリスタ材料が、最近金属酸化物から作られてい
る。
A new family of varistor materials with values of α greater than 10 at current densities in the range of 10 -3 to 102 Amps per square centimeter have recently been made from metal oxides.

金属酸化物バリスタ材料は、特定の金属酸化物とそれに
添加される少量の1つ又はそれ以上の他の金属酸化物又
はハロゲン化物とから形成される多結晶セラミック材料
である。
Metal oxide varistor materials are polycrystalline ceramic materials formed from specific metal oxides and small amounts of one or more other metal oxides or halides added thereto.

1例として、主要な金属酸化物が酸化亜鉛であり、それ
に酸化ビスマス並びにその他の遷移金属又は遷移金属よ
り後順位の金属の酸化物が少量添加される。
In one example, the predominant metal oxide is zinc oxide, to which bismuth oxide and small amounts of other transition metals or oxides of metals subordinate to transition metals are added.

更にこのような材料の例が米国特許第3682841号
及び同第3687871号に記載されている。
Further examples of such materials are described in US Pat. No. 3,682,841 and US Pat. No. 3,687,871.

上述の多結晶セラミック材料は1100℃より以上の温
度で繞結される。
The polycrystalline ceramic materials described above are fused at temperatures above 1100°C.

これらの温度は一般に回路集積化技術と相容れないもの
である。
These temperatures are generally incompatible with circuit integration techniques.

米国特許第3725836号には、厚膜回路集積化技術
と相容れ得る金属酸化物バリスタの回路、構成素子を作
る技術が記載されており、該バリスタ素子は上述の多結
晶セラミック材料よりも幾分劣下するがそれと同様の電
気的特性を呈する。
U.S. Pat. No. 3,725,836 describes a technique for making metal oxide varistor circuits and components that are compatible with thick film circuit integration techniques, and the varistor elements are much more complex than the polycrystalline ceramic materials mentioned above. It exhibits similar electrical characteristics, although it is slightly inferior.

該特許の方法は、セラミック・バリスタ材料を粉砕し、
これによって得られる粉末と硝子フリットと、適当な結
合剤化合物からペーストを形成し、普通の厚膜技術を用
いて400乃至850℃の温度で該ペーストを焼成する
ことから成る。
The method of the patent includes pulverizing ceramic varistor material;
It consists of forming a paste from the powder thus obtained and the glass frit and a suitable binder compound and firing the paste at a temperature of 400 to 850 DEG C. using conventional thick film techniques.

このような厚膜の再構成した酸化亜鉛バリスタの電気的
特性は、明らかに厚膜回路素子の厚さ及び面積を変える
ことにより制御することが出来る。
The electrical properties of such thick film reconstituted zinc oxide varistors can clearly be controlled by varying the thickness and area of the thick film circuit elements.

然し、屡々回路動作又は実装上のパラメータによって課
せられる電気的又は物理的な制約により、特別に限定さ
れた電気的特性を持つバリスタ材料を使用することが必
要になる。
However, often electrical or physical constraints imposed by circuit operation or implementation parameters require the use of varistor materials with specially defined electrical properties.

従って、特定された厚さ及び面積を持つバリスタ素子の
クランプ電圧は、その構成に用いられるバリスタ材料の
降伏電圧に比例する。
Therefore, the clamping voltage of a varistor element of a specified thickness and area is proportional to the breakdown voltage of the varistor material used in its construction.

同様に、一定の厚さ及び面積のバリスタ素子のキャパシ
タンスが、用いられる材料のバリスタ材料の誘電率に従
って変わる。
Similarly, the capacitance of a varistor element of constant thickness and area varies according to the dielectric constant of the varistor material of the material used.

本発明に従って、厚膜の再構成した多結晶バリスタ材料
の降伏電圧特性及び誘電率が、それらの材料の焼成温度
の関数として明確に制御され得る。
In accordance with the present invention, the breakdown voltage characteristics and dielectric constant of thick film reconstituted polycrystalline varistor materials can be specifically controlled as a function of the firing temperature of those materials.

従って、本発明の目的は、バリスタの降伏電圧特性を制
御出来且つその結果誘電率を制御出来る、厚膜の再構成
した多結晶バリスタを作る方法を開示することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to disclose a method for making thick film reconstituted polycrystalline varistors in which the breakdown voltage characteristics of the varistor can be controlled and, as a result, the dielectric constant can be controlled.

本発明の別の目的は、同じ物理的寸法を持つ共通の出発
材料から厚膜バリスタを作り且つ電気的特性を変える方
法を開示することである。
Another object of the invention is to disclose a method of making thick film varistors from a common starting material with the same physical dimensions and varying electrical properties.

好ましい実施例の多結晶バリスタ材料を、ほゞ97モル
%の酸化亜鉛、1/2モル%の酸化ビスマス、1モル%
の酸化アンチモン、並びに痕跡量の酸化錫、酸化コバル
ト、酸化マンガン、炭酸バリウム及びホウ酸を約110
0℃乃至1400℃の温度で1時間焼結することによっ
て形成されたセラミックで構成する。
The polycrystalline varistor material of the preferred embodiment is comprised of approximately 97 mol% zinc oxide, 1/2 mol% bismuth oxide, 1 mol%
of antimony oxide, as well as trace amounts of tin oxide, cobalt oxide, manganese oxide, barium carbonate and boric acid.
It is composed of ceramic formed by sintering at temperatures between 0°C and 1400°C for 1 hour.

これらのセラミック材料のミクロ構造は、薄い無定形の
粒間相によって離隔した酸化亜鉛の粒子からなることが
知られている。
The microstructure of these ceramic materials is known to consist of particles of zinc oxide separated by a thin amorphous intergranular phase.

該材料に特有の非直線バリスタ特注は、酸化亜鉛の粒子
と粒間相との間に形成される境界で生じる。
The non-linear varistor customization characteristic of the material occurs at the boundaries formed between the zinc oxide particles and the intergranular phase.

厚膜回路構成素子は、上述のセラミックを粉砕し且つジ
ェット粉砕により微粉化し、この結果の粉末と硝子フリ
ット及び適当な有機結合剤との混合物を形成し、この結
果得られた材料を普通の態様で厚膜電極間で焼成するこ
とによって形成することが出来る。
Thick film circuit components are produced by grinding the ceramic described above and pulverizing it by jet milling, forming a mixture of the resulting powder with a glass frit and a suitable organic binder, and then processing the resulting material in a conventional manner. It can be formed by firing between thick film electrodes.

上述の処理によって形成された厚膜材料に特有の降伏電
圧が、ほゞ650℃からほゞ1100℃までの焼成温度
範囲の間の最高厚膜焼成温度の関数として変わることが
わかった。
It has been found that the breakdown voltage characteristic of thick film materials formed by the process described above varies as a function of the maximum thick film firing temperature between the firing temperature range of approximately 650°C to approximately 1100°C.

第1図に、ほゞ0.1ミリメートルの厚さの厚膜バリス
タを上記温度範囲内の種々の焼成温度で焼成することに
よって生じる一群の電気的特性曲線を例示する。
FIG. 1 illustrates a set of electrical characteristic curves resulting from firing thick film varistors approximately 0.1 millimeters thick at various firing temperatures within the above temperature range.

図からわかるように、これらのバリスタのクランプ電圧
(普通10−3アンペアの電流の時の電圧として定義す
ることが出来る)が焼成温度の逆関数としてほゞ175
ボルトとほゞ30ボルトの間で変化する。
As can be seen from the figure, the clamping voltage of these varistors (which can normally be defined as the voltage at a current of 10-3 amperes) increases as an inverse function of firing temperature by approximately 175 amps.
volts and approximately 30 volts.

これらの厚膜組成の焼成温度が先に用意した多結晶バリ
スタ・セラミックの焼結温度以下であることが理解され
よう。
It will be appreciated that the firing temperature of these thick film compositions is below the sintering temperature of the polycrystalline varistor ceramic prepared earlier.

従って、バリスタ材料の電圧降伏特性の変化は、再構成
した厚膜組成の変化に起因し、基礎となるバリスタ材料
の変化には起因しない。
Therefore, changes in the voltage breakdown characteristics of the varistor material are due to changes in the reconstituted thick film composition and not to changes in the underlying varistor material.

該基礎のバリスタ材料は1100℃からほゞ1400℃
までの範囲内の焼結温度に於てのみ変化が生じるであろ
う。
The basic varistor material is 1100℃ to approximately 1400℃
Changes will only occur at sintering temperatures within the range of .

第2図は、焼成温度の逆関数として本発明に従って形成
される再構成したバリスタ材料の誘電率を対数目盛で示
した図である。
FIG. 2 is a logarithmic scale plot of the dielectric constant of a reconstituted varistor material formed in accordance with the present invention as an inverse function of firing temperature.

図から分るように、誘電率は、650℃乃至1100℃
の範囲に亘る焼成温度の絶対温度に逆比例する直線関数
としてほゞ2000からほゞ50までの範囲に亘って変
化する。
As can be seen from the figure, the dielectric constant is between 650°C and 1100°C.
The firing temperature varies over the range from about 2000 to about 50 as a linear function inversely proportional to the absolute temperature.

本発明を一層容易に実施できるようにするため、典型的
な膜状バリスタ構造を、バリスタ・セラミツクをジェッ
ト粉砕によってほゞ1ミクロン乃至ほゞ3ミクロンの粒
子寸法に形成した粉末と、ほぼ1ミクロン乃至ほゞ2ミ
クロンの粒子寸法を持つ硝子フリットと、12.51重
量%のエチル・セルロースに87.49重量%の松根油
を含む結合剤溶液とを混合してペーストにすることによ
って調製することが出来る。
To make the present invention easier to practice, a typical membrane varistor structure can be constructed using a powder made of varistor ceramic formed by jet milling to a particle size of approximately 1 micron to approximately 3 microns and approximately 1 micron. Prepared by mixing a glass frit with a particle size of approximately 2 microns and a binder solution containing 87.49% pine oil in 12.51% ethyl cellulose by weight to form a paste. I can do it.

次いで、平行板コンデンサ形厚膜構造をスクリーン印刷
技術によって次の方法で形成する。
A parallel plate capacitor type thick film structure is then formed by screen printing technique in the following manner.

(1)Pt−Au導体ペーストをAl2O3基板上にス
クリーンを用いて塗布し、110℃で10分間乾燥し、
850℃で焼成して底の電極を形成する。
(1) Apply Pt-Au conductor paste onto an Al2O3 substrate using a screen, dry at 110°C for 10 minutes,
The bottom electrode is formed by firing at 850°C.

(2)上述のバリスタ・ペーストを底電極の上にスクリ
ーンを用いて2回塗布し、乾燥し、650℃と1100
℃の間の選ばれた温度で焼成する。
(2) Apply the above-mentioned varistor paste on the bottom electrode twice using a screen, dry it, and heat it at 650°C and 1100°C.
Firing at a selected temperature between ℃.

(3)更に、この上に上述のペーストを1塗りし、乾燥
し、同様な温度で焼成する。
(3) Further, apply one coat of the above paste on top of this, dry it, and bake it at the same temperature.

(4)次いで導体ペーストを塗布し、乾燥し、第2図か
ら決定される様な該バリスタ・ペーストの焼成温度に等
しいか又はそれより低い温度で焼成する。
(4) A conductive paste is then applied, dried and fired at a temperature equal to or lower than the firing temperature of the varistor paste as determined from FIG.

Pt−Auペーストは850℃で焼成され、この場合バ
リスタ・ペーストは850℃又はそれより高い温度で焼
成される。
The Pt-Au paste is fired at 850°C, where the varistor paste is fired at 850°C or higher.

バリスタ,ペーストが850℃より低い温度で焼成され
る場合には450℃で焼成されるA2導体ペーストが用
いられる。
When the varistor paste is fired at a temperature lower than 850°C, an A2 conductor paste fired at 450°C is used.

代りに、上記工程(1)及び(4)のPt−Auぺース
トをNiぺーストに置き換えてもよい。
Alternatively, the Pt-Au paste in steps (1) and (4) above may be replaced with Ni paste.

以下、クランプ電圧に関係して実施例を示す。Examples will be shown below in relation to the clamp voltage.

実施例 ■ 97モル%の酸化亜鉛、1/2モル%の酸化ビスマス、
1モル%の酸化アンチモン並びに痕跡量の酸化錫、酸化
コバルト、酸化マンガン、炭酸バリウム及びホウ酸から
形成し、1325℃で焼成した97部のバリスタ.セラ
ミックと、3部の硝子フリットと、上述の結合剤とでペ
ーストを構成する。
Examples ■ 97 mol% zinc oxide, 1/2 mol% bismuth oxide,
97 parts of a varistor formed from 1 mole % antimony oxide and trace amounts of tin oxide, cobalt oxide, manganese oxide, barium carbonate and boric acid and fired at 1325°C. A paste is made up of the ceramic, three parts of the glass frit, and the binder described above.

ペーストを650℃乃至1100℃の範囲の温度で前に
述べた方法で処理する。
The paste is processed in the manner previously described at temperatures ranging from 650°C to 1100°C.

この結果得られた膜の降伏電圧は、第3図に曲線Aとし
て示されるように焼成温度により変化する。
The breakdown voltage of the resulting film varies with firing temperature, as shown by curve A in FIG.

実施例 ■ 実施例Iのバリスタ粉末90部と硝子7リット10部で
ペーストを構成する。
Example 2 A paste is made up of 90 parts of the varistor powder of Example I and 10 parts of 7 liters of glass.

実施例■と同様に焼成温度の関数として処理した膜の降
伏電圧は、第3図の曲線Bのようになる。
The breakdown voltage of the film treated as a function of firing temperature as in Example 2 is as shown by curve B in FIG.

実施例 ■ 98モル%の酸化亜鉛、1/2モル%の酸化ビスマス並
びに夫々1/2モル%の酸化アンチモン、2酸化チタン
及び酸化コバルトからなるバリスタ材料から実施例Iの
方法で膜を作る。
EXAMPLE 1 A membrane is prepared according to the method of Example I from a varistor material consisting of 98 mol % zinc oxide, 1/2 mol % bismuth oxide, and 1/2 mol % each of antimony oxide, titanium dioxide and cobalt oxide.

この膜の降伏電圧は焼成温度の関数として第3図の曲線
Cのようになる。
The breakdown voltage of this film is as a function of firing temperature as curve C in FIG.

上述の方法に従って作られるバリスタ装置の誘電率は、
同様に、第2図を参照して焼成温度を選ぶことにより変
えることが出来る。
The dielectric constant of the varistor device made according to the above method is:
Similarly, the firing temperature can be varied by selecting the firing temperature with reference to FIG.

その例を以下に示す。An example is shown below.

実施例 ■ 97モル%の酸化亜鉛、1/2モル%の酸化ビスマス、
1モル%の酸化アンチモン並びに痕跡量の酸化錫、酸化
コバルト、酸化マンガン、酸化ホウ素及び酸化バリウム
を1325℃で1時間焼結することによってバリスタ・
セラミックを形成する。
Examples ■ 97 mol% zinc oxide, 1/2 mol% bismuth oxide,
Varistors were made by sintering 1 mol% antimony oxide and trace amounts of tin oxide, cobalt oxide, manganese oxide, boron oxide and barium oxide at 1325°C for 1 hour.
Form a ceramic.

このセラミックから形成した粉末95部と、硝子フリッ
ト5部と、有機結合剤28とを用いて、前に述べた方法
で厚さ0.1mmの厚膜バリスタを作る。
Using 95 parts of powder formed from this ceramic, 5 parts of glass frit, and 28 organic binders, a thick film varistor with a thickness of 0.1 mm is made by the method described above.

このバリスタ膜の最高焼成温度に対する誘電率の変化が
表■に示すようになる 表■ 最高焼成温度 誘電率K(1KHzにて)1100℃
1620 1050℃ 1245 850℃ 425 650℃ 68 実施例 ■ 実施例■に於て記載したバリスタ粉末80部と硝子フリ
ット20部を用いて実施例■の方法でバリスタ膜構造を
作る。
The change in dielectric constant with respect to the maximum firing temperature of this varistor film is shown in Table ■. Maximum firing temperature Dielectric constant K (at 1 KHz) 1100°C
1620 1050°C 1245 850°C 425 650°C 68 Example ■ A varistor film structure is made by the method of Example (2) using 80 parts of the varistor powder described in Example (2) and 20 parts of glass frit.

この組成の場合の最高焼成温度に対する膜の誘電率の変
化は表■のようになる。
In the case of this composition, the change in dielectric constant of the film with respect to the maximum firing temperature is as shown in Table 3.

表■ 最高焼成温度 K(IKHzにて)1100℃
877 1050℃ 693 850℃ 281 650℃ 33.4 実施例 ■ 98モル%の酸化亜鉛と1/2モル%の酸化ビスマス、
酸化コバルト、酸化マンガン及び酸化チタ塔g茶焼結す
ることによってバリスタ.セラミックを形成する。
Table ■ Maximum firing temperature K (at IKHz) 1100℃
877 1050°C 693 850°C 281 650°C 33.4 Example ■ 98 mol% zinc oxide and 1/2 mol% bismuth oxide,
Varistor by sintering cobalt oxide, manganese oxide and titanium oxide. Form a ceramic.

このセラミック97部と硝子3部から上述した方法で作
った厚膜が、表■に示す最高焼成温度に対する誘電率の
変化を呈する。
A thick film made from 97 parts of this ceramic and 3 parts of glass by the method described above exhibits the change in dielectric constant with respect to the maximum firing temperature shown in Table (2).

表■ 最高焼成温度 K(1KHzにて)1050℃
2560 870℃ 41 650℃ 83.9 特定したクランブ電圧及びキャパシタンス特性を持つ装
置を、第1図及び第2図を組み合せて用いて焼成温度を
選び且つ構造の厚さ及び面積を調製することにより所望
の電気的特性を生じるように作ることが出来ることが当
業者には明らかであろう。
Table ■ Maximum firing temperature K (at 1KHz) 1050℃
2560 870°C 41 650°C 83.9 The device with the specified clamp voltage and capacitance characteristics can be used in conjunction with Figures 1 and 2 to select the firing temperature and adjust the thickness and area of the structure as desired. It will be clear to those skilled in the art that the electrical characteristics can be created to produce the following electrical characteristics.

この発明により、制御された電圧降伏及び誘電率特性を
持つ厚膜バリスタ材料を作る方法を決定した。
In accordance with this invention, a method has been determined for making thick film varistor materials with controlled voltage breakdown and dielectric constant properties.

これらの方法により、種々の電気的特性を持つ一定の寸
法又は形状のバリスタを、集積回路形式で、また回路及
び実装上の条件によって課せられる物理的及び電気的な
制約の範囲内で作ることが出来る。
These methods allow varistors of fixed size or shape with various electrical properties to be made in integrated circuit form and within the physical and electrical constraints imposed by the circuit and packaging requirements. I can do it.

以上、本発明を好ましい実施例に従って詳しく説明した
が、当業者には種々の変更を行うことが出来よう。
Although the invention has been described in detail in accordance with preferred embodiments, various modifications will occur to those skilled in the art.

本発明を遂行する方法を例として特定の酸化亜鉛バリス
タ組成に関して説明したが、この方法は前掲特許に記載
され且つバリスタの分野で一般に知られているその他の
組成にも等しく適用出来る。
Although the method of carrying out the invention has been described by way of example with respect to a particular zinc oxide varistor composition, the method is equally applicable to other compositions described in the above-identified patents and generally known in the varistor art.

従って、このような全ての変更は本発明の範囲内に含ま
れるものである。
Accordingly, all such modifications are included within the scope of this invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に従って作った一群の厚膜の再構成した
多結晶バリスタの電圧−電流特注を対数目盛で示す図、
第2図は焼成温度の逆関数として本発明に従って作られ
た再構成したバリスタ材料の誘電率を対数目盛で示す図
、第3図は典型的なバリスタ膜の焼成温度に対する降伏
電圧を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating on a logarithmic scale the voltage-current customization of a group of thick-film reconstituted polycrystalline varistors made in accordance with the present invention;
FIG. 2 shows the dielectric constant of a reconstituted varistor material made according to the invention on a logarithmic scale as an inverse function of firing temperature, and FIG. 3 shows the breakdown voltage versus firing temperature of a typical varistor film. be.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多結晶バリスタ.セラミックから粉末を形成し、該
粉末を硝子フリット及び有機結合剤と混合してバリスタ
・ペーストを形成し、該バリスタ・ペーストを絶縁基板
上に適用し、該ペーストをほぼ650℃とほゞl100
℃との間の温度で焼成して厚膜バリスタを形成する各工
程を有し、上記焼成工程の最高温度を調節して上記厚膜
バリスタの降伏電圧特性又は誘電率を制御することから
なる厚膜バリスタを作る方法。 2 前記多結晶バリスタ・セラミックが、酸化亜鉛と、
酸化ビスマスと、遷移金属酸化物及び遷移金属よシ後順
位の金属の酸化物からなる群から選ばれた材料との焼結
した混合物で構成されている特許請求の範囲1項に記載
の方法。 3 前記遷移金属酸化物及び遷移金属より後順位の金属
の酸化物が酸化マンガン、酸化コバルト及び酸化アンチ
モンである特許請求の範囲第2項に記載の方法。 4 前記多結晶バリスタ・セラミックが2酸化チタンを
含むことからなる特許請求の範囲第2項に記載の方法。 5 前記バリスタ・ペーストと前記基板の間に第1の電
極組成物を適用し、該バリメタ・ペーストの上に第2の
電極組成物を適用する各工程を更に有する特許請求の範
囲第1項に記載の方法。 6 前記第1の電極組成物が金及びプラチナである特許
請求の範囲第5項に記載の方法。 7 前記第1の電極組成物が、金、プラチナ及びニッケ
ルからなる群から選ばれた材料で構成される特許請求の
範囲第5項に記載の方法。 8 前記第1及び第2の電極組成物を焼成する工程を含
む特許請求の範囲第5項に記載の方法。 9 前記第2の電極組成物の最高焼成温度を前記ペース
トの最高焼成温度より大きくないようにした特許請求の
範囲第8項に記載の方法。 10 前記第2の電極組成物が、金、プラチナ及びニッ
ケルからなる群より選ばれた材料で構成されている特許
請求の範囲第9項に記載の方法。 11 前記第2の電極組成物が銀で構成され、850℃
以下の温度で焼成されることからなる特許請求の範囲第
9項に記載の方法。 12 前記ペーストを適用する工程が該ペーストをスク
リーン印刷することからなる特許請求の範囲第5項に記
載の方法。
[Claims] 1. Polycrystalline varistor. Forming a powder from the ceramic, mixing the powder with a glass frit and an organic binder to form a varistor paste, applying the varistor paste onto an insulating substrate, heating the paste to approximately 650°C and approximately 100°C.
℃ to form a thick film varistor, and controlling the breakdown voltage characteristics or dielectric constant of the thick film varistor by adjusting the maximum temperature of the firing step. How to make a membrane varistor. 2 the polycrystalline varistor ceramic comprises zinc oxide;
2. The method of claim 1, comprising a sintered mixture of bismuth oxide and a material selected from the group consisting of transition metal oxides and oxides of metals subordinate to transition metals. 3. The method according to claim 2, wherein the transition metal oxide and the oxide of a metal subordinate to the transition metal are manganese oxide, cobalt oxide, and antimony oxide. 4. The method of claim 2, wherein the polycrystalline varistor ceramic comprises titanium dioxide. 5. The method of claim 1 further comprising the steps of applying a first electrode composition between the varistor paste and the substrate and applying a second electrode composition over the varistor paste. Method described. 6. The method of claim 5, wherein the first electrode composition is gold and platinum. 7. The method of claim 5, wherein the first electrode composition is comprised of a material selected from the group consisting of gold, platinum, and nickel. 8. The method according to claim 5, comprising the step of firing the first and second electrode compositions. 9. The method according to claim 8, wherein the maximum firing temperature of the second electrode composition is not higher than the maximum firing temperature of the paste. 10. The method of claim 9, wherein the second electrode composition is comprised of a material selected from the group consisting of gold, platinum, and nickel. 11 The second electrode composition is composed of silver, and the temperature is 850°C.
10. A method according to claim 9, comprising firing at a temperature of: 12. The method of claim 5, wherein the step of applying the paste comprises screen printing the paste.
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