JPS59147407A - 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種電気機器、電子機器において異常電圧吸収
用及びノイズ除去用などに利用される電圧依存性非直線
抵抗体（以下バリスタと呼ぶ）を作るのに好適な電圧依
存性非直線抵抗体磁器組成酸物に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、各種電気機器、電子機器における異常高電圧（以
下サージと呼ぶ）の吸収、雑音の除去、火花消去などの
ために眠圧依存性非直線抵抗特性を有するＳｉＣバリス
タやＺｎＯ系・くリスクなどが使用されていた。このよ
うなバリスタの′電圧−電Ｍｉ特性は近似的に次式のよ
うに表わすことができる。

Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）Ｃ′ ここで、■は電流、■は電圧、Ｃはバリスタ固有の定数
であり、αは電圧非直線指数である。

ＳｉＣバＩＪスタのαは２〜７程度、ＺｎＯ系ノくリス
クではαが５０にもおよぶものがある。このようなバリ
スタはサージのように比ｑり的高い電圧の吸収に優れた
性能を有しているが、誘電率が低く固有静電容肘が小さ
いため、バリスタ電圧以−「の低い電圧の吸収（例えば
ノイズなど）に対してはほとんど効果を示さず、また誘
電損失角（Ｌ＋ｎδ）も５〜１０％と大きい。

一方、これらのノイズなどの除去には組成や焼成条件を
適当に選択することにより、見かけの誘電率が５×１０
〜６×１０　程度でｌａｐδが１％＋１４後の半導体磁
器コンデンサが利用されている。

しかし、この半導体磁器コンデンサはサージなどにより
ある限度以上の電流が素子に印加されると破壊したり、
コンデンサとしての機能を果たさなくなったりする。

上記のような理由で電気機器、電子機器においては、サ
ージ吸収やノイズ除去などの目的のためには、通常バリ
スタとコンデンサ及び血の部品（例えはコイル）とを組
み合わせて使用され、例えばノイズフィルタはこのよう
な構成になっている。

第１図は一般的な従来のノイズフィルタ回路を示し、第
２図はバリスタとコンデンサ及びコイルを組み合わせて
構成された従来のノイズフィルタ回路を示しており、１
はコイル、２はコンデンサ、３はバリスタである。

しかし、このような第２図に示す構成は機器内部におけ
る部品点数が多くなる上に機器の小形化動向に相反する
という欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記のような従来のサージ吸収、ノイズ除去に
おける欠点を除去し、・くリスクとコンデンサの両方の
機能を有し、１個の素子でサージ吸収、ノイズ除去が可
能な複合機能を有するノ＜リスクを作るのに好適な磁器
組成物を提供することを目的としている。

発明の′構成 本発明は上記のような目的を達成を達成するために、Ｓ
ｒＴｉＯ３と、半導体化促進用金属酸化物としてＤｙ２
Ｏ３と、Ｅｕ　　、　Ｇｄ　、　Ｔｂ　、　Ｔｍ　。

Ｌｕ　、Ｔｈ　、　Ｉｒ　、　Ｏｓ　、　Ｈｆ　、　Ｒ
ｕ　　からなる群から選択された少なくとも１種類以」
二の元素を所定含有する構成としだ成用依存性非直線抵
抗体磁器組成物を提案するものである。

実施例の説明 以下に本発明を実施例を上げて具体的に説明する。

〈実施例１〉 Ｓｒ　Ｔｌ　０３とＤｙ２Ｑ３　と　Ｇｄ２Ｏ３を下記
の第１表に示した組成比になるように秤量した後、ボー
ルミルなどにより湿式で６時間混合し、乾燥させた後、
空気中で１ｏ００〜１２５０℃、１〜５時間仮焼する。

その後、ボールミルなどにより湿式で４時間粉砕し、乾
燥させた後、有機・くイングー（例えばポリビニルアル
コールなど）　ヲ８　Ｗｔチ加え造粒した（ｉ、８．　
ＯｔａｎψＸ１．Ｏｍｍｔの形状に）。

レス圧１．○Ｖｃｒｌで加圧成型した。この成型体を還
元雰囲気（例えばＮ２：Ｎ２−１０：１）にて１３００
〜１４５０℃で１〜６時間焼成した。こうして得られた
焼成体の比抵抗は０．１〜０８Ω・口で、（ＩＩ均粒径
は２０〜６０μｍであった。次に、この焼成体を空気中
で１０００〜１３００℃でＱ・６〜５時間焼成し、第３
図の焼結体４を得た。さらに、に記焼結体４の側平面を
ＳｉＣなどの研磨剤で研磨し、Ａｑなどの導電性金属を
用いて電極６，６を形成した。上記電極５，６の径は５
．０　ｍｍψとした。

このようにして得られた素子の特性を第１表に併亡て示
ず。

ここで、素子のバリスタとして特性評価は上述した′電
圧−電流特性式 ％式％） （ただし、■は電流、■は電圧、Ｃはバリスタ固有の定
数、αは非直線指数）におけるαとＣ忙よって行うこと
が６１能である。しかし、Ｃの正確な測定が困難である
ため、本発明においては１　ｍＡのバリスタ電流を流し
た時の単位厚み当りのバリスタ′屯圧（以下、Ｖ１ｍＡ
／ｍｍと呼ぶ）の値と、α＝　１　／　ｌｏｇ　（Ｖｌ
ｏｍＡ　／Ｖ１ｍＡ　）　　〔ただし、ＶｌｏｍＡは１
０ｍＡのバリスタ電流を流した１３ｆのバリスタ成用、
ＶｌｍＡ　　は１ｍＡのバリスタ電流を流した時のバリ
スタ電圧〕の値によりバリスタとしての特性評価を行っ
ている。また、コンデンサとしての特性評価は測定周波
数１　ｋＨｚにおける誘電率をε、誘電損失角し■１δ
で行っている。上記のデータは還元雰囲気における焼成
／ｉ！！度、時間を１４ｏｐ℃、２時間、空気中での焼
成温度、時間を１２００℃、３時間で行ったものである
。

第１表に示したようにＤｙ２ｏ３　は添加量が０．００
５モルチ以上になると焼成時にＳ　ｒ　Ｔ　１０３を主
体とする結晶の格子内に固溶し、原子価制御により焼結
体の比抵抗を１．０Ω・ｃｒｎ前後に下げることができ
るため、空気中で再焼成することによりバリスタとして
の使用が可能である。しかし、Ｄｙ２ｏ３が１０．００
０モル係を越えるともはや固溶しなくなり、焼結体の比
抵抗が大きくなり、バリスタとしての使用には不適当と
なる。

Ｇｄ２Ｏ３は焼成時にＳｒ　ＴｉＯ２を主体とした結晶
のｅｉ７界に偏析し、粒界層の比抵抗を増大させ、焼結
体の非直線性を大きくするのに寄与する。

このような効果が現われるのは、Ｇｄ２Ｏ３の添／Ｊｌ
ｌ　＠が０．００６モル％以上になった時である。

また、Ｇｄ２Ｏ３の添加量が１０．０００モル係を越え
ると誘電損失角ｆａｎδが増大し、誘電率εは徐々に減
少し、非直線指数αも減少する。

１ｍＡ また、単位厚み当りのバリスタ電圧（２４）はＤｙ２ｏ
３　がＯ，ＯＯ５モル係未満の場合、焼結体の比抵抗が
大きいため大きな値になる。

従って、バリスタとコンデンサの両方の機能を同時に満
足する範囲は、Ｄｙ２Ｏ３０，００５〜１０．０００　
モ／ｌ／％、Ｇｄ２　ｏ３０．００５〜１０，０００モ
ル係である。

なお、実施例ではＧｄ２Ｏ３についてのみ単独で用いる
場合について説明したが、これらに代えてＥｕ　、　Ｔ
ｂ　、’Ｔｍ　、　Ｌｕ　、　Ｔｈ　、　Ｉｒ　、Ｏｓ
　、　Ｈｆ　。

Ｒｕ　の酸化物をそれぞれ弔独で上記所定量の範囲で用
いても同様の効果が得られることを確認した。

丑だ、これらＧｄ　、　　Ｅｕ　　、　Ｔｂ　、　Ｔｍ
　、　　Ｌｕ　　、Ｔｈ　。

Ｉｒ　、Ｏｓ　、　Ｈｆ　、　Ｒｕ　　の酸化物を２種
類以上、金言Ｉでの添加はが上記所定数の範囲になるよ
うにして用いても同様の効果が得られること？確認した
。

上記の素♀を使用して第４図に示すような回路を作り、
第５図に示すようなノイズ入力Ａに対して出力状況を調
べた結果、第５図の出力状況曲線Ｂに示すようにノイズ
をおさえることができた。

第５図で７は本発明の素子、８はコイルである。

なお、第１図に示す従来のフィルタ回路の出力状況は第
５図の出力状況曲線Ｃの通りであり、十分にノイズを除
去していない。また、第２図に示すバリスタを含む従来
のフィルタ回路では、本発明による素子を用いた第４図
の回路に類似した効果が得られるが、バリスタを別個に
必要とするだけ部品点数が多くなる。

発明の効果 以上述べたように本発明による磁器組成物を利用した素
子は従来にない複合機能を有し、バリスタとコンデンサ
の２つの役割を同時に果たすことが６丁能であり、従来
のノイズフィルタ回路を簡略化し、小形、高性能、低コ
スト化に寄与するものであり、各種電気機器、電子機器
のサージ吸収。

ノイズ除去へと応用を広げることができ、その実用上の
価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ従来におけるノイズフィルタ
回路を示す回路図、第３図は本発明による磁器組成物を
用いた素子の断面図、第４図は第３図の素子を用いたノ
イズフィルタ回路を示ス回路図、第６図は本発明と従来
のノイズフィルタ回路による入力ノイズと出方ノイズの
状況を示す特。 作図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＠１
図 第２図 第３図 、５ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓｒ　ＴＩ　Ｏｓを８０．０００〜９９．９９０モ／Ｉ
   ／％、半導体化促進用金属酸化物としてのＤｙ２ｏ３　
   をＱ、ＱＱ５−１０．０００　モに％、Ｅｕ　　、Ｇｄ
   　、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｌｕ　、Ｔｈ、Ｉｒ　、Ｏｓ　、Ｈｆ
   　、Ｒｕからなる群から選択された少なくとも１種類以
   上の元素を酸化物の形にして０．００５〜１０．０００
   　　モル％含有することを特徴とする電圧依存性非直線
   抵抗体磁器組成物。