JPS60216526A - 複合機能素子の製造方法 - Google Patents
複合機能素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS60216526A JPS60216526A JP59073335A JP7333584A JPS60216526A JP S60216526 A JPS60216526 A JP S60216526A JP 59073335 A JP59073335 A JP 59073335A JP 7333584 A JP7333584 A JP 7333584A JP S60216526 A JPS60216526 A JP S60216526A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- varistor
- dielectric
- noise
- capacitor
- main component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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。
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
本発明はバリスタ機能とコンデンサ機能をあわせて有す
る複合機能素子およびその製造方法に関するものである
。
る複合機能素子およびその製造方法に関するものである
。
従来例の構成とその問題点
従来、電圧非直線抵抗特性を有するセラミックスとして
ＳＩＣバリスタや酸化亜鉛を主成分とするバリスタがあ
る。このようなバリスタは電流（Ｉ） −電圧凹特性が
近似的に、 ■ Ｉ＝（−）” で表わされるものである。ここで、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０３ｉＣ／（リ
スクはＳｉＣ粒子間の接触バリアを利用したものであり
、αは２〜７程度である。また、酸化亜鉛ハリスタハ酸
化亜鉛（Ｚｎｏ ） Ｋ Ｂ ｉ ２０３ 、Ｃｃｉｃ
）。
ＳＩＣバリスタや酸化亜鉛を主成分とするバリスタがあ
る。このようなバリスタは電流（Ｉ） −電圧凹特性が
近似的に、 ■ Ｉ＝（−）” で表わされるものである。ここで、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０３ｉＣ／（リ
スクはＳｉＣ粒子間の接触バリアを利用したものであり
、αは２〜７程度である。また、酸化亜鉛ハリスタハ酸
化亜鉛（Ｚｎｏ ） Ｋ Ｂ ｉ ２０３ 、Ｃｃｉｃ
）。
凪ｏ、 、 ５ｂ２０３等の金属酸化物を微量添加して
焼成することにより得られる素子であり、その電圧非直
線指数αが６０ＶＣ，も及ぶ素子である。このような素
子は高電圧吸収にすぐｎた性能を有しているので、電子
機器の安定化や異常高電圧（サージ）からの保護の目的
で使用されている。しかしながら、このような従来のバ
リスタは誘電率が小さく、また誘電損失角（ｔａｎδ）
が６〜１０％と大きいため、もっばらバリスタの用途に
しか利用し得ない〇 一方、コンデンサとしては、大きな誘電率を有するチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）やチタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉＯ２）ヲ主成分とする誘電体磁器が小形大
容量のコンデンサとして広く電子回路に使われている。
焼成することにより得られる素子であり、その電圧非直
線指数αが６０ＶＣ，も及ぶ素子である。このような素
子は高電圧吸収にすぐｎた性能を有しているので、電子
機器の安定化や異常高電圧（サージ）からの保護の目的
で使用されている。しかしながら、このような従来のバ
リスタは誘電率が小さく、また誘電損失角（ｔａｎδ）
が６〜１０％と大きいため、もっばらバリスタの用途に
しか利用し得ない〇 一方、コンデンサとしては、大きな誘電率を有するチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）やチタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉＯ２）ヲ主成分とする誘電体磁器が小形大
容量のコンデンサとして広く電子回路に使われている。
しかしながら、素子に１ ｍＡ以上の電流が流扛ると破
壊され、コンデンサとしての機能をなくする。
壊され、コンデンサとしての機能をなくする。
最近、電子機器は極めて高度な制御を要するようになり
、産業用はもとより、マイクロコンピュータの応用によ
って民生機器も極めて高精度を要求されるようになって
きた。そして、マイクロコンピュータ等を構成するロジ
ック回路はパルス信号により動作するため、必然的にノ
イズに影響さ扛やずいという欠点がある。このため、電
子計算機、バンキングマシン、交通制御機器等はノイズ
あるいはサージにより一旦誤動作、破壊を起こすと、社
会問題にもなる。このような問題の対策として従来より
ノイズフィルタが使用されてきた。
、産業用はもとより、マイクロコンピュータの応用によ
って民生機器も極めて高精度を要求されるようになって
きた。そして、マイクロコンピュータ等を構成するロジ
ック回路はパルス信号により動作するため、必然的にノ
イズに影響さ扛やずいという欠点がある。このため、電
子計算機、バンキングマシン、交通制御機器等はノイズ
あるいはサージにより一旦誤動作、破壊を起こすと、社
会問題にもなる。このような問題の対策として従来より
ノイズフィルタが使用されてきた。
ノイズとは電子機器を動作させるとき目的とする信号電
圧以外の妨害電圧のことであシ、人工的に発生するもの
と自然現象により発生するものに分けら扛る。そして、
このようなノイズをコイルとコンデンサを組み合せた回
路で除去していた。しかしながら、人工的に発生するノ
イズでは特に送電線の遮断器の開閉に起因するもの、自
然現象によるノイズでは特に雷サージによるもの等は、
ノイズの基本周波数が低く６〜２０ｋｌｂ程度であり、
従来のコイルとコンデンサの組み合せだけではこ扛らの
ノイズを除去することができなかった。このような問題
にかんがみ、線間あるいは線アース間に電圧非直線抵抗
体（バリスタ）を併用したノイズフィルタが最近しばし
ば使われている。このようなノイズフィルタは極めて広
範囲にわたるノイズが除去しうるので、マイコン制御機
器の誤動作防止に有効である。しかしながら、このよう
なノイズフィルタはそのセント内部における部品点数が
多くなり、コスト高になる上、小形化の技術動向に反す
るという欠点があった。
圧以外の妨害電圧のことであシ、人工的に発生するもの
と自然現象により発生するものに分けら扛る。そして、
このようなノイズをコイルとコンデンサを組み合せた回
路で除去していた。しかしながら、人工的に発生するノ
イズでは特に送電線の遮断器の開閉に起因するもの、自
然現象によるノイズでは特に雷サージによるもの等は、
ノイズの基本周波数が低く６〜２０ｋｌｂ程度であり、
従来のコイルとコンデンサの組み合せだけではこ扛らの
ノイズを除去することができなかった。このような問題
にかんがみ、線間あるいは線アース間に電圧非直線抵抗
体（バリスタ）を併用したノイズフィルタが最近しばし
ば使われている。このようなノイズフィルタは極めて広
範囲にわたるノイズが除去しうるので、マイコン制御機
器の誤動作防止に有効である。しかしながら、このよう
なノイズフィルタはそのセント内部における部品点数が
多くなり、コスト高になる上、小形化の技術動向に反す
るという欠点があった。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、バリスタ機能とコンデンサ機
能を一つの素子で有する複合機能素子及びその製造方法
を提供することにある。
能を一つの素子で有する複合機能素子及びその製造方法
を提供することにある。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の複合機能素子は、ド
ーナツ状をした電圧非直線抵抗体の中空部に誘電体を配
する構成になっており、−！たその製造法はドーナツ状
をした電圧非直線抵抗体磁器の成形体の中空部に還元焼
成した誘電体磁器の焼結体を配し、空気中で焼成するこ
とによって電圧非直線抵抗体磁器の成形体が収縮し、誘
電体磁器と一体化させるものである。一般に誘電体磁器
、特に表面層型半導体コンデンサ、粒界層型半導体コン
デンサはその製造法上、成形体を還元雰囲気で焼成する
ことにより磁器を半導体化し、次Ｖこ空気中で熱処理す
ることによシ、絶縁層を形成し、コンデンサとなる。一
方、酸化亜鉛を主成分とするバリスタは成形体を空気中
で焼成することによりバリスタとなる。だから還元雰囲
気中での焼成を終了した誘電体磁器（収縮は完了してい
る）を、ドーナツ状に形成した酸化亜鉛を主成分とする
バリスタ成形体の中空部に配し、空気中で焼成するとバ
リスタ成形体が収縮し、誘電体磁器と一体化する。そし
て、バリスタが形成されると同時にコンデンサも形成さ
れる。この方法によって得られた素子はバリスタとコン
デンサの複合機能を有しているため、従来のバリスタと
コンデンサを並列に接続する回路において１個の素子で
用を果たすものである。
ーナツ状をした電圧非直線抵抗体の中空部に誘電体を配
する構成になっており、−！たその製造法はドーナツ状
をした電圧非直線抵抗体磁器の成形体の中空部に還元焼
成した誘電体磁器の焼結体を配し、空気中で焼成するこ
とによって電圧非直線抵抗体磁器の成形体が収縮し、誘
電体磁器と一体化させるものである。一般に誘電体磁器
、特に表面層型半導体コンデンサ、粒界層型半導体コン
デンサはその製造法上、成形体を還元雰囲気で焼成する
ことにより磁器を半導体化し、次Ｖこ空気中で熱処理す
ることによシ、絶縁層を形成し、コンデンサとなる。一
方、酸化亜鉛を主成分とするバリスタは成形体を空気中
で焼成することによりバリスタとなる。だから還元雰囲
気中での焼成を終了した誘電体磁器（収縮は完了してい
る）を、ドーナツ状に形成した酸化亜鉛を主成分とする
バリスタ成形体の中空部に配し、空気中で焼成するとバ
リスタ成形体が収縮し、誘電体磁器と一体化する。そし
て、バリスタが形成されると同時にコンデンサも形成さ
れる。この方法によって得られた素子はバリスタとコン
デンサの複合機能を有しているため、従来のバリスタと
コンデンサを並列に接続する回路において１個の素子で
用を果たすものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の複合機能素子の等価回路である。第２
図は本発明の複合機能素子の断面図である。１はドーナ
ツ状の電圧非直線抵抗体、２は円板状の誘電体、３ａ
、ｓｂは電極である。
図は本発明の複合機能素子の断面図である。１はドーナ
ツ状の電圧非直線抵抗体、２は円板状の誘電体、３ａ
、ｓｂは電極である。
ます、５ｒＴｉＯ３ｔＤ粉末にＮｂ２Ｏ５’ｉｉ７０．
３モル％。
３モル％。
００２０３２ＭｎＯ２を０．６モル％加え、十分に混合
した。こｎを直径１０騙、厚さ１．２Ｍに成形し、叩％
Ｎ２ １０ ％ Ｎ２ （７）混合ガス気流中で１４
００°（］で３時間焼成した。焼結体の形状は直径ＢＪ
ＩＩＩ＆、厚さ１．０ＪＩＩＩであった。次に、ＺｎＯ
の粉末にＢ １２０３ｔｏ、ｔｓモルｏ７．、、Ｃｏ２
０．Ｊ−０，６モル％、ぬ迫２をｏ、ｓモル％、５ｂ２
０３′（ｉｌ：１．０モル％、Ｃｌ２０３ を０．５モ
ル％の割合で加え、十分に混合した。こ扛を外径２０Ｍ
、内径１０Ｍ、厚さ１．２Ｂのドーナツ状に成形した。
した。こｎを直径１０騙、厚さ１．２Ｍに成形し、叩％
Ｎ２ １０ ％ Ｎ２ （７）混合ガス気流中で１４
００°（］で３時間焼成した。焼結体の形状は直径ＢＪ
ＩＩＩ＆、厚さ１．０ＪＩＩＩであった。次に、ＺｎＯ
の粉末にＢ １２０３ｔｏ、ｔｓモルｏ７．、、Ｃｏ２
０．Ｊ−０，６モル％、ぬ迫２をｏ、ｓモル％、５ｂ２
０３′（ｉｌ：１．０モル％、Ｃｌ２０３ を０．５モ
ル％の割合で加え、十分に混合した。こ扛を外径２０Ｍ
、内径１０Ｍ、厚さ１．２Ｂのドーナツ状に成形した。
そして、その中空部に上記Ｓ ｒ Ｔ ｚＯ３を主成分
とする焼結体２を配し、空気中で１０００°Ｃ〜１３ｏ
Ｏ°Ｃの間で焼成した。その結果、ＺｎＯを主成分とす
る成形体は収縮し焼結体１となり、外径が１６路、内径
が８騙となり、誘電体の焼結体２と一体化した。次に、
焼結体の両面に銀ペーストラ塗布し、ＳＯＯｏＣで焼付
は電極３ａ、３ｂを形成した。このようにして得た複合
機能素子の性能は静電容量３〜１０ ｎＦ 、ｔａｎδ
１．５〜２％、バリスタ電圧１００〜１ ｓｏｖ、ｔｘ
は２０〜４０゜サージ耐量５００〜１０００Ａであった
。但し、焼成温度が１０００°Ｃ以下ではバリスタ電圧
が異常に高く、また誘電体が絶縁化せず、コンデンサに
ならなかった。一方、１３００°Ｃを超えるとバリスタ
電圧が低くなり過ぎ実用に供さなかった。
とする焼結体２を配し、空気中で１０００°Ｃ〜１３ｏ
Ｏ°Ｃの間で焼成した。その結果、ＺｎＯを主成分とす
る成形体は収縮し焼結体１となり、外径が１６路、内径
が８騙となり、誘電体の焼結体２と一体化した。次に、
焼結体の両面に銀ペーストラ塗布し、ＳＯＯｏＣで焼付
は電極３ａ、３ｂを形成した。このようにして得た複合
機能素子の性能は静電容量３〜１０ ｎＦ 、ｔａｎδ
１．５〜２％、バリスタ電圧１００〜１ ｓｏｖ、ｔｘ
は２０〜４０゜サージ耐量５００〜１０００Ａであった
。但し、焼成温度が１０００°Ｃ以下ではバリスタ電圧
が異常に高く、また誘電体が絶縁化せず、コンデンサに
ならなかった。一方、１３００°Ｃを超えるとバリスタ
電圧が低くなり過ぎ実用に供さなかった。
尚、誘電体としてＳｒＴｉＯ３系磁器を用いたが、本発
明の効果から考えて、磁器コンデンザ材料で還元焼成を
行い、次に空気中で熱処理を行うことによって誘電体を
形成できるものであればいず扛も有効である。
明の効果から考えて、磁器コンデンザ材料で還元焼成を
行い、次に空気中で熱処理を行うことによって誘電体を
形成できるものであればいず扛も有効である。
発明の効果
以上、詳細に述べたように本発明はドーナツ状の電圧非
直線抵抗体磁器の中空部に誘電体磁器を配することによ
り、容易にコンデンサとバリスタの両機能を有する素子
を提供することができ、電子機器のノイズ対策部品とし
てその実用的価値は大なるものがある。
直線抵抗体磁器の中空部に誘電体磁器を配することによ
り、容易にコンデンサとバリスタの両機能を有する素子
を提供することができ、電子機器のノイズ対策部品とし
てその実用的価値は大なるものがある。
第１図は本発明の複合機能素子の等価回路を示す図、第
２図は同断面図である。 １・・・・・・電圧非直線抵抗体、２・・・・・・誘電
体、３ａ。 ３ｂ・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 一セ １２ □ｌ
２図は同断面図である。 １・・・・・・電圧非直線抵抗体、２・・・・・・誘電
体、３ａ。 ３ｂ・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 一セ １２ □ｌ
Claims (2)
- （１） ドーナツ状をした酸化亜鉛を主成分とする電圧
非直線抵抗体の中空部に誘電体磁器を配したことを特徴
とする複合機能素子。 - （２）還元雰囲気で焼成した誘電体磁器を、ドーナツ状
をした酸化亜鉛を主成分とする成形体の中央部に配し、
空気中で１０００°Ｃ〜１３００°Ｃの温度で焼成し、
一体化することｆｉ？％徴とする複合機能素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59073335A JPH0620023B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 複合機能素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59073335A JPH0620023B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 複合機能素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216526A true JPS60216526A (ja) | 1985-10-30 |
| JPH0620023B2 JPH0620023B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=13515189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59073335A Expired - Lifetime JPH0620023B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 複合機能素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620023B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0236006U (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-08 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111649A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | Lighting arrester element |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP59073335A patent/JPH0620023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111649A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | Lighting arrester element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0236006U (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0620023B2 (ja) | 1994-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0041379B1 (en) | Composite function element and process for producing same | |
| JPS60216526A (ja) | 複合機能素子の製造方法 | |
| JPH04568B2 (ja) | ||
| JPS5842219A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS5878414A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS607705A (ja) | 複合機能素子の製造方法 | |
| JPS607706A (ja) | 複合機能素子の製造方法 | |
| JPS5878412A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPH0551553B2 (ja) | ||
| JPS6251481B2 (ja) | ||
| JPS607703A (ja) | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 | |
| JPS5850726A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS5842220A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS60124909A (ja) | 複合機能素子の製造方法 | |
| JPS6146003A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS5850724A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS6252927B2 (ja) | ||
| JPS6088402A (ja) | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 | |
| JPS5850725A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS60136213A (ja) | 複合機能素子の製造方法 | |
| JPS5878413A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS5850723A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS5850722A (ja) | 複合機能素子 | |
| JPS60254704A (ja) | 電圧依存性非直線低抗体磁器組成物 | |
| JPS6010601A (ja) | 複合機能素子の製造方法 |