JPS60235405A - 電圧非直線抵抗素子の製造方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 ｉ、！ｇｃａＥ１４寸酸什曲偶（７，ｎ０１ん零爾体シ
すスミ圧非直線抵抗素子の製造方法に関する。

〔発明の属する技術分野〕

電圧非直線抵抗素子は例えば主成分であるＺｎＯ粉末に
、　Ｐｒ６Ｏ１１、ＣＯ３Ｏ４、Ｋ２ＣＯ３およびＢ２
Ｏ３などつ金属酸化物粉末を添加混合した後円柱状に加
圧成形して得られる成形体（以下素体と称する）を炉中
に装入して大気中で高温焼成することにより製造されて
いる。通常焼成過程では素体を炉中に配置する際に素体
が汚染されるのを防ぐために素体と反応し難い物質、例
えば素体と同じ組成をもつ材料の焼結体を焼成台として
用い、この焼成台の上に素体を置いて焼成する。

しかしながら、このようにして焼成された電圧非直線抵
抗素子（以下素子と称する）は円柱状の素体が焼成台に
接していた底面以外の自由面から、素体に含有している
高い蒸気圧をもつ物質、例えばＢ２Ｏ３が蒸発するため
に８２０３の蒸発した表面に内部より高い抵抗を有する
高抵抗層が形成される。

例えば第４図は抵抗値の代りに素子に１　ｍＡの電流を
流したときの厚さ１ｍ当りの電圧Ｖ　１ｍＡ／ｍと、素
子の表面からの深さ寸法との関係を示した線図であり、
第４図かられかるように高抵抗層は表面から約２麿の深
さに形成されている。このような表面の高抵抗層は素子
の電気的特性に対して、制限電圧比を増大させ、あるい
はインパルス電流を印加したとき素子内部に比べて単位
体積当りのジーール熱の負担が多きいためにインパルス
電流耐量を低下させるなどの悪影響を及ぼす。

素子は通常円柱状焼結体の上下両面に電極を取りつけて
この両電極間に電圧が印加されるので電極を設ける面に
高抵抗層が形成されるのは好ましくないが、焼結体の電
極を設けない側面側は高抵抗層が電極周辺部の電解集中
による電流集中を防止してインパルス電流耐量を向上さ
せるのに役又っでいる。したがって素体を焼成して得ら
れる焼結体は焼成中に蒸気圧の高い添加物が蒸発して高
抵抗層が形成される自由面のうち、上面の電極が形成さ
れる面の高抵抗層に関しては研磨などにより除去しなけ
ればならない。研磨除去する高抵抗層の厚さは前述した
ように約２肩である。

しかし、比較的大きな硬さを有する焼結体の約２諺の高
抵抗層を除去することは多大の研磨時間を要し製造効率
を低下させるばかりか、研磨材などの消費も多くその結
果コストの上昇につながるので多量生産するとき大きな
欠点となっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上述の欠点を除去し、電極取付面に高抵
抗層が形成されることなく電極取付面の研磨に要する時
間を大巾に短縮し、製造コストが安価で優れた特性を有
する電圧非直線抵抗素子の製造方法を提供することにあ
る。

〔発明の要点〕

本発明はＺｎＵを主成分とし添加物を含む電圧非直線抵
抗素子を製造するに当り、焼成過程で添加物の蒸発によ
って素子の電極取付面に形成される高抵抗層の発生を防
ぐために、加圧成形素体の上面に別途用意した添加物の
一種以上を含むＺｎＯ粉体を載置して焼成することによ
り一達成される。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

第１図は焼成炉内において本発明の方法が適用される配
置関係を説明するための断面図である。

第１図において、ＺｎＯ粉末に、ｐｒ６０Ｈを０．５原
子％、　Ｃ０３Ｏ，を２，０原子％、　Ｋ２ＣＯ３を０
．２原子％。

Ｃｒ２０Ｂを０．１５原子％およびＢ２Ｏ３をｏ、ｏｉ
原子％添加混合した後加圧成形した円柱状の素体１を、
これと同一組成をもつ焼結体からなる焼成台２の上に置
く。さらに素子の添加物の一つである例えばＣＯ，Ｕ、
を２．０原子％含むＺｎ（Ｊの粉体３を別途つくってお
き、この粉体３を素体ｌの上面に例えば篩などを用いて
厚さや密度が均一になるように敷きつめる。この際粉体
３の厚さは第４図で説明したようにＢ、０３などの蒸発
により形成される高抵抗層の表面からの深さが約２鱈で
あるから２１１１以上とする必要がある。また粉体３は
素子と同一組成のものであってもよい。このように焼成
炉の中に焼成台２に円柱状の素体ｌと粉体３をこの順に
積み重ねた状態で大気中１３００℃に１時間保持して焼
成する。なお粉体３の厚さ寸法の上限は実状に適するよ
うに決めるのがよい。

このようにして得られた素子の粉体３の置かれた側の表
面からの深さと、Ｖ１ｍ〜−との関係を第２図に示す。

第２図の線図から表面は内部に比べて数％高抵抗となっ
ていると見られるが、高抵抗層としては僅か０．２ｍ程
度の深さに過ぎない。これを第４図の素体の上面が露出
した才ま焼成した従来法の場合と比較すると高抵抗層は
約１４ｏ薄くなっている。

ｉ８３図は本発明の別の実施例を示したものであり、第
１図と共通部分を同一符号で示しである。

第３図では焼成台２に素体ｌを複数個積み重ねた後、最
上の素体１の上端面に粉体３を載せたものである。この
場合重ねられた素体１は最上段のもの以外は上下両面が
露出することなく、したがって最上段に位置する素体ｌ
の上面のみ覆えばよい。

なお粉体３は第１図の素体ｌを単独焼成する場合と同様
厚さを２１ｗ以上とすることは勿論である。

このように複数個の素体１を重ねて得られたそれぞれの
素子の特性も第２図に示したのと全く同様の結果が得ら
れる。しかもこの例では素体ｌの数に対してそれぞれ粉
体３を使用しなくてよいから、焼成炉の容量が許す限り
多数の積層素体を配置することにより粉体３の使用量を
大「１】に減らすことかで浅目時に多数の焼結体を０る
ごとができるという利点もある。

〔発明の効果〕

以上実施例で説明したように、電圧非直線抵抗素子の製
造蝉程において、焼成時に蒸気圧の商い素子添加物の一
部が蒸発して加圧成形された葉体表面に高抵抗層が形成
されるのに対して、本発明では円柱状素体の側面部には
高抵抗１−を残したまま、電極を取り付ける面のみ高抵
抗層を形成させないようにするために、素子添加物の一
種以上を含むＺｎＯ粉体を別途に作製しておき、この粉
体を素体上面部に載置することにより、素体目体ではな
く素体から分離された粉体に必然的に晶抵抗層を形成さ
せるようにしているので、素体目体の電極取付面は焼成
後高抵抗ノａが僅かに９．２ｇ１ｉ度しか形成されず、
上面が痒出したまま晩成していた従来のものに比べて約
１／１０も薄くすることができる。したがって本発明に
よれば従来表面研磨によりこの高抵抗層を除去していた
作業時間は著しく短縮され、素子の製造効率を高め、良
特性をもった低コストの電圧非直線抵抗素子を得ること
に成功したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法による焼成炉中の材料配置を示す
断面図、第２図は本発明により得られた焼結体表面の高
抵抗層深さとＶ　１　ｍ１７ｗｍとの関係を示す線図、
第３図は第１図とは異る材料配置を示す断面図、第４図
は従来法による焼結体表面の高抵抗層深さとＶ　ｔ　ｍ
Ａ／ｍとの関係を示す線図である。 ｌ・・・素体、２・・・焼成台、３・・・粉体。 才１図 才３図 ７２図 第１頁の続き ■発明者永沢　郡部 横須賀市長板２丁目２番１号　株式会社富士電機総合研
究所内 手続補正書（自船 １．事件の表示　特願昭イＬＧ’−Ｐｌｋり？住　所　
川崎市川崎区田辺新田１番１号８、補正の内容　別紙の
通り　′ 補正の内容 ■、明細書第２頁第２行目に１発明の属する技術分野」
とあるを「従来技術とその問題点」と訂正する。 ２、明細書第５頁第３行目ｒ’Ｐｒ６Ｊより第５行目＋
ｏ’：ｏ１原子％」までを下記のとおり訂正する。 ｒＰｒに換算して０．５原子％のＰｒ６０　ＩＩ　＋　
Ｃｏに換算して２．０原子％のＣＯ３ｋ、　Ｋに換算し
て０．２原子％のに２ＣＯ３，Ｃｒに換算して０．１５
原子％のＣｒ、ｔＱ３およびＢに換算して０．０１原子
％の−０３を」３、同第９行目１２．０原子％」の前に
ｒｃｏに換算して」を挿入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ＺｎＯを生成分とじ一種以上の添加物を含む粉末を
   円柱状に加圧成形した素体とした後、該素体の一方の電
   極取付面を加熱炉中の台に載せて前記素体を焼成する電
   圧非直線抵抗素子を製造する方法において、電極取付面
   の他方の一由端面に、前記添加物の少くとも一種を含む
   ＺｎＯ粉体を載置した後焼成処理を行うことを特徴とす
   る電圧非直線抵抗素子の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、ＺｎＯ
   粉体の厚さを２ｍ以上とすることを特徴とする電圧非直
   線抵抗素子の製造方法。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法にお
   いて加圧成形素体を複数個積み重ねたことを特徴とする
   電圧非直線抵抗素子の製造方法。