JPS607702A - 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−抵抗体磁器組成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電圧依存性非直線抵抗特性を有す
るＳｉＣバリスタやＺｎＯ系バリスタなどが使用されて
いた。このようなバリスタの電圧−電流特性は近似的に
次式のように表わすことができる。

Ｉ　−（Ｖ／ｃだ ここで一工は電流、■は電圧−〇はバリスタ固有の定数
であり、巷は電圧非直縁指数である０８ｉＯバリスタの
番は２〜７程度−ｚｎｏ系バリスタでは番が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
比較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量が小さいため、バリスタ電圧以
下の低い電圧の吸収（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（ｔａｎδ）も６
〜１ｏ％と太きい。

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６×１０
〜６×１ｏ　程度で伽δが１％前後の半導体磁器コンデ
ンサが利用きれている。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
きなくなったりする。

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他の部品（例えばコイル）とを組
み合わせて使用され５例えばノイズフィルタはこのよう
な構成になっているＯ 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はコンデンサー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−バリスタ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バリスタを作るのに好適な磁器組成
物を提供することを目的、とじている。

発明の構成 本発明は上記のような目的を達成するために。

ＳｒＴｉＯ３と一半導体化促進用金属酸化物としてＮｂ
２Ｏ５とＴａ２０５、さらに添加物としてＭｎＯ２と−
Ｙ　、　Ｃｓ　、Ａｕ　、Ｍｏ　、Ｓ　、　Ｂｅ　、Ａ
ｌからなる群から選択された少なくとも１種類以上の元
素を所定量含有する構成とした電圧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挙げて具体的に説明するＯ ｓｒ’ｒｔｏ３とＮｂ２ｏ、、　Ｔａ２０５とＭｎＯ２
、Ｙ２Ｏ５を下記の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１０ｏｏ〜１２６０℃、１〜６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、有機バインダー（例えばポリビ
ニルアルコールなど）を６ｗｔ％加え造粒した後、ｓ、
ｏｍｍφＸ　１　、ｏｍｍ　ｔの形状にプレス圧１．０
ｊ／ｃｒＭで加圧成型した。この成型体を還元雰囲気（
例えばＮ２：Ｈ２＝１０：１）にて１３ｏｏ〜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０．１〜０．８０・鑞で一平均粒径は２０
〜６０μｍであった。次に、この焼成体を空気中で１０
００〜１３００’Ｃで０．６〜６時間焼成し一第３図の
焼結体４を得た。

さらに、上記焼結体４の側平面をＳｉＣなどの研磨剤で
研磨し＋　Ａｇ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６，６の径は５．０ｍｍφとした。

このようにして得られた素子の特性を下記の表に併せて
示す。

ここで、素子のバリスタとしての特性評価は上述した電
圧−電流特性式 ％式％） （ただし、工は電流、■は電圧、Ｃはバリスタ固って行
うことが可能である。しかし、Ｃの正確な測定が困難で
あるため１本発明においては１ｍＡのバリスタ電流を流
した時の単位厚み当りのバリスタ電圧（以下Ｖ　１ｍＡ
／’１１１ｍと呼ぶ）の値と一４＝１／ｌｏｇＶ　１ｏ
ｍＡ／　Ｖ　＋ｍＡ　）　（ただし−ＶｌｏｍＡは１０
ｍＡのパリ’Ａ　ｍＡ　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
を行ってぃ■　る。また、コンデンサとしての特性評価
は測定周波数１に■２における誘電率ε、誘電損失角−
δで行っている。上記のデータは還元雰囲気における焼
成温度３時間を１４００℃、２時間、空気中での焼成温
度１時間ｉ１２００°Ｃ３３時間で行ったものである。

以上述べたようにＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｑ５は還元焼成時
に５ｒＴｉＯｓ　ｆ主体とする結晶中に固溶し、原子価
制御により焼結体の比抵抗ヲ１．０Ω・口前後に下げる
ことができるため、空気中で再焼成することによシ焼結
体粒子境界に高抵抗層が形成されバリスタ特性を示す。

また＋　Ｎｂ２Ｏ５は原料中のＴｌＯ２中に混存して含
まれるものであり、通常工業的に精製される原料中には
０．００１〜０．２００モル％含まれる。Ｎｂ２Ｏ５だ
けでｓｒ’ｒｔｏ３を半導体化した場合、比抵抗はやや
高くなりバリスタ特性は示すものの特性が不安定である
。しかし、Ｎｂ２Ｏ５にＴａ２０５　ｋ加えると比抵抗
を低くすることができ、安定した特性が得られる。Ｔａ
２０５の添加量は多過ぎると他の添加物の固溶を阻害す
るため０．００１〜５−０００モル％が適当である。

さらに＋　ＭｎＯ２ｆｆ：添加するとバリスタ特性を示
すようになるが一誘電皐が小さく−δも大きくなる。し
かし＋　Ｙ２Ｏ６に同時に添加するとα、誘電率共に大
きくなり−ｔａｎδは小さくなるため、特性は大幅に改
善される。ここで、ＭｎＯ２は添加量が多くなると論δ
が大きくなり、特性が劣化するため、０．００１〜２．
０００モル％が適当である。また−Ｙ２Ｏ６は添加量が
多くなると誘電率が小烙くなるため−０，００１〜２，
０００モル％が適当である。

従って、上記組成範囲で得た焼結体はバリスタとコンデ
ンサの両方の機能を持つことができる。

なお、実施例ではＹ２Ｏ３についてのみ単独で用いる場
合について説明したが、これに代えてＣ８゜Ａｕ　、Ｍ
ｏ　、　Ｓ　、Ｂｅ　、Ａ／　の酸化物をそれぞれ単独
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。また−これらｙ、ａｓ、Ａｕ。

Ｍｏ　、　Ｓ　、　Ｂｅ　、　ＡＡの酸化物を２種類以
上、合計での添加量が上記所定量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を確認した。

上記の素子を使用して第４図に示すような回路を作り、
第６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６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６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
６図の出力状況的ｍＣ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一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可能であり一従来の
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シ、各種電気機器、電子機器の
サージ吸収。

ノイズ除去へと広げることができ、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す回路図−第５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力ノイズの
状況を示す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 、ダ 第４図 第５図 一周液数（ｔｆＨ句

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ５ｒＴｉ０３を９９，９９６〜９０，８００モル％、半
   導体化促進用金属酸化物としてＮｂ２Ｏ５を０　、００
   １〜０．２ｏｏモル％＋Ｔａ４０５を０．００１〜６，
   ０００モル％含み、ＭｎをＭｎＯ２（Ｄ形にして０．０
   ０１〜２−０００モル％、Ｙ　、　Ｏｓ　、Ａｕ　、Ｍ
   ｏ　、Ｓ　、Ｂｅ　、Ａｌ　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０．０
   ０１〜２，０００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。