JPS61247001A - 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 本発明は電気機器、電子機器で発生する異常高電圧、ノ
イズ、静電気から半導体及び回路を保護するＣａ　、Ｓ
　ｒ　１−！Ｔ　ＩＯｓ　（０−００１≦Ｘ≦０．４）
。

Ｂａ、Ｓｒ、　、ＴｉＯ２（０，００１≦ｙ≦０．４　
）　、Ｍｇ２Ｓｒ、−、ＴｉＯ２（ｏ、ｏｏｔ≦２≦０
．４）のうち少なくとも１種類以上を主成分とする電圧
依存性非直線抵抗体磁器組成物に関するものである。

従来の技術 従来、この種の電圧依存性非直線抵抗体磁器は、各種電
気機器、電子機器における異常高電圧の吸収、ノイズの
除去、火花消去、静電気対策のために電圧依存性非直線
抵抗特性を有するＳｔＣ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ヂことができる。

Ｉ＝（Ｖ／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０８ｉＣバリスタの
αは２〜７程度、ＺｎＯ系バリスタではａが６０にもお
よぶものがある。このようなバリスタは比較的高い電圧
の吸収には優れた性能を有しているが、誘電率が低く固
有の静電容量が小さいため、バリスタ電圧以下の低い電
圧や周波数の高いもの（例えばノイズなど）の吸収に対
してはほとんど効果を示さず、また誘電損失ｔａｎδが
６〜１０％と大きい。

一方、これらの低電圧のノイズなどの除去には、見掛け
の誘電率が６×１０程度でｔａｎδが１−前後の半導体
コンデンサが利用されている。しかし、このような半導
体コンデンサはサージなどによりある限度以上の電圧、
電流が印加されると破壊されたり、コンデンサとしての
機能ｆｔ果たさなくなったりする。そこで、近年ＳｒＴ
ｉＯ３を主成分とし、バリスタ特性とコンデンサ特性の
両方の機能を有するものが開発されているが、バリスタ
電圧が低く、αが大きく、誘電率が大きく、シかもサー
ジ耐量が大きいといった必要とされるすべての特性を満
足するものは未だ得られていない。

発明が解決しようとする問題点 半導体及び回路をノイズ、静電気から保護するためには
、バリスタ電圧が低く、α、誘電率、サージ耐量が大き
く、ノイズ減衰特性の優れた素子が必要である。

本発明はこのような必要とする特性すべてを同時に満足
させる電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物を提供しよう
とするものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明ではＣａ！Ｓｒ
、−、ＴｉＯ２（０，００１≦Ｘ≦０．４）。

Ｂａ　ｙＳ　ｒ　１−ｙＴ　ｘＯｓ　（０−００１≦ｙ
≦０．４　）　、Ｍｇ２５ｒ１−、ＴｉＯ２（０，００
１≦２≦０．４）のうち少なくとも１種類以上を主成分
とし、Ｎｂ２Ｏ６，Ｙ２Ｏ３，Ｌａ２ｏ３．Ｔａ２０６
．ＷＯ２゜Ｄｙ２Ｏ３，Ｎｄ２ｏ３．ＣｅＯ２，Ｐｒ６
ｏ１１．ＴｅＯ２，ＧｅＯ２，Ｉｎ２Ｏ３゜５ｃ２０３
．Ｇａ２Ｏ３，ＨｆＯ２のうち少なくとも１種類以上を
０．００１〜６．０００　ｍｏｆｉ％、　５ｒ０２を０
．００１〜５．０００　ｍｏｆｉ％含有してなる電圧依
存性非直線抵抗体磁器組成物、さらに上記の組成にＡ２
□０３．Ｂ２Ｏ３゜Ａｑ２０．　ＣｕＯ、ＭｎＯ２，Ｃ
ｏ２Ｏ３，Ｎ　ｉｏ　、ＭｏＯ３，Ｂｏｏ　、　Ｓ　ｒ
ｏ　。

Ｆｅ２Ｏ３，Ｌｔ２０．Ｃｒ２Ｏ３＋　Ｚ　ｒＯ２、Ｐ
ｂＯ，Ｔ　１０２　＋　Ｚｎｏ　＋　Ｐ２Ｏ５＋５ｂ２
０３”２０５のうち少なくとも１種類以上を０．００１
〜６．０００　ｍｏｂ　％含有してなる電圧依存性非直
線抵抗体磁器組成物を得ることにより、上記の問題点を
解決しようとするものである。

作　　用 このような本発明の磁器組成物による作用は、以下の通
りである。

まず、Ｓ　ｒ　Ｔ　１０３を半導体化させるには一般に
半導体化促進剤を添加し、還元焼成するが、これだけで
は半導体化促進剤の種類によってはあまり半導体化が進
まない。しかし、Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉＯｓのＳｒを別の元素
、例えばＣａ、Ｂａ、Ｍｇで置換すると、見掛上のＳｒ
／Ｔｉ　比がＴｉ　ｒｉｃｈ　　になり、欠陥が多く生
成し、半導体化が著しく進行する。従って、５ｒＴｉ○
３とＳｒをＣａ　、Ｂａ　、Ｍｇ　で置換したものとで
は最終的に得られる特性が著しく違い、別の組成物と判
断できる。

このようにＳｒをＣａ、Ｂａ、Ｍｇ　で置換したものは
、半導体化促進剤の種類によらずほぼ一定の値の抵抗値
にまで半導体化される。

次に、Ｓ　１０２を添加することにより粒子の成長、を
促進し、最大で百数十μｍにまで粒成長させることがで
きる。そして、バリスタ電圧の低い素子を得るには大き
な粒子が不可欠であり、５ｉ０２の効果は大きい。

さらに、Ａ２２０３．Ｂ２Ｏ３，Ａｑ２０．ＣｕＯ１庵
０２．ＣＯ３０３゜ＮｉＯ、ＭｏＯ３，Ｂｅｏ　、Ｓ　
ｒＯ、Ｆ　ｅ２０３　＋　Ｌ　１２０＋　Ｏｒ　２０３
　＊　Ｚ　ｒＯ２ｒＰｂＯ９ＴｉＯ３，ｚｎＯ１Ｐ２０
６，５ｂ２０３．ｖ２０６ヲ添加スルことにより、これ
らが粒界に偏析し粒界を高抵抗化させる。従って、最終
的に得られる素子は粒子が大きく、粒子内部の抵抗が小
さく、粒界の抵抗が大きいものである。

実施例 以下に本発明を実施例をあげて具体的に説明する０ まず、５ｒＣ０３，ＣａＣＯ２，ＢａＣＯ３１ＭｇＣ０
３１Ｔｉ０２を下記の第１表の組成比になるように秤量
し、ボールミルなどで６０時間混合し、乾燥した後、１
０００℃で１０時間仮焼する。こうして得られた仮焼物
に添加物を同じく下記の第１表の組成比になるように秤
量し、ボールミルなどで２４時間混合し。

乾燥した後、ポリビニルアルコールなどのバインダーｆ
　１０　ｗｔ　％　　添加して造粒した。その後、１　
ｔａｎ／−のプレス圧力で直径１０ｍＸ厚さ１ＷｒｌＲ
の円板状に成形する。次いで、空気中で１ｏｏｏ℃で２
時間仮焼し、脱バインダーを行った後、Ｎ２：Ｈ，＝　
９　：　１の混合ガス中で１５００℃　で３時間焼成す
る。さらに、空気中で１２００℃で６時間焼成し、この
ようにして得られた第１図、第２図に示す焼結体１の両
平面に外周を残すようにしてＡｑなＪεωＬ導電性ペー
ストをスクリーン印刷し、６００℃で６分焼成し、電極
２，３を形成する。次に、半田などによりリード線を取
付け、エポキシなどの樹脂塗装を行う。

このようにして得られた素子の特性を以下の第２表に示
す。

なお、特性中における誘電率は１凸での静電容量から計
算したものであり、サージ耐量はパルス性の電流を印加
した後のＶ、ｔｎＡ　（１ｍＡの電流を通した時の電圧
）の変化が±１０チ以内である時の最大のパルス性電流
値により評価している。また、ノイズ減衰率は一定のノ
イズ入力が最も減衰するピーク値により評価している。

以下余白 上記の表に示すように、ＳｒをＣａ　、Ｂａ　、Ｍｇ　
で置換することにより半導体化を促進するため、バリス
タ電圧が下がり、サージ耐量、ノイズ減衰率が改善され
る。

また、第２成分の添加量が５．００Ｏｒｎｏｌ　％を越
えると、半導体化に寄与しなく、粒界の高抵抗化を阻害
することになる。そして、Ｓ　１０２の添加量が５．０
００　ｍｏＡ％を越えると、αが低下すると共にｔａｎ
δが大きくなり、サージ耐量、ノイズ減衰特性も悪くな
る。さらに、第４成分を添加するとαが大きくなり、サ
ージ耐量も改善される。しかし、５．０００　ｍｏｆｉ
％を越えると、粒界層の厚みが厚くなり、特性の劣化、
特に誘電率の低下、バリスタ電圧の上昇を招くことにな
る。

発明の効果 以上のことから本発明による電圧依存性非直線抵抗体磁
器組成物によれば、バリスタ電圧を低くし、αが大きく
、誘電率が大きく、−δが小さく、サージ耐量が大きく
、ノイズ減衰率が大きくなり、ノイズ及び静電気の吸収
に必要な特性すべてを同時に満足することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本′発明の一実施例による電圧依存性非直線抵
抗体磁器組成物よりなる素子を示す平面図、第２図は第
１図を正面から見た正面図である。 １・・・・・・焼結体、２，３・・・・・・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　　？

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃａ＿ｘＳｒ＿１＿−＿ｘＴｉＯ＿３（０．００
   １≦ｘ≦０．４）、Ｂａ＿ｙＳｒ＿１＿−＿ｙＴｉＯ＿
   ３（０．００１≦ｘ≦０．４）、Ｍｇ＿ｚＳｒ＿１＿−
   ＿ｚＴｉＯ＿３（０．００１≦ｚ≦０．４）のうち少な
   くとも１種類以上を主成分とし、Ｎｂ＿２Ｏ＿５、Ｙ＿
   ２Ｏ＿３、Ｌａ＿２Ｏ＿３、Ｔａ＿２Ｏ＿５、ＷＯ＿３
   、Ｄｙ＿２Ｏ＿３、Ｎｄ＿２Ｏ＿３、ＣｅＯ＿２、Ｐｒ
   ＿６Ｏ＿１＿１、ＴｅＯ＿２、ＧｅＯ＿２、Ｉｎ＿２Ｏ
   ＿３、Ｓｃ＿２Ｏ＿３、Ｇａ＿２Ｏ＿３、ＨｆＯ＿２の
   うち少なくとも１種類以上を０．００１〜５．０００ｍ
   ｏｌ％、ＳｉＯ＿２を０．００１〜５．０００ｍｏｌ％
   含有してな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。
2. （２）Ｃａ＿ｘＳｒ＿１＿−＿ｘＴｉＯ＿３（０．００
   １≦ｘ≦０．４）、Ｂａ＿ｙＳｒ＿１＿−＿ｙＴｉＯ＿
   ３（０．００１≦ｙ≦０．４）、Ｍｇ＿ｚＳｒ＿１＿−
   ＿ｚＴｉＯ＿３（０．００１≦ｚ≦０．４）のうち少な
   くとも１種類以上を主成分とし、Ｎｂ＿２Ｏ＿５、Ｙ＿
   ２Ｏ＿３、Ｌａ＿２Ｏ＿３、Ｔａ＿２Ｏ＿５、ＷＯ＿３
   、Ｄｙ＿２Ｏ＿３、Ｎｄ＿２Ｏ＿３、ＣｅＯ＿２、Ｐｒ
   ＿６Ｏ＿１＿１、ＴｅＯ＿２、ＧｅＯ＿２、Ｉｎ＿２Ｏ
   ＿３、Ｓｃ＿２Ｏ＿３、Ｇａ＿２Ｏ＿３、ＨｆＯ＿２の
   うち少なくとも１種類以上を０．００１〜５．０００ｍ
   ｏｌ％、ＳｉＯ＿２を０．００１〜５．０００ｍｏｌ％
   、さらにＡｌ＿２Ｏ＿３、Ｂ＿２Ｏ＿３、Ａｇ＿２Ｏ、
   ＣｕＯ、ＭｎＯ＿２、Ｃｏ＿２Ｏ＿３、ＮｉＯ、ＭｏＯ
   ＿３、ＢｅＯ、ＳｒＯ、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、Ｌｉ＿２Ｏ、
   Ｃｒ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、ＰｂＯ、ＴｉＯ＿２、Ｚ
   ｎＯ、Ｐ＿２Ｏ＿５、Ｓｂ＿２Ｏ＿３、Ｖ＿２Ｏ＿５の
   うち少なくとも１種類以上を０．００１〜５．０００ｍ
   ｏｌ％含有してな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。