JPS62230007A - 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 - Google Patents
電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物Info
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- JPS62230007A JPS62230007A JP61073511A JP7351186A JPS62230007A JP S62230007 A JPS62230007 A JP S62230007A JP 61073511 A JP61073511 A JP 61073511A JP 7351186 A JP7351186 A JP 7351186A JP S62230007 A JPS62230007 A JP S62230007A
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- Thermistors And Varistors (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
本発明は電気機器、電子機器で発生あるいは侵入する異
常高電圧、ノイズ、静電気から半導体素子及び回路を保
護するところの (CaxSr 、 、 )yTie3 (0、001≦x≦0.4,0.950≦y<1.oo
o)。
常高電圧、ノイズ、静電気から半導体素子及び回路を保
護するところの (CaxSr 、 、 )yTie3 (0、001≦x≦0.4,0.950≦y<1.oo
o)。
(BtL、LSr、−&)bTi05
(0、001≦a<p 、 4 、0 、950≦b<
1.000)。
1.000)。
(MgcSr j −(H)d Ti0s(0、001
−c)dTiO3(0.001≦c≦0.4,0.95
%d<1.000)のうち少なくとも一つを主成分とす
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。
−c)dTiO3(0.001≦c≦0.4,0.95
%d<1.000)のうち少なくとも一つを主成分とす
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、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SiCバリスタ、ZnO系
バリスタなどが使用されていた。
収、ノイズ除去、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SiCバリスタ、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。
ように表わすことができる。
x = (v7c )“
ここで、工は電流、■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。
であり、αは電圧非直線指数である。
SiCバリスタのαは2〜7程度、ZnO系バリスタで
はαが50にもおよぶものがある。このような′4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
リスタ電圧以下の比較的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、また立上りの鋭いノイズに対しては応答遅れを生
じたり、誘電損失−δが5〜10%と大きい。
はαが50にもおよぶものがある。このような′4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
リスタ電圧以下の比較的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、また立上りの鋭いノイズに対しては応答遅れを生
じたり、誘電損失−δが5〜10%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5×10 程度で、鋤δが1%前後の半導体コ
ンデンサが利用されているが、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。
誘電率が5×10 程度で、鋤δが1%前後の半導体コ
ンデンサが利用されているが、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。
そこで近年、5rTiO3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、サージ耐量が大きいといった特性を同時に満足
するものは未だ得られていない。
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、サージ耐量が大きいといった特性を同時に満足
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
上記に述べたように、SiCバリスタやZnO系バリス
タではバリスタ電圧が比較的低く、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、立上りの鋭いノイズに対しては応答遅れを生じた
シする。
タではバリスタ電圧が比較的低く、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、立上りの鋭いノイズに対しては応答遅れを生じた
シする。
また、半導体コンデンサではある限度以上の電圧、電流
が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といった欠点を有していた。
が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といった欠点を有していた。
本発明はこのような問題真を解決するもので、バリスタ
電圧が低く、α、誘電率、サージ耐量が太きいといった
特性を同時に満足する電圧依存性非直線抵抗体磁器組成
物を提供することを目的とするものである。
電圧が低く、α、誘電率、サージ耐量が太きいといった
特性を同時に満足する電圧依存性非直線抵抗体磁器組成
物を提供することを目的とするものである。
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、(CaxS
r、−x)yTie3 (0.001≦x≦0.4,0.950≦7<1.00
0)。
r、−x)yTie3 (0.001≦x≦0.4,0.950≦7<1.00
0)。
(BaaSr、a)b”0s
(0、001≦a≦0.4,0.950≦b<1.oo
o)。
o)。
(MgC8r、−c)6TiO3
(0.oo1−c)dTiO3(0.001≦c≦0.
4.0.950≦d<1.000)のうち少なくとも一
種類以上を92.000−99.997mol%、Y2
O,、Y2O3、YF3、 Nb2O5,Th2O3,
La2O2ノうち少なくとも一種類以上を0.001−
.0α)no1%、Co20.、 CuO、ム1203
のうち少なくとも一種類。
4.0.950≦d<1.000)のうち少なくとも一
種類以上を92.000−99.997mol%、Y2
O,、Y2O3、YF3、 Nb2O5,Th2O3,
La2O2ノうち少なくとも一種類以上を0.001−
.0α)no1%、Co20.、 CuO、ム1203
のうち少なくとも一種類。
以上をo、0o1P−J2.ooomol%、Cr2O
3を0.001〜es、OOOmol% 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。
3を0.001〜es、OOOmol% 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
一般に5rTiO,を半導体化させるには半導体化促進
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場合が
ある。
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場合が
ある。
そこで、5rTiO,のSr を他の元素、例えばCa
、Ba、Mgなどで置換すると結晶構造に歪を生じ、T
iに対するSr、Ca、Ba、Mg0割合を化学量論よ
りTi過剰にすることにより格子欠陥が発生し、半導体
化が促進されると共に粒成長が促進される。
、Ba、Mgなどで置換すると結晶構造に歪を生じ、T
iに対するSr、Ca、Ba、Mg0割合を化学量論よ
りTi過剰にすることにより格子欠陥が発生し、半導体
化が促進されると共に粒成長が促進される。
従ッテ、5rTiO3とSrの一部をCa、Ba、Mg
などで置換したものとでは最終的に得られる焼結体の微
細構造、特性が著しく異なり、別のものと考えることが
できる。
などで置換したものとでは最終的に得られる焼結体の微
細構造、特性が著しく異なり、別のものと考えることが
できる。
次に、Co21)5. Cub、ム120.を添加する
ことにより、これらが粒界に偏析し、粒界を選択的に高
抵抗化させ、バリスタ特性とコンデンサ特性を発現させ
る。
ことにより、これらが粒界に偏析し、粒界を選択的に高
抵抗化させ、バリスタ特性とコンデンサ特性を発現させ
る。
また、Cr2O5を添加すると粒界における電子の移動
をスムーズにするため、印加電圧に対する応答性が改善
されると共にサージ耐量が大きくなる。
をスムーズにするため、印加電圧に対する応答性が改善
されると共にサージ耐量が大きくなる。
またさらに、3205. Nip、MoO2,Bed、
Fe2O,。
Fe2O,。
Li2O,PbO,TiO2,MnO2’、P2O5、
Sb2O5を添加すると、それらが粒界に偏析し粒界に
形成されるバリヤの高さを高くするため、バリスタ特性
が改善され、αが大きくなる。
Sb2O5を添加すると、それらが粒界に偏析し粒界に
形成されるバリヤの高さを高くするため、バリスタ特性
が改善され、αが大きくなる。
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。
まず、5rCO5、CaC0、、BaCO3,MgCO
3、TiO2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30時間混合し、乾燥した後、1
000°Cで10時間仮焼する。こうして得られた仮焼
物に添加物を下記の第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を10wt%添加し
て造粒した後、1tfid のプレス圧力で10φM
W X 1tfflの円板状に成形する。次いで、上記
成形体を空気中で1000’Cで5時間仮焼し、脱バイ
ンダーを行った後、N2: N2:9:1 ノ混合ガ
ス中で1460′Cで3時間焼成する。さらに、空気中
で1000°Cで5時間焼成し、こうして得られた第1
図及び第2図に示す焼結体1の両平面に外周を残すよう
にしてAgなどの導電性ペーストをスクリーン印刷し、
600’Cで6分間焼成し、電極2.3を形成する。
3、TiO2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30時間混合し、乾燥した後、1
000°Cで10時間仮焼する。こうして得られた仮焼
物に添加物を下記の第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を10wt%添加し
て造粒した後、1tfid のプレス圧力で10φM
W X 1tfflの円板状に成形する。次いで、上記
成形体を空気中で1000’Cで5時間仮焼し、脱バイ
ンダーを行った後、N2: N2:9:1 ノ混合ガ
ス中で1460′Cで3時間焼成する。さらに、空気中
で1000°Cで5時間焼成し、こうして得られた第1
図及び第2図に示す焼結体1の両平面に外周を残すよう
にしてAgなどの導電性ペーストをスクリーン印刷し、
600’Cで6分間焼成し、電極2.3を形成する。
次に、半田などによりリード線を取り付け、エポキシな
どの樹脂塗装を行う。
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。
す。
なお、第2表において誘電率は1K)−1zでの静電容
量から計算した見掛けの誘電率であり、サージ耐量は8
X2011secのパルス電流を印加した後のvl、ム
(1mムの電流を流した時に素子の両端にかかる電圧)
の変化率が±10%以内である時の最大の電流値で評価
している。
量から計算した見掛けの誘電率であり、サージ耐量は8
X2011secのパルス電流を印加した後のvl、ム
(1mムの電流を流した時に素子の両端にかかる電圧)
の変化率が±10%以内である時の最大の電流値で評価
している。
(以下余白)
〈第1表〉
(注)会印は比較例で請求範囲外である。
く第2表〉
以上に示したように主成分の組成比を変えることにより
特性は大きく変わる。ここで、(CaxSr、−x)y
Tio3. (Ba、5r1a)bTiOs 。
特性は大きく変わる。ここで、(CaxSr、−x)y
Tio3. (Ba、5r1a)bTiOs 。
(MgcSrl 、)dTiO,のx、Y + ’ 、
b! ’ l dの範囲を規定したのは、x 、 a
、 c td 0.001未満では効果を示さず、0.
4を越えると粒成長及び半導体化が抑制され、電気的特
性が劣化するためである。また、y、b、dは1.00
0では格子欠陥が発生せず、半導体化を促進する効果は
なく、0.95より小さくなるとT工過剰となりすぎる
ためTiO2の結晶が生成し、組織が不均一になるため
特性が劣化することとなる。
b! ’ l dの範囲を規定したのは、x 、 a
、 c td 0.001未満では効果を示さず、0.
4を越えると粒成長及び半導体化が抑制され、電気的特
性が劣化するためである。また、y、b、dは1.00
0では格子欠陥が発生せず、半導体化を促進する効果は
なく、0.95より小さくなるとT工過剰となりすぎる
ためTiO2の結晶が生成し、組織が不均一になるため
特性が劣化することとなる。
さらに、主成分の組成の表示は例えば(CaxSr、−
x)、TiO2と示したが、これは5rTiO3を基本
としてSrの一部をCa で置換し、かつTiに対する
Ca及びsrの原子比がyであることを示すものであり
、配合組成から示すと、(Ga xSr 1−z)yT
io 2+7とも示すことができる。これは(Ba。
x)、TiO2と示したが、これは5rTiO3を基本
としてSrの一部をCa で置換し、かつTiに対する
Ca及びsrの原子比がyであることを示すものであり
、配合組成から示すと、(Ga xSr 1−z)yT
io 2+7とも示すことができる。これは(Ba。
Sr’ a)bTi03+ (MgcSr+−c)aT
iosについても同様のことが言える。
iosについても同様のことが言える。
壕だ、添加物については第2成分は半導体化促進剤であ
り、0.001mol%末滴では効果を示さず、1.O
OOmo5%を越えると再酸化抑制されるためバリスタ
電圧は低下し、−δが大きく、αが小さく、サージ耐量
も小さくなる。
り、0.001mol%末滴では効果を示さず、1.O
OOmo5%を越えると再酸化抑制されるためバリスタ
電圧は低下し、−δが大きく、αが小さく、サージ耐量
も小さくなる。
また、第3.第4.第5成分はそれぞれ粒界に偏析し、
αを大きくするのに効果があるが、第3成分は2.oo
omol%、第4成分は5.ooomol%、第6成分
はs、ooomol%をそれぞれ越えると、バリスタ電
圧の上昇、誘電率の低下、サージ耐量の低下をまねくこ
とになる。
αを大きくするのに効果があるが、第3成分は2.oo
omol%、第4成分は5.ooomol%、第6成分
はs、ooomol%をそれぞれ越えると、バリスタ電
圧の上昇、誘電率の低下、サージ耐量の低下をまねくこ
とになる。
なお、本実施例では一部の添加物の組合せについてのみ
示したが、その他の添加物の組合せについても請求範囲
内の組合せであれば同様の効果があることを確認した。
示したが、その他の添加物の組合せについても請求範囲
内の組合せであれば同様の効果があることを確認した。
発明の効果
以上に示したように本発明によれば、バリスタ電圧が比
較的低く、誘電率が大きく、αが大きく、鋤δが小さく
、サージ耐量が大きいといった特性を同時に満足するこ
とができ、立上りの鋭いパルスやサージに対しても十分
な効果を示し、半導体製品の保護素子としての機能があ
り、実用上の効果は極めて大きい。
較的低く、誘電率が大きく、αが大きく、鋤δが小さく
、サージ耐量が大きいといった特性を同時に満足するこ
とができ、立上りの鋭いパルスやサージに対しても十分
な効果を示し、半導体製品の保護素子としての機能があ
り、実用上の効果は極めて大きい。
第1図、第2図はそれぞれ本発明による磁器組成物を用
いた素子の平面図及び正面図である。 1・・・・・・焼結体、2,3・・・・・・電極。
いた素子の平面図及び正面図である。 1・・・・・・焼結体、2,3・・・・・・電極。
Claims (2)
- (1)(Ca_xSr_1_−_x)_yTiO_3(
0、001≦x≦0.4、0.950≦y<1.000
)、(Ba_aSr_1_−_a)_bTiO_3(0
.001≦a≦0.4、0950≦b<1.000)、
(Mg_cSr_1_−_c)_dTiO_3(0.0
01≦c≦0.4、0.950≦d<1.000)、の
うち少なくとも一種類以上を92.000〜99.99
7mol%、Y_2O_3、YF_3、Nb_2O_5
、Ta_2O_5、La_2O_3のうち少なくとも一
種類以上を0.001〜1,000mol%、Co_2
O_3、CuO、Al_2O_3のうち少なくとも一種
類以上を0.001〜2.000mol%、Cr_2O
_3を0.001〜5.000mol%含有してなる電
圧依存性非直線抵抗体磁器組成物。 - (2)(Ca_xSr_1_−_x)_yTiO_3(
0.001≦x≦0.4、0.950≦y<1.000
)、(Ba_aSr_1_−_a)_bTiO_3(0
.001≦a≦0.4、0.950≦b<1.000)
、(Mg_cSr_1_−_c)_dTiO_3(0.
001≦c≦0.4、0.950≦d<1.000)の
うち少なくとも一種類以上を87.000〜99.99
6mol%、Y_2O_3、YF_3、Nb_2O_5
、Ta_2O_5、La_2O_3のうち少なくとも一
種類以上を0.001〜1.000mol%、Co_2
O_3、CuO、Al_2O_3のうち少なくとも一種
類以上を0.001〜2.000mol%、Cr_2O
_3を0.001〜5.000mol%、B_2O_3
、NiO、MoO_3、BeO、Fe_2O_3、Li
_2O、PbO、TiO_2、MnO_2、P_2O_
5、Sb_2O_3、V_2O_5のうち少なくとも一
種類以上を0.001〜5.000mol%含有してな
る電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61073511A JPS62230007A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61073511A JPS62230007A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62230007A true JPS62230007A (ja) | 1987-10-08 |
Family
ID=13520345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61073511A Pending JPS62230007A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS62230007A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02146702A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-06-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電圧依存非直線抵抗体 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS57187906A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-18 | Taiyo Yuden Kk | Semiconductor porcelain composition with nonlinear voltage/current characteristic and method of producing same |
JPS625610A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | 松下電器産業株式会社 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
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-
1986
- 1986-03-31 JP JP61073511A patent/JPS62230007A/ja active Pending
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