JPS62242315A - Voltage nonlinear device - Google Patents
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は印加電圧によって抵抗値が変化する電圧非直線
性素子に関するもので、電圧安定化、異常型圧制間、さ
らにはマトリックス駆動の液晶。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a voltage nonlinear element whose resistance value changes depending on an applied voltage, and is applicable to voltage stabilization, abnormal type suppression, and matrix-driven liquid crystals.
KLなとの表示デバイスのスイッチング素子などに利用
されるものである。It is used as a switching element in display devices such as KL.
従来の技術
2 /、
従来の電圧非直線性素子は、酸化亜鉛(ZnO)に酸化
ビスマス(Bi205) +酸化コバルト(co203
)、酸化マンガフ(MnO2)、 酸化アンチモン(
Sb203)などの酸化物を添加して、1000〜13
50’Cで焼結したZnOバリスタなど、種々のものが
ある。その中で、ZnOバリスタは電圧非直線指数α、
サージ耐量が大きいことから、最も一般的に使われてい
る(特公昭46−19472号公報参照)。Conventional technology 2 / The conventional voltage nonlinear element is made of zinc oxide (ZnO), bismuth oxide (Bi205) + cobalt oxide (co203).
), mangaf oxide (MnO2), antimony oxide (
By adding oxides such as Sb203),
There are various types such as ZnO varistors sintered at 50'C. Among them, the ZnO varistor has a voltage nonlinearity index α,
It is most commonly used because of its high surge resistance (see Japanese Patent Publication No. 19472/1983).
発明が解決しようとする問題点
このような従来の電圧非直線性素子は、ZnOバリスタ
を初めとして、素子厚みを薄く(数十μm以下)するこ
とに限界があるため、バリスタ電圧(バリスタに電流1
mAを流した時の電圧vBnAで表される)を低くする
ことに限界があり、低電圧用ICの保護素子や低い電圧
における電圧安定化素子として使えないものであった。Problems to be Solved by the Invention In such conventional voltage nonlinear elements, such as ZnO varistors, there is a limit to reducing the element thickness (several tens of micrometers or less). 1
There is a limit to lowering the voltage (expressed as vBnA when mA is applied), and it cannot be used as a protection element for low voltage ICs or a voltage stabilizing element at low voltages.
捷だ、上述したように焼成する際に1000’C以上の
高温プロセスを必要とするため、ガラス基板上あるいは
回路基板上に電圧非直線性素子を直接形成できないとい
う問題があった。さらに、従来のものは並列静電容量が
大きく、例えば液晶などのスイッチング素子としては不
適当なものであるなどの問題点を有していた。However, as mentioned above, since a high temperature process of 1000'C or higher is required during firing, there is a problem in that a voltage nonlinear element cannot be directly formed on a glass substrate or a circuit board. Furthermore, conventional devices have a large parallel capacitance, making them unsuitable for use as switching elements for liquid crystals, for example.
問題点を解決するだめの手段
この問題点を解決するために本発明は、絶縁基板と、上
記絶縁基板上に設けられた一方の電極と、上記一方の電
極上に設けられ、その一方の電極側となる下層側は絶縁
性の結合剤でもって固められ、かつ上層側は導電性ペー
ストよシなる他方の電極でもって固められたMn02を
主成分とする薄い絶縁被膜を施した微粉末状の半導体物
質とから構成されたことを特徴とするものである。Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention provides an insulating substrate, one electrode provided on the insulating substrate, and an electrode provided on the one electrode. The lower layer side, which is the side, is hardened with an insulating binder, and the upper layer is hardened with the other electrode, which is a conductive paste. It is characterized in that it is composed of a semiconductor material.
作用
この構成によれば、低電流域においても電圧非直線指数
αの大きなものが得られ、かつ絶縁性の結合剤の量によ
ってバリスタ電圧を制御することもできることとなるた
め、電極間距離を狭く(数十μm以下)して素子を形成
することができ、低電圧化に適した素子がきわめて容易
に得られることとなる。また、塗布したペイントを低い
温度で硬化させて作ることができるため、回路基板上に
素子を直接形成することができ、ZnOバリスタなどで
は考えられない幅広い用途が期待できるものである。さ
らに、得られた素子は微粉末状の半導体物質を固めだも
のであるため、それぞれの半導体物質の微粉末間は点接
触となり、接触面積が基本的に小さいことから並列静電
容量の小さ々ものが得られ、液晶などのデバイスのスイ
ッチング素子として最適な素子が提供できることとなる
。Effect: According to this configuration, a large voltage nonlinearity index α can be obtained even in a low current range, and the varistor voltage can also be controlled by the amount of insulating binder, so the distance between the electrodes can be narrowed. (several tens of micrometers or less), and an element suitable for lower voltage can be obtained very easily. Furthermore, since it can be made by curing the applied paint at a low temperature, it is possible to form elements directly on a circuit board, and it is expected to have a wide range of applications unimaginable for ZnO varistors and the like. Furthermore, since the obtained device is made by solidifying fine powder semiconductor material, there is point contact between the fine powders of each semiconductor material, and since the contact area is basically small, the parallel capacitance is small. This means that it is possible to provide an element that is optimal as a switching element for devices such as liquid crystals.
実施例 以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。Example Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.
第1図は本発明素子を得るだめの製造工程の一例を示し
ている。まず、粒子径が0.06〜1μmの微粒子状の
酸化亜鉛を700〜1300’Cで焼成した後、その焼
結されたZnOを0.5〜50/Amの粒子径(平均粒
子径1〜10μm)に粉砕し、そのZnO微粉末に酸化
マンガンを0.05〜10molチ添加し、600〜1
350’Cで10〜60分間、熱処理し、そのZnO微
粉末表面に酸化マンガン5ベーン′
の絶縁被膜を形成した。この時、微粉末状のZnOの表
面にはMnO2絶縁被膜がほぼ数十〜数再入の厚さで薄
く形成されていることが認められた。次いで、このよう
にして作成したMnO2絶縁被膜が表面についたZnO
微粉末群は弱い力で互いに接着しているので、これを乳
鉢あるいはポットミルでほぐし、微粉末状とした。次に
、上記のようにして得られたMnO2絶縁被膜が表面に
形成された微粉末状のZnOに、微粉末間の結合を図る
絶縁性の結合剤として低融点ガラス粉末と有機バインダ
ーを添加し、混合した。ここで、結合剤としては低融点
ガラス粉未発が微粉末状のZnOに対して5〜20wt
% となるようにしたものとし、それを有機バインダー
と例えば等重量で混合し、ペイント状とした。ここで、
有機ノくインダーとしてはエチルセルロースを使用し、
その固形分が溶剤((たとえばターピネオール)に対し
て10wt%となるように薄めたものとした。FIG. 1 shows an example of the manufacturing process for obtaining the device of the present invention. First, fine particulate zinc oxide with a particle size of 0.06 to 1 μm is fired at 700 to 1300'C, and then the sintered ZnO is heated to a particle size of 0.5 to 50/Am (average particle size of 1 to 10 μm), 0.05 to 10 mol of manganese oxide was added to the ZnO fine powder, and 600 to 1
Heat treatment was performed at 350'C for 10 to 60 minutes to form an insulating film of 5 vanes of manganese oxide on the surface of the ZnO fine powder. At this time, it was observed that a thin MnO2 insulating film was formed on the surface of the finely powdered ZnO with a thickness of approximately several tens to several reentrants. Next, ZnO with the MnO2 insulating film created in this way attached to the surface
Since the fine powder group adhered to each other with weak force, it was loosened in a mortar or pot mill to form a fine powder. Next, low melting point glass powder and an organic binder were added to the finely powdered ZnO with the MnO2 insulating film formed on the surface obtained as described above as an insulating binder to bond the fine powders. , mixed. Here, as a binder, low melting point glass powder is used in an amount of 5 to 20 wt for fine powder ZnO.
%, and mixed it with an organic binder, for example, in equal weight to form a paint. here,
Ethyl cellulose is used as the organic inder,
The solid content was diluted to 10 wt % based on the solvent (for example, terpineol).
次いで、上記のようにして得られたペイントを第2図に
示すようにITO(インジウム、スズ酸化物)電極1の
設けられたガラス基板2上に例えがスクリーン印刷で塗
布し、300〜550’Cで10〜30分間、大気中で
熱処理した。次に、もう一方の電極3をカーボンペース
トをスクリーン印刷することにより形成し、本発明の素
子を得た。Next, the paint obtained as described above was applied by screen printing onto a glass substrate 2 provided with an ITO (indium, tin oxide) electrode 1 as shown in FIG. Heat treatment was performed at C for 10 to 30 minutes in air. Next, the other electrode 3 was formed by screen printing carbon paste to obtain an element of the present invention.
第2図は、電圧非直線性素子4の拡大断面図であり、5
はZnO微粉末、6はZnO微粉末5の表面に施された
MnO2絶縁被膜、7は上記ITO電極1側となる下層
側のZnO微粉末6間を機械的に結合している絶縁性結
合剤の低融点ガラスであり、この結合剤としての低融点
ガラス7でもって下層側の微粉末50間は互いに固めら
れている。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the voltage nonlinear element 4, and 5
6 is a ZnO fine powder, 6 is an MnO2 insulating coating applied to the surface of the ZnO fine powder 5, and 7 is an insulating binder that mechanically connects the ZnO fine powder 6 on the lower layer side, which is the ITO electrode 1 side. The fine powders 50 on the lower layer side are solidified together by the low melting point glass 7 as a binder.
また、上層側のZ n O%i粉末5の間は上記カーボ
ンペーストよりなる電極3で互いに固められている。Further, the ZnO%i powders 5 on the upper layer side are solidified with each other by electrodes 3 made of the above-mentioned carbon paste.
次に、上記のようにして作成された電圧非直線性素子の
電圧−電流時fトについて説明する。壕ず、第3図は第
2図の構成における電圧−電流特性を従来のZnOバリ
スタのそれと比較して示している。本発明の素子は、寸
ず酸化亜鉛を700’Cで焼成し、これにMnO2を0
.5mo1%添加したもの7ヘー。Next, the voltage-current relationship of the voltage nonlinear element produced as described above will be explained. Without further ado, FIG. 3 shows the voltage-current characteristics of the configuration of FIG. 2 in comparison with those of a conventional ZnO varistor. The device of the present invention is made by baking zinc oxide at 700'C and adding 0% MnO2 to it.
.. 7 ha with 5 mo1% added.
を900’C,60分間熱処理した後、この平均粒子径
5〜10μmのZnO微粉末と実計製薬(株)製の低融
点ガラス微粉末(ZnO微粉末に対して20wt%)に
上記有機バインダーを等重量で混合したものにおいて、
素子面積を1薄れ電極間距離を30μmとした場合にお
ける特性を示している。After heat treatment at 900'C for 60 minutes, the above organic binder was added to this ZnO fine powder with an average particle size of 5 to 10 μm and a low melting point glass fine powder (20 wt % based on the ZnO fine powder) manufactured by Jikei Pharmaceutical Co., Ltd. In a mixture of equal weights of
The characteristics are shown when the element area is thinned by 1 and the distance between electrodes is 30 μm.
さて、電圧非直線性素子の電圧−電流特性は、よく知ら
れているように近似的に次式で示されている。Now, as is well known, the voltage-current characteristics of a voltage nonlinear element are approximately expressed by the following equation.
I=KVα
ここで、工は素子に流れる電流、■は素子の電極間の電
圧、Kは固有抵抗の抵抗値に相当する定数、αは上述し
た電圧非直線特性の指数を示しており、この電圧非直線
指数αは大きい程、電圧非直線性が優れていることにな
る。I=KVα Here, E is the current flowing through the element, ■ is the voltage between the electrodes of the element, K is a constant corresponding to the resistance value of the specific resistance, and α is the exponent of the voltage nonlinear characteristic mentioned above. The larger the voltage nonlinearity index α is, the better the voltage nonlinearity is.
第3図の特性に示されるように、特性Bで示される従来
のZnOバリスタは低電流域において電圧非直線指数α
が小さく、10 ’A以下の電流では良好な電圧非直
線性素子としての機能を発揮し得ない。一方、特性人で
示される本発明の素子では低電流域においても電圧非直
線指数αが大きく、1O−10A程度の電流域でも−1
−分に電圧非直線性素子としての機能を発揮することが
できることを示している。また、通常、ZnOバリスタ
においてはバリスタ特性を表すのに、例えば素子に1m
Aの電流を流した時の電極間に現れる電圧をバリスタ電
圧v1mAと呼び、このバリスタ電圧v1□人と上記電
圧非直線指数αとを使用している。本発明の素子では、
上述したように、低電流域においても電圧非直線指数α
が大きく、バリスタ電圧を第3図に示すように例えばv
、/IAで表すことができる。As shown in the characteristics in Figure 3, the conventional ZnO varistor shown in characteristic B has a voltage nonlinearity index α in the low current region.
is small, and cannot function as a good voltage nonlinear element at a current of 10'A or less. On the other hand, the voltage nonlinearity index α is large even in the low current range in the device of the present invention shown by the characteristic number, and even in the current range of about 1O-10A, -1
- It is shown that the function as a voltage nonlinear element can be exhibited in minutes. In addition, in order to express the varistor characteristics of a ZnO varistor, for example, it is necessary to
The voltage that appears between the electrodes when a current of A is passed is called the varistor voltage v1mA, and the varistor voltage v1□ and the voltage non-linearity index α are used. In the device of the present invention,
As mentioned above, even in the low current range, the voltage nonlinearity index α
is large, and the varistor voltage is, for example, v as shown in Figure 3.
, /IA.
このように本発明において、バリスタ電圧を低いものと
することができるのは、まず電圧非直線性素子4の素子
厚を薄くさせることができることと、さらにまた第2図
に示すように結合剤としての低融点ガラス7でもって下
層側の電圧非直線性素子4が固められると共に上層側の
電圧非直線性素子4がカーボン電極3で固められること
から、実質的にも電極間距離を狭くして素子を形成する
ことができるためである。この時、低融点ガラス9 ベ
ーン
7の量が少ない場合、カーボン電極3が上層側の電圧非
直線性素子4内に浸透する度合が大きくなシ、より実質
的に電極間距離を狭くして素子を形成することができる
ため、バリスタ電圧を一層低くすることができるもので
ある。また、本発明素子において低電流域でも電圧非直
線指数αが大きい理由は、現在のところ理由は明確とは
なっていないが、微粉末状の半導体物質(ZnO)を絶
縁性結合剤の低融点ガラスでもって固めたものであるた
め、それぞれの半導体物質の間は点接触となり、接触面
積が小さいこと、また結合剤が絶縁性のため、漏れ電流
が小さくなっていることによるものと考えられる。In this way, in the present invention, the varistor voltage can be made low because firstly, the element thickness of the voltage nonlinear element 4 can be made thin, and furthermore, as shown in FIG. Since the voltage non-linear element 4 on the lower layer side is hardened with the low melting point glass 7 and the voltage non-linear element 4 on the upper layer side is hardened with the carbon electrode 3, the distance between the electrodes can be substantially narrowed. This is because elements can be formed. At this time, if the amount of the low melting point glass 9 vane 7 is small, the degree of penetration of the carbon electrode 3 into the voltage nonlinear element 4 on the upper layer side is large, and the distance between the electrodes is narrowed more substantially. Therefore, the varistor voltage can be further lowered. Furthermore, although the reason why the voltage nonlinearity index α is large even in the low current range in the device of the present invention is not clear at present, the low melting point of the insulating binder is This is thought to be due to the fact that since it is solidified with glass, there is point contact between the respective semiconductor materials, and the contact area is small, and the leakage current is small because the bonding agent is insulating.
ここで、第3図の特性は上述したように電極間距離を3
0μmとした素子についてのものであるが、これはZn
O微粉末の平均粒子径が5〜10μmという比較的大き
な粒子径のためにこれ以上狭くすることができないから
である。すなわち、ZnO微粉末の平均粒子径が0.3
〜3μmのものを使えば、電極間距離が10μm程度も
しくはそ10’・−
れ以下の素子を作ることができるのであり、その場合に
おいても第3図に示すような良好な特性が得られること
を本発明者らは実験により確認した。Here, the characteristics shown in Fig. 3 are obtained by changing the distance between the electrodes by 3 as described above.
This is for an element with a thickness of 0 μm;
This is because the average particle diameter of O fine powder is relatively large, 5 to 10 μm, and cannot be made any narrower. That is, the average particle diameter of the ZnO fine powder is 0.3
If a material with a diameter of ~3 μm is used, it is possible to create an element with an interelectrode distance of about 10 μm or less than 10 μm, and even in that case, good characteristics as shown in Figure 3 can be obtained. The present inventors confirmed this through experiments.
第4図は本発明において、酸化マンガンの添加量を変え
た場合のバリスタ電圧v+、aA、電圧非直線指数αお
よび並列静電容量Cの変化する様子を示している。ここ
で、酸化亜鉛の焼成温度など、その他の条件は第3図の
場合の条件と同一とした。FIG. 4 shows how the varistor voltage v+, aA, voltage nonlinearity index α, and parallel capacitance C change when the amount of manganese oxide added is changed in the present invention. Here, other conditions such as the firing temperature of zinc oxide were the same as those in the case of FIG. 3.
第4図に示されるように、本発明素子においては並列静
電容量が従来のZnOバリスタが1000〜20000
PFであるのに対して非常に小さいものとなっている。As shown in FIG. 4, in the device of the present invention, the parallel capacitance is 1000 to 20000 compared to that of the conventional ZnO varistor.
Although it is a PF, it is very small.
この並列静電容量Cが本発明素子において小さい理由は
、上述したように半導体物質間の接触面積が小さいこと
によるものである。The reason why this parallel capacitance C is small in the device of the present invention is that the contact area between the semiconductor materials is small, as described above.
また、下記に示す第1表は本発明において酸化マンガン
の添加量と熱処理温度を変えた場合のバリスタ電圧v1
凧、電圧非直線指数αおよび並列静電容量Cの変化する
様子を示した表である。In addition, Table 1 shown below shows the varistor voltage v1 when the amount of manganese oxide added and the heat treatment temperature are changed in the present invention.
7 is a table showing changes in a kite, a voltage nonlinear index α, and a parallel capacitance C;
11 ページ
13ベーノ
上記第1表および第4図より明らかなように、各特性値
は酸化マンガンの添加量と熱処理温度に依存しているこ
とがわかる。ここで、酸化マンガンの添加量は0.05
〜3 mo1%で特に良好な特性を示した。また、熱処
理温度は酸化マンガンの添加量にもよるが600〜13
50°Cの範囲で良好な特性を示した。この熱処理温度
が上記温度範囲以外、例えば600’C未満では十分な
絶縁被膜の形成が困難であることや1350’Cを超え
た温度では電圧非直線指数αが必要とする値以下になる
などの原因で良好な特性が得られないのである。11 Page 13 Beno As is clear from Table 1 and FIG. 4 above, each characteristic value is dependent on the amount of manganese oxide added and the heat treatment temperature. Here, the amount of manganese oxide added is 0.05
Particularly good characteristics were shown at ~3 mo1%. In addition, the heat treatment temperature varies from 600 to 13
It showed good characteristics in a temperature range of 50°C. If the heat treatment temperature is outside the above temperature range, for example below 600'C, it may be difficult to form a sufficient insulating film, and if the temperature exceeds 1350'C, the voltage non-linearity index α will fall below the required value. This is the reason why good characteristics cannot be obtained.
なお、上記の実施例においては、半導体物質としては、
ZnOを例にとり説明したが、それ以外の半導体物質で
あっても差支えないことはもちろんである。また、同様
に絶縁被膜を構成する材料としては、MnO2単独に限
られることはなく、MnO,、を主成分として、kl、
Ti、 Sr、 Mg、 Ni。In addition, in the above embodiment, the semiconductor material is
Although ZnO has been described as an example, it goes without saying that other semiconductor materials may be used. Similarly, the material constituting the insulating film is not limited to MnO2 alone, but with MnO as the main component, kl,
Ti, Sr, Mg, Ni.
cr、 slなどの金属酸化物またはこれら金属の有機
金属酸化物を単独または組合せて使用することができる
ものである。Metal oxides such as cr and sl or organometallic oxides of these metals can be used alone or in combination.
14へ−5
さらに、微粉末状の半導体物質を固める結合剤としては
、ガラス粉末と有機バインダーとを組合せた影身外に絶
縁性の有機接着剤でもよく、熱硬化性樹脂、たとえばポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ユリア樹
脂、メラミン樹脂。Go to 14-5 Furthermore, the binder for solidifying the fine powder semiconductor material may be an insulating organic adhesive made of a combination of glass powder and an organic binder, or a thermosetting resin such as a polyimide resin, Phenolic resin, furan resin, urea resin, melamine resin.
不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂などでも良
いものである。Unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, epoxy resins, polyurethane resins, silicone resins, etc. may also be used.
さらにまた、上記実施例では結合剤としてガラス粉末単
独を用いた場合について示したが、ガラス粉末と上記の
絶縁性有機接着剤を併用する形で用いても良いものであ
り、たとえばガラス粉末でZnO微粉末を熱処理し結合
させた後、素子の上部から上記有機接着剤を印刷し、素
子内に充填するなどによって素子形成ができるものであ
る。Furthermore, although the above example shows the case where glass powder alone is used as a binder, it is also possible to use a combination of glass powder and the above-mentioned insulating organic adhesive. After heat-treating and bonding the fine powders, the device can be formed by printing the organic adhesive from above the device and filling it into the device.
また、上記の実施例では素子および電極の形成をスクリ
ーン印刷法により行ったが、それ以外の塗布法、例えば
スプレー、浸漬などの方法で行ってもよいものである。Furthermore, although the elements and electrodes were formed by screen printing in the above embodiments, other coating methods such as spraying, dipping, etc. may also be used.
さらにまた、上記実施例による製造工程では、15 べ
一7゛
まず最初に無機質半導体である微粒子状のZnOを熱処
理、粉砕し、微粉末とした後に、絶縁性の無機質化合物
であるMnO2を添加し、その後熱処理を行ったが、こ
れは無機質半導体の微粉末に直接無機質化合物を添加す
るようにし、上記無機質半導体微粒子の焼成、粉砕とい
う処理工程を省略しても差支えないものである。Furthermore, in the manufacturing process according to the above embodiment, 15. First, fine particulate ZnO, which is an inorganic semiconductor, is heat-treated and pulverized to form a fine powder, and then MnO2, which is an insulating inorganic compound, is added. After that, heat treatment was performed, but it is possible to directly add the inorganic compound to the inorganic semiconductor fine powder and omit the processing steps of firing and pulverizing the inorganic semiconductor fine particles.
発明の効果
以上の説明より明らかなように本発明による電圧非直線
性素子は、低電流域における電圧非直線指数αが大きく
、また並列静電容量の小さな素子が得られることから、
消費電流の小さい液晶、ELなとのデバイスのスイッチ
ング素子として最適な素子を提供できるものである。ま
た、電極間距離を狭くして素子を形成することができる
ため、バリスタ電圧の低いものが得られ、しかも絶縁性
有機接着剤量またはガラス粉末量によってバリスタ電圧
を制御することもでき、上記電圧非直線指数αが大きい
ことと相まって従来のZnOバリスタでは対応すること
のできなかった低電圧用ICの保護素子や低い電圧にお
ける電圧安定化素子として使用することができる。さら
に、塗布したペイントを低い温度で硬化させて簡単にし
て作るととができるため、回路基板上やガラス基板上に
素子を直接形成することができるものである。このよう
に種々の特徴を有する本発明の電圧非直線性素子は、今
までのZnOバリスタなどでは考えられない幅広い用途
が期待できるものであり、その産業性は犬なるものであ
る。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the voltage nonlinear element according to the present invention has a large voltage nonlinearity index α in the low current region, and an element with small parallel capacitance can be obtained.
It is possible to provide an element that is optimal as a switching element for devices such as liquid crystals and EL devices with low current consumption. In addition, since the device can be formed by narrowing the distance between the electrodes, a device with a low varistor voltage can be obtained, and the varistor voltage can also be controlled by the amount of insulating organic adhesive or the amount of glass powder. Coupled with the large nonlinearity index α, it can be used as a protection element for low-voltage ICs or as a voltage stabilization element at low voltages, which conventional ZnO varistors could not handle. Furthermore, since the applied paint can be cured at a low temperature to make it easier to manufacture, elements can be directly formed on circuit boards or glass substrates. The voltage non-linear element of the present invention having such various characteristics can be expected to have a wide range of applications unimaginable for conventional ZnO varistors and the like, and its industrial applicability is excellent.
第1図は本発明による電圧非直線性素子の製造工程の一
例を示す図、第2図は本発明による電圧非直線性素子の
一実施例を示す拡大断面図、第3図は本発明による素子
と従来のZnOバリスタの電圧−電流特性を示す図、第
4図は本発明による素子においてMnO2の添加量を変
えた場合の電圧非直線指数α、バリスタ電圧v+pkお
よび並列静電容量Cの変化する様子を示す図である。
1 ・・・・ITO電極、2・・・・・ガラス基板、3
・・・・・カーボン電極、4・・・・・・電圧非直線性
素子、5・・・・・17、−ノ
ZnO微粉末、6・・・・・・MnO2絶縁被膜、7・
・・・・・低融点ガラス(結合剤)。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図
4力 電圧(V)FIG. 1 is a diagram showing an example of the manufacturing process of a voltage non-linear element according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an embodiment of the voltage non-linear element according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an example of the manufacturing process of a voltage non-linear element according to the present invention. Figure 4 shows the voltage-current characteristics of the device and the conventional ZnO varistor. Figure 4 shows the changes in the voltage nonlinearity index α, varistor voltage v+pk, and parallel capacitance C when the amount of MnO2 added is changed in the device according to the present invention. FIG. 1...ITO electrode, 2...Glass substrate, 3
...Carbon electrode, 4...Voltage nonlinear element, 5...17, -ZnO fine powder, 6...MnO2 insulation coating, 7.
...Low melting point glass (binder). Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 3
Figure 4 Power Voltage (V)
Claims (1)
と、上記一方の電極上に設けられ、その一方の電極側と
なる下層側は絶縁性の結合剤でもって固められ、かつ上
層側は導電性ペーストよりなる他方の電極でもって固め
られたMnO_2を主成分とする薄い絶縁被膜を施した
微粉末状の半導体物質とから構成されたことを特徴とす
る電圧非直線性素子。An insulating substrate, one electrode provided on the insulating substrate, a lower layer side provided on the one electrode side, which is the one electrode side, is hardened with an insulating bonding agent, and an upper layer side is solidified with an insulating bonding agent. 1. A voltage nonlinear element comprising a fine powder semiconductor material coated with a thin insulating film mainly composed of MnO_2 and solidified by the other electrode made of conductive paste.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61085378A JPS62242315A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Voltage nonlinear device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61085378A JPS62242315A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Voltage nonlinear device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62242315A true JPS62242315A (en) | 1987-10-22 |
Family
ID=13857063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61085378A Pending JPS62242315A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Voltage nonlinear device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62242315A (en) |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP61085378A patent/JPS62242315A/en active Pending
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