JPS625607A - 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獲するところ）Ｃ
ａｘＳｒ、　ｚＴｉ□、（０．００１−ｘＴｉＯ３（０
．００１≦ｘ≦０．４）。

ＢａｙＳｒ、　　ｙＴｉｏ３（０．００１≦ｙ≦０．４
　＞＋　　ＭｑｚＳｒ＋　　ｚＴｉ、０５　（０、ｏｏ
１≦ｚ≦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０ 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ＳｉＣバリスタやＺｎ
Ｏ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）“ ここで、工は電流、Ｖは電圧、Ｃはバリスタ電圧の定数
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６ｏ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だめ、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５〜１０％と太きい。

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５Ｘ１０’程度でｔａｎδが１％前後の牛導体
コンデンサが利用されている。しかし、このような牛導
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、５ｒＴｉ０
３　ｆ、（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
量が大きいといっだ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 このようなことから、牛導体及び回路をノイズ。

静電気から保護するだめにはバリスタ電圧が低く、α、
誘電率、サージ耐量が犬きく、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へてを同時に満足
させる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Ｃａｘ５ｒ
１−ｘＴｉｅ、　（０．００１−ｘＴｉＯ３（０．００
１≦ｘ≦０　、４　）　、　ＢａｙＳｒ　ｊ　−ｙＴ工
０３（０．００１≦ｙ≦ｏ、４）　ｒ　ＭｇｚＳｒｌ−
ＺＴｉＯ５（０．００１≦ｚ≦０．４）のうち少なくと
も１種類以上を主成分とし、Ｎｂ２Ｏ５，ＹｚＯｓ、　
ＬａｚＯｓ、　ＴａｚＯｓ。

ＷＯｓ、　ＤｙｚＯｓ、　ＮｄｚＯｓ、　Ｃｆ３０２．
　Ｐｒ６（ｈ＋、　’ｒｅｏ２゜Ｇ６０ｚ、　ＩｎｚＯ
３，５Ｏ２０ｓ、　Ｇ？Ｌ２０５．　Ｈｆ０ｚのうち少
なくとも１種類以上を０．００１〜５．ＯＯＯｍｏ５％
。

Ａｑ２０を０．００１〜１０．０００ｍ０１％添加して
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、５ｒＴｉＯ３ｆ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ず、粒成長
も抑制されるため還元焼成後の比抵抗は数Ω・ｃｍと高
く、バリスタ電圧を高くしたり、誘電率を下げたり、サ
ージ耐量を下げたりするというように電気的特性に悪影
響を及ぼす。

従って、半導体化と粒成長が同時に起こる必要がある。

そのためには主原料自体を比較的半導体化しやすくする
ことが必要である。

そして、Ｓｒ　ｆ　（ＪＬ　、　Ｂａ　、　Ｍｇ　　で
置換すると、　　′イオン半径や反応性の違いから欠陥
を生じやすくなり、半導体化促進剤との反応性が高まり
、半導体化が進み比抵抗を下げることができる。１だ同
時に、発生した欠陥に起因して物質移動が生じるため粒
子の焼結が進行し、粒成長が促進される。

このようにして半導体化と粒成長は同時に実現されるが
、これだけでは非直線性が小さく、サージ耐量も弱い。

そこで、人（Ｊ２０　ｆ添加すると粒界に効果的に偏析
し、粒界だけを高抵抗化することができる。

またさらに、Ｓｉ、　Ａｅ、　Ｂ　、　Ｚｎ、　Ｃｕ、
　Ｍｎ、４ｍＧｏ、　Ｎｉ、　Ｍｏ、　Ｂｅ、　Ｓｒ、
　Ｆｅ、　Ｌｉ、　Ｏｒ、　Ｚｒ、　Ｐｂ。

Ｔｉ、　Ｐ　、　Ｓｂ、　Ｖ、　Ｔｌ　］少なくとも１
つを添加７ると、非直線性がさらに大きくなり、サージ
耐量も強くなる。

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。

５ｒＧＯ５，ＧｔＧＯｓ、　ＢａＣＯ３，ＭｑＣ０３＋
　Ｔｉ０２ｆ下記の第１表に示す組成比になるように秤
量し、ボ−ルミルなどで５０時間混合し、乾燥した後、
１０００”Ｃで１０時間仮焼する。こうして得られた仮
焼物を下記の第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、１　ｔ／ｃｍｉのプレス圧力で１０’ｆｆＬ７
ＬＸ１’ｌｌｌ！の円板状に成形する。この成形体を１
０００’Ｃで２時間仮焼し、脱バインター−を行った後
、Ｎ２；Ｈ２＝＝９；１の混合ガス中で、１６００°Ｃ
・３時間焼成する。さらに、空気中で１２００″Ｃ−ｓ
時間焼成し、こうして得られた第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人ｑ　などの導
電性ペーストラスクリーン印刷し、６００”Ｃ−５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全取付け、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、誘電率は１ＫＩｌｚでの静電容量から計算したも
のであり、サージ、ｔｔ、Ｔｈはパルス性の電流全印加
した後のｖ、ｍＡ（１ｍＡの電流を通した時の電圧）の
変化が±１０係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。

以下余白 発明の効果 上記に示したように、ＳｒをＣａ　、　Ｂａ　、　Ｍｇ
　　で一部１置換することにより、欠陥を生じるため半
導体化が進行し、バリスタ電圧の低下、ｔａｎδの低下
、誘電率の増加が見られる。このような効果が見られる
のは置換量が４０係以下の場合であり、４０％ｉ越える
とサージ耐量の劣化、αの低下全１ねくため好ましくな
い。また、置換量が０．１％未満では効果を示さない。

しかし、これだけではまだまだαが小さく、サージ耐量
が小さいため実用的でない。

そこで、Ａｑ２０　ｆ添加すると、人ｇ２Ｑが粒界に偏
析しαが大きくなシ、サージ耐量の増加、誘電率の増加
、　ｔａｎδの減少をもたらす。このような効果を示す
のはＡ（Ｊ２０の添加量が１ｏ、ｏｏｏｍｏ１１！％以
下であジ、１０．００ｏｍｏβ％を越えるとバリスタ電
圧の上昇、誘電率の低下、サージ耐量の劣化を招く。ま
た、０．ＯＯ１ｍｏ１％　未満では効果を示さない。

さらに、第４成分を添刀口すると、バリスタ電圧。

誘電率を変化させることなくサージ耐量のみを改善する
ことができる。このような効果を示すのは第４成分の添
加量が３、○ｏｏｍｏβチ以下であり、６．０００ｍ０
７１！％を越えるとバリスタ電圧の増加。

誘電率の低下、サージ耐量の劣化を招き、好ましくない
。また、０．００１ｍｏｄ％未満では効果を示さない。

このように本発明によれば、αが大きく、）＜リスク電
圧が比較的低く、誘電率が大きく、ｔａｎδが小さく、
サージ耐量が大きいというように緒特性全同時に実現す
ることができる０ こうして得られた素子はバリスタ電圧が低いため、ノイ
ズなどの吸収に有効で、誘電率が大きいため、ノイズの
減衰率が大きく、サージにも強いといつた利点があり、
実用上の効果は極めて大きい０

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明による電圧依存性非直線抵抗体
素子の一実施例を示す平面図及び断面図−である。 １・・・・・・焼結体、２，３・・・・・・電極。

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≦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＿１ＴｅＯ＿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０．００１〜５．０００ｍｏ
   ｌ％、Ａｇ＿２Ｏを０．００１〜１０．０００ｍｏｌ％
   添加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％、Ａｇ＿２Ｏを０．００１〜１０．０００ｍｏｌ
   ％、ＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｂ＿２Ｏ＿３、Ｚｎ
   Ｏ、ＣｕＯ、ＭｎＯ＿２、Ｃｏ＿２Ｏ＿３、ＮｉＯ、Ｍ
   ｏＯ＿３、ＢｅＯ、ＳｒＯ、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、Ｌｉ＿２
   Ｏ、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、ＰｂＯ、ＴｉＯ＿２
   、Ｐ＿２Ｏ＿５、Ｓｂ＿２Ｏ＿３、Ｖ＿２Ｏ＿５Ｔｌ＿
   ２Ｏのうち少なくとも１種類以上を０．００１〜５．０
   ００ｍｏ１％添加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。