JPS626325B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS626325B2 JPS626325B2 JP56208012A JP20801281A JPS626325B2 JP S626325 B2 JPS626325 B2 JP S626325B2 JP 56208012 A JP56208012 A JP 56208012A JP 20801281 A JP20801281 A JP 20801281A JP S626325 B2 JPS626325 B2 JP S626325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- zno
- current
- weight
- varistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical group [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 11
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- -1 cyclopentane platinum chloride Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Description
発明の技術分野
本発明は、酸化物半導体から成る電圧非直線抵
抗体に関し、更に詳しくは、ZnO−Bi2O3系の電
圧非直線抵抗体に関する。 発明の技術的背景 半導体を用いた回路素子の１つに電圧非直線抵
抗体がある。その代表的なものとしてZnO−
Bi2O3系焼結体を用いたバリスタが知られてい
る。 このバリスタは、非直線的な電圧−電流特性を
有し、印加電圧の増大に伴いその抵抗が急激に減
少して流れる電流が著増するので、異常な高電圧
の吸収又は電圧安定化のために広く実用に供され
ている。 ところで、電圧非直線抵抗体の特性は一般に次
の近似式で示される電圧−電流特性をもつて評価
されている。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 ただし、ここでＩはバリスタに流れる電流、Ｖ
は印加電圧、Ｃは定数、αは非直線係数である。 したがつて、バリスタの特性はＣとαの２つの
定数で表示することができる。通常はＣの代り
に、１ｍＡを流したときの電圧V1が用いられ
る。また、αはバリスタを組込んだ電気回路の電
圧がいかに制御されるかを示すものであり、αが
大きい程電圧制御に優れていることを表わす。一
般にαは30以上の値であることが望ましい。 ZnO−Bi2O3系バリスタは、上記した電圧−電
流特性が優れていること、また、素子の厚みを制
御することによつてこの電圧−電流特性を任意に
調節することができるなどの特徴を備えており、
非常に有用な電圧非直線抵抗体である。 背景技術の問題点 しかしながら、上記したZnO−Bi2O3系バリス
タには以下のような問題点のあることが指摘され
ている。 すなわち、極性特性に関して、衝撃電流、直流
負荷、又は温湿度サイクルなどによる負方向への
変化率が大きくなり、その対称型の電流電圧特性
がくずれ、その信頼性に劣るという問題である。 発明の目的 本発明は、上記した問題点を解消し、電圧−電
流特性に優れることはもち論のこと、対称型電流
電圧特性にも優れ、その信頼性が向上した、新規
な組成のZnO−Bi2O3系バリスタの提供を目的と
する。 発明の概要 本発明の酸化物電圧非直線抵抗体は、主成分が
酸化亜鉛（ZnO）で、更に、該酸化亜鉛に対し
0.01〜20重量％の白金（Pt）、パラジウム（Pd）
のいずれか又は両方を含有した組成であることを
特徴とするものである。 本発明のバリスタはZnOを主成分とする。その
組成比は、通常80〜95重量％の範囲にあることが
好ましい。これに、５〜20重量％程度のBi2O3、
Co2O3、Sb2O3、MnOが他の成分として含まれて
いる。 本発明のバリスタの特徴は、その組成におい
て、上記したZnO、Bi2O3、Co2O3、Sb2O3、MnO
の外に、更にPt、Pdのいずれか一方又は両方を
ZnOの重量に対し、0.01〜20重量％含有している
ことである。Pt、Pdの両方を含有する場合、両
者の合量もZnOに対し0.01〜20重量％の範囲内に
なければならない。 ZnOに対するPt、Pdのいずれか又は両方を合
せた含有量が上記した範囲を外れると、得られた
バリスタのα値が急激に小さくなつて電圧非直線
性が低下するのみならず、衝撃電流特性、直流負
荷特性、温湿度サイクル特性のいずれもが負方向
へ著しく変化して極性特性が低下するという不都
合な事態を招く。 本発明の電圧非直線抵抗体は次のような方法で
製造することができる。 まず、ZnO、Bi2O3、Co2O3、Sb2O3、MnOの粉
末を所定量配合して混合する。ここに、Pt又は
Pdを含む化合物の溶液又は微粉末をPt、Pdに換
算してZnOに対し0.01〜20重量％となるように添
加して、全体を充分に混合する。 このとき、Pt又はPdを含む化合物としては、
例えば、塩化白金酸の水溶液、塩化パラジウムの
水溶液；シクロペンタン塩化白金のエチルアルコ
ール溶液；ジシクロペンタジエンジシクロパラジ
ウムのベンゼン溶液；Ptの粉末、Pdの粉末をあ
げることができるが、要はPt、Pdが含まれてい
る化合物であれば何であつてもよい。 得られた混合粉末に、例えばポリビニルアルコ
ールのような粘結剤を所定量添加して混練した
後、これを100Kg／cm2〜1ton／cm2の圧力で加圧成
形してデイスク状の成形体とする。 ついで、この成形体を空気雰囲気中、1100〜
1400℃の温度で焼結して焼結素体とする。このと
き、焼結温度が1100℃より低い場合には、焼結素
体が緻密とならず機械的強度が低下し、また、
1400℃を超えるとα値が低下するという現象が生
ずるようになる。 このようにして得られた焼結素体の両主面を平
行に研摩し、その研摩面には例えば銀ペーストを
塗布した後焼付けて電極を設けることにより、所
要の酸化物電圧非直線抵抗体を得ることができ
る。 発明の実施例 (1) 酸化物電圧非直線抵抗体の製造 ZnO、Bi2O3、Co2O3、Sb2O3、MnOの微粉末
をそれぞれ92.0重量％、2.7重量％、1.5重量
％、3.4重量％、0.4重量％配合して混合した。
Pt源としてはPt濃度0.5％の塩化白金酸
（H2PtCl6・6H2O）の水溶液、Pt源としてはPd
濃度0.5％の塩化パラジウム（PdCl6）の水溶液
を用いた。 上記したZnOとBi2O3を主成分とする混合粉
末に、Pt、Pdがそれぞれ第１表に示した含有
量となるように、塩化白金酸水溶液、塩化パル
ジウム水溶液を所定量添加し、全体をボールミ
ルで充分に混合した。つぎに、ここにポリビニ
ルアルコールを粘結剤として添加して混練した
後、圧力1ton／cm2で加圧成形して直径20mm厚み
２mmのデイスクとした。得られたデイスクを空
気中、1200℃で焼結し33種類の試料を作製し
た。 得られた焼結体の両主面を平行に研摩して厚
み1.0mmとした後、この研摩面に銀ペーストを
塗布、焼付けて電極を設け、電圧非直線抵抗体
とした。 第１表に記載の試料中、試料５〜27が本発明
の抵抗体であり、試料１〜４、試料28〜33は比
較例である。 (2) 電圧−電流特性の測定 これら全ての電圧非直線抵抗体につき、常法
にしたがつて、１ｍＡが流れるときの印加電圧
V1及び非直線係数αを測定し、それらの値
を、試料番号に対応させて一括して第１表に示
した。
抗体に関し、更に詳しくは、ZnO−Bi2O3系の電
圧非直線抵抗体に関する。 発明の技術的背景 半導体を用いた回路素子の１つに電圧非直線抵
抗体がある。その代表的なものとしてZnO−
Bi2O3系焼結体を用いたバリスタが知られてい
る。 このバリスタは、非直線的な電圧−電流特性を
有し、印加電圧の増大に伴いその抵抗が急激に減
少して流れる電流が著増するので、異常な高電圧
の吸収又は電圧安定化のために広く実用に供され
ている。 ところで、電圧非直線抵抗体の特性は一般に次
の近似式で示される電圧−電流特性をもつて評価
されている。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 ただし、ここでＩはバリスタに流れる電流、Ｖ
は印加電圧、Ｃは定数、αは非直線係数である。 したがつて、バリスタの特性はＣとαの２つの
定数で表示することができる。通常はＣの代り
に、１ｍＡを流したときの電圧V1が用いられ
る。また、αはバリスタを組込んだ電気回路の電
圧がいかに制御されるかを示すものであり、αが
大きい程電圧制御に優れていることを表わす。一
般にαは30以上の値であることが望ましい。 ZnO−Bi2O3系バリスタは、上記した電圧−電
流特性が優れていること、また、素子の厚みを制
御することによつてこの電圧−電流特性を任意に
調節することができるなどの特徴を備えており、
非常に有用な電圧非直線抵抗体である。 背景技術の問題点 しかしながら、上記したZnO−Bi2O3系バリス
タには以下のような問題点のあることが指摘され
ている。 すなわち、極性特性に関して、衝撃電流、直流
負荷、又は温湿度サイクルなどによる負方向への
変化率が大きくなり、その対称型の電流電圧特性
がくずれ、その信頼性に劣るという問題である。 発明の目的 本発明は、上記した問題点を解消し、電圧−電
流特性に優れることはもち論のこと、対称型電流
電圧特性にも優れ、その信頼性が向上した、新規
な組成のZnO−Bi2O3系バリスタの提供を目的と
する。 発明の概要 本発明の酸化物電圧非直線抵抗体は、主成分が
酸化亜鉛（ZnO）で、更に、該酸化亜鉛に対し
0.01〜20重量％の白金（Pt）、パラジウム（Pd）
のいずれか又は両方を含有した組成であることを
特徴とするものである。 本発明のバリスタはZnOを主成分とする。その
組成比は、通常80〜95重量％の範囲にあることが
好ましい。これに、５〜20重量％程度のBi2O3、
Co2O3、Sb2O3、MnOが他の成分として含まれて
いる。 本発明のバリスタの特徴は、その組成におい
て、上記したZnO、Bi2O3、Co2O3、Sb2O3、MnO
の外に、更にPt、Pdのいずれか一方又は両方を
ZnOの重量に対し、0.01〜20重量％含有している
ことである。Pt、Pdの両方を含有する場合、両
者の合量もZnOに対し0.01〜20重量％の範囲内に
なければならない。 ZnOに対するPt、Pdのいずれか又は両方を合
せた含有量が上記した範囲を外れると、得られた
バリスタのα値が急激に小さくなつて電圧非直線
性が低下するのみならず、衝撃電流特性、直流負
荷特性、温湿度サイクル特性のいずれもが負方向
へ著しく変化して極性特性が低下するという不都
合な事態を招く。 本発明の電圧非直線抵抗体は次のような方法で
製造することができる。 まず、ZnO、Bi2O3、Co2O3、Sb2O3、MnOの粉
末を所定量配合して混合する。ここに、Pt又は
Pdを含む化合物の溶液又は微粉末をPt、Pdに換
算してZnOに対し0.01〜20重量％となるように添
加して、全体を充分に混合する。 このとき、Pt又はPdを含む化合物としては、
例えば、塩化白金酸の水溶液、塩化パラジウムの
水溶液；シクロペンタン塩化白金のエチルアルコ
ール溶液；ジシクロペンタジエンジシクロパラジ
ウムのベンゼン溶液；Ptの粉末、Pdの粉末をあ
げることができるが、要はPt、Pdが含まれてい
る化合物であれば何であつてもよい。 得られた混合粉末に、例えばポリビニルアルコ
ールのような粘結剤を所定量添加して混練した
後、これを100Kg／cm2〜1ton／cm2の圧力で加圧成
形してデイスク状の成形体とする。 ついで、この成形体を空気雰囲気中、1100〜
1400℃の温度で焼結して焼結素体とする。このと
き、焼結温度が1100℃より低い場合には、焼結素
体が緻密とならず機械的強度が低下し、また、
1400℃を超えるとα値が低下するという現象が生
ずるようになる。 このようにして得られた焼結素体の両主面を平
行に研摩し、その研摩面には例えば銀ペーストを
塗布した後焼付けて電極を設けることにより、所
要の酸化物電圧非直線抵抗体を得ることができ
る。 発明の実施例 (1) 酸化物電圧非直線抵抗体の製造 ZnO、Bi2O3、Co2O3、Sb2O3、MnOの微粉末
をそれぞれ92.0重量％、2.7重量％、1.5重量
％、3.4重量％、0.4重量％配合して混合した。
Pt源としてはPt濃度0.5％の塩化白金酸
（H2PtCl6・6H2O）の水溶液、Pt源としてはPd
濃度0.5％の塩化パラジウム（PdCl6）の水溶液
を用いた。 上記したZnOとBi2O3を主成分とする混合粉
末に、Pt、Pdがそれぞれ第１表に示した含有
量となるように、塩化白金酸水溶液、塩化パル
ジウム水溶液を所定量添加し、全体をボールミ
ルで充分に混合した。つぎに、ここにポリビニ
ルアルコールを粘結剤として添加して混練した
後、圧力1ton／cm2で加圧成形して直径20mm厚み
２mmのデイスクとした。得られたデイスクを空
気中、1200℃で焼結し33種類の試料を作製し
た。 得られた焼結体の両主面を平行に研摩して厚
み1.0mmとした後、この研摩面に銀ペーストを
塗布、焼付けて電極を設け、電圧非直線抵抗体
とした。 第１表に記載の試料中、試料５〜27が本発明
の抵抗体であり、試料１〜４、試料28〜33は比
較例である。 (2) 電圧−電流特性の測定 これら全ての電圧非直線抵抗体につき、常法
にしたがつて、１ｍＡが流れるときの印加電圧
V1及び非直線係数αを測定し、それらの値
を、試料番号に対応させて一括して第１表に示
した。
【表】
(3) 衝撃電流特性、直流負荷特性及び温湿度サイ
クル特性の測定 第１表で示した試料１、試料８、試料21〜27
から成る電圧非直線抵抗体につき、上記した極
性特性を正方向の変化率と負方向の変化率とし
て求め、その結果を第２表に示した。 なお、衝撃電流特性は500Aのサージ電流を
10000回印加したときのV1値の変化率（％）で
あり、直流負荷特性は85℃下、2Wの負荷を連
続500時間印加後におけるV1値の変化率（％）
であり、更に、温湿度サイクル特性は−40℃〜
85℃、相対湿度95％下、2Wの負荷を100サイク
ル行なつた後におけるV1値の変化率（％）で
ある。
クル特性の測定 第１表で示した試料１、試料８、試料21〜27
から成る電圧非直線抵抗体につき、上記した極
性特性を正方向の変化率と負方向の変化率とし
て求め、その結果を第２表に示した。 なお、衝撃電流特性は500Aのサージ電流を
10000回印加したときのV1値の変化率（％）で
あり、直流負荷特性は85℃下、2Wの負荷を連
続500時間印加後におけるV1値の変化率（％）
であり、更に、温湿度サイクル特性は−40℃〜
85℃、相対湿度95％下、2Wの負荷を100サイク
ル行なつた後におけるV1値の変化率（％）で
ある。
【表】
(4) デイスクの厚みと電極の種類の影響
上記した各試料のうち、試料８、試料16のデ
イスクにつき、その厚みと設ける電極の種類を
変えてV1及びαを測定した。その結果を第３
表に示した。
イスクにつき、その厚みと設ける電極の種類を
変えてV1及びαを測定した。その結果を第３
表に示した。
【表】
発明の効果
以上の結果から明らかなように、本発明の電圧
非直線抵抗体は該抵抗体の厚みには無関係にα値
が極めて大きく電圧−電流特性に優れ、かつ、極
性特性が小さい。この極性特性の小さいことは、
対称型の電流電圧特性を発揮させるうえで非常に
重要である。 すなわち、本発明の電圧非直線抵抗体は、寿命
特性、バリスタ素子の信頼性が大きく、例えば半
導体回路の保護、避電器の機能保障などの点から
して実用上極めて有用である。
非直線抵抗体は該抵抗体の厚みには無関係にα値
が極めて大きく電圧−電流特性に優れ、かつ、極
性特性が小さい。この極性特性の小さいことは、
対称型の電流電圧特性を発揮させるうえで非常に
重要である。 すなわち、本発明の電圧非直線抵抗体は、寿命
特性、バリスタ素子の信頼性が大きく、例えば半
導体回路の保護、避電器の機能保障などの点から
して実用上極めて有用である。
Claims (1)
- １ 主成分が酸化亜鉛で、更に、該酸化亜鉛に対
し0.01〜20重量％の白金、パラジウムのいずれか
又は両方を含有した組成の酸化物電圧非直線抵抗
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208012A JPS58110006A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | 酸化物電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208012A JPS58110006A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | 酸化物電圧非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110006A JPS58110006A (ja) | 1983-06-30 |
| JPS626325B2 true JPS626325B2 (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=16549205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56208012A Granted JPS58110006A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | 酸化物電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04124179U (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | 進 比嘉 | ボールマーカー付きベルト |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3049032B2 (ja) | 1998-04-22 | 2000-06-05 | 有限会社プティ・ボア | ブラジャ― |
-
1981
- 1981-12-24 JP JP56208012A patent/JPS58110006A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04124179U (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | 進 比嘉 | ボールマーカー付きベルト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110006A (ja) | 1983-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6243326B2 (ja) | ||
| CA1061472A (en) | Voltage-dependent resistor | |
| JPS626325B2 (ja) | ||
| JPH04139702A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JPS61112301A (ja) | 電圧非直線抵抗体用電極材料 | |
| JP2985559B2 (ja) | バリスタ | |
| JP2715718B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JP2715717B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JPH0742135B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ用ガラス組成物と酸化亜鉛バリスタ | |
| JPH0732085B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体用電極材料 | |
| JPH0733261B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ用ガラス組成物と酸化亜鉛バリスタ | |
| US4594209A (en) | Process for the preparation of voltage non-linearity type resistors | |
| JPH08718B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ用ガラス組成物と酸化亜鉛バリスタ | |
| KR810000920B1 (ko) | 전압비직선 저항체 | |
| JPS648442B2 (ja) | ||
| JPS6241403B2 (ja) | ||
| JPS602764B2 (ja) | 酸化物電圧非直線抵抗体 | |
| JPS6347125B2 (ja) | ||
| JPS6236604B2 (ja) | ||
| JPS62290104A (ja) | 電圧非直線抵抗体用電極材料 | |
| JPH0732087B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体用電極材料 | |
| JPS6329805B2 (ja) | ||
| JPS643325B2 (ja) | ||
| JPH0732086B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体用電極材料 | |
| JPS6322602B2 (ja) |