JPS63285908A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - 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 本発明は酸化亜鉛を主成分とした電圧非直線抵抗体の製
造方法に関するもので、特に婚適な焼成雰囲気をつくり
、安定した緒特性をもった焼結体を得るだめの、量産性
に適した、実施の容易な製造方法に関するものである。

従来の技術 従来より、酸化亜鉛を主成分とし、これにビスマス、コ
バルト、マンガン、アンチモン、クロム。

ホウ素などの金属酸化物を添加成分として微量加え、空
気中で高温で焼成することにより得られる焼結体は、顕
著な電圧非直線性を示し、サージ吸収素子として広く利
用されている。この製造方法は、主成分の強化亜鉛に必
要とする添加物を加え混合し、造粒してから所望の形状
に成形して、空気中において１０００°Ｃ〜１４００’
Ｃの温度で数時間焼成するというものである。

、そして、焼成過程では第３図に示すように成形体１を
アルミナ質などからなる焼成容器２内に敷板３及び敷粉
４を介して配し、上から同材質からなる閉塞蓋５を設置
して、適切な雰囲気に己で焼成を行っている。この際に
は閉塞状態にしておき、酸化ビスマス、酸化アンチモン
などの蒸発を防止できる雰囲気をつくりだし、所望の特
性をもった電圧非直線抵抗体を得るようにすることはよ
く知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の製造方法では焼成温度
が１１００’Ｃ〜１４００’Ｃと高温であるため、焼成
容器およびその閉塞蓋が熱膨張のためにたわみ、焼成容
器と閉塞蓋の間に空隙が発生し、閉塞状態が保持できな
くなる。この空隙が成形体より上部にあるため、蒸発し
た酸化ビスマス、酸化アンチモンがこの空隙を通じて飛
散し、さらに成形体からの酸化ビスマス、酸化アンチモ
ンの蒸発、飛散が激しくなる。この結果、焼結体の電気
特性、特に電圧比が悪くなり、長期課電寿命が悪くなり
、信頼性の点で不具合が生じる。さらに、高温下で焼成
を何回もくりかえすことになり、焼成容器と閉塞蓋のた
わみは増々大きくなり、それにより生じる焼成容器と閉
塞蓋の間の空隙が大きくなり、焼結体の電気特性に悪影
響を与えるため、新品と交換する必要があり、それは非
常にコスト高となるというように、この焼成手段は多く
の欠点を有していた。

近年、これらの改善策として、添加成分としての金属酸
化物の数種を焼結板にして、吸着板として焼成雰囲気を
安定させる方法、または金属酸化物の粉末を容器と蓋の
衝合面の周囲に配置して閉塞する方法など考えられてい
るが、それぞれ特殊な加工処理を必要とし、まだ多量の
材料が必要となり、量産性とコスト的に問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、性能の安
定した信頼性の優れた電圧非直線抵抗体の提供を目的と
するものである。

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、酸化亜鉛を主成
分とし、酸化ビスマスなどを添加、混合してなる電圧非
直線抵抗体の成形体を、平板状の閉塞蓋の上に設置した
円筒状の碍管の内側に設置し、この成形体と碍管を上か
らおおう形に焼成容器を配設して閉塞し、焼成するよう
にしだものである。

作用 この構成により、焼成容器と閉塞蓋の衝合面が成形体の
底面の高さとほぼ同じになったこと、さらに成形体の周
囲に円筒状の衝立ができたことによって、従来の衝合面
が成形体の上面より上にあり、また成形体の周囲に衝立
がなかった時と比べ、高温時において成形体から酸化ビ
スマスや酸化アンチモンが蒸発して焼成容器の外部へ飛
散し、さらに酸化ビスマスや酸化アンチモンの蒸発を促
進するという悪循環を防ぐことになり、最適な焼成雰囲
気を保って焼成することができる。その結果、電気特性
の優れた焼結体を得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して詳細
に述べる。

まず、９６．６モル係の酸化亜鉛に、Ｂｉ　２０５（０
，５％　ｋ％）　、　Ｃｏ　２０　ｓ　（０，５モル％
　）　９Ｍｎ０２（０，５％／１１　）　、　５ｂ２０
．　（１，０モル％）　、　０ｒ２０３（ｏ、ｔｓモル
％　）　、　５ｉｎ２（ｏ、ｓモル％　）の金属酸化物
を加え、十分混合した後、造粒して、直径４ＱＩＢ、厚
さ４０ｍの円柱状に成形する。そして次に第１図に示す
ように前記のようにして得られた成形体６を平板状の閉
塞蓋７の上に、酸化亜鉛の焼結体よりなる敷板８及びこ
の敷板８の上に置いた造粒粉の焼結粉よりなる敷粉９を
介して置き、次に円筒状の碍管１０をその内側た成形体
６が位置するように置き、次にアルミナ質などからなる
焼成容器１１を上から成形体６と碍管１Ｑをおおう形に
配置し、１２００’Ｃの空気中で５時間焼成した。そし
て、このようにして得られた焼結体の両端面を研磨した
後、アルミニウムのアーク溶射によって両端面に電極を
設け、電圧非直線抵抗体を得た。この電圧非直線抵抗体
の形状は直径３２鵡、厚み３ＱＩＩＢテ、バリスタ電圧
ｖｉｍＡは６ＫＶであった。

次に、この素子の信頼性を測るため、高温中での課電試
験を行った。この試験は１３０’Ｃの恒温槽中に素子を
置き、素子にＡＣ４，０３Ｋｖ（実効値）を印加し、そ
の漏れ電流の抵抗成分の増減を調べた。この試験には、
従来法で作成された電圧非直線抵抗体も同時にセットし
、比較した。その結果は第２図に示すように、実施例の
場合の特性ムが漏れ電流も少なく、かつ時間がたつにつ
れて減少傾向にあり、信頼性が高いことがわかった。

第２図でＢは従来例の特性である。

発明の効果 以上のように本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法によ
れば、焼成方法として、成形体を平板状の閉塞蓋の上に
置き、さらに円筒状の碍管で成形体を囲み、その上、さ
らに焼成容器で上からかぶせることにより、高温時にお
ける成形体からの酸化ビスマス、酸化アンチモンなどが
蒸発するのを防止することができ、最適な焼成雰囲気を
維持できるため、性能の安定した信頼性の優れた電圧非
直線抵抗体をつくることができる。

【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非直線抵抗体の製
造方法における焼成状態を示す断面図、第２図は課電試
験における漏れ電流の増減状態を実施例の場合と従来例
の場合の比較で示した図、第３図は従来例における焼成
状態を示す断面図である。 ６・・・・・・成形体、７・・・・・・閉塞蓋、８・・
・・・・敷板、９・・・・・・敷粉、１０・・・・・・
碍管、１１・・・・・・焼成容器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−特
　開 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化亜鉛を主成分とし、酸化ビスマスなどを添加、混合
   してなる電圧非直線抵抗体の成形体を、平板状の閉塞蓋
   の上に設置した円筒状の碍管の内側に設置し、焼成容器
   を、前記成形体と前記碍管を上からおおう形に配設して
   閉塞し、焼成することを特徴とする電圧非直線抵抗体の
   製造方法。