JPS60170205A - Voltage nonlinear resistor - Google Patents
Voltage nonlinear resistorInfo
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- JPS60170205A JPS60170205A JP59025521A JP2552184A JPS60170205A JP S60170205 A JPS60170205 A JP S60170205A JP 59025521 A JP59025521 A JP 59025521A JP 2552184 A JP2552184 A JP 2552184A JP S60170205 A JPS60170205 A JP S60170205A
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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】
技術分野
本発明に、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a voltage nonlinear resistor containing zinc oxide as a main component.
従来技前
゛ 酸化亜鉛(ZnO)i主成分とする電圧非直線抵抗
体(以下、「ZnO素子」という)は、優れた非直線性
を有しているために、例えばトランジスタやサイリスタ
等の半導体素子ま7tは電気機器のサージアブソーバ等
に用いられている。この糧の吃ZnO素子は、通常、主
成分としてのZn0K酸化ビスマス(Bi、0.)i含
む数種の添加物を副成分として混合し、その混合物を成
形、焼結して得られる。ここに、Bi、0.は、ZnO
に比較して低融点であることから、液相焼結によってZ
nO粒子の結晶成長全促進するために添加されるもので
ある。しかして、従来では、その機能全充分に発揮させ
るため、B110m’に全成分に対して0.3モルチ以
上と多量に用いていた。Prior art Voltage nonlinear resistors (hereinafter referred to as "ZnO elements") mainly composed of zinc oxide (ZnO) have excellent nonlinearity, so they can be used in semiconductors such as transistors and thyristors. The element 7t is used in surge absorbers of electrical equipment and the like. This ZnO element is usually obtained by mixing Zn0K bismuth oxide (Bi,0.)i as a main component with several additives as subcomponents, and molding and sintering the mixture. Here, Bi, 0. is ZnO
Due to its low melting point compared to
It is added to fully promote crystal growth of nO particles. Conventionally, B110m' was used in a large amount of 0.3 mole or more based on the total components in order to fully exhibit its functions.
一方、ZnO素子の製造に際しては、ZnO素子の寿命
%性の向上を図るためおよびZnO素子外周部における
絶縁コーティングのために、焼結後400〜900℃の
熱処理工程を必要とする。と、ころが、かかる熱処理に
より、Bt、olの結晶構造が変化し、ZnO素子の電
気的特性が大きく低下した。その低下の度合いは、熱処
理温度が高い程大きいものである。そして、このような
従来のZnO任素子は、ある電流領域(例えば100μ
A〜IA)ではα(非直線指数)が20以上となり満足
できるものであるが、上記領域外ではαが極端に低下す
るという欠点があった。On the other hand, when manufacturing a ZnO element, a heat treatment step of 400 to 900° C. is required after sintering in order to improve the lifespan of the ZnO element and to form an insulating coating on the outer periphery of the ZnO element. However, due to such heat treatment, the crystal structures of Bt and ol were changed, and the electrical characteristics of the ZnO element were greatly deteriorated. The degree of the decrease is greater as the heat treatment temperature is higher. Such a conventional ZnO element is limited to a certain current range (for example, 100μ
In A to IA), α (nonlinear index) is 20 or more, which is satisfactory, but there is a drawback that α is extremely reduced outside the above range.
また、前述のように、添加物としてBi、O,を多量に
用いているが、ビスマス(B1)元素のクラーク数は2
×10−であり、Bi、0.は資源的に極めて乏しいも
のである。In addition, as mentioned above, large amounts of Bi and O are used as additives, but the Clark number of the bismuth (B1) element is 2.
×10−, Bi, 0. are extremely scarce in terms of resources.
発明の目的
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされ友もので
、資源的に乏しいB 1 # Os k用いることなく
製造でき、しかも電気的緒特性に優れ友長寿命の電圧非
直線抵抗体を提供するこ、と金目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides a voltage nonlinear resistor that can be manufactured without using resource-poor B 1 #Osk, has excellent electrical characteristics, and has a long lifespan. The purpose is to provide the body and money.
発明の概要
かかる目的を達成するために、第1の発明は、酸化マン
ガン(MnO,)0.1〜5モル係、酸化アンチモン(
Sb、 0. )0.1〜5モルチ、酸化クロム(Or
、O,)分に対し、Cr、 0. 、ZnO,酸化コバ
ルト(Co、 0. )およびIVlnO* のうちの
いずれか1徨以上と酸化鉛(pbo)およびsb・0.
とべらなる混合物とを仮焼してなる第2成分を0.2〜
20重1%加え、それ全焼結してZnO素子としたもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the first invention provides 0.1 to 5 mol of manganese oxide (MnO) and antimony oxide (MnO).
Sb, 0. )0.1-5molti, chromium oxide (Or
, O, ) min, Cr, 0. , ZnO, cobalt oxide (Co, 0.), and IVlnO*, and lead oxide (pbo) and sb.0.
The second component obtained by calcining the Tobera mixture is 0.2~
A ZnO element was obtained by adding 20% by weight and completely sintering it.
第2の発明に、前記第1戊分と、硼珪酸亜鉛ガラスと、
前記第2成分とを各成分組成が硼珪酸亜鉛ガラス0.0
1〜5重it%、第2成分0.2〜20電憧チ、残部第
1成分となるように混合し、それを焼結してZnO素子
としたものでおる。In a second invention, the first portion and zinc borosilicate glass;
The second component and each component composition is borosilicate zinc glass 0.0
A ZnO element is obtained by mixing 1 to 5% by weight of the second component, 0.2 to 20% of the second component, and the remainder being the first component, and sintering it to form a ZnO element.
実施例
以下、第1および第2の本発明の各実施例につき詳細に
説明する。EXAMPLES Below, each example of the first and second aspects of the present invention will be described in detail.
1)第1の発明の一実施例
先ず、PbO,Cry O,、Sbt Oaミノ粉末t
モル比にして4:1;1の割合で所定量秤量し、これら
秤量した各粉末全遠心ボールミルで十分混合して混合粉
末とした。その後、この混合粉末全アルミナルツボ中、
焼成温度1000℃で4時間仮焼し、こ゛ の仮焼体全
遠心ボールミルで粉砕して第2成分たる反応生成物を得
た。1) An embodiment of the first invention First, PbO, Cry O, Sbt Oa mino powder t
A predetermined amount was weighed out at a molar ratio of 4:1:1, and the weighed powders were thoroughly mixed in a centrifugal ball mill to obtain a mixed powder. Then, in this mixed powder all-aluminium crucible,
The calcined product was calcined for 4 hours at a calcination temperature of 1000° C., and the calcined body was pulverized in a centrifugal ball mill to obtain a reaction product as the second component.
一方、第1成分として、Z n 098 、49’7
%ル% 、Mn0,0.5モル% 、Sb、010.5
モA/% 、Cr、0゜0.5モルチ、At、0.3/
1000モルチを所定量秤量した。そして、この第1成
分に対し、上記反応生成物を2重量%加え、その後回転
ボールミルで十分混合し、円板状に成形した。On the other hand, as the first component, Z n 098 , 49'7
%le%, Mn0, 0.5 mol%, Sb, 010.5
MoA/%, Cr, 0゜0.5molti, At, 0.3/
A predetermined amount of 1000 molti was weighed. Then, 2% by weight of the above reaction product was added to this first component, and then thoroughly mixed in a rotary ball mill and formed into a disk shape.
次に、この成形体を空気中、焼成温度1100℃で6時
間焼成した後、得られた焼結体の両端面全研磨し、この
両端面に銀(Ag)電極を塗布し、温度590℃で1時
間の熱処理を行なって、電圧非直線抵抗体(ZnO素子
)を得た。Next, this molded body was fired in air at a firing temperature of 1100°C for 6 hours, and both end faces of the obtained sintered body were completely polished, and silver (Ag) electrodes were applied to both end faces, and the temperature was 590°C. A heat treatment was performed for 1 hour to obtain a voltage nonlinear resistor (ZnO element).
ココ[、PbO,Crl (Js 、Sb* Os〕混
合粉末’?仮焼してなる前記反応生成物についてX線回
折を行なつたところ、そのX線回折図は第1図に示すよ
うになった。第1図におけるシグナル全帰属した結果、
前記反応生成物に−は、パイロクロア結晶pyが主成分
として生成されていることが判った。Coco[, PbO, Crl (Js, Sb*Os) mixed powder'? When X-ray diffraction was performed on the reaction product obtained by calcining, the X-ray diffraction pattern was as shown in Figure 1. The results of all attribution of the signals in Figure 1 are as follows:
It was found that pyrochlore crystal py was produced as a main component in the reaction product.
第2図は、この実施例のZnO素子の電圧−電流特性全
示すグラフで、横軸に電流、縦軸に電圧をとったもので
ある。第2図において、実線1はこの実施例のZnO素
子の特性を示し、実線2はB i20s k添加物の主
成分とする従来のZ n O素子の特性を示すもので、
微小電流領域においては、実線1の傾きが実線2の傾き
よりも小さくなっている。ここに、αけ第2図における
実線の傾きが小さい程大きいので、この実施例のZnO
素子の方が従来のZnO素子よりも非直線特性が優れて
いることが判る。特に、At、0.’e金含有しめたた
゛め、大電流領域におけるαが太きくなる。FIG. 2 is a graph showing all the voltage-current characteristics of the ZnO element of this example, with the horizontal axis representing the current and the vertical axis representing the voltage. In FIG. 2, solid line 1 shows the characteristics of the ZnO device of this example, and solid line 2 shows the characteristics of the conventional ZnO device containing B i20s k additive as the main component.
In the microcurrent region, the slope of solid line 1 is smaller than the slope of solid line 2. Here, the smaller the slope of the solid line in FIG.
It can be seen that the element has better nonlinear characteristics than the conventional ZnO element. In particular, At, 0. 'e Due to the increased gold content, α in the large current region becomes thicker.
また、第3図は、ZnO素子製造工程中の最終段階であ
る熱処理の温度を種々変化せしめた場合の各熱処理温度
と熱処理前後におけるV、1mA/yimおよびαの変
化率との関係を示すグラフで、横軸に熱処理温度、縦軸
に各変化率をとったものである。なお、熱処理時間け、
各温度ともに1時間である。ココに、’V11mA7m
mとは厚さ1mmのZnO素子に1mAの1i流を流し
たとき9両端電圧であり、αとけZnO素子にI(A)
の電流を流したときにVC’lの電圧が発生したとする
とI=U″に
で表わされる指数である。Kは非直線抵抗である。Moreover, FIG. 3 is a graph showing the relationship between each heat treatment temperature and the rate of change in V, 1 mA/yim, and α before and after heat treatment when the temperature of heat treatment, which is the final stage in the ZnO element manufacturing process, is varied. The horizontal axis shows the heat treatment temperature, and the vertical axis shows each rate of change. In addition, the heat treatment time
The duration was 1 hour at each temperature. Here, 'V11mA7m
m is the voltage across 9 when a 1 mA current is applied to a ZnO element with a thickness of 1 mm, and α is the voltage across the ZnO element.
If a voltage of VC'l is generated when a current of 1 is applied, then I=U'' is an index expressed by K. K is a nonlinear resistance.
また、このαけt流値によって異なるが、一般に0.1
mA〜l?FIAの範囲の電流を流したときの値を用い
ることが多く、以下ではこの範囲の値を採用する。Also, although it varies depending on this α-ket flow value, it is generally 0.1
mA~l? Values when a current in the FIA range is applied are often used, and the values in this range will be adopted below.
第3図において、実線3および4はそれぞれ本実施例の
Z IN O素子のαおよびV、1mA/mmの%註を
示し、実線5および6tゴそれぞれB il On k
添加物の主成分とする従来のZnO素子のαおよびV1
mA/mmの特性を示すもので、従来のZnO素子にお
いては、αおよびV、1mA/mmの両者とも熱処理温
度が約500℃より高くなると、温度上昇に伴って急激
に特性が低下している。これに対し、本実施例のZnO
素子においては、αおよびVltn)y’mmの両者と
も熱処理によって%性がほとんど変化しないことが判る
。In FIG. 3, solid lines 3 and 4 indicate α, V, and 1 mA/mm % notes of the Z IN O element of this example, respectively, and solid lines 5 and 6 indicate B il On k, respectively.
α and V1 of conventional ZnO element with additive as main component
It shows the characteristics of mA/mm, and in conventional ZnO elements, when the heat treatment temperature for both α, V, and 1 mA/mm is higher than about 500°C, the characteristics rapidly decrease as the temperature rises. . On the other hand, the ZnO of this example
It can be seen that in the element, the percentage properties of both α and Vltn)y'mm hardly change due to heat treatment.
さらに、第4図は、温度130℃の恒温槽中においてV
、1mA/mm 85%の直流電圧全印加したときの漏
れ電流増加率を示すグラフで、横軸に課電時間、縦軸に
漏れ電流増加率をとったものである。Furthermore, FIG. 4 shows that V
, 1 mA/mm This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a full DC voltage of 85% is applied, with the horizontal axis representing the current application time and the vertical axis representing the rate of increase in leakage current.
第4図において、実線7はこの実施例のZnO素子の特
F[示し、実@3 tl’i B 1. t O+ k
添加物の主成分とする従来のZnO素子の%姓を示し、
実線9ばこの実施例において特にAt、 O,の含有割
合全207/1000モルチとした場合のZnO素子の
特性を示すもので、この実施例および実線9で示す他の
実施例のZnO素子ともに、従来品に比べて漏れ電流増
加率が少なく、h合物性が良好であることが判る。In FIG. 4, the solid line 7 indicates the characteristic F of the ZnO element of this example. t O+k
Indicates the percentage of conventional ZnO elements with additives as the main component,
The solid line 9 shows the characteristics of the ZnO element especially when the total content ratio of At, O, is 207/1000 molti in this example, and the ZnO elements of this example and other examples shown by the solid line 9 have the following characteristics: It can be seen that the rate of increase in leakage current is lower than that of conventional products, and the h-compound properties are good.
第5図は、At、 o、の含有割合全変化させた場合に
、V2 、5 KA/V、1 mAおよびαがどのよう
に変化するかを示すグラフで、横軸にAt、 O,の含
有割合。Figure 5 is a graph showing how V2, 5 KA/V, 1 mA, and α change when the content ratio of At, O, is completely changed. Content percentage.
縦軸にV2 、5KA/V1mAおよびαをとったもの
である。ここにV 2 、5 KA/V、1 mAとは
ZnO素子に1mAの電流を流し友とき2.5KAの電
流を流したとき七の比である。第5図中、実線10 T
ri V2 、5 KA/V、l mkの%性を示し、
実線11はαの特性を示すもので、AA、 0.以外の
成分については、MnO,、sb、 o、 。V2, 5KA/V1mA, and α are plotted on the vertical axis. Here, V 2 , 5 KA/V, 1 mA is a ratio of 7 when a current of 1 mA is passed through the ZnO element and a current of 2.5 KA is passed through the ZnO element. In Figure 5, solid line 10T
ri V2, 5 KA/V, l mk percentage,
The solid line 11 shows the characteristics of α, AA, 0. For components other than MnO,,sb,o,.
Cr、0.をそれぞれ0.5モルチに固定するとともに
ZnOの含有割合ヲA、乙08に対応させて増減し、反
応生成物の含有割合を2重量%に固定させ友。Cr, 0. were fixed at 0.5% by weight, and the ZnO content was increased or decreased in accordance with A and O8, and the content of the reaction product was fixed at 2% by weight.
第5図に示すように、V2 、5 KA/V1 mkお
よびα0.2
ともに良好な%曲を得るためには1.p、t、o、が
/1000〜2’/1000 モルチの範囲で第1成分
中に含有されていることが必要である。As shown in FIG. 5, in order to obtain good % music for both V2, 5 KA/V1 mk and α0.2, 1. p, t, o,
It is necessary that it be contained in the first component in the range of /1000 to 2'/1000 molti.
なお、上記の如(、At、O,の有効な含有割合を確か
めたのと同様にして、他の添加成分、丁なわちMnO,
、Sb、 0. 、Cr、 0. 、反応生成物ニ)イ
テ%験したところ、良好な特性を得るためには、MnO
。In addition, in the same way that the effective content ratio of At, O, was confirmed as described above, other additive components, such as MnO,
, Sb, 0. , Cr, 0. , reaction product d) It was tested that in order to obtain good properties, MnO
.
が0 、1〜5 モル% 、 Sb、 0.が0 、1
〜5 モ/l/ % 、 Cr、Q。is 0, 1 to 5 mol%, Sb, 0. is 0, 1
~5 mo/l/%, Cr, Q.
が0,1〜5モルチ9反応生成物が第1成分に対し0.
2〜20重i%の範囲でそれぞれ含有されていることが
必要であった。is 0.1 to 5 mol.9 The reaction product is 0.1 to 5 mol. relative to the first component.
It was necessary that each content be in the range of 2 to 20% by weight.
11)第2の発明の一実施例
先ず、前記第1の発明の実施例と同様にして、第2成分
たる反応生成物を得た。一方、第1成分として、前記第
1の発明の実施例と同様の成分組成のものを秤量した。11) An example of the second invention First, a reaction product as the second component was obtained in the same manner as in the example of the first invention. On the other hand, as the first component, one having the same component composition as in the example of the first invention was weighed.
その後、この第1成分が97.8重量%、上記反応生成
物が2重量%、硼珪酸亜鉛ガラスが0.2重1ft%と
なるように回転ボールミルで十分混合し、円板状に成形
した。次に、前記第1の発明の実施例と同様にして、こ
の成形体を焼成し、両端面にAg寛極を塗布し、熱処理
を行なって、ZnO素子を得友。Thereafter, they were thoroughly mixed in a rotating ball mill so that the first component was 97.8% by weight, the reaction product was 2% by weight, and the zinc borosilicate glass was 0.2% by weight and 1ft%, and the mixture was formed into a disk shape. . Next, in the same manner as in the embodiment of the first invention, this molded body was fired, an Ag alloy was applied to both end faces, and heat treatment was performed to obtain a ZnO element.
第6図は、この実施例のZnO素子の電圧−電流特性を
示すグラフで、横軸に劃り縦軸に電圧をとったものであ
る。第6図において、実線12はこの実施例のZnO素
子の%性全示し、実線2ばBi、O,全添加物の主成分
とする従来のZnO素子の特性金示すもので、微小電流
領域および大′を流領域においては、実線12の傾きが
実線2の傾きよりも小さくなっており、この実施例のZ
nO素子の方が従来品よシも非直線特性が優れているこ
とが判る。特に、AムO8を含有せしめたため、大電流
領域におけるαが大きくなる。FIG. 6 is a graph showing the voltage-current characteristics of the ZnO element of this example, with the horizontal axis plotting the voltage and the vertical axis plotting the voltage. In FIG. 6, the solid line 12 shows the characteristics of the ZnO element of this example, and the solid line 2 shows the characteristics of the conventional ZnO element whose main components are Bi, O, and all additives. In the large flow region, the slope of solid line 12 is smaller than the slope of solid line 2, and Z
It can be seen that the nO element has better nonlinear characteristics than the conventional product. In particular, since AmO8 is included, α in the large current region becomes large.
また、第7図は、温度130℃の恒温槽中においてV、
1.mA/mmの85%の直流電圧を印加したときの漏
れ11t流増加率を示すグラフで、横軸に昧電″時間、
縦軸に漏れ電流増加率をとったものである。In addition, FIG. 7 shows that V,
1. This is a graph showing the rate of increase in leakage 11t current when a DC voltage of 85% of mA/mm is applied, and the horizontal axis shows the leakage time,
The vertical axis represents the rate of increase in leakage current.
第7図において、実& 13 Uこの実施例のZnO素
子の特性を示し、実線8はBi、O,全添加物の主成分
とする従来品の特性を示し、実線14はこの実施例にお
いて特にAt、 0.の含有割合を20/1000゜ル
ーとした場合のZnO素子の特性を示すもので、この実
施例および実線14で示す他の実施例のZnO素子とも
に、従来品に比べて漏れ電流増加率が少なく、寿命特性
が良好であることが判る。In FIG. 7, the characteristics of the ZnO element of this example are shown, the solid line 8 represents the characteristics of the conventional product whose main components are Bi, O, and all additives, and the solid line 14 represents the characteristics of the ZnO element of this example. At, 0. This shows the characteristics of the ZnO element when the content ratio of , it can be seen that the life characteristics are good.
さらに、第8図は、AムO3または硼珪酸亜鉛ガラスの
各含有割合を変化させた場合にαがどのように変化する
かを示すグラフで、横軸に各成分の含有割合、縦軸にα
をとったものである。第8図において、実線15HAム
0.の含有割合を変化させ、硼珪酸亜鉛ガラスを添加せ
ずにMnO,、Sb、 0. 、令ors Os ’に
0.5モルチに固定するとともにZnOの含有割合をA
ムO1に対応させて増減し、反応生成物の含有割合全2
重量係に固定したときのαを示す。Furthermore, Figure 8 is a graph showing how α changes when each content ratio of AmO3 or zinc borosilicate glass is changed, with the horizontal axis representing the content ratio of each component and the vertical axis representing the content ratio of each component. α
This is the one taken. In FIG. 8, the solid line 15HAm0. By changing the content ratio of MnO, Sb, 0. , the ratio of ZnO was fixed at 0.5 molti and the content ratio of ZnO was set to A.
The total content of reaction products increases or decreases depending on the amount of O1.
α is shown when fixed to a weight handle.
また、実線16は硼珪酸亜鉛ガラスの含有割合全変化さ
せ、反応生成物の含有側合金2重1i%に固定するとと
もに、@11成内における各成分は実施例と同様にして
第1成分全体の含有割合を硼珪酸亜鉛ガラスに対応させ
て増減したときの、αの%性を示す。In addition, the solid line 16 shows that the content ratio of zinc borosilicate glass is completely changed, and the content of the reaction product is fixed at 1i% of the alloy on the containing side, and each component in @11 is changed to the entire first component as in the example. The percentage of α is shown when the content ratio of α is increased or decreased depending on the zinc borosilicate glass.
At、 0.は、前述の如く大電流領域のαを大きく0
.2
する役割を果たすため、71000モル1以上含有され
ていることが必要であるが、第8図に示すように、2°
71000 モル%を超えると却ってαが0.2
小さくなってし1うので、/1000〜29/1000
モルー〇範囲で含有されていることが必要である。At, 0. As mentioned above, α in the large current region is greatly reduced to 0.
.. In order to play the role of
If it exceeds 71000 mol%, α will actually become smaller by 0.2, so it should be between /1000 and 29/1000.
It is necessary that the content be within the molar range.
また、硼珪酸亜鉛ガラスは、良好な特性を得るためには
、全体における0、01〜5 重量%の範囲で含有され
ていることが必要である。Further, in order to obtain good properties, the zinc borosilicate glass needs to be contained in a range of 0.01 to 5% by weight based on the total weight.
なお、上記の如く、Aム08等の有効な含有割合を確か
めたのと同様にして、他の添加成分、すなわちMnO*
、Sbt O,、Cr、 Os 、反応生成物ニツイ
テ実験したところ、良好な特性を得るためには、MnO
,が0 、1〜5 モ/l/ % 、 Sbt Osが
0.1〜5モルチ。In addition, as mentioned above, in the same way as confirming the effective content ratio of Am08 etc., other additive components, namely MnO*
, Sbt O,, Cr, Os, reaction products were tested and found that in order to obtain good properties, MnO
, is 0, 1 to 5 mol/l/%, and SbtOs is 0.1 to 5 mol.
Cr、0.が0.1−5モルチ9反応生成物が全体にお
ける0 、 2−”20重量−の範囲でそれぞれ含有さ
れていることが必要であった。Cr, 0. It was necessary that the total content of the reaction product was in the range of 0.1 to 5 moles by weight, respectively.
ところで、第2の発明の実施例におけるZnO素子につ
いて、ZnO素子製造工程中の最終段階である熱処理の
温度を種々変化せしめた場合の熱処理前後におけるV、
1mA/mmおよびαの変化會調ぺたところ、第1の発
明の実施例におけるZnO素子と同様に、熱処理によっ
て特性がほとんど変化しなかった。By the way, regarding the ZnO element in the example of the second invention, the V before and after the heat treatment when the temperature of the heat treatment, which is the final step in the ZnO element manufacturing process, is varied variously,
When examining the changes in α and 1 mA/mm, the characteristics hardly changed due to the heat treatment, similar to the ZnO element in the example of the first invention.
なお、第1および第2の本発明は、前記各実施例=4
: 1 : 1としたが、本発明はかかる実施例に限定
されるものではない。すなわち、仮焼後にパイロクロア
結晶が生成される配合比であればよい。Note that the first and second present inventions are based on each of the above embodiments = 4.
:1:1, but the present invention is not limited to this example. In other words, it is sufficient that the blending ratio is such that pyrochlore crystals are generated after calcination.
−ti、成分ニツイテもPbO,Sb、 、0. 、C
r、 0. の組合わせに限定されず、Or、 O,、
ZnO,Go、 0. およびMnO,のうちのいずれ
か1種以上とPbOおよびsb、o、とのあらゆる組合
わせを用いてもパイロクロア結晶が生成され、同様の効
果が得られる。-ti, the components are PbO, Sb, , 0. , C
r, 0. It is not limited to the combination of Or, O,,
ZnO, Go, 0. Pyrochlore crystals can be produced using any combination of PbO and sb, o, and any one or more of MnO and PbO, and the same effect can be obtained.
さらに、反応生成物會得るための仮焼工程におけ゛る仮
焼温度および仮焼時間は、それぞれ800〜1100℃
および1〜10時間の範囲であることが好捷しい。仮焼
温度が800℃未満の場合には反応が遅く、1100℃
を越える場合にはPbOの揮発が多量となってしまい、
また仮焼時間が1時間未満では反応が不十分で、10時
間を越えるとPbOの揮発の程度が大きくなってしまう
からである。Furthermore, the calcination temperature and time in the calcination step to obtain the reaction product are 800 to 1100°C, respectively.
and preferably within a range of 1 to 10 hours. If the calcination temperature is less than 800℃, the reaction will be slow;
If it exceeds 100%, a large amount of PbO will volatilize,
Further, if the calcination time is less than 1 hour, the reaction will be insufficient, and if it exceeds 10 hours, the degree of volatilization of PbO will increase.
一方、第1成分と第2成分(反応生成物)等とを混合し
た後の焼成工程における焼成温度および焼成時間は、そ
れぞれ1000〜1300℃および1〜20時間の範囲
であることが好ましい。焼成温度が1000℃未満の場
合には緻密な焼結体が得られず、1300′C′(il
−越える場合にはpbo の揮散が起こって非直線特性
が悪くなってしまい、また焼成時間が1時間未満では均
一な焼結体が得られず、20時間を越えると表面付近の
PbOが揮発してしまい非直線特性が悪くなってしまう
からである。On the other hand, the firing temperature and firing time in the firing step after mixing the first component and the second component (reaction product) are preferably in the range of 1000 to 1300°C and 1 to 20 hours, respectively. If the firing temperature is less than 1000°C, a dense sintered body cannot be obtained, and the firing temperature is less than 1300'C' (il
- If the firing time exceeds 20 hours, PbO will volatilize and the nonlinear characteristics will deteriorate, and if the firing time is less than 1 hour, a uniform sintered body will not be obtained, and if it exceeds 20 hours, the PbO near the surface will volatilize. This is because the nonlinear characteristics deteriorate.
また、焼結体の熱処理温度は500〜850℃の範囲で
あることが好ましい。熱処理温度が500℃未満では得
られ′fcZnO素子の寿命特、性が悪く、850℃を
越えると非直線特性が悪くなってしまうからである。Moreover, it is preferable that the heat treatment temperature of the sintered body is in the range of 500 to 850°C. This is because if the heat treatment temperature is less than 500°C, the life characteristics and properties of the ZnO element obtained will be poor, and if it exceeds 850°C, the nonlinear characteristics will deteriorate.
なお、前記各実施例では、ZnO素子の製造にあたり、
遠心ボールミル−やアルミナルツボ等全使用したが、こ
れら器具の柚・駒は目的に沿うものであればよく、前記
各実殉例で使用しπ器具に限定されるものではない。In addition, in each of the above examples, in manufacturing the ZnO element,
Although we used all of the centrifugal ball mills and alumina crucibles, these instruments may be of any type as long as they meet the purpose, and are not limited to the π instruments used in each of the above-mentioned examples.
発明の効果
以上のように第1および第2の本発明によれば、従来添
加物として多量に用いていたBLOs’e全く使用しな
いので、熱処理により非直M特性が低下しない。微小電
流領域およrト大t1M領域における非+MF&指数が
従来のものに比し大きく、特に微小電流領域における非
直線指数が大きいので課電時における漏れ電流が小さい
。また、長期課電による漏れ電流の増加が小さいので、
長寿命のサージ吸収素子が得られる。さらに、クラーク
数が2×10−“で資源的に乏しいBi、0.に代えて
、クラーク数が1 、5 X 1.0−のPbO等を用
いているので、資源的に有利である等の効果を奏する。Effects of the Invention As described above, according to the first and second aspects of the present invention, BLOs'e, which has conventionally been used in large amounts as an additive, is not used at all, so that the non-direct M characteristics do not deteriorate due to heat treatment. The non-+MF& index in the minute current region and the large t1M region is larger than that of the conventional one, and the non-linear index is particularly large in the minute current region, so the leakage current during energization is small. In addition, since the increase in leakage current due to long-term energization is small,
A long-life surge absorbing element can be obtained. Furthermore, PbO, etc., with a Clark number of 1.5 x 1.0- is used instead of Bi, 0., which has a Clarke number of 2 x 10-'' and is scarce in terms of resources, so it is advantageous in terms of resources. It has the effect of
第1図は本発明の一実施例で用いた反応生成物のX線回
折図、第2図は第1の発明の一実施例によるZnO素子
の電圧−璽、流特性図、第3図は2nO素子の熱処理温
度に対するV、1mA/mmおよびαの変化を示すグラ
フ、第4図はZnO素子の課電時開に対する漏れ電流増
加率を示すグラフ、第5図は第1の発明においてAムO
1の含有割合を変化させた場合のV2 、5KA/V、
1yy+Aおよびαを示すグラフ、第6図は第2の発明
の一実施例によるZnO素子の電圧−を流特註夕1、第
7図はZnO素子のv7.区時間に対する殖れ電流増加
率を示すグラフ、第8図は第2の発明においてAt、
0.または硼珪酸亜鉛ガラスの各含有割合を変化させた
場合のαを示すグラフである。
(’/。) 第3図
何処理温皮じC)
第4図
第5図Fig. 1 is an X-ray diffraction diagram of the reaction product used in one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a voltage-current characteristic diagram of a ZnO element according to an embodiment of the first invention, and Fig. 3 is a A graph showing the changes in V, 1 mA/mm, and α with respect to the heat treatment temperature of the 2nO element, Fig. 4 is a graph showing the leakage current increase rate with respect to opening when energized in the ZnO element, and Fig. 5 is a graph showing the change in V, 1 mA/mm, and α with respect to the heat treatment temperature of the ZnO element. O
V2 when the content ratio of 1 is changed, 5KA/V,
1yy+A and α, FIG. 6 is a graph showing the voltage - of the ZnO device according to an embodiment of the second invention, and FIG. 7 is a graph showing the voltage v7. A graph showing the rate of increase in breeding current with respect to time, FIG. 8 shows At in the second invention,
0. Alternatively, it is a graph showing α when each content ratio of zinc borosilicate glass is changed. ('/.) Figure 3: How to treat warm skin C) Figure 4: Figure 5
Claims (2)
ン0.1〜5モル%、酸化クロム0.1〜5モルチ、酸
化アルミュウム0゛2/1000〜2V1000阜ルチ
、残部酸化亜鉛からなる第1成分に対し、酸化クロム、
酸化亜鉛、酸化コバルトおよび酸化マンガンのうちのい
ずれか1種以上と酸化鉛およr)−酸化アンチモンとか
らなる混合物全仮焼してなる第2成分を0.2〜20重
量%加え、焼結してなることを特徴とする゛電圧非直線
抵抗体。(1) The first layer consists of 0.1 to 5 mol of manganese oxide, 0.1 to 5 mol % of antimony oxide, 0.1 to 5 mol of chromium oxide, 0.2/1000 to 2 V of aluminum oxide, and the balance consisting of zinc oxide. In terms of ingredients, chromium oxide,
0.2 to 20% by weight of a second component obtained by completely calcining a mixture consisting of at least one of zinc oxide, cobalt oxide, and manganese oxide, and lead oxide and r)-antimony oxide is added, and the mixture is calcined. ``Voltage nonlinear resistor, which is characterized by being connected to
0.1〜5モルチ、酸化クロム0.1〜5モル% 、
e化7 # ミ= ラム0 、2/1000−2Q/1
000モ#俤、残部酸化亜鉛からなる第1成分と、硼珪
酸亜鉛ガラスと、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化コバルト
および酸化マンガンのうちのいずれが1種以上と酸化鉛
および酸化アンチモンとからなる混合物全仮焼してなる
第2成分とを、各成分組成が硼珪酸唾鉛ガラス0.01
〜5重童チ、第2成分0.2〜20重量%、残部第1成
分となるように混合し、焼結してなることを特徴とする
電圧非直線抵抗体。(2) Manganese oxide 0.1-5 mol%, antimony oxide 0.1-5 mol%, chromium oxide 0.1-5 mol%,
E version 7 #Mi = Ram 0, 2/1000-2Q/1
A mixture consisting of a first component consisting of 000 moss, the remainder consisting of zinc oxide, zinc borosilicate glass, one or more of chromium oxide, zinc oxide, cobalt oxide and manganese oxide, and lead oxide and antimony oxide. The second component obtained by completely calcining the borosilicate salivary glass having a composition of 0.01.
A voltage non-linear resistor characterized in that it is formed by mixing 5-5-layered powder, 0.2 to 20% by weight of a second component, and the remainder being the first component, and sintering the mixture.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59025521A JPS60170205A (en) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | Voltage nonlinear resistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59025521A JPS60170205A (en) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | Voltage nonlinear resistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60170205A true JPS60170205A (en) | 1985-09-03 |
Family
ID=12168357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59025521A Pending JPS60170205A (en) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | Voltage nonlinear resistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60170205A (en) |
-
1984
- 1984-02-14 JP JP59025521A patent/JPS60170205A/en active Pending
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