JPS60170207A - Voltage nonlinear resistor - Google Patents
Voltage nonlinear resistorInfo
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- JPS60170207A JPS60170207A JP59026551A JP2655184A JPS60170207A JP S60170207 A JPS60170207 A JP S60170207A JP 59026551 A JP59026551 A JP 59026551A JP 2655184 A JP2655184 A JP 2655184A JP S60170207 A JPS60170207 A JP S60170207A
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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
本発明は、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.
従来技術
酸化亜鉛(ZnO)を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
半導体素子または電気機器のせ−ジアブソーパ等l二用
いられている。この種のZnO素子は、通常、主成分と
してのZnOに酸化ビスマス(Bit’s)を含む数種
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、O,は、Zn0i二比
較して低融点であることから、液相焼結によってZnO
粒子の結晶成長を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、その機能を充分(二発揮させる
ため、Bi、O,を全成分に対して0.3モル係以上と
多量に用いていた。Conventional technology Voltage nonlinear resistor (ZnO) whose main component is zinc oxide (ZnO)
ZnO elements (hereinafter referred to as ``ZnO elements'') have excellent nonlinearity and are therefore used, for example, in semiconductor elements such as transistors and thyristors, or as strain absorbers in electrical equipment. This type of ZnO element is usually obtained by mixing ZnO as a main component with several types of additives including bismuth oxide (Bit's) as subcomponents, and molding and sintering the mixture. Here, since Bi, O, and ZnO have low melting points compared to ZnOi, ZnO is formed by liquid phase sintering.
It is added to promote crystal growth of particles. Conventionally, in order to fully demonstrate their functions, Bi and O were used in large amounts of 0.3 molar or more relative to the total components.
一方、ZnO素子の製造に際しては、ZnO素子の寿命
特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C二
より、Bi、O,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素子は、ある電流領域(例えば100μA
〜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 life characteristics of the ZnO element and to form an insulating coating on the outer periphery of the ZnO element. However, as a result of such heat treatment C2, the crystal structure of Bi and O 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 conventional ZnO elements are limited to a certain current range (for example, 100 μA
~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、0.を多量に
用いているが、ビヌマス(田)元素のクラーク数は2
X 10−’であり、Bi、O,は資源的C二極めて乏
しいものである。Moreover, as mentioned above, Bi, 0. is used in large quantities, but the Clark number of the binumutous element is 2.
X 10-', and Bi, O, and C2 are extremely scarce 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たもので
、資源的(−乏しいB110.を用いることなく製造で
き、しかも電気的緒特性に優れた長寿命の電圧非直線抵
抗体を提供することを目的とT”る。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides a long-life voltage nonlinear resistor that can be manufactured without using resources (--poor B110) and has excellent electrical characteristics. The purpose is to provide the following.
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モルチ、酸化アンチモン
(Sb2O2) O−1〜5モルチ、酸化クロム(Cr
、O,) 0.1〜5モルチ、酸化珪素(Sin、)
0.1〜5モル俤、酸化コバルト(Cot’s) o、
1〜5モル係残部ZnOからなる第1成分に対し、C
rt03 。Summary of the Invention In order to achieve the above object, the first invention provides 0.1 to 5 mol of manganese oxide (MnO,), 1 to 5 mol of antimony oxide (Sb2O2), and chromium oxide (Cr).
, O,) 0.1 to 5 molti, silicon oxide (Sin,)
0.1-5 mol, cobalt oxide (Cot's) o,
For the first component consisting of 1 to 5 molar residual ZnO, C
rt03.
ZnO、Co103およびMn01のうちのいずれか1
種以上と酸化鉛(pbo)およびsb、o、とからなる
混合物とを仮焼してなる第2成分を0.2〜20重量%
加え、それを焼結してZnO素子としたものである。Any one of ZnO, Co103 and Mn01
0.2 to 20% by weight of a second component formed by calcining a mixture of seeds and lead oxide (pbo) and sb, o, etc.
In addition, it is sintered to form a ZnO element.
第2の発明は、Mn0.0.1〜5モル%、 sb、o
sO01〜5モル% 、 Cr20B 0.1〜5モル
%、 Sin。The second invention is Mn0.0.1 to 5 mol%, sb, o
sO01-5 mol%, Cr20B 0.1-5 mol%, Sin.
0.1〜5モh ’4 、 Cotol o、 1〜5
モル!、酸化アルミニクム(Afi*Os) 0.2/
1000〜20/1oooモルチ、残部ZnOからな
る第1成分に対し、前記第2成分を0.2〜20重量%
加え、それを焼結してZnO素子としfCものである。0.1~5moh'4, Cotol o, 1~5
Mol! , aluminum oxide (Afi*Os) 0.2/
The second component is 0.2 to 20% by weight with respect to the first component consisting of 1000 to 20/1ooo morch and the balance ZnO.
In addition, it is sintered to form a ZnO element, which is an fC element.
第3の発明は、MnO,0,1〜5モル%、sb、o。The third invention is MnO, 0.1 to 5 mol%, sb, o.
0.1〜5モル% 、 Cr、0.0.1〜5モルq6
. Sho。0.1-5 mol%, Cr, 0.0.1-5 mol q6
.. Sho.
0.1〜5モル% 、 Co20B 0.1〜5モルチ
、残部ZnOからなる第1成分と、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
,01〜5重量%、第2成分0.2〜20重量%。A first component consisting of 0.1 to 5 mol% of Co20B, 0.1 to 5 mol% of Co20B, and the balance ZnO, zinc borosilicate glass, and the second component, each component composition being 0.1 to 5 mol% of zinc borosilicate glass.
, 01-5% by weight, second component 0.2-20% by weight.
残部第1成分となるように混合し、それを焼結してZn
O素子としたものである。The remaining part is mixed to become the first component, and it is sintered to form Zn.
This is an O element.
第4の発明は、Mn0.0.1〜5モル%、 sb、o
30.1〜5モル% 、 cr、o、 0.1〜5モル
ulb、 5iO10,1〜5モル% 、 Cot’s
o、 1〜5モル% 、 All、O。The fourth invention is Mn0.0.1 to 5 mol%, sb, o
30.1-5 mol%, cr, o, 0.1-5 mol ulb, 5iO10,1-5 mol%, Cot's
o, 1-5 mol%, All, O.
0.2/1000〜20/1000モルチ、残部ZnO
からなる第1成分と、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0.01〜5重
量%、第2成分0.2〜20重量%、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
である。0.2/1000 to 20/1000 molti, balance ZnO
a first component consisting of a zinc borosilicate glass, and a second component, each component having a composition of 0.01 to 5% by weight of the zinc borosilicate glass, 0.2 to 20% by weight of the second component, and the remainder being the first component. The components are mixed and sintered to form a ZnO element.
MSCD発明は、MnO,o、 1〜5−E: k ’
16 、 5b2030.1〜5モh%、 Cr20H
0,1〜5モル%、5i020、1〜5 モ/L、 %
、 Co、0. o、 l〜5 モル% 、酸化ニア
ケル(NiO) 0.1〜5−fニル%、 At1tO
sO,2/1000〜20/1000モル係、残部Zn
Oからなる第1成分と、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0.01〜5
重量%、第2成分0.2〜20重量%、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
のである。MSCD invention is MnO,o, 1-5-E: k'
16, 5b2030.1-5 moh%, Cr20H
0.1-5 mol%, 5i020, 1-5 mol/L, %
, Co, 0. o, 1~5 mol%, niakel oxide (NiO) 0.1~5-fnyl%, At1tO
sO, 2/1000 to 20/1000 mol, balance Zn
a first component consisting of O; a zinc borosilicate glass; and the second component.
The composition of each component is borosilicate zinc glass 0.01 to 5.
% by weight, the second component is 0.2 to 20% by weight, and the remainder is the first component, and the mixture is sintered to form a ZnO element.
実施例
以下、第1から第5の本発明の各実施例につき詳細に説
明する。EXAMPLES Below, each of the first to fifth examples of the present invention will be described in detail.
1)第1の発明の一実施例
先ず、PbO,Cr2O,、Sb、O,の各粉末なモル
比にして4:1:1の割合で所定量秤量した各粉末を遠
心ボールミルで十分混合して混合粉末とした。1) An embodiment of the first invention First, a predetermined amount of PbO, Cr2O, Sb, and O powders were weighed in a molar ratio of 4:1:1 and thoroughly mixed in a centrifugal ball mill. It was made into a mixed powder.
その後、この混合粉末をアルミナルツボ中、焼成温度1
000℃で4時間仮焼し、この仮焼体を遠心ボールミル
で粉砕して第2成分たる反応生成物を得た。Then, this mixed powder was placed in an aluminum crucible at a firing temperature of 1
The calcined body was calcined at 000° C. for 4 hours, and the calcined body was ground in a centrifugal ball mill to obtain a reaction product as a second component.
一方、第1成分として、ZnO97,5モル係。On the other hand, the first component contained 97.5 moles of ZnO.
MnO,0,5モル%、 sb、o、 0.5モル%
、 Cr、030.5モル%、Si0,0.5モル%
、 Co、OB 0.5モル係を所記反応生成物を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。MnO, 0.5 mol%, sb, o, 0.5 mol%
, Cr, 030.5 mol%, Si 0,0.5 mol%
, Co, and OB in an amount of 0.5 mol were added to the reaction product in an amount of 2% by weight, 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を研磨し、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 polished, 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).
ここに、PbO,Cr、03. Sb、O,の混合粉末
を仮焼してなる前記反応生成物についてX線回折を行な
ったところ、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を帰属した結果、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。Here, PbO, Cr, 03. When X-ray diffraction was performed on the reaction product obtained by calcining the mixed powder of Sb and O, the X-ray diffraction pattern was as shown in FIG. As a result of assigning the signals in FIG. 1, it was found that the reaction product contained pyrochlore crystals py as a main component.
第2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Bi、O。FIG. 2 is a graph showing 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, the solid line 1 shows the characteristics of the ZnO element of this example, and the solid line 2 shows the characteristics of the ZnO element of this example.
を添加物の主成分とする従来のZnO素子の特性を示す
もので、微小電流領域および大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C二、αは第2@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。The graph shows the characteristics of a conventional ZnO element containing additives as the main component, and the slope of solid line 1 is smaller than the slope of solid line 2 in the microcurrent region and large current region. Here, C2, α is larger as the slope of the solid line in the second @ is smaller, so it can be seen that the ZnO element of this example has better nonlinear characteristics than the conventional ZnO element.
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部gi1
温度ど熱処理前後におけるV+mA/m * ヨびαの
変化率との関係を示すグラフで、横軸C二熱処理温度、
縦軸に各変化率をとったものである。In addition, FIG. 3 shows each heating section gi1 when the temperature of the heat treatment, which is the final stage in the ZnO element manufacturing process, is varied.
A graph showing the relationship between the temperature and the rate of change in V + mA/m * Yori α before and after heat treatment.
Each rate of change is plotted on the vertical axis.
なお、熱処理時間は、各温度ともに1時間である。Note that the heat treatment time was 1 hour at each temperature.
ここに、Vi mA/’ヨのZnO素子にITrLAの
電流を流したときの両端電圧であり、αとはz!10累
子に1 (A)の電流を流したときにV(V)の電圧が
発生したとすると ■=(−M−)aで表わされる指数
である。Here, Vi mA/' is the voltage across both ends when a current of ITrLA is passed through the ZnO element, and α is z! If a voltage of V (V) is generated when a current of 1 (A) is passed through a 10-unit, the index is expressed by (2)=(-M-)a.
Kは非直線抵抗である。また、このαは電流値1:よっ
て異なるが、一般に0.1mA〜1 mA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。K is a nonlinear resistance. Further, this α is a current value of 1: Although it varies depending on the current value, in general, a value when a current in the range of 0.1 mA to 1 mA is applied is often used, and the value in this range will be adopted below.
第3図において、実a3および4はそれぞれ本 ′実施
例のZnO素子のαおよびv1mA//、Io)特性を
示し、実線5および6はそれぞれBi 103を添加物
の主成分とする従来のZnO素子のαおよびVsmi/
rm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、rnVIIII+の両者とも熱処理温度
が約500℃より高(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V1mA/mの両者とも熱処理
によって特性がほとんど変化しないことが判る。In FIG. 3, solid lines a3 and 4 show the α and v1mA//, Io) characteristics of the ZnO device of this example, respectively, and solid lines 5 and 6 show the conventional ZnO with Bi 103 as the main component, respectively. α and Vsmi/
In the conventional ZnO element, the heat treatment temperature for both α, V, and rnVIII+ is higher than about 500°C (when the temperature rises, the characteristics rapidly decrease. On the other hand, it can be seen that in the ZnO element of this example, the characteristics of both α and V1mA/m 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
1ユ/、の85%の直流電圧を印加したときの漏れ電流
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。Furthermore, FIG. 4 shows that v
This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 85% of 1U/.
第4図において、実線7はこの実施例のZnO素子の特
性を示し、実線8はBi、O,を添加物の主成分とする
従来のZnO素子の特性を示すもので、この実施例のZ
nO素子は従来のZnO素子に比べて漏れ電流増加率が
少すく、寿命特性が良好であることが判る。In FIG. 4, the solid line 7 shows the characteristics of the ZnO element of this example, and the solid line 8 shows the characteristics of the conventional ZnO element whose main ingredients are Bi and O.
It can be seen that the nO element has a smaller rate of increase in leakage current and has better life characteristics than the conventional ZnO element.
第5図は、5i01の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StO,
の含有割合、縦軸にαをとったものである。FIG. 5 is a graph showing how α changes when the content ratio of 5i01 is changed, and the horizontal axis shows StO,
The content ratio of , α is plotted on the vertical axis.
第5図中、実線8はαの特性を示すもので、Sin。In FIG. 5, a solid line 8 indicates the characteristic of α, which is Sin.
以外の成分については、MnO2、5b101 、 C
r1O3゜Co10Bをそれぞれ0.5モル係に固定す
るとともにZnOの含有割合なs io、に対応させて
増減し、反応生成物の含有割合を2重量%に固定させた
。第5図から判るように、良好な特性を得るためには、
sio、が0.1〜5モルモル範囲で第1成分内に含有
されていることが必要である。Regarding components other than MnO2, 5b101, C
r1O3°Co10B was fixed at 0.5 mol each, and was increased or decreased in accordance with the ZnO content, so that the content of the reaction product was fixed at 2% by weight. As can be seen from Figure 5, in order to obtain good characteristics,
It is necessary that sio be contained in the first component in a range of 0.1 to 5 mol.
なお、上記の如く、S iO,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,
、5b101 、 Cr!ヒ巴ンρ鴇5生成物について
実験したところ、良好な特性を得るためには、MnO!
カ0.1〜5 モル% 、 sb、o、 カo、 1〜
5 モル96 。In addition, as mentioned above, in the same way as confirming the effective content ratio of SiO, other additive components, namely MnO,
, 5b101 , Cr! Experiments on the Hibain ρ 5 product revealed that in order to obtain good properties, MnO!
Kao 0.1-5 mol%, sb, o, Kao, 1-
5 moles 96.
Cr、01が0.1〜5モル(16、Co10@が0.
1〜5モルモル反応生成物が第1成分に対し0.2〜2
0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, 01 is 0.1 to 5 mol (16, Co10@0.
1 to 5 mol of reaction product to 0.2 to 2 mol of the first component
It was necessary that each content be within the range of 0% 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。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.
一方、第1成分として、Zn097.497モル係。On the other hand, as the first component, Zn097.497 mol.
Mn0.0.5モル%、Sb、0,0.5モル% 、
Cr、01 o、 5モルチ、sio、o、sモルチ、
Co20g 0.5モル係。Mn 0.0.5 mol%, Sb 0.0.5 mol%,
Cr, 01 o, 5molti, sio, o, smolti,
Co20g 0.5 mole.
Affi、0.3/1000モル係を所定量秤量した。A predetermined amount of Affi, 0.3/1000 moles, was weighed.
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。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(二、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電極を塗布し、熱処理を行
なって、ZnO素子を得た。Next (2) In the same manner as in the example of the first invention, this molded body was fired, Ag electrodes were 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、横軸に電流、縦軸に電圧をとったもので
ある。第6図において、実線10はこの実施例のZnO
素子の特性を示し、実線2はBi、03を添加物の主成
分とする従来のZnO素子の特性を示すもので、微小電
流領域および大電流領域においては、実線10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りも非直線特性が優れているこ
とが判る。特に、An、0.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 representing the current and the vertical axis representing the voltage. In FIG. 6, the solid line 10 represents the ZnO of this example.
The solid line 2 shows the characteristics of a conventional ZnO device containing Bi, 03 as the main additive, and in the micro current region and large current region, the slope of solid line 10 is the slope of solid line 2. It is smaller than Z in this example.
It can be seen that the nO element has better nonlinear characteristics than the conventional product. In particular, An, 0. Since α is contained in the large current region, α becomes large.
また、第7図は、温度130℃の恒温槽中においてv1
WLA/、の85俤の直流電圧を印加したときの漏れ電
流増加率を示すグラフで、横軸(二課電時間、縦軸に漏
れ電流増加率をとったものである。In addition, Fig. 7 shows v1 in a constant temperature bath at a temperature of 130°C.
This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 85 volts of WLA/ is applied, with the horizontal axis (second charge time) and the rate of increase in leakage current on the vertical axis.
第7図において、実線11は、この実施例のZnO素子
の特性を示し、実線8はBi2O,を添加物の主成分と
する従来品の特性を示し、実線12はこの実施例におい
て特(二人ρ、0.の含有割合を20/1000モル係
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12で示す他の実施例のZnO素子ともに
、従来品(二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, a solid line 11 shows the characteristics of the ZnO element of this example, a solid line 8 shows the characteristics of a conventional product whose main additive is Bi2O, and a solid line 12 shows the characteristics of the ZnO element of this example. This shows the characteristics of the ZnO element when the content ratio of ρ, 0.0 is set to 20/1000 molar ratio. It can be seen that the leakage current increase rate is small and the life characteristics are good.
さらに、第8図は、sto、またはCo!OIL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13は5int
の含有割合を変化させ、MnO□。Furthermore, FIG. 8 shows sto, or Co! This is a graph showing how α changes when each content ratio of OIL is changed, with the content ratio of each component on the horizontal axis and α on the vertical axis. In FIG. 8, the solid line 13 is 5 int.
By changing the content ratio of MnO□.
Sb、03. Cr2O,、、Co2O3,A4203
の含有割合を実施例と同様にするとともにZnOの含有
割合をSin、に対応させて増減し、反応生成物の含有
割合を2重量%に固定したときのαの特性を示す。また
、実線14はCo20Bの含有割合を変化させ、MnO
,。Sb, 03. Cr2O, , Co2O3, A4203
The characteristics of α are shown when the content ratio of ZnO is made the same as in the example, the content ratio of ZnO is increased or decreased corresponding to Sin, and the content ratio of the reaction product is fixed at 2% by weight. In addition, the solid line 14 shows that the content ratio of Co20B is changed and the content of MnO
,.
sb、o、、 Cr20B、 5i02. Afi、0
.1の含有割合を実施例と同様にするとともにZnOの
含有割合をCo2O3に対応させて増減し、反応生成物
の含有割合を2重量%に固定したときのαの特性を示す
。sb, o, Cr20B, 5i02. Afi, 0
.. The characteristics of α are shown when the content ratio of 1 is the same as in the example, the content ratio of ZnO is increased or decreased corresponding to Co2O3, and the content ratio of the reaction product is fixed at 2% by weight.
第8図に示すように、良好な特性を得るためには、S
joyが0.1〜5モル係の範囲で第1成分内に含有さ
れていることが必要である。また、Co、O。As shown in Figure 8, in order to obtain good characteristics, S
It is necessary that joy be contained in the first component in a range of 0.1 to 5 mol. Also, Co, O.
についても0.1〜5モルモル範囲で第1成分内に含有
されていることが必要である。It is also necessary that the first component contains 0.1 to 5 mol of mol.
なお、上述の如く、sio、等の有効な含有割合な確か
めたのと同様にして、他の添加成分、すなわちMnO,
、Sb、0.、 Cr、O8,12,0,、反応生成物
について実験したところ、良好な特性を得るため(二は
、MnO2、Sb20g 、 Cr、OBがそれぞれ0
.1〜5モルモル AQ、03が0.2/1000〜2
0/1000モルチの範囲で第1成分内(二含有されて
いることが必要であり、反応生成物は第1成分に対し0
.2〜20重−31%の範囲で含有されていることが必
要であった。In addition, as mentioned above, in the same way as confirming the effective content ratio of sio, etc., other additive components, namely MnO,
, Sb, 0. , Cr, O8, 12,0,, in order to obtain good characteristics (the second is MnO2, Sb20g, Cr, OB are 0, respectively).
.. 1 to 5 mol AQ, 03 is 0.2/1000 to 2
It is necessary that the reaction product is contained in the first component within the range of 0/1000 mole, and the reaction product is
.. It was necessary that the content be in the range of 2 to 20% by weight to 31%.
111)第3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。111) An example of the third invention First, a reaction product as the second component was obtained in the same manner as in the example of the first invention.
一方、第1成分として、ZnO97,5モル係。On the other hand, the first component contained 97.5 moles of ZnO.
MnO!0.5モル%、 Sb、0.0.5モル% 、
Cr@0B 0.5モル% 、5i010.5モル%
、 Co20B 0.5モル係を所定量秤量した。そ
の後、この第1成分が97.8重量%、上記反応生成物
が2重量係、硼珪酸亜鉛ガラスが0.2重量%となるよ
うにそれぞれ秤量し、これらを回転ボールミルで十分混
合して、円板状に成形した。MnO! 0.5 mol%, Sb, 0.0.5 mol%,
Cr@0B 0.5 mol%, 5i010.5 mol%
A predetermined amount of 0.5 mol of Co20B was weighed. Thereafter, the first component was weighed to be 97.8% by weight, the reaction product was weighed to be 2% by weight, and the zinc borosilicate glass was weighed to be 0.2% by weight, and these were thoroughly mixed in a rotating ball mill. It was formed into a disk shape.
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Ag電極を塗布し、熱処理を行なっ
て、ZnO素子を得た。Next, in the same manner as in the first embodiment of the invention, this molded body was fired, Ag electrodes were coated on both end faces, and heat treatment was performed to obtain a ZnO element.
第9図は、この実施例のZnO素子の電圧−電流特性を
示すグラフで一1撰軸に電圧をとったものである。第9
図において、実i!i15はこの実施例のZnO素子の
特性を示し、実線2はBi20Bを添加物の主成分とす
る従来のZnO素子の特性を示すもので、微小電流領域
および大電流領域においては、実線15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ZnO素
子の方が従来品よりも非直線特性が優れていることが判
る。FIG. 9 is a graph showing the voltage-current characteristics of the ZnO element of this example, with voltage plotted on the 11th axis. 9th
In the figure, real i! i15 shows the characteristics of the ZnO element of this example, and solid line 2 shows the characteristics of the conventional ZnO element containing Bi20B as the main component of the additive.In the micro current region and large current region, the slope of solid line 15 is is solid line 2
It can be seen that the ZnO element of this example has better nonlinear characteristics than the conventional product.
また、第10図は、温度130℃の恒温槽中においてv
l、TLA/1.の85チの直流電圧を印加したときの
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。In addition, Fig. 10 shows the v
l, TLA/1. This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 85 inches is applied, with the horizontal axis representing the voltage application time and the vertical axis representing the rate of increase in leakage current.
第10図において、実線16はこの実施例のZnO素子
の特性を示し、実線8はBi、O,を添加物の主成分と
する従来品の特性を示すもので、この実施例のZnO素
子は、従来品に比べて漏れ電流増加率が少すく、寿命特
性が良好であることが判る。In FIG. 10, the solid line 16 shows the characteristics of the ZnO element of this example, and the solid line 8 shows the characteristics of the conventional product whose main additives are Bi and O. It can be seen that the rate of increase in leakage current is smaller than that of conventional products, and the life characteristics are good.
さらに、第11図および第12図は、SiO□Coco
。Furthermore, FIGS. 11 and 12 show SiO□Coco
.
または硼珪酸亜鉛ガラスの各含有割合をそれぞれ変化さ
せた場合に、αがどのように変化するかを示すグラフで
、それぞれ横軸に各成分の含有割合。Or, it is a graph showing how α changes when each content ratio of zinc borosilicate glass is changed, and the content ratio of each component is shown on the horizontal axis.
縦軸(二αをとったものである。第11図および第12
図において、実線11および19は、それぞれ5i02
およびCo2O3の含有割合を変化させ、他の添加成分
の含有割合は実施例と同様にするとともに、5i02ま
たはCo203C対応させてZnOの含有割合を増減し
たときのαの特性を示す。また、実線18は、硼珪酸亜
鉛ガラスの全体における含有割合を変化させ、反応生成
物の含有割合を2重i%に固定するとともに、第1成分
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の特性を示す。The vertical axis (2α is taken. Figures 11 and 12)
In the figure, solid lines 11 and 19 are respectively 5i02
The characteristics of α are shown when the content ratios of Co2O3 and Co2O3 are changed, the content ratios of other additive components are the same as in the examples, and the content ratio of ZnO is increased or decreased in correspondence with 5i02 or Co203C. Moreover, the solid line 18 shows that the content ratio of the zinc borosilicate glass as a whole is changed, the content ratio of the reaction product is fixed at double i%, and each component in the first component is changed as in the example. The characteristics of α are shown when the content ratio of one component as a whole is increased or decreased in accordance with the zinc borosilicate glass.
第11図および第12図から判るように、良好7に特性
を得るためには、Sin、およびCo2O3がそれぞれ
0.1〜5モルモル範囲で第1成分内に含治されている
ことが必要であり、硼珪酸亜鉛ガラスは全体における0
、01〜5重it%の範囲で含有されていることが必要
である。As can be seen from FIGS. 11 and 12, in order to obtain good characteristics, it is necessary that each of Sin and Co2O3 be contained in the first component in a range of 0.1 to 5 mol. Yes, zinc borosilicate glass has a total of 0
It is necessary that the content be in the range of 0.01 to 5% by weight.
なお、上述の如く、5102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、Mn0
t、 Sb、01 、 Cr、0. 、反応生成物ニラ
いテ実験シタトコロ、MnO2、5b203 z Cr
2Q、 カッれぞれ0.1〜5モル係の範囲で第1成分
内C二含有され、反応生成物が全体における0、2〜2
0重it%の範囲で含有されていることが必要であった
。In addition, as mentioned above, in the same way that the effective content ratio of 5102 etc. was confirmed, other additive components, namely, Mn0
t, Sb, 01, Cr, 0. , reaction products
2Q, C2 is contained in the first component in the range of 0.1 to 5 mol, respectively, and the reaction product is 0, 2 to 2 in the whole.
It was necessary that the content be within the range of 0 weight it%.
Iv) 第4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。Iv) An example of the fourth invention First, a reaction product as the second component was obtained in the same manner as in the example of the first invention.
一方、第1成分として、Zn097.497モル%。On the other hand, as the first component, Zn097.497 mol%.
MnO,o、 5 %ル%、 Sb、010.5 モk
%、 Cr1O,,0,5モk ’16 、5i02
0.5モ、z%、 Co、0.0.5モルLAI2t0
1 a/1oooモルチを所モル秤量した。その後、こ
の第1成分が97.8重量%、上記反応生成物が2重f
係、硼珪酸亜鉛ガラスが0.2重量%となるよカニそれ
ぞれ秤量し、これらを回転ボールミルで十分混合して、
円板状に成形した。MnO, o, 5% le%, Sb, 010.5 mok
%, Cr1O,,0,5Mok'16,5i02
0.5mol, z%, Co, 0.0.5mol LAI2t0
1 a/1ooo mole was weighed out. Thereafter, this first component is 97.8% by weight, and the reaction product is double f.
Weigh each crab so that the zinc borosilicate glass is 0.2% by weight, mix them thoroughly in a rotating ball mill,
It was formed into a disk shape.
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電極を塗布し、熱処理を行な
って、ZnO素子を得た。Next, in the same manner as in the first embodiment of the invention, this molded body was fired, Ag electrodes were applied to both end faces, and heat treatment was performed to obtain a ZnO element.
第13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、横軸に電流、縦軸に電圧をとったもの
である。第13図において、実@20はこの実施例のZ
nO素子の特性を示し、実線2はBi、0.を添加物の
主成分とする従来のZnO素子の特性を示すもので、微
小電流領域および大電流領域においては、実線2o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ZnO素子の方が従来品よりも非直線特性が優れてい
ることが判る。特に、AQtO,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. 13 is a graph showing 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. 13, the actual @20 is Z of this example.
The characteristics of the nO element are shown, and the solid line 2 indicates Bi, 0. The graph shows the characteristics of a conventional ZnO element containing additives as the main component. It can be seen that the element has better nonlinear characteristics than the conventional product. In particular, since it contains AQtO,
α becomes large in the large current region.
また、第14図は、温度130℃の恒温槽中においてv
l 711A/flll!1の85%の直流電圧を印加
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。In addition, Fig. 14 shows the v
l 711A/fllll! This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 85% of 1 is applied, with the horizontal axis representing the voltage application time and the vertical axis representing the rate of increase in leakage current.
第14図において、実線21はこの実施例のZnO素子
の特性を示し、実線8はBi、O,を添加物の主成分と
する従来品の特性を示し、実線22はこの実施例におい
て特にAfi、O,の含有割合を20/1000 モル
係とした場合のZnO素子の特性を示すもので、この実
施例および実線22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す<、寿命特性
が良好であることが判る。In FIG. 14, a solid line 21 shows the characteristics of the ZnO element of this example, a solid line 8 shows the characteristics of a conventional product whose main additives are Bi and O, and a solid line 22 shows the characteristics of the ZnO element of this example. This shows the characteristics of the ZnO element when the content ratio of , O, is set to 20/1000 molar ratio, and both the ZnO element of this example and the other examples shown by the solid line 22 have an increase in leakage current compared to the conventional product. It can be seen that if the ratio is small, the life characteristics are good.
さらに、第15図および第16図は、Sin、。Furthermore, FIGS. 15 and 16 show that Sin.
Coco、または硼珪酸亜鉛ガラスの各含有割合をそれ
ぞれ変化させた場合に、αがどのように変化するかを示
すグラフで、それぞれ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15図および第16図におい
て、実線23および25は、それぞれSin、およびC
o10Bの含有割合を変化させ、他の添加成分の含有割
合は実施例と同様にするとともに、Sin、またはCo
20gに対応させてZnOの含有割合を増減したときの
αの特性を示す。また、実線24は、硼珪酸亜鉛ガラス
の全体における含有割合を変化させ、反応生成物の含有
割合を2重量%に固定するとともに、第1成分内におけ
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の特
性を示す。A graph showing how α changes when the content ratio of Coco or zinc borosilicate glass is changed, with the content ratio of each component on the horizontal axis and α on the vertical axis. It is. In FIGS. 15 and 16, solid lines 23 and 25 represent Sin and C, respectively.
The content ratio of o10B was changed, the content ratio of other additive components was the same as in the example, and the content ratio of Sin or Co was changed.
The characteristics of α are shown when the content ratio of ZnO is increased or decreased corresponding to 20 g. Moreover, the solid line 24 shows that the content ratio of the zinc borosilicate glass as a whole is changed, the content ratio of the reaction product is fixed at 2% by weight, and each component in the first component is changed in the same way as in the example. The characteristics of α are shown when the content ratio of all the components is increased or decreased in accordance with the zinc borosilicate glass.
第15図および第16図から判るように、良好な特性を
得るためには、S i02およびCo20Bがそれぞれ
0,1〜5モルモル範囲で第1成分内に含有されている
ことが必要であり、硼珪酸亜鉛ガラスは全体における0
、01〜5重量%の範囲で含有されていることが必要で
ある。As can be seen from FIGS. 15 and 16, in order to obtain good characteristics, it is necessary that Si02 and Co20B be contained in the first component in a range of 0.1 to 5 mol, respectively; Zinc borosilicate glass has a total of 0
, it is necessary that the content be in the range of 01 to 5% by weight.
なお、上述の如く、Sin、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、Mn0
t 、 5JO3、Cr、031 AflxOa m
反応生成物について実験したところ、Mn01 、 S
b20g 、 CrzOBがそれぞれ0.1〜5モルモ
ル範囲で第1成分内に含有され、またAムO5が0.2
/1000〜20/1000モル係の範囲で第1成分内
に含有され、反応生成物が全体における0、2〜20重
量%の範囲で含有されていることが必要であった。In addition, as mentioned above, in the same way as confirming the effective content ratio of Sin, etc., other additive components, namely, Mn0
t, 5JO3, Cr, 031 AflxOam
When conducting experiments on the reaction products, Mn01, S
b20g and CrzOB are each contained in the first component in a range of 0.1 to 5 mol, and AmO is 0.2
The reaction product was required to be contained in the first component in the range of 0.2 to 20% by weight based on the total weight.
′v)第5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。'v) An example of the fifth invention First, a reaction product as the second component was obtained in the same manner as in the example of the first invention.
一方、第1成分として、ZnO96,997モル係。On the other hand, the first component contained 96,997 moles of ZnO.
MnO,0,5モル%、Sb、0,0.5モル% 、
Cr、0. o、 5モル% 、 5i020.5モル
係、 Co2O30,5モル係。MnO, 0.5 mol%, Sb, 0.0.5 mol%,
Cr, 0. o, 5 mol%, 5i020.5 mol, Co2O30,5 mol.
Ni00.5モル係、 An、0.3/1000モルチ
を所定量秤量した。その後、この第1成分が97.8重
量%。Predetermined amounts of 0.5 mol of Ni and 0.3/1000 mol of An were weighed. Then, this first component was 97.8% by weight.
上記反応生成物が2重量係、硼珪酸亜鉛ガラスが0.2
重f#チとなるようにそれぞれ秤量し、これらを回転ボ
ールミルで十分混合して、円板状に成形した。The weight of the above reaction product is 2, and the zinc borosilicate glass is 0.2.
They were each weighed so as to have a weight of f#, thoroughly mixed in a rotary ball mill, and formed into a disk shape.
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電極を塗布し、熱処理を行な
って、ZnO素子を得た。Next, in the same manner as in the first embodiment of the invention, this molded body was fired, Ag electrodes were applied to both end faces, and heat treatment was performed to obtain a ZnO element.
第17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、横軸に電流、縦軸に電圧をとったもの
である。第17図において、実線26はこの実施例のZ
nO素子の特性を示し、実線2はBi、O,を添加物の
主成分とする従来のZnO素子の特性を示すもので、微
小電流領域および大電流領域においては、実線26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ZnO素子の方が従来品よりも非直線特性が優れてい
ることが判る。特に、Afi、O,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. 17 is a graph showing 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. 17, the solid line 26 indicates the Z
The solid line 2 shows the characteristics of a conventional ZnO element whose main additives are Bi, O, etc. In the micro current region and the large current region, the slope of the solid line 26 is the same as that of the solid line 2. It can be seen that the ZnO element of this example has better nonlinear characteristics than the conventional product. In particular, since Afi, O, is contained, α in the large current region becomes large.
また、第18図は、温度130℃の恒温槽中においてv
xmh/ヨの85チの直流電圧を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。In addition, Fig. 18 shows the v
This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 85 inches of xmh/y is applied, with the horizontal axis representing the charging time and the vertical axis representing the rate of increase in leakage current.
第18図において、実線27はこの実施例のZnO素子
の特性を示し、実線8はBi 、O,を添加物の主成分
とする従来品の特性を示し、実線28はこの実施例にお
いて特にAfi、O,の含有割合を20/1000モル
係とした場合のZnO素子の特性を示すもので1.この
実施例および実@2B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. 18, a solid line 27 shows the characteristics of the ZnO element of this example, a solid line 8 shows the characteristics of a conventional product whose main additives are Bi, O, and a solid line 28 shows the characteristics of the ZnO element of this example. , O, shows the characteristics of the ZnO element when the content ratio is 20/1000 molar ratio 1. It can be seen that both the ZnO elements of this example and the other examples shown in Example @2B have a smaller leakage current increase rate and better life characteristics than the conventional products.
さらに、第19図は、8×20μsパルス印加後の電圧
変化率(Δv1ユ/v1□A)を示すグラフで、横軸に
パルス電流値、縦軸にパルス印加後の電圧変化率をとっ
たものである。第19図において、実線29はこの実施
例のZnO素子の特性を示し、実線30は実施例におい
てNiOを除き、その分だけZnOの含有割合を増加さ
せた場合のZnO素子の特性を示す。第19図から判る
ように、NiOを含まないZnO素子(実線30 )は
、パルス電流の増加に対して電圧変化率の減少の程度が
大きいが、この実施例のZnO素子(実線29)はその
減少の程度がNiOを含まないZnO素子に比べて小さ
い。すなわち、NiOを加えることによって、パルス電
流の増加に対して電圧変化率の減少の程度を抑制するこ
とができる。Furthermore, Fig. 19 is a graph showing the rate of voltage change (Δv1U/v1□A) after applying an 8x20 μs pulse, with the pulse current value on the horizontal axis and the rate of voltage change after applying the pulse on the vertical axis. It is something. In FIG. 19, a solid line 29 shows the characteristics of the ZnO device of this example, and a solid line 30 shows the characteristics of the ZnO device when NiO is removed in the example and the content ratio of ZnO is increased accordingly. As can be seen from FIG. 19, the ZnO element that does not contain NiO (solid line 30) has a large decrease in voltage change rate with respect to the increase in pulse current, but the ZnO element of this example (solid line 29) has a large decrease in voltage change rate with respect to an increase in pulse current. The degree of reduction is smaller than that of a ZnO element that does not contain NiO. That is, by adding NiO, it is possible to suppress the degree of decrease in the voltage change rate with respect to an increase in pulse current.
第20図および第21図は、Sing、 Nip、 C
o2O3または硼珪酸亜鉛ガラスの各含有割合をそれぞ
れ変化させた場合に、αがどのように変化するかを示す
グラフで、それぞれ横軸に各成分の含有割合。Figures 20 and 21 show Sing, Nip, C
This is a graph showing how α changes when each content ratio of o2O3 or zinc borosilicate glass is changed, and the content ratio of each component is shown on the horizontal axis.
縦軸にαをとったものである。第20図および第21図
において、実線31 、32および33は、それぞれS
in、、 NiOおよびCo!O1の含有割合を変化さ
せ、他の添加成分の含有割合は実施例と同様にするとと
もに、slQ、、 N10またはCoco、に反応させ
てZnOの含有割合を増減したときのαを示す。また、
実線34は、硼珪酸亜鉛ガラスの全体における含有割合
を変化させ、反応生成物の含有割合を21童チに固定す
るとともに、第1成分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の特性を示す。α is plotted on the vertical axis. In FIGS. 20 and 21, solid lines 31, 32, and 33 represent S
in, NiO and Co! α is shown when the content ratio of ZnO is varied by changing the content ratio of O1, the content ratio of other additive components is the same as in the example, and the content ratio of ZnO is increased or decreased by reacting with slQ, N10 or Coco. Also,
A solid line 34 indicates that the content ratio of the zinc borosilicate glass as a whole is changed, the content ratio of the reaction product is fixed at 21 parts, and each component in the first component is changed to the entire first component as in the example. The characteristics of α are shown when the content ratio of α is increased or decreased in accordance with the zinc borosilicate glass.
第20図および第21図から判るように、良好な特性を
得るためには、Sin、、 NiOおよびCocosが
それぞれ0.1〜5モルモル範囲で第1成分内に含有さ
れていることが必要であり、硼珪酸亜鉛ガラスは全体に
おける0、01〜5重量%の範囲で含鳴されていること
が必要である。As can be seen from FIGS. 20 and 21, in order to obtain good characteristics, it is necessary that each of Sin, NiO, and Cocos be contained in the first component in a range of 0.1 to 5 mol. However, it is necessary that the zinc borosilicate glass be contained in the range of 0.01 to 5% by weight based on the total weight.
なお、上述の如く、Sin、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
2,sb、o、、 Cr2O4,Afi201+反応生
成物について実験したところ、MnO,、5b20B
、 Cr、0゜がそれぞれ0.1〜5モル係の範囲で第
工成分内に含有され、またAfi20.が0.2/10
00〜20/1000モルチの範囲で第1成分内に含有
され、反応生成物が全体における0、2〜20重量%の
範囲で含有されていることが必要であった。In addition, as mentioned above, in the same way as confirming the effective content ratio of Sin, etc., other additive components, namely, MnO
2,sb,o,, Cr2O4,Afi201+ reaction product was tested and found that MnO,,5b20B
, Cr, and 0° are each contained in the first component in a range of 0.1 to 5 molar proportions, and Afi20. is 0.2/10
It was necessary that the reaction product be contained in the first component in a range of 0.00 to 20/1000 molti, and that the reaction product be contained in a range of 0.2 to 20% by weight based on the total weight.
ところで、第2から第5の発明の各実施例におけるZn
O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v1□/、およびαの変化を調べたところ、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, Zn in each example of the second to fifth inventions
Regarding the O element, we investigated the changes in v1□/ and α before and after the heat treatment when the temperature of the heat treatment, which is the final step in the ZnO element manufacturing process, was varied variously.
Similar to the ZnO element in the example of the invention, the properties hardly changed due to the heat treatment.
なお、第1から第5の本発明は、前記各実施例に限定さ
れるものではない。fなわち、前記各実施例において、
反応生成物の配合比はpbo : 5bto。Note that the first to fifth aspects of the present invention are not limited to the above embodiments. f, that is, in each of the above embodiments,
The compounding ratio of the reaction products was pbo:5bto.
: Cr20s=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。また、成分についてもPbO,Sb、03゜C
r、OBの組合わせに限定されず、Cr2O,、ZnO
。: Cr20s=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. Also, regarding the components, PbO, Sb, 03°C
Not limited to the combination of r, OB, Cr2O,, ZnO
.
Co2O3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
。さらに、反応生成物を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’
Cおよび1〜10時間の範囲であることが好ましい。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PT)Oの揮発が多量とT[つでし
まい、また仮焼時間が1時間未満では反応か不十分で、
10時間を越えるとPF)0の揮発の程度が大きくなっ
てしまうからである。Pyrochlore crystals can also be produced using any combination of any one or more of Co2O3 and MnO with PbO and sb, o, and similar effects can be obtained. Furthermore, the calcination temperature and time in the calcination step to obtain the reaction product are 800 to 1100' respectively.
C and a range of 1 to 10 hours is preferred. When the calcination temperature is less than 800°C, the reaction is slow and the temperature is 1100°C.
If the temperature exceeds ℃, a large amount of PT
This is because if the time exceeds 10 hours, the degree of volatilization of PF)0 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℃を越える場
合l二はPbOの揮散が起とりで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< Txつてしまうからで
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 if it exceeds 1300°C, the nonlinear characteristics will deteriorate due to the volatilization of PbO, and the firing time will be 1 hour. If the time is less than 20 hours, a uniform sintered body cannot be obtained, and if the time exceeds 20 hours, PbO near the surface will volatilize, resulting in poor nonlinear characteristics.
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
満では得られたZnO索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。In addition, the heat treatment temperature of the sintered body is 500 to 850℃---
--- It is preferable that it is in the range. When the heat treatment temperature is less than 500°C, the life characteristics of the obtained ZnO cords are poor;
This is because if the value exceeds , the nonlinear characteristics will deteriorate.
l「お、前記各実施例では、ZnO素子の製造(=あた
り、遠心ボールミルやアルミナルツボ等を使用したが、
これら器具の種類は目的に沿うものであればよく、前記
各実施例で使用した器具に限定されるものではない。``Oh, in each of the above examples, a centrifugal ball mill, an aluminum crucible, etc. were used to manufacture the ZnO element.
The types of these instruments may be of any type as long as they meet the purpose, and are not limited to the instruments used in each of the above embodiments.
発明の効果
以上のように8g1から第5の本発明によれば、従来添
加物として多量に用いたB110Bを全く使用しないの
で、熱処理により非直線特性が低下しない。微小電流領
域および大電流領域における非直線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(二、クラーク数が2X1
0−5で資源的に乏しいB110B +二代えて、クラ
ーク数が1.5X10””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 fifth invention from 8g1, since B110B, which has conventionally been used in large amounts as an additive, is not used at all, the nonlinear characteristics do not deteriorate due to heat treatment. The non-linear index in the micro-current region and the large-current region is larger than that of the conventional one, and the non-linear index in the micro-current region is especially large, so that the leakage current during energization is small. Furthermore, since the increase in leakage current due to long-term energization is small, a surge absorbing element with a long life can be obtained. Further (2, Clark number is 2×1
In place of B110B+2, which is poor in terms of resources at 0-5, PbO or the like having a Clark number of 1.5×10'' is used, so it is advantageous in terms of resources.
第1図は第Iの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1:よるZn
O素子の電圧−電流特性図、第3図はZnO素子の熱処
理温度に対する■1,71A/、およびαの変化を示す
グラフ、第4図はZnO素子の課電時間に対する漏れ電
流増加率を示すグラフ、第5図は第1の発明Cおいて5
i04の含有割合を変化させた場合のαを示すグラフ、
第6図はf42の発明の一実施例によるZnO素子の電
圧−電流特性図、第7図はZnO素子の課電時間に対す
る漏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5i02またはCo2O3の各含有割合を変化さ
せた場合のαを示すグラフ、第9図は第3の発明の一実
施例によるZnO素子の電圧−電流特性図、第10図は
ZnO素子の課電時間に対する漏れ電流増加率を示すグ
ラフ、第11図および第12図はそれぞれ第3の発明に
おいて5i02.硼珪酸亜鉛ガラスまたはCo、O,の
含有割合を変化させた場合のαを示すグラフ、第13図
は第4の発明の一実施例によるZnO素子の電圧−電流
特性図、第14図はZnO素子の課電時間に対する漏れ
電流増加率を示すグラフ、第15図および第16図はそ
れぞれ第4の発明C二おいてSin、、硼珪酸亜鉛ガラ
スまたはCo!03の含有割合を変化させた場合のαを
示すグラフ、第17図は第5の発明の一実施例によるZ
nO素子の電圧−電流特性図、第18図はZnO素子の
課電時間C二対する漏れ電流増加率を示すグラフ、第1
9図はZnO素子に8×10μsパルス印加後の電圧変
化率を示すグラフ、第20図および第、 217図はそ
れぞれ第5の発明において5i01. Nip、 Co
201または硼珪酸亜鉛ガラスの含有割合を変化させた
場合のαを示すグラフである。
い虻嵩−
第2図
電流(A)
Pル理囁L (°C)
第4図
↑
第5図
5iOz 4AIiJ奈(tub °t。)第9図
変屍(A)
第10図
鐸亀時閑(hr)
第11図
第12図
CO2O3@V’l+召\(f−ル0ム)第13図
@尤(A)
峰電吟開(hr)
第15図
5102 +A會f<cnyoto>
第16図
CO2O3’11”Jイト←仁a−01o))第17図
第18図 第19図
第20図Figure 1 shows the reaction product X used in an example of invention I.
Line diffraction diagram, FIG. 2 is an example 1 of the first invention: Zn
Voltage-current characteristic diagram of the O element. Figure 3 is a graph showing changes in 1,71A/ and α with respect to the heat treatment temperature of the ZnO element. Figure 4 shows the leakage current increase rate with respect to the energization time of the ZnO element. The graph, FIG. 5, is 5 in the first invention C.
A graph showing α when the content ratio of i04 is changed,
Fig. 6 is a voltage-current characteristic diagram of a ZnO element according to an embodiment of the f42 invention, Fig. 7 is a graph showing the rate of increase in leakage current with respect to energization time of the ZnO element, and Fig. 8 is a graph showing the leakage current increase rate with respect to the energization time of the ZnO element. 9 is a graph showing α when each content ratio of Co2O3 is changed. FIG. 9 is a voltage-current characteristic diagram of a ZnO element according to an embodiment of the third invention. FIG. Graphs showing the leakage current increase rate, FIGS. 11 and 12, are respectively 5i02. in the third invention. A graph showing α when the content ratio of zinc borosilicate glass or Co, O, is changed, FIG. 13 is a voltage-current characteristic diagram of a ZnO element according to an embodiment of the fourth invention, and FIG. Graphs 15 and 16 showing the rate of increase in leakage current with respect to the energization time of the element are shown in the fourth invention C2, respectively, using Sin, zinc borosilicate glass, or Co! A graph showing α when the content ratio of 03 is changed, FIG. 17 is a graph showing α according to an embodiment of the fifth invention
The voltage-current characteristic diagram of the nO element, FIG.
FIG. 9 is a graph showing the rate of voltage change after applying an 8×10 μs pulse to a ZnO element, and FIGS. Nip, Co
201 or a graph showing α when the content ratio of zinc borosilicate glass is changed. Fig. 2 Electric current (A) PL reason L (°C) Fig. 4 ↑ Fig. 5 5iOz 4AIiJna (tub °t.) Fig. 9 Metamorphosis (A) Fig. 10 Takume time Empty (hr) Fig. 11 Fig. 12 CO2O3@V'l+call\(f-le 0m) Fig. 13 @Y (A) Mineden Ginkai (hr) Fig. 15 5102 +A meeting f<cnyoto> No. Figure 16 CO2O3'11"Jite ← Jin a-01o)) Figure 17 Figure 18 Figure 19 Figure 20
Claims (4)
0.1〜5モルチ、酸化クロム0.1〜5モルチ、酸化
珪素0.1〜5モル係、酸化コJ<ルト0.1〜5モル
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び酸化アンチモンとか
らなる混合物を仮焼してなる第2成分を0.2〜20重
量係加え、焼結してなることを特徴とする電圧非直線抵
抗体。(1) 0.1 to 5 mol of manganese oxide, 0.1 to 5 mol of antimony oxide, 0.1 to 5 mol of chromium oxide, 0.1 to 5 mol of silicon oxide, 0.1 to 5 mol of carbon oxide A first component consisting of morch and the remainder zinc oxide is calcined with a mixture consisting of at least one of chromium oxide, zinc oxide, cobalt oxide and manganese oxide, and lead oxide and antimony oxide. A voltage nonlinear resistor characterized in that it is formed by adding 0.2 to 20 weight of a second component and sintering it.
ンα1〜5モル%、[化クロムα1陶5トα1−5 〜20/1000 モルチ.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
び酸化アンチモンとからなる混合物を仮焼してなる第2
成分をα2〜20重量%を加え、焼結してなることt−
特徴とする電圧非直線抵抗体。(2) Manganese oxide 0.1 to 5 mol%, antimony oxide α1 to 5 mol%, [chromium oxide α1 to α1-5 to 20/1000 mol%. The first part consists of the remainder being zinc oxide.
Ingredients include chromium oxide and zinc oxide. A second product obtained by calcining a mixture consisting of at least one of cobalt oxide and manganese oxide, and lead oxide and antimony oxide.
It is made by adding α2 to 20% by weight of the ingredients and sintering it.
Voltage non-linear resistor with characteristics.
ンαl〜6モル%.lI化クりム01〜6モルチ.酸化
珪素u1〜5モルチ.#化コバルトαl〜5モルチ,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.i!IN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び酸化アンチモンと
からなる混合物を仮焼してなる第2成分とを、各成分組
成が硼珪酸亜鉛ガラス0.01〜5重量係、第2成分0
.2〜20重量係、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。(3) Manganese oxide α1-r) Morti. Antimony oxide αl~6 mol%. II compound 01-6 molti. Silicon oxide u1-5molti. A first component consisting of cobalt #alpha to 5 molt, the balance being zinc oxide, zinc borosilicate glass,
Chromium oxide. Zinc oxide. i! A second component formed by calcining a mixture of at least one of cobalt IN oxide and manganese oxide, lead oxide and antimony oxide, and a zinc borosilicate glass having a composition of 0.01 to 5% by weight of each component. Section, second component 0
.. 2 to 20 parts by weight, the remainder being the first component,
A voltage nonlinear resistor characterized by being made by sintering.
0,1〜5モルチ、酸化クロム0.1〜5モルチ、酸化
珪素0.1〜5モル係、酸化コバルト0.1〜5モルチ
、酸化アルミニウム0,2/1000〜20/1000
モルチ、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か1種以上と酸化仮焼して
なる第2成分とを、各成分組成が硼珪酸亜鉛ガラス0.
01〜5重jl、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。 +5) 酸化マンガン0.1〜5モル係、酸化アンチモ
ン0.1〜5モル係、酸化クロム0.1〜5モル係、酸
化珪素0.1〜5モルチ、酸化コバルト0.1〜5モル
チ、酸化ニッケル0.1〜5モルチ、酸化アルミニウム
0.2/1000〜20/1000モル係、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
のいずれか1種以上と酸化鉛および酸化アンチモンとか
らなる混合物を仮焼してなる第2成分とを、各成分組成
が硼珪酸亜鉛ガラス0.01〜5重量%、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。(4) Manganese oxide 0.1 to 5 mol, antimony oxide 0.1 to 5 mol, chromium oxide 0.1 to 5 mol, silicon oxide 0.1 to 5 mol, cobalt oxide 0.1 to 5 mol, oxidation Aluminum 0.2/1000~20/1000
A first component consisting of morch, the remainder being zinc oxide, and a second component formed by oxidizing and calcining zinc borosilicate glass and any one or more of chromium oxide, zinc oxide, cobalt oxide and manganese oxide, Each component composition is borosilicate zinc glass 0.
1. A voltage nonlinear resistor characterized in that the voltage nonlinear resistor is obtained by mixing and sintering the mixture so that 0.01 to 5 weight jl, a second component to 0.2 to 20% by weight, and the balance to the first component. +5) Manganese oxide 0.1-5 mol, antimony oxide 0.1-5 mol, chromium oxide 0.1-5 mol, silicon oxide 0.1-5 mol, cobalt oxide 0.1-5 mol, A first component consisting of 0.1 to 5 moles of nickel oxide, 0.2/1000 to 20/1000 moles of aluminum oxide, and the balance zinc oxide, zinc borosilicate glass, chromium oxide, zinc oxide, cobalt oxide, and manganese oxide. A second component formed by calcining a mixture consisting of one or more of the above and lead oxide and antimony oxide, each component having a composition of 0.01 to 5% by weight of zinc borosilicate glass, and a second component of 0.01 to 5% by weight of zinc borosilicate glass. ..
1. A voltage nonlinear resistor, characterized in that the voltage nonlinear resistor is obtained by mixing 2 to 20% by weight and the remainder being a first component, and sintering the mixture.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59026551A JPS60170207A (en) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | Voltage nonlinear resistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59026551A JPS60170207A (en) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | Voltage nonlinear resistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60170207A true JPS60170207A (en) | 1985-09-03 |
Family
ID=12196654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59026551A Pending JPS60170207A (en) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | Voltage nonlinear resistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60170207A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0484012U (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP59026551A patent/JPS60170207A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0484012U (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 |
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