JPH0669004A - 電圧非直線抵抗素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の成分からなる素子成分の組成物の混合
を短時間で処理する。 【構成】 電圧非直線抵抗素子の主成分である酸化亜鉛
と、副成分となる酸化ビスマス，酸化コバルトその他の
添加物との混合をボールミル内で行い、ボールミル媒体
に、高比重小径セラミックボールを用いて混合時間の短
縮を図り、また、素子成分中への異物の混入を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化亜鉛を主成分とす
る電圧非直線抵抗素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗
素子（以下、バリスタという）は、電子回路を保護する
目的のサージ電圧吸収や電圧安定化用として幅広い電子
部品機器に搭載されている。バリスタの製造では、主成
分である酸化亜鉛に副成分としての微量の添加物を加え
てこれを分散・粉砕を伴う混合を充分に均一に行う必要
がある。

【０００３】通常混合は、ボールミル等を用いて行われ
る。アルミナやマグネシアなどのセラミックスボールや
樹脂ボールをボールミル媒体としてボールミルへ所定量
の主成分と副成分とを水などの液体とともに投入し、所
定時間混合し、得られた混合物を造整粒，成形したの
ち、焼結して製造される。

【０００４】若し、成分の混合が不十分である場合、焼
結体として得られたバリスタには、電気的特性の低下
や、特性上の不安定なバラツキなどの欠点が生ずる。こ
のため、従来は、混合の処理を長時間実施する必要があ
るとされていた。

【０００５】図２に、混合時間と、混合物の比表面積値
との関係を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、長時間混合
を行った場合に、素子成分中にボールミル媒体の成分が
混入し、これがバリスタの特性を低下させる原因となる
という問題がある。また、長時間混合によれば、ボール
ミルやボールミル媒体といった混合に関わる設備への負
担を増大させ、設備状態の劣化を促進させ、さらに、生
産性低下の原因となることも明白である。

【０００７】本発明の目的は、混合による異物を混入さ
せず、しかも、混合時間の短縮を図ることが可能な電圧
非直線抵抗素子の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る電圧非直線抵抗素子の製造方法は、混
合工程を有し、混合された組成物を用いて素子を製造す
る電圧非直線抵抗素子の製造方法であって、混合工程
は、酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分としての必要
な微量の添加物を添加してボールミル内で混合する工程
であり、ボールミル媒体に直径１．５ｍｍ以上５ｍｍ以
下の高比重小径ボールを使用するものである。

【０００９】また、前記ボールミル媒体は、比重が５以
上のボールである。

【００１０】

【作用】ボールミル媒体に用いる高比重小径セラミック
スボールの大きさは、直径が１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下
が良い。この範囲内の高比重小径セラミックスボールは
小径であっても個々のボールに質量が大きいものが得ら
れるため、成分の混合性能が低下しない。直径が１．５
ｍｍ未満では個々のボールの質量が不足し、混合が十分
に行われず、混合粉が不均一となり特性上のバラツキが
増大する。また、直径が５ｍｍを超えると、ボール同士
の接触点が減少し、成分の混合性が低下するため、混合
時間の短縮が不可能となり、また、ボールから素子成分
への異物の混入が起こり、バリスタ特性の低下をもたら
す。

【００１１】さらに上記範囲内の高比重小径セラミック
スボールは、小径であるがゆえにボール同士の接触点が
増大し、混合性能が著しく向上するため、混合時間を短
縮化できるので、素子成分にはボールからの異物の混入
がなく、バリスタ特性低下を阻止できる。また、混合に
関わる設備への負担を軽減し、生産性を向上させるとい
った効果も得られる。したがって、本発明方法により総
じて安価でしかも優れた特性を有するバリスタを提供で
きる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。主成分で
ある酸化亜鉛と、副成分の添加物として主成分に添加す
る酸化ビスマス，酸化コバルト，酸化マンガン，酸化ア
ンチモンなどをそれぞれ所定量秤量した。ボールミル媒
体には、ボール径が５ｍｍで比重が５〜６のジルコニア
ボールを用い、ボールの体積がボールミル内容積の１０
〜４０％となるように設置し、ボールミルへ所定量の水
と上記秤量の酸化亜鉛と添加物とを投入し、これらにボ
ールミル媒体を作用させて、酸化亜鉛と添加物とを所定
の時間混合した。この混合スラリーを乾燥させて混合粉
を得た。

【００１３】次にこの混合粉に所定量のバインダーを加
えて造整粒し、成形金型で直径１２．５ｍｍ，厚さ２０
ｍｍに加圧成形したのち、１０００℃〜１３００℃で焼
成した。このようにして得られた焼結体を厚さ２ｍｍに
切断し、焼結体の対向平面に直径８ｍｍの銀電極を焼付
けてバリスタを得た。

【００１４】上記工程のうち、混合時間を各種変えたと
きの混合粉の比表面積値を測定したところ、図１に示す
結果が得られた。図１の結果により比表面積値は、その
値が大きいほど混合性能が良いことが分かる。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１は、混合粉の比表面積値と本発明で得
られたバリスタの電気的特性を従来例と比較して示した
ものである。Ｖ１ｍＡは、バリスタに電流１ｍＡを流し
たときの電圧である。制限電圧比は、８／２０μＳの雷
サージ電流１２５０Ａを流したときの電圧Ｖ１２５０Ａ
とＶ１ｍＡの比である。制限電圧比は、値が小さいほど
バリスタの電気的特性が良い。ΔＶ／Ｖは、８／２０μ
Ｓの雷サージ電流３０００Ａを流す前後におけるＶ１ｍ
Ａの変化の度合いである。

【００１７】表１から明らかなように、電気的特性は本
実施例が従来例に比べて同等或いはそれ以上に優れてい
ることが分かる。

【００１８】なお、本実施例ではボールミル媒体として
ジルコニアボール用いた例をを示したが、特にこれのみ
に限定されるものではなく、比重が５以上のボールであ
れば同様の効果があることは言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、酸化亜鉛
を主成分とし、微量の添加物を副成分として含有する組
成物をボールミルで混合する際にボールミル媒体に高比
重小径セラミックスボールを用いたので、混合性能が著
しく向上し、混合時間を短縮化でき、しかも素子の組成
物にボールからの異物の混入がなく、バリスタ特性低下
を阻止でき、また混合に関わる設備への負担を軽減で
き、生産性の向上を図ることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による混合時間と比表面積値の
関係を示す線図である。

【図２】従来例による混合時間と比表面積値の関係を示
す線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝徳 東京都目黒区中根二丁目15番12号 多摩電 気工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混合工程を有し、混合された組成物を用
   いて素子を製造する電圧非直線抵抗素子の製造方法であ
   って、 混合工程は、酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分とし
   ての必要な微量の添加物を添加してボールミル内で混合
   する工程であり、ボールミル媒体に直径１．５ｍｍ以上
   ５ｍｍ以下の高比重小径ボールを使用することを特徴と
   する電圧非直線抵抗素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記ボールミル媒体は、比重が５以上の
   ボールであることを特徴とする請求項１に記載の電圧非
   直線抵抗素子の製造方法。