[发明专利]电压非线性电阻及其制造方法

说明书

本发明是关于电压非线性电阻及其制造方法，更详细地说是关于耐热冲击特性优良、而且抗弯强度高、容易控制非线性电阻电压的电压非线性电阻及其制造方法。

作为电压非线性电阻的代表例，有非线性电阻。非线性电阻，例如为了吸收或者去除电动机等电气设备中发生过电压或噪音等而使用。在特公昭55-49404号公报中公开了以SrTiO₃为主成分的非线性电阻，该非线性电阻不仅具有非线性电阻功能，而且也具有电容器功能，因此能够良好地吸收在电气设备中有发生危险的辉光放电、电弧放电、异常电压和噪声等。另外，在专利第2944697号公报中，作为控制非线性电阻电压的温度依存性的手段，提出了SrTiO₃-BaTiO₃-CaTiO₃系的非线性电阻。

可是，这样的SrTiO₃或者SrTiO₃-BaTiO₃-CaTiO₃系非线性电阻，一般作为用于吸收直流电动机的转子和电刷之间产生的噪音部件而使用。因此，一般，这些系统的非线性电阻具有环形形状，利用软钎焊进行非线性电阻的电极与转子的连接。在该软钎焊作业时，对于在环形形状的非线性电阻产生大的热冲击。另外，配合电动机的高输出化，环形形状的非线性电阻也处于变大的倾向，伴随此，希望提高非线性电阻的耐热冲击性。

本发明是鉴于这样的现实情况而完成的，目的在于提供耐热冲击特性优良、而且抗弯强度高、容易控制非线性电阻电压的电压非线性电阻及其制造方法。

为了达到上述目的，有关本发明的第1观点的电压非线性电阻的特征是，以含有钛酸锶为主成分的陶瓷组合物构成，烧结后的陶瓷组合物中的碳含量是410ppm以下，最好是300ppm以下。

有关本发明的第2观点的电压非线性电阻的特征是，使烧结后的陶瓷组合物中的碳含量是410ppm以下、最好是300ppm以下地选择添加物质的组成和／或脱脂条件而构成。

碳含量如果过多，在电压非线性电阻的抗弯强度降低的同时，处于耐热冲击特性降低的倾向，这是不好的。

优选的烧结后的陶瓷组合物中的碳含量是120ppm以上、进而最好是200ppm以上。如果碳含量过少，就处于难以控制非线性电阻电压的倾向，这是不好的。

在本发明中，作为含有钛酸锶为主成分的陶瓷组合物，没有特别的限制，但最好上述陶瓷组合物含有：

以组成式(Sr_(1-x-y)Ba_xCa_y)_mTiO_2+m代表的、x=0．1～0．9、y=0．01～0．5、x+y＜1、0．98≤m≤1．02的主成分，

包含选自Nb、Ta和稀土元素组成组中的至少1种的第1元素的氧化物的第1副成分，

包含选自Mn、Co、Ni、Cu、Zn和V组成组中的至少1种的第2元素的氧化物的第2副成分，以及

包含Si和Al中的至少任一种的第3元素的氧化物的第3副成分。

将上述主成分规定为100mol％时，以上述第1副成分是0．01～3mol％、最好是0．5～2．0mol％，上述第2副成分是0．005～3mol％、最好是0．02～0．5mol％(但，在以M代表上述第2元素时，是以MO代表其氧化物时的mol数)的范围，包含在上述陶瓷组合物中。

将上述主成分规定为100质量％时，以上述第3副成分是0．005～1质量％、最好是0．02～0．1质量％的范围，包含在上述陶瓷组合物中。

在上述组成式中的x不到0．1或者y不到0．1时，非线性电阻电压的温度特性成为负特性，其结果，随着温度上升，非线性电阻电压降低，处于引起短路现象的倾向，这是不好的。另外，如果x超过0．9，就处于不能表现非线性电阻电压的倾向，这也是不好的。另外，如果y超过0．5，就处于不能表现非线性电阻特性的倾向，这也是不好的。

所谓非线性电阻电压是指对非线性电阻元件外加慢慢增大的电压，例如流动10mA的电流时的外加电压。另外，所谓非线性电阻特性是指对非线性电阻元件外加慢慢增大的电压时，在元件中流过的电流非线性地增大的现象。