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电压非线性电阻器陶瓷组成物和电压非线性电阻器元件制造技术

技术编号:3102971 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种电压非线性电阻器陶瓷组成物、和电压非线性电阻器元件。本发明专利技术获得温度变动时电容特性改变较小的电压非线性电阻器元件。使用以ZnO为主要成分的烧结体作为该电压非线性电阻器元件层(2)。该烧结体中添加了Pr、Co、Ca、以及Cu或Ni。就其成分范围而言,Pr为0.05~5.0原子%、Co为0.1~20原子%、Ca为0.01~5.0原子%、以及Cu或Ni为0.0005~0.05原子%。在上述的范围内时,能够实现温度以25℃时为基准的85℃下的电容变化率为10%以下。

【技术实现步骤摘要】
^非线性电阻器陶徵Mt/和^E非统性电阻器元件 狱领域本专利技术涉及一种主要用于保护半导体元件或电子电路免受冲击或噪声影响的^非线性电 且器陶^ 、以及iiffl了该^非缘性电阻,^a^j的 腿非线性电阻器元件。背景駄蹄来,由半导体元件或LSI等舰的电子电路高性能化,在各种各样的用途、环境下进行4顿。另一方面,鹏半导体元件和电子鹏在低腿下驱动的 情况居多,当外加过大的腿时,有穀i臓坏的危险。尤其是,由于闪电等弓胞的异常冲击电压赫噪声、静电等,当该^EM加到半导体元J拷上,导致其遭 受破坏。这样的问题招顿于各种环境下的便携式设备中尤为显著。为了IS^种状况,多数清况下,在特体元條上并麟舰體傲户用 的元件。谢娥用的元件在给战半导体元f拷加上正常的祖时其电阻很大, 电te要MJi^半导体元4特,该半导体元件正常工作。另一方面,当働口了过大的电压时,该i^户用元件的电阻减小。因此,电mi要M:其微元件,抑 制过大电流流到该半导体元件。从而,抑制该特体元件M^电流而iti撇 坏。这样的傲户用元件的电流一feE特性需要具有非线性的特性。艮P,电阻随电 压而改变,例如,具有在某电压以上其电阻值急居iM^的这禾种寺性。就具有这样 特性的元件而言,公知的有齐纳二极管和非线性电阻(TO非线性电P且器)。非 线性电阻与齐纳二极管相比较,因为动作时没有极性、耐冲击性能较高、容易小 型化,故特别雌娜。非线性电卩S^用由各种材料(电压非线性电阻陶^a^))构成的电阻,特别是由以ZnO (氧化锌)为主要成分的烧结体所构成的非 电阻,从其价格和 非线性的大小来看,1M4顿(例如,专利 1和专利 2)。图10示出了 非线性电阻的电流一电压(对数)特性的一,'j子。如果施加了大于击穿区域的腿,贝盹P腿著M^而电鹏大。腿,将电流为1mA的腿(VlmA)称为 非线性电阻电压,在该电压以上时,^i^C的电流。所以,将非线性电阻电压 适当设定为高于特体元件正常工作的腿(例如3V左右),并且与该^Et 差不大的腿。^^样的腿非线性电阻器陶^a^l中,其主成分为ZnO,其中添加了Pr (稀土叛素),Co、 Al咖方妩素),K (Ia驗素),Cr、 Ca、 Si等,作 为导致导电性赫电流一^E特性的非统性等的杂质。Mi^律i尼们的浓度,改 割—线性电阻的絲(专利规1),并斷氐非线性电阻的帝隨偏差(专利 2) o这种非线性电阻,例如以并^i到特体元件的方式安凝服备(鹏) Jdt行使用。这时,除非线性电阻的电卩砂卜,例如其电#|^性也对该电辦争, 成影响。然而,当设备的驗变动很大的情况下,有时其电辦性变动也很大。 因此,安装了这种非线性电阻的鹏设计餘变得困难。专利 1: #1午第3493384号专利雄2:特开第2002-246207号
技术实现思路
本专利技术京i^鉴f^的问IMf啲,其目6^于JI^J^tm问鹏专利技术。本专利技术为了解决战问题,釆用了下面所揭示的娜。本专利技术第一方面的电 蹈璣性电阻器陶瓷组鹏,其特征在于,主要成分为氧化锌,还含有0.05 5 原子o/。的Pr、 0.1 20原子%的0)、 0.01 5原子。/。的Ca、以及0.0005~0.05原子0/o的Cu。本专利技术第二方面的TO非统性电阻器陶徵M^J,其特征在于,其主要成分为氧化锌,还含有0.05 5原子。/。的Pr、 0.1 20原子。/。的Co、 0.01 5原子%的 Ca、以及0.0005 0.05原Tro的Ni。较亂想的是,本专利技术的腿非线性电阻器陶瓷M^,欺寺征在于,其主要 成分为氧化锌,还含有0.05 5原^ T。的Pr、 0.1 20原TT。的Co、 0.01 ~5原子 %的Ca,还包含Cu和Ni总计为0.0005~0.1原子%的Cu和Ni。较现想的是,本专利技术的顿非线性电阻陶Ma^t/,欺寺征在于,进一步含有0.001 1原:?%的&、 0.001 M).5原^%的Al、0.01 1原^%的Cr、以及0.001 0.5原子Q/。的Si。本专利技术的M非线性电阻器元件,,征在于,具有戶,电压非线性电阻器较理想的是,本专利技术的秘非缘性电阻器元件,赚征在于,具有由戶脱电 蹈一线性电阻器陶m^成的烧结体、和连接在^^体上的多个电极。较现想的是,本专利技术的顿非线性电阻器元件,期寺征在于,具有由戶脱电 压非线性电阻器陶瓷组^l^成的电阻器元件层与内部电极交替层叠而成的层叠 构造, 一对外部电极形成于fMl叠构造的侧端部,夹持所述电阻器元件层并对 置的戶腐内部电极分别与一对外部电极的两者之一相连接。本专利技术湖了如j^舰的娜,因而,育麟fms变化时的电辦性变化较小的M非线性电阻:^元件。附图说明图1恭示本专利技术实皿式的^E非线性电阻器元件的构造的剖面图。图2 ^/示本专利技术实施例的^非线性电阻器元件的电容变化率与Cu浓度的 ^ (不添加Ni时)图。图3^^本专利技术实施例的^E非线性电阻器元件的电容变化率与Pr浓度的依 ,系(不添加Ni时)图。图4 ^本专利技术实施例的^非线性电阻器元件的电容变化率与Co浓度的 M^系(不添加Ni时)图。图5 ^^本专利技术实施例的,非线性电阻器元件的电容变化率与Ca浓度的 M^系(不添加Ni时)图。图6 ^本专利技术实施例的电压非线性电阻器元件的电容变化率与Ni浓度的 ^ (不添加Cu时)图。图7 ^:本专利技术实施例的电压非线性电阻器元件的电容变化率与Pr浓度的依 (不添加Cu时)图。图8彰于本专利技术实施例的顿非线性电阻器元件的电容变化率与Co浓度的 依皿系(不、添加Cu时)图。图9 ^^本专利技术实施例的,非线性电阻器元件的电容变化率与Ca浓度的 ^系(不添加Cu时)图。图10标非线性电阻器元件的电流一腿特性的一,仔的图。具体实船式以下,说明本专利技术的实lte式。如图1所示,该te非线性电P且器(非线性电阻)元件1由分为三层形成的M非统性电阻器层元件2、夹在i^M之间形成的内部电极3、以^^到内部 电极3的外 电极4构成。对其大小没有糊,制,旨^非线性电阻器 1的大小域为纵向(0.4 5.6mm) X横向(0.2 5.0mm) X厚度(0.2 1.9mm)左右。i^:小等于层^的,非线性电阻器层2的^h大小。,非线性电P且器元件层2由4E非线性电阻器陶徵M^J成,是以ZnO 为主要成分的烧结体。其详细情况以后繊。内部电极3的材料釆用与^E非线性电阻器元件层2的界面特性良好,并且 形^^其良好的电撒虫的鍋(导电材料)。因而,:li^顿作为贵鍋的Pd (钯) 和Ag(银),^Ag—Pd合金。当,Ag—Pd合金的情况下,Pd含有量为95 My。以上是理想的。适当确定内部电极3的厚度,但0.5 5mhi左右是理想的。 内部电极3之间的距离为5 50Mm左右。外部端子电极4的材料也没有特另咖以限定,与内部电极3同样,采用Pd 和Ag,蹄Ag—Pd合金。也可适当确定其厚度,但10 50Mm是亂想的。关于该腿非线性电阻器元件1 , 一对内部电极3之间的电阻随着其施加电 压而改变。艮P,其间的电流一^E特性为非缘性变化。特别是,当腿升高时, 电流非统魁鲷大。因此,如果将一对外繊子电极4与外部特体元《特并联 连接,贝挡向该半导体元件施加过大的腿时,电te要流向该电压非线性电阻 器元件l,搬户本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电压非线性电阻器陶瓷组成物,其特征在于,    主要成分为氧化锌,并包含:    0.05~5原子%的Pr、    0.1~20原子%的Co、    0.01~5原子%的Ca、以及    0.0005~0.05原子%的Cu。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-30 2007-0927131. 一种电压非线性电阻器陶瓷组成物,其特征在于,主要成分为氧化锌,并包含0.05~5原子%的Pr、0.1~20原子%的Co、0.01~5原子%的Ca、以及0.0005~0.05原子%的Cu。2. —种顿非统性电阻器陶Mi^t/,辦征在于,主要成分为氧化锌,將含0.05 5原子e/。的Pr、 0.1 20原f/o的Co、 0.01 5原子。/。的Ca、以及 0.0005~0.05原^To的Ni。3. —种电压非线性电阻器陶徵M^,期伊征在于,主要成分为氧化锌,將含0.05 5原TTo的Pr、 0.1 20原,/o的Co、 0.01 5原T^。的Ca,还包含Cu和Ni总计为0.0005~0.1原子%的Cu和Ni。4. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉田尚义田中均松冈大
申请(专利权)人:TDK株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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