專利名稱：片狀非線性電阻及其制法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及片狀非線性電阻及其制法，更具體來說涉及改進電極構造來改善耐沖擊電流極限量的片狀非線性電阻及其制法。
作為非線性電阻元件的非線性電阻隨著近年各種儀器的電子化而得到廣泛使用。而且隨著各種儀器的小型化，也會增大對片狀非線性電阻的需求。
在這類非線性電阻方面要提高產品的可靠性、耐久性，就有一個使用時耐沖擊電流極限量大小的問題。


圖1示出已有的片狀非線性電阻20的剖視圖。
此附圖所示的片狀非線性電阻20包括以氧化鋅為主要成份形成的長方體狀的非線性電阻坯體21，以及與上述非線性電阻坯體接觸的電極22a、22b。電極22a、22b分別設置在非線性電阻坯體21從相對的一面伸展到一方的端部區(qū)域、以及從另一面伸展到另一方的端部區(qū)域，并且非線性電阻坯體由例如銀當中添加有硼硅酸鉛玻璃等玻璃料的材料制成。
但是上述片狀非線性電阻20有以下問題，如圖2所示，實際對一對電極22a、22b施加規(guī)定電壓，讓非線性電阻坯體21上流過大電流時，就會在電極22a、22b的端部造成如箭頭所示的激烈的集中的沖擊電流，因而導致電極22a、22b端部部分的非線性電阻坯體21損壞，使得非線性電阻坯體21的耐沖擊極限量下降。
另外，以往需要如圖3所示使各電極間的間隔b、b比坯體厚度a大。因而，形成電極時受到尺寸確定的約束。
而且，本發(fā)明的目的在于提供一種可以改進電極構造，以使耐沖擊電流的極限量增大，可靠性，耐久性提高的片狀非線性電阻以及其制法。
本發(fā)明的片狀非線性電阻，包括非線性電阻坯體以及設置于該非線性電阻坯體外表面的一對電極，前述的一對電極包括相對配置設置于非線性電阻坯體的一面以及另一面的電阻性電極，以及分別與這一對電阻性電極連接并且形成至非線性電阻坯體兩端部區(qū)域構成端子電極的一對非電阻電極。
按照上述構成的片狀非線性電阻，其結構為設在非線性電阻坯體外表面的一對電極，是由相對配置設置于非線性電阻坯體的一面以及另一面的一對電阻性電極，以及分別與這一對電阻性電極連接并且形成至非線性電阻坯體的兩端部區(qū)域，構成端子電極的一對非電阻性電極，因而該片狀非線性電阻的非線性電阻坯體上實際流過大電流時，該電流就主要從一對電阻性電極間的非線性電阻坯體上基本均勻地流過，因此，可以增大耐沖擊電流極限量，以防止非線性電阻坯體損壞，達到提高可靠性、耐久性之目的。
此外，本發(fā)明的片狀非線性電阻制造方法，為一種由電壓非線性的、燒結成的非線性電阻坯體，以及設于該非線性電阻坯體外表面的一對電極所組成的片狀非線性電阻制造方法，在前述非線性電阻坯體燒結以前，還包含藉助于利用有機物研磨體的干式研磨使該非線性電阻坯體的角部倒圓的工序。
按照上述片狀非線性電阻的制造方法，由于在非線性電阻坯體燒結前，先藉助于利用有機物研磨體的干式研磨將該非線性電阻坯體的角部倒圓，再移送到此后的燒結工序，因而在燒結工序以后就沒必要再倒圓，可避免燒結后研磨引起非線性電阻坯體表面層的電阻降低，能充分發(fā)揮原有的電氣特性。而且，通過對非線性電阻坯體的干式研磨，在該非線性電阻坯體的表面形成微小的凹凸，因此，可以防止燒結工序中非線性電阻坯體間相互粘接，可提高產品成品率。
圖1是以往的片狀非線性電阻的剖視圖。
圖2是表示以往的片狀非線性電阻電流密集狀況的說明圖。
圖3是以往的片狀非線性電阻另一例子的剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明片狀非線性電阻實施例的軸側視圖。
圖5是表示本發(fā)明片狀非線性電阻實施例的軸側視圖。
圖6是表示上述片狀非線性電阻制造方法的軸側視圖。
圖7是表示上述片狀非線性電阻制造方法的軸側視圖。
圖8是表示上述片狀非線性電阻制造方法的軸側視圖。
圖9是表示上述片狀非線性電阻制造方法的軸側視圖。
圖10為施加在本發(fā)明和以往示例的各片狀非線性電阻上的沖擊電流和非線性電阻上電壓變化率的關系曲線。
圖11是表示本發(fā)明片狀非線性電阻另一構造的剖視圖。
以下詳細說明本發(fā)明的實施例。
圖4、圖5所示的片狀非線性電阻1包括以氧化鋅(ZnO)為主要成份形成的長方體狀非線性電阻坯體2;以及設置于該非線性電阻坯體2的外周的一對電極3、4。
一方的電極3由電阻性電極5及非電阻性電極7組成，電阻性電極5形成在非線性電阻坯體2一面的大致中央部位，是在銀等(Ag、Zn、Al、Pd、Ag+Pd、Ag+Pt)當中添加了硼硅酸系玻璃的玻璃料以及添加了從銦(In)鎵(Ga)、Zn、Al中選出的材料制成的。非電阻電極7形成為與電阻性電極5連接并且包圍非線性電阻坯體2一側的端子區(qū)域，構成端子電極，并由例如銀等(Ag、Pd、Ag+Pd、Ag+Pt)當中添加了硼硅酸系玻璃玻璃料的材料制成。這里，硼硅酸系玻璃可以是硼硅酸鉛玻璃或硼硅酸鋅玻璃。
另一電極4則包括電阻性電極6和非電阻性電極8，電阻性電極6與上述電阻性電極5相對形成于非線性電阻坯體2另一面的大致中央部位，由上述同種材料制成;非電阻性電極8形成在與該電阻性電極5連接并且包圍非線性電阻坯體2另一方端子區(qū)域，構成端子電極，由上述電極7的同種材料制成。
以下說明本發(fā)明片狀非線性電阻制造方法。
首先，如圖6所示準備多個制成長方體形狀、采用氧化鋅系材料的非線性電阻坯體2，如圖7所示將各非線性電阻坯體2放入塑料制圓筒狀旋轉筒。再將0.5至10mm尺寸大小的有機研磨材料14放入圓筒狀旋轉筒13內。
有機研磨材料14從塔納米(タネモミ)、胡桃殼、玉米、合成樹脂材料等有機物料中選定。
之后，讓上述圓筒狀旋轉筒13旋轉5分鐘至2天，由有機物研磨材料14干式研磨放入其內部的非線性電阻坯體2。
研磨時間根據非線性電阻坯體2的尺寸、個數(shù)適宜的設定。
通過進行這樣的干式研磨，就如圖8所示變成非線性電阻坯體2共計8個角部以及各棱邊部均倒有圓角，同時在非線性電阻坯體2表面還形成有微小凹凸。
之后，在例如攝氏1100度至1400度的溫度下，對角部倒圓的許多非線性電阻坯體2進行燒結。此時，由于在非線性電阻坯體2的干式研磨階段，非線性電阻坯體2的表面上形成有微小凹凸;因而可以防止燒結工序中非線性電阻坯體2相互粘接，不會發(fā)生損傷，故而不會因損傷而造成電氣特性變劣，可提高產品成品率。
另外，先藉助于利用有機研磨材料14的干式研磨將非線性電阻坯體2的角部倒圓，再移送至后道的燒結工序，因而在燒結工序后就不必再倒圓角，可避免非線性電阻坯體2的表面層電阻降低，就可發(fā)揮作為產品的非線性電阻1本身的電氣特性。
以下，如圖9所示，例如在以氧化鋅為主要成份形成的長方形的非線性電阻坯體2的兩面上對向配置形成電阻性電極5、6，這種電阻性電極是在銀等(Ag、Zn、Al、Pd、Ag+Pd、Ag+Pt)當中添加硼硅酸系玻璃的玻璃料以及添加從鉬、鎵、鋅、鋁當中選擇出的材料制成的。接著，將在銀等(Ag、Pd、Ag+Pd、Ag+Pt)當中添加過硼硅酸系玻璃這種玻璃料的材料所制成的非電阻電極7、8分別與一對電阻性電極5、6連接，形成至非線性電阻坯體2的兩端部區(qū)域，而獲得如圖4所示結構的片狀非線性電阻。
根據這樣制造的片狀非線性電阻1，當非電阻性電極7、8與電源連接，通過非電阻性電極7、8以及電阻性電極5、6在非線性電阻坯體2上實際流過大電流時，流過非線性電阻坯體2上的一對電阻性電極5、6間的電流不會產生局部電流密集，因此，可增大耐沖擊電流的極限量，防止非線性電阻坯體2損壞，達到提高可靠性、耐久性的目的。
此外，如圖5所示，非電阻性電極7、8間的間隔b′與非線性電阻坯體2的厚度a的關系可視為厚度a＜間隔b′＝〔(以往示例的間隔b)-(相當于非電阻性電壓部分(電氣勢壘部分)的距離)〕，因此，可使非電阻性電極7、8的間隔b'比以往示例小，形成一對電極3、4時對確定尺寸的約束減少。
圖10示出本實施例片狀非線性電阻1與以往示例片狀非線性電阻20的非線性電阻電壓變化率相對于所加沖擊電流的關系。
由該圖可知，以往示例片狀非線性電阻20在250A時非線性電阻特性大幅度下降，與此相對在本實施例的片狀非線性電阻1時，非線性電阻特性大幅度下降值為500A，顯示出2倍的沖擊電流極限量，表明本實例片狀非線性電阻1的耐沖擊電流極限量優(yōu)越。
如圖11所示，還可以有這樣的結構，即在片狀非線性電阻1的非電阻性電極7、8的端部外周，再附加連接用端子電極9、10。
此外，非電阻性電極這種用語是定義為不與非線性電阻坯體電阻性接觸的意義，當然也包含不與非線性電阻坯體電氣接觸的情況。
權利要求
1.一種片狀非線性電阻包括非線性電阻坯體，以及設置于該非線性電阻坯體外表面的一對電極，其特征在于所述一對電極包括設置于非線性電阻坯體一面以及另一面的一對對向配置的電阻性電極；和分別與這一對電阻性電極連接，并且形成至非線性電阻坯體兩端部區(qū)域構成端子電極的一對非電阻性電極。
2.如權利要求1所述的片狀非線性電阻，其特征在于所述電阻性電極，是Ag、Zn、Al、Pd、Ag+Pd、Ag+Pt中選出的材料當中添加了硼硅酸系玻璃的玻璃料以及In、Ga、Zn、Al當中所選出的材料后制成的。
3.如權利要求1所述的片狀非線性電阻，其特征在于所述非電阻性電極，是從Ag、Pd、Ag+Pd、Ag+Pt中選出的材料里添加了硼硅酸系玻璃的玻璃料后制成的。
4.一種片狀非線性電阻制造方法，是由具有電壓非線性、燒結成的非線性電阻坯體以及設置于該非線性電阻坯體外表面的一對電極所組成的片狀非線性電阻制造方法，其特征在于所述非線性電阻坯體燒結前，包括一通過有機研磨材料的干式研磨使該非線性電阻坯體的棱角部位倒圓的工藝。
全文摘要
本發(fā)明的片狀非線性電阻1，包括非線性電阻坯體2以及設置于該坯體2外表面四周的一對電極3、4。一對電極3、4包括相向配置設在非線性電阻坯體2的一面以及另一面的一對電阻性電極5、6；以及分別與這一對電阻性電極5、6連接，并且形成至非線性電阻坯體2的兩端部區(qū)域，構成端子電極的一對非電阻性電極7、8。根據此結構，不會造成電阻性電極端部的電流密集，從而增大耐沖擊電流的極限量，提高可靠性、耐久性。
文檔編號H01C7/102GK1089056SQ93114838
公開日1994年7月6日 申請日期1993年11月24日 優(yōu)先權日1992年11月24日
發(fā)明者女部田周一 申請人:Tdk株式會社