(57)【要約】【課題】品質ばらつきが小さく、工程歩留まりが高く、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス特性でも従来品より高品質の酸化亜鉛バリスタを提供する。【解決手段】酸化亜鉛にＢｉ２Ｏ３として０．２〜１．２モル％、ＭｎＯとして０．２〜１．２モル％、ＣｏＯとして０．２〜１．２モル％、ＴｉＯ２として０．１〜０．５モル％、ＮｉＯとして０．２〜１．２モル％、Ｃｒ２Ｏ３として５０〜５０００モルｐｐｍ、Ｓｂ２Ｏ３として５０〜５００００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２として０〜５０００モルｐｐｍ、Ａｌ２Ｏ３として５〜５０モルｐｐｍ添加した組成物に、Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一つを５０〜５００００モルｐｐｍ添加して加熱焼結する。Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一つは、水またはアルコールに可溶な硝酸塩として添加することが好ましい。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分としての酸化亜鉛に、Ｂｉ２Ｏ３として０．２〜１．２モル％、ＭｎＯとして０．２〜１．２モル％、ＣｏＯとして０．２〜１．２モル％、ＴｉＯ２として０．１〜０．５モル％、ＮｉＯとして０．２〜１．２モル％、Ｃｒ２Ｏ３として５０〜５０００モルｐｐｍ、Ｓｂ２Ｏ３として５０〜５００００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２として０〜５０００モルｐｐｍ、Ａｌ２Ｏ３として５〜５０モルｐｐｍ添加したバリスタ用組成物に、
Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一つを５０〜５００００モルｐｐｍ添加して加熱焼結することを特徴とする酸化亜鉛バリスタの製造方法。
【請求項２】
Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一つを、水またはアルコールに可溶な硝酸塩として添加する請求項１に記載の酸化亜鉛バリスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は酸化亜鉛バリスタの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気電子機器のサージの保護や電子回路のノイズ保護を目的として、酸化亜鉛バリスタが盛んに用いられるようになっている。しかしながら従来の技術ではバリスタの非直線係数Ｉ＝Ｖαで示されるαが必ずしも十分とは言えないものであった。特に厚さ１ｍｍあたり２０Ｖ品で問題であった。これは主として酸化亜鉛焼結粒子の粒径のばらつきによるものであった。焼成ロットの中で比較的粒径が揃っているものもあれば、揃っていないものもあり、そのばらつき退治は長年の課題であった。特に低電流域１０μＡ以下のリーク領域及び１００ｍＡ以上の高電流領域のαが問題であった。その結果として、バリスタ電圧歩留りが７５％と悪いという問題があった。また１２Ｖ品等の２０Ｖ以下の低電圧品ができないという問題があった。立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃ、電流値２５００Ａのパルス特性でもばらつきが大きいという問題があった。また４０Ｖ、１００Ｖ及び２００Ｖ品でも同様な問題があり、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃ、電流値４５００Ａのパルス特性で特にばらつきが大きかった。
【０００３】
以上のとおり、従来品は、非直線係数αのばらつきが大きく工程歩留まりが７５〜９７％と低かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の課題を解決するため、品質ばらつきが小さく、工程歩留まりが高く、さらに立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス特性でも従来品より高品質の酸化亜鉛バリスタを提供することを目的とする。第２番目の目的は、１ｍｍ当り２０Ｖ以下の低電圧品を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の酸化亜鉛バリスタの製造方法は、主成分としての酸化亜鉛に、Ｂｉ２Ｏ３として０．２〜１．２モル％、ＭｎＯとして０．２〜１．２モル％、ＣｏＯとして０．２〜１．２モル％、ＴｉＯ２として０．１〜０．５モル％、ＮｉＯとして０．２〜１．２モル％、Ｃｒ２Ｏ３として５０〜５０００モルｐｐｍ、Ｓｂ２Ｏ３として５０〜５００００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２として０〜５０００モルｐｐｍ、Ａｌ２Ｏ３として５〜５０モルｐｐｍ添加したバリスタ用組成物に、Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一つを５０〜５００００モルｐｐｍ添加して加熱焼結することを特徴とする。
【０００６】
前記において主成分とは、酸化亜鉛を８０モル％以上含有することをいう。
【０００７】
前記方法においては、Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一つを、水またはアルコールに可溶な硝酸塩として添加することが好ましい。微量な量の添加を組成物全体に均質に行うためには、溶液で添加することが好ましく、水またはアルコールに微量な量を溶解した形で組成物に添加混合し、均質混合体を得るためである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明方法によれば、ＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＳｎＯ２−ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＭｎＯ−Ｃｒ２Ｏ３−Ｓｂ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系の酸化亜鉛バリスタにおいて、Ｌｕ２Ｏ３を５０〜５００モルｐｐｍ添加してバリスタ電圧のばらつきを５０％以下に押さえて歩留りを９９％にすることができる。また、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率は、１ｍｍあたり２０Ｖのもので、未添加品の約１／４にすることができる。また、バリスタ電圧を３０〜５０％低電圧化することができるという作用を有するものであり、１ｍｍあたり１２Ｖ品の量産が可能となる。なお添加量の増大とともにバリスタ電圧は上昇し、４モル％の添加で１ｍｍあたり１９０Ｖになる。Ｌｕ２Ｏ３を５００〜５００００モルｐｐｍ添加してバリスタ電圧のばらつきを８０％以下に押さえて歩留り９９．５％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率はｍｍあたり４０Ｖ、１００Ｖ、２００Ｖのもので、従来品の１／４になる。
【０００９】
バリスタの形状は直径２０ｍｍ、厚み１．０ｍｍで、焼成温度は１２００〜１２５０℃で３０分ないし５時間焼成するのが好ましい。
【００１０】
本発明の別の方法によれば、ＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＳｎＯ２−ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＭｎＯ−Ｃｒ２Ｏ３−Ｓｂ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系の酸化亜鉛バリスタにおいて、Ｔｍ２Ｏ３を５０〜５００モルｐｐｍ添加してバリスタ電圧のばらつきを５０％以下に押さえて歩留り９９％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率はｍｍあたり２０Ｖのもので、未添加品の１／４にすることができる。なお、５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより、バリスタ電圧を３０〜５０％低くでき、１ｍｍあたり１２Ｖ品の量産が可能となる。なお添加量の増大とともにバリスタ電圧は上昇し、４モル％の添加でｍｍあたり１９０Ｖになる。Ｔｍ２Ｏ３を５００〜５００００モルｐｐｍ添加してバリスタ電圧のばらつきを８０％以下に押さえて歩留りを９９．５％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率をｍｍあたり４０Ｖ、１００Ｖ、２００Ｖのもので、従来品の１／４にすることができる。
【００１１】
本発明の別の方法によれば、酸化亜鉛バリスタにおいて、ＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＳｎＯ２−ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＭｎＯ−Ｃｒ２Ｏ３−Ｓｂ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｔｍ２Ｏ３−Ｌｕ２Ｏ３系のようにＴｍ２Ｏ３とＬｕ２Ｏ３を同時に５０〜５００モルｐｐｍ添加してバリスタ電圧のばらつきを５０％以下に押さえ、歩留り９９％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率をｍｍあたり２０Ｖのもので、未添加品に比べて１／４にできる。なお、５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより、バリスタ電圧を３０〜５０％低くでき、１ｍｍあたり１２Ｖ品の量産が可能となる。なお添加量の増大とともにバリスタ電圧は上昇し、Ｌｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３が任意の割合で４モル％の添加でｍｍあたり１９０Ｖになる。Ｔｍ２Ｏ３とＬｕ２Ｏ３を同時に５００〜５００００モルｐｐｍ添加してバリスタ電圧のばらつきを８０％以下に押さえて歩留りを９９．５％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率はｍｍあたり４０Ｖ、１００Ｖ，２００Ｖのもので１／４になる。
【００１２】
前記酸化亜鉛バリスタのＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−ＳｎＯ２−ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＭｎＯ−Ｃｒ２Ｏ３−Ｓｂ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３において、添加剤Ｔｍ２Ｏ３やＬｕ２Ｏ３の代わりに硝酸Ｔｍと硝酸Ｌｕを任意の割合で５０〜５００モルｐｐｍ添加することも好ましい。これにより、バリスタ電圧のばらつきを３０％以下に押さえて歩留り７５％のものを９９．５％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率はｍｍあたり２０Ｖのもので、従来品の１／５になる。なお合わせて５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより、バリスタ電圧を３０〜５０％低くでき、１ｍｍあたり１２Ｖ品の量産が可能となった。なお添加量の増大とともにバリスタ電圧は上昇し、硝酸Ｌｕと硝酸Ｔｍが任意の割合で４モル％の添加でｍｍあたり１９０Ｖになった。添加剤Ｔｍ２Ｏ３やＬｕ２Ｏ３の代わりに、硝酸Ｔｍと硝酸Ｌｕを任意の割合で５００〜５００００モルｐｐｍ添加することにより、バリスタ電圧のばらつきを５０％以下に押さえて歩留り９７％のものを９９．８％にするとともに、立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率はｍｍあたり４０Ｖ、１００Ｖ、２００Ｖのもので、従来品の１／５にできる。なお硝酸塩の他、水やアルコールに可溶な酢酸塩等の有機酸類、無機酸類も同様な効果があった。
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は酸化亜鉛バリスタの簡単な図面である。１はバリスタ焼結体、２は電極部、３はリード線を示している。ここで、バリスタ焼結体のベース組成は、Ｂｉ２Ｏ３として０．２〜１．２モル％、好ましくは０．４〜１．０モル％、ＣｏＯとして０．２〜１．２モル％、好ましくは０．４〜１．０モル％、ＭｎＯとして０．２〜１．２モル％、好ましくは０．４〜１．０モル％、ＮｉＯとして０．２〜１．２モル％、好ましくは０．２〜０．６モル％、ＴｉＯ２として０．１〜０．５モル％、好ましくは０．１５〜０．５モル％、Ｓｂ２Ｏ３として５０〜５００００モルｐｐｍ、好ましくは５０〜１０００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２としては０〜５０００モルｐｐｍ、好ましくは０〜１０００モルｐｐｍ、Ｃｒ２Ｏ３としては５０〜５０００モルｐｐｍ、好ましくは５０〜２０００モルｐｐｍ、Ａｌ２Ｏ３として５〜５０モルｐｐｍ、残部はＺｎＯである。本発明では、このベース組成にＬｕやＴｍを添加する。
【００１４】
図２は本発明のバリスタの焼結体表面の模式的拡大図である。１１は酸化亜鉛焼結粒子であり、良好な非直線係数をもった焼結体である。粒径が揃っていることが特徴である。この様子は、焼結体表面を走査電子顕微鏡で観察することにより確認することができる。
【００１５】
図３は従来例のバリスタの焼結体表面の拡大模式図である。１２は酸化亜鉛焼結粒子であり、悪い非直線係数の焼結体である。粒径が揃っていないことが特徴である。
【００１６】
図４はＬｕ２Ｏ３の添加量と電圧の関係を示す。低添加量の領域では電圧低下の傾向を示している。５０〜５００ｐｐｍの領域で電圧が低くそれ以外の領域では電圧が高くなっている。
【００１７】
【実施例】
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００１８】
（実施例１）
Ｂｉ２Ｏ３として０．５モル％、ＣｏＯとして０．５モル％、ＭｎＯとして０．５モル％、ＮｉＯとして０．４モル％、ＴｉＯ２として０．４モル％、Ｓｂ２Ｏ３として１０００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２として５０モルｐｐｍ、Ｃｒ２Ｏ３として１０００モルｐｐｍ、Ａｌ２Ｏ３として２０モルｐｐｍ、残部がＺｎＯとなるように原料を秤量し混合した。さらに添加物としてＬｕ２Ｏ３を所定量秤量し、先の混合粉に添加混合した。原料はいずれも平均粒径５μｍ以下のものを用い、添加物については平均粒径１μｍ以下のものを用いた。混合にあたってはボールミルを用い、水と玉石とともに回転混練を行った。その後、玉石を分離除去後、１０５℃で乾燥し水を除去し、混合粉を得た。
【００１９】
得られた混合粉に水分５ｗｔ％を加えて乳鉢で混練後、圧粉成形により円板状の成形体を得た。その後、得られた成形体を大気中で室温から１２５０℃まで７５℃／ｈで昇温して１２５０℃で２時間保持することにより焼結し、直径２０ｍｍ、厚み１．０ｍｍのバリスタの焼結体を得た。
【００２０】
得られた円板焼結体の上下面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、Ｖ−Ｉ特性を測定した。測定結果から求められたバリスタ動作電圧をＬｕ２Ｏ３の添加量に対してプロットした結果を図４に示す。図４からわかるように、１ｍｍあたり１２Ｖのバリスタ電圧の実現は、Ｌｕ２Ｏ３を５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより可能となった。このとき、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２１となった。
【００２１】
１ｍｍあたり２０Ｖのバリスタ電圧はＬｕ２Ｏ３を７００〜８００モルｐｐｍ添加した際に得られた。７５０モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２５となった。また、αのばらつき３σも０．９となった（ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率は±５％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００２２】
１ｍｍあたり４０Ｖのバリスタ電圧はＬｕ２Ｏ３を１０００〜１５００モルｐｐｍ添加した際に得られた。１０００モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において４２となった。また、αのばらつき３σも１．０となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率は±５％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００２３】
１ｍｍあたり１００Ｖのバリスタ電圧はＬｕ２Ｏ３を３０００〜５０００モルｐｐｍ添加した際に得られた。４０００モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において６０となった。また、αのばらつき３σも１．５となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率は±５％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００２４】
１ｍｍあたり２００Ｖのバリスタ電圧はＬｕ２Ｏ３を３００００〜５００００モルｐｐｍ添加した際に得られた。５００００モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において６２となった。また、αのばらつき３σも３．９となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率は±５％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００２５】
なお、１０μＡ、０．１ｍＡ、１ｍＡ、１０ｍＡ、１００ｍＡ、１Ａ、１０Ａとなる印加電圧のばらつき３σも小さくなった。その結果、２０Ｖ材では歩留まりが９９％となった。４０Ｖ材、１００Ｖ材、２００Ｖ材における歩留まりも約９９％であった。
【００２６】
なお、得られたバリスタ焼結体の表面について（２０Ｖ材）、焼結粒子の状態を走査電子顕微鏡で観察したところ、図２の模式的拡大図に示すように、焼結粒子径のばらつきが少ない均質な構造になっていた。従って特性ばらつきが小さくなったのは均質な構造に焼結したためであると考えられる。
【００２７】
（実施例２）
添加物としてＬｕ２Ｏ３のかわりにＴｍ２Ｏ３を用いた以外は実施例１と同様にしてバリスタの焼結体を得た。
【００２８】
得られた円板焼結体の上下面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、Ｖ−Ｉ特性を測定した。測定結果からバリスタ動作電圧を求めた（図示せず）。
【００２９】
１ｍｍあたり１２Ｖのバリスタ電圧の実現は、Ｔｍ２Ｏ３を５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより可能となった。このとき、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２１となった。
【００３０】
１ｍｍあたり２０Ｖのバリスタ電圧はＴｍ２Ｏ３を６５０〜８００モルｐｐｍ添加した際に得られた。７５０モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２５となった。また、αのばらつき３σも０．９となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率は±５％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００３１】
（実施例３）
添加物としてＬｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３の混合粉を用いた以外は実施例１と同様にしてバリスタの焼結体を得た。
【００３２】
得られた円板焼結体の上下面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、Ｖ−Ｉ特性を測定した。測定結果からバリスタ動作電圧を求めた（図示せず）。
【００３３】
１ｍｍあたり１２Ｖのバリスタ電圧の実現は、Ｌｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３の混合粉を５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより可能となった。ここでＬｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３の混合モル比が９０：１０、８０：２０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、２０：８０、１０：９０のいずれの場合も同様の結果となった。このとき、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２２となった。
【００３４】
１ｍｍあたり２０Ｖのバリスタ電圧はＬｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３の混合粉を７００〜８５０モルｐｐｍ添加した際に得られた。Ｌｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３の混合モル比については先と同様であった。７５０モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２６となった。また、αのばらつき３σも０．８８となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率は±５％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００３５】
（実施例４）
添加物としてＬｕ２Ｏ３とＴｍ２Ｏ３の混合粉のかわりに硝酸Ｌｕと硝酸Ｔｍを用いた以外は実施例３と同様にしてバリスタの焼結体を得た。
【００３６】
ここで、硝酸Ｌｕと硝酸Ｔｍは水を用いての混合粉作製時に水に容易に溶解した。しかしながら混合粉乾燥時に再析出するはずである。
【００３７】
得られた円板焼結体の上下面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、Ｖ−Ｉ特性を測定した。測定結果からバリスタ動作電圧を求めた（図示せず）。
【００３８】
１ｍｍあたり１２Ｖのバリスタ電圧の実現は、硝酸Ｌｕと硝酸Ｔｍを、Ｌｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３換算で５０〜５００モルｐｐｍ添加することにより可能となった。ここで硝酸Ｌｕと硝酸Ｔｍの混合モル比が９０：１０、８０：２０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、２０：８０、１０：９０のいずれの場合も同様の結果となった。このとき、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２３となった。
【００３９】
１ｍｍあたり２０Ｖのバリスタ電圧は、硝酸Ｌｕと硝酸ＴｍをＬｕ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３換算で７００〜８５０モルｐｐｍ添加した際に得られた。硝酸Ｌｕと硝酸Ｔｍの混合モル比については先と同様であった。７５０モルｐｐｍ添加の際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において２６となった。また、αのばらつき３σも０．８となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率は±４％以内となった（試験数ｎ＝１０）。
【００４０】
（比較例１）
添加物を入れなかった以外は実施例１と同様にしてバリスタ電圧２０Ｖのバリスタの焼結体を得た。
【００４１】
得られたバリスタ焼結体の非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において１８となった。また、αのばらつき３σも３．０となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス２５００Ａを２回印加した時の変化率は±２０％程度となった（試験数ｎ＝１０）。
【００４２】
なお、１０μＡ、０．１ｍＡ、１ｍＡ、１０ｍＡ、１００ｍＡ、１Ａ、１０Ａとなる印加電圧のばらつき３σも大きく、この２０Ｖ材の歩留まりは７５％となった。
【００４３】
１ｍｍあたり４０Ｖのバリスタ電圧を、ベース組成におけるＳｂ２Ｏ３を２０００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２を２００モルｐｐｍ、Ｃｒ２Ｏ３を１５００モルｐｐｍとすることで得た。この際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において３５となった。また、αのばらつき３σは３．８となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率は±２０％程度となった（試験数ｎ＝１０）。
【００４４】
１ｍｍあたり１００Ｖのバリスタ電圧を、ベース組成におけるＳｂ２Ｏ３を１００００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２を１０００モルｐｐｍ、Ｃｒ２Ｏ３を３０００モルｐｐｍとすることで得た。この際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において５０となった。また、αのばらつき３σも６．０となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率は±２０％程度となった（試験数ｎ＝１０）。
【００４５】
１ｍｍあたり２００Ｖのバリスタ電圧を、ベース組成におけるＳｂ２Ｏ３を５００００モルｐｐｍ、ＳｎＯ２を５０００モルｐｐｍ、Ｃｒ２Ｏ３を５０００モルｐｐｍとすることで得た。この際、非直線係数αは１０μＡ、１ｍＡ、１００ｍＡ時において５５となった。また、αのばらつき３σも９．０となった（試験数ｎ＝１０）。立ちあがり８μｓｅｃ、印加時間２０μｓｅｃのパルス４５００Ａを２回印加した時の変化率は±２０％程度となった（試験数ｎ＝１０）。
【００４６】
なお、１０μＡ、０．１ｍＡ、１ｍＡ、１０ｍＡ、１００ｍＡ、１Ａ、１０Ａとなる印加電圧のばらつき３σも大きかった。ただし、４０Ｖ材、１００Ｖ材、２００Ｖ材における歩留まりは約９７％を維持した。
【００４７】
なお、得られたバリスタ焼結体の表面について（２０Ｖ材）、焼結粒子の状態を走査電子顕微鏡で観察したところ、図３の模式的拡大図に示すように、小さな焼結粒子径のものが多数存在し、焼結粒子径のばらつきが大きく、不均質な構造になっていた。従って特性ばらつきが大きくなったのは焼結時に不均質な構造になったためであると考えられる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明では、Ｌｕ２Ｏ３やＴｍ２Ｏ３等を５０〜５００ｐｐｍモル％添加する事により、バリスタ電圧を２０Ｖより１２Ｖに低下せしめるとともに、２０Ｖにおいて、非直線係数αも４０％程度向上した。αのばらつき３σも１／３程度となった。また立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃ２５００Ａのパルス２回印加でも電圧変化率は±２０％程度より±５％以内となった。またバリスタ電圧のばらつきも２０Ｖ品で歩留り７５％から９９％以上に向上した。また５００〜５００００ｐｐｍモル％添加することにより、４０Ｖ材、１００Ｖ材、２００Ｖ材でも従来品より非直線係数αが数１０％程度向上した。αのばらつき３σも１／３程度となった。また立上り８μｓｅｃ，印加時間２０μｓｅｃ４５００Ａのパルス２回印加でも電圧変化率は従来品±２０％程度より±５％以内となった。またバリスタ電圧のばらつきも歩留り９７％から９９％以上に向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における酸化亜鉛バリスタの構成を示す模式的断面図。
【図２】本発明の一実施形態におけるＬｕ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を添加した酸化亜鉛バリスタの結晶構造を示す模式的拡大図。
【図３】従来の酸化亜鉛バリスタの結晶構造を示す模式的拡大図
【図４】本発明の一実施形態におけるＬｕ２Ｏ３の添加量とバリスタ電圧の関係を示すグラフ
【符号の説明】
１　焼結体
２　電極部
３　リード線
１１，１２　酸化亜鉛焼結粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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