JP2003324006A - Resistor and ceramic fixed resistor unit - Google Patents
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗体およびセラ
ミック固定抵抗器に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resistor and a ceramic fixed resistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、抵抗体としてSnO2−Sb2
O3系金属酸化物導電物質を用いたセラミック固定抵抗
器が知られている。この種の抵抗器は、その導電機構と
して、SnO2−Sb2O3系金属酸化物の半導体性を利
用している。また、この導電物質のままでは焼結しにく
いため、ステアタイト磁器の原料(以下、絶縁性セラミ
ックスともいう)を加えて焼結させるとともに、抵抗値
調整を行っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, SnO 2 --Sb 2 has been used as a resistor.
A ceramic fixed resistor using an O 3 -based metal oxide conductive material is known. This type of resistor utilizes the semiconducting property of SnO 2 —Sb 2 O 3 based metal oxide as its conduction mechanism. Further, since it is difficult to sinter with the conductive substance as it is, the raw material of the steatite porcelain (hereinafter, also referred to as insulating ceramics) is added and sintered, and the resistance value is adjusted.
【0003】このような抵抗体は、高温で焼結させたソ
リッド抵抗体であるため、断線の恐れがなく、高温でも
使用できるという特徴を有することに加えて、熱容量が
大きく、小型で衝撃電圧にも強い。また、耐化学侵食性
や耐候性に富み(例えば、良好な耐熱性や耐湿性を持
つ)、安価であるといった長所を持っている。Since such a resistor is a solid resistor sintered at a high temperature, it has a feature that it can be used even at a high temperature without fear of disconnection and has a large heat capacity, a small size, and an impact voltage. Also strong. In addition, it has advantages such as excellent chemical erosion resistance and weather resistance (for example, good heat resistance and moisture resistance) and low cost.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の抵抗体は、印加電圧に対する抵抗値の変化率ΔRが
0.70以下と低いため、高電圧を印加すると、その抵
抗値が低下するという問題がある。別言すれば、電圧の
印加によって、その抵抗器の電圧係数が悪化するという
問題がある。However, since the above-mentioned conventional resistor has a low rate of change ΔR of the resistance value with respect to the applied voltage of 0.70 or less, the resistance value decreases when a high voltage is applied. There is. In other words, there is a problem that the voltage coefficient of the resistor is deteriorated by applying the voltage.
【0005】本発明は、上述した課題に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、高電圧を印加して
も抵抗値の変化を抑えることができる抵抗体およびセラ
ミック固定抵抗器を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a resistor and a ceramic fixed resistor capable of suppressing a change in resistance value even when a high voltage is applied. It is to be.
【0006】本発明の他の目的は、信頼性が高く、安価
な抵抗体およびセラミック固定抵抗器を提供することで
ある。Another object of the present invention is to provide a reliable and inexpensive resistor and ceramic fixed resistor.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成し、上
述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構
成を備える。すなわち、酸化スズ(SnO2)と酸化ア
ンチモン(Sb2O3)からなる導電物質に、タルク・カ
ルシウム化合物・バリウム化合物(タルク・Ca化合物
・Ba化合物)で構成される絶縁性セラミックスを加え
た混合材に対して、絶縁物骨材として0.001乃至1
19重量部のステアタイト系磁器物を添加した組成物
を、1245℃乃至1360℃で焼成してなることを特
徴とする。As one means for achieving the above object and solving the above-mentioned problems, for example, the following structure is provided. That is, a mixture of a conductive material composed of tin oxide (SnO 2 ) and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) and an insulating ceramic composed of talc / calcium compound / barium compound (talc / Ca compound / Ba compound) is mixed. 0.001 to 1 as an insulator aggregate for the material
It is characterized in that it is obtained by firing a composition containing 19 parts by weight of steatite porcelain at 1245 ° C to 1360 ° C.
【0008】例えば、上記ステアタイト系磁器物を10
乃至30重量部添加した組成物を、1245℃乃至13
60℃で焼成してなることを特徴とする。For example, if the above steatite porcelain is used,
The composition added at 30 to 30 parts by weight at 1245 ° C to 13 ° C.
It is characterized by being baked at 60 ° C.
【0009】また、例えば、上記ステアタイト系磁器物
を31乃至119重量部添加した組成物を、1245℃
乃至1318℃で焼成してなることを特徴とする。Further, for example, a composition obtained by adding 31 to 119 parts by weight of the above steatite-based porcelain is prepared at 1245 ° C.
It is characterized by being fired at a temperature of from 1318 ° C to 1318 ° C.
【0010】例えば、上記混合材は、10wt%乃至5
0wt%の酸化スズと、0.01wt%乃至10wt%
の酸化アンチモンと、40wt%乃至85wt%の絶縁
性セラミックスとを合計が100wt%になる組成で配
合したことを特徴とする。For example, the above-mentioned mixed material is 10 wt% to 5%.
0 wt% tin oxide, 0.01 wt% to 10 wt%
Of antimony oxide and 40 wt% to 85 wt% of insulating ceramics are blended in a composition of 100 wt% in total.
【0011】例えば、上記絶縁性セラミックスは、81
wt%乃至86wt%のタルクと、9wt%乃至14w
t%のバリウム化合物と、5wt%乃至10wt%のカ
ルシウム化合物とを合計が100wt%になる組成で配
合したことを特徴とする。For example, the insulating ceramics are
wt% to 86 wt% talc, 9 wt% to 14 w
It is characterized in that t% barium compound and 5 wt% to 10 wt% calcium compound are blended in a composition of 100 wt% in total.
【0012】また、上述した課題を解決する他の手段と
して、以下の構成を備える。すなわち、セラミック固定
抵抗器に、上記いずれかの発明に係る抵抗体を使用した
ことを特徴とする。Further, as another means for solving the above problems, the following structure is provided. That is, the resistor according to any one of the above inventions is used for the ceramic fixed resistor.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面および表を参照し
て、本発明の実施の形態例に係る抵抗体について詳細に
説明する。最初に、抵抗器における電界強度と抵抗値の
一般的な関係を説明する。図1の(a)は、抵抗器にお
ける電界強度と抵抗値の関係を示すグラフであり、同図
の(b)は、抵抗体の長さを説明するための図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A resistor according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings and tables. First, the general relationship between the electric field strength and the resistance value of the resistor will be described. 1A is a graph showing the relationship between the electric field strength and the resistance value in the resistor, and FIG. 1B is a diagram for explaining the length of the resistor.
【0014】図1(a)より、電界強度(抵抗体の長さ
Lに対する電圧Vで示す)が低い領域ほど、抵抗値の変
化率が小さくなる傾向にあることが分かる。そこで、電
圧を一定にして、(b)に示すように抵抗体を長くすれ
ば、電界強度が下がり、印加電圧に対する抵抗値の変化
率ΔR(抵抗体に高電圧パルスを短時間、印加したとき
の抵抗値変化率)を向上できると考えられる。It can be seen from FIG. 1A that the rate of change in resistance value tends to decrease as the electric field strength (indicated by voltage V with respect to the length L of the resistor) decreases. Therefore, if the voltage is kept constant and the resistor is lengthened as shown in (b), the electric field strength decreases, and the rate of change of the resistance value with respect to the applied voltage ΔR (when a high voltage pulse is applied to the resistor for a short time). It is considered that the rate of change in the resistance value of 1) can be improved.
【0015】ただし、単に抵抗体の長手寸法を長くとっ
ても、抵抗器としての実際の取付け形状に制約を与える
ことになるため、むやみに長くすることはできない。However, even if the longitudinal dimension of the resistor is simply lengthened, it imposes restrictions on the actual mounting shape of the resistor, so that it cannot be lengthened unnecessarily.
【0016】そこで、本発明では、酸化スズ(Sn
O2)−酸化アンチモン(Sb2O3)系抵抗体組成物へ
の絶縁物骨材の添加が、抵抗値の変化率ΔRの向上に有
効であることに着目して、後述する条件に従った種々の
試験・試作等を行った。Therefore, in the present invention, tin oxide (Sn
O 2 ) -antimony oxide (Sb 2 O 3 ) -based resistor composition was added according to the conditions described below, focusing on the fact that the addition of an insulator aggregate is effective in improving the rate of change ΔR of the resistance value. Also, various tests and prototypes were performed.
【0017】以下、本実施の形態例に係る抵抗体の製造
条件や製造工程等について詳細に説明する。ΔRを向上
させるための手段として、最初に、抵抗体組成物に添加
する絶縁物骨材を選択する必要がある。The manufacturing conditions and manufacturing steps of the resistor according to this embodiment will be described in detail below. As a means for improving ΔR, it is first necessary to select an insulator aggregate to be added to the resistor composition.
【0018】絶縁物骨材に必要とされる条件は、(1)
静電容量が小さく、高周波領域での抵抗値変化が小さい
ということと、これらの要件を満たすため、比誘電率が
小さい素材であること、(2)その絶縁物骨材が抵抗体
組成物と反応しないこと、という2つが要求される。The conditions required for the insulator aggregate are (1)
The material has a small capacitance and a small change in resistance value in a high frequency range, and a material having a small relative permittivity in order to meet these requirements. (2) The insulating aggregate is a resistor composition. Two things are called for not to react.
【0019】本実施の形態例では、これらの条件を満た
す数種類の絶縁物骨材を用いて最適化した。表1は、上
記の条件を満たす絶縁物骨材として選択した物質名と、
その比誘電率を示している。また、表2は、これらの選
択した物質について、骨材としての使用の可否を判定し
た結果を示している。In this embodiment, several kinds of insulator aggregates satisfying these conditions are used for optimization. Table 1 shows the substance names selected as the insulating aggregate satisfying the above conditions,
The relative dielectric constant is shown. In addition, Table 2 shows the results of determining whether or not these selected substances can be used as aggregates.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】ここでは、絶縁物骨材と抵抗体組成物との
反応性確認のため、選択した各物質を絶縁物に配合し
て、それを所定の温度で焼成して抵抗体とし、「骨材無
し」の場合を基準にして、その物質の骨材としての適否
を判断した。Here, in order to confirm the reactivity between the insulator aggregate and the resistor composition, each of the selected substances is mixed with the insulator, and the mixture is fired at a predetermined temperature to form a resistor. The suitability of the substance as an aggregate was judged based on the case of "no lumber".
【0023】具体的には、これらの物質を、200と5
0メッシュ篩を用いて分球し、粉体粒径を、75〜30
0μmに揃えた。反応性確認を行うため、これらの絶縁
物骨材と抵抗体組成物を、後述する条件で混合粉砕し、
成形した後、空気雰囲気中にて、1240℃〜1360
℃で焼成した。Specifically, these substances are used as 200 and 5
The particles are sized using a 0 mesh sieve and the powder particle size is 75 to 30.
Aligned to 0 μm. In order to confirm reactivity, these insulator aggregates and resistor compositions are mixed and pulverized under the conditions described below,
After molding, in air atmosphere, 1240 ° C to 1360
Baked at ° C.
【0024】なお、抵抗体組成物の配合比は、導電物質
がSnO2:33.95wt%、Sb2O3:1.05w
t%であり、絶縁性セラミックス(65wt%)は、タ
ルク:81.0wt%、BaCO3:14.0wt%、
CaCO3:5.0wt%という組成である。ここで、
BaおよびCaについては、それぞれ炭酸塩に限定され
ず、例えば、酸化物、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物等で
あってもよい。The composition ratio of the resistor composition is such that the conductive material is SnO 2 : 33.95 wt% and Sb 2 O 3 : 1.05w.
t%, the insulating ceramics (65 wt%) are talc: 81.0 wt%, BaCO 3 : 14.0 wt%,
CaCO 3 : It has a composition of 5.0 wt%. here,
Ba and Ca are not limited to carbonates, and may be oxides, acetates, oxalates, chlorides, and the like.
【0025】絶縁物骨材と抵抗体組成物の反応性確認の
結果、表2に示すように、選択した物質のうち、ステア
タイト系磁器物以外の物質については、物理的な性状や
焼結性、および電気的な性能等の点において問題があっ
た。As a result of confirmation of the reactivity between the insulator aggregate and the resistor composition, as shown in Table 2, for the substances other than the steatite-based porcelain among the selected substances, the physical properties and the sintering were determined. There was a problem in terms of sex and electrical performance.
【0026】すなわち、溶融アルミナ系物質、ジルコニ
ア系物質、ジルコンサンド系物質、シリカ系物質を絶縁
物骨材として用いた抵抗体は、未焼結であったり、膨張
やひび割れ等を起して変形するため、使用には適さない
ことが分かった。また、1240℃以下で焼成したもの
は、全て未焼結であり、1360℃より高い温度で焼成
したものは、全てが溶融したり、あるいは変形した。な
お、焼結性については、吸水率および収縮率から判断し
た。That is, a resistor using a fused alumina-based material, a zirconia-based material, a zircon sand-based material, or a silica-based material as an insulator aggregate is not sintered or is deformed by expansion or cracking. Therefore, it was found that it is not suitable for use. Moreover, all the ones fired at 1240 ° C. or lower were unsintered, and all the ones fired at a temperature higher than 1360 ° C. melted or deformed. The sinterability was judged from the water absorption rate and the shrinkage rate.
【0027】よって、「骨材無し」の場合と同等の性能
を有するステアタイト系磁器物が、上述した絶縁物骨材
としての条件を満たし、抵抗体組成物に添加する骨材と
して有効であるとの結論を得た。Therefore, the steatite porcelain having the same performance as in the case of "without aggregate" satisfies the above-mentioned conditions as an insulator aggregate and is effective as an aggregate added to the resistor composition. I got the conclusion.
【0028】図2は、本実施の形態例に係る抵抗体の製
造工程を示すフローチャートである。同図のステップS
11では、導電物質(以降において適宜、SCと略す)
と、絶縁性セラミックス(以降において適宜、ICと略
す)を、以下に述べる組成となるように配合し、それら
に対して、絶縁物骨材(上記のステアタイト系磁器物)
を、後述する割合(0〜120重量部(ただし、0は、
従来例に対応する))で添加して、全重量を100gと
して秤量する。FIG. 2 is a flow chart showing steps of manufacturing the resistor according to the present embodiment. Step S in FIG.
In 11, conductive material (hereinafter abbreviated as SC as appropriate)
And insulating ceramics (hereinafter appropriately abbreviated as IC) are blended so as to have the composition described below, and to them, an insulator aggregate (the above-mentioned steatite porcelain)
In the ratio described below (0 to 120 parts by weight (where 0 is
(Corresponding to the conventional example)) and weigh the total weight to 100 g.
【0029】導電物質(SC)と絶縁性セラミックス
(IC)については、表3、表4、表5、および表6に
示すように、SCは、SnO2・Sb2O3であり、IC
は、タルク・CaCO3・BaCO3である。Regarding the conductive substance (SC) and the insulating ceramics (IC), as shown in Table 3, Table 4, Table 5 and Table 6, SC is SnO 2 .Sb 2 O 3 and IC
Is talc / CaCO 3 / BaCO 3 .
【0030】これらの組成比は、酸化スズ:22.25
〜33.95wt%、酸化アンチモン:0.75〜3.
85wt%、絶縁性セラミックス:65〜75wt%
で、これらの合計が100wt%になる組成である。ま
た、絶縁性セラミックスは、タルク:81〜86wt
%、炭酸バリウム:9〜14wt%、炭酸カルシウム:
5〜10wt%で、その合計が100wt%になる組成
物である。ここで、バリウムBaおよびカルシウムCa
については、それぞれ炭酸塩に限定されず、例えば、酸
化物、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物等であってもよい。The composition ratio of these is tin oxide: 22.25.
~ 33.95 wt%, antimony oxide: 0.75-3.
85 wt%, insulating ceramics: 65-75 wt%
Then, the composition is such that the total of these is 100 wt%. Insulating ceramics are talc: 81-86 wt
%, Barium carbonate: 9-14 wt%, calcium carbonate:
The composition is 5 to 10 wt% and the total is 100 wt%. Here, barium Ba and calcium Ca
Are not limited to carbonates, and may be, for example, oxides, acetates, oxalates, chlorides and the like.
【0031】次のステップS12において、ボールミル
を用いた原料混合を行う。具体的には、ジルコニア球を
混合メディアとし、純水を混合溶媒として、上記のステ
ップS11で秤量した組成物を、混合ポット内で一定時
間、湿式ボールミル混合する。In the next step S12, the raw materials are mixed using a ball mill. Specifically, using zirconia balls as a mixing medium and pure water as a mixing solvent, the composition weighed in step S11 is wet ball mill mixed for a certain period of time in a mixing pot.
【0032】ステップS13では、ボールミル混合した
材料を、熱風を循環させたオーブン中て混合スラリー乾
燥する。続くステップS14において、上記のステップ
S13で得られた乾燥片を、メッシュ(例えば、100
メッシュ篩)により粗粉砕する。このとき、粉砕メディ
アとして、ジルコニアボールを使用する。In step S13, the materials mixed by the ball mill are mixed and slurry dried in an oven in which hot air is circulated. In the following step S14, the dried piece obtained in step S13 is meshed (for example, 100
Coarsely pulverize with a mesh sieve). At this time, zirconia balls are used as the grinding media.
【0033】ステップS15では、完成粉にバインダー
を滴下後、混合して、メッシュ(例えば、100メッシ
ュ篩)により整粒(造粒)する。バインダーとして、例
えば、ポリビニルアルコール+プロピレングリコールの
水溶液を使用する。In step S15, the binder is dropped onto the finished powder, mixed, and sized (granulated) with a mesh (for example, 100 mesh screen). As the binder, for example, an aqueous solution of polyvinyl alcohol + propylene glycol is used.
【0034】次のステップS17において、造粒された
材料に一定の圧力を加えて成形する。ここでは、例え
ば、1軸加圧成形を行って、所定寸法の円柱状成形品を
得る。続くステップS19で、成形品を空気雰囲気にお
いて焼成する。本実施の形態例では、焼成温度を124
0℃〜1360℃とし、一定の昇温速度で、これらの温
度に達した後、一定時間、その温度を保持するという方
法をとる。In the next step S17, a constant pressure is applied to the granulated material for molding. Here, for example, uniaxial pressure molding is performed to obtain a cylindrical molded product having a predetermined size. In the following step S19, the molded product is fired in an air atmosphere. In this embodiment, the firing temperature is set to 124.
The temperature is set to 0 ° C. to 1360 ° C., and after reaching these temperatures at a constant heating rate, the temperature is held for a certain time.
【0035】ステップS20では、上記の焼成で得られ
た抵抗体の端面に、例えば、銀ペーストを塗布し、それ
を乾燥させた後、一定の温度で焼き付ける。そして、最
終的に、ステップS21において、製造された抵抗体の
評価を行う。ここでの評価は、外観観察に加えて、抵抗
値、印加電圧に対する抵抗値の変化率(ΔR)の算出、
および、焼結性(収縮率、および吸水率に基づく)の確
認を行う。In step S20, for example, a silver paste is applied to the end surface of the resistor obtained by the above firing, dried, and then baked at a constant temperature. Then, finally, in step S21, the manufactured resistor is evaluated. The evaluation here is, in addition to the appearance observation, calculation of the resistance value and the rate of change (ΔR) of the resistance value with respect to the applied voltage,
Also, the sinterability (based on shrinkage and water absorption) is confirmed.
【0036】なお、抵抗体組成物である絶縁性セラミッ
クス混合物に含まれるタルクは、850℃近辺で、以下
に示す反応を起す。Talc contained in the insulating ceramic mixture, which is the resistor composition, causes the following reaction at around 850 ° C.
【0037】 3MgO・4SiO2・H2O→3(MgO・SiO2)+SiO2+H2O↑ …(1)[0037] 3MgO · 4SiO 2 · H 2 O → 3 (MgO · SiO 2) + SiO 2 + H 2 O ↑ ... (1)
【0038】この反応で、ステアタイト磁器質物質(3
(MgO・SiO2))とSiO2が生成されるが、Si
O2は、炭酸バリウム(BaCO3)・炭酸カルシウム
(CaCO3)と反応して、Ba・Ca系の珪酸化合物
(ガラス)を生成する。In this reaction, steatite porcelain (3
(MgO · SiO 2 )) and SiO 2 are generated, but Si
O 2 reacts with barium carbonate (BaCO 3 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) to produce a Ba / Ca-based silicate compound (glass).
【0039】ΔRは、図4に示す高圧インパルス回路を
用いて測定した。まず、静電気放電シミュレータ41よ
りシリコンオイルバス43内の試験サンプル(抵抗体)
45に対して、20kVの高圧インパルスを短時間に1
回印加し、カレントプローブ46と高圧プローブ47を
介してデジタルオシロスコープ42で測定された電流電
圧値から抵抗値を算出する。そして、この算出結果から
電圧−抵抗値特性を求め、10kV時の抵抗値を5kV
時の抵抗値で除すことで、ΔRを算出した。ΔR was measured using the high voltage impulse circuit shown in FIG. First, a test sample (resistor) in the silicon oil bath 43 from the electrostatic discharge simulator 41.
20 kV high-voltage impulse for 45
The voltage is applied once, and the resistance value is calculated from the current voltage value measured by the digital oscilloscope 42 via the current probe 46 and the high voltage probe 47. Then, the voltage-resistance value characteristic is obtained from this calculation result, and the resistance value at 10 kV is 5 kV.
ΔR was calculated by dividing by the resistance value at that time.
【0040】例えば、表3の試料No.4(1260℃
焼成品)のΔRは、以下のようにして算出した。すなわ
ち、印加電圧が10kVのときの抵抗値=4.10k
Ω、5kVのときの抵抗値=4.60kΩであるから、
ΔR=4.10/4.60=0.891≒0.89 …(2)
となる。For example, sample No. 4 (1260 ° C
The ΔR of the baked product) was calculated as follows. That is, the resistance value when the applied voltage is 10 kV = 4.10 k
Since the resistance value when Ω is 5 kV = 4.60 kΩ, ΔR = 4.10 / 4.60 = 0.891≈0.89 (2)
【0041】[0041]
【表3】 [Table 3]
【0042】[0042]
【表4】 [Table 4]
【0043】[0043]
【表5】 [Table 5]
【0044】[0044]
【表6】 [Table 6]
【0045】表3、表4、表5、および表6に示すよう
に、SnO2−Sb2O3系抵抗体組成物にステアタイト
系磁器物骨材を、例えば、10〜110重量部添加する
と、従来品に比べて、ΔRが向上することが分かる。な
お、従来に比べて値が向上したΔRには、表3、表4、
表5、および表6において、*印を付してある。また、
表3、表4、表5、および表6中において、SC組成お
よびIC配合率の数値の単位は、全て[wt%]であ
る。As shown in Table 3, Table 4, Table 5, and Table 6, for example, 10 to 110 parts by weight of steatite-based porcelain aggregate is added to the SnO 2 —Sb 2 O 3 -based resistor composition. Then, it can be seen that ΔR is improved as compared with the conventional product. It should be noted that ΔR, which has an improved value compared to the conventional values, includes Tables 3, 4 and
In Table 5 and Table 6, the mark * is attached. Also,
In Table 3, Table 4, Table 5, and Table 6, the units of the numerical values of SC composition and IC blending ratio are all [wt%].
【0046】ΔRが向上するのは、SnO2−Sb2O3
系抵抗体組成物に、絶縁物骨材としてのステアタイト系
磁器物を添加することで、導電物質が絶縁物骨材の周り
で曲折するようなジグザグ構造となるからである。その
結果、抵抗体の外径寸法形状を変更することなく、ΔR
を向上させることができる。The improvement in ΔR is due to SnO 2 —Sb 2 O 3
This is because the addition of a steatite porcelain as an insulator aggregate to the system resistor composition results in a zigzag structure in which the conductive material is bent around the insulator aggregate. As a result, ΔR can be obtained without changing the outer diameter of the resistor.
Can be improved.
【0047】図3は、ΔRが高い場合と低い場合とに対
応する導電経路の形成状態の違いを模式的に示してい
る。同図の(a)が低ΔRに、また、(b)が高ΔRに
対応しており、黒丸は絶縁物骨材(ステアタイト系磁器
物)であり、それらの間に存在する物質(図において白
い部分)が導電物質である。そして、導電経路の一例
を、直進する矢印、あるいは、曲折して走る矢印で示
す。FIG. 3 schematically shows the difference in the formation state of the conductive path corresponding to the case where the ΔR is high and the case where the ΔR is low. In the figure, (a) corresponds to low ΔR, and (b) corresponds to high ΔR, the black circles are insulator aggregates (steatite porcelain), and the substances existing between them (Fig. The white part in is the conductive material. An example of the conductive path is indicated by an arrow that goes straight or an arrow that bends and runs.
【0048】一方、ステアタイト系磁器物骨材の添加量
が0重量部、および120重量部の領域では、ΔRの向
上は見られず、従来の場合と同等の結果であった。On the other hand, in the regions where the addition amount of the steatite porcelain aggregate was 0 parts by weight and 120 parts by weight, ΔR was not improved, and the result was equivalent to the conventional case.
【0049】また、ΔRは焼成温度によって異なり、本
実施の形態例では、ステアタイト系磁器物骨材を10〜
30重量部添加した組成物を、例えば、1260〜13
60℃で焼成した場合と、その骨材を60〜110重量
部添加した組成物を、例えば、1260〜1300℃で
焼成した場合とにおいて、ΔRが向上した。Further, ΔR varies depending on the firing temperature, and in the present embodiment, the steatite porcelain aggregate is 10 to 10 times.
The composition added with 30 parts by weight is, for example, 1260 to 13
The ΔR was improved when fired at 60 ° C. and when the composition containing 60 to 110 parts by weight of the aggregate was fired at 1260 to 1300 ° C., for example.
【0050】なお、骨材の添加量とは無関係に、組成物
を1240℃(あるいは、それ以下)で焼成したもの全
てと、骨材を120重量部添加して、1260℃以下で
焼成したものについては、未焼結となった。また、13
60℃よりも高い温度で焼成したものは、溶融したり変
形したため、ΔRを測定できなかった。Regardless of the amount of the aggregate added, all compositions burned at 1240 ° C. (or lower) and 120 parts by weight of the aggregate added and fired at 1260 ° C. or lower. No. was unsintered. Also, 13
The one fired at a temperature higher than 60 ° C. was melted or deformed, so that ΔR could not be measured.
【0051】これらの傾向は、試験(抵抗体の作製)を
行った全ての組成系において同等に確認された事象であ
った。そのため、SnO2−Sb2O3系抵抗体組成物の
組成を変化させても、骨材の添加量と焼成温度が最適で
あれば、ΔRが向上することを確認できた。These tendencies were the same confirmed events in all the composition systems in which the tests (production of resistors) were conducted. Therefore, it was confirmed that even if the composition of the SnO 2 —Sb 2 O 3 -based resistor composition was changed, ΔR was improved if the amount of aggregate added and the firing temperature were optimal.
【0052】以上説明したように、本実施の形態例によ
れば、導電物質(SnO2・Sb2O 3)と、絶縁性セラ
ミックスであるタルク・カルシウム化合物・バリウム化
合物を混合してなるSnO2−Sb2O3系抵抗体組成物
に対して、絶縁物骨材としてのステアタイト系磁器物を
添加した混合材を、所定温度で焼結して抵抗体とするこ
とで、得られた抵抗体の印加電圧に対する抵抗値の変化
率ΔRを向上できる。As described above, according to this embodiment.
Then, the conductive material (SnO2・ Sb2O 3) And an insulating ceramic
Mixture of talc, calcium compound, barium
SnO formed by mixing compounds2-Sb2O3System resistor composition
In contrast, steatite porcelain as an insulator aggregate
The added mixed material should be sintered at a predetermined temperature to form a resistor.
And the change in resistance value with respect to the applied voltage of the obtained resistor
The rate ΔR can be improved.
【0053】また、本実施の形態例によれば、導電物質
と絶縁性セラミックスの組成が変化しても、骨材の添加
量と焼成温度が最適であれば、抵抗体の印加電圧に対す
る抵抗値の変化率ΔRを向上させることができる。Further, according to the present embodiment, even if the composition of the conductive material and the insulating ceramics is changed, if the amount of aggregate added and the firing temperature are optimum, the resistance value with respect to the applied voltage of the resistor is changed. The rate of change ΔR can be improved.
【0054】上述した実施の形態例における導電物質
(SC)と絶縁性セラミックス(IC)の組成比、抵抗
体組成物に対するステアタイト系磁器物骨材の添加量、
および、焼成温度は、いずれも一例であり、これらの組
成等が以下の範囲にある場合においても、本発明の目的
を達成することができる。The composition ratio of the conductive material (SC) and the insulating ceramics (IC) in the above-mentioned embodiment, the addition amount of the steatite porcelain aggregate to the resistor composition,
Also, the firing temperature is only an example, and the object of the present invention can be achieved even when the composition and the like are in the following ranges.
【0055】すなわち混合材を、酸化スズ:10〜50
wt%、酸化アンチモン:0.01〜10wt%、絶縁
性セラミックス:40〜85wt%の合計が100wt
%になる組成とし、この混合材(SnO2−Sb2O3系
抵抗体組成物)に、0.001〜119重量部のステア
タイト系磁器物骨材を添加した組成物を、1245℃〜
1360℃で焼成する。That is, the mixed material is tin oxide: 10 to 50
wt%, antimony oxide: 0.01-10 wt%, insulating ceramics: 40-85 wt% total 100 wt
%, And a composition obtained by adding 0.001 to 119 parts by weight of the steatite porcelain aggregate to this mixed material (SnO 2 —Sb 2 O 3 -based resistor composition) at 1245 ° C.
Bake at 1360 ° C.
【0056】より好ましくは、ステアタイト系磁器物骨
材を10〜30重量部添加した組成物を、1245℃〜
1360℃で焼成し、また、ステアタイト系磁器物骨材
を31〜119重量部添加した組成物を、1245℃〜
1318℃で焼成する。More preferably, the composition containing 10 to 30 parts by weight of the steatite porcelain aggregate is added at 1245 ° C.
A composition obtained by firing at 1360 ° C. and adding 31 to 119 parts by weight of the steatite-based porcelain aggregate at 1245 ° C.
Bake at 1318 ° C.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高電圧を印加しても、抵抗体の抵抗値の変化を抑えるこ
とができる。As described above, according to the present invention,
Even if a high voltage is applied, it is possible to suppress changes in the resistance value of the resistor.
【0058】また、本発明によれば、高信頼性、かつ安
価な抵抗体、および、それを使用した抵抗器を得ること
ができる。Further, according to the present invention, a highly reliable and inexpensive resistor and a resistor using the same can be obtained.
【図1】抵抗器における電界強度と抵抗値の一般的な関
係を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a general relationship between an electric field strength and a resistance value in a resistor.
【図2】本発明の実施の形態例に係る抵抗体の製造工程
を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing a manufacturing process of a resistor according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図3】ΔRが高い場合と低い場合とに対応する導電経
路の形成状態の違いを模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a difference in a formation state of a conductive path corresponding to a case where ΔR is high and a case where ΔR is low.
【図4】ΔRを測定するための高圧インパルス回路を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a high voltage impulse circuit for measuring ΔR.
41 静電気放電シミュレータ 42 デジタルオシロスコープ 43 シリコンオイルバス 45 試験サンプル 46 カレントプローブ 47 高圧プローブ 41 Electrostatic Discharge Simulator 42 Digital Oscilloscope 43 Silicon Oil Bath 45 test sample 46 Current probe 47 High voltage probe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 登内 功 長野県伊那市大字伊那3672番地 コーア株 式会社内 (72)発明者 助川 貴 長野県伊那市大字伊那3672番地 コーア株 式会社内 Fターム(参考) 5E033 AA17 AA25 BB03 BC01 BD01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Isao Tonouchi 3672 Ina, Ina, Ina City, Nagano Prefecture Inside the company (72) Inventor Takashi Sukegawa 3672 Ina, Ina, Ina City, Nagano Prefecture Inside the company F-term (reference) 5E033 AA17 AA25 BB03 BC01 BD01
Claims (6)
(Sb2O3)からなる導電物質に、タルク・カルシウム
化合物・バリウム化合物(タルク・Ca化合物・Ba化
合物)で構成される絶縁性セラミックスを加えた混合材
に対して、絶縁物骨材として0.001乃至119重量
部のステアタイト系磁器物を添加した組成物を、124
5℃乃至1360℃で焼成してなることを特徴とする抵
抗体。1. An insulating ceramic composed of talc / calcium compound / barium compound (talc / Ca compound / Ba compound) is added to a conductive material composed of tin oxide (SnO 2 ) and antimony oxide (Sb 2 O 3 ). The composition obtained by adding 0.001 to 119 parts by weight of steatite porcelain as an insulating aggregate to the added mixture is
A resistor characterized by being fired at 5 ° C to 1360 ° C.
0重量部添加した組成物を、1245℃乃至1360℃
で焼成してなることを特徴とする請求項1記載の抵抗
体。2. The steatite-based porcelain article of 10 to 3
The composition added with 0 parts by weight is from 1245 ° C to 1360 ° C.
The resistor according to claim 1, wherein the resistor is fired.
19重量部添加した組成物を、1245℃乃至1318
℃で焼成してなることを特徴とする請求項1記載の抵抗
体。3. The steatite-based porcelain article 31 to 1
The composition added with 19 parts by weight is treated at 1245 ° C to 1318
The resistor according to claim 1, wherein the resistor is fired at a temperature of ° C.
%の酸化スズと、0.01wt%乃至10wt%の酸化
アンチモンと、40wt%乃至85wt%の絶縁性セラ
ミックスとを合計が100wt%になる組成で配合した
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の抵
抗体。4. The mixed material is 10 wt% to 50 wt%.
% Of tin oxide, 0.01 wt% to 10 wt% of antimony oxide, and 40 wt% to 85 wt% of insulating ceramics are compounded in a composition of 100 wt% in total. The resistor according to any one.
乃至86wt%のタルクと、9wt%乃至14wt%の
バリウム化合物と、5wt%乃至10wt%のカルシウ
ム化合物とを合計が100wt%になる組成で配合した
ことを特徴とする請求項4記載の抵抗体。5. The insulating ceramics is 81 wt%
5. The resistor according to claim 4, wherein talc of from 86 wt% to 86 wt%, a barium compound of 9 wt% to 14 wt%, and a calcium compound of 5 wt% to 10 wt% are mixed in a composition of 100 wt% in total.
体を使用したことを特徴とするセラミック固定抵抗器。6. A ceramic fixed resistor using the resistor according to any one of claims 1 to 5.
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---|---|---|---|
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CN114716237A (en) * | 2022-03-22 | 2022-07-08 | 璟密(南京)电子科技有限公司 | Inorganic solid resistor |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002126118A patent/JP2003324006A/en active Pending
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