[go: up one dir, main page]

JPS62242304A - Voltage nonlinear device - Google Patents

Voltage nonlinear device

Info

Publication number
JPS62242304A
JPS62242304A JP61085304A JP8530486A JPS62242304A JP S62242304 A JPS62242304 A JP S62242304A JP 61085304 A JP61085304 A JP 61085304A JP 8530486 A JP8530486 A JP 8530486A JP S62242304 A JPS62242304 A JP S62242304A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
zno
powder
insulating
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61085304A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
康男 若畑
真二 原田
浩明 水野
勇 増山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP61085304A priority Critical patent/JPS62242304A/en
Publication of JPS62242304A publication Critical patent/JPS62242304A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は印加電圧によって抵抗値が変化する電圧非直線
性素子に関するもので、電圧安定化、異常電圧制御、さ
らにはマトリックス駆動の液晶、ELなどの表示デバイ
スのスイッチング素子などに利用されるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a voltage nonlinear element whose resistance value changes depending on an applied voltage, and is useful for voltage stabilization, abnormal voltage control, and matrix-driven liquid crystal, EL, etc. It is used in switching elements of display devices, etc.

従来の技術 従来の電圧非直線性素子は、酸化亜鉛(ZnO)に酸化
ヒスマス(B12o3)、酸化コバルト(C0203)
Conventional technology Conventional voltage nonlinear elements are made of zinc oxide (ZnO), hismuth oxide (B12o3), and cobalt oxide (C0203).
.

酸化マンガン(MnO2) 、酸化アンチモン(Sb2
03)などの酸化物を添加して、1000〜1350’
Cで焼結したZnωぐリスクなど、種々のものがある。
Manganese oxide (MnO2), antimony oxide (Sb2)
1000-1350' by adding oxides such as 03)
There are various risks such as Znω sintered with C.

その中で、ZnOバリスタは電圧非直線指数α、サージ
耐量が大きいことから、最も一般的に使われている(特
公昭46−19472号公報参照)。
Among them, ZnO varistors are the most commonly used because they have a large voltage nonlinearity index α and surge resistance (see Japanese Patent Publication No. 19472/1983).

発明が解決しようとする問題点 このような従来の電圧非直線性素子は、ZnOバリスタ
を初めとして、素子厚みを薄く(数十μm以下)するこ
とに限界があるため、バリスタ電圧(バリスタに電流1
mAを流した時の電圧v1rrL人で表される)を低く
することに限界があシ、低電圧用ICの保護素子や低い
電圧における電圧安定化素子として使えないものであっ
た。また、上述したように焼成する際に1oOo℃以上
の高温プロセスを必要とするため、ガラス基板上あるい
は回路基板上に電圧非直線性素子を直接形成できないと
いう問題があった。さらに、従来のものは並列静電容量
が大きく、例えば液晶などのスイッチング素子としては
不適肖なものであるなどの問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention In such conventional voltage nonlinear elements, such as ZnO varistors, there is a limit to reducing the element thickness (several tens of micrometers or less). 1
There is a limit to lowering the voltage v1rrL (expressed in units of mA), and it cannot be used as a protection element for low-voltage ICs or as a voltage stabilizing element at low voltages. Further, as described above, since a high temperature process of 100° C. or higher is required during firing, there is a problem that a voltage nonlinear element cannot be directly formed on a glass substrate or a circuit board. Furthermore, conventional devices have a large parallel capacitance, making them unsuitable for use as switching elements for liquid crystals, for example.

問題点を解決するだめの手段 この問題点を解決するために本発明は、B12O3を主
成分とする薄い絶縁被膜を有した微粉末状の半導体物質
が複数個集まった状態を一つの粉末とする粉末状の半導
体物質が、一方の電極を設けてなる絶縁基板上に、その
一方の電極側となる下層側を絶縁性の結合剤、上層側を
導電性ペーストよりなる他方の電極でもってそれぞれ固
めて設けられたことを特徴とするものである。
Means to Solve the Problem In order to solve this problem, the present invention uses a plurality of finely powdered semiconductor substances having a thin insulating film mainly composed of B12O3 to form a single powder. A powdered semiconductor substance is solidified on an insulating substrate with one electrode, the lower layer side of which is the one electrode side is made of an insulating binder, and the upper layer side is made of an electrically conductive paste. It is characterized by being provided with

作用 この構成によれば、低電流域においても電圧非直線指数
αの大きなものが得られ、かつ絶縁性の結合剤の量によ
ってバリスタ電圧を制御することもできることとなるた
め、電極間距離を狭く(数十μm以下)して素子を形成
することができ、低電圧化に適した素子がきわめて容易
に得られることとなる。捷だ、塗布したペイントを低い
温度で硬化させて作ることができるだめ、回路基板上に
素子を直接形成することができ、ZnOバリスタなどで
は考えられない幅広い用途が期待できるものである。さ
らに、得られた素子は粉末状の半導体物質を固めだもの
であるため、それぞれの半導体物質の粉末間は点接触と
なり、接触面積が基本的に小さいことから並列静電容喰
の小さなものが得られ、液晶などのデバイスのスイッチ
ング素子として最適な素子が提供できることとなる。
Effect: According to this configuration, a large voltage nonlinearity index α can be obtained even in a low current range, and the varistor voltage can also be controlled by the amount of insulating binder, so the distance between the electrodes can be narrowed. (several tens of micrometers or less), and an element suitable for lower voltage can be obtained very easily. Since it can be made by curing the applied paint at a low temperature, it is possible to form elements directly on circuit boards, and it is expected to have a wide range of applications unimaginable with ZnO varistors and the like. Furthermore, since the obtained device is made by solidifying powdered semiconductor material, there is point contact between the powders of each semiconductor material, and since the contact area is basically small, it is possible to obtain a device with a small parallel electrostatic capacitance. This makes it possible to provide an element that is optimal as a switching element for devices such as liquid crystals.

実施例 以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。Example Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.

第1図は本発明素子を得るだめの製造工程の一例を示し
ている。まず、粒子径が0.05〜1μmの微粒子状の
酸化卯鉛を700〜1300℃で焼成した後、その焼結
されたZnOを0.5〜50μmの粒子径(平均粒子径
1〜10μm)に粉砕し、そのZnO微粉末に酸化ビス
マスヲo、ors〜10mo1%添加し、6oo〜13
50℃で10〜60分間熱処理し、そのZnO微粉末表
面に酸化ビスマスの絶縁被膜を形成した。この時、微粉
末状のZnOの表面にはBi206絶縁被膜力社ぼ数十
〜数百への厚さで薄く形成されていることが認められた
FIG. 1 shows an example of the manufacturing process for obtaining the device of the present invention. First, fine particulate lead oxide with a particle size of 0.05 to 1 μm is fired at 700 to 1300°C, and then the sintered ZnO is sintered with a particle size of 0.5 to 50 μm (average particle size of 1 to 10 μm). 1% of bismuth oxide was added to the ZnO fine powder, and 6oo~13% of bismuth oxide was added.
A heat treatment was performed at 50° C. for 10 to 60 minutes to form an insulating film of bismuth oxide on the surface of the ZnO fine powder. At this time, it was observed that a thin Bi206 insulating coating was formed on the surface of the finely powdered ZnO with a thickness of several tens to several hundreds.

次いで、このようにして作成したB12O3絶縁被膜が
表面についたZnO微粉末は弱い力で互いに接着してい
るので、これを乳鉢あるいはポットミルでほぐし、上記
ZnO微粉末がそれぞれ複数閏年まつた微粉末群の状態
とした(以下、この状態のものを粉末状という)。この
時、一部に上記ZnO微粉末が単独で存在しても差支え
ないものであり、このようなZnO微粉末を一部に含ん
での状態のものも粉末状という。次に、上記のようにし
て得られたBi2O3絶縁被膜が表面に形成された粉末
状のZnOに、粉末間の結合を図る絶縁性の結合剤とし
て低融点ガラス粉末と有機バインダーを添加し、混合し
た。ここで、結合剤として低融点ガラス粉末外が粉末状
のZnOに対して5〜20wt%となるようにしたもの
とし、それを有機バインダーと例えば等重量で混合し、
ペイント状とした。ここで、有機バインダーとしてはエ
チルセルロースを使用し、その固形分が溶剤(たとえば
ターピネオ−ル)に対して10wt%となるように薄め
たものとした。
Next, since the ZnO fine powders with the B12O3 insulating film attached to the surfaces created in this way are adhered to each other with a weak force, they are loosened in a mortar or pot mill to form a fine powder group in which each of the ZnO fine powders has a plurality of leap years. (hereinafter, this state will be referred to as powder). At this time, there is no problem even if the ZnO fine powder is present alone in a part, and a state containing such ZnO fine powder in a part is also referred to as powder. Next, low melting point glass powder and an organic binder were added as an insulating binder to bond the powders to the powdered ZnO with the Bi2O3 insulating film formed on the surface obtained as described above, and the mixture was mixed. did. Here, as a binder, the amount of the low melting point glass powder is 5 to 20 wt% based on the powdered ZnO, and it is mixed with the organic binder in an equal weight, for example,
It was made into a paint form. Here, ethyl cellulose was used as the organic binder, and the solid content was diluted to 10 wt % with respect to the solvent (for example, terpineol).

次いで、上記のようにして得られたペイントを第2図に
示すようにITO(インジウム・スズ酸化物)電極1の
設けられたガラス基板2上に例えばスクリーン印刷で塗
布し、3oo〜550’Cで10〜30分間、大気中で
熱処理した。次に、もう一方の電極3をカーボンペース
トをスクリーン印刷することによ多形成し、本発明の素
子を得た。
Next, as shown in FIG. 2, the paint obtained as described above is applied onto a glass substrate 2 provided with an ITO (indium tin oxide) electrode 1 by, for example, screen printing. Heat treatment was performed in the air for 10 to 30 minutes. Next, the other electrode 3 was formed by screen printing carbon paste to obtain an element of the present invention.

第2図は、電圧非直線性素子4の拡大断面図であり、5
はZnO粉末、6はZnO粉末5の表面に施されたBi
2O,絶縁被膜、7は上記ITO電極1側となる下層側
のZnO粉末5間を機械的に結合している絶縁性結合剤
の低融点ガラスであり、この結合剤としての低融点ガラ
ス了でもって下層側の粉末5の間は互いに固められてい
る。また、上層側のZnO粉末5の間は上記カーボンペ
ーストよりなる電極3で互いに固められている。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the voltage nonlinear element 4, and 5
6 is the ZnO powder, and 6 is the Bi applied to the surface of the ZnO powder 5.
2O, an insulating coating, 7 is a low melting point glass as an insulating binder that mechanically bonds between the ZnO powder 5 on the lower layer side which is the side of the ITO electrode 1; As a result, the powders 5 on the lower layer side are solidified together. Furthermore, the ZnO powders 5 on the upper layer side are solidified with each other by electrodes 3 made of the carbon paste.

次に、上記のようにして作成された電圧非直線性素子の
電圧−電流特性について説明する。まず、第3図は第2
図の構成における電圧−電流特性を従来のZnOバリス
タのそれと比較して示している。
Next, the voltage-current characteristics of the voltage nonlinear element created as described above will be explained. First, Figure 3 shows the second
The voltage-current characteristics of the configuration shown in the figure are compared with those of a conventional ZnO varistor.

本発明の素子は、1ず酸化亜鉛を700℃で焼成し、こ
れにB12O3を0.5 mo1%添加したものを90
0°C,so分間熱処理した後、この平均粒子径5〜1
01t711のZnO粉末と奥野製桑■製の低N1点ガ
ラス微粉末(ZnO粉末に対して20wt%)に上記有
機バインダーを等重量で混合したものにおいて、素子面
積を1−2電極間距離を30μmとした場合における特
性を示している。さて、電圧非直線性素子の電圧−電流
特性は、よく知られているように近似的に次式で示され
ている。
The device of the present invention is made by first firing zinc oxide at 700°C and adding 0.5 mo1% of B12O3 to it.
After heat treatment at 0°C for so minutes, this average particle size was 5 to 1.
01t711 ZnO powder and low N1 point glass fine powder manufactured by Okuno Seiko Kuwa ■ (20 wt% to ZnO powder) were mixed with the above organic binder in equal weight, and the element area was 1-2 and the distance between electrodes was 30 μm. The characteristics are shown when Now, as is well known, the voltage-current characteristics of a voltage nonlinear element are approximately expressed by the following equation.

I=KVa ここで、■は素子に流れる電流、■は素子の電極間の電
圧、Kは固有抵抗の抵抗値に相当する定数、αは上述し
た電圧非直線特性の指数を示しておシ、この電圧非直線
指数αは大きい程、電圧非直線性が優れていることにな
る。
I=KVa Here, ■ is the current flowing through the element, ■ is the voltage between the electrodes of the element, K is a constant corresponding to the resistance value of the specific resistance, α is the exponent of the voltage nonlinear characteristic mentioned above, The larger the voltage nonlinearity index α, the better the voltage nonlinearity.

第3図の特性に示されるように、特性Bで示される従来
のZnOバリスタは低電流域において電圧非直線指数α
が小さく、1O−4A以下の電流では良好な電圧非直線
性素子としての機能を発揮し得ない。一方、特性人で示
される本発明の素子では低電流域においても電圧非直線
指数αが大きく、10’−10A程度の電流域でも十分
に電圧非直線性素子としての機能を発揮することができ
ることを示している。また、通常、ZnOバリスタにお
いてはバリスタ特性を表わすのに、例えば素子に1m人
の電流を流した時の電極間に現れる電圧をバリスタ電圧
v17nAと呼び、このバリスタ電圧v、7WAト」二
記電圧非直線指数αとを使用している。本発明の素子で
は、上述したように、低電流域においても電圧非直線指
数αが大きく、バリスタ電圧を第3図に示すように例え
ばvl、aAで表わすことができる。
As shown in the characteristics in Figure 3, the conventional ZnO varistor shown in characteristic B has a voltage nonlinearity index α in the low current region.
is small, and cannot function as a good voltage nonlinear element at a current of 10-4 A or less. On the other hand, the device of the present invention shown in the characteristics has a large voltage nonlinearity index α even in the low current range, and can sufficiently function as a voltage nonlinear device even in the current range of about 10'-10A. It shows. In addition, normally, in order to express the varistor characteristics of a ZnO varistor, for example, the voltage that appears between the electrodes when a current of 1m is passed through the element is called the varistor voltage v17nA, and this varistor voltage v, 7WA and 2. A non-linear index α is used. As described above, in the device of the present invention, the voltage nonlinearity index α is large even in the low current range, and the varistor voltage can be expressed by, for example, vl and aA as shown in FIG.

このように本発明において、バリスタ電圧を低いものと
することができるのは、まず電圧非直線性素子4の素子
厚を薄くさせることができることと、さらにまた第2図
に示すように結合剤としての低融点ガラス7でもって下
層側の電圧非直線性素子4が固められると共に上層側の
電圧非直線性素子4がカーボン電極3で固められること
から、実質的にも電極間距離を狭くして素子を形成する
ことができるためである。この時、低融点ガラス7の量
が少ない場合、カーボン電極3が上層側の電圧非直線性
素子4内に浸透する度合が大きくなり、より実質的に電
極間距離を狭くして素子を形成することができるため、
バリスタ電圧を一層低くすることができるものである。
In this way, in the present invention, the varistor voltage can be made low because firstly, the element thickness of the voltage nonlinear element 4 can be made thin, and furthermore, as shown in FIG. Since the voltage non-linear element 4 on the lower layer side is hardened with the low melting point glass 7 and the voltage non-linear element 4 on the upper layer side is hardened with the carbon electrode 3, the distance between the electrodes can be substantially narrowed. This is because elements can be formed. At this time, if the amount of the low melting point glass 7 is small, the degree to which the carbon electrode 3 penetrates into the voltage nonlinear element 4 on the upper layer side increases, and the distance between the electrodes is more substantially narrowed to form an element. Because you can
This allows the varistor voltage to be lowered even further.

また、本発明素子において低電流域でも電圧非直線指数
αが大きい理由は、現色のところ理由は明確とはなって
いないが、粉末状の半導体物質(ZnO)を絶縁性結合
剤の低融点ガラスでもって固めたものであるため、それ
ぞれの半導体物質の間は点接触となり、接触面積が小さ
いこと、まだ結合剤が絶縁性のため、漏れ電流が小さく
なっていることによるものと考えられる。
In addition, the reason why the voltage nonlinearity index α is large even in the low current range in the device of the present invention is not clear in terms of color development, but the low melting point of the insulating binder is This is thought to be due to the fact that since it is solidified with glass, there is point contact between each semiconductor material, and the contact area is small, and the bonding agent is still insulating, so the leakage current is small.

ここで、第3図の特性は」−述したように電極間距離を
30μmとした素子についてのものであるが、これはZ
nO粉末の平均粒子径が5〜107z7711゜ という比較的大きな粒子径のためにこれ以上狭くするこ
とができないからである。すなわち、ZnO粉末の平均
粒子径が0.3〜3μmのものを使えば、電極間距離が
10μm程度もしくはそれ以下の素子を作ることができ
るのであり、その場合においても第3図に示すような良
好な特性が得られることを本発明者らは実験により確認
した。
Here, the characteristics shown in Fig. 3 are for an element with an inter-electrode distance of 30 μm as mentioned above, but this is
This is because the average particle size of the nO powder is relatively large, ie, 5 to 107 x 7711 degrees, so it cannot be made any narrower. In other words, if ZnO powder with an average particle diameter of 0.3 to 3 μm is used, it is possible to fabricate an element with an interelectrode distance of about 10 μm or less, and even in that case, as shown in Figure 3. The present inventors confirmed through experiments that good characteristics can be obtained.

第4図は本発明において、酸化ビスマスの添加量を変え
た場合のバリスタ電圧v1/jA’電圧非直線指数αお
よび並列静電容量Cの変化する様子を示している。ここ
で、酸化亜鉛の焼成温度表ど、その他の条件は第3図の
場合の条件と同一とした。
FIG. 4 shows how the varistor voltage v1/jA' voltage non-linearity index α and parallel capacitance C change when the amount of bismuth oxide added is changed in the present invention. Here, other conditions such as the firing temperature table for zinc oxide were the same as those in the case of FIG. 3.

第4図に示されるように、本発明素子においては並列静
電容量が従来のZnOバリスタが1000〜20000
PFであるのに対して非常に小さいものとなっている。
As shown in FIG. 4, in the device of the present invention, the parallel capacitance is 1000 to 20000 compared to that of the conventional ZnO varistor.
Although it is a PF, it is very small.

この並列静電容量Cが本発明素子において小さい理由は
、上述したように半導体物質間の接触面積が小さいこと
によるものである。
The reason why this parallel capacitance C is small in the device of the present invention is that the contact area between the semiconductor materials is small, as described above.

また、下記に示す第1表は本発明において酸化ビスマス
の添加量と熱処理温度を変えた場合のバリスク電圧v1
1t人、電圧非直線指数αおよび並列静電容量Cの変化
する様子を示した表である。
In addition, Table 1 shown below shows the variance voltage v1 when the amount of bismuth oxide added and the heat treatment temperature are changed in the present invention.
1 is a table showing how the voltage non-linearity index α and the parallel capacitance C change over 1t person.

(以下 余 白) 14 ・ 。(Left below) 14.

上記第1表および第4図より明らかなように、各特性値
は酸化ビスマスの添加量と熱処理温度に依存しているこ
とがわかる。ここで、酸化ビスマスの添加量はO,OS
〜3mo1%で特に良好特性を示した。また、熱処理温
度は酸化ビスマスの添加量にもよるが600〜1350
’Cの範囲で良好な特性を示した。この熱処理温度が上
記温度範囲以外、例えば600℃未満では十分な絶縁被
膜の形成が困難であることや1350℃を超えた温度で
は電圧非直線指数αが必要とする値以下になるなどの原
因で良好な特性が得られないのである。
As is clear from Table 1 and FIG. 4, each characteristic value is dependent on the amount of bismuth oxide added and the heat treatment temperature. Here, the amount of bismuth oxide added is O, OS
Particularly good characteristics were shown at ~3 mo1%. In addition, the heat treatment temperature is 600 to 1350, depending on the amount of bismuth oxide added.
It showed good characteristics in the 'C range. If this heat treatment temperature is outside the above temperature range, for example below 600°C, it will be difficult to form a sufficient insulating film, and if the temperature exceeds 1350°C, the voltage non-linearity index α will fall below the required value. Good characteristics cannot be obtained.

なお、上記の実施例においては、半導体物質としては、
znOを例にとシ説明したが、それ以外の半導体物質で
あっても差支えないことはもちろんである。また、同様
に絶縁被膜を構成する材料としては、Bi2O3単独に
限られることはなく、Bi2O3を主成分としてAl、
Ti、Sr、Mg、Ni、Or、Siなどの金属酸化物
またはこれら金属の有機金属酸化物を単独または組合せ
て使用することができるものである。
In addition, in the above embodiment, the semiconductor material is
Although the explanation has been given using ZnO as an example, it goes without saying that other semiconductor materials may be used. Similarly, the material constituting the insulating film is not limited to Bi2O3 alone, but includes Al, Bi2O3 as the main component,
Metal oxides such as Ti, Sr, Mg, Ni, Or, and Si or organic metal oxides of these metals can be used alone or in combination.

さらに、粉末状の゛1′−導体物質を固める結合剤とし
ては、ガラス粉末と有機バインダーとを組合せだ影身外
に絶縁性の有機接着剤でもよく、熱硬化樹脂、たとえば
ポリイミド樹脂、フェノール樹脂。
Furthermore, the binder for solidifying the powdered 1'-conductor material may be an insulating organic adhesive made of a combination of glass powder and an organic binder, or a thermosetting resin such as polyimide resin or phenol resin. .

フラン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ジアリルヲタレート樹脂、エポキシ樹脂、
ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂などでも良いものである
Furan resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, diallyl wotalate resin, epoxy resin,
Polyurethane resin, silicone resin, etc. may also be used.

さらにまた、上記実施例では結合剤としてガラス粉末単
独を用いた場合について示しだが、ガラス粉末を上記の
絶縁性有機接着剤と併用する形で用いても良いものであ
シ、たとえばガラス粉末でZnO粉末を結合させた後、
素子の上部から上記有機接着剤を印刷し、素子内に充填
するなどによっても素子形成ができるものである。
Furthermore, although the above examples show cases in which glass powder alone is used as a binder, glass powder may also be used in combination with the above-mentioned insulating organic adhesive. After combining the powders,
The element can also be formed by printing the organic adhesive from above the element and filling it into the element.

また、上記の実施例では素子および電極の形成をスクリ
ーン印刷法により行ったが、それ以外の塗布法、例えば
スプレー、浸漬などの方法で行ってもよいものである。
Furthermore, although the elements and electrodes were formed by screen printing in the above embodiments, other coating methods such as spraying, dipping, etc. may also be used.

さらにまた、上記実施例による製造工程では、まず最初
に無機質半導体である微粒子状のZnOを熱処理、粉砕
し、粉末とした後に、絶縁性の無機質化合物であるBi
2O3を添加し、その後熱処理を行ったが、これは無機
質半導体の粉末に直接無機質化合物を添加するようにし
、上記無機質半導体微粒子の焼成、粉砕という処理工程
を省略しても差支えないものである。
Furthermore, in the manufacturing process according to the above embodiment, first, fine particulate ZnO, which is an inorganic semiconductor, is heat-treated and pulverized to powder, and then Bi, which is an insulating inorganic compound, is
Although 2O3 was added and then heat treatment was performed, it is possible to add the inorganic compound directly to the inorganic semiconductor powder and omit the processing steps of firing and pulverizing the inorganic semiconductor fine particles.

発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明による電圧非直線
性素子は、低電流域における電圧非直線指数αが大きく
、また並列静電容量の小さな素子が得られることから、
消費電流の小さい液晶JLなどのデバイスのスイッチン
グ素子として最適な素子を提供できるものである。また
、電極間距離を狭くして素子を形成することができるた
め、バリスタ電圧の低いものが得られ、しかも絶縁性有
機接着剤数またはガラス粉末量によってバリスタ電圧を
制御することもでき、上記電圧非直線指数αが大きいこ
とと相まって従来のZnOバリスタでは対応することの
でき々かった低電圧用ICの保膜素子や低い電圧におけ
る電圧安定化素子として使用することができる。さらに
、塗布したペイントを低い温度で硬化させて簡単にして
作ることができるだめ、回路基板上やガラス基板上に素
子を直接形成することができるものである。このように
種々の特徴を有する本発明の電圧非直線性素子は、今ま
でのZnOバリスタなどでは考えられない幅広い用途が
期待できるものであシ、その産業性は大なるものである
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the voltage nonlinear element according to the present invention has a large voltage nonlinearity index α in the low current region, and an element with small parallel capacitance can be obtained.
It is possible to provide an element that is optimal as a switching element for a device such as a liquid crystal JL with low current consumption. In addition, since the device can be formed by narrowing the distance between the electrodes, a device with a low varistor voltage can be obtained, and the varistor voltage can also be controlled by the number of insulating organic adhesives or the amount of glass powder. Coupled with the large nonlinearity index α, it can be used as a film-holding element for low-voltage ICs or as a voltage stabilizing element at low voltages, which conventional ZnO varistors could not handle. Furthermore, since the applied paint can be cured at a low temperature and easily manufactured, elements can be directly formed on circuit boards or glass substrates. The voltage nonlinear element of the present invention having such various characteristics can be expected to have a wide range of applications unimaginable for conventional ZnO varistors, and has great industrial potential.

【図面の簡単な説明】 第1図の本発明による電圧非直線性素子の製造の工程の
一例を示す図、第2図は本発明による電圧非直線性素子
の一実施例を示す拡大断面図、第3図は本発明による素
子と従来のZnOバリスタの電圧−電流特性を示す図、
第4図は本発明による素子においてBi2O3の添加量
を変えた場合の電圧非直線指数α、バリスタ電圧v1/
、Aおよび並列静電容量Cの変化する様子を示す図であ
る。 1・・・・・・ITO電極、2・・・・ガラス基板、3
・・・・・カーボン電極、4 ・・・電圧非直線性素子
、5・・・・187、 ZnO粉末、6・・・・・・Bi2O5絶縁被膜、7・
・・・・・低融点ガラス(結合剤)。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名−一
、−ノ 対 内 第3図
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a diagram showing an example of the manufacturing process of a voltage non-linear element according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an example of the voltage non-linear element according to the present invention. , FIG. 3 is a diagram showing voltage-current characteristics of a device according to the present invention and a conventional ZnO varistor,
FIG. 4 shows the voltage non-linearity index α and the varistor voltage v1/ when the added amount of Bi2O3 is changed in the device according to the present invention.
, A and the parallel capacitance C change. 1...ITO electrode, 2...Glass substrate, 3
... Carbon electrode, 4 ... Voltage nonlinear element, 5 ... 187, ZnO powder, 6 ... Bi2O5 insulation coating, 7.
...Low melting point glass (binder). Name of agent Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  Bi_2O_3を主成分とする薄い絶縁被膜を有した
微粉末状の半導体物質が複数個集まった状態を一つの粉
末とする粉末状の半導体物質が、一方の電極を設けてな
る絶縁基板上に、その一方の電極側となる下層側を絶縁
性の結合剤、上層側を導電性ペーストよりなる他方の電
極でもってそれぞれ固めて設けられたことを特徴とする
電圧非直線性素子。
A powdered semiconductor material, which is made up of a plurality of finely powdered semiconductor materials each having a thin insulating film mainly composed of Bi_2O_3, is placed on an insulating substrate provided with one electrode. 1. A voltage nonlinear element characterized in that a lower layer side, which is one electrode side, is hardened with an insulating binder, and an upper layer side is hardened with the other electrode made of a conductive paste.
JP61085304A 1986-04-14 1986-04-14 Voltage nonlinear device Pending JPS62242304A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61085304A JPS62242304A (en) 1986-04-14 1986-04-14 Voltage nonlinear device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61085304A JPS62242304A (en) 1986-04-14 1986-04-14 Voltage nonlinear device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62242304A true JPS62242304A (en) 1987-10-22

Family

ID=13854857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61085304A Pending JPS62242304A (en) 1986-04-14 1986-04-14 Voltage nonlinear device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62242304A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62242304A (en) Voltage nonlinear device
JPS62242310A (en) Voltage nonlinear device
JPS62242306A (en) Voltage nonlinear device
JPS62190802A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62193209A (en) Voltage nonlinear device
JPS62242307A (en) Voltage nonlinear device
JPS62190816A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62193221A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62242303A (en) Voltage nonlinear device
JPS62193211A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62193224A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62242305A (en) Voltage nonlinear device
JPS62242309A (en) Voltage nonlinear device
JPS62242302A (en) Voltage nonlinear device
JPS62190811A (en) Voltage nonlinear device
JPS62242308A (en) Voltage nonlinear device
JPS62193223A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62190820A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62190815A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62193219A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62190803A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62190817A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62190821A (en) Manufacture of voltage nonlinear device
JPS62193206A (en) Voltage nonlinear device
JPS62193215A (en) Manufacture of voltage nonlinear device