[發明專利]電壓非線性電阻元件及其制法

有效

• 申請號: 201710186997.8
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107240466B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 石川昌樹;早瀨徹;小林義政;森本健司
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: H01C7/108
• 分類號: H01C7/108;H01C7/112;H01C17/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;陳彥

本發明提供一種電壓線性電阻元件及其制法，其在氧化鋅區域與其它的金屬氧化物區域相接的結構的電壓非線性電阻元件中，與以往相比增大電壓非線性指數。電壓非線性電阻元件(10)具備電壓非線性電阻體(簡稱為電阻體)(20)、以及將該電阻體(20)夾在中間的一對電極(14)、(16)。電阻體(20)是將以氧化鋅為主要成分的第1層(21)、同樣地以氧化鋅為主要成分的第2層(22)、以及以不同于氧化鋅的金屬氧化物為主要成分的第3層(23)進行層疊而得到的結構。第2層(22)與第1層(21)相接，厚度比第1層(21)薄，體積電阻率高于第1層(21)。第3層(23)與第2層(22)相接。

技術領域

本發明涉及電壓非線性電阻元件及其制法。

背景技術

電壓非線性電阻元件(壓敏電阻元件)是由一對電極夾持了電壓非線性電阻體的結構的元件，作為保護電子電路等不受異常電壓損害的元件而被廣泛應用于濕度傳感器、溫度傳感器等各種傳感器。作為這種電壓非線性電阻元件，在專利文獻1中公開了一種元件，其具有以氧化鋅為主要成分的區域與包含鉍-堿土金屬-銅的復合氧化物的區域的接合部。該電壓非線性電阻元件通過以下的制法而制造。首先，利用通常的成形方法將氧化鋅粉體成形，在大氣中、1250℃燒成2小時。其后，對燒結體的兩面進行研磨，特別是使用氧化鋁微粉對其一面進行鏡面研磨。其后用有機溶劑充分洗滌，然后使用高頻濺射裝置，在氧化鋅燒結體的經過鏡面研磨的面上形成Bi-堿土金屬-Cu氧化物的濺射膜。接著在870℃的氧氣氣氛中進行24小時的熱處理。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特公平7-111922號公報

發明內容

發明想要解決的課題

關于電壓非線性指數，是在將電壓非線性電阻元件與所要保護的電路并聯連接的情況下，表示在正常運作時在電路側流通的電流量的指標。電壓非線性指數越大，則在正常運作時電流越在電路側流通，因而能夠實現節能化。但是，專利文獻1的電壓非線性電阻元件存在有如下的問題：電壓非線性指數僅為約8，無法充分實現節能化。

本發明為了解決這樣的課題而完成，主要目的在于，在氧化鋅區域與其它的金屬氧化物區域相接的結構的電壓非線性電阻元件中，與以往相比增大電壓非直線指數。

用于解決問題的方案

本發明的電壓非線性電阻元件具備：

以氧化鋅為主要成分的第1層，

以氧化鋅為主要成分的第2層，其與前述第1層相接，并且與前述第1層相比厚度薄且體積電阻率高，

以不同于氧化鋅的金屬氧化物為主要成分的第3層，其相接于前述第2層的與前述第1層相接一側的相反側。

在該電壓非線性電阻元件中，在以氧化鋅為主要成分的第1層與以不同于氧化鋅的金屬氧化物為主要成分的第3層之間，存在有以氧化鋅為主要成分并且與第1層相比厚度薄且體積電阻率高的第2層。由于存在該第2層，使得電壓非線性指數與以往相比變大。其結果是，在通常時即低電壓時，電流不易流通于與要保護的電路并聯連接的電壓非線性電阻元件，能夠實現節能化。

予以說明的是，主要成分是指最多地包含的成分，例如是指質量比例最高的成分。

在本發明的電壓非線性電阻元件中，前述第1層的體積電阻率優選為1×10^-2Ωcm以下，前述第2層的體積電阻率優選為1×10³Ωcm以下。如果這樣設定，則電壓非線性指數變得充分大。第1層的體積電阻率更優選為6×10^-4Ωcm以下，第2層的體積電阻率更優選為2×10^-3Ωcm以下。如果這樣設定，則對與要保護的電路并聯連接的電壓非線性電阻元件施加浪涌電壓時，能夠使大的電流流通于電壓非線性電阻元件。因此，電路的保護效果變高。