商用鈇酸鋸系陶瓷變阻器材料的燒結行為與其特性探討
环型钛酸锶(SrTiO3)陶瓷变阻器被广泛的使用在DC微小马达上面，属於一种保护元件。它的主要功能就是在利用其良好的变阻性来消除马达中换向器及火花，抑制电噪音。功能上，环型压敏陶瓷变阻器具有对电压敏感的电阻和大的并联等效电容，是典型的压敏与电容双功能元件。 其压敏电压低，非线性系数大，具有对称性的电压电流特性和良好的温度特性，在DC微小马达的应用非常广泛。环型变阻器因为特性需求，必须在还原气氛(H2+N2)中作烧结，在1990年代，各学术及研究单位从实验室研究此类材料的烧结原理与烧结行为。也提供多种烧结致密化理论模型来说明解释此类材料系统的烧结行为。我们以(SrxCay)(TiaNbb)O3、(SrxBayCaz)(TiaNbb)O3、(SrxBayCaz)(TiaNbbZrc)O3三系列变阻器的材料来探讨它们的烧结行为，我们发现各系列最佳烧结行为点皆在R=0.985附近,这个现象是可以用缺陷结构来解释。Nb2O5在对烧结行为的影响上，伴演重要角色,其添加量明显影响晶粒大小。变阻器的陶瓷材料系统从早期(1987～)的SrTiO3，系统衍变至今，商用上，已出现不同的材料系统，这些衍变过程都有其背後的原因与特性需求。比如材料与温度的关系会影响电气性能的表现，严重的甚至使元件因热而失控，热失控(Thermal Runaway)产生的的热膨胀可能导致元件爆裂,这是产品可靠度的最重要一环。(SrxBayCaz)(TiaNbb)O3系列材料具有崩溃电压正温度系数之效应，这可以用PTC材料(BanTiO3)的电阻值―温度与SrCO3添加量的变化关系得到理论说明。 如上述所言，此类材料商业应用近二十年，三十年了，这些材料系统的烧结行为，在已具备成熟量产技术的今日来回顾之，可互相印证，让过去深奥的理论从现今实务中得到相互验证是本文的目的，也是本文探讨的重点。
陶瓷变阻器 环型钛酸锶 并联等效电容 非线性系数 温度特性
劉景軒 陳正光 洪東印
秀波電子股份有限公司電子陶瓷事業處
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2011-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）