JPH0196901A - 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 - Google Patents
正の抵抗温度特性を有する半導体磁器Info
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- JPH0196901A JPH0196901A JP25508287A JP25508287A JPH0196901A JP H0196901 A JPH0196901 A JP H0196901A JP 25508287 A JP25508287 A JP 25508287A JP 25508287 A JP25508287 A JP 25508287A JP H0196901 A JPH0196901 A JP H0196901A
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皮栗上皇肌朋分立
本発明は、例えば温度検知センサ等として機能する正の
抵抗温度特性を有する半導体磁器に関する。
抵抗温度特性を有する半導体磁器に関する。
盗）四ｌ支徂
温度検知センサとしては、正特性サーミスタ等、正の抵
抗温度特性を存する半導体磁器の温度に対する抵抗急増
点を異ならせて２個を配線により並列に接続したものが
知られている。
抗温度特性を存する半導体磁器の温度に対する抵抗急増
点を異ならせて２個を配線により並列に接続したものが
知られている。
−■ ＜”° しよ゛と るロー占
しかしながら、上記温度検知センサにあっては、半導体
磁器を配線により並列に接続するのに作業上困難性を伴
い、またその寸法が大きいものとなっていた。
磁器を配線により並列に接続するのに作業上困難性を伴
い、またその寸法が大きいものとなっていた。
本発明は斯る問題点を解決すべくなされたものであり、
外部回路により並列接続を行なう必要がなく、また小型
化し得る正の抵抗温度特性を有する半導体磁器を提供す
ることを目的とする。
外部回路により並列接続を行なう必要がなく、また小型
化し得る正の抵抗温度特性を有する半導体磁器を提供す
ることを目的とする。
。 占 ”° るための゛
本発明に係る正の抵抗温度特性を有する半導体磁器は、
正の抵抗温度特性を有し、その特性が異なる２種以上の
素子を重ねた積層体の各素子間に、各素子が並列に接続
されるように内部電極を形成した構成とする。
正の抵抗温度特性を有し、その特性が異なる２種以上の
素子を重ねた積層体の各素子間に、各素子が並列に接続
されるように内部電極を形成した構成とする。
裏−施一拠
以下に本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第１図は本発明に係る正の抵抗温度特性を有する半導体
磁器４（以下単に半導体磁器という）の正面断面図、第
２図はその外観を示す斜視図である。
磁器４（以下単に半導体磁器という）の正面断面図、第
２図はその外観を示す斜視図である。
半導体磁器４はその左右両端に外部電極６．６が形成さ
れ、外部電極６，６間においては正の抵抗温度特性を有
する半導体磁器素子１ａ〜１ｅが内部電極５・・・を介
在した積層構造をしている。内部電極５・・・は交互に
左右へ引き出され、夫々左右いずれかの外部電極６．６
に接続されている。
れ、外部電極６，６間においては正の抵抗温度特性を有
する半導体磁器素子１ａ〜１ｅが内部電極５・・・を介
在した積層構造をしている。内部電極５・・・は交互に
左右へ引き出され、夫々左右いずれかの外部電極６．６
に接続されている。
前記半導体磁器素子１ａ〜１ｅは、チタン酸バリウムを
主成分とする板状の半導体セラミックであり、半導体磁
器素子１ｃ、ｌｅとｌａ、ｌｂ。
主成分とする板状の半導体セラミックであり、半導体磁
器素子１ｃ、ｌｅとｌａ、ｌｂ。
ｌｄとは夫々成分を変えである。具体的には半導体磁性
素子１ｃ、ｌｅはｌａ、ｌｂ、ｌｄよりも温度に対する
抵抗急増点、つまりキュリー点を低温側にシフトさせる
べく成分を変えである。
素子１ｃ、ｌｅはｌａ、ｌｂ、ｌｄよりも温度に対する
抵抗急増点、つまりキュリー点を低温側にシフトさせる
べく成分を変えである。
内部電極５・・・はＰｂ、Ｓｎの金属又はこれらの合金
あるいは融点が７００°Ｃ以下の他の低融点金属を注入
形成することによって作製されている。
あるいは融点が７００°Ｃ以下の他の低融点金属を注入
形成することによって作製されている。
次に、上記構成の半導体磁器を製造する手順につき説明
する。
する。
先ず、チタン酸バリウムに対し、半導体化剤として微量
のＹ、０３ 、鉱化剤としてＳｉＯ□、Ａｚ２０３ 、
特性改善剤としてＭｎＯ□を添加して混合し、それにバ
インダーを加えた材料で第３図のグリーンシートｌａ、
ｌｂ、’ｌｄを形成する。
のＹ、０３ 、鉱化剤としてＳｉＯ□、Ａｚ２０３ 、
特性改善剤としてＭｎＯ□を添加して混合し、それにバ
インダーを加えた材料で第３図のグリーンシートｌａ、
ｌｂ、’ｌｄを形成する。
また、チタン酸バリウムに対し、半導体化剤として６’
ＡＭのＹ２Ｏ３、キュリー点を低温側にシフトさせるた
めのＳ ｒ Ｔ ｉ Ｏ：ｌ 、鉱化剤としてＳｉＯｘ
、 Ａ ＩＺ ０３ 、特性改善剤とし７てＭ ｎ
０２を添加して混合し、それにバインダーを加えた材料
で第３図のグリーンシートｌｃ、ｌｅを形成する。
ＡＭのＹ２Ｏ３、キュリー点を低温側にシフトさせるた
めのＳ ｒ Ｔ ｉ Ｏ：ｌ 、鉱化剤としてＳｉＯｘ
、 Ａ ＩＺ ０３ 、特性改善剤とし７てＭ ｎ
０２を添加して混合し、それにバインダーを加えた材料
で第３図のグリーンシートｌｃ、ｌｅを形成する。
一方、チタン酸バリウム焼結粉末にカーボンとフェスを
混合してペーストを作成し、このペーストをグリーンシ
ートｌｂ、ｌｃ、ｌｄ上に内部電極のパターンに印刷塗
布する。
混合してペーストを作成し、このペーストをグリーンシ
ートｌｂ、ｌｃ、ｌｄ上に内部電極のパターンに印刷塗
布する。
上記のようなグリーンシートｌａ単体、グリーンシート
ｌｅ単体及びペースト２を塗布したグリーンシートｌｂ
、ｌｃ、ｒｄとを第３図のようにペースト２の端部が交
互になるように順次積層し、これを加圧圧着した後、空
気中において１３００℃で焼成する。
ｌｅ単体及びペースト２を塗布したグリーンシートｌｂ
、ｌｃ、ｒｄとを第３図のようにペースト２の端部が交
互になるように順次積層し、これを加圧圧着した後、空
気中において１３００℃で焼成する。
焼成が完了すると第４図に示すように各ペースト内に混
入したカーボンが焼成して、層状のポーラス層３ （空
隙）が形成された正の温度特性を有する半導体磁器４が
できる。
入したカーボンが焼成して、層状のポーラス層３ （空
隙）が形成された正の温度特性を有する半導体磁器４が
できる。
次に、半導体磁器４のポーラス層３を真空中において脱
気した後、この半導体磁器４を例えばＰｂを溶融した金
属溶液中に浸漬し、ポーラス層３に金属溶液を注入する
。尚、金属溶液としては前記Ｓｎ、低融点金属等を溶融
したものでもよい。
気した後、この半導体磁器４を例えばＰｂを溶融した金
属溶液中に浸漬し、ポーラス層３に金属溶液を注入する
。尚、金属溶液としては前記Ｓｎ、低融点金属等を溶融
したものでもよい。
前記のように、ポーラス層３に金属溶液を注入すると、
内部電極５が形成でき、この半導体磁器４の両端部に外
部電極６を設けると、第１図と第２図のように完成品と
なる。
内部電極５が形成でき、この半導体磁器４の両端部に外
部電極６を設けると、第１図と第２図のように完成品と
なる。
ちなみに、この半導体磁器は、長さＬｏａｍ、幅５１■
、厚み２龍の大きさであり、抵抗値をテスターで測定す
ると０．１〜０．３Ωであった。この結果から良好なオ
ーミック性を有していることが確認された。
、厚み２龍の大きさであり、抵抗値をテスターで測定す
ると０．１〜０．３Ωであった。この結果から良好なオ
ーミック性を有していることが確認された。
第５図は完成した半導体磁器４についての等価回路であ
る。つまり、キュリー点が異なる半導体磁器素子１ｂ、
ｌｃが夫々正特性サーミスタ（ＰＴＣ）として働き、本
発明に係る半導体磁器４は半導体磁器素子１ｂ、ｌｃに
対応する正特性サーミスタＰＴＣ−Ａ、ＰＴＣ−Ｂ （
ＰＴＣ−Ａのキュリー点＞ＰＴＣ−Ｂのキュリー点）が
並列接続された電気回路を備える。
る。つまり、キュリー点が異なる半導体磁器素子１ｂ、
ｌｃが夫々正特性サーミスタ（ＰＴＣ）として働き、本
発明に係る半導体磁器４は半導体磁器素子１ｂ、ｌｃに
対応する正特性サーミスタＰＴＣ−Ａ、ＰＴＣ−Ｂ （
ＰＴＣ−Ａのキュリー点＞ＰＴＣ−Ｂのキュリー点）が
並列接続された電気回路を備える。
従って、半導体磁器４は第６図に示す如く温度（横軸）
に対する対数表示の抵抗（縦軸）の変化が実線にて表示
された関係となる。尚、−点鎖線はＰＴＣ−Ａの場合、
破線はＰＴＣ−Ｂの場合を示す。
に対する対数表示の抵抗（縦軸）の変化が実線にて表示
された関係となる。尚、−点鎖線はＰＴＣ−Ａの場合、
破線はＰＴＣ−Ｂの場合を示す。
上記関係は、ＰＴＣ−ＡとＰＴＣ−Ｂが並列であるため
、全体の抵抗値の逆数が夫々の抵抗値の逆数の和と等し
いので、低温域ではＰＴＣ−Ｂの抵抗温度特性に応じて
抵抗値が変化し、高温域ではＰＴＣ−Ａの抵抗温度特性
に応じて抵抗値が変化するものとなる。
、全体の抵抗値の逆数が夫々の抵抗値の逆数の和と等し
いので、低温域ではＰＴＣ−Ｂの抵抗温度特性に応じて
抵抗値が変化し、高温域ではＰＴＣ−Ａの抵抗温度特性
に応じて抵抗値が変化するものとなる。
このため、正確な温度測定が可能な２つのキュリー点Ａ
ｃ、Ｂｅ間に、温度変化に対して抵抗変化が少ない段付
部りが存在することとなるので、この段付部り上の抵抗
測定値を利用して半導体磁器４は被測温材等の温度が所
定の温度■百聞内にあるか否かを知るための温度検知セ
ンサとして用いることが可能である。尚、Ａｃ、Ｂｃが
より近くなるように成分設定した場合にはより高精度の
温度検知が可能である。
ｃ、Ｂｅ間に、温度変化に対して抵抗変化が少ない段付
部りが存在することとなるので、この段付部り上の抵抗
測定値を利用して半導体磁器４は被測温材等の温度が所
定の温度■百聞内にあるか否かを知るための温度検知セ
ンサとして用いることが可能である。尚、Ａｃ、Ｂｃが
より近くなるように成分設定した場合にはより高精度の
温度検知が可能である。
第７図は横軸に電圧（Ａｏｇ）をとり縦軸に電流（ｌ
ｏｇ）をとって両者の関係を示すグラフであり、−点鎖
線はＰＴＣ−Ａの場合、破線はＰＴＣ−Ｂの場合である
。並列接続であるので、ＰＴＣ−Ａ。
ｏｇ）をとって両者の関係を示すグラフであり、−点鎖
線はＰＴＣ−Ａの場合、破線はＰＴＣ−Ｂの場合である
。並列接続であるので、ＰＴＣ−Ａ。
ＰＴＣ−Ｂ夫々を流れる電圧は同一値であり、ＰＴＣ−
Ａ、ＰＴＣ−Ｂ全体を流れる電流はＰＴＣ−Ａ、ＰＴＣ
−Ｂに夫々流れる電流の和（実線）として表される。こ
のため、ＰＴＣ−Ａの電流がピークとなるときの電圧■
、とＰＴＣ−Ｂの電流がピークとなるときの電圧ＶＦと
の間では、電流と電圧との関係はリニア又は略リニアと
なる。従って、ｖＥとＶＦとの差に対して、ｖｌのとき
の電流値と■、のときの電流値との差が小さい場合には
電流と電圧とがリニア又は略リニアな関係となる区間を
利用することにより半導体磁器４は定電流素子として用
いることが可能である。
Ａ、ＰＴＣ−Ｂ全体を流れる電流はＰＴＣ−Ａ、ＰＴＣ
−Ｂに夫々流れる電流の和（実線）として表される。こ
のため、ＰＴＣ−Ａの電流がピークとなるときの電圧■
、とＰＴＣ−Ｂの電流がピークとなるときの電圧ＶＦと
の間では、電流と電圧との関係はリニア又は略リニアと
なる。従って、ｖＥとＶＦとの差に対して、ｖｌのとき
の電流値と■、のときの電流値との差が小さい場合には
電流と電圧とがリニア又は略リニアな関係となる区間を
利用することにより半導体磁器４は定電流素子として用
いることが可能である。
更に、第８図に示す如く半導体磁器４の時間（横軸）と
電流（ｌ軸）との関係については、通電を開始して成る
時間経過すると抵抗増加により電流が急激に減少するの
で、半導体磁器４は遅延回路に替えた使用が可能である
。
電流（ｌ軸）との関係については、通電を開始して成る
時間経過すると抵抗増加により電流が急激に減少するの
で、半導体磁器４は遅延回路に替えた使用が可能である
。
なお、上記実施例では半導体磁器素子】Ｃ５１ｅの方を
ｌａ、ｌｂ、ｌｄに対して、キュリー点が低温となるよ
うにしているが、本発明はこれに限らず、前記と逆に半
導体磁器素子１ａ、ｌｂ。
ｌａ、ｌｂ、ｌｄに対して、キュリー点が低温となるよ
うにしているが、本発明はこれに限らず、前記と逆に半
導体磁器素子１ａ、ｌｂ。
１ｄの方がｌｃ、ｌｅよりもキュリー点が低温となるよ
うに成分設定してもよいことは勿論である。
うに成分設定してもよいことは勿論である。
また、上記実施例では並列接続されるのが２つの半導体
磁器素子であるが、本発明はこれに限らず、キュリー点
が異なる３つ以上の半導体磁器素子を並列接続する場合
にも同様に通用できる。
磁器素子であるが、本発明はこれに限らず、キュリー点
が異なる３つ以上の半導体磁器素子を並列接続する場合
にも同様に通用できる。
主皿勿四果
以上詳述した如く、本発明は正の抵抗温度特性を有し、
その特性が異なる２種以上の素子を重ねた積層体とし、
各素子を並列接続するので、外部回路の必要がなく、こ
れにより作業を容易にでき、また寸法を小さくできるの
で小型化を図れる利点がある。
その特性が異なる２種以上の素子を重ねた積層体とし、
各素子を並列接続するので、外部回路の必要がなく、こ
れにより作業を容易にでき、また寸法を小さくできるの
で小型化を図れる利点がある。
第１図は本発明に係る半導体磁器の縦断面図、第２図は
その外観斜視図、第３図は本発明の詳細な説明図、第４
図は製造途中における本発明品の縦断面図、第５図は本
発明品の等価回路図、第６図は本発明品の温度と抵抗と
の関係を示すグラフ、第７図はその電圧と電流との関係
を示すグラフ、第８図はその時間と電流との関係を示す
グラフである。 １ａ＋ 〜、ｌｅ・・・半導体磁器素子、４・・・半導
体磁器、５・・・内部電極。 特許出願人二株式会社 村田製作所 第１図 第３図 第４図 第６図 う五及 手 続 （甫 正 書（自発） ゛昭和６３年２
月１６日 、ｌ ／ 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２５５０８２号 ２、発明の名称 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名称 （
６２３）株式会社 材用製作所代表者 村１）昭 自発 ６、補正の対象 １、補正の内容 明細書の「発明の詳細な説明」の欄の第７頁第５行目か
ら第７頁第２０行目までを別紙の通り訂正します。 第７図は、正特性サーミスタに電圧を印加し、内部発熱
と外部への熱放散が平衡状態になったときの電圧と電流
との関係（電圧−電流特性）を、横軸に電圧（Ｉ！ｏｇ
）をとり縦軸に電流（β０ｇ）をとり示したグラフであ
る。−点鎖線はＰＴ（、−Ａの電圧−電流特性カーブを
、破線はＰＴＣ−Ｂの電圧−電流特性カーブを示す。こ
の２つの正特性サーミスタは並列接続されているのでＰ
ＴＣ−Ａ、ＰＴ（、−Ｂ夫々に印加される電圧は同一値
であり、ＰＴＣ−Ａ、ＰＴＣ−Ｂ全体を流れる電流はＰ
Ｔ（、−Ａ、ＰＴＣ−Ｂ夫々に流れる電流の和（実ＷＡ
）として表される。ＰＴＣ−Ａの電流がピークになると
きの電圧■６とＰＴＣ−Ｂの電流がピークになるときの
電圧■、との間では、電流と電圧の関係は、リニア又は
略リニアとなる。 ■、のときの電流値と■１のときの電流値の差が小さい
場合、電圧Ｖ０から■１間では、電圧が変わっても流れ
る電流はほぼ一定で変動しない。この電圧区間を利用す
ることにより半導体磁器４は定電流素子として用いるこ
とが可能である。
その外観斜視図、第３図は本発明の詳細な説明図、第４
図は製造途中における本発明品の縦断面図、第５図は本
発明品の等価回路図、第６図は本発明品の温度と抵抗と
の関係を示すグラフ、第７図はその電圧と電流との関係
を示すグラフ、第８図はその時間と電流との関係を示す
グラフである。 １ａ＋ 〜、ｌｅ・・・半導体磁器素子、４・・・半導
体磁器、５・・・内部電極。 特許出願人二株式会社 村田製作所 第１図 第３図 第４図 第６図 う五及 手 続 （甫 正 書（自発） ゛昭和６３年２
月１６日 、ｌ ／ 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２５５０８２号 ２、発明の名称 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名称 （
６２３）株式会社 材用製作所代表者 村１）昭 自発 ６、補正の対象 １、補正の内容 明細書の「発明の詳細な説明」の欄の第７頁第５行目か
ら第７頁第２０行目までを別紙の通り訂正します。 第７図は、正特性サーミスタに電圧を印加し、内部発熱
と外部への熱放散が平衡状態になったときの電圧と電流
との関係（電圧−電流特性）を、横軸に電圧（Ｉ！ｏｇ
）をとり縦軸に電流（β０ｇ）をとり示したグラフであ
る。−点鎖線はＰＴ（、−Ａの電圧−電流特性カーブを
、破線はＰＴＣ−Ｂの電圧−電流特性カーブを示す。こ
の２つの正特性サーミスタは並列接続されているのでＰ
ＴＣ−Ａ、ＰＴ（、−Ｂ夫々に印加される電圧は同一値
であり、ＰＴＣ−Ａ、ＰＴＣ−Ｂ全体を流れる電流はＰ
Ｔ（、−Ａ、ＰＴＣ−Ｂ夫々に流れる電流の和（実ＷＡ
）として表される。ＰＴＣ−Ａの電流がピークになると
きの電圧■６とＰＴＣ−Ｂの電流がピークになるときの
電圧■、との間では、電流と電圧の関係は、リニア又は
略リニアとなる。 ■、のときの電流値と■１のときの電流値の差が小さい
場合、電圧Ｖ０から■１間では、電圧が変わっても流れ
る電流はほぼ一定で変動しない。この電圧区間を利用す
ることにより半導体磁器４は定電流素子として用いるこ
とが可能である。
Claims (1)
- （１）正の抵抗温度特性を有し、その特性が異なる２種
以上の素子を重ねた積層体の各素子間に、各素子が並列
に接続されるように内部電極を形成してあることを特徴
とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25508287A JPH0196901A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25508287A JPH0196901A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196901A true JPH0196901A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17273881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25508287A Pending JPH0196901A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196901A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0346201A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-02-27 | Murata Mfg Co Ltd | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 |
| US5216394A (en) * | 1991-07-19 | 1993-06-01 | Uniden Corporation | Dielectric multi-line resonator including a coupling conductor line mainly inductively coupled to a resonator conductor line |
| JP2015116079A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電源コード |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25508287A patent/JPH0196901A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0346201A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-02-27 | Murata Mfg Co Ltd | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 |
| US5216394A (en) * | 1991-07-19 | 1993-06-01 | Uniden Corporation | Dielectric multi-line resonator including a coupling conductor line mainly inductively coupled to a resonator conductor line |
| JP2015116079A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電源コード |
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