JPH0414202A - Ｖ↓２ｏ↓３系セラミクス抵抗体素子 - Google Patents
Ｖ↓２ｏ↓３系セラミクス抵抗体素子Info
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- JPH0414202A JPH0414202A JP11818190A JP11818190A JPH0414202A JP H0414202 A JPH0414202 A JP H0414202A JP 11818190 A JP11818190 A JP 11818190A JP 11818190 A JP11818190 A JP 11818190A JP H0414202 A JPH0414202 A JP H0414202A
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、■、０．系セラミクスを主成分とするＰＴＣ
抵抗体素子に関し、特にヒステリシスクランクの発生を
抑制することにより、大電流。
抵抗体素子に関し、特にヒステリシスクランクの発生を
抑制することにより、大電流。
大電圧用の制限素子として採用できるようにしたＶ２Ｏ
，系抵抗体素子の構造に関する。
，系抵抗体素子の構造に関する。
（従来の技術〕
一般に、正の抵抗温度特性（ＰＴＣ）を有する抵抗体素
子に採用されるＶ２Ｏ，系半導体セラミクスは、ある特
定温度で導体から絶縁体に移行する、いわゆるモットー
転移を利用したものである。
子に採用されるＶ２Ｏ，系半導体セラミクスは、ある特
定温度で導体から絶縁体に移行する、いわゆるモットー
転移を利用したものである。
このＶ’ｔＯｚ系抵抗体素子は、ＢａＴｉ０ｚ系に比べ
てＰＴＣ特性の変化率が２桁程度低いものの、比抵抗が
約１０弓Ω１と小さいことから電流密度が大きく、大ｉ
流、大電力用の過電流保護素子としての利用が期待され
ている。
てＰＴＣ特性の変化率が２桁程度低いものの、比抵抗が
約１０弓Ω１と小さいことから電流密度が大きく、大ｉ
流、大電力用の過電流保護素子としての利用が期待され
ている。
しかしながら、上記従来のＶ２Ｏ３系セラミクス抵抗体
素子のＰＴＣ特性を測定すると温度上昇時の往路と温度
下降時の復路では別の抵抗特性曲線を描くという履歴現
象、いわゆるヒステリシスが大きいという問題点がある
。
素子のＰＴＣ特性を測定すると温度上昇時の往路と温度
下降時の復路では別の抵抗特性曲線を描くという履歴現
象、いわゆるヒステリシスが大きいという問題点がある
。
このヒステリシスとは過電流状態の温度上昇における基
準抵抗値を示す温度と、解除冷却されて上記基準抵抗値
に戻ったときの温度との差とである。例えば、図に示す
ヒステリシス特性のように、温度上昇中のＰＴＣカーブ
ａの抵抗の対数値の１７２を半抵抗値Ｃ（基準抵抗値）
として、温度上昇時の半抵抗値Ｃを示す温度に対して、
冷却時のＰＴＣカーブｂで同値抵抗Ｃとなる温度は約３
０℃も低くなり、このように従来のＶ、○コ系抵抗体素
子のヒステリシスは最大で２０〜３０℃にも達する。
準抵抗値を示す温度と、解除冷却されて上記基準抵抗値
に戻ったときの温度との差とである。例えば、図に示す
ヒステリシス特性のように、温度上昇中のＰＴＣカーブ
ａの抵抗の対数値の１７２を半抵抗値Ｃ（基準抵抗値）
として、温度上昇時の半抵抗値Ｃを示す温度に対して、
冷却時のＰＴＣカーブｂで同値抵抗Ｃとなる温度は約３
０℃も低くなり、このように従来のＶ、○コ系抵抗体素
子のヒステリシスは最大で２０〜３０℃にも達する。
また、上記従来のＶ２Ｏ，系セラミクス抵抗体素子は、
自己発熱によって急激に温度上昇した場合、素子内の温
度分布が不均一となり、その温度差からクラックが発生
し易く、耐熱衝撃性が低いという問題点がある。このこ
とから、上記従来のＶ２Ｏ，系抵抗体素子を大電流、大
電圧用の制限素子として採用するには実用上の制約が大
きく、これの改善が要請されている。
自己発熱によって急激に温度上昇した場合、素子内の温
度分布が不均一となり、その温度差からクラックが発生
し易く、耐熱衝撃性が低いという問題点がある。このこ
とから、上記従来のＶ２Ｏ，系抵抗体素子を大電流、大
電圧用の制限素子として採用するには実用上の制約が大
きく、これの改善が要請されている。
本発明の目的は、上記ヒステリシス及び熱衝撃によるク
ラックの発生を抑制することにより、過電流保護素子と
して採用できるＶｔＯｓ系セラミクス抵抗体素子を提供
することにある。
ラックの発生を抑制することにより、過電流保護素子と
して採用できるＶｔＯｓ系セラミクス抵抗体素子を提供
することにある。
本件発明者らは、上記ヒステリシス、クラックを抑制す
るために検討を重ねたところ、ＶｔＯｓセラミクスの構
造はポーラス状となっていることから、温度上昇時、下
降時における金属転移現象が不均一となり、しかも転移
時の熱応力が大きくなり、その結果ヒステリシスを増大
させ、クラックを発生し易くしていることを見出した。
るために検討を重ねたところ、ＶｔＯｓセラミクスの構
造はポーラス状となっていることから、温度上昇時、下
降時における金属転移現象が不均一となり、しかも転移
時の熱応力が大きくなり、その結果ヒステリシスを増大
させ、クラックを発生し易くしていることを見出した。
この結果から、上記ＶｔＯｓセラミクスに樹脂を混合し
て硬化させることにより金属絶縁体転移現象を均一化で
、かつクランクを低減できることに想到し、本発明を成
したものである。
て硬化させることにより金属絶縁体転移現象を均一化で
、かつクランクを低減できることに想到し、本発明を成
したものである。
そこで本発明は、Ｖ２Ｏ，系セラミクスからなる抵抗体
素子において、ＰＴＣ特性を発現するセラミクスに樹脂
を混合したことを特徴としている。
素子において、ＰＴＣ特性を発現するセラミクスに樹脂
を混合したことを特徴としている。
ここで、上記樹脂として熱硬化性樹脂を採用することが
好ましく、これの添加量は抵抗温度特性に影響を与えな
い程度に適宜設定すればよい。
好ましく、これの添加量は抵抗温度特性に影響を与えな
い程度に適宜設定すればよい。
また、本発明は、セラミクス層と内部電極とを交互に積
層してなる積層型、及び単板型のいずれにも適用できる
。
層してなる積層型、及び単板型のいずれにも適用できる
。
本発明に係るＶ８Ｏ，系セラミクス抵抗体素子によれば
、ＰＴＣ特性を発現するセラミクスに樹脂を混合したの
で、該セラミクスのポーラス部分に存在する樹脂により
モット転移時の熱応力が緩和されることとなり、クラッ
クの発生を防止して耐熱衝撃性を向上できる。しかも樹
脂の存在により熱応力緩和が一様に進み易くなることか
ら、金属転移現象の均一化が図られ、ヒステリシスを大
幅に小さくできる。その結果、大電流、大電力用の制限
素子として利用でき、上述の要請に応えられる。
、ＰＴＣ特性を発現するセラミクスに樹脂を混合したの
で、該セラミクスのポーラス部分に存在する樹脂により
モット転移時の熱応力が緩和されることとなり、クラッ
クの発生を防止して耐熱衝撃性を向上できる。しかも樹
脂の存在により熱応力緩和が一様に進み易くなることか
ら、金属転移現象の均一化が図られ、ヒステリシスを大
幅に小さくできる。その結果、大電流、大電力用の制限
素子として利用でき、上述の要請に応えられる。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず本発明の一実施例によるＶｔＯｓ系セラミクス抵抗
体素子を得るための一製造方法について説明する。
体素子を得るための一製造方法について説明する。
■ まず、Ｖ２０２９９．Ｏｍｏ１％、Ｃｒ、０．１゜
０ｇｏ１％に、Ｓｂｇ ０３ 、Ｂ Ｉｔ Ｏｓ 、Ｐ
ｂｓ Ｏｓの一種以上を配合し、これにトルエンを溶媒
として添加し、ボールミルで約２４時間粉砕してセラミ
クス原料粉を得る。
０ｇｏ１％に、Ｓｂｇ ０３ 、Ｂ Ｉｔ Ｏｓ 、Ｐ
ｂｓ Ｏｓの一種以上を配合し、これにトルエンを溶媒
として添加し、ボールミルで約２４時間粉砕してセラミ
クス原料粉を得る。
■ 次に、上記セラミクス原料粉を脱溶媒、乾燥した後
、ＡｒＨｔ雰囲気中にて１０００℃×４時間焼成し、続
いてＨ２雰囲気中にて１５００℃×５時間焼成する。
、ＡｒＨｔ雰囲気中にて１０００℃×４時間焼成し、続
いてＨ２雰囲気中にて１５００℃×５時間焼成する。
■ 上記焼成後、再びトルエンを溶媒として添加し、ボ
ールミルで約２４時間粉砕し、この後脱溶媒、乾燥して
セラミクス粉末を得る。
ールミルで約２４時間粉砕し、この後脱溶媒、乾燥して
セラミクス粉末を得る。
■ 次に、上記セラミクス粉末９０ｇに対してメタアク
リレート樹脂１０ｇを添加して混合し、この後プレスで
加圧、加熱成形し、円板状の焼結体を得る。
リレート樹脂１０ｇを添加して混合し、この後プレスで
加圧、加熱成形し、円板状の焼結体を得る。
■ しかる後、上記焼結体の両生面にＡｇ又はＡｇ−Ｐ
ｄからなる導電ペーストを印刷した後、焼き付けて電極
膜を形成する。これにより本実施例の単板型抵抗体素子
が製造される。
ｄからなる導電ペーストを印刷した後、焼き付けて電極
膜を形成する。これにより本実施例の単板型抵抗体素子
が製造される。
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例の■２０．系セラミクス抵抗体素子によれば、
セラミクス粉末に樹脂を添加混合し、こを加圧、加熱形
成したので、この樹脂により金属転移時の熱応力が緩和
されるから、クランクの発生を防止でき、それだけ耐熱
衝撃性を向上できる。
セラミクス粉末に樹脂を添加混合し、こを加圧、加熱形
成したので、この樹脂により金属転移時の熱応力が緩和
されるから、クランクの発生を防止でき、それだけ耐熱
衝撃性を向上できる。
しかも、樹脂の存在により熱応力緩和が均一に進み易く
なることから、温度上昇時、下降時のヒステリシスを小
さくでき、その結果大電流、大電圧用の制限素子として
採用できる。
なることから、温度上昇時、下降時のヒステリシスを小
さくでき、その結果大電流、大電圧用の制限素子として
採用できる。
表は、本実施例の効果を確認するために行った特性試験
の結果を示す。
の結果を示す。
この試験では、本実施例の製造方法により作成されたＶ
オ０．セラミクス抵抗体素子を採用し、この抵抗体素子
の比抵抗（Ωａｉ） 、ＰＴＣ倍率（％）、ヒステリシ
ス（’Ｃ）を測定した。なお、比較するために樹脂を混
合していない従来試料についても同様の測定を行った。
オ０．セラミクス抵抗体素子を採用し、この抵抗体素子
の比抵抗（Ωａｉ） 、ＰＴＣ倍率（％）、ヒステリシ
ス（’Ｃ）を測定した。なお、比較するために樹脂を混
合していない従来試料についても同様の測定を行った。
表中、Ｎａｌ、 ３． ５は本実施例試料、ＦｋＬ２
． ４゜６は従来試料を示す。
． ４゜６は従来試料を示す。
表からも明らかなように、樹脂を混合してない従来試料
は、いずれもヒステリシスは温度差が１０〜１５℃とな
っており、過電流制限素子としては不充分である。これ
に対して本実施例試料は、いずれもヒステリシスは８〜
５℃となっており、大幅に温度差が小さくなっているこ
とがわかる。
は、いずれもヒステリシスは温度差が１０〜１５℃とな
っており、過電流制限素子としては不充分である。これ
に対して本実施例試料は、いずれもヒステリシスは８〜
５℃となっており、大幅に温度差が小さくなっているこ
とがわかる。
また、比抵抗では、従来試料の２〜４Ω口に対して、本
実施例試料は２〜３Ω国とほとんど変わらない特性が得
られている。さらに、ＰＴＣ倍率では、従来試料の７０
〜１００％に対して、本実施例試料は９０〜１２０％と
大きくなっている。
実施例試料は２〜３Ω国とほとんど変わらない特性が得
られている。さらに、ＰＴＣ倍率では、従来試料の７０
〜１００％に対して、本実施例試料は９０〜１２０％と
大きくなっている。
以上のように本発明に係るＶ２Ｏ３系セラミクス抵抗体
素子によれば、セラミクスに樹脂を混合したので、モフ
ト転移時の熱応力を緩和でき、クラックの発生を防止し
て耐熱衝撃性を向上できるとともに、ヒステリシスを大
幅に小さくでき、大電流、大電力用の制限素子として利
用できる効果がある。
素子によれば、セラミクスに樹脂を混合したので、モフ
ト転移時の熱応力を緩和でき、クラックの発生を防止し
て耐熱衝撃性を向上できるとともに、ヒステリシスを大
幅に小さくでき、大電流、大電力用の制限素子として利
用できる効果がある。
４、
図は従来のＶ２
系抵抗体素子のヒステリシ
ス特性を示す図である。
Claims (1)
- （１）所定の温度で導体から絶縁体に転移する抵抗温度
特性を有するＶ＿２Ｏ＿３系セラミクスからなる抵抗体
素子において、上記セラミクスに樹脂を混合したことを
特徴とするＶ＿２Ｏ＿３系セラミクス抵抗体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11818190A JPH0414202A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Ｖ↓２ｏ↓３系セラミクス抵抗体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11818190A JPH0414202A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Ｖ↓２ｏ↓３系セラミクス抵抗体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414202A true JPH0414202A (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=14730148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11818190A Pending JPH0414202A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Ｖ↓２ｏ↓３系セラミクス抵抗体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0414202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224979A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Chuo Kagaku Co Ltd | 包装用容器 |
| US8728354B2 (en) | 2006-11-20 | 2014-05-20 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Electrically conducting compositions |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP11818190A patent/JPH0414202A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224979A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Chuo Kagaku Co Ltd | 包装用容器 |
| US8728354B2 (en) | 2006-11-20 | 2014-05-20 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Electrically conducting compositions |
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