JPH0424901A - 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造方法 - Google Patents
正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造方法Info
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- JPH0424901A JPH0424901A JP12581990A JP12581990A JPH0424901A JP H0424901 A JPH0424901 A JP H0424901A JP 12581990 A JP12581990 A JP 12581990A JP 12581990 A JP12581990 A JP 12581990A JP H0424901 A JPH0424901 A JP H0424901A
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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、電気抵抗値が温度によって変化する正の抵抗
温度特性を有する半導体磁器に関し、特に抵抗温度係数
を向上しながら、室温領域における抵抗値を小さくでき
るようにした半導体磁器の製造方法に関する。
温度特性を有する半導体磁器に関し、特に抵抗温度係数
を向上しながら、室温領域における抵抗値を小さくでき
るようにした半導体磁器の製造方法に関する。
ある特定の温度で導体から絶縁体に移行する正の抵抗温
度特性を有する半導体磁器は、例えばテレビのブラウン
管枠の消磁用として、あるいはモータの起動用として広
く使われている。このような半導体磁器においては、室
温領域での抵抗値を小さくすることにより大電流制御を
安定した状態で行うことができ、しかも素子を小型化で
きる。
度特性を有する半導体磁器は、例えばテレビのブラウン
管枠の消磁用として、あるいはモータの起動用として広
く使われている。このような半導体磁器においては、室
温領域での抵抗値を小さくすることにより大電流制御を
安定した状態で行うことができ、しかも素子を小型化で
きる。
ところが半導体磁器を単に低抵抗化すると抵抗温度係数
も低下するという問題が生じる。この抵抗温度係数を改
善するために、従来、セラミクス原料粉にＣｕ、Ｆｅ、
Ｍｎ等を添加し、これを一体焼結して半導体磁器を得る
方法が知られている。
も低下するという問題が生じる。この抵抗温度係数を改
善するために、従来、セラミクス原料粉にＣｕ、Ｆｅ、
Ｍｎ等を添加し、これを一体焼結して半導体磁器を得る
方法が知られている。
しかし、上記セラミクス粉末にＭｎ等を添加して焼成し
たものは、抵抗温度係数は向上できるものの、逆に比抵
抗が増大することから大電流を制御する機能が低下する
という問題がある。
たものは、抵抗温度係数は向上できるものの、逆に比抵
抗が増大することから大電流を制御する機能が低下する
という問題がある。
そこで、抵抗温度係数を向上しながら比抵抗を小さくで
きるようにした半導体磁器の製造方法が提案されている
（特公昭５０−３６０３５号公報参照）。
きるようにした半導体磁器の製造方法が提案されている
（特公昭５０−３６０３５号公報参照）。
これは、セラミクス粉末を焼成して焼結体を形成し、こ
の焼結体をＭｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等を含む溶液中に浸漬した
後、加熱処理することにより、焼結体の粒子の表面部分
のみ上記金属イオンを拡散２せたものである。これによ
れば、抵抗温度係数４改善しながら、室温領域における
低抵抗化を実りできる。
の焼結体をＭｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等を含む溶液中に浸漬した
後、加熱処理することにより、焼結体の粒子の表面部分
のみ上記金属イオンを拡散２せたものである。これによ
れば、抵抗温度係数４改善しながら、室温領域における
低抵抗化を実りできる。
しかしながら上記公報による半導体磁器の型止方法は、
焼結体を溶液中に浸漬してＭｎ等の金運を拡散させる方
法であることから、水溶液が焼結体の内部まで浸透し難
く、焼結体の表面と内部とで濃度差が生じるという問題
点がある。その結果室温饅域における抵抗値の低減が不
充分であるということが判明した。
焼結体を溶液中に浸漬してＭｎ等の金運を拡散させる方
法であることから、水溶液が焼結体の内部まで浸透し難
く、焼結体の表面と内部とで濃度差が生じるという問題
点がある。その結果室温饅域における抵抗値の低減が不
充分であるということが判明した。
本発明の目的は、上記焼結体内に金属を拡散させる際の
濃度差を解消して、抵抗温度係数を向上しながら比抵抗
をさらに小さくでき、ひいて大電流化や素子の小型化に
貢献できる正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造
方法を提供することにある。
濃度差を解消して、抵抗温度係数を向上しながら比抵抗
をさらに小さくでき、ひいて大電流化や素子の小型化に
貢献できる正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造
方法を提供することにある。
ｃ問題点を解決するための手段〕
本件発明者らは、焼結体内に金属を拡散させる方法につ
いて鋭意検討したところ、金属元素を含む気体雰囲気中
に焼結体を保持することにより、該焼結体の表面部及び
内部にわたって金属が拡散することを見出し、本発明を
成したものである。
いて鋭意検討したところ、金属元素を含む気体雰囲気中
に焼結体を保持することにより、該焼結体の表面部及び
内部にわたって金属が拡散することを見出し、本発明を
成したものである。
そこで本発明は、セラミクス焼結体にＭｎ、Ｃｒ、Ｆｅ
、Ｃｕの何れか１種以上の元素を含む気体を吸着させ、
この後脱気、加熱処理を施すことにより、上記焼結体内
に上記金属を拡散させた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の製造方法である。
、Ｃｕの何れか１種以上の元素を含む気体を吸着させ、
この後脱気、加熱処理を施すことにより、上記焼結体内
に上記金属を拡散させた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の製造方法である。
ここで、上記焼結体内にＭｎ、Ｃｒ等の金属を吸着させ
る場合、該金属が焼結体の各粒子の粒界部分にのみ吸着
し、該粒子の中心部まで達しないようする必要がある。
る場合、該金属が焼結体の各粒子の粒界部分にのみ吸着
し、該粒子の中心部まで達しないようする必要がある。
このようにすることにより、半導体化を阻害することな
く抵抗温度係数を向上できるからである。また、金属を
粒界部分にのみ吸着させるには、焼結体の加熱温度を適
宜設定することにより実現でき、具体的には５００〜１
２００℃の範囲内が望ましい。
く抵抗温度係数を向上できるからである。また、金属を
粒界部分にのみ吸着させるには、焼結体の加熱温度を適
宜設定することにより実現でき、具体的には５００〜１
２００℃の範囲内が望ましい。
本発明に係る正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製
造方法によれば、セラミクス焼結体を、Ｍｎ、Ｃｒ等の
金属を１種以上含む気体雰囲気中に保持したので、該焼
結体の微細な隙間から中心部まで気体が確実に侵入し、
該焼結体の粒子に上記金属が物理的、化学的に吸着する
こととなる。
造方法によれば、セラミクス焼結体を、Ｍｎ、Ｃｒ等の
金属を１種以上含む気体雰囲気中に保持したので、該焼
結体の微細な隙間から中心部まで気体が確実に侵入し、
該焼結体の粒子に上記金属が物理的、化学的に吸着する
こととなる。
この後、余分な気体を脱気して吸着した金属のみ焼結体
内に残し、これを加熱処理することにより金属を粒子の
粒界部分にのみ拡散できる。その結果、従来公報のよう
な焼結体の内部と表面部との濃度差を解消でき、ひいて
は抵抗温度係数を向上させながら、室温領域における比
抵抗をさらに小さくできる。
内に残し、これを加熱処理することにより金属を粒子の
粒界部分にのみ拡散できる。その結果、従来公報のよう
な焼結体の内部と表面部との濃度差を解消でき、ひいて
は抵抗温度係数を向上させながら、室温領域における比
抵抗をさらに小さくできる。
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体磁器の製造方法
を説明するための真空加熱装置を示し、本実施例では円
板状の半導体磁器を製造する場合を例にとって説明する
。
を説明するための真空加熱装置を示し、本実施例では円
板状の半導体磁器を製造する場合を例にとって説明する
。
■ まず、原材料として、Ｂ ａ ＣＯｓ ＋ Ｓ
ｒ Ｃ０３、Ｐ ｂｓ Ｏａ 、 Ｃａ ＣＯ３
、ＹＣＩｌ、Ｔ １ｏｚＳｉｎ、を採用し、これらが以
下の組成となるよう調合した。
ｒ Ｃ０３、Ｐ ｂｓ Ｏａ 、 Ｃａ ＣＯ３
、ＹＣＩｌ、Ｔ １ｏｚＳｉｎ、を採用し、これらが以
下の組成となるよう調合した。
（Ｂ ａｏ、ｈ３？＋ Ｓ ｒｏ、＋ｚ＋ Ｐ ｂ
ａ、ｏｑ＋ Ｃａａ、＋ｓ。
ａ、ｏｑ＋ Ｃａａ、＋ｓ。
Ｙｏ、ｏｏｓ ） Ｔ Ｉ Ｏｘ ”０．０１５１０ｈ
このように調合したセラミクス原料を、ポンドミルで５
時間混式混合し、脱水、乾燥した後、１１５０℃×２時
間で仮焼成する。
このように調合したセラミクス原料を、ポンドミルで５
時間混式混合し、脱水、乾燥した後、１１５０℃×２時
間で仮焼成する。
■ 次に上記仮焼成したセラミクス粉末にバインダー（
酢酸ビニル）を加えて、さらにポンドミルで５時間混合
し、脱水、乾燥して造粒する。この後、油圧プレスによ
り２ｔ７ｃＩ１１の圧力で直径１７ｗＸ厚さ１ｆｉの円
板状の成形体を得る。この成形体を１３６０℃で所定時
間焼成し、セラミクス焼結体を得る。
酢酸ビニル）を加えて、さらにポンドミルで５時間混合
し、脱水、乾燥して造粒する。この後、油圧プレスによ
り２ｔ７ｃＩ１１の圧力で直径１７ｗＸ厚さ１ｆｉの円
板状の成形体を得る。この成形体を１３６０℃で所定時
間焼成し、セラミクス焼結体を得る。
■ 次に上記焼結体を真空加熱装置内に配置する。第１
図はこの真空加熱装置を示し、この装置１は、気密に形
成された加熱炉本体２に吸引ダクト３の一端を接続し、
該ダクト３の他端を真空ポンプ４に接続して構成されて
いる。そして、上記炉本体２内にステアリン酸マンガン
５を配置し、これの近傍に配置された載１台６上に上記
焼結体７を載置する。
図はこの真空加熱装置を示し、この装置１は、気密に形
成された加熱炉本体２に吸引ダクト３の一端を接続し、
該ダクト３の他端を真空ポンプ４に接続して構成されて
いる。そして、上記炉本体２内にステアリン酸マンガン
５を配置し、これの近傍に配置された載１台６上に上記
焼結体７を載置する。
■ 次に上記炉本体２内を３００℃に昇温コントロール
し、上記マンガン５を気化させる。この雰囲気中にて焼
結体７を５時間保持し、この後、真空ポンプ４によりＱ
、３ｔｏｒｒまで真空排気し、この状態で１時間保持す
る。この後、大気中で１１００℃に昇温加熱し、１時間
保持する。
し、上記マンガン５を気化させる。この雰囲気中にて焼
結体７を５時間保持し、この後、真空ポンプ４によりＱ
、３ｔｏｒｒまで真空排気し、この状態で１時間保持す
る。この後、大気中で１１００℃に昇温加熱し、１時間
保持する。
■ しかる後、上記焼結体の両主面にＩｎ−Ｇａ合金ペ
ーストを塗布した後、焼き付けて電極を形成する。これ
により、本実施例の半導体磁器が製造される。
ーストを塗布した後、焼き付けて電極を形成する。これ
により、本実施例の半導体磁器が製造される。
このように本実施例の製造方法によれば、上述の■工程
で得られた焼結体を、マンガンを充満した気体雰囲気中
に保持した後、真空排気し、しかる後所定温度に昇温加
熱処理したので、上記マンガンが焼結体の内部まで確実
に浸透して各粒子の粒界部分に吸着し、該粒界部分にの
み拡散できる。
で得られた焼結体を、マンガンを充満した気体雰囲気中
に保持した後、真空排気し、しかる後所定温度に昇温加
熱処理したので、上記マンガンが焼結体の内部まで確実
に浸透して各粒子の粒界部分に吸着し、該粒界部分にの
み拡散できる。
その結果、従来公報のように焼結体の内部と表面部との
濃度差を解消でき、ひいては抵抗温度係数を向上させな
がら、室温領域における比抵抗をさらに小さくでき、大
電流化や素子の小型化に貢献できる。
濃度差を解消でき、ひいては抵抗温度係数を向上させな
がら、室温領域における比抵抗をさらに小さくでき、大
電流化や素子の小型化に貢献できる。
次に本実施例の効果を確認するために行った実験につい
て説明する。
て説明する。
この実験は、本実施例の■工程により作成された多数の
焼結体を準備し、上記■工程における真空排気時の温度
を１００〜４００℃の範囲で変化させてＭｎの添加量を
変化させ、これにより得られた各試料の室温抵抗値と、
抵抗温度係数を測定した。
焼結体を準備し、上記■工程における真空排気時の温度
を１００〜４００℃の範囲で変化させてＭｎの添加量を
変化させ、これにより得られた各試料の室温抵抗値と、
抵抗温度係数を測定した。
なお、この抵抗温度係数は、次式により求めた（ ２．
３０３Ｘ １ｏｇ（Ｒ２／Ｒ１） ／（Ｔ２−ＴＩ）
） Ｘ１００（％／１）ここで、Ｒ２は２５℃における
抵抗の１００倍の抵抗値、Ｒ１は２５℃における抵抗の
１０倍の抵抗値であり、またＴ２は抵抗値がＲ２となる
温度、Ｔ１は抵抗値がＲ１となる温度である。
３０３Ｘ １ｏｇ（Ｒ２／Ｒ１） ／（Ｔ２−ＴＩ）
） Ｘ１００（％／１）ここで、Ｒ２は２５℃における
抵抗の１００倍の抵抗値、Ｒ１は２５℃における抵抗の
１０倍の抵抗値であり、またＴ２は抵抗値がＲ２となる
温度、Ｔ１は抵抗値がＲ１となる温度である。
また、比較するためにＭｎをセラミクス原料に混合し、
これを一体焼結してなる従来試料についても同様の測定
を行った。
これを一体焼結してなる従来試料についても同様の測定
を行った。
第２図及び第３図は実験結果を示す特性図であり、図中
、曲線Ａ（実線）は本実施例試料、曲線Ｂ（破線）は従
来試料を示す。
、曲線Ａ（実線）は本実施例試料、曲線Ｂ（破線）は従
来試料を示す。
第２図は温度と比抵抗値との関係を示す。同図からも明
らかなように、室温領域（０〜１００℃）における比抵
抗値は従来試料Ｂが約３５〜４０Ω−ｃｌであるのに対
して、本実施例試料Ａは約２５〜３３Ω−０１と小さく
なっている。また、本実施例試料Ａは従来試料Ｂに比べ
て比抵抗の上昇率も急峻であり、特性が向上しているこ
とがわかる。
らかなように、室温領域（０〜１００℃）における比抵
抗値は従来試料Ｂが約３５〜４０Ω−ｃｌであるのに対
して、本実施例試料Ａは約２５〜３３Ω−０１と小さく
なっている。また、本実施例試料Ａは従来試料Ｂに比べ
て比抵抗の上昇率も急峻であり、特性が向上しているこ
とがわかる。
第３図は室温抵抗値と抵抗温度係数との関係を示す。同
図からも明らかなように、室温抵抗値に対する抵抗温度
係数は従来試料Ｂに比べて本実施例試料Ａが全体的に約
３０％向上しており、低抵抗値で高い抵抗温度係数が得
られていることがわかる。
図からも明らかなように、室温抵抗値に対する抵抗温度
係数は従来試料Ｂに比べて本実施例試料Ａが全体的に約
３０％向上しており、低抵抗値で高い抵抗温度係数が得
られていることがわかる。
以上のように本発明に係る正の抵抗温度特性を有する半
導体磁器の製造方法によれば、セラミクス焼結体を、Ｍ
ｎ＋ Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕを１種以上含む気体雰囲気中
に保持した後、脱気、加熱処理したので、焼結体の内部
まで気体が確実に侵入し、金属を粒子の粒界部分に拡散
でき、その結果高い抵抗温度係数を得ながら室温領域に
おける比抵抗をさらに小さくできる効果があり、素子の
小型化。
導体磁器の製造方法によれば、セラミクス焼結体を、Ｍ
ｎ＋ Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕを１種以上含む気体雰囲気中
に保持した後、脱気、加熱処理したので、焼結体の内部
まで気体が確実に侵入し、金属を粒子の粒界部分に拡散
でき、その結果高い抵抗温度係数を得ながら室温領域に
おける比抵抗をさらに小さくできる効果があり、素子の
小型化。
大電流化に貢献できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例による半導体磁器の製造方法
を説明するための真空加熱装置を示す模式図、第２図及
び第３図はそれぞれ本実施例の効果を示す特性図である
。 図において、１は真空加熱装置（脱気、加熱手段）、５
はステアリン酸マンガン、７はセラミクス焼結体である
。 特許出願人 株式会社 村田製作所代理人 弁
理士 下布 努 第 図 第 図 温度（０Ｃ） 第３図 ！蓄底坑（Ω・（ｍ）
を説明するための真空加熱装置を示す模式図、第２図及
び第３図はそれぞれ本実施例の効果を示す特性図である
。 図において、１は真空加熱装置（脱気、加熱手段）、５
はステアリン酸マンガン、７はセラミクス焼結体である
。 特許出願人 株式会社 村田製作所代理人 弁
理士 下布 努 第 図 第 図 温度（０Ｃ） 第３図 ！蓄底坑（Ω・（ｍ）
Claims (1)
- （１）正の抵抗温度特性を有するセラミクス焼結体に、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｕの何れか１種以上の元素を含む
気体を吸着させた後、脱気，加熱処理を施すことを特徴
とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12581990A JPH0424901A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12581990A JPH0424901A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424901A true JPH0424901A (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=14919726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12581990A Pending JPH0424901A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0424901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6150918A (en) * | 1995-05-03 | 2000-11-21 | Bc Components Holdings B.V. | Degaussing unit comprising one or two thermistors |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP12581990A patent/JPH0424901A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6150918A (en) * | 1995-05-03 | 2000-11-21 | Bc Components Holdings B.V. | Degaussing unit comprising one or two thermistors |
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