JPH04267301A - Ntcサーミスタの製造方法 - Google Patents
Ntcサーミスタの製造方法Info
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- JPH04267301A JPH04267301A JP4896391A JP4896391A JPH04267301A JP H04267301 A JPH04267301 A JP H04267301A JP 4896391 A JP4896391 A JP 4896391A JP 4896391 A JP4896391 A JP 4896391A JP H04267301 A JPH04267301 A JP H04267301A
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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
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温度センサ等に使用さ
れるNTCサーミスタの製造方法に関する。
れるNTCサーミスタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】サーミスタは温度が変化するとその電気
抵抗が著しく変化する特性を有している。従って温度セ
ンサとして広範囲の分野に利用されている。このサーミ
スタにおいてその温度が上昇するにつれ電気抵抗が減少
する、いわゆる負の温度係数を有するNTC(Nega
tive Temperature Coeffi
cient)サーミスタ(以下単にサーミスタと称する
)が知られている。
抵抗が著しく変化する特性を有している。従って温度セ
ンサとして広範囲の分野に利用されている。このサーミ
スタにおいてその温度が上昇するにつれ電気抵抗が減少
する、いわゆる負の温度係数を有するNTC(Nega
tive Temperature Coeffi
cient)サーミスタ(以下単にサーミスタと称する
)が知られている。
【0003】図7はこのようなサーミスタの従来の構造
を示すもので、1は遷移金属酸化物例えばMn,Ni,
Co,Cu等を主成分とするサーミスタ基板、2、3は
この基板1の表裏面に各々焼付けによって設けられた厚
膜電極、4、5は各電極2、3に接続されたリード部材
である。
を示すもので、1は遷移金属酸化物例えばMn,Ni,
Co,Cu等を主成分とするサーミスタ基板、2、3は
この基板1の表裏面に各々焼付けによって設けられた厚
膜電極、4、5は各電極2、3に接続されたリード部材
である。
【0004】厚膜電極2、3は予め基板1の表裏面にガ
ラスフリット等の成分が含められた耐熱性導電塗料例え
ばAg,Pd,Pt,Au等を含む材料が塗布された後
に、通常大気中で焼付け処理が施されることによって形
成される。またこのようにして形成された厚膜電極2、
3に対してやはり耐熱性導電塗料を介して各リード部材
4、5が接続される。続いてこれら各部材はリード部材
4、5の端部を除いてガラス等によってモールドされる
ことによりサーミスタが完成する。
ラスフリット等の成分が含められた耐熱性導電塗料例え
ばAg,Pd,Pt,Au等を含む材料が塗布された後
に、通常大気中で焼付け処理が施されることによって形
成される。またこのようにして形成された厚膜電極2、
3に対してやはり耐熱性導電塗料を介して各リード部材
4、5が接続される。続いてこれら各部材はリード部材
4、5の端部を除いてガラス等によってモールドされる
ことによりサーミスタが完成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来のように
厚膜電極を備えたサーミスタでは、初期電気特性のばら
つきが大きく、かつ高温使用下における抵抗変化率が大
きいという問題がある。
厚膜電極を備えたサーミスタでは、初期電気特性のばら
つきが大きく、かつ高温使用下における抵抗変化率が大
きいという問題がある。
【0006】すなわち、厚膜電極2、3を形成するため
にガラスフリットを含んだ耐熱性導電塗料を大気中で焼
付けする際、図8に示したように各電極2または3と基
板1との間に空洞6が生じるようになるので、各電極2
、3と基板1間の接触が不完全であるために良好なオー
ミック接触によるオーミック特性が確保されなくなる結
果、初期電気特性のばらつきが大きくなる。また、サー
ミスタの製造工程において、厚膜電極2、3の形成後に
は特に熱処理を行っていないので、約120℃を越える
高温の使用の下では基板1の表面に存在する酸素の影響
によって、抵抗変化率が大きくなる。特に基板1の材料
としてCuOを含有したサーミスタでは、約80℃を越
える高温になると著しく抵抗変化率が大きくなってしま
うため、使用が不可能になる。
にガラスフリットを含んだ耐熱性導電塗料を大気中で焼
付けする際、図8に示したように各電極2または3と基
板1との間に空洞6が生じるようになるので、各電極2
、3と基板1間の接触が不完全であるために良好なオー
ミック接触によるオーミック特性が確保されなくなる結
果、初期電気特性のばらつきが大きくなる。また、サー
ミスタの製造工程において、厚膜電極2、3の形成後に
は特に熱処理を行っていないので、約120℃を越える
高温の使用の下では基板1の表面に存在する酸素の影響
によって、抵抗変化率が大きくなる。特に基板1の材料
としてCuOを含有したサーミスタでは、約80℃を越
える高温になると著しく抵抗変化率が大きくなってしま
うため、使用が不可能になる。
【0007】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、初期電気特性のばらつき及び高温使用下に
おける抵抗変化率を少なく抑えるようにしたNTCサー
ミスタの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
れたもので、初期電気特性のばらつき及び高温使用下に
おける抵抗変化率を少なく抑えるようにしたNTCサー
ミスタの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0008】[発明の構成]
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、遷移金属酸化物を主成分とするNTCサー
ミスタ基板を用意する工程と、この基板の異なる二箇所
に焼付け以外の方法で電極を形成する工程と、これら電
極が形成された基板を還元性雰囲気または中性雰囲気内
で熱処理する工程とを含むNTCサーミスタの製造方法
を特徴とするものである。
に本発明は、遷移金属酸化物を主成分とするNTCサー
ミスタ基板を用意する工程と、この基板の異なる二箇所
に焼付け以外の方法で電極を形成する工程と、これら電
極が形成された基板を還元性雰囲気または中性雰囲気内
で熱処理する工程とを含むNTCサーミスタの製造方法
を特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明によれば、サーミスタ基板に対して焼付
け以外の方法による電極例えば蒸着法による薄膜層から
成る電極を設けるようにしたので、各電極と基板間のオ
ーミック接触が良好になるため、初期電気特性のばらつ
きは少なく抑えられる。
け以外の方法による電極例えば蒸着法による薄膜層から
成る電極を設けるようにしたので、各電極と基板間のオ
ーミック接触が良好になるため、初期電気特性のばらつ
きは少なく抑えられる。
【0011】また、本発明によれば、電極形成後に基板
を還元性雰囲気または中性雰囲気内で熱処理するように
したので、基板の表面の酸素の影響を受けることがなく
なるため、高温使用下における抵抗変化率は少なく抑え
られる。
を還元性雰囲気または中性雰囲気内で熱処理するように
したので、基板の表面の酸素の影響を受けることがなく
なるため、高温使用下における抵抗変化率は少なく抑え
られる。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【0013】図1は本発明におけるNTCサーミスタの
製造方法の実施例を示すもので、以下工程順に説明する
。
製造方法の実施例を示すもので、以下工程順に説明する
。
【0014】まずAのように、遷移金属酸化物の主成分
となるMn,Ni,Co,Cu等の各材料を所定の組成
比になるように秤量、配合した後に、ポットミルによっ
て湿式混合する。
となるMn,Ni,Co,Cu等の各材料を所定の組成
比になるように秤量、配合した後に、ポットミルによっ
て湿式混合する。
【0015】次ぎにBのように、混合材料を脱水、乾燥
した後に800℃乃至1000℃で仮焼成し、さらにボ
ールミルによって湿式粉砕して材料粉末を調整する。
した後に800℃乃至1000℃で仮焼成し、さらにボ
ールミルによって湿式粉砕して材料粉末を調整する。
【0016】続いてCのように、再び材料を脱水、乾燥
した後に、バインダーとしてPVA(ポリビニールアル
コール)を加えて円板状に加圧成型する。
した後に、バインダーとしてPVA(ポリビニールアル
コール)を加えて円板状に加圧成型する。
【0017】次ぎにDのように、円板状成型体11´を
約600℃で加熱して前記PVAを除脱した後に、10
00℃乃至1400℃で本焼成を行う。(図3)次ぎに
Eのように、この円板状成型体11´の表裏面に各々蒸
着法によってAg薄膜層12´、13´を形成する。A
g薄膜層の円板状成型体の外周面に付着した部分は研磨
によって除去する。(図4)続いてFのように、円板状
成型体を還元性雰囲気例えばN2 雰囲気内で500℃
以上で熱処理する。
約600℃で加熱して前記PVAを除脱した後に、10
00℃乃至1400℃で本焼成を行う。(図3)次ぎに
Eのように、この円板状成型体11´の表裏面に各々蒸
着法によってAg薄膜層12´、13´を形成する。A
g薄膜層の円板状成型体の外周面に付着した部分は研磨
によって除去する。(図4)続いてFのように、円板状
成型体を還元性雰囲気例えばN2 雰囲気内で500℃
以上で熱処理する。
【0018】次ぎにGのように、円板状成型体を個々の
サーミスタとなる寸法にダイシングする。これによって
、多数のサーミスタ基板11に分割され、各基板11の
表裏面には前記Ag薄膜層から成る電極12、13が設
けられる。(図5)次ぎにHのように、各電極12、1
3に対してリード部材14、15を半田によって接続す
る。
サーミスタとなる寸法にダイシングする。これによって
、多数のサーミスタ基板11に分割され、各基板11の
表裏面には前記Ag薄膜層から成る電極12、13が設
けられる。(図5)次ぎにHのように、各電極12、1
3に対してリード部材14、15を半田によって接続す
る。
【0019】そして最後にIのように、各サーミスタ基
板11を各リード14、15の端部を除いてガラスによ
ってモールド(封着)することにより、図2のサーミス
タが完成する。図2において、11は遷移金属酸化物例
えばMn,Ni,Co,Cu等を主成分とするサーミス
タ基板、12、13はこの基板11の表裏面に各々設け
られたAg薄膜層から成る電極、14、15は各電極1
2、13に接続されたリード部材である。これら各部材
はリード部材14、15の端部を除いてガラス等によっ
てモールドされる。
板11を各リード14、15の端部を除いてガラスによ
ってモールド(封着)することにより、図2のサーミス
タが完成する。図2において、11は遷移金属酸化物例
えばMn,Ni,Co,Cu等を主成分とするサーミス
タ基板、12、13はこの基板11の表裏面に各々設け
られたAg薄膜層から成る電極、14、15は各電極1
2、13に接続されたリード部材である。これら各部材
はリード部材14、15の端部を除いてガラス等によっ
てモールドされる。
【0020】図6は本実施例によって得られた図2のサ
ーミスタの部分的拡大図を示すもので、各電極12また
は13と基板11との間には何等空洞は生じない。よっ
て両者間の接触は完全となり、各電極12、13は基板
11に対して良好なオーミック接触を確保することがで
きる。
ーミスタの部分的拡大図を示すもので、各電極12また
は13と基板11との間には何等空洞は生じない。よっ
て両者間の接触は完全となり、各電極12、13は基板
11に対して良好なオーミック接触を確保することがで
きる。
【0021】本実施例でサーミスタ基板11の成分とし
て、Mn:Ni:Coを各々66mol%:16.5m
ol%:17.5mol%から成るものを用いて製造し
たサーミスタの特性を、従来例と比較して表1に示す。
て、Mn:Ni:Coを各々66mol%:16.5m
ol%:17.5mol%から成るものを用いて製造し
たサーミスタの特性を、従来例と比較して表1に示す。
【0022】
【表1】
表1において、C.V.は25℃における比抵抗のばら
つきの大きさを示し、このC.VはC.V={(標準偏
差)/(平均値)}×100(%)で示される。Bはい
わゆるB定数を示している。この表1から明らかなよう
に、従来ではR25のC.V.を1%以下に抑えること
は困難であったが、本実施例によれば0.4%に抑える
ことができた。また、B25/85のC.V.も従来の
半分の値に抑えることができた。これにより、初期電気
特性のばらつきを少なく抑えることができる。
つきの大きさを示し、このC.VはC.V={(標準偏
差)/(平均値)}×100(%)で示される。Bはい
わゆるB定数を示している。この表1から明らかなよう
に、従来ではR25のC.V.を1%以下に抑えること
は困難であったが、本実施例によれば0.4%に抑える
ことができた。また、B25/85のC.V.も従来の
半分の値に抑えることができた。これにより、初期電気
特性のばらつきを少なく抑えることができる。
【0023】また、本実施例製造方法によれば、電極形
成後に還元性雰囲気内で熱処理を行うことにより、基板
の表面の酸素の影響を防止することができるので、高温
使用下における抵抗変化率を少なく抑えることができる
。
成後に還元性雰囲気内で熱処理を行うことにより、基板
の表面の酸素の影響を防止することができるので、高温
使用下における抵抗変化率を少なく抑えることができる
。
【0024】次ぎに、サーミスタ基板11の組成、熱処
理の条件を種々変更してサーミスタを製造した場合に得
られた結果を従来例と比較して表2に示す。
理の条件を種々変更してサーミスタを製造した場合に得
られた結果を従来例と比較して表2に示す。
【0025】
【表2】
表2において、抵抗変化率は25℃における抵抗値と、
同一試料を125℃で2000時間の耐熱試験を施した
後の抵抗値とを比較して得られた変化率を示している。 この値が少ないほど優れていることを意味している。こ
の表2から明らかなように、熱処理を還元性雰囲気(N
2 雰囲気)内で行い、かつほぼ500℃以上の温度条
件で行った本実施例の製造方法によれば、判定欄に○印
で示したように抵抗変化率がほぼ1%以下に抑えられて
優れた効果が得られることを示している。これにより抵
抗変化率を少なく抑えることができる。
同一試料を125℃で2000時間の耐熱試験を施した
後の抵抗値とを比較して得られた変化率を示している。 この値が少ないほど優れていることを意味している。こ
の表2から明らかなように、熱処理を還元性雰囲気(N
2 雰囲気)内で行い、かつほぼ500℃以上の温度条
件で行った本実施例の製造方法によれば、判定欄に○印
で示したように抵抗変化率がほぼ1%以下に抑えられて
優れた効果が得られることを示している。これにより抵
抗変化率を少なく抑えることができる。
【0026】なお、この表2では16個の試料を対象と
して、本実施例によって得られた9個の試料のみが優れ
た結果を示している。また、基板11に設ける各電極1
2、13は無電解メッキ法によってニッケル薄膜層を形
成した場合を示している。
して、本実施例によって得られた9個の試料のみが優れ
た結果を示している。また、基板11に設ける各電極1
2、13は無電解メッキ法によってニッケル薄膜層を形
成した場合を示している。
【0027】このように基板11に対して形成する各電
極12、13は、従来の厚膜電極のように材料にガラス
フリットを含まないで、薄膜層として設けられるもので
あれば、前記実施例で示したような蒸着法に限らず、メ
ッキ法あるいはスパッター法等によって形成するように
しても良い。要するに本発明では従来の厚膜電極のよう
に導電材料にガラスフリットを含まないで、基板11に
対して良好に接触してオーミック接触を確保できる薄膜
層として設けられるものであれば特定の手段には限らな
い。
極12、13は、従来の厚膜電極のように材料にガラス
フリットを含まないで、薄膜層として設けられるもので
あれば、前記実施例で示したような蒸着法に限らず、メ
ッキ法あるいはスパッター法等によって形成するように
しても良い。要するに本発明では従来の厚膜電極のよう
に導電材料にガラスフリットを含まないで、基板11に
対して良好に接触してオーミック接触を確保できる薄膜
層として設けられるものであれば特定の手段には限らな
い。
【0028】さらに本発明によれば、熱処理雰囲気は前
記したような還元性雰囲気に限らずに、H2 やArの
ような中性雰囲気を選んでも前記と同様な結果を得るこ
とができる。また、電極材料としてもAgやNiに限る
ことなく、Cu,Au,Pd等を用いることができる。
記したような還元性雰囲気に限らずに、H2 やArの
ような中性雰囲気を選んでも前記と同様な結果を得るこ
とができる。また、電極材料としてもAgやNiに限る
ことなく、Cu,Au,Pd等を用いることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、焼
付け以外の方法によって電極を設けるようにしたので、
初期電気特性のばらつきを少なく抑えることができ、ま
た電極形成後に還元性雰囲気または中性雰囲気内で熱処
理を行うようにしたので、高温使用下における抵抗変化
率を少なく抑えることができる。
付け以外の方法によって電極を設けるようにしたので、
初期電気特性のばらつきを少なく抑えることができ、ま
た電極形成後に還元性雰囲気または中性雰囲気内で熱処
理を行うようにしたので、高温使用下における抵抗変化
率を少なく抑えることができる。
【図1】本発明におけるNTCサーミスタの製造方法の
実施例を示す工程図である。
実施例を示す工程図である。
【図2】本発明製造方法によって得られたNTCサーミ
スタを示す断面図である。
スタを示す断面図である。
【図3】本発明製造方法の途中工程における構成部材を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図4】本発明製造方法の途中工程における構成部材を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図5】本発明製造方法の途中工程における構成部材を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図6】本発明製造方法によって得られたNTCサーミ
スタを示す部分拡大図である。
スタを示す部分拡大図である。
【図7】従来例のNTCサーミスタを示す断面図である
。
。
【図8】従来例のNTCサーミスタを示す部分拡大図で
ある。
ある。
11 NTCサーミスタ基板
12、13 電極
14、15 リード部材
Claims (3)
- 【請求項1】 遷移金属酸化物を主成分とするNTC
サーミスタ基板を用意する工程と、この基板の異なる二
箇所に焼付け以外の方法で電極を形成する工程と、これ
ら電極が形成された基板を還元性雰囲気または中性雰囲
気内で熱処理する工程とを含むことを特徴とするNTC
サーミスタの製造方法。 - 【請求項2】 前記熱処理する工程を500℃以上で
実施する請求項1記載のNTCサーミスタの製造方法。 - 【請求項3】 前記焼付け以外の方法は、メッキ法又
は蒸着法によるものである請求項1又は2記載のNTC
サーミスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4896391A JPH04267301A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Ntcサーミスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4896391A JPH04267301A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Ntcサーミスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267301A true JPH04267301A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12817936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4896391A Pending JPH04267301A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Ntcサーミスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04267301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017038189A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 株式会社村田製作所 | Ntcサーミスタの製造方法 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP4896391A patent/JPH04267301A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017038189A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 株式会社村田製作所 | Ntcサーミスタの製造方法 |
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