JPH04299802A - 正特性サーミスタ - Google Patents
正特性サーミスタInfo
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- JPH04299802A JPH04299802A JP3064370A JP6437091A JPH04299802A JP H04299802 A JPH04299802 A JP H04299802A JP 3064370 A JP3064370 A JP 3064370A JP 6437091 A JP6437091 A JP 6437091A JP H04299802 A JPH04299802 A JP H04299802A
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- JP
- Japan
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- mol
- temperature coefficient
- positive temperature
- insulating layer
- barium titanate
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の温度で抵抗値が
急激に増加する正特性サーミスタに関するものであり、
特に還元性ガス雰囲気下で使用された場合に特性劣化の
少ない、高信頼性の正特性サーミスタに関するものであ
る。
急激に増加する正特性サーミスタに関するものであり、
特に還元性ガス雰囲気下で使用された場合に特性劣化の
少ない、高信頼性の正特性サーミスタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より良く知られているように、チタ
ン酸バリウムを主成分とし、ニオブあるいは希土類元素
などで半導体化させた正特性サーミスタは、通常スイッ
チング温度と呼ばれる特定の温度以上で急激な抵抗値増
加を示す。この特性を利用して自己温度制御機能を有す
る安全な発熱体として、あるいはテレビジョン受像機の
消磁回路のスイッチング素子などの広範な用途に用いら
れている。
ン酸バリウムを主成分とし、ニオブあるいは希土類元素
などで半導体化させた正特性サーミスタは、通常スイッ
チング温度と呼ばれる特定の温度以上で急激な抵抗値増
加を示す。この特性を利用して自己温度制御機能を有す
る安全な発熱体として、あるいはテレビジョン受像機の
消磁回路のスイッチング素子などの広範な用途に用いら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような正特性サー
ミスタの特性は、結晶粒界に依存していることが古くか
ら指摘されているが、還元性雰囲気や中性雰囲気中で使
用した場合には、抵抗値が大きく低下したり、抵抗温度
係数が著しく小さくなってしまうなどの特性変化を起こ
す。従って、素子が直接このような雰囲気に触れないな
いように工夫をする必要があった。また、それに加えて
ガソリンや機械油、食用油、調味料などの有機成分から
なり、素子に付着した場合に還元作用を起こすものにつ
いても接触を防止する必要があり、その用途が限られて
いた。
ミスタの特性は、結晶粒界に依存していることが古くか
ら指摘されているが、還元性雰囲気や中性雰囲気中で使
用した場合には、抵抗値が大きく低下したり、抵抗温度
係数が著しく小さくなってしまうなどの特性変化を起こ
す。従って、素子が直接このような雰囲気に触れないな
いように工夫をする必要があった。また、それに加えて
ガソリンや機械油、食用油、調味料などの有機成分から
なり、素子に付着した場合に還元作用を起こすものにつ
いても接触を防止する必要があり、その用途が限られて
いた。
【０００４】本発明は特に還元性雰囲気下で使用された
場合に、特性劣化が少なく、かつ高信頼性の正特性サー
ミスタを提供することを目的とするものである。
場合に、特性劣化が少なく、かつ高信頼性の正特性サー
ミスタを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
し、還元性雰囲気下で使用された場合でも特性劣化を少
なくするため、本発明では正の抵抗温度特性を有する半
導体磁器の電極形成面以外の面に絶縁体層を形成してな
るものである。そして、第１の発明では、上記絶縁体層
は半導体組成物に酸化マグネシウムを０．０１モル以上
０．０５モル未満添加したものより構成される。
し、還元性雰囲気下で使用された場合でも特性劣化を少
なくするため、本発明では正の抵抗温度特性を有する半
導体磁器の電極形成面以外の面に絶縁体層を形成してな
るものである。そして、第１の発明では、上記絶縁体層
は半導体組成物に酸化マグネシウムを０．０１モル以上
０．０５モル未満添加したものより構成される。
【０００６】また、第２〜第７の発明においては、上記
絶縁体層は、チタン酸バリウム系化合物１モルに対して
、酸化アルミニウムを０．０１モル以上０．０５モル未
満添加したもの、炭酸カルシウムを０．０５モル以上０
．２０モル未満添加したもの、酸化バナジウムを０．０
１モル以上０．０５モル未満添加したもの、マンガン酸
リチウム（ＬｉＭｎＯ２）を０．００１モル以上０．０
１モル未満添加したもの、マンガン酸バリウム（ＢａＭ
ｎＯ４）を０．００１モル以上０．０１モル未満添加し
たもの、メタケイ酸マンガン（ＭｎＳｉＯ３）を０．０
０１モル以上０．０１モル未満添加したものより、それ
ぞれ構成されている。
絶縁体層は、チタン酸バリウム系化合物１モルに対して
、酸化アルミニウムを０．０１モル以上０．０５モル未
満添加したもの、炭酸カルシウムを０．０５モル以上０
．２０モル未満添加したもの、酸化バナジウムを０．０
１モル以上０．０５モル未満添加したもの、マンガン酸
リチウム（ＬｉＭｎＯ２）を０．００１モル以上０．０
１モル未満添加したもの、マンガン酸バリウム（ＢａＭ
ｎＯ４）を０．００１モル以上０．０１モル未満添加し
たもの、メタケイ酸マンガン（ＭｎＳｉＯ３）を０．０
０１モル以上０．０１モル未満添加したものより、それ
ぞれ構成されている。
【０００７】
【作用】本発明によれば、正の抵抗温度特性を有する半
導体磁器の電極形成面以外の面、即ち外周部に絶縁体層
を形成することにより、半導体磁器と周囲雰囲気との接
触を防ぎ、還元雰囲気や還元性物質による特性劣化を防
止することができることとなる。
導体磁器の電極形成面以外の面、即ち外周部に絶縁体層
を形成することにより、半導体磁器と周囲雰囲気との接
触を防ぎ、還元雰囲気や還元性物質による特性劣化を防
止することができることとなる。
【０００８】また、絶縁体層はその主成分が半導体磁器
と同じであるため、素子の発熱、冷却に伴う熱膨張、収
縮に際しても、剥離したり亀裂が入ったりすることがな
いため、長期の使用に耐えうるものである。
と同じであるため、素子の発熱、冷却に伴う熱膨張、収
縮に際しても、剥離したり亀裂が入ったりすることがな
いため、長期の使用に耐えうるものである。
【０００９】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１０】まず、（Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）Ｔｉ
Ｏ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．
０００３ＭｎＯ２の組成となるようにＢａＣＯ３，Ｐｂ
Ｏ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれ
ぞれ秤量し、通常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕し
て半導体磁器を得た。また、上記組成にＭｇＯが各々０
．００５，０．０１，０．０２，０．０４，０．０８モ
ルとなるように、ＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ
２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２，ＭｇＯをそれぞれ秤量し
、通常の方法を用いて混合、仮焼、粉砕して５種類の絶
縁体層用の粉末を得た。
Ｏ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．
０００３ＭｎＯ２の組成となるようにＢａＣＯ３，Ｐｂ
Ｏ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれ
ぞれ秤量し、通常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕し
て半導体磁器を得た。また、上記組成にＭｇＯが各々０
．００５，０．０１，０．０２，０．０４，０．０８モ
ルとなるように、ＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ
２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２，ＭｇＯをそれぞれ秤量し
、通常の方法を用いて混合、仮焼、粉砕して５種類の絶
縁体層用の粉末を得た。
【００１１】次いで、上記半導体磁器粉末にポリビニル
アルコールからなるバインダーを加え、粉体加圧形成に
より１平方センチメートル当たり３００Ｋｇの圧力で直
径３５ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの円板状に成形した。
アルコールからなるバインダーを加え、粉体加圧形成に
より１平方センチメートル当たり３００Ｋｇの圧力で直
径３５ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの円板状に成形した。
【００１２】次に、この成形体を直径３８ｍｍの粉体加
圧用金型の中央部に置き、成形体の周辺部に上記絶縁体
層用粉末内の、ＭｇＯ量が０．００５モルの粉末にバイ
ンダを加えた粉末を充槙し、１平方センチメートル当た
り１０００Ｋｇの圧力で加圧成形して、直径３８ｍｍ、
厚さ３ｍｍの成形体を得た。
圧用金型の中央部に置き、成形体の周辺部に上記絶縁体
層用粉末内の、ＭｇＯ量が０．００５モルの粉末にバイ
ンダを加えた粉末を充槙し、１平方センチメートル当た
り１０００Ｋｇの圧力で加圧成形して、直径３８ｍｍ、
厚さ３ｍｍの成形体を得た。
【００１３】この成形体を１２９０℃で焼成したところ
、焼成後の直径３２ｍｍ、厚さ２．５ｍｍであり、亀裂
のない平坦な磁器が得られた。次に、この磁器にＮｉメ
ッキを形成した後、銀ペーストを塗布、焼付けし、電極
した後に、側面の電極を削除して試料を作製した。また
、他の４種類の絶縁体用粉末についても同様にして試料
を作製した。さらに、比較のために絶縁体粉体中にＭｇ
Ｏが含まれていない試料も同様にして作製した。
、焼成後の直径３２ｍｍ、厚さ２．５ｍｍであり、亀裂
のない平坦な磁器が得られた。次に、この磁器にＮｉメ
ッキを形成した後、銀ペーストを塗布、焼付けし、電極
した後に、側面の電極を削除して試料を作製した。また
、他の４種類の絶縁体用粉末についても同様にして試料
を作製した。さらに、比較のために絶縁体粉体中にＭｇ
Ｏが含まれていない試料も同様にして作製した。
【００１４】図１，図２は上記のようにして作製された
本発明にかかる正特性サーミスタの断面図及び斜視図で
あり、図中１は半導体磁器、２は絶縁体層、３は電極で
ある。
本発明にかかる正特性サーミスタの断面図及び斜視図で
あり、図中１は半導体磁器、２は絶縁体層、３は電極で
ある。
【００１５】以上の試料の抵抗値、温度特性を測定した
後、窒素ガス中で、１００時間，１００Ｖの電圧を印加
した後、試料を取出し、通常雰囲気中の中で再び抵抗値
、温度特性を測定した。その結果を下記の（表１）に示
す。
後、窒素ガス中で、１００時間，１００Ｖの電圧を印加
した後、試料を取出し、通常雰囲気中の中で再び抵抗値
、温度特性を測定した。その結果を下記の（表１）に示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】ここで上記（表１）における抵抗値変化幅
とは最大抵抗値を最小抵抗値で除算した数値の常用対数
値であり、下記の式で表される。
とは最大抵抗値を最小抵抗値で除算した数値の常用対数
値であり、下記の式で表される。
【００１８】
抵抗値変化幅＝Ｌｏｇ（最大抵抗値／最小抵抗値）上記
（表１）より解る通り、比較例の試料番号１，５及び６
では、（表１）に示すように窒素ガス中での通電後抵抗
値並びに抵抗値の変化幅が著しく低下しているのに対し
、本発明の実施例の試料番号２，３及び４では、ほとん
ど特性が変化していない。
（表１）より解る通り、比較例の試料番号１，５及び６
では、（表１）に示すように窒素ガス中での通電後抵抗
値並びに抵抗値の変化幅が著しく低下しているのに対し
、本発明の実施例の試料番号２，３及び４では、ほとん
ど特性が変化していない。
【００１９】これは、半導体磁器の側面が微細結晶粒子
よりなる緻密絶縁体層で覆われており、また電極形成面
においても緻密なＮｉメッキに覆われているため、外部
雰囲気の影響をほとんど受けることがないためと考えら
れる。
よりなる緻密絶縁体層で覆われており、また電極形成面
においても緻密なＮｉメッキに覆われているため、外部
雰囲気の影響をほとんど受けることがないためと考えら
れる。
【００２０】なお、本発明において絶縁体材料における
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の添加量を０．０１モル以
上０．０５モル未満とした理由は、０．０１モル未満で
は絶縁体化せず、また結晶粒子が十分微細化しないため
、絶縁体層の緻密化が不十分となり、本発明の効果を発
揮することができないためである。
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の添加量を０．０１モル以
上０．０５モル未満とした理由は、０．０１モル未満で
は絶縁体化せず、また結晶粒子が十分微細化しないため
、絶縁体層の緻密化が不十分となり、本発明の効果を発
揮することができないためである。
【００２１】これは酸化マグネシウムの添加量が０．０
１モル以上では、絶縁体層の結晶粒径は３μｍ以下と微
細でその気孔率は０．１％以下であるのに対し、０．０
１モル未満では半導体磁器の結晶粒径並びに気孔率とほ
とんど同じで、粒径５μｍ以上、気孔率０．５％以上と
なるためであると考えられる。
１モル以上では、絶縁体層の結晶粒径は３μｍ以下と微
細でその気孔率は０．１％以下であるのに対し、０．０
１モル未満では半導体磁器の結晶粒径並びに気孔率とほ
とんど同じで、粒径５μｍ以上、気孔率０．５％以上と
なるためであると考えられる。
【００２２】また、酸化マグネシウムの添加量が０．０
５モルを超えると、（表１）に示すように過剰の酸化マ
グネシウムが半導体磁器中に拡散し、抵抗値の増加を招
くという不都合が生じるためである。
５モルを超えると、（表１）に示すように過剰の酸化マ
グネシウムが半導体磁器中に拡散し、抵抗値の増加を招
くという不都合が生じるためである。
【００２３】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２４】まず、（Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）Ｔｉ
Ｏ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．
０００４ＭｎＯ２の組成となるようにＢａＣＯ３，Ｐｂ
Ｏ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれ
ぞれ秤量し、通常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕し
て半導体磁器を得た。また、上記組成にＡｌ２Ｏ３が各
々０．００５，０．０１，０．０２，０．０４，０．０
８モルとなるように、ＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，
Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２，Ａｌ２Ｏ３をそれぞ
れ秤量し、通常の方法を用いて混合、仮焼、粉砕して５
種類の絶縁体層用の粉末を得た。
Ｏ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．
０００４ＭｎＯ２の組成となるようにＢａＣＯ３，Ｐｂ
Ｏ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれ
ぞれ秤量し、通常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕し
て半導体磁器を得た。また、上記組成にＡｌ２Ｏ３が各
々０．００５，０．０１，０．０２，０．０４，０．０
８モルとなるように、ＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，
Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２，Ａｌ２Ｏ３をそれぞ
れ秤量し、通常の方法を用いて混合、仮焼、粉砕して５
種類の絶縁体層用の粉末を得た。
【００２５】以下、ＭｇＯがＡｌ２Ｏ３に変わっただけ
で他は上記第１の実施例と全く同様の方法でＡｌ２Ｏ３
添加なしを含む６種類の試料を作製し、同じく第１の実
施例と同様の方法で特性を測定した。その結果を下記の
（表２）に示す。
で他は上記第１の実施例と全く同様の方法でＡｌ２Ｏ３
添加なしを含む６種類の試料を作製し、同じく第１の実
施例と同様の方法で特性を測定した。その結果を下記の
（表２）に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】この第２の実施例においても、比較例の試
料番号１，５及び６では、（表２）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
料番号１，５及び６では、（表２）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
【００２８】この特性上の理由、並びに酸化アルミニウ
ム（Ａｌ２Ｏ３）の添加量を０．０１モル以上０．０５
モル未満とした理由は、上記第１の実施例の場合と全く
同じである。
ム（Ａｌ２Ｏ３）の添加量を０．０１モル以上０．０５
モル未満とした理由は、上記第１の実施例の場合と全く
同じである。
【００２９】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
について説明する。
について説明する。
【００３０】まず、上記第１の実施例と同じく（Ｂａ０
．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５
＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００３ＭｎＯ２の組成とな
るようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，
ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方法を用
いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を得た。また、
上記組成にＣａＣＯ３が各々０．０２，０．０５，０．
１０，０．１５，０．３０モルとなるように、ＢａＣＯ
３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ
２，ＣａＣＯ３をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて
混合、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体層用の粉末を得た
。
．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５
＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００３ＭｎＯ２の組成とな
るようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，
ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方法を用
いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を得た。また、
上記組成にＣａＣＯ３が各々０．０２，０．０５，０．
１０，０．１５，０．３０モルとなるように、ＢａＣＯ
３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ
２，ＣａＣＯ３をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて
混合、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体層用の粉末を得た
。
【００３１】以下、上記第１，第２の実施例と全く同様
の方法で６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定
した。その結果を下記の（表３）に示す。
の方法で６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定
した。その結果を下記の（表３）に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】この第３の実施例においても、比較例の試
料番号１，５及び６では、（表３）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。この特性
上の理由は、上記第１，第２の実施例の場合と全く同じ
である。
料番号１，５及び６では、（表３）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。この特性
上の理由は、上記第１，第２の実施例の場合と全く同じ
である。
【００３４】この第３の実施例において、絶縁体材料に
おける炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）の添加量を０．０
５モル以上０．２０モル未満とした理由は、０．０５モ
ル未満では絶縁体化せず、また結晶粒子が十分微細化し
ないため、絶縁体層の緻密化が不十分となり、本発明の
効果を発揮することができないためである。
おける炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）の添加量を０．０
５モル以上０．２０モル未満とした理由は、０．０５モ
ル未満では絶縁体化せず、また結晶粒子が十分微細化し
ないため、絶縁体層の緻密化が不十分となり、本発明の
効果を発揮することができないためである。
【００３５】これは、炭酸カルシウムの添加量が０．０
５モル以上では、絶縁体層の結晶粒径は３μｍ以下と微
細でその気孔率は０．１％以下であるのに対し、０．０
５モル未満では半導体磁器の結晶粒径並びに気孔率とほ
とんど同じで、粒径５μｍ以上、気孔率０．５％以上と
なるためであると考えられる。
５モル以上では、絶縁体層の結晶粒径は３μｍ以下と微
細でその気孔率は０．１％以下であるのに対し、０．０
５モル未満では半導体磁器の結晶粒径並びに気孔率とほ
とんど同じで、粒径５μｍ以上、気孔率０．５％以上と
なるためであると考えられる。
【００３６】また、炭酸カルシウムの添加量が０．２０
モルを超えると、（表３）に示すように過剰の炭酸カル
シウムが半導体磁器中に拡散し、抵抗値の増加を招くと
いう不都合が生じるためである。
モルを超えると、（表３）に示すように過剰の炭酸カル
シウムが半導体磁器中に拡散し、抵抗値の増加を招くと
いう不都合が生じるためである。
【００３７】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
について説明する。
について説明する。
【００３８】まず、上記第２の実施例と同じく（Ｂａ０
．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５
＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ２の組成とな
るようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，
ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方法を用
いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を得た。また、
上記組成にＶ２Ｏ５が各々０．００５，０．０１，０．
０２，０．０４，０．０８モルとなるように、ＢａＣＯ
３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ
２，Ｖ２Ｏ５をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混
合、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体層用の粉末を得た。
．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００１Ｎｂ２Ｏ５
＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ２の組成とな
るようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，
ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方法を用
いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を得た。また、
上記組成にＶ２Ｏ５が各々０．００５，０．０１，０．
０２，０．０４，０．０８モルとなるように、ＢａＣＯ
３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ
２，Ｖ２Ｏ５をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混
合、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体層用の粉末を得た。
【００３９】以下、上記の各実施例と全く同様の方法で
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表４）に示す。
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表４）に示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】この第４の実施例においても、比較例の試
料番号１，５及び６では、（表４）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
料番号１，５及び６では、（表４）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
【００４２】この特性上の理由、並びに酸化バナジウム
（Ｖ２Ｏ５）の添加量を０．０１モル以上０．０５モル
未満とした理由は、上記第１，第２の実施例の場合と全
く同じである。
（Ｖ２Ｏ５）の添加量を０．０１モル以上０．０５モル
未満とした理由は、上記第１，第２の実施例の場合と全
く同じである。
【００４３】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
について説明する。
について説明する。
【００４４】まず、上記第２，第４の実施例と同じく（
Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００１Ｎｂ
２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ２の組
成となるようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２
Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方
法を用いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を得た。
Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００１Ｎｂ
２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ２の組
成となるようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２
Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方
法を用いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を得た。
【００４５】また、上記組成にマンガン酸リチウム（Ｌ
ｉＭｎＯ２）が各々０．０００２，０．００１，０．０
０５，０．００８，０．００１５モルとなるように、Ｂ
ａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，
ＬｉＭＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混合
し、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体用の粉末を得た。
ｉＭｎＯ２）が各々０．０００２，０．００１，０．０
０５，０．００８，０．００１５モルとなるように、Ｂ
ａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，
ＬｉＭＯ２をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混合
し、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体用の粉末を得た。
【００４６】以下、上記の各実施例と全く同様の方法で
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表５）に示す。
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表５）に示す。
【００４７】
【表５】
【００４８】この第５の実施例においても、比較例の試
料番号１，５及び６では、（表５）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
料番号１，５及び６では、（表５）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
【００４９】これは、上記の各実施例と同様に、半導体
磁器の側面が微細結晶粒子よりなる緻密絶縁体層で覆わ
れており、また電極形成面においても緻密なＮｉメッキ
に覆われているため、外部雰囲気の影響をほとんど受け
ることがないためと考えられる。
磁器の側面が微細結晶粒子よりなる緻密絶縁体層で覆わ
れており、また電極形成面においても緻密なＮｉメッキ
に覆われているため、外部雰囲気の影響をほとんど受け
ることがないためと考えられる。
【００５０】さらに、マンガン酸リチウム中のマンガン
が酸化剤としての働きを持ち、半導体磁器が還元される
のを防止するためであるとも考えられる。
が酸化剤としての働きを持ち、半導体磁器が還元される
のを防止するためであるとも考えられる。
【００５１】またさらに、リチウム化合物の添加により
周辺露出部分の焼結が進み、磁器の緻密化がより促進さ
れる効果も考えられる。
周辺露出部分の焼結が進み、磁器の緻密化がより促進さ
れる効果も考えられる。
【００５２】なお、本発明において絶縁体材料における
マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）の添加量を０．０
０１モル以上０．０１モル未満とした理由は、０．００
１モル未満では絶縁体化せず、また結晶粒子が十分微細
化しないため、絶縁体層の緻密化が不十分となり、本発
明の効果を発揮することができないためである。
マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）の添加量を０．０
０１モル以上０．０１モル未満とした理由は、０．００
１モル未満では絶縁体化せず、また結晶粒子が十分微細
化しないため、絶縁体層の緻密化が不十分となり、本発
明の効果を発揮することができないためである。
【００５３】これはマンガン酸リチウムの添加量が０．
０１モル以上では、絶縁体層の結晶粒径は３μｍ以下と
微細でその気孔率は０．１％以下であるのに対し、０．
００１モル未満では半導体磁器の結晶粒径並びに気孔率
とほとんど同じで、粒径５μｍ以上、気孔率０．５％以
上となるためであると考えられる。また、マンガン酸リ
チウムの添加量が０．０１モルを超えると、（表５）に
示すように過剰のマンガン酸リチウムが半導体磁器中に
拡散し、抵抗値の増加を招くという不都合が生じるため
である。
０１モル以上では、絶縁体層の結晶粒径は３μｍ以下と
微細でその気孔率は０．１％以下であるのに対し、０．
００１モル未満では半導体磁器の結晶粒径並びに気孔率
とほとんど同じで、粒径５μｍ以上、気孔率０．５％以
上となるためであると考えられる。また、マンガン酸リ
チウムの添加量が０．０１モルを超えると、（表５）に
示すように過剰のマンガン酸リチウムが半導体磁器中に
拡散し、抵抗値の増加を招くという不都合が生じるため
である。
【００５４】（実施例６）次に、本発明の第６の実施例
について説明する。
について説明する。
【００５５】まず、上記第２，第４，第５の実施例と同
じく（Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００
１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ
２の組成となるようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，
Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通
常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を
得た。
じく（Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００
１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ
２の組成となるようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，
Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通
常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器を
得た。
【００５６】また、上記組成にマンガン酸リチウム（Ｂ
ａＭｎＯ４）が各々０．０００２，０．００１，０．０
０５，０．００８，０．００１５モルとなるように、Ｂ
ａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，
ＢａＭｎＯ４をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混
合し、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体用の粉末を得た。
ａＭｎＯ４）が各々０．０００２，０．００１，０．０
０５，０．００８，０．００１５モルとなるように、Ｂ
ａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，
ＢａＭｎＯ４をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混
合し、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体用の粉末を得た。
【００５７】以下、上記の各実施例と全く同様の方法で
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表６）に示す。
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表６）に示す。
【００５８】
【表６】
【００５９】この第６の実施例においても、比較例の試
料番号１，５及び６では、（表６）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
料番号１，５及び６では、（表６）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
【００６０】この特性上の理由は、上記第５の実施例に
おけるマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）がマンガン
酸バリウム（ＢａＭｎＯ４）に置き換わっただけで、第
５の実施例の場合と全く同じである。また、マンガン酸
バリウムの添加量を０．００１モル以上０．０１モル未
満とした理由も第５の実施例の場合と全く同じである。
おけるマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）がマンガン
酸バリウム（ＢａＭｎＯ４）に置き換わっただけで、第
５の実施例の場合と全く同じである。また、マンガン酸
バリウムの添加量を０．００１モル以上０．０１モル未
満とした理由も第５の実施例の場合と全く同じである。
【００６１】（実施例７）次に、本発明の第７の実施例
について説明する。
について説明する。
【００６２】まず、上記第２，第４〜第６の実施例と同
じく（Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００
１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ
２の組成となるようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，
Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通
常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器粉
末を得た。
じく（Ｂａ０．７８Ｐｂ０．２２）ＴｉＯ３＋０．００
１Ｎｂ２Ｏ５＋０．０２ＳｉＯ２＋０．０００４ＭｎＯ
２の組成となるようにＢａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，
Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＭｎＯ２をそれぞれ秤量し、通
常の方法を用いて混合し、仮焼、粉砕して半導体磁器粉
末を得た。
【００６３】また、上記組成にメタケイ酸マンガン（Ｍ
ｎＳｉＯ３）が各々０．０００２，０．００１，０．０
０５，０．００８，０．００１５モルとなるように、Ｂ
ａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，
ＭｎＳｉＯ３をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混
合し、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体用の粉末を得た。
ｎＳｉＯ３）が各々０．０００２，０．００１，０．０
０５，０．００８，０．００１５モルとなるように、Ｂ
ａＣＯ３，ＰｂＯ，ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，
ＭｎＳｉＯ３をそれぞれ秤量し、通常の方法を用いて混
合し、仮焼、粉砕して５種類の絶縁体用の粉末を得た。
【００６４】以下、上記の各実施例と全く同様の方法で
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表７）に示す。
６種類の試料を作製し、同じ方法で特性を測定した。そ
の結果を下記の（表７）に示す。
【００６５】
【表７】
【００６６】この第７の実施例においても、比較例の試
料番号１，５及び６では、（表７）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
料番号１，５及び６では、（表７）に示すように窒素ガ
ス中での通電後抵抗値並びに抵抗値の変化幅が著しく低
下しているのに対し、本発明の実施例の試料番号２，３
及び４では、ほとんど特性が変化していない。
【００６７】この特性上の理由、並びにメタケイ酸バリ
ウム（ＭｎＳｉＯ３）の添加量を０．００１モル以上０
．０１モル未満とした理由は、上記第５，第６の実施例
の場合と全く同じである。
ウム（ＭｎＳｉＯ３）の添加量を０．００１モル以上０
．０１モル未満とした理由は、上記第５，第６の実施例
の場合と全く同じである。
【００６８】なお、上記の各実施例ではチタン酸鉛を含
むチタン酸バリウム系化合物について記述したが、チタ
ン酸バリウム系化合物については、これに限定されるも
のではなく、チタン酸バリウムの一部が、チタン酸チト
ロンチウム，スズ酸バリウム，ジルコン酸バリウム，ジ
ルコン酸カルシウムなどで置換された化合物でもかまわ
ない。
むチタン酸バリウム系化合物について記述したが、チタ
ン酸バリウム系化合物については、これに限定されるも
のではなく、チタン酸バリウムの一部が、チタン酸チト
ロンチウム，スズ酸バリウム，ジルコン酸バリウム，ジ
ルコン酸カルシウムなどで置換された化合物でもかまわ
ない。
【００６９】また、絶縁体層を形成する方法としては、
粉体加圧成形を用いればどのような方法でもよく、例え
ば、半導体磁器材料よりなる円板成形体と、この円板の
直径と同じ寸法の内径を持つ絶縁体材料によりリング状
の成形体を用意し、両者を嵌め合わせた後に、静水圧成
形などの方法により一体化して焼成してもよい。
粉体加圧成形を用いればどのような方法でもよく、例え
ば、半導体磁器材料よりなる円板成形体と、この円板の
直径と同じ寸法の内径を持つ絶縁体材料によりリング状
の成形体を用意し、両者を嵌め合わせた後に、静水圧成
形などの方法により一体化して焼成してもよい。
【００７０】さらにまた、粉体加圧成形以外の方法、例
えば特開昭５８−１４７１２号公報あるいは実開昭５６
−３３６０９号公報に開示されている方法を用いて、押
出し成形工法によって形成することも可能である。
えば特開昭５８−１４７１２号公報あるいは実開昭５６
−３３６０９号公報に開示されている方法を用いて、押
出し成形工法によって形成することも可能である。
【００７１】しかし、粉体加圧成形工法を用いた場合、
絶縁体層は粉体の成形時点で半導体磁器の外周部に粉体
の状態で形成され、その後の焼成で絶縁体層となるため
、強固な接合が得られ、長期の使用に耐えられる点で好
ましてものである。
絶縁体層は粉体の成形時点で半導体磁器の外周部に粉体
の状態で形成され、その後の焼成で絶縁体層となるため
、強固な接合が得られ、長期の使用に耐えられる点で好
ましてものである。
【００７２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明を用いるこ
とにより、中性雰囲気あるいは還元性雰囲気で使用され
ても特性変化の少ない正特性サーミスタを得ることがで
きるものであり、その利用価値は大きい。
とにより、中性雰囲気あるいは還元性雰囲気で使用され
ても特性変化の少ない正特性サーミスタを得ることがで
きるものであり、その利用価値は大きい。
【図１】本発明にかかる正特性サーミスタの一実施例を
示す断面図
示す断面図
【図２】本発明にかかる正特性サーミスタの一実施例を
示す斜視図
示す斜視図
１ 半導体磁器
２ 絶縁体層
３ 電極
Claims (7)
- 【請求項１】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対して酸化マグネシウム
を０．０１モル以上０．０５モル未満含有する絶縁体材
料よりなることを特徴とする正特性サーミスタ。 - 【請求項２】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対して酸化アルミニウム
を０．０１モル以上０．０５モル未満含有する絶縁体材
料よりなることを特徴とする正特性サーミスタ。 - 【請求項３】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対して炭酸カルシウムを
０．０５モル以上０．２０モル未満含有する絶縁体材料
よりなることを特徴とする正特性サーミスタ。 - 【請求項４】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対して酸化バナジウムを
０．０１モル以上０．０５モル未満含有する絶縁体材料
よりなることを特徴とする正特性サーミスタ。 - 【請求項５】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対してマンガン酸リチウ
ム（ＬｉＭｎＯ２）を０．００１モル以上０．０１モル
未満含有する絶縁体材料よりなることを特徴とする正特
性サーミスタ。 - 【請求項６】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対してマンガン酸バリウ
ム（ＢａＭｎＯ４）を０．００１モル以上０．０１モル
未満含有する絶縁体材料よりなることを特徴とする正特
性サーミスタ。 - 【請求項７】チタン酸バリウム系化合物を主成分とする
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の電極形成面以外
の面に絶縁体層が形成され、かつ上記絶縁体層は、チタ
ン酸バリウム系化合物１モルに対してメタケイ酸マンガ
ン（ＭｎＳｉＯ３）を０．００１モル以上０．０１モル
未満含有する絶縁体材料よりなることを特徴とする正特
性サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064370A JPH04299802A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 正特性サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064370A JPH04299802A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 正特性サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299802A true JPH04299802A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=13256331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3064370A Pending JPH04299802A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 正特性サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04299802A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127914A (en) * | 1997-05-19 | 2000-10-03 | Nec Corporation | Thin-film temperature-sensitive resistor material and production process thereof |
| US7583176B1 (en) * | 2006-03-08 | 2009-09-01 | Lockheed Martin Corporation | Switch apparatus |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3064370A patent/JPH04299802A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127914A (en) * | 1997-05-19 | 2000-10-03 | Nec Corporation | Thin-film temperature-sensitive resistor material and production process thereof |
| US6413385B1 (en) | 1997-05-19 | 2002-07-02 | Nec Corporation | Thin-film temperature-sensitive resistor material and production process thereof |
| US7583176B1 (en) * | 2006-03-08 | 2009-09-01 | Lockheed Martin Corporation | Switch apparatus |
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