JPH04337601A - Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 - Google Patents
Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法Info
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- JPH04337601A JPH04337601A JP3110023A JP11002391A JPH04337601A JP H04337601 A JPH04337601 A JP H04337601A JP 3110023 A JP3110023 A JP 3110023A JP 11002391 A JP11002391 A JP 11002391A JP H04337601 A JPH04337601 A JP H04337601A
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Landscapes
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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、ＰＴＣ抵抗素子の製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、過電流を抑制する限流素子として
、大きなＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔ
ｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）効果を持つセラミッ
クスは、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）と、Ｖ２Ｏ
３（三酸化バナジウム）にクロムを添加して得られる（
Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３（０＜Ｘ≦０．０１５）とが知
られている。
、大きなＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔ
ｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）効果を持つセラミッ
クスは、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）と、Ｖ２Ｏ
３（三酸化バナジウム）にクロムを添加して得られる（
Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３（０＜Ｘ≦０．０１５）とが知
られている。
【０００３】このうちＢａＴｉＯ３は正特性サーミスタ
ーとして弱電用には広く使われているが、室温抵抗が小
さなものでも数Ω以上あってワットロスが大きく、また
ＰＴＣ効果の出現は粒界の機構に関係し温度の上昇によ
り粒界が高抵抗になる反面、吸収したエネルギーのため
に粒界破壊を起こしてしまう等の理由により、電力用に
は不向きである。
ーとして弱電用には広く使われているが、室温抵抗が小
さなものでも数Ω以上あってワットロスが大きく、また
ＰＴＣ効果の出現は粒界の機構に関係し温度の上昇によ
り粒界が高抵抗になる反面、吸収したエネルギーのため
に粒界破壊を起こしてしまう等の理由により、電力用に
は不向きである。
【０００４】一方、（Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３は、Ｂａ
ＴｉＯ３に比較して比抵抗を四ケタ程度小さくできるた
め電力用に適している反面、セラミックスとしては焼結
性が悪く、大電流が流れた際の耐熱衝撃性に問題があっ
た。
ＴｉＯ３に比較して比抵抗を四ケタ程度小さくできるた
め電力用に適している反面、セラミックスとしては焼結
性が悪く、大電流が流れた際の耐熱衝撃性に問題があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本願の出願人
は、上記の問題点を解決するため、先にＶ２Ｏ３とＣｒ
２Ｏ３を混合し、この混合物に仮焼を行い、更に焼結助
剤としてＦｅ２Ｏ３又はＦｅ単体を添加して焼成するこ
とにより、焼結性が良く強度の優れたＰＴＣ抵抗素子が
得られることを見いだし、これを出願した。（特願平２
−１９８４５３）しかし、このＰＴＣ抵抗素子を電力用
のポジスタデバイスとして利用するためには次の課題が
残されていた。
は、上記の問題点を解決するため、先にＶ２Ｏ３とＣｒ
２Ｏ３を混合し、この混合物に仮焼を行い、更に焼結助
剤としてＦｅ２Ｏ３又はＦｅ単体を添加して焼成するこ
とにより、焼結性が良く強度の優れたＰＴＣ抵抗素子が
得られることを見いだし、これを出願した。（特願平２
−１９８４５３）しかし、このＰＴＣ抵抗素子を電力用
のポジスタデバイスとして利用するためには次の課題が
残されていた。
【０００６】即ち、ＰＴＣ抵抗素子を上記のポジスタデ
バイスとして使用する場合、この抵抗素子の常温におけ
る比抵抗と、比抵抗が最大となる温度とを独立に調整し
うることが望ましいが、これは非常に困難である。
バイスとして使用する場合、この抵抗素子の常温におけ
る比抵抗と、比抵抗が最大となる温度とを独立に調整し
うることが望ましいが、これは非常に困難である。
【０００７】例えば、図２においてＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎの各
線はそれぞれＣｒ含有量が０，０．５，０．８，１．２
％である抵抗素子の温度特性を表すグラフであるが、こ
の図に示されるように、ＰＴＣ抵抗素子中のＣｒの添加
量を増加することにより常温比抵抗を変化させることは
可能ではあるが、この際、比抵抗が最大となる温度も連
動して変化してしまう。
線はそれぞれＣｒ含有量が０，０．５，０．８，１．２
％である抵抗素子の温度特性を表すグラフであるが、こ
の図に示されるように、ＰＴＣ抵抗素子中のＣｒの添加
量を増加することにより常温比抵抗を変化させることは
可能ではあるが、この際、比抵抗が最大となる温度も連
動して変化してしまう。
【０００８】また、図３において、Ｐ，Ｑ，Ｒの各線は
それぞれＣｒの添加量を一定として焼成温度を１６５０
℃，１６００℃，１５００℃として製造したＰＴＣ抵抗
素子の温度特性を表すグラフであるが、この図に示され
るように、Ｃｒの添加量を一定として焼成温度を変化さ
せることにより焼結状態を調整し、比抵抗を最大とする
温度とは独立に常温における比抵抗を変化させることは
可能である。
それぞれＣｒの添加量を一定として焼成温度を１６５０
℃，１６００℃，１５００℃として製造したＰＴＣ抵抗
素子の温度特性を表すグラフであるが、この図に示され
るように、Ｃｒの添加量を一定として焼成温度を変化さ
せることにより焼結状態を調整し、比抵抗を最大とする
温度とは独立に常温における比抵抗を変化させることは
可能である。
【０００９】しかし、これは焼成の不十分な焼結体を製
造することであり、機械的な強度にも問題がある。
造することであり、機械的な強度にも問題がある。
【００１０】本発明はこのような背景の下になされたも
のであり、ＰＴＣ抵抗素子の常温における比抵抗と、比
抵抗が最大となる温度とを独立に調整し得るＰＴＣ抵抗
素子の製造方法を提供し、使用状況に応じて種々の特性
を有するＰＴＣ抵抗素子の製造を可能とすることを目的
とする。
のであり、ＰＴＣ抵抗素子の常温における比抵抗と、比
抵抗が最大となる温度とを独立に調整し得るＰＴＣ抵抗
素子の製造方法を提供し、使用状況に応じて種々の特性
を有するＰＴＣ抵抗素子の製造を可能とすることを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは鋭
意実験を重ねた結果、ＰＴＣ抵抗素子を製造する際に、
焼成を終えた焼結体に熱処理を行うことにより、常温に
おける比抵抗及び最大比抵抗をほぼ一定値に保ちつつ、
最大比抵抗を与える温度を変化させ得ることを見いだし
、本発明を完成した。
意実験を重ねた結果、ＰＴＣ抵抗素子を製造する際に、
焼成を終えた焼結体に熱処理を行うことにより、常温に
おける比抵抗及び最大比抵抗をほぼ一定値に保ちつつ、
最大比抵抗を与える温度を変化させ得ることを見いだし
、本発明を完成した。
【００１２】即ち、本発明は（Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３
（但し、０＜ｘ≦０．０１５）を仮焼し、次にこの仮焼
物に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混合物を焼
成して焼結体を得、この焼結体を更に酸化雰囲気中で２
００℃〜４００℃にて熱処理を行うことを特徴とする。
（但し、０＜ｘ≦０．０１５）を仮焼し、次にこの仮焼
物に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混合物を焼
成して焼結体を得、この焼結体を更に酸化雰囲気中で２
００℃〜４００℃にて熱処理を行うことを特徴とする。
【００１３】上記のように熱処理を行うことにより、Ｐ
ＴＣ抵抗素子の常温に於ける比抵抗及び比抵抗の最大値
はあまり変化しないが、比抵抗の最大値を与える温度は
熱処理を行う時間に比例して高くなる。
ＴＣ抵抗素子の常温に於ける比抵抗及び比抵抗の最大値
はあまり変化しないが、比抵抗の最大値を与える温度は
熱処理を行う時間に比例して高くなる。
【００１４】従って、ＰＴＣ抵抗素子の常温における比
抵抗及び最大比抵抗を与える温度をそれぞれ独立に調整
することが可能となり、種々の特性を有するＰＴＣ抵抗
素子を製造することができる。
抵抗及び最大比抵抗を与える温度をそれぞれ独立に調整
することが可能となり、種々の特性を有するＰＴＣ抵抗
素子を製造することができる。
【００１５】
【実施例】一般に、酸化バナジウムを主成分とするＰＴ
Ｃ抵抗素子の組成は（Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３（０＜ｘ
≦０．０１５）となっており、本実施例においては組成
を（Ｖ０・９９５Ｃｒ０・００５）２Ｏ３とした。この
製造工程の概略を以下に示す。
Ｃ抵抗素子の組成は（Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３（０＜ｘ
≦０．０１５）となっており、本実施例においては組成
を（Ｖ０・９９５Ｃｒ０・００５）２Ｏ３とした。この
製造工程の概略を以下に示す。
【００１６】即ち、Ｖ２Ｏ３（三津和化学薬品（株），
純度９９％）とＣｒ２Ｏ３（関東化学（株），特級）と
を、その組成が（Ｖ０・９９５Ｃｒ０・００５）２Ｏ３
となるよう秤量し、これをアルコール中で２４時間湿式
粉砕を行う。
純度９９％）とＣｒ２Ｏ３（関東化学（株），特級）と
を、その組成が（Ｖ０・９９５Ｃｒ０・００５）２Ｏ３
となるよう秤量し、これをアルコール中で２４時間湿式
粉砕を行う。
【００１７】次に、この粉末を乾燥した後、還元雰囲気
中で１２００℃にて３時間仮焼を行い、この仮焼粉末に
粒径８μのＦｅ単体の粉末（三津和化学薬品，純度９９
．５％）を（Ｖ０・９９５Ｃｒ０・００５）２Ｏ３に対
して５ｗｔ％加えた後に１２時間湿式粉砕混合を行った
。
中で１２００℃にて３時間仮焼を行い、この仮焼粉末に
粒径８μのＦｅ単体の粉末（三津和化学薬品，純度９９
．５％）を（Ｖ０・９９５Ｃｒ０・００５）２Ｏ３に対
して５ｗｔ％加えた後に１２時間湿式粉砕混合を行った
。
【００１８】更に、上記の粉砕混合物に有機バインダー
を加えて１．５トン／ｃｍ２で加圧成形し、この成形体
の焼成を水素雰囲気中、１６５０℃にて５時間行い、焼
結体を得る。
を加えて１．５トン／ｃｍ２で加圧成形し、この成形体
の焼成を水素雰囲気中、１６５０℃にて５時間行い、焼
結体を得る。
【００１９】本実施例においては、上記工程で得られた
焼結体に酸素雰囲気中、２００℃にて１時間、５時間、
１０時間熱処理を行った素子Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、及び
酸素雰囲気中、４００℃にて５時間熱処理を行った素子
Ｎｏ．４を作成し、それぞれ比抵抗の温度特性を調べた
。その結果を図１に示す。
焼結体に酸素雰囲気中、２００℃にて１時間、５時間、
１０時間熱処理を行った素子Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、及び
酸素雰囲気中、４００℃にて５時間熱処理を行った素子
Ｎｏ．４を作成し、それぞれ比抵抗の温度特性を調べた
。その結果を図１に示す。
【００２０】図１において、Ａ線は無熱処理の素子、Ｂ
〜Ｅ線はそれぞれＮｏ．１〜４の素子の温度特性を表す
。 この図により、２００℃にて熱処理を行った素子（Ｂ〜
Ｄ）では常温における比抵抗、及び最大比抵抗に殆ど影
響を与えることなく、比抵抗が最大となる温度のみが変
化していることがわかる。
〜Ｅ線はそれぞれＮｏ．１〜４の素子の温度特性を表す
。 この図により、２００℃にて熱処理を行った素子（Ｂ〜
Ｄ）では常温における比抵抗、及び最大比抵抗に殆ど影
響を与えることなく、比抵抗が最大となる温度のみが変
化していることがわかる。
【００２１】これに対し、熱処理を４００℃にて行った
素子Ｎｏ．４（Ｅ）にては、常温における比抵抗が大き
くなってＰＴＣ倍率が低下している。これは、上記熱処
理を行う際に、Ｖ２Ｏ３の一部が酸化されてＶ２Ｏ５と
なるためと考えられる。
素子Ｎｏ．４（Ｅ）にては、常温における比抵抗が大き
くなってＰＴＣ倍率が低下している。これは、上記熱処
理を行う際に、Ｖ２Ｏ３の一部が酸化されてＶ２Ｏ５と
なるためと考えられる。
【００２２】従って、熱処理を行う際の温度は、熱処理
による効果が表れ、かつＶ２Ｏ５の生成によるＰＴＣ倍
率の低下が起きない２００℃〜４００℃の間にて行う必
要がある。また、仮焼段階は、ＣｒをＶ２Ｏ３に固溶す
る反応を良くするため、１１００℃以上とすることが好
ましく、また、仮焼温度の上限は特に限定されないが、
仮焼設備等の耐久性等により、１４００℃を上限とする
ことが好ましい。Ｆｅの添加量については、ＰＴＣ倍率
を高く保つために最終焼結体重量に対して１．５〜２０
ｗｔ％とすることが好ましい。
による効果が表れ、かつＶ２Ｏ５の生成によるＰＴＣ倍
率の低下が起きない２００℃〜４００℃の間にて行う必
要がある。また、仮焼段階は、ＣｒをＶ２Ｏ３に固溶す
る反応を良くするため、１１００℃以上とすることが好
ましく、また、仮焼温度の上限は特に限定されないが、
仮焼設備等の耐久性等により、１４００℃を上限とする
ことが好ましい。Ｆｅの添加量については、ＰＴＣ倍率
を高く保つために最終焼結体重量に対して１．５〜２０
ｗｔ％とすることが好ましい。
【００２３】更に、焼成温度については、焼結助剤のＦ
ｅを融解して焼結性を良くするために、１５００℃以上
とすることが好ましい。また、焼成温度の上限は特に限
定されないが、焼成設備等の耐久性等により、１６５０
℃を上限とすることが好ましい。
ｅを融解して焼結性を良くするために、１５００℃以上
とすることが好ましい。また、焼成温度の上限は特に限
定されないが、焼成設備等の耐久性等により、１６５０
℃を上限とすることが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】本発明においては、（Ｖ１−ｘＣｒｘ）
２Ｏ３（但し、０＜ｘ≦０．０１５）を仮焼し、次にこ
の仮焼物に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混合
物を焼成して焼結体を得、この焼結体を更に酸化雰囲気
中で２００℃〜４００℃の範囲の温度で熱処理を行って
いる。
２Ｏ３（但し、０＜ｘ≦０．０１５）を仮焼し、次にこ
の仮焼物に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混合
物を焼成して焼結体を得、この焼結体を更に酸化雰囲気
中で２００℃〜４００℃の範囲の温度で熱処理を行って
いる。
【００２５】この熱処理時間を変えることにより、常温
における比抵抗、及び最大比抵抗等の、抵抗値の変化を
来す事なく抵抗値が最大となる温度だけを変化させるこ
とができる。
における比抵抗、及び最大比抵抗等の、抵抗値の変化を
来す事なく抵抗値が最大となる温度だけを変化させるこ
とができる。
【００２６】従って、ＰＴＣ抵抗素子の常温における比
抵抗及び最大比抵抗をほぼ一定値に保ちつつ、最大比抵
抗を与える温度を調整し得るため、使用状況に応じて種
々の特性を有するＰＴＣ抵抗素子を製造することができ
る。
抵抗及び最大比抵抗をほぼ一定値に保ちつつ、最大比抵
抗を与える温度を調整し得るため、使用状況に応じて種
々の特性を有するＰＴＣ抵抗素子を製造することができ
る。
【図１】ＰＴＣ抵抗素子の温度特性を示すグラフ。
【図２】Ｃｒ添加量と温度特性との関係を表すグラフ。
【図３】焼結温度と温度特性との関係を表すグラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ｖ１−ｘＣｒｘ）２Ｏ３（但し、０
＜ｘ≦０．０１５）を仮焼し、次にこの仮焼物に焼結助
剤としてＦｅを混合し、更にこの混合物を焼成して焼結
体を得、この焼結体を更に酸化雰囲気中で２００℃〜４
００℃にて熱処理を行うことを特徴とするＰＴＣ抵抗素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110023A JPH04337601A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110023A JPH04337601A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337601A true JPH04337601A (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=14525157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110023A Pending JPH04337601A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04337601A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7776252B2 (en) * | 2002-02-28 | 2010-08-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing multilayer ceramic electronic component |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110023A patent/JPH04337601A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7776252B2 (en) * | 2002-02-28 | 2010-08-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing multilayer ceramic electronic component |
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