JPH04338601A - 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法 - Google Patents
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法Info
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- JPH04338601A JPH04338601A JP3141083A JP14108391A JPH04338601A JP H04338601 A JPH04338601 A JP H04338601A JP 3141083 A JP3141083 A JP 3141083A JP 14108391 A JP14108391 A JP 14108391A JP H04338601 A JPH04338601 A JP H04338601A
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- Silicon Compounds (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、正の抵抗温度係数を
有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器
に関し、詳しくは、高い静耐圧を有する半導体磁器及び
その製造方法に関する。
有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器
に関し、詳しくは、高い静耐圧を有する半導体磁器及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大きな正の抵抗温度係数を有する
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器が開発
されており、この半導体磁器は、キュリー温度を越える
と抵抗値が急激に増大して、通過する電流量を減少させ
ることから、回路の過電流保護用や、テレビ受像機のブ
ラウン管枠の消磁用など種々の用途に広く用いられてい
る。一方、このチタン酸バリウム系半導体磁器を用いた
素子の信頼性を向上させるために、より静耐圧の高い正
の抵抗温度係数を有する半導体磁器に対する要求が高ま
っている。
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器が開発
されており、この半導体磁器は、キュリー温度を越える
と抵抗値が急激に増大して、通過する電流量を減少させ
ることから、回路の過電流保護用や、テレビ受像機のブ
ラウン管枠の消磁用など種々の用途に広く用いられてい
る。一方、このチタン酸バリウム系半導体磁器を用いた
素子の信頼性を向上させるために、より静耐圧の高い正
の抵抗温度係数を有する半導体磁器に対する要求が高ま
っている。
【０００３】従来、チタン酸バリウム系半導体磁器の静
耐圧を向上させる方法として、半導体化剤を含んだＢａ
ＴｉＯ３系材料に、平均組成Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８で表
される成分材料を添加して焼成する方法が提案されてい
る（特開昭６２−２９６４０１号公報）。
耐圧を向上させる方法として、半導体化剤を含んだＢａ
ＴｉＯ３系材料に、平均組成Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８で表
される成分材料を添加して焼成する方法が提案されてい
る（特開昭６２−２９６４０１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、半導体磁器の静耐圧をある程度向上させること
はできるが、その効果は必ずしも十分ではないという問
題点があり、さらに静耐圧の高い半導体磁器及びその製
造方法が求められている。
法では、半導体磁器の静耐圧をある程度向上させること
はできるが、その効果は必ずしも十分ではないという問
題点があり、さらに静耐圧の高い半導体磁器及びその製
造方法が求められている。
【０００５】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、従来の半導体磁器よりも静耐圧に優れた正の抵抗
温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
あり、従来の半導体磁器よりも静耐圧に優れた正の抵抗
温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の正の抵抗温度係数を有する半導体磁器は
、チタン酸バリウム系半導体材料にＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ
８を添加し焼成した正の抵抗温度係数を有するチタン酸
バリウム系半導体磁器であって、該半導体磁器焼成体の
中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線
回折強度Ｉｎと、該半導体磁器焼成体の表面部のＢａ２
ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｓと
の比Ｉｎ／Ｉｓが７以上であることを特徴とする。
に、本願発明の正の抵抗温度係数を有する半導体磁器は
、チタン酸バリウム系半導体材料にＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ
８を添加し焼成した正の抵抗温度係数を有するチタン酸
バリウム系半導体磁器であって、該半導体磁器焼成体の
中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線
回折強度Ｉｎと、該半導体磁器焼成体の表面部のＢａ２
ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｓと
の比Ｉｎ／Ｉｓが７以上であることを特徴とする。
【０００７】また、本願発明の正の抵抗温度係数を有す
る半導体磁器の製造方法は、チタン酸バリウム系半導体
材料にＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８を添加した混合材料を平均
粒径が３μｍ以下になるまで粉砕し、これを焼成するこ
とを特徴とする。
る半導体磁器の製造方法は、チタン酸バリウム系半導体
材料にＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８を添加した混合材料を平均
粒径が３μｍ以下になるまで粉砕し、これを焼成するこ
とを特徴とする。
【０００８】発明者らは、正の抵抗温度係数を有する半
導体磁器の静耐圧をさらに向上させるべく鋭意検討を行
い、ＢａＴｉＯ３系半導体磁器材料にフレスナイト（Ｂ
ａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８）を添加して焼成した半導体磁器焼
成体中のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の分布状態が静耐圧に重
要な関係を有することを知り、本願発明を完成させるに
至った。すなわち、本願発明半導体磁器においては、Ｂ
ａＴｉＯ３系半導体磁器材料の仮焼粉にＢａ２ＴｉＳｉ
２Ｏ８を添加し、これを平均粒径が３μｍ以下になるま
で粉砕した後、焼成することにより、焼成体（半導体磁
器）の中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の分布密度が表面
部よりも高くなり、静耐圧が向上する。そして、上記の
ようにして得られる半導体磁器焼成体の、中心部のＢａ
２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｎ
と、該半導体磁器焼成体の表面部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ
８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｓとの比Ｉｎ／Ｉ
ｓは７以上になる。
導体磁器の静耐圧をさらに向上させるべく鋭意検討を行
い、ＢａＴｉＯ３系半導体磁器材料にフレスナイト（Ｂ
ａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８）を添加して焼成した半導体磁器焼
成体中のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の分布状態が静耐圧に重
要な関係を有することを知り、本願発明を完成させるに
至った。すなわち、本願発明半導体磁器においては、Ｂ
ａＴｉＯ３系半導体磁器材料の仮焼粉にＢａ２ＴｉＳｉ
２Ｏ８を添加し、これを平均粒径が３μｍ以下になるま
で粉砕した後、焼成することにより、焼成体（半導体磁
器）の中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の分布密度が表面
部よりも高くなり、静耐圧が向上する。そして、上記の
ようにして得られる半導体磁器焼成体の、中心部のＢａ
２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｎ
と、該半導体磁器焼成体の表面部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ
８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｓとの比Ｉｎ／Ｉ
ｓは７以上になる。
【０００９】
【実施例】以下に、実施例を示して本願発明の特徴をさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
【００１０】ＢａＣＯ３，ＴｉＯ２，Ｙ２Ｏ３，ＣａＣ
Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３を下記の式（１）で表される組成にな
るように調合する。 （Ｂａ０．８９６Ｃａ０．１０Ｙ０．００４）Ｔｉ
Ｏ３＋０．０００５Ｍｎ ……（１）そして、これ
を純水及びジルコニアボールとともにポリエチレン製ポ
ットに入れて５時間粉砕混合した後、乾燥し、１１５０
℃で２時間仮焼する。この仮焼粉に１モル％のＢａ２Ｔ
ｉＳｉ２Ｏ８を添加して下記の式（２）の組成の混合材
料を調合する。 ［（Ｂａ０．８９６Ｃａ０．１０Ｙ０．００４）ＴｉＯ
３＋０．０００５Ｍｎ］＋０．０１Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ
８
……（２）
Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３を下記の式（１）で表される組成にな
るように調合する。 （Ｂａ０．８９６Ｃａ０．１０Ｙ０．００４）Ｔｉ
Ｏ３＋０．０００５Ｍｎ ……（１）そして、これ
を純水及びジルコニアボールとともにポリエチレン製ポ
ットに入れて５時間粉砕混合した後、乾燥し、１１５０
℃で２時間仮焼する。この仮焼粉に１モル％のＢａ２Ｔ
ｉＳｉ２Ｏ８を添加して下記の式（２）の組成の混合材
料を調合する。 ［（Ｂａ０．８９６Ｃａ０．１０Ｙ０．００４）ＴｉＯ
３＋０．０００５Ｍｎ］＋０．０１Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ
８
……（２）
【００１１】これをポリエチレン製ポ
ットに入れ、バインダを添加するとともに、ジルコニア
ボール及び純水を入れて粉砕混合を行う。これにより、
混合材料の平均粒径を０．５〜５μｍの範囲で変化させ
、Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の分布制御を行う。それから、
このスラリーを乾燥、造粒し、プレス成形機により直径
１７ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板状の成形体を作成する。そ
して、この成形体を、８℃／ｍｉｎの割合で１３５０℃
にまで昇温し、その温度で３０分間焼成し、さらに８℃
／ｍｉｎの割合で室温にまで冷却して焼成体（半導体磁
器）を作成した。それから、この半導体磁器の両主面に
、電極材料を塗布して電極を形成し、特性測定のための
試料とした。
ットに入れ、バインダを添加するとともに、ジルコニア
ボール及び純水を入れて粉砕混合を行う。これにより、
混合材料の平均粒径を０．５〜５μｍの範囲で変化させ
、Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の分布制御を行う。それから、
このスラリーを乾燥、造粒し、プレス成形機により直径
１７ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板状の成形体を作成する。そ
して、この成形体を、８℃／ｍｉｎの割合で１３５０℃
にまで昇温し、その温度で３０分間焼成し、さらに８℃
／ｍｉｎの割合で室温にまで冷却して焼成体（半導体磁
器）を作成した。それから、この半導体磁器の両主面に
、電極材料を塗布して電極を形成し、特性測定のための
試料とした。
【００１２】表１に、上記実施例の試料についての、Ｂ
ａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８を混合粉砕した後の混合材料の平均
粒径、半導体磁器の中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１
，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｎと表面部のＢａ２Ｔｉ
Ｓｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｓの比Ｉ
ｎ／Ｉｓ、常温（２５℃）における抵抗、及び静耐圧（
素子に印加される電圧を上昇させた場合に電流が最小値
になる電圧値）の各値を示す。
ａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８を混合粉砕した後の混合材料の平均
粒径、半導体磁器の中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１
，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｎと表面部のＢａ２Ｔｉ
Ｓｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線回折強度Ｉｓの比Ｉ
ｎ／Ｉｓ、常温（２５℃）における抵抗、及び静耐圧（
素子に印加される電圧を上昇させた場合に電流が最小値
になる電圧値）の各値を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】なお、表１において、＊印を付した試料は
本願発明の範囲外のものである。表１より、混合材料の
平均粒径を３μｍ以下にすることにより、中心部と表面
部のＸ線回折強度比Ｉｎ／Ｉｓの値が７以上になり、平
均粒径が０．５μｍになるとＩｎ／Ｉｓの値は３６とな
っている。また、Ｘ線回折強度比Ｉｎ／Ｉｓの値が７以
上（すなわち、混合材料の平均粒径が３μｍ以下）にな
ると半導体磁器の静耐圧は７０Ｖを越えており、著しく
向上していることがわかる。また、Ｉｎ／Ｉｓがそれ以
上大きくなっても静耐圧はそれほど急激には向上せず、
Ｉｎ／Ｉｓが３６（平均粒径０．５μｍ）のときに８１
Ｖとなっている。したがって、Ｘ線回折強度比Ｉｎ／Ｉ
ｓは７以上にすることが好ましい。
本願発明の範囲外のものである。表１より、混合材料の
平均粒径を３μｍ以下にすることにより、中心部と表面
部のＸ線回折強度比Ｉｎ／Ｉｓの値が７以上になり、平
均粒径が０．５μｍになるとＩｎ／Ｉｓの値は３６とな
っている。また、Ｘ線回折強度比Ｉｎ／Ｉｓの値が７以
上（すなわち、混合材料の平均粒径が３μｍ以下）にな
ると半導体磁器の静耐圧は７０Ｖを越えており、著しく
向上していることがわかる。また、Ｉｎ／Ｉｓがそれ以
上大きくなっても静耐圧はそれほど急激には向上せず、
Ｉｎ／Ｉｓが３６（平均粒径０．５μｍ）のときに８１
Ｖとなっている。したがって、Ｘ線回折強度比Ｉｎ／Ｉ
ｓは７以上にすることが好ましい。
【００１５】一方、比抵抗は、混合材料の平均粒径のい
かんにかかわらず、ほぼ一定（０．８３〜０．８７Ω）
であり、混合材料の平均粒径（すなわち、Ｉｎ／Ｉｓの
値）の影響を受けないことがわかる。
かんにかかわらず、ほぼ一定（０．８３〜０．８７Ω）
であり、混合材料の平均粒径（すなわち、Ｉｎ／Ｉｓの
値）の影響を受けないことがわかる。
【００１６】なお、本願発明の製造方法にかかる正の抵
抗温度係数を有する半導体磁器の主成分であるチタン酸
バリウム系半導体材料としては、Ｂａの一部をＣａなど
で置換したり、さらに、半導体化剤として、Ｙなどの希
土類元素やＮｂ，Ｓｂなどの元素を含有させたりした種
々のチタン酸バリウム系材料を用いることが可能である
。
抗温度係数を有する半導体磁器の主成分であるチタン酸
バリウム系半導体材料としては、Ｂａの一部をＣａなど
で置換したり、さらに、半導体化剤として、Ｙなどの希
土類元素やＮｂ，Ｓｂなどの元素を含有させたりした種
々のチタン酸バリウム系材料を用いることが可能である
。
【００１７】
【発明の効果】上述のように、本願発明の正の抵抗温度
係数を有する半導体磁器は、その中心部と表面部のＢａ
２ＴｉＳｉ２Ｏ８のＸ線回折強度の比Ｉｎ／Ｉｓが７以
上になるようにしているので、磁器の低抵抗を保持しつ
つ、静耐圧を向上させることができる。
係数を有する半導体磁器は、その中心部と表面部のＢａ
２ＴｉＳｉ２Ｏ８のＸ線回折強度の比Ｉｎ／Ｉｓが７以
上になるようにしているので、磁器の低抵抗を保持しつ
つ、静耐圧を向上させることができる。
【００１８】また、本願発明の正の抵抗温度係数を有す
る半導体磁器の製造方法は、ＢａＴｉＯ３系半導体材料
にＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８を混合して粉砕した混合材料の
平均粒径が３μｍ以下になるように粒度調整し、これを
焼成するようにしているので、Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の
分布を、上記Ｘ線回折強度比Ｉｎ／Ｉｓの値が７以上に
なるように制御することが可能になり、静耐圧に優れた
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器を得ることができ
る。
る半導体磁器の製造方法は、ＢａＴｉＯ３系半導体材料
にＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８を混合して粉砕した混合材料の
平均粒径が３μｍ以下になるように粒度調整し、これを
焼成するようにしているので、Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８の
分布を、上記Ｘ線回折強度比Ｉｎ／Ｉｓの値が７以上に
なるように制御することが可能になり、静耐圧に優れた
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器を得ることができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン酸バリウム系半導体材料にＢａ
２ＴｉＳｉ２Ｏ８を添加し焼成した正の抵抗温度係数を
有するチタン酸バリウム系半導体磁器であって、該半導
体磁器焼成体の中心部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１
，１）面のＸ線回折強度Ｉｎと、該半導体磁器焼成体の
表面部のＢａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８（１，１，１）面のＸ線
回折強度Ｉｓとの比Ｉｎ／Ｉｓが７以上であることを特
徴とする正の抵抗温度係数を有する半導体磁器。 - 【請求項２】 チタン酸バリウム系半導体材料にＢａ
２ＴｉＳｉ２Ｏ８を添加した混合材料を平均粒径が３μ
ｍ以下になるまで粉砕し、これを焼成することを特徴と
する請求項１記載の正の抵抗温度係数を有する半導体磁
器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141083A JP2679449B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141083A JP2679449B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338601A true JPH04338601A (ja) | 1992-11-25 |
| JP2679449B2 JP2679449B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=15283816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141083A Expired - Lifetime JP2679449B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679449B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012863A1 (fr) * | 1997-09-05 | 1999-03-18 | Tdk Corporation | Ceramique semi-conductrice a base de titanate de baryum |
| US6071842A (en) * | 1997-09-05 | 2000-06-06 | Tdk Corporation | Barium titanate-based semiconductor ceramic |
| EP0961299A4 (en) * | 1997-09-05 | 2000-07-05 | Tdk Corp | PRODUCTION OF POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT SEMICONDUCTOR CERAMIC |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3141083A patent/JP2679449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012863A1 (fr) * | 1997-09-05 | 1999-03-18 | Tdk Corporation | Ceramique semi-conductrice a base de titanate de baryum |
| US6071842A (en) * | 1997-09-05 | 2000-06-06 | Tdk Corporation | Barium titanate-based semiconductor ceramic |
| EP0961299A4 (en) * | 1997-09-05 | 2000-07-05 | Tdk Corp | PRODUCTION OF POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT SEMICONDUCTOR CERAMIC |
| US6221800B1 (en) | 1997-09-05 | 2001-04-24 | Tdk Corporation | Method of producing PTC semiconducting ceramic |
| CN1093100C (zh) * | 1997-09-05 | 2002-10-23 | Tdk株式会社 | 钛酸钡系半导体陶瓷 |
| KR100358974B1 (ko) * | 1997-09-05 | 2002-10-31 | 티디케이가부시기가이샤 | 정특성 반도체 자기의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2679449B2 (ja) | 1997-11-19 |
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