JPH05343202A - 正特性サーミスタ用積層型半導体磁器 - Google Patents
正特性サーミスタ用積層型半導体磁器Info
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- JPH05343202A JPH05343202A JP4171682A JP17168292A JPH05343202A JP H05343202 A JPH05343202 A JP H05343202A JP 4171682 A JP4171682 A JP 4171682A JP 17168292 A JP17168292 A JP 17168292A JP H05343202 A JPH05343202 A JP H05343202A
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- coefficient thermistor
- temperature coefficient
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 正方晶系温度範囲に相当する温度領域におけ
る抵抗温度特性を実質的にフラットにする。 【構成】 抵抗温度特性が異なる複数の半導体磁器層１
〜６を積層することにより、積層体Ａ0全体としての抵
抗温度特性が、正方晶系温度範囲に相当する温度領域に
おいて、実質的にフラットになるようにする。半導体磁
器層１〜６としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ3）系半導体磁器組成物からなる半導体磁器層を用い
ることが好ましい。
る抵抗温度特性を実質的にフラットにする。 【構成】 抵抗温度特性が異なる複数の半導体磁器層１
〜６を積層することにより、積層体Ａ0全体としての抵
抗温度特性が、正方晶系温度範囲に相当する温度領域に
おいて、実質的にフラットになるようにする。半導体磁
器層１〜６としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ3）系半導体磁器組成物からなる半導体磁器層を用い
ることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、正特性サーミスタ用
半導体磁器に関し、詳しくは、正方晶系温度範囲に相当
する温度領域において、実質的にフラットな抵抗温度特
性を有する正特性サーミスタ用積層型半導体磁器に関す
る。
半導体磁器に関し、詳しくは、正方晶系温度範囲に相当
する温度領域において、実質的にフラットな抵抗温度特
性を有する正特性サーミスタ用積層型半導体磁器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、正の抵抗温度特性を有する半導体
磁器（組成物）として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
3）系半導体磁器に代表される半導体磁器が開発されて
いる。このチタン酸バリウム系半導体磁器は、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、ＬＳＩなどの回路の過電流保
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。
磁器（組成物）として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
3）系半導体磁器に代表される半導体磁器が開発されて
いる。このチタン酸バリウム系半導体磁器は、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、ＬＳＩなどの回路の過電流保
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のチタン
酸バリウム系半導体磁器は、結晶構造が立方晶系である
温度範囲（立方晶系範囲）においては正の抵抗温度特性
を有しているが、それより低温側の、結晶構造が正方晶
系である温度範囲（正方晶系範囲）においては負の抵抗
温度特性を有している。したがって、正方晶系温度範囲
から立方晶系温度範囲にかけての全温度範囲にわたって
抵抗温度特性を数式化することが極めて困難であり、チ
タン酸バリウム系半導体磁器からなる正特性サーミスタ
を用いた回路の設計を理論的に正確にかつ効率よく行う
ことができず、回路の過電流保護用やその他の用途に応
用する際の妨げになるという問題点がある。
酸バリウム系半導体磁器は、結晶構造が立方晶系である
温度範囲（立方晶系範囲）においては正の抵抗温度特性
を有しているが、それより低温側の、結晶構造が正方晶
系である温度範囲（正方晶系範囲）においては負の抵抗
温度特性を有している。したがって、正方晶系温度範囲
から立方晶系温度範囲にかけての全温度範囲にわたって
抵抗温度特性を数式化することが極めて困難であり、チ
タン酸バリウム系半導体磁器からなる正特性サーミスタ
を用いた回路の設計を理論的に正確にかつ効率よく行う
ことができず、回路の過電流保護用やその他の用途に応
用する際の妨げになるという問題点がある。
【０００４】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、結晶構造が正方晶系温度範囲に相当する温度領域
における抵抗温度特性が実質的にフラットな正特性サー
ミスタ用積層型半導体磁器を提供することを目的とす
る。
あり、結晶構造が正方晶系温度範囲に相当する温度領域
における抵抗温度特性が実質的にフラットな正特性サー
ミスタ用積層型半導体磁器を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の正特性サーミスタ用積層型半導体磁器
は、抵抗温度特性が異なる複数の半導体磁器層を積層す
ることにより、積層体全体としての抵抗温度特性が、正
方晶系温度範囲に相当する温度領域において、実質的に
フラットになるようにしたことを特徴とする。
に、この発明の正特性サーミスタ用積層型半導体磁器
は、抵抗温度特性が異なる複数の半導体磁器層を積層す
ることにより、積層体全体としての抵抗温度特性が、正
方晶系温度範囲に相当する温度領域において、実質的に
フラットになるようにしたことを特徴とする。
【０００６】また、この発明の正特性サーミスタ用積層
型半導体磁器は、前記半導体磁器層がチタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ3）系半導体磁器層であることを特徴とす
る。
型半導体磁器は、前記半導体磁器層がチタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ3）系半導体磁器層であることを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】抵抗温度特性が異なる複数の半導体磁器層を任
意に組み合わせて積層することにより、積層体全体とし
ての抵抗温度特性を制御することが可能になり、正方晶
系温度範囲に相当する温度領域において、抵抗温度特性
を実質的にフラットにすることが可能になる。
意に組み合わせて積層することにより、積層体全体とし
ての抵抗温度特性を制御することが可能になり、正方晶
系温度範囲に相当する温度領域において、抵抗温度特性
を実質的にフラットにすることが可能になる。
【０００８】
【実施例】以下に、この発明の実施例を示して発明の特
徴とするところをさらに詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施例にかかる正特性サーミスタ用積層型半導
体磁器の構造を示す断面図である。この実施例の正特性
サーミスタ用積層型半導体磁器Ａは、図１に示すよう
に、最上層のシート材１ａ及び最下層のシート材１ｂを
含めて合計６層の第１のシート材１を、第２のシート材
２，第３のシート材３，第４のシート材４，第５のシー
ト材５及び第６のシート材６を介して積層することによ
り形成されている。
徴とするところをさらに詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施例にかかる正特性サーミスタ用積層型半導
体磁器の構造を示す断面図である。この実施例の正特性
サーミスタ用積層型半導体磁器Ａは、図１に示すよう
に、最上層のシート材１ａ及び最下層のシート材１ｂを
含めて合計６層の第１のシート材１を、第２のシート材
２，第３のシート材３，第４のシート材４，第５のシー
ト材５及び第６のシート材６を介して積層することによ
り形成されている。
【０００９】次に、上記の正特性サーミスタ用積層型半
導体磁器Ａの製造方法について説明する。
導体磁器Ａの製造方法について説明する。
【００１０】まず、原料であるＢａＣＯ3，ＴｉＯ2，Ｓ
ｒＣＯ3，Ｐｂ3Ｏ4，ＣａＣＯ3，Ｙ 2Ｏ3，ＭｎＣＯ3、
ＳｉＯ2を、所定の割合になるように配合する。そし
て、この配合原料を、例えば、ボールミルなどを用いて
所定時間湿式混合し、脱水、乾燥した後１１５０℃で２
時間仮焼する。次に、得られた仮焼原料を粉砕してバイ
ンダー（例えば、酢酸ビニル）と混合し、スラリー状の
セラミック材料を調製する。それから、このスラリー状
のセラミック材料を所定の均一厚さのグリーンシートに
成形して、これを第１のシート材１とする。
ｒＣＯ3，Ｐｂ3Ｏ4，ＣａＣＯ3，Ｙ 2Ｏ3，ＭｎＣＯ3、
ＳｉＯ2を、所定の割合になるように配合する。そし
て、この配合原料を、例えば、ボールミルなどを用いて
所定時間湿式混合し、脱水、乾燥した後１１５０℃で２
時間仮焼する。次に、得られた仮焼原料を粉砕してバイ
ンダー（例えば、酢酸ビニル）と混合し、スラリー状の
セラミック材料を調製する。それから、このスラリー状
のセラミック材料を所定の均一厚さのグリーンシートに
成形して、これを第１のシート材１とする。
【００１１】次に、ＭｎＣＯ3を配合しないことを除い
ては、上記第１のシート材１の原料と同じ原料を用い、
ＳｒＣＯ3，Ｐｂ3Ｏ4，ＣａＣＯ3，Ｙ2Ｏ3の配合量を調
整することにより、上記第１のシート材１の配合原料と
は異なる組成とした５種類の配合原料を調製する。そし
て、これらの配合原料を用いて、上記第１のシート材１
を成形した条件と同一の手順及び条件により、キュリー
点及び抵抗温度特性（抵抗温度係数）が第１のシート材
１とは異なる５種類のシート材、すなわち第２〜第６の
シート材２〜６を成形する。
ては、上記第１のシート材１の原料と同じ原料を用い、
ＳｒＣＯ3，Ｐｂ3Ｏ4，ＣａＣＯ3，Ｙ2Ｏ3の配合量を調
整することにより、上記第１のシート材１の配合原料と
は異なる組成とした５種類の配合原料を調製する。そし
て、これらの配合原料を用いて、上記第１のシート材１
を成形した条件と同一の手順及び条件により、キュリー
点及び抵抗温度特性（抵抗温度係数）が第１のシート材
１とは異なる５種類のシート材、すなわち第２〜第６の
シート材２〜６を成形する。
【００１２】次に、第１〜第６の各シート材１〜６を所
定のサイズ（この実施例では１５mm×１５mm□）に打ち
抜いた後、図１に示すように、第１のシート材１（１
ａ，１ｂを含めて全部で６層）を第２〜第６のシート材
２〜６を介して順次積層し、これを圧着することにより
未焼成の積層体Ａ0を形成する。
定のサイズ（この実施例では１５mm×１５mm□）に打ち
抜いた後、図１に示すように、第１のシート材１（１
ａ，１ｂを含めて全部で６層）を第２〜第６のシート材
２〜６を介して順次積層し、これを圧着することにより
未焼成の積層体Ａ0を形成する。
【００１３】なお、このようにして形成した積層体Ａ0
の第１のシート材１の厚みはそれぞれ０．６０mmであ
り、また、最上層の第１のシート材１（１ａ）の厚みは
０．４８mm、最下層の第１のシート材１（１ｂ）の厚み
は１．３２mmである。したがって、第１のシート材１全
体の厚みは、表１に示すように、４．２０mm（すなわ
ち、０．６０×４＋０．４８＋１．３２＝４．２０mm）
となる。また、第２〜第６の各シート材２〜６の厚み
は、表１に示すように、いずれも０．１２mmである。し
たがって、積層体Ａ0全体の厚みは４．８０mmとなる。
なお、積層体Ａ0においては、第１〜第６の各シート材
１〜６は、それらを構成する厚みの小さいシート材を上
記の所定の厚みになるように複数枚積層することにより
形成されているが、一層で上記の所定の厚みを有するシ
ートから第１〜第６の各シート材１〜６を形成すること
も可能である。
の第１のシート材１の厚みはそれぞれ０．６０mmであ
り、また、最上層の第１のシート材１（１ａ）の厚みは
０．４８mm、最下層の第１のシート材１（１ｂ）の厚み
は１．３２mmである。したがって、第１のシート材１全
体の厚みは、表１に示すように、４．２０mm（すなわ
ち、０．６０×４＋０．４８＋１．３２＝４．２０mm）
となる。また、第２〜第６の各シート材２〜６の厚み
は、表１に示すように、いずれも０．１２mmである。し
たがって、積層体Ａ0全体の厚みは４．８０mmとなる。
なお、積層体Ａ0においては、第１〜第６の各シート材
１〜６は、それらを構成する厚みの小さいシート材を上
記の所定の厚みになるように複数枚積層することにより
形成されているが、一層で上記の所定の厚みを有するシ
ートから第１〜第６の各シート材１〜６を形成すること
も可能である。
【００１４】次いで、上記のようにして形成した積層体
Ａ0を、焼成温度１２００〜１４００℃で２時間焼成し
て正特性サーミスタ用積層型半導体磁器Ａ（すなわち、
焼成された積層体Ａ0）を得る。
Ａ0を、焼成温度１２００〜１４００℃で２時間焼成し
て正特性サーミスタ用積層型半導体磁器Ａ（すなわち、
焼成された積層体Ａ0）を得る。
【００１５】それから、この正特性サーミスタ用積層型
半導体磁器Ａの両主面（１５mm×１５mm□の面）にＩｎ
−Ｇａ合金を塗布して電極（図示せず）を形成して、そ
の電気特性を測定した。
半導体磁器Ａの両主面（１５mm×１５mm□の面）にＩｎ
−Ｇａ合金を塗布して電極（図示せず）を形成して、そ
の電気特性を測定した。
【００１６】表１に、上記実施例の積層体Ａ0を構成す
る第１〜第６の各シート材１〜６の厚みと、それらを単
独で１３５０℃の温度条件で焼成した場合の２５℃にお
ける比抵抗の値を示す。なお、表１において、第１のシ
ート材１の厚みは、複数の第１のシート材１（１ａ，１
ｂを含む）の合計の厚みである。
る第１〜第６の各シート材１〜６の厚みと、それらを単
独で１３５０℃の温度条件で焼成した場合の２５℃にお
ける比抵抗の値を示す。なお、表１において、第１のシ
ート材１の厚みは、複数の第１のシート材１（１ａ，１
ｂを含む）の合計の厚みである。
【００１７】
【表１】
【００１８】また、図２に、第１〜第６の各シート材１
〜６を単独で焼成した場合の各シート材１〜６の抵抗温
度特性を示すとともに、図３に、上記実施例の正特性サ
ーミスタ用積層型半導体磁器Ａの抵抗温度特性を示す。
なお、この正特性サーミスタ用積層型半導体磁器Ａは１
３５０℃で焼成したものである。
〜６を単独で焼成した場合の各シート材１〜６の抵抗温
度特性を示すとともに、図３に、上記実施例の正特性サ
ーミスタ用積層型半導体磁器Ａの抵抗温度特性を示す。
なお、この正特性サーミスタ用積層型半導体磁器Ａは１
３５０℃で焼成したものである。
【００１９】図２からわかるように、第１のシート材１
は約１５０℃以下の温度範囲で負の抵抗温度特性を有し
ており、また、第６のシート材６は約６０℃以下の温度
範囲で負の抵抗温度特性を有している。
は約１５０℃以下の温度範囲で負の抵抗温度特性を有し
ており、また、第６のシート材６は約６０℃以下の温度
範囲で負の抵抗温度特性を有している。
【００２０】しかし、上記実施例のように、シート材
１，６を、約−５０℃〜１５０℃の温度範囲において略
フラットまたは正の抵抗温度特性を有する第２〜第５の
シート材２〜５（但し、第５のシート材５については、
約−１０℃以下の温度範囲では抵抗温度特性が負になっ
ている）と積層することにより、図３に示すように、約
−５０℃〜１７０℃の広い温度範囲にわたって、全体と
しての抵抗温度特性がフラットな正特性サーミスタ用積
層型半導体磁器Ａを得ることができた。
１，６を、約−５０℃〜１５０℃の温度範囲において略
フラットまたは正の抵抗温度特性を有する第２〜第５の
シート材２〜５（但し、第５のシート材５については、
約−１０℃以下の温度範囲では抵抗温度特性が負になっ
ている）と積層することにより、図３に示すように、約
−５０℃〜１７０℃の広い温度範囲にわたって、全体と
しての抵抗温度特性がフラットな正特性サーミスタ用積
層型半導体磁器Ａを得ることができた。
【００２１】なお、上記実施例では、半導体磁器層がＢ
ａＴｉＯ3系半導体磁器層である場合について説明した
が、この発明の正特性サーミスタ用積層型半導体磁器
は、異なる抵抗温度特性を有する半導体磁器層を組み合
わせる（積層する）ことにより、積層体（正特性サーミ
スタ用積層型半導体磁器）全体としての抵抗温度特性を
制御することを要旨とするものであり、半導体磁器層の
構成材料としては、ＢａＴｉＯ3系半導体磁器組成物に
限らず、他の半導体磁器組成物を用いることも可能であ
る。
ａＴｉＯ3系半導体磁器層である場合について説明した
が、この発明の正特性サーミスタ用積層型半導体磁器
は、異なる抵抗温度特性を有する半導体磁器層を組み合
わせる（積層する）ことにより、積層体（正特性サーミ
スタ用積層型半導体磁器）全体としての抵抗温度特性を
制御することを要旨とするものであり、半導体磁器層の
構成材料としては、ＢａＴｉＯ3系半導体磁器組成物に
限らず、他の半導体磁器組成物を用いることも可能であ
る。
【００２２】また、その他の点に関しても、この発明の
正特性サーミスタ用積層型半導体磁器は、上記実施例に
限定されるものではなく、組み合わせる（積層する）複
数のシート材の厚みや組成、あるいは、積層するシート
材の種類の数や積層順その他についても、この発明の要
旨の範囲で、種々の変形や応用を加えることが可能であ
る。
正特性サーミスタ用積層型半導体磁器は、上記実施例に
限定されるものではなく、組み合わせる（積層する）複
数のシート材の厚みや組成、あるいは、積層するシート
材の種類の数や積層順その他についても、この発明の要
旨の範囲で、種々の変形や応用を加えることが可能であ
る。
【００２３】
【発明の効果】上述のように、この発明の正特性サーミ
スタ用積層型半導体磁器は、抵抗温度特性が異なる複数
の半導体磁器層を積層することにより、積層体全体とし
ての抵抗温度特性を制御するように構成しているので、
正方晶系温度範囲から立方晶系温度範囲にかけての広い
範囲にわたって、抵抗温度特性が実質的にフラットな正
特性サーミスタ用積層型半導体磁器を得ることができ
る。
スタ用積層型半導体磁器は、抵抗温度特性が異なる複数
の半導体磁器層を積層することにより、積層体全体とし
ての抵抗温度特性を制御するように構成しているので、
正方晶系温度範囲から立方晶系温度範囲にかけての広い
範囲にわたって、抵抗温度特性が実質的にフラットな正
特性サーミスタ用積層型半導体磁器を得ることができ
る。
【００２４】したがって、正方晶系温度範囲から立方晶
系温度範囲にかけての広い範囲にわたって、抵抗温度特
性を容易かつ正確に数式化することが可能になり、この
発明の正特性サーミスタ用積層型半導体磁器からなる正
特性サーミスタを用いた回路などの設計を理論的に正確
にかつ効率よく行うことができるようになる。
系温度範囲にかけての広い範囲にわたって、抵抗温度特
性を容易かつ正確に数式化することが可能になり、この
発明の正特性サーミスタ用積層型半導体磁器からなる正
特性サーミスタを用いた回路などの設計を理論的に正確
にかつ効率よく行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかる正特性サーミスタ
用積層型半導体磁器の構造を示す断面図である。
用積層型半導体磁器の構造を示す断面図である。
【図２】この発明の一実施例にかかる正特性サーミスタ
用積層型半導体磁器を構成する各シート材を単独で焼成
した場合の抵抗温度特性を示す線図である。
用積層型半導体磁器を構成する各シート材を単独で焼成
した場合の抵抗温度特性を示す線図である。
【図３】この発明の一実施例にかかる正特性サーミスタ
用積層型半導体磁器全体の抵抗温度特性を示す線図であ
る。
用積層型半導体磁器全体の抵抗温度特性を示す線図であ
る。
Ａ 正特性サーミスタ用積層型半導体
磁器 Ａ0 積層体 １〜６ 第１〜第６のシート材
磁器 Ａ0 積層体 １〜６ 第１〜第６のシート材
Claims (2)
- 【請求項１】 抵抗温度特性が異なる複数の半導体磁器
層を積層することにより、積層体全体としての抵抗温度
特性が、正方晶系温度範囲に相当する温度領域におい
て、実質的にフラットになるようにしたことを特徴とす
る正特性サーミスタ用積層型半導体磁器。 - 【請求項２】 前記半導体磁器層がチタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ3）系半導体磁器層であることを特徴とす
る正特性サーミスタ用積層型半導体磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17168292A JP3319471B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 正特性サーミスタ用積層型半導体磁器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17168292A JP3319471B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 正特性サーミスタ用積層型半導体磁器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343202A true JPH05343202A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3319471B2 JP3319471B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=15927747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17168292A Expired - Fee Related JP3319471B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 正特性サーミスタ用積層型半導体磁器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319471B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299103A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Murata Mfg Co Ltd | 積層電子部品及びその製造方法 |
| JP2005512317A (ja) * | 2001-12-04 | 2005-04-28 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 負の温度係数を有する電気デバイス |
| JP2020087950A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | サーミスタ膜、サーミスタ膜を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
| JP2020087948A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | サーミスタ膜、サーミスタ膜を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
| JP2020087949A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | サーミスタ膜、サーミスタ膜を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
| JP2020087947A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | サーミスタ薄膜、サーミスタ薄膜を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
| JP2020087951A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | 積層構造体、積層構造体を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP17168292A patent/JP3319471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299103A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Murata Mfg Co Ltd | 積層電子部品及びその製造方法 |
| JP2005512317A (ja) * | 2001-12-04 | 2005-04-28 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 負の温度係数を有する電気デバイス |
| JP2020087950A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | サーミスタ膜、サーミスタ膜を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
| JP2020087948A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社Flosfia | サーミスタ膜、サーミスタ膜を有するサーミスタ素子およびその製造方法 |
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