JPH0582385A - バリスタ機能を有する半導体セラミツクコンデンサ - Google Patents
バリスタ機能を有する半導体セラミツクコンデンサInfo
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常はコンデンサとして電圧の低いノイズや
高周波のノイズを吸収する働きをし、他方パルスや静電
気などの高い電圧が侵入してきたときにはバリスタ機能
を発揮し、電子機器で発生するノイズ、パルス、静電気
などの異常電圧から半導体および電子機器を保護し得る
バリスタ機能を有する半導体セラミックコンデンサを提
供することを目的とする。 【構成】 正の抵抗温度特性を示し、キューリ点以上の
温度領域での抵抗の最大値が１０7 Ω・ｃｍ以上でキュ
ーリ点以下の温度領域での抵抗の最小値が１０5 Ω・ｃ
ｍ以下のチタン酸バリウム系半導体磁器を用いて、バリ
スタ機能を有する半導体セラミックコンデンサを製造す
る。
高周波のノイズを吸収する働きをし、他方パルスや静電
気などの高い電圧が侵入してきたときにはバリスタ機能
を発揮し、電子機器で発生するノイズ、パルス、静電気
などの異常電圧から半導体および電子機器を保護し得る
バリスタ機能を有する半導体セラミックコンデンサを提
供することを目的とする。 【構成】 正の抵抗温度特性を示し、キューリ点以上の
温度領域での抵抗の最大値が１０7 Ω・ｃｍ以上でキュ
ーリ点以下の温度領域での抵抗の最小値が１０5 Ω・ｃ
ｍ以下のチタン酸バリウム系半導体磁器を用いて、バリ
スタ機能を有する半導体セラミックコンデンサを製造す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バリスタ機能を有する
半導体セラミックコンデンサに関する。
半導体セラミックコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在使用されている電子機器には、多機
能、小型化のためにＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が広
く使用されており、それに伴って電子機器のノイズ耐力
が低下するようになってきた。
能、小型化のためにＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が広
く使用されており、それに伴って電子機器のノイズ耐力
が低下するようになってきた。
【０００３】そこで、積層セラミックコンデンサや半導
体セラミックコンデンサなどを各種ＩＣやＬＳＩなどの
電源ラインにバイアスコンデンサとして使用することに
より、電子機器のノイズ耐力を確保することが行われて
いる。
体セラミックコンデンサなどを各種ＩＣやＬＳＩなどの
電源ラインにバイアスコンデンサとして使用することに
より、電子機器のノイズ耐力を確保することが行われて
いる。
【０００４】しかし、上記のコンデンサは、電圧の低い
ノイズや高周波のノイズを吸収するものの、それ自体に
高電圧のパルスや静電気を吸収する機能を持たないた
め、パルスや静電気が侵入すると、電子機器の誤動作や
半導体の破壊、さらにはコンデンサの破壊を引き起こす
ことになる。
ノイズや高周波のノイズを吸収するものの、それ自体に
高電圧のパルスや静電気を吸収する機能を持たないた
め、パルスや静電気が侵入すると、電子機器の誤動作や
半導体の破壊、さらにはコンデンサの破壊を引き起こす
ことになる。
【０００５】そのため、コンデンサ機能とバリスタ機能
を合わせ持った新しいタイプのコンデンサが必要とさ
れ、これまでにも特開昭５７−２７００１号公報や特開
昭５７−３５３０３号公報などに開示されるように、Ｓ
ｒＴｉＯ3 系半導体セラミックコンデンサにバリスタ機
能を持たせた粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサが
提案されている。
を合わせ持った新しいタイプのコンデンサが必要とさ
れ、これまでにも特開昭５７−２７００１号公報や特開
昭５７−３５３０３号公報などに開示されるように、Ｓ
ｒＴｉＯ3 系半導体セラミックコンデンサにバリスタ機
能を持たせた粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサが
提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＳｒＴｉＯ3 系粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ
は、結晶自身を半導体化させるために強制還元させる
か、または半導体化促進剤を添加し還元雰囲気中で焼成
する工程と、種々の酸化物を塗布し酸化物を結晶粒界に
均一に拡散させると共に結晶粒界に絶縁層を形成させる
ための大気中または酸化性雰囲気での熱処理工程を必要
とする。
ＳｒＴｉＯ3 系粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ
は、結晶自身を半導体化させるために強制還元させる
か、または半導体化促進剤を添加し還元雰囲気中で焼成
する工程と、種々の酸化物を塗布し酸化物を結晶粒界に
均一に拡散させると共に結晶粒界に絶縁層を形成させる
ための大気中または酸化性雰囲気での熱処理工程を必要
とする。
【０００７】そのため、この粒界絶縁型半導体セラミッ
クコンデンサの製造にあたっては、結晶自身の半導体化
のための還元焼成と結晶粒界に絶縁層を形成させるため
の熱処理工程、および結晶粒界に絶縁層を形成させるた
めの複数の添加物が必要となり、その製造方法および組
成を複雑にしている。
クコンデンサの製造にあたっては、結晶自身の半導体化
のための還元焼成と結晶粒界に絶縁層を形成させるため
の熱処理工程、および結晶粒界に絶縁層を形成させるた
めの複数の添加物が必要となり、その製造方法および組
成を複雑にしている。
【０００８】本発明は、通常はコンデンサとして電圧の
低いノイズや高周波のノイズを吸収する働きをし、他方
パルスや静電気などの高い電圧が侵入してきた場合には
バリスタ機能を発揮する半導体セラミックコンデンサ
を、従来の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサより
も高効率な製造方法で提供することを目的とする。
低いノイズや高周波のノイズを吸収する働きをし、他方
パルスや静電気などの高い電圧が侵入してきた場合には
バリスタ機能を発揮する半導体セラミックコンデンサ
を、従来の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサより
も高効率な製造方法で提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意研究を重ねた結果、正の抵抗温度特
性を示し、キューリ点以上の温度領域での抵抗の最大値
が１０7 Ω・ｃｍ以上でキューリ点以下の温度領域での
抵抗の最小値が１０5 Ω・ｃｍ以下のチタン酸バリウム
系半導体磁器を用いて半導体セラミックコンデンサを製
造するときは、上記目的が容易に達成されることを見出
し、本発明を完成するにいたった。
を達成するため鋭意研究を重ねた結果、正の抵抗温度特
性を示し、キューリ点以上の温度領域での抵抗の最大値
が１０7 Ω・ｃｍ以上でキューリ点以下の温度領域での
抵抗の最小値が１０5 Ω・ｃｍ以下のチタン酸バリウム
系半導体磁器を用いて半導体セラミックコンデンサを製
造するときは、上記目的が容易に達成されることを見出
し、本発明を完成するにいたった。
【００１０】すなわち、正の抵抗温度特性を示し、キュ
ーリ点以上の温度領域での抵抗の最大値が１０7 Ω・ｃ
ｍ以上でキューリ点以下の温度領域での抵抗の最小値が
１０5 Ω・ｃｍ以下のチタン酸バリウム系半導体磁器を
用いると、キュリー点以上の温度領域での抵抗の最大値
が大きいのでコンデンサとしての機能を有し、キュリー
点以下の温度領域での抵抗の最小値が小さいのでバリス
タ機能を持ち得、それによって、通常はコンデンサとし
て電圧の低いノイズや高周波のノイズを吸収する働きを
し、他方パルスや静電気などの高い電圧が侵入してきた
場合にはバリスタ機能を発揮する半導体セラミックコン
デンサが得られることになるものと考えられる。
ーリ点以上の温度領域での抵抗の最大値が１０7 Ω・ｃ
ｍ以上でキューリ点以下の温度領域での抵抗の最小値が
１０5 Ω・ｃｍ以下のチタン酸バリウム系半導体磁器を
用いると、キュリー点以上の温度領域での抵抗の最大値
が大きいのでコンデンサとしての機能を有し、キュリー
点以下の温度領域での抵抗の最小値が小さいのでバリス
タ機能を持ち得、それによって、通常はコンデンサとし
て電圧の低いノイズや高周波のノイズを吸収する働きを
し、他方パルスや静電気などの高い電圧が侵入してきた
場合にはバリスタ機能を発揮する半導体セラミックコン
デンサが得られることになるものと考えられる。
【００１１】また、上記のチタン酸バリウム系半導体磁
器は、大気中での焼成のみで半導体化と絶縁層の形成が
可能であるため、従来のＳｒＴｉＯ3 系粒界絶縁型半導
体セラミックコンデンサを製造するときのような結晶自
身の半導体化のための還元焼成工程や結晶粒界に絶縁層
を形成させるための熱処理工程が不要になり、高効率に
バリスタ機能を有する半導体セラミックコンデンサを製
造することができる。
器は、大気中での焼成のみで半導体化と絶縁層の形成が
可能であるため、従来のＳｒＴｉＯ3 系粒界絶縁型半導
体セラミックコンデンサを製造するときのような結晶自
身の半導体化のための還元焼成工程や結晶粒界に絶縁層
を形成させるための熱処理工程が不要になり、高効率に
バリスタ機能を有する半導体セラミックコンデンサを製
造することができる。
【００１２】ここで、本発明のバリスタ機能を有する半
導体セラミックコンデンサの製造工程と従来のＳｒＴｉ
Ｏ3 系の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造
工程とを図示すると、それぞれ図１および図２に示す通
りである。
導体セラミックコンデンサの製造工程と従来のＳｒＴｉ
Ｏ3 系の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造
工程とを図示すると、それぞれ図１および図２に示す通
りである。
【００１３】まず、従来の粒界絶縁型半導体セラミック
コンデンサの製造を図２を参照しつつ説明すると、従来
の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサは、まず、出
発原料を秤量し、ついで混合、仮焼、粉砕、造粒、成形
した後、還元雰囲気で焼成して半導体セラミックにし、
それを大気中または酸化性雰囲気で熱処理することによ
って得られる。
コンデンサの製造を図２を参照しつつ説明すると、従来
の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサは、まず、出
発原料を秤量し、ついで混合、仮焼、粉砕、造粒、成形
した後、還元雰囲気で焼成して半導体セラミックにし、
それを大気中または酸化性雰囲気で熱処理することによ
って得られる。
【００１４】これに対し、本発明のバリスタ機能を有す
る半導体セラミックコンデンサは、図１に示すように、
出発原料を秤量し、ついで混合、仮焼、粉砕、造粒、成
形した後、大気中で焼成することによって得られる。
る半導体セラミックコンデンサは、図１に示すように、
出発原料を秤量し、ついで混合、仮焼、粉砕、造粒、成
形した後、大気中で焼成することによって得られる。
【００１５】つまり、本発明のバリスタ機能を有する半
導体セラミックコンデンサ、従来の粒界絶縁型半導体セ
ラミックコンデンサとも、秤量、混合、仮焼、粉砕、造
粒、成形工程までは同じであるが、従来の粒界絶縁型半
導体セラミックコンデンサでは、成形後、還元雰囲気で
の焼成と大気中または酸化性雰囲気での熱処理という二
工程の加熱処理を要したのに対し、本発明のバリスタ機
能を有する半導体セラミックコンデンサでは大気中での
焼成の一工程のみで済み、製造工程が短縮される。
導体セラミックコンデンサ、従来の粒界絶縁型半導体セ
ラミックコンデンサとも、秤量、混合、仮焼、粉砕、造
粒、成形工程までは同じであるが、従来の粒界絶縁型半
導体セラミックコンデンサでは、成形後、還元雰囲気で
の焼成と大気中または酸化性雰囲気での熱処理という二
工程の加熱処理を要したのに対し、本発明のバリスタ機
能を有する半導体セラミックコンデンサでは大気中での
焼成の一工程のみで済み、製造工程が短縮される。
【００１６】本発明のバリスタ機能を有する半導体セラ
ミックコンデンサを製造するにあたり、混合、粉砕はた
とえばボールミルにより行われ、仮焼はたとえば１１５
０℃、成形はたとえば１０００ｋｇ／ｃｍ2 、焼成はた
とえば１３５０℃以上で行われる。
ミックコンデンサを製造するにあたり、混合、粉砕はた
とえばボールミルにより行われ、仮焼はたとえば１１５
０℃、成形はたとえば１０００ｋｇ／ｃｍ2 、焼成はた
とえば１３５０℃以上で行われる。
【００１７】上記チタン酸バリウム系半導体磁器のキュ
ーリ点を室温（２５℃）以下にするには、上記チタン酸
バリウム系半導体磁器にＳｒ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚ
ｒ、ＳｎおよびＨｆよりなる群から選ばれる少なくとも
１種以上のシフター元素を含有させることによって達成
することができる。
ーリ点を室温（２５℃）以下にするには、上記チタン酸
バリウム系半導体磁器にＳｒ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚ
ｒ、ＳｎおよびＨｆよりなる群から選ばれる少なくとも
１種以上のシフター元素を含有させることによって達成
することができる。
【００１８】これらのシフター元素はＢａＴｉＯ3 ペロ
ブスカイト結晶中のＢａまたはＴｉと置換して、キュー
リ点を低温側に移動させる。
ブスカイト結晶中のＢａまたはＴｉと置換して、キュー
リ点を低温側に移動させる。
【００１９】シフター元素の添加量は、シフター元素の
種類によっても異なるが、Ｓｒの場合、Ｂａ1-x Ｓｒx
ＴｉＯ3 で表すとき、ｘが０．４≦ｘ≦０．６で室温で
良好なバリスタ特性を有するコンデンサとなり得る。す
なわち、Ｓｒの置換量がｘ＞０．６ではチタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ3 ）の特性が損なわれて良好な正の抵抗
温度特性を示す半導体にはなりにくく、ｘ＜０．４では
キューリ点を室温以下にシフトさせることができず、室
温以下でのバリスタ特性が得られにくくなる。
種類によっても異なるが、Ｓｒの場合、Ｂａ1-x Ｓｒx
ＴｉＯ3 で表すとき、ｘが０．４≦ｘ≦０．６で室温で
良好なバリスタ特性を有するコンデンサとなり得る。す
なわち、Ｓｒの置換量がｘ＞０．６ではチタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ3 ）の特性が損なわれて良好な正の抵抗
温度特性を示す半導体にはなりにくく、ｘ＜０．４では
キューリ点を室温以下にシフトさせることができず、室
温以下でのバリスタ特性が得られにくくなる。
【００２０】そして、チタン酸バリウムを正の抵抗温度
特性を示す半導体とするにあたっては、半導体化剤とし
てＮｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｙ、Ｓｂ、Ｂｉおよび希土類元素よ
りなる群から選ばれる少なくとも１種以上を含有させて
原子価制御することにより、正の抵抗温度特性を示す半
導体化を促進することができる。
特性を示す半導体とするにあたっては、半導体化剤とし
てＮｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｙ、Ｓｂ、Ｂｉおよび希土類元素よ
りなる群から選ばれる少なくとも１種以上を含有させて
原子価制御することにより、正の抵抗温度特性を示す半
導体化を促進することができる。
【００２１】この半導体化剤の添加量は０．１〜０．４
原子％が適しており、０．１原子％より少ない場合も、
また０．４原子％より多い場合も、良好な正の抵抗温度
特性を示す半導体になりにくい。
原子％が適しており、０．１原子％より少ない場合も、
また０．４原子％より多い場合も、良好な正の抵抗温度
特性を示す半導体になりにくい。
【００２２】また、Ｓｉを含有させると、このＳｉは焼
結助剤として作用し、半導体化を阻害する不純物元素
（たとえばナトリウム、カリウムなど）を粒界層に析出
させ、正の抵抗温度特性を示すセラミック焼結体が安定
して得られるようになる。このＳｉの添加量はＳｉＯ2
換算で０．０１〜０．５重量％が適しており、０．０１
重量％より少ない場合はその効果が充分に発揮されず、
また０．５重量％より多くなると誘電損失が大きくなっ
て、コンデンサとしての機能が低下する。
結助剤として作用し、半導体化を阻害する不純物元素
（たとえばナトリウム、カリウムなど）を粒界層に析出
させ、正の抵抗温度特性を示すセラミック焼結体が安定
して得られるようになる。このＳｉの添加量はＳｉＯ2
換算で０．０１〜０．５重量％が適しており、０．０１
重量％より少ない場合はその効果が充分に発揮されず、
また０．５重量％より多くなると誘電損失が大きくなっ
て、コンデンサとしての機能が低下する。
【００２３】さらに、Ｍｎを含有させると、このＭｎは
チタン酸バリウム系半導体磁器の特性改善剤として作用
し、誘電損失を小さくさせ、コンデンサとしての機能を
高める効果がある。また、Ｍｎはバリスタ特性のバリス
タ電圧（Ｖ／ｍｍ）を大きくすると共に電圧比直線係数
を大きくする効果がある。
チタン酸バリウム系半導体磁器の特性改善剤として作用
し、誘電損失を小さくさせ、コンデンサとしての機能を
高める効果がある。また、Ｍｎはバリスタ特性のバリス
タ電圧（Ｖ／ｍｍ）を大きくすると共に電圧比直線係数
を大きくする効果がある。
【００２４】しかし、Ｍｎの添加量が０．０２原子％よ
り多くなると、比誘電率（ε）が小さくなり、バリスタ
電圧が著しく大きくなりすぎるので、かえって特性上好
ましくなく、また、Ｍｎの添加量が少なすぎると、上記
の効果が充分に得られなくなるので、Ｍｎの添加量とし
ては０．００２〜０．０２原子％が好ましい。
り多くなると、比誘電率（ε）が小さくなり、バリスタ
電圧が著しく大きくなりすぎるので、かえって特性上好
ましくなく、また、Ｍｎの添加量が少なすぎると、上記
の効果が充分に得られなくなるので、Ｍｎの添加量とし
ては０．００２〜０．０２原子％が好ましい。
【００２５】また、Ｍｎ以外にも、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ｖ、Ｎｉなどを特性改善剤として添加することが
できる。
Ｃｒ、Ｖ、Ｎｉなどを特性改善剤として添加することが
できる。
【００２６】上記チタン酸バリウム系半導体磁器を得る
ための出発原料（材料粉末）は、酸化物法、湿式合成法
などの方法によって得ることができる。
ための出発原料（材料粉末）は、酸化物法、湿式合成法
などの方法によって得ることができる。
【００２７】そして、上記組成のものを出発原料とする
ことにより、従来の粒界絶縁型半導体セラミックコンデ
ンサのように結晶自身の半導体化のための還元焼成や結
晶粒界に絶縁層を形成させるための熱処理工程および結
晶粒界に絶縁層を形成させるための複雑な添加物の使用
を必要とせず、大気中での焼成工程のみでバリスタ機能
を有する半導体セラミックコンデンサを製造することが
できる。
ことにより、従来の粒界絶縁型半導体セラミックコンデ
ンサのように結晶自身の半導体化のための還元焼成や結
晶粒界に絶縁層を形成させるための熱処理工程および結
晶粒界に絶縁層を形成させるための複雑な添加物の使用
を必要とせず、大気中での焼成工程のみでバリスタ機能
を有する半導体セラミックコンデンサを製造することが
できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、コンデンサ機能とバリ
スタ機能を同時に有する半導体セラミックコンデンサを
提供することができる。すなわち、本発明によれば、通
常はコンデンサとして電圧の低いノイズや高周波のノイ
ズを吸収する働きをし、他方パルスや静電気などの高い
電圧が侵入してきたときにはバリスタ機能を発揮し、電
子機器で発生するノイズ、パルス、静電気などの異常電
圧から半導体および電子機器を保護し得るバリスタ機能
を有する半導体セラミックコンデンサを提供することが
できる。
スタ機能を同時に有する半導体セラミックコンデンサを
提供することができる。すなわち、本発明によれば、通
常はコンデンサとして電圧の低いノイズや高周波のノイ
ズを吸収する働きをし、他方パルスや静電気などの高い
電圧が侵入してきたときにはバリスタ機能を発揮し、電
子機器で発生するノイズ、パルス、静電気などの異常電
圧から半導体および電子機器を保護し得るバリスタ機能
を有する半導体セラミックコンデンサを提供することが
できる。
【００２９】また、本発明によれば、大気中での焼成工
程のみでバリスタ機能を有する半導体セラミックコンデ
ンサを製造することができるので、従来の粒界絶縁型半
導体セラミックコンデンサを製造する場合のような結晶
自身の半導体化のための還元焼成工程や結晶粒界に絶縁
層を形成させるための熱処理工程が不要になって、製造
工程を短縮化することができ、高効率にバリスタ機能を
有する半導体セラミックコンデンサを製造することがで
きる。
程のみでバリスタ機能を有する半導体セラミックコンデ
ンサを製造することができるので、従来の粒界絶縁型半
導体セラミックコンデンサを製造する場合のような結晶
自身の半導体化のための還元焼成工程や結晶粒界に絶縁
層を形成させるための熱処理工程が不要になって、製造
工程を短縮化することができ、高効率にバリスタ機能を
有する半導体セラミックコンデンサを製造することがで
きる。
【００３０】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
【００３１】実施例１ 主原料であるＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＴｉＯ2 と、半
導体化剤であるＹ、Ｎｂなどの酸化物粉末と、添加物で
あるＳｉＯ2 、Ｍｎの酸化物を準備し、表１〜表２に示
す組成になるように秤量し、原料を湿式混合した。
導体化剤であるＹ、Ｎｂなどの酸化物粉末と、添加物で
あるＳｉＯ2 、Ｍｎの酸化物を準備し、表１〜表２に示
す組成になるように秤量し、原料を湿式混合した。
【００３２】得られた混合物を脱水、乾燥した後、１１
５０℃で仮焼した。仮焼粉を湿式粉砕した後、脱水し、
濃度８％のポリビニルアルコール水溶液を８％（８ｃｃ
／１００ｇ）加えて造粒し、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2
で加圧成形した。
５０℃で仮焼した。仮焼粉を湿式粉砕した後、脱水し、
濃度８％のポリビニルアルコール水溶液を８％（８ｃｃ
／１００ｇ）加えて造粒し、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2
で加圧成形した。
【００３３】得られた成形物を大気中１３５０℃以上で
焼成して、半導体磁器を得た。
焼成して、半導体磁器を得た。
【００３４】この半導体磁器の両面にオーミック性銀ペ
ーストを塗布し、５６０℃で１０分間焼き付けて電極を
形成し、バリスタ機能を有する半導体セラミックコンデ
ンサを製造した。このバリスタ機能を有する半導体セラ
ミックコンデンサの形状は、直径５．２５ｍｍ、厚さ
０．２５ｍｍの円板状である。
ーストを塗布し、５６０℃で１０分間焼き付けて電極を
形成し、バリスタ機能を有する半導体セラミックコンデ
ンサを製造した。このバリスタ機能を有する半導体セラ
ミックコンデンサの形状は、直径５．２５ｍｍ、厚さ
０．２５ｍｍの円板状である。
【００３５】なお、表１には主原料およびシフター元素
の種類とその量を明らかにした組成を示し、表２には半
導体化剤と添加物の種類とその量を明らかにした組成を
示す。
の種類とその量を明らかにした組成を示し、表２には半
導体化剤と添加物の種類とその量を明らかにした組成を
示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】上記のようにして得られたバリスタ機能を
有する半導体セラミックコンデンサのバリスタ電圧（Ｖ
／ｍｍ）、電圧比直線係数（α）、室温（２５℃）での
比誘電率（ε）および室温（２５℃）での誘電損失（ｔ
ａｎδ）を調べた。その結果を表３に示す。なお、各電
気特性の測定および算出方法は次の通りである。
有する半導体セラミックコンデンサのバリスタ電圧（Ｖ
／ｍｍ）、電圧比直線係数（α）、室温（２５℃）での
比誘電率（ε）および室温（２５℃）での誘電損失（ｔ
ａｎδ）を調べた。その結果を表３に示す。なお、各電
気特性の測定および算出方法は次の通りである。
【００３９】バリスタ電圧（Ｖ／ｍｍ）：電流０．１ｍ
Ａでの電圧を測定する。
Ａでの電圧を測定する。
【００４０】電圧比直線係数（α）：測定電流０．１ｍ
Ａでの電圧Ｖ0.1 と測定電流１．０ｍＡでの電圧Ｖ1.0
から、下記の式により求める。 α＝１／ｌｏｇ（Ｖ1.0 mA／Ｖ0.1mA ）
Ａでの電圧Ｖ0.1 と測定電流１．０ｍＡでの電圧Ｖ1.0
から、下記の式により求める。 α＝１／ｌｏｇ（Ｖ1.0 mA／Ｖ0.1mA ）
【００４１】比誘電率（ε）：測定電圧１Ｖ、測定周波
数１ｋＨｚの条件で、ＹＨＰ社製♯４２７４ＡのＬＣＲ
メーターを用い、容量Ｃを測定し、電極面積および磁器
の厚みより計算で求める。
数１ｋＨｚの条件で、ＹＨＰ社製♯４２７４ＡのＬＣＲ
メーターを用い、容量Ｃを測定し、電極面積および磁器
の厚みより計算で求める。
【００４２】誘電損失（ｔａｎδ）：測定電圧１Ｖ、測
定周波数１ｋＨｚの条件で、ＹＨＰ社製♯４２７４Ａの
ＬＣＲメーターを用い、ｔａｎδを測定する。
定周波数１ｋＨｚの条件で、ＹＨＰ社製♯４２７４Ａの
ＬＣＲメーターを用い、ｔａｎδを測定する。
【００４３】
【表３】
【００４４】表３に示すように、試料番号１−１、１−
２、３−１、３−２、６−１および６−２のものでは、
特に好ましい特性が得られた。
２、３−１、３−２、６−１および６−２のものでは、
特に好ましい特性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバリスタ機能を有する半導体セラミッ
クコンデンサの製造工程図である。
クコンデンサの製造工程図である。
【図２】従来の粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ
の製造工程図である。
の製造工程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 秀二 神奈川県横須賀市津久井754
Claims (6)
- 【請求項１】 正の抵抗温度特性を示し、キューリ点以
上の温度領域での抵抗の最大値が１０7 Ω・ｃｍ以上で
キューリ点以下の温度領域での抵抗の最小値が１０5 Ω
・ｃｍ以下であるチタン酸バリウム系半導体磁器を用い
たことを特徴とするバリスタ機能を有する半導体セラミ
ックコンデンサ。 - 【請求項２】 チタン酸バリウム系半導体磁器が、キュ
ーリ点を室温以下にするためにＳｒ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｓ
ｎ、Ｍｇ、ＺｒおよびＨｆよりなる群から選ばれる少な
くとも１種以上のシフター元素を含有するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載のバリスタ機能を有する半
導体セラミックコンデンサ。 - 【請求項３】 チタン酸バリウム系半導体磁器が、Ｎ
ｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｙ、Ｓｂ、Ｂｉおよび希土類元素よりな
る群から選ばれる少なくとも１種以上の半導体化剤を
０．１〜０．４原子％含有するものであることを特徴と
する請求項１または２記載のバリスタ機能を有する半導
体セラミックコンデンサ。 - 【請求項４】 シフター元素がＳｒであり、チタン酸バ
リウム系半導体磁器の組成をＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 で
表すとき、ｘが０．４≦ｘ≦０．６であることを特徴と
する請求項１、２または３記載のバリスタ機能を有する
半導体セラミックコンデンサ。 - 【請求項５】 ＳｉをＳｉＯ2 換算で０．０１〜０．５
重量％含有する請求項１、２、３または４記載のバリス
タ機能を有する半導体セラミックコンデンサ。 - 【請求項６】 Ｍｎを０．００２〜０．０２原子％含有
することを特徴とする請求項１、２、３、４または５記
載のバリスタ機能を有する半導体セラミックコンデン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3268883A JPH0582385A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | バリスタ機能を有する半導体セラミツクコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3268883A JPH0582385A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | バリスタ機能を有する半導体セラミツクコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582385A true JPH0582385A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17464591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3268883A Pending JPH0582385A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | バリスタ機能を有する半導体セラミツクコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582385A (ja) |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3268883A patent/JPH0582385A/ja active Pending
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