JPS59208802A - 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 - Google Patents
厚膜型正特性半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS59208802A JPS59208802A JP58084440A JP8444083A JPS59208802A JP S59208802 A JPS59208802 A JP S59208802A JP 58084440 A JP58084440 A JP 58084440A JP 8444083 A JP8444083 A JP 8444083A JP S59208802 A JPS59208802 A JP S59208802A
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- JP
- Japan
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- thick film
- positive temperature
- semiconductor element
- temperature coefficient
- glass frit
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は機器の保温、吸熱などに用いられる面状発熱体
のなかで、ガラスフリットを必要としない厚膜型正特性
半導体素子の製造方法に関するものである。
のなかで、ガラスフリットを必要としない厚膜型正特性
半導体素子の製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
ＢａＴｉ０ ｓ系半導体からなる素子は所定温度以上に
なると急激に抵抗値が増大するスイッチング特性及びス
イッチング後の自己発熱特性を有し、昇温特性が速く自
己温度制御機能を有し、外部の制御回路を必要としない
ため広く利用されている。
なると急激に抵抗値が増大するスイッチング特性及びス
イッチング後の自己発熱特性を有し、昇温特性が速く自
己温度制御機能を有し、外部の制御回路を必要としない
ため広く利用されている。
従来の正特性サーミスグ発熱体はＢａＴｉＯ３ｓ系′４
′−導体粉末を加圧成形した後焼成して得ていだ力；、
広い面積を加熱するには多数の素子を必要とし大型で組
立てが困難であり、また実用可能な厚膜型の正特性サー
ミスク発熱体を得ることは困難であるとされていた。
′−導体粉末を加圧成形した後焼成して得ていだ力；、
広い面積を加熱するには多数の素子を必要とし大型で組
立てが困難であり、また実用可能な厚膜型の正特性サー
ミスク発熱体を得ることは困難であるとされていた。
従来、ＢａＴｉ０３系半導体を膜状に加工する方法μし
ては次のようなものが知られている。
ては次のようなものが知られている。
■ ディスク形に成形した後焼成したものを薄片に研磨
する。
する。
■ 真空蒸着法、スパッタリング法などにより基板状に
薄膜を形成する０ ■ ＢａＴｉＯ３系半導体に導電性を有する添加剤とガ
ラスフリットを加えてベース１−状とし、基板上にスク
リーン印刷した後焼成する。
薄膜を形成する０ ■ ＢａＴｉＯ３系半導体に導電性を有する添加剤とガ
ラスフリットを加えてベース１−状とし、基板上にスク
リーン印刷した後焼成する。
しかし、前記■の方法ではＢａＴｉ０５系半導体の結晶
粒子径が犬きくてもろいだめ、膜状に寸で研磨すること
は甚だ困難である。寸だ、前記■の方法では操作が面倒
であり、大面積の素子が得られず、発熱体に適した大電
力を得ることは難しい。
粒子径が犬きくてもろいだめ、膜状に寸で研磨すること
は甚だ困難である。寸だ、前記■の方法では操作が面倒
であり、大面積の素子が得られず、発熱体に適した大電
力を得ることは難しい。
さらに、前記■の方法では面積抵抗が高くなり易く、抵
抗値の制御が困難であり、発熱体には適さない。また、
あらかじめガラスフリットを作っておかなければならず
、面倒であると共にガラスフリソＩ−の４Ｚ質によって
はＢａＴｉ０ ｓ系半導体の持つスイッチング特性及び
自己発熱特性を劣化させる。
抗値の制御が困難であり、発熱体には適さない。また、
あらかじめガラスフリットを作っておかなければならず
、面倒であると共にガラスフリソＩ−の４Ｚ質によって
はＢａＴｉ０ ｓ系半導体の持つスイッチング特性及び
自己発熱特性を劣化させる。
そして、ガラスフリットを加えることによりＢａＴｉＯ
ｓ系半導体とガラスフリットの耐熱性、熱膨張係数の差
から熱衝撃に弱く、熱伝導が劣化しゃすく信頼性に欠け
る。寸だ、導電性の添加剤とガラスフリットを均一に混
合することは困難であり、特性にばらつきを生じる原因
の−っとなっている。
ｓ系半導体とガラスフリットの耐熱性、熱膨張係数の差
から熱衝撃に弱く、熱伝導が劣化しゃすく信頼性に欠け
る。寸だ、導電性の添加剤とガラスフリットを均一に混
合することは困難であり、特性にばらつきを生じる原因
の−っとなっている。
以上述べたように、面状発熱体に適しだ厚膜型正特性半
導体素子を得る方法は従来よりなかった。
導体素子を得る方法は従来よりなかった。
発明の目的
そこで本発明では前記従来技術の欠点であった製造上の
繁雑さを解決し、ガラスフリソ１−を用いずに厚膜型に
することにより熱衝撃性、熱伝導性に優れ、均一な特性
を持つ厚膜型正特性半導体素子を容易に製造できる方法
を提供することを目的としている。
繁雑さを解決し、ガラスフリソ１−を用いずに厚膜型に
することにより熱衝撃性、熱伝導性に優れ、均一な特性
を持つ厚膜型正特性半導体素子を容易に製造できる方法
を提供することを目的としている。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の厚膜型正特性半導体
素子の製造方法は、ＢａＴｉＯｓ系半導体に所定量のＺ
ｒＢ ２を加えてベース１−状にした混合物を基板上に
塗布して厚膜型とした後、焼成することにより厚膜型正
特性半導体素子を得ようとするものである。
素子の製造方法は、ＢａＴｉＯｓ系半導体に所定量のＺ
ｒＢ ２を加えてベース１−状にした混合物を基板上に
塗布して厚膜型とした後、焼成することにより厚膜型正
特性半導体素子を得ようとするものである。
従来の導電性添加剤とガラスフリソ１−を用いる方法で
は、ＢａＴｉ０ ｓ系中導体粉末同者の電気的接続のだ
めに導電性添加剤が必要であり、ＢａＴｉＯｓ法ｌ−が
必要であった。しかし、本発明によれば導電性添加剤と
ガラスフリソ１−の両方の役割をはたすＺｒＢ ２だけ
で厚膜化が可能である。すなわち、ＺｒＢ２は常温では
導体であるが、１０００℃以上の高温になると一部分が
分解して粒子表面にＢ２Ｏ３が析出する。このＢ２Ｏ３
層により粒子内部は分解、酸化から保護され、ＺｒＢ
２のｉｔで残る。従って、ＢａＴｉ０ｚ系半導体粉末と
ＺｒＢ ２を混合して焼成すると、ＺｒＢ２粉末の表面
に析出したＢ２Ｏ５がガラスフリットと同じ役割をして
粉末粒子開襟を結合させ、未反応の粒子内部のＺｒＢ
２が導電性添加剤の役割をはだす。従って、ＺｒＢ ２
を添加するだけでガラスフリットを必要としない厚膜型
正特性半導体素子が得られることとなる。
は、ＢａＴｉ０ ｓ系中導体粉末同者の電気的接続のだ
めに導電性添加剤が必要であり、ＢａＴｉＯｓ法ｌ−が
必要であった。しかし、本発明によれば導電性添加剤と
ガラスフリソ１−の両方の役割をはたすＺｒＢ ２だけ
で厚膜化が可能である。すなわち、ＺｒＢ２は常温では
導体であるが、１０００℃以上の高温になると一部分が
分解して粒子表面にＢ２Ｏ３が析出する。このＢ２Ｏ３
層により粒子内部は分解、酸化から保護され、ＺｒＢ
２のｉｔで残る。従って、ＢａＴｉ０ｚ系半導体粉末と
ＺｒＢ ２を混合して焼成すると、ＺｒＢ２粉末の表面
に析出したＢ２Ｏ５がガラスフリットと同じ役割をして
粉末粒子開襟を結合させ、未反応の粒子内部のＺｒＢ
２が導電性添加剤の役割をはだす。従って、ＺｒＢ ２
を添加するだけでガラスフリットを必要としない厚膜型
正特性半導体素子が得られることとなる。
実施例の説明
以下に本発明を実施例をあげて具体的に説明する。
〈実施例１〉
ＢａＴｉ０３Ｋ ３．０ ｍｏ１％のＳｒＯを加えてボ
ー）ｖ−ルなどで粉砕混合した後乾燥し、１３００℃で
１時間焼成する。その後、ボールミル てＢａＴｉＯ３系半導体粉末を得る。前記ＢａＴｉＯ
ｓ系半導体粉末に全重量に対して１０重量係のＺｒＢ
２を加えボールミルなどで粉砕混合し、乾燥した後、α
−テルピネオール、ポリエチレングリコールなどを加え
てベースト状混合物を作る。そして、第１図に示すよう
にＡ４２０５などからなる基板２上にあらかじめ一対の
Ａ［などの導電性物質からなる電極３，４を設けておき
，前記電極３，４上にその電極３，４の一部が露出する
ように前記ベースト状混合物１をスクリーン印刷などに
より塗布し、室温から１０℃／ ｍｉｎの昇温速度で１
３９０℃才で加熱し，１時間保持した後，炉内放冷する
。
ー）ｖ−ルなどで粉砕混合した後乾燥し、１３００℃で
１時間焼成する。その後、ボールミル てＢａＴｉＯ３系半導体粉末を得る。前記ＢａＴｉＯ
ｓ系半導体粉末に全重量に対して１０重量係のＺｒＢ
２を加えボールミルなどで粉砕混合し、乾燥した後、α
−テルピネオール、ポリエチレングリコールなどを加え
てベースト状混合物を作る。そして、第１図に示すよう
にＡ４２０５などからなる基板２上にあらかじめ一対の
Ａ［などの導電性物質からなる電極３，４を設けておき
，前記電極３，４上にその電極３，４の一部が露出する
ように前記ベースト状混合物１をスクリーン印刷などに
より塗布し、室温から１０℃／ ｍｉｎの昇温速度で１
３９０℃才で加熱し，１時間保持した後，炉内放冷する
。
〈実施例２〉
実施例１と同様にしてＢａＴｉＯｓに３．○ｍｏ６％の
ｐｂｏを加え１２５０℃で１時間焼成し粉砕した後、全
重量に対して４５重量係のＺｒＢ ２を加え混合。
ｐｂｏを加え１２５０℃で１時間焼成し粉砕した後、全
重量に対して４５重量係のＺｒＢ ２を加え混合。
粉砕，乾燥した後，ポリビニルブチラール、オクチルフ
タレートなどを加えてベースト状混合物を作る。以下、
実施例１と同様の操作で前記ベースト状混合物をスクリ
ーン印刷した後、焼成，放冷する。
タレートなどを加えてベースト状混合物を作る。以下、
実施例１と同様の操作で前記ベースト状混合物をスクリ
ーン印刷した後、焼成，放冷する。
こうして得られた厚膜型半導体素子の２５°Ｃでの面積
抵抗は、実施例１の場合４２０Ω／醍であり、実施例２
の場合３４０Ω／Ｃがであった。寸だ。
抵抗は、実施例１の場合４２０Ω／醍であり、実施例２
の場合３４０Ω／Ｃがであった。寸だ。
各々の温度と抵抗値の関係は第２図に示した通りであっ
た。第２図でＡ，Ｂはそれぞれ実施例１。
た。第２図でＡ，Ｂはそれぞれ実施例１。
２による特性を示している。
発明の効果
以」二のように本発明は構成されているものであり、Ｚ
ｒＢ ２粉末は従来の導電性添加剤とガラスフリットの
両方の役割をはだし、電気的接続と粒子士 開襟の物理的接続に十分な効果があシ、ガラスフリット
なしで厚膜型正特性半導体素子が得られる。
ｒＢ ２粉末は従来の導電性添加剤とガラスフリットの
両方の役割をはだし、電気的接続と粒子士 開襟の物理的接続に十分な効果があシ、ガラスフリット
なしで厚膜型正特性半導体素子が得られる。
才だ、ガラヌフリノｌ−という熱伝導の悪いものにかわ
って熱伝導性に優れ導電性を有するＺｒＢ２を用いるこ
とにより、熱伝導、が良くなシ、熱衝撃性も向上する。
って熱伝導性に優れ導電性を有するＺｒＢ２を用いるこ
とにより、熱伝導、が良くなシ、熱衝撃性も向上する。
さらに、ヌクリーン印刷などにより製造ができることか
ら、作業が容易で大面積化が可能であり、大量生産がで
きる。
ら、作業が容易で大面積化が可能であり、大量生産がで
きる。
なお、本発明においてＢａＴｉＯ３系半導体としては、
ＢａＴｉ０３に各種の添加剤を加えて半導体化したもの
であればなんでもよい。
ＢａＴｉ０３に各種の添加剤を加えて半導体化したもの
であればなんでもよい。
まだ、ＺｒＢ ２の混合量に対して１．０〜６０．０重
量係と肌定したのは、１．０重量係未満では面積抵抗が
大きくなりすぎて発熱体には不適当であり、ＢａＴｉ０
ｓ同弗の物理的固定もできずもろくなるためである。
量係と肌定したのは、１．０重量係未満では面積抵抗が
大きくなりすぎて発熱体には不適当であり、ＢａＴｉ０
ｓ同弗の物理的固定もできずもろくなるためである。
また、６０重量係を超えると面積抵抗が小さくなりすぎ
、自己制御特性（ＰＴＣ特性）が小さくなり、発熱体に
不適当になるためである。
、自己制御特性（ＰＴＣ特性）が小さくなり、発熱体に
不適当になるためである。
壕だ、ＢａＴｉ０ ｓ系半導体とＺｒＢ ２粉末をベー
スト状にできるものであればなんでもよい。
スト状にできるものであればなんでもよい。
以上述べたように本発明によれば、ガラスフリットを必
要としない厚膜型正特性半導体素子が容易に製造でき、
その実用上の効果は太きいものである。
要としない厚膜型正特性半導体素子が容易に製造でき、
その実用上の効果は太きいものである。
第１図は本発明の方法により得られだ厚膜型正特性半導
体素子を示す斜視図、第２図は本発明の実施例による素
子の温度と抵抗値の関係を示す図である。 １・・・−・ペースト状混合物、２ ・・・・基板、３
，４・・・・・電極。
体素子を示す斜視図、第２図は本発明の実施例による素
子の温度と抵抗値の関係を示す図である。 １・・・−・ペースト状混合物、２ ・・・・基板、３
，４・・・・・電極。
Claims (1)
- ＢａＴｉＯｓ系半導体に混合量が全重量に対して１．０
〜６ｏ重量係のＺｒＢ ２を加えベーヌト状にし製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084440A JPS59208802A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084440A JPS59208802A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208802A true JPS59208802A (ja) | 1984-11-27 |
| JPH04362B2 JPH04362B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=13830647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58084440A Granted JPS59208802A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208802A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04324901A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Sekisui Plastics Co Ltd | チタン酸バリウム系磁器半導体の製造方法 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP58084440A patent/JPS59208802A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04324901A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Sekisui Plastics Co Ltd | チタン酸バリウム系磁器半導体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04362B2 (ja) | 1992-01-07 |
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