JPS60261109A - 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
- JPS60261109A JPS60261109A JP59117023A JP11702384A JPS60261109A JP S60261109 A JPS60261109 A JP S60261109A JP 59117023 A JP59117023 A JP 59117023A JP 11702384 A JP11702384 A JP 11702384A JP S60261109 A JPS60261109 A JP S60261109A
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- Japan
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- thick film
- glass frit
- semiconductor
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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、加熱なと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
ＢａＴ ｉ○３系半導体からなる素子は所定温度以上で
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。
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タ発熱体はＢ ａ Ｔ １０３系
半導体粉末を加圧成形した後、焼成して得ていたが、実
用可能な厚膜状の正特性ザーミスタ発熱体を得ることは
困難であるとされていた。
半導体粉末を加圧成形した後、焼成して得ていたが、実
用可能な厚膜状の正特性ザーミスタ発熱体を得ることは
困難であるとされていた。
従来、ＢａＴｉＯ３系半導体を膜状に加工する方法とし
てＣ１次のようなものが知られている。
てＣ１次のようなものが知られている。
■ デ２ｆスク形に成形した後、焼成したものを薄片に
研磨する。 ・ ■ 真空蒸着法により基板十に薄膜を形成する。
研磨する。 ・ ■ 真空蒸着法により基板十に薄膜を形成する。
■ ＢａＴｉ○３系半導体粉末に導電性の添加剤とガラ
スフリットを加えてペースト状とし、基板−１−にスク
リーン印刷した後、焼成する。
スフリットを加えてペースト状とし、基板−１−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Ｂ ａ Ｔ １０３系半導体
の結晶粒子径が大きくもろいため、膜状にまで研磨 □
すること６甚だ困難である。まだ、前記■の方法でｔ；
Ｊ操作が面倒であり、発熱体に適した大電力を１４する
ことかむつかしい。さらに、前記■の方法では面積抵抗
が高くなり易く制御が困難であり、発熱体には適さず、
またあらかじめガラスフリットを調合、焼成しておかな
ければならず、面倒であると共にガラスフリットの材質
によってはＢ ａ Ｔ １０３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ＢａＴｉＯ３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、熱伝導が妨げられる。さらに、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一つとなっている。
の結晶粒子径が大きくもろいため、膜状にまで研磨 □
すること６甚だ困難である。まだ、前記■の方法でｔ；
Ｊ操作が面倒であり、発熱体に適した大電力を１４する
ことかむつかしい。さらに、前記■の方法では面積抵抗
が高くなり易く制御が困難であり、発熱体には適さず、
またあらかじめガラスフリットを調合、焼成しておかな
ければならず、面倒であると共にガラスフリットの材質
によってはＢ ａ Ｔ １０３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ＢａＴｉＯ３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、熱伝導が妨げられる。さらに、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一つとなっている。
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、ガラスフリットを用いずに厚膜状にす
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、ガラスフリットを用いずに厚膜状にす
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
本発明の厚膜型正特性半導体素子の製造方法は、Ｂ ａ
Ｔ １０ｓ系半導体粉末にＳ ｒ Ｂ ｅを１．０〜
６０．０重量係加えてペースト状にした混合物を基板上
に塗布して厚膜状とした後、焼成することにより厚膜型
１１己特性半導体素子を得ようとするものである。
Ｔ １０ｓ系半導体粉末にＳ ｒ Ｂ ｅを１．０〜
６０．０重量係加えてペースト状にした混合物を基板上
に塗布して厚膜状とした後、焼成することにより厚膜型
１１己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ットを用いる方法では
Ｂ ａ Ｔ １０３系半導体粉末同志の電気的接続の／
こめに導電性添加剤が必要であり、Ｅ ａ Ｔ ＩＯ３
系粉末同志を物理的に接続するのにガラスフリットか必
′訝であった。
Ｂ ａ Ｔ １０３系半導体粉末同志の電気的接続の／
こめに導電性添加剤が必要であり、Ｅ ａ Ｔ ＩＯ３
系粉末同志を物理的に接続するのにガラスフリットか必
′訝であった。
し、か１．、本発明によれば導電性添加剤とガラスフリ
ットの両方の役割をはだすものとして、Ｓ ｒ Ｂｅ。
ットの両方の役割をはだすものとして、Ｓ ｒ Ｂｅ。
を用いたところに特徴を有している。このＳ ｒ Ｂ
ｅは常温では導体であシ、１ｏＯｏ〜１１００°Ｃ以上
の温度になると一部分が分解して粒子表面にＢ２Ｏ３が
析出するが、粒子内部は元のｉｔで表面のＢ２Ｏ３膜に
より分解が阻止される。従って、ＢａＴｉＯ３系半導体
粉末と、Ｓ ｒ Ｂ ｅ粉末を混合して焼成すると、Ｂ
ｒＢ の表面に析出するＢ２Ｏ３がガラスフリットと同
じ役割をし、粒子内部が導電性添加剤の役割をするため
、Ｓ ｒ Ｂ ｅ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。
ｅは常温では導体であシ、１ｏＯｏ〜１１００°Ｃ以上
の温度になると一部分が分解して粒子表面にＢ２Ｏ３が
析出するが、粒子内部は元のｉｔで表面のＢ２Ｏ３膜に
より分解が阻止される。従って、ＢａＴｉＯ３系半導体
粉末と、Ｓ ｒ Ｂ ｅ粉末を混合して焼成すると、Ｂ
ｒＢ の表面に析出するＢ２Ｏ３がガラスフリットと同
じ役割をし、粒子内部が導電性添加剤の役割をするため
、Ｓ ｒ Ｂ ｅ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。
寸だ、導電性金属を添加することにより、熱伝導性が悪
いガラスフリットに較べ熱伝導性が良くなシ、熱衝撃性
も向上する。
いガラスフリットに較べ熱伝導性が良くなシ、熱衝撃性
も向上する。
実施例の説明
以下に本発明の実施例をあげて第１図と共に具体的に説
明する。
明する。
実施例１
Ｂ ａ Ｔ １０３に１．０モル％ ノＮｂ２Ｏ５を加
え１３０００Ｃで焼成した後、粉砕してＢａＴｉＯ３系
半導体粉末を得る。前記ＢａＴｉＯ３系半導体粉末に全
重量に対して１０．０重量係のＳ ｒ Ｂ ｅ粉末を加
え均一に混合し、さらにα−テルピネオールを加えてペ
ースト状混合物１を作る。
え１３０００Ｃで焼成した後、粉砕してＢａＴｉＯ３系
半導体粉末を得る。前記ＢａＴｉＯ３系半導体粉末に全
重量に対して１０．０重量係のＳ ｒ Ｂ ｅ粉末を加
え均一に混合し、さらにα−テルピネオールを加えてペ
ースト状混合物１を作る。
一方、Ａｌ２Ｏ３などからなる基板２上にあらかじめ一
対のＡｑなどの導電性物質からなる電４ｉｊ！３１４を
設けておき、前記電極３，４上にその電極３゜４の一部
が残るように前記ペースト状混合物１をスクリーン印刷
などにより塗布し、室温から１０’Ｑ／ｍｍの昇温速度
で１３５ｏ″Ｃ＝ｌ：で昇温し、１時間保持した後、炉
内放冷する。このようにして厚膜型正特性半導体素子を
得た。
対のＡｑなどの導電性物質からなる電４ｉｊ！３１４を
設けておき、前記電極３，４上にその電極３゜４の一部
が残るように前記ペースト状混合物１をスクリーン印刷
などにより塗布し、室温から１０’Ｑ／ｍｍの昇温速度
で１３５ｏ″Ｃ＝ｌ：で昇温し、１時間保持した後、炉
内放冷する。このようにして厚膜型正特性半導体素子を
得た。
実施例２
実施例１と同様にしてＢ ａ Ｔ ｉ Ｏ３に３．０モ
ル係のＹ２Ｏ３を加え１２６σＣで焼成した後、粉砕し
てＢ ａ Ｔ １０ｓ系半導体粉末を得る。前記Ｂ ａ
Ｔ ＩＯ３系半導体粉末に全重量に対して１８．５重
量係のＳ ｒ Ｂ ６粉末を加え均一に混合し、さらに
α−テルピネオールを加えてペースト状混合物１にする
。ついで、実施例１と同様に前記基板２上にあらかじめ
前記電極３，４を設けておき、前記電極３，４の一部が
残るように前記ペースト状混合物１をスクリーン印刷な
どにより塗布し、室温から１０°Ｃ／ｍｉｎの４温速度
で１３００°Ｃまで昇温し、３０分間保持した後、炉内
放冷する。このようにして厚膜型半導体素ｒを得た。
ル係のＹ２Ｏ３を加え１２６σＣで焼成した後、粉砕し
てＢ ａ Ｔ １０ｓ系半導体粉末を得る。前記Ｂ ａ
Ｔ ＩＯ３系半導体粉末に全重量に対して１８．５重
量係のＳ ｒ Ｂ ６粉末を加え均一に混合し、さらに
α−テルピネオールを加えてペースト状混合物１にする
。ついで、実施例１と同様に前記基板２上にあらかじめ
前記電極３，４を設けておき、前記電極３，４の一部が
残るように前記ペースト状混合物１をスクリーン印刷な
どにより塗布し、室温から１０°Ｃ／ｍｉｎの４温速度
で１３００°Ｃまで昇温し、３０分間保持した後、炉内
放冷する。このようにして厚膜型半導体素ｒを得た。
こうして得た厚膜型半導体素子の室温での面積抵抗は実
施例１の場合５．６ＫＱ／ｃａであり、実施例２の場合
２．９ Ｋ Ｑ／ｃｎｆであり、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Ａｉｌ、
実施例１により得られた素子の特性、Ｂは実施例２の場
合の特性である。
施例１の場合５．６ＫＱ／ｃａであり、実施例２の場合
２．９ Ｋ Ｑ／ｃｎｆであり、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Ａｉｌ、
実施例１により得られた素子の特性、Ｂは実施例２の場
合の特性である。
発明の効果
以上のように本発明の製造方法によれば、Ｓ ｒ Ｂｅ
粉末が従来の導電性添加剤とガラスフリットの両方の役
割をはたし、電気的接続、物理的接続に十分な効果があ
や、ガラスフリットなしで厚膜状正特性半導体素子が得
られることとなる。
粉末が従来の導電性添加剤とガラスフリットの両方の役
割をはたし、電気的接続、物理的接続に十分な効果があ
や、ガラスフリットなしで厚膜状正特性半導体素子が得
られることとなる。
また、ガラスフリットという熱伝導の悪いものＫかわっ
て熱伝導のよい導電性金属のＳ ｒ Ｂ ６を用いるこ
とによシ、熱伝導が良くなり熱衝撃性も向上する。さら
に、スクリーン印刷などにより製造できることから作業
が容易で量産が可能である。
て熱伝導のよい導電性金属のＳ ｒ Ｂ ６を用いるこ
とによシ、熱伝導が良くなり熱衝撃性も向上する。さら
に、スクリーン印刷などにより製造できることから作業
が容易で量産が可能である。
なお、本発明においてＢａＴｉ○３系半導体粉末として
はＢ ａ Ｔ １０ｓ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。１だ、Ｓ ｒ Ｂ ６
粉末の添加量を全重量に対して１〜６０重量係と規定し
たのは、１重量係未満では面積抵抗が大きくなりすぎ発
熱体に不適当であり、Ｂ ａ Ｔ ＩＯ３粉末同志の物
理的固定もできなく、一方６０重量係を越えると面積抵
抗が小さくなシすぎ、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。さらに、Ｂ
ａ Ｔ ＩＯ３系半導体粉末とＳ ｒ Ｂ ｅ粉末を
ペースト状にするのに有機溶剤（実施例でＩｄｙ、−テ
ルピネオール）を用いたが、ペースト状にできるもので
あればなんでもよい。
はＢ ａ Ｔ １０ｓ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。１だ、Ｓ ｒ Ｂ ６
粉末の添加量を全重量に対して１〜６０重量係と規定し
たのは、１重量係未満では面積抵抗が大きくなりすぎ発
熱体に不適当であり、Ｂ ａ Ｔ ＩＯ３粉末同志の物
理的固定もできなく、一方６０重量係を越えると面積抵
抗が小さくなシすぎ、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。さらに、Ｂ
ａ Ｔ ＩＯ３系半導体粉末とＳ ｒ Ｂ ｅ粉末を
ペースト状にするのに有機溶剤（実施例でＩｄｙ、−テ
ルピネオール）を用いたが、ペー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大きいものである。
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大きいものである。
第１図は本発明方法により得られる厚膜型止特に１゛１
′−導体素子を示す一部切欠斜視図、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
。
′−導体素子を示す一部切欠斜視図、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)
- Ｂ ａ Ｔ ＩＯｓ系半導体粉末にＳ ｒ Ｂ ６を１
．０〜６０．０重量％加え、ペースト状にし／こ混合物
を基板上に塗布して厚膜状とした後、焼成してなること
を特徴とする厚膜型正特性半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59117023A JPS60261109A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP59117023A JPS60261109A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261109A true JPS60261109A (ja) | 1985-12-24 |
| JPH0534808B2 JPH0534808B2 (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=14701528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59117023A Granted JPS60261109A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129603U (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP59117023A patent/JPS60261109A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129603U (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0534808B2 (ja) | 1993-05-25 |
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