JP2001006902A - 積層型半導体セラミック電子部品 - Google Patents
積層型半導体セラミック電子部品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子部品自体の小型化が可能な積層型であっ
て、室温抵抗が０．２Ω以下と低く、抵抗変化幅が２．
５桁以上であり、かつ耐電圧強度が１０Ｖ以上と高い積
層型半導体セラミック電子部品を提供する。 【解決手段】 チタン酸バリウム系半導体セラミック層
５と、内部電極層７とを交互に重ね合わせ、内部電極層
７と電気的に接続するように外部電極９を形成してなる
積層型半導体セラミック電子部品１であって、内部電極
層７間にある半導体セラミック層５を構成する磁器粒子
の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ半導体セラミック
層５の積層方向にみて１層あたりの平均磁器粒子数が１
０個以上であることを特徴とする。
て、室温抵抗が０．２Ω以下と低く、抵抗変化幅が２．
５桁以上であり、かつ耐電圧強度が１０Ｖ以上と高い積
層型半導体セラミック電子部品を提供する。 【解決手段】 チタン酸バリウム系半導体セラミック層
５と、内部電極層７とを交互に重ね合わせ、内部電極層
７と電気的に接続するように外部電極９を形成してなる
積層型半導体セラミック電子部品１であって、内部電極
層７間にある半導体セラミック層５を構成する磁器粒子
の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ半導体セラミック
層５の積層方向にみて１層あたりの平均磁器粒子数が１
０個以上であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は積層型半導体セラミ
ック電子部品、特にチタン酸バリウムを主成分とする正
の抵抗温度係数を有する半導体セラミック電子部品に関
する。
ック電子部品、特にチタン酸バリウムを主成分とする正
の抵抗温度係数を有する半導体セラミック電子部品に関
する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、チタン酸バリウム系半導体セラミックは、常温で
は比抵抗が小さく、一定の温度（キュリー点）を超える
と急激に抵抗が上昇する正の抵抗温度特性（以下、ＰＴ
Ｃ特性とする）を有しており、温度制御、過電流保護、
定温度発熱等の用途に広く用いられている。中でも、回
路用として用いられている過電流保護用の電子部品にお
いて、室温での低抵抗化が要望されている。特に、ＵＳ
Ｂ対応のパソコン周辺機器においては、小型で低抵抗、
高耐圧の半導体セラミック電子部品が切に望まれてい
る。
より、チタン酸バリウム系半導体セラミックは、常温で
は比抵抗が小さく、一定の温度（キュリー点）を超える
と急激に抵抗が上昇する正の抵抗温度特性（以下、ＰＴ
Ｃ特性とする）を有しており、温度制御、過電流保護、
定温度発熱等の用途に広く用いられている。中でも、回
路用として用いられている過電流保護用の電子部品にお
いて、室温での低抵抗化が要望されている。特に、ＵＳ
Ｂ対応のパソコン周辺機器においては、小型で低抵抗、
高耐圧の半導体セラミック電子部品が切に望まれてい
る。
【０００３】このような要望に対応するものとして、積
層型の半導体セラミック電子部品が特開昭５７−６０８
０２号公報に開示されている。この積層型半導体セラミ
ック部品は、チタン酸バリウムを主成分とする半導体セ
ラミック層と、Ｐｔ−Ｐｄ合金からなる内部電極層とを
交互に積層して一体焼成したものである。このように積
層構造にすることによって、半導体セラミック電子部品
の有する電極面積が大幅に大きくなり、電子部品自体の
小型化も図ることができる。しかしながら、この積層型
半導体セラミック電子部品では、内部電極と半導体セラ
ミック層とのオーミック接触が得られにくく、室温抵抗
値が大幅に上昇するという問題がある。
層型の半導体セラミック電子部品が特開昭５７−６０８
０２号公報に開示されている。この積層型半導体セラミ
ック部品は、チタン酸バリウムを主成分とする半導体セ
ラミック層と、Ｐｔ−Ｐｄ合金からなる内部電極層とを
交互に積層して一体焼成したものである。このように積
層構造にすることによって、半導体セラミック電子部品
の有する電極面積が大幅に大きくなり、電子部品自体の
小型化も図ることができる。しかしながら、この積層型
半導体セラミック電子部品では、内部電極と半導体セラ
ミック層とのオーミック接触が得られにくく、室温抵抗
値が大幅に上昇するという問題がある。
【０００４】また、Ｐｔ−Ｐｄ合金に代わる内部電極材
料として、Ｎｉ系金属を用いた積層型半導体セラミック
電子部品が特開平６−１５１１０３号公報に開示されて
いる。Ｎｉ系金属を用いた内部電極材料は、通常の大気
中焼成では酸化されてしまうため、一旦還元雰囲気中に
て焼成を行った後、Ｎｉ系金属が酸化されない程度の温
度で再酸化処理を行う必要があるが、半導体セラミック
と内部電極とのオーミック接触が得られるため、室温抵
抗値の上昇を防止することができる。しかしながら、こ
の積層型半導体セラミック部品は、Ｎｉ系金属が酸化し
ないように低温で再酸化処理を行う必要があるため、抵
抗変化幅が２桁未満と小さいという問題がある。
料として、Ｎｉ系金属を用いた積層型半導体セラミック
電子部品が特開平６−１５１１０３号公報に開示されて
いる。Ｎｉ系金属を用いた内部電極材料は、通常の大気
中焼成では酸化されてしまうため、一旦還元雰囲気中に
て焼成を行った後、Ｎｉ系金属が酸化されない程度の温
度で再酸化処理を行う必要があるが、半導体セラミック
と内部電極とのオーミック接触が得られるため、室温抵
抗値の上昇を防止することができる。しかしながら、こ
の積層型半導体セラミック部品は、Ｎｉ系金属が酸化し
ないように低温で再酸化処理を行う必要があるため、抵
抗変化幅が２桁未満と小さいという問題がある。
【０００５】さらに、半導体セラミックの平均粒径と、
半導体セラミック層の層厚に着目した積層型半導体セラ
ミック電子部品が特開平１−１１３０２号公報に開示さ
れている。この積層型半導体セラミック電子部品は、半
導体セラミック層の層厚が半導体セラミックの平均粒径
の５倍以上であり、半導体セラミックの平均粒径が１〜
３０μｍである。そして、このような構成にすることに
より、半導体セラミックと内部電極とをオーミック接触
させ、かつＰＴＣ特性が劣化しないものとすることがで
きる。しかしながら、その耐電圧が十分なものではな
く、実用上問題がある。
半導体セラミック層の層厚に着目した積層型半導体セラ
ミック電子部品が特開平１−１１３０２号公報に開示さ
れている。この積層型半導体セラミック電子部品は、半
導体セラミック層の層厚が半導体セラミックの平均粒径
の５倍以上であり、半導体セラミックの平均粒径が１〜
３０μｍである。そして、このような構成にすることに
より、半導体セラミックと内部電極とをオーミック接触
させ、かつＰＴＣ特性が劣化しないものとすることがで
きる。しかしながら、その耐電圧が十分なものではな
く、実用上問題がある。
【０００６】本発明の目的は、電子部品自体の小型化が
可能な積層型であって、室温抵抗が０．２Ω以下と低
く、抵抗変化幅が２．５桁以上であり、かつ耐電圧強度
が１０Ｖ以上と高い積層型半導体セラミック電子部品を
提供することにある。
可能な積層型であって、室温抵抗が０．２Ω以下と低
く、抵抗変化幅が２．５桁以上であり、かつ耐電圧強度
が１０Ｖ以上と高い積層型半導体セラミック電子部品を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的に鑑みてなされたものである。第１の発明の積層型半
導体セラミック電子部品は、チタン酸バリウム系半導体
セラミック層と、内部電極層とを交互に重ね合わせ、前
記内部電極層と電気的に接続するように外部電極を形成
してなる積層型半導体セラミック電子部品であって、前
記内部電極層間にある前記半導体セラミック層を構成す
る磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ前記半
導体セラミック層の積層方向にみて１層あたりの平均磁
器粒子数が１０個以上であることを特徴とする。
的に鑑みてなされたものである。第１の発明の積層型半
導体セラミック電子部品は、チタン酸バリウム系半導体
セラミック層と、内部電極層とを交互に重ね合わせ、前
記内部電極層と電気的に接続するように外部電極を形成
してなる積層型半導体セラミック電子部品であって、前
記内部電極層間にある前記半導体セラミック層を構成す
る磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ前記半
導体セラミック層の積層方向にみて１層あたりの平均磁
器粒子数が１０個以上であることを特徴とする。
【０００８】このような構成にすることによって、小型
化が図れるうえ、室温抵抗が低く、抵抗変化幅が大き
く、かつ耐電圧強度が高い半導体セラミック電子部品と
することができる。すなわち、磁器粒子の平均粒径を１
μｍ以下にすることによって、耐電圧を向上させること
ができる。また、１層あたりにより多くの磁器粒子が存
在しうるため、半導体セラミック層をより薄くすること
ができる。また、半導体セラミック層の積層方向にみて
１層あたりの平均磁器粒子数が１０個以上にすることに
よって、内部電極成分が半導体セラミック層中に拡散す
ることによる室温抵抗の上昇を防止することができる。
化が図れるうえ、室温抵抗が低く、抵抗変化幅が大き
く、かつ耐電圧強度が高い半導体セラミック電子部品と
することができる。すなわち、磁器粒子の平均粒径を１
μｍ以下にすることによって、耐電圧を向上させること
ができる。また、１層あたりにより多くの磁器粒子が存
在しうるため、半導体セラミック層をより薄くすること
ができる。また、半導体セラミック層の積層方向にみて
１層あたりの平均磁器粒子数が１０個以上にすることに
よって、内部電極成分が半導体セラミック層中に拡散す
ることによる室温抵抗の上昇を防止することができる。
【０００９】また、第２の発明の積層型半導体セラミッ
ク電子部品においては、前記内部電極は、ニッケル系金
属であることが好ましい。
ク電子部品においては、前記内部電極は、ニッケル系金
属であることが好ましい。
【００１０】このように第１の発明の積層型半導体セラ
ミック電子部品の内部電極材料にニッケル系金属を用い
ることによって、半導体セラミック層と内部電極とを確
実にオーミック接触させ、室温抵抗の上昇を防止するこ
とができ、かつ抵抗変化幅が大きい半導体セラミック電
子部品とすることができる。すなわち、ニッケル系金属
からなる内部電極を酸化させないために低温で再酸化処
理を行っても、半導体セラミックの抵抗変化幅を高くす
ることができる。
ミック電子部品の内部電極材料にニッケル系金属を用い
ることによって、半導体セラミック層と内部電極とを確
実にオーミック接触させ、室温抵抗の上昇を防止するこ
とができ、かつ抵抗変化幅が大きい半導体セラミック電
子部品とすることができる。すなわち、ニッケル系金属
からなる内部電極を酸化させないために低温で再酸化処
理を行っても、半導体セラミックの抵抗変化幅を高くす
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の積層型半導体セラミック
電子部品は、半導体セラミック層と、内部電極層と、外
部電極層とから構成されている。
電子部品は、半導体セラミック層と、内部電極層と、外
部電極層とから構成されている。
【００１２】上記半導体セラミック層は、チタン酸バリ
ウムを主成分とする半導体材料からなり、このうち、必
要に応じてＢａの一部をＣａ，Ｓｒ，Ｐｂ等で置換して
もよいし、Ｔｉの一部をＳｎ，Ｚｒ等で置換してもよ
い。また、半導体セラミック中に含まれる半導体化剤
は、Ｌａ，Ｙ，Ｓｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｇｄ等の希土類元素
や、Ｎｂ，Ｔａ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｗ等の遷移元素等が挙げ
られる。また、この他にも必要に応じてＳｉやＭｎ等の
酸化物や化合物を添加してもよい。
ウムを主成分とする半導体材料からなり、このうち、必
要に応じてＢａの一部をＣａ，Ｓｒ，Ｐｂ等で置換して
もよいし、Ｔｉの一部をＳｎ，Ｚｒ等で置換してもよ
い。また、半導体セラミック中に含まれる半導体化剤
は、Ｌａ，Ｙ，Ｓｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｇｄ等の希土類元素
や、Ｎｂ，Ｔａ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｗ等の遷移元素等が挙げ
られる。また、この他にも必要に応じてＳｉやＭｎ等の
酸化物や化合物を添加してもよい。
【００１３】また、上記半導体セラミック層の磁器粒子
は平均粒径が１μｍ以下である。これは磁器粒子の平均
粒径が１μｍより大きくなると半導体セラミックの耐電
圧強度が低下してしまうためである。また、このような
磁器粒子が得られるのであれば、チタン酸バリウム粉末
の合成方法は特に限定しない。具体的には、ゾルゲル
法、水熱法、共沈法、固相法等が挙げられるが、ＸＰＳ
により算出されるＢａＣＯ3／ＢａＯ比が０．４２以下
であり、格子定数が０．４０２０nm以上であり、Ｂａ／
Ｔｉ比が０．９９０〜１．０００であることが好まし
い。また、チタン酸バリウムの焼結体は、ＸＰＳによっ
て算出されるＢａＣＯ3／ＢａＯの相対強度比が０．５
０以下であることが好ましい。
は平均粒径が１μｍ以下である。これは磁器粒子の平均
粒径が１μｍより大きくなると半導体セラミックの耐電
圧強度が低下してしまうためである。また、このような
磁器粒子が得られるのであれば、チタン酸バリウム粉末
の合成方法は特に限定しない。具体的には、ゾルゲル
法、水熱法、共沈法、固相法等が挙げられるが、ＸＰＳ
により算出されるＢａＣＯ3／ＢａＯ比が０．４２以下
であり、格子定数が０．４０２０nm以上であり、Ｂａ／
Ｔｉ比が０．９９０〜１．０００であることが好まし
い。また、チタン酸バリウムの焼結体は、ＸＰＳによっ
て算出されるＢａＣＯ3／ＢａＯの相対強度比が０．５
０以下であることが好ましい。
【００１４】また、上記半導体セラミック層の積層方向
にみて１層あたりの平均磁器粒子数は１０個以上であ
る。これは、１層あたりの平均磁器粒子数が１０個未満
の場合には、内部電極成分の半導体セラミック層中への
拡散が顕著となり、半導体セラミック層の室温比抵抗が
上昇するうえ、抵抗変化幅の低下とともに耐電圧強度も
低下してしまうからである。なお、内部電極成分の半導
体セラミック層中への拡散による室温抵抗値の上昇は、
拡散した内部電極成分がチタン酸バリウムのチタンサイ
トを置換固溶してアクセプタとなるためと考えられる。
にみて１層あたりの平均磁器粒子数は１０個以上であ
る。これは、１層あたりの平均磁器粒子数が１０個未満
の場合には、内部電極成分の半導体セラミック層中への
拡散が顕著となり、半導体セラミック層の室温比抵抗が
上昇するうえ、抵抗変化幅の低下とともに耐電圧強度も
低下してしまうからである。なお、内部電極成分の半導
体セラミック層中への拡散による室温抵抗値の上昇は、
拡散した内部電極成分がチタン酸バリウムのチタンサイ
トを置換固溶してアクセプタとなるためと考えられる。
【００１５】また、上記半導体セラミック層の厚みは、
その要求される室温抵抗値に合わせて調整するが、室温
抵抗値の上昇を避けるため、１００μｍ以下とすること
が好ましい。
その要求される室温抵抗値に合わせて調整するが、室温
抵抗値の上昇を避けるため、１００μｍ以下とすること
が好ましい。
【００１６】また、上記内部電極は、Ｎｉ系金属材料、
Ｍｏ系金属材料、Ｃｒ系金属材料等やこれらの合金が挙
げられるが、半導体セラミック層とのオーミック接触の
確実性という点からＮｉ系金属材料を用いることが好ま
しい。
Ｍｏ系金属材料、Ｃｒ系金属材料等やこれらの合金が挙
げられるが、半導体セラミック層とのオーミック接触の
確実性という点からＮｉ系金属材料を用いることが好ま
しい。
【００１７】また、外部電極は、Ａｇ，Ｐｄ等やその合
金が挙げられるが特に限定するものではない。次に本発
明を実施例に基づきさらに具体的に説明する。
金が挙げられるが特に限定するものではない。次に本発
明を実施例に基づきさらに具体的に説明する。
【００１８】
【実施例】本発明の積層型半導体セラミック電子部品の
製造方法について説明する。なお、図１は本発明の積層
型半導体セラミック電子部品の概略断面図を示す。 （実施例１）まず、あらかじめ別々の槽に０．２mol／
ｌの水酸化バリウム水溶液１５．４０ｌ（Ｂａとして
３．０７９mol含有）と、０．３５mol／ｌのＴｉアルコ
キシド溶液７．５８ｌ（Ｔｉとして２．６５５mol含
有）を調整した。なお、Ｔｉアルコキシド溶液は、Ｔｉ
（Ｏ−ｉＰｒ）4（チタンテトライソプロポキシド）を
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に溶解したものであ
る。さらに、Ｔｉアルコキシド溶液中に、塩化ランタン
のエタノール溶液１００cc（Ｌａとして０．００６６４
mol含有）を均一に含有させた。
製造方法について説明する。なお、図１は本発明の積層
型半導体セラミック電子部品の概略断面図を示す。 （実施例１）まず、あらかじめ別々の槽に０．２mol／
ｌの水酸化バリウム水溶液１５．４０ｌ（Ｂａとして
３．０７９mol含有）と、０．３５mol／ｌのＴｉアルコ
キシド溶液７．５８ｌ（Ｔｉとして２．６５５mol含
有）を調整した。なお、Ｔｉアルコキシド溶液は、Ｔｉ
（Ｏ−ｉＰｒ）4（チタンテトライソプロポキシド）を
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に溶解したものであ
る。さらに、Ｔｉアルコキシド溶液中に、塩化ランタン
のエタノール溶液１００cc（Ｌａとして０．００６６４
mol含有）を均一に含有させた。
【００１９】次に、それぞれの槽にある溶液をスタティ
ックミキサーにより混合、反応させたものを熟成槽内で
３時間熟成させた。次に、脱水、洗浄を行って１１０℃
で３時間乾燥行い、さらに解砕を行ってＬａ含有チタン
酸バリウム微粉末を得た。なお、このＬａ含有チタン酸
バリウム微粉末のＢａ／Ｔｉ比は０．９９３、Ｌａ／Ｔ
ｉ比は０．００２１であった。
ックミキサーにより混合、反応させたものを熟成槽内で
３時間熟成させた。次に、脱水、洗浄を行って１１０℃
で３時間乾燥行い、さらに解砕を行ってＬａ含有チタン
酸バリウム微粉末を得た。なお、このＬａ含有チタン酸
バリウム微粉末のＢａ／Ｔｉ比は０．９９３、Ｌａ／Ｔ
ｉ比は０．００２１であった。
【００２０】次に、Ｌａ含有チタン酸バリウム粉末を１
０００℃で２時間仮焼し、有機溶媒、有機バインダー、
可塑剤等を添加してセラミックスラリーとした後、ドク
ターブレード法により成形し、セラミックグリーンシー
トを得た。このセラミックグリーンシート上にＮｉ電極
ペーストをスクリーン印刷して内部電極とした。さらに
この内部電極が交互に露出するようにセラミックグリー
ンシートを積層し、加圧圧着、切断を行って積層体とし
た。なお、本発明の積層体にはその上下に内部電極を印
刷していないダミーのセラミックグリーンシートを重ね
て圧着している。
０００℃で２時間仮焼し、有機溶媒、有機バインダー、
可塑剤等を添加してセラミックスラリーとした後、ドク
ターブレード法により成形し、セラミックグリーンシー
トを得た。このセラミックグリーンシート上にＮｉ電極
ペーストをスクリーン印刷して内部電極とした。さらに
この内部電極が交互に露出するようにセラミックグリー
ンシートを積層し、加圧圧着、切断を行って積層体とし
た。なお、本発明の積層体にはその上下に内部電極を印
刷していないダミーのセラミックグリーンシートを重ね
て圧着している。
【００２１】次に、この積層体を大気中で脱バインダー
処理した後、水素／窒素＝３／１００の強還元雰囲気中
にて２時間焼成を行い、図１に示すような半導体セラミ
ック層５と内部電極７とからなる積層焼結体３とした。
さらに、焼成後、大気中にて６００〜１０００℃で１時
間再酸化処理を施した。その後、内部電極７導出面上に
オーミック銀ペーストを塗布して大気中で焼き付けを行
い、外部電極９を形成して本発明の積層型半導体セラミ
ック電子部品１とした。
処理した後、水素／窒素＝３／１００の強還元雰囲気中
にて２時間焼成を行い、図１に示すような半導体セラミ
ック層５と内部電極７とからなる積層焼結体３とした。
さらに、焼成後、大気中にて６００〜１０００℃で１時
間再酸化処理を施した。その後、内部電極７導出面上に
オーミック銀ペーストを塗布して大気中で焼き付けを行
い、外部電極９を形成して本発明の積層型半導体セラミ
ック電子部品１とした。
【００２２】上記のようにして得られる積層型半導体セ
ラミック電子部品において、セラミックグリーンシート
の厚みと焼成温度を変動させて、半導体セラミック層の
積層方向の平均磁器粒子数と半導体セラミック層の磁器
粒子の平均粒径を変動させた。さらに、半導体セラミッ
ク層の積層数を種々変更して室温抵抗値の調整を行っ
た。なお、平均磁器粒子数は半導体セラミック層の埋め
込み研磨断面をエッチング処理したものの任意の１０箇
所をＳＥＭ観察により求めた。また、磁器粒子の平均粒
径は試料表面および破断面のＳＥＭ写真から画像解析を
行って算出した。次に、それぞれの室温抵抗、抵抗変化
幅、耐電圧を測定した。室温抵抗はデジタルボルトメー
ターを用いて４端子法で測定した。また、抵抗変化幅
（桁）は室温から２５０℃までにおける最大抵抗値を最
小抵抗値で除し、その常用対数で算出した。また、耐電
圧は素子破壊が起こる寸前の最高印加電圧値とした。こ
れらの結果を表１に示す。なお、表中の※印は本発明の
範囲外を示す。◎
ラミック電子部品において、セラミックグリーンシート
の厚みと焼成温度を変動させて、半導体セラミック層の
積層方向の平均磁器粒子数と半導体セラミック層の磁器
粒子の平均粒径を変動させた。さらに、半導体セラミッ
ク層の積層数を種々変更して室温抵抗値の調整を行っ
た。なお、平均磁器粒子数は半導体セラミック層の埋め
込み研磨断面をエッチング処理したものの任意の１０箇
所をＳＥＭ観察により求めた。また、磁器粒子の平均粒
径は試料表面および破断面のＳＥＭ写真から画像解析を
行って算出した。次に、それぞれの室温抵抗、抵抗変化
幅、耐電圧を測定した。室温抵抗はデジタルボルトメー
ターを用いて４端子法で測定した。また、抵抗変化幅
（桁）は室温から２５０℃までにおける最大抵抗値を最
小抵抗値で除し、その常用対数で算出した。また、耐電
圧は素子破壊が起こる寸前の最高印加電圧値とした。こ
れらの結果を表１に示す。なお、表中の※印は本発明の
範囲外を示す。◎
【表１】
【００２３】表１に示すように、磁器粒子の平均粒径が
１μｍ以下で、半導体セラミック層の積層方向の平均磁
器粒子数が１０個以上のものは、室温抵抗値が０．２Ω
未満、抵抗変化率が２．５桁以上、耐電圧が１０Ｖ以上
であることがわかる。 （実施例２）仮焼温度を１１００℃とした以外は、実施
例１と同様にして積層型半導体セラミック電子部品を作
製し、室温抵抗、抵抗変化幅、耐電圧を測定した。その
結果を表２に示す。なお、表中の※印は本発明の範囲外
を示す。◎
１μｍ以下で、半導体セラミック層の積層方向の平均磁
器粒子数が１０個以上のものは、室温抵抗値が０．２Ω
未満、抵抗変化率が２．５桁以上、耐電圧が１０Ｖ以上
であることがわかる。 （実施例２）仮焼温度を１１００℃とした以外は、実施
例１と同様にして積層型半導体セラミック電子部品を作
製し、室温抵抗、抵抗変化幅、耐電圧を測定した。その
結果を表２に示す。なお、表中の※印は本発明の範囲外
を示す。◎
【表２】
【００２４】表２に示すように、仮焼温度を１１００℃
にしたものは、磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下で、半
導体セラミック層の積層方向の平均磁器粒子数が１０個
以上の場合において、室温抵抗値が０．２Ω未満、抵抗
変化率が３．０桁以上、耐電圧が２０Ｖ以上となり、特
に優れた特性を示すことがわかる。
にしたものは、磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下で、半
導体セラミック層の積層方向の平均磁器粒子数が１０個
以上の場合において、室温抵抗値が０．２Ω未満、抵抗
変化率が３．０桁以上、耐電圧が２０Ｖ以上となり、特
に優れた特性を示すことがわかる。
【００２５】ここで、実施例１および実施例２の測定結
果に基づき、磁器粒子の平均粒径と、半導体セラミック
層の積層方向の平均磁器粒子数を限定した理由を説明す
る。
果に基づき、磁器粒子の平均粒径と、半導体セラミック
層の積層方向の平均磁器粒子数を限定した理由を説明す
る。
【００２６】請求項１において、磁器粒子の平均粒径を
１μｍ以下としたのは、試料番号４、５、１４、１５の
ように、磁器粒子の平均粒径が１μｍより大きい場合
は、耐電圧が２０Ｖを下回り好ましくないからである。
１μｍ以下としたのは、試料番号４、５、１４、１５の
ように、磁器粒子の平均粒径が１μｍより大きい場合
は、耐電圧が２０Ｖを下回り好ましくないからである。
【００２７】また、請求項１において、半導体セラミッ
ク層の積層方向の平均磁器粒子数が１０個以上としたの
は、試料番号６、７、１６、１７のように、半導体セラ
ミック層の積層方向の平均磁器粒子数が１０個より少な
い場合には、室温抵抗値が大幅に上昇するとともに、抵
抗変化幅、耐電圧の大幅な低下が見られ好ましくないか
らである。
ク層の積層方向の平均磁器粒子数が１０個以上としたの
は、試料番号６、７、１６、１７のように、半導体セラ
ミック層の積層方向の平均磁器粒子数が１０個より少な
い場合には、室温抵抗値が大幅に上昇するとともに、抵
抗変化幅、耐電圧の大幅な低下が見られ好ましくないか
らである。
【００２８】
【発明の効果】本発明の積層型半導体セラミック電子部
品は、チタン酸バリウム系半導体セラミック層と、内部
電極層とを交互に重ね合わせ、内部電極層と電気的に接
続するように外部電極を形成してなる積層型半導体セラ
ミック電子部品であって、内部電極層間にある半導体セ
ラミック層を構成する磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下
であり、かつ半導体セラミック層の積層方向にみて１層
あたりの平均磁器粒子数が１０個以上であるという構成
にしているので、小型化が図れるうえ、室温抵抗が低
く、抵抗変化幅が大きく、耐電圧強度が高い半導体セラ
ミック電子部品とすることができる。
品は、チタン酸バリウム系半導体セラミック層と、内部
電極層とを交互に重ね合わせ、内部電極層と電気的に接
続するように外部電極を形成してなる積層型半導体セラ
ミック電子部品であって、内部電極層間にある半導体セ
ラミック層を構成する磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下
であり、かつ半導体セラミック層の積層方向にみて１層
あたりの平均磁器粒子数が１０個以上であるという構成
にしているので、小型化が図れるうえ、室温抵抗が低
く、抵抗変化幅が大きく、耐電圧強度が高い半導体セラ
ミック電子部品とすることができる。
【００２９】また、内部電極は、ニッケル系金属である
ので、半導体セラミック層と内部電極とを確実にオーミ
ック接触させ、室温抵抗の上昇を防止しつつ、抵抗変化
率を大きくすることができる。
ので、半導体セラミック層と内部電極とを確実にオーミ
ック接触させ、室温抵抗の上昇を防止しつつ、抵抗変化
率を大きくすることができる。
【図１】本発明の積層型半導体セラミック電子部品の概
略断面図。
略断面図。
【符号の説明】 １ 積層型半導体セラミック電子部
品 ３ 積層焼結体 ５ 半導体セラミック層 ７ 内部電極 ９ 外部電極
品 ３ 積層焼結体 ５ 半導体セラミック層 ７ 内部電極 ９ 外部電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的に鑑みてなされたものである。第１の発明の積層型半
導体セラミック電子部品は、チタン酸バリウム系半導体
セラミック層と、内部電極層とを交互に重ね合わせ、前
記内部電極層と電気的に接続するように外部電極を形成
してなる積層型半導体セラミック電子部品であって、前
記内部電極層間にある前記半導体セラミック層を構成す
る磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ前記半
導体セラミック層１層あたりにおいて積層方向に並んだ
平均磁器粒子数が１０個以上であることを特徴とする。
的に鑑みてなされたものである。第１の発明の積層型半
導体セラミック電子部品は、チタン酸バリウム系半導体
セラミック層と、内部電極層とを交互に重ね合わせ、前
記内部電極層と電気的に接続するように外部電極を形成
してなる積層型半導体セラミック電子部品であって、前
記内部電極層間にある前記半導体セラミック層を構成す
る磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ前記半
導体セラミック層１層あたりにおいて積層方向に並んだ
平均磁器粒子数が１０個以上であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】また、上記半導体セラミック層１層あたり
において積層方向に並んだ平均磁器粒子数は１０個以上
である。これは、１層あたりの平均磁器粒子数が１０個
未満の場合には、内部電極成分の半導体セラミック層中
への拡散が顕著となり、半導体セラミック層の室温比抵
抗が上昇するうえ、抵抗変化幅の低下とともに耐電圧強
度も低下してしまうからである。なお、内部電極成分の
半導体セラミック層中への拡散による室温抵抗値の上昇
は、拡散した内部電極成分がチタン酸バリウムのチタン
サイトを置換固溶してアクセプタとなるためと考えられ
る。
において積層方向に並んだ平均磁器粒子数は１０個以上
である。これは、１層あたりの平均磁器粒子数が１０個
未満の場合には、内部電極成分の半導体セラミック層中
への拡散が顕著となり、半導体セラミック層の室温比抵
抗が上昇するうえ、抵抗変化幅の低下とともに耐電圧強
度も低下してしまうからである。なお、内部電極成分の
半導体セラミック層中への拡散による室温抵抗値の上昇
は、拡散した内部電極成分がチタン酸バリウムのチタン
サイトを置換固溶してアクセプタとなるためと考えられ
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】また、請求項１において、半導体セラミッ
ク層１層あたりにおいて積層方向に並んだ平均磁器粒子
数を１０個以上としたのは、試料番号６、７、１６、１
７のように、半導体セラミック層の積層方向の平均磁器
粒子数が１０個より少ない場合には、室温抵抗値が大幅
に上昇するとともに、抵抗変化幅、耐電圧の大幅な低下
が見られ好ましくないからである。
ク層１層あたりにおいて積層方向に並んだ平均磁器粒子
数を１０個以上としたのは、試料番号６、７、１６、１
７のように、半導体セラミック層の積層方向の平均磁器
粒子数が１０個より少ない場合には、室温抵抗値が大幅
に上昇するとともに、抵抗変化幅、耐電圧の大幅な低下
が見られ好ましくないからである。
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン酸バリウム系半導体セラミック層
と、内部電極層とを交互に重ね合わせ、前記内部電極層
と電気的に接続するように外部電極を形成してなる積層
型半導体セラミック電子部品であって、 前記内部電極層間にある前記半導体セラミック層を構成
する磁器粒子の平均粒径が１μｍ以下であり、かつ前記
半導体セラミック層の積層方向にみて１層あたりの平均
磁器粒子数が１０個以上であることを特徴とする積層型
半導体セラミック電子部品。 - 【請求項２】 前記内部電極は、ニッケル系金属である
ことを特徴とする請求項１に記載の積層型半導体セラミ
ック電子部品。
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|---|---|---|---|
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| TW088118666A TW434588B (en) | 1998-11-11 | 1999-10-28 | Monolithic semiconducting ceramic electronic component |
| DE69930037T DE69930037T2 (de) | 1998-11-11 | 1999-11-03 | Monolitischer Baustein aus Halbleiterkeramik |
| EP99121799A EP1014391B1 (en) | 1998-11-11 | 1999-11-03 | Monolithic semiconducting ceramic electronic component |
| KR1019990049446A KR100321915B1 (ko) | 1998-11-11 | 1999-11-09 | 모놀리식 반도체 세라믹 전자 부품 |
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| US10/446,699 US6791179B2 (en) | 1998-11-11 | 2003-05-29 | Monolithic semiconducting ceramic electronic component |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP32057398 | 1998-11-11 | ||
| JP11-110238 | 1999-04-19 | ||
| JP11023899 | 1999-04-19 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=27311685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14028799A Expired - Fee Related JP3424742B2 (ja) | 1998-11-11 | 1999-05-20 | 正の抵抗温度特性を有する積層型半導体セラミック電子部品 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6680527B1 (ja) |
| EP (1) | EP1014391B1 (ja) |
| JP (1) | JP3424742B2 (ja) |
| KR (1) | KR100321915B1 (ja) |
| CN (1) | CN1155013C (ja) |
| DE (1) | DE69930037T2 (ja) |
| TW (1) | TW434588B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9129750B2 (en) | 2012-11-06 | 2015-09-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayered ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
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| JP2004128510A (ja) * | 2002-10-05 | 2004-04-22 | Semikron Elektron Gmbh | 向上された絶縁強度を有するパワー半導体モジュール |
| JP4135651B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2008-08-20 | 株式会社村田製作所 | 積層型正特性サーミスタ |
| EP1939899B1 (en) * | 2005-09-20 | 2016-12-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Stacked positive coefficient thermistor |
| DE102005047106B4 (de) * | 2005-09-30 | 2009-07-23 | Infineon Technologies Ag | Leistungshalbleitermodul und Verfahren zur Herstellung |
| US7510323B2 (en) * | 2006-03-14 | 2009-03-31 | International Business Machines Corporation | Multi-layered thermal sensor for integrated circuits and other layered structures |
| DE102006041054A1 (de) * | 2006-09-01 | 2008-04-03 | Epcos Ag | Heizelement |
| DE102011050461A1 (de) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Chemical Consulting Dornseiffer CCD GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dr. Jürgen Dornseiffer, 52070 Aachen) | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterkeramikmaterials für einen nichtlinearen PTC-Widerstand, Halbleiterkeramikmaterial und ein Halbleiter-Bauelement |
| JP6502092B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2019-04-17 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
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|---|---|---|---|---|
| US3872360A (en) * | 1973-01-08 | 1975-03-18 | Du Pont | Capacitors with nickel containing electrodes |
| JPS62168341A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池用極板の製造方法 |
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| DE3725454A1 (de) * | 1987-07-31 | 1989-02-09 | Siemens Ag | Elektrisches vielschichtbauelement mit einem gesinterten, monolithischen keramikkoerper und verfahren zur herstellung des elektrischen vielschichtbauelementes |
| ATE78950T1 (de) * | 1987-07-31 | 1992-08-15 | Siemens Ag | Fuellschichtbauteil mit einem gesinterten, monolithischen keramikkoerper und verfahren zu dessen herstellung. |
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| JP3282520B2 (ja) | 1996-07-05 | 2002-05-13 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
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-
1999
- 1999-05-20 JP JP14028799A patent/JP3424742B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1999-11-09 KR KR1019990049446A patent/KR100321915B1/ko active IP Right Grant
- 1999-11-11 CN CNB991248058A patent/CN1155013C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-05-29 US US10/446,699 patent/US6791179B2/en not_active Expired - Lifetime
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