JP2612247B2 - Ｎｔｃサーミスタの製造法 - Google Patents
Ｎｔｃサーミスタの製造法Info
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- JP2612247B2 JP2612247B2 JP3075764A JP7576491A JP2612247B2 JP 2612247 B2 JP2612247 B2 JP 2612247B2 JP 3075764 A JP3075764 A JP 3075764A JP 7576491 A JP7576491 A JP 7576491A JP 2612247 B2 JP2612247 B2 JP 2612247B2
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- thermistor
- temperature
- oxide
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バルク型の酸化物サー
ミスタの製造法に関する。
ミスタの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エアコンや石油ファンヒーターなどの各
種冷暖房機器、または電子レンジなどの調理器具の温度
検出手段としてＮＴＣサーミスタが用いられている。こ
のような用途に用いられるＮＴＣサーミスタには、薄膜
型、厚膜型またはバルク型などといった構造のものがあ
り、中でもバルク型の酸化物サーミスタが最も一般的に
用いられている。
種冷暖房機器、または電子レンジなどの調理器具の温度
検出手段としてＮＴＣサーミスタが用いられている。こ
のような用途に用いられるＮＴＣサーミスタには、薄膜
型、厚膜型またはバルク型などといった構造のものがあ
り、中でもバルク型の酸化物サーミスタが最も一般的に
用いられている。
【０００３】従来、バルク型の酸化物サーミスタは次の
ような方法で製造されていた。まず、 Mn-Co系、Mn-Co-
Ni系、Mn-Co-Fe系、 Mn-Co-Fe-Al系またはMn-Co-Cu系等
の酸化物を主成分とする次に、平均粒径数μｍ程度の原
材料に、有機バインダーを加えて所定の形状に成型し、
これを1300〜1500℃で焼成する。次に、得られたサーミ
スタ素体の両端部に外部電極層を形成し、さらにアニー
ル熱処理を施してバルク型酸化物サーミスタを得る。
ような方法で製造されていた。まず、 Mn-Co系、Mn-Co-
Ni系、Mn-Co-Fe系、 Mn-Co-Fe-Al系またはMn-Co-Cu系等
の酸化物を主成分とする次に、平均粒径数μｍ程度の原
材料に、有機バインダーを加えて所定の形状に成型し、
これを1300〜1500℃で焼成する。次に、得られたサーミ
スタ素体の両端部に外部電極層を形成し、さらにアニー
ル熱処理を施してバルク型酸化物サーミスタを得る。
【０００４】しかしながら、上記製造法によると、成型
体を焼成する過程において酸化物サーミスタ素体の結晶
構造に変化が生じることが確認されている。具体的に
は、当初スピネル型結晶の単一相であった材料粉末成形
体が、焼成の過程で立方晶スピネル型結晶と岩塩型結晶
とに相分離してしまう。また、相分離後の各結晶相の比
率は焼成温度と共に変化し、得られる酸化物サーミスタ
の電気的諸特性は各結晶相の比率と共に変化する。すな
わち、酸化物サーミスタの電気的諸特性は焼成条件によ
り大きく左右されるということである。上記製造法によ
ると、製造される酸化物サーミスタは電気的諸特性のバ
ラツキが大きく、所望の電気的特性を有する酸化物サー
ミスタを得ることが困難であった。
体を焼成する過程において酸化物サーミスタ素体の結晶
構造に変化が生じることが確認されている。具体的に
は、当初スピネル型結晶の単一相であった材料粉末成形
体が、焼成の過程で立方晶スピネル型結晶と岩塩型結晶
とに相分離してしまう。また、相分離後の各結晶相の比
率は焼成温度と共に変化し、得られる酸化物サーミスタ
の電気的諸特性は各結晶相の比率と共に変化する。すな
わち、酸化物サーミスタの電気的諸特性は焼成条件によ
り大きく左右されるということである。上記製造法によ
ると、製造される酸化物サーミスタは電気的諸特性のバ
ラツキが大きく、所望の電気的特性を有する酸化物サー
ミスタを得ることが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
技術の問題点を解決し、電気的特性のバラツキが極めて
小さいＮＴＣサーミスタの製造法を提供することを目的
とする。
技術の問題点を解決し、電気的特性のバラツキが極めて
小さいＮＴＣサーミスタの製造法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究の結果、成型体を結晶相が相分離す
る温度よりも低く、かつ焼結密度が飽和する温度よりも
高い温度で焼成することにより上記目的が達成できるこ
とを見い出し、本発明に到達した。
達成すべく鋭意研究の結果、成型体を結晶相が相分離す
る温度よりも低く、かつ焼結密度が飽和する温度よりも
高い温度で焼成することにより上記目的が達成できるこ
とを見い出し、本発明に到達した。
【０００７】すなわち、本発明は、平均粒径１μｍ以下
のサーミスタ材料粉末を準備し、この粉末を所定の形状
に成型した後、結晶相が相分離する温度よりも低く、か
つ焼結密度が飽和する温度よりも高い温度で焼成し、得
られたサーミスタ素体表面に外部電極層を形成すること
を特徴とするＮＴＣサーミスタの製造法を提供するもの
である。
のサーミスタ材料粉末を準備し、この粉末を所定の形状
に成型した後、結晶相が相分離する温度よりも低く、か
つ焼結密度が飽和する温度よりも高い温度で焼成し、得
られたサーミスタ素体表面に外部電極層を形成すること
を特徴とするＮＴＣサーミスタの製造法を提供するもの
である。
【０００８】
【作用】本発明によれば、平均粒径１μｍ以下のサーミ
スタ材料粉末を用いているため、材料粉末の活性が高く
比較的低温でも焼結が進行する。また、結晶相が相分離
する温度よりも低く、かつ焼結密度が飽和する温度より
も高い温度で焼成しているため、単一相からなる結晶構
造の酸化物サーミスタ素体を得ることができる。サーミ
スタ素体の結晶相が相分離していないと、製造される酸
化物サーミスタの電気的特性は、焼成時における焼成温
度のバラツキの影響を受けにくい。そのため、本発明に
より製造される酸化物サーミスタの電気的特性のバラツ
キは、著しく低下する。
スタ材料粉末を用いているため、材料粉末の活性が高く
比較的低温でも焼結が進行する。また、結晶相が相分離
する温度よりも低く、かつ焼結密度が飽和する温度より
も高い温度で焼成しているため、単一相からなる結晶構
造の酸化物サーミスタ素体を得ることができる。サーミ
スタ素体の結晶相が相分離していないと、製造される酸
化物サーミスタの電気的特性は、焼成時における焼成温
度のバラツキの影響を受けにくい。そのため、本発明に
より製造される酸化物サーミスタの電気的特性のバラツ
キは、著しく低下する。
【０００９】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。しかし本発明の範囲は以下の実施例により制
限されるものではない。
説明する。しかし本発明の範囲は以下の実施例により制
限されるものではない。
【００１０】
【実施例】本発明のＮＴＣサーミスタの製造法の一実施
例を以下に示す。
例を以下に示す。
【００１１】まず、酸化マンガン390.1g、酸化コバルト
407.0g および酸化鉄202.9gに３リットルの蒸留水を加
え、ボールミルにより８時間湿式混合した後これを乾燥
させ、1000℃で２時間仮焼した。仮焼後、得られたサー
ミスタ材料仮焼粉末に再び３リットルの蒸留水を加え、
サンドミルにより２時間湿式粉砕した後これを乾燥させ
た。ここで得られたサーミスタ材料粉末の平均粒径を測
定したところ 0.8μｍであった。
407.0g および酸化鉄202.9gに３リットルの蒸留水を加
え、ボールミルにより８時間湿式混合した後これを乾燥
させ、1000℃で２時間仮焼した。仮焼後、得られたサー
ミスタ材料仮焼粉末に再び３リットルの蒸留水を加え、
サンドミルにより２時間湿式粉砕した後これを乾燥させ
た。ここで得られたサーミスタ材料粉末の平均粒径を測
定したところ 0.8μｍであった。
【００１２】次に、得られたサーミスタ材料粉末300gに
バインダー3.0gおよび蒸留水 30gを加え、攪拌機により
混練した後、乾燥し、60メッシュのフルイに通してバイ
ンダー入り造粒粉を得た。得られたバインダー入り造粒
粉は、乾式成型プレス機によって成型し、直径 5mm、厚
さ 1mm、成型密度 3.5g/cm3 のディスク状成型体を得、
これを表１に示す温度で焼成した。焼成後、得られた酸
化物サーミスタ素体の両端部に導体ペーストにより外部
電極を塗布形成し、バルク型の酸化物ＮＴＣサーミスタ
を製造した。
バインダー3.0gおよび蒸留水 30gを加え、攪拌機により
混練した後、乾燥し、60メッシュのフルイに通してバイ
ンダー入り造粒粉を得た。得られたバインダー入り造粒
粉は、乾式成型プレス機によって成型し、直径 5mm、厚
さ 1mm、成型密度 3.5g/cm3 のディスク状成型体を得、
これを表１に示す温度で焼成した。焼成後、得られた酸
化物サーミスタ素体の両端部に導体ペーストにより外部
電極を塗布形成し、バルク型の酸化物ＮＴＣサーミスタ
を製造した。
【００１３】上記のようにして製造したＮＴＣサーミス
タについて電気的諸特性の測定を行った。電気的諸特性
は、表１に示す各項目ごとに無作為に選び出した 100個
のサンプルについて測定し、その結果を表１ならびに図
１に示した。
タについて電気的諸特性の測定を行った。電気的諸特性
は、表１に示す各項目ごとに無作為に選び出した 100個
のサンプルについて測定し、その結果を表１ならびに図
１に示した。
【００１４】
【表１】 （結晶相欄におけるc.s.は立方晶スピネル構造、r.s.は
岩塩構造を表し、特性バラツキにおけるＸは 100個のサ
ンプルの平均値を表す。）
岩塩構造を表し、特性バラツキにおけるＸは 100個のサ
ンプルの平均値を表す。）
【００１５】表１ないし図１からも分かるように、本実
施例で製造されたＮＴＣサーミスタは、いずれも焼結密
度が 5.3g/cm3 であり、焼結密度が飽和状態にあった。
また、1190℃以下の温度で焼成したものについては焼結
体の結晶相が立方晶スピネル構造の単一相であった。さ
らに、抵抗値およびＢ定数の特性バラツキが 1.7％およ
び 0.2％以下であり、共にバラツキが極めて小さかっ
た。
施例で製造されたＮＴＣサーミスタは、いずれも焼結密
度が 5.3g/cm3 であり、焼結密度が飽和状態にあった。
また、1190℃以下の温度で焼成したものについては焼結
体の結晶相が立方晶スピネル構造の単一相であった。さ
らに、抵抗値およびＢ定数の特性バラツキが 1.7％およ
び 0.2％以下であり、共にバラツキが極めて小さかっ
た。
【００１６】
【参考例】 本発明の参考例として、結晶相に相分離が
生じる温度（1210℃）で焼成したこと以外は実施例と同
様にしてＮＴＣサーミスタを製造し、実施例と同様の試
験を行なった。なお、試験結果は表１ならびに図１に併
記した。
生じる温度（1210℃）で焼成したこと以外は実施例と同
様にしてＮＴＣサーミスタを製造し、実施例と同様の試
験を行なった。なお、試験結果は表１ならびに図１に併
記した。
【００１７】表１ならびに図１からも分かるように、本
参考例で製造されたＮＴＣサーミスタは、抵抗値および
Ｂ定数の特性バラツキが 3.5％および0.5％とバラツキ
が大きく、また25℃における抵抗値Ｒ25が実施例よりも
大幅に増大した。
参考例で製造されたＮＴＣサーミスタは、抵抗値および
Ｂ定数の特性バラツキが 3.5％および0.5％とバラツキ
が大きく、また25℃における抵抗値Ｒ25が実施例よりも
大幅に増大した。
【００１８】
【比較例】 本発明の比較例として、酸化物サーミスタ
材料仮焼粉末にサンドミルによる湿式粉砕を施さないこ
と以外は実施例と同様にしてＮＴＣサーミスタを製造
し、実施例と同様の試験を行った。なお、試験結果は表
１ならびに図１に併記した。
材料仮焼粉末にサンドミルによる湿式粉砕を施さないこ
と以外は実施例と同様にしてＮＴＣサーミスタを製造
し、実施例と同様の試験を行った。なお、試験結果は表
１ならびに図１に併記した。
【００１９】表１ならびに図１からも分かるように、本
比較例で製造されたＮＴＣサーミスタは、焼成温度が上
昇するに伴い焼結密度が大きくなり、いずれも飽和域に
達していなかった。また、抵抗値およびＢ定数の特性バ
ラツキが 3.2〜 8.5％および1.0 〜 1.8％とバラツキが
大きかった。
比較例で製造されたＮＴＣサーミスタは、焼成温度が上
昇するに伴い焼結密度が大きくなり、いずれも飽和域に
達していなかった。また、抵抗値およびＢ定数の特性バ
ラツキが 3.2〜 8.5％および1.0 〜 1.8％とバラツキが
大きかった。
【００２０】
【発明の効果】本発明のＮＴＣサーミスタの製造法の開
発により、製造されるＮＴＣサーミスタにおける電気的
特性のバラツキが極めて小さくなった。
発により、製造されるＮＴＣサーミスタにおける電気的
特性のバラツキが極めて小さくなった。
【図１】縦軸に電気的特性、横軸に焼成温度設定値をと
り、サーミスタの電気的特性と焼成温度との関係を示す
グラフである。
り、サーミスタの電気的特性と焼成温度との関係を示す
グラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 平均粒径１μｍ以下のサーミスタ材料粉
末を準備し、この粉末を所定の形状に成型した後、結晶
相が相分離する温度よりも低く、かつ焼結密度が飽和す
る温度よりも高い温度で焼成し、得られたサーミスタ素
体表面に外部電極層を形成することを特徴とするＮＴＣ
サーミスタの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075764A JP2612247B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Ｎｔｃサーミスタの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075764A JP2612247B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Ｎｔｃサーミスタの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286301A JPH04286301A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2612247B2 true JP2612247B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=13585612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3075764A Expired - Lifetime JP2612247B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Ｎｔｃサーミスタの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612247B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55115301A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-05 | Hitachi Ltd | Thick semiconductor composition |
| JPS6396902A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-27 | 松下電器産業株式会社 | サ−ミスタ用酸化物半導体素子の製造方法 |
| JPS63315561A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーミスタ磁器組成物 |
| JPS63315552A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーミスタ磁器組成物 |
| JPS6412501A (en) * | 1987-07-07 | 1989-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of oxide semiconductor for thermistor |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3075764A patent/JP2612247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04286301A (ja) | 1992-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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