JP3317246B2 - 複合セラミック及び複合セラミック素子 - Google Patents
複合セラミック及び複合セラミック素子Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合セラミック及
び複合セラミック素子に係り、特に、水晶等の圧電材料
の温度補償用に回路基板に実装される複合セラミック素
子材料として好適な、誘電体としての特性と、ＮＴＣ
（負特性）サーミスタとしての特性を兼備する複合セラ
ミック、及びこの複合セラミックを用いた高特性複合セ
ラミック素子に関する。
び複合セラミック素子に係り、特に、水晶等の圧電材料
の温度補償用に回路基板に実装される複合セラミック素
子材料として好適な、誘電体としての特性と、ＮＴＣ
（負特性）サーミスタとしての特性を兼備する複合セラ
ミック、及びこの複合セラミックを用いた高特性複合セ
ラミック素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、発振回路の温度補償回路のよ
うに、サーミスタとコンデンサとを並列した回路を形成
する場合には、サーミスタ及びコンデンサの単品をそれ
ぞれ複数個用い、これらをフロー又はリフローハンダ付
けにより基板に実装することが行われている。
うに、サーミスタとコンデンサとを並列した回路を形成
する場合には、サーミスタ及びコンデンサの単品をそれ
ぞれ複数個用い、これらをフロー又はリフローハンダ付
けにより基板に実装することが行われている。
【０００３】 １つのチップにサーミスタ機能とコン
デンサ機能とをもたせた複合素子として、板状のサーミ
スタ焼結体の板面に誘電体材料のグリーンシートを重ね
て焼結し、その後切断してチップ状としたものや、板状
の誘電体焼結体の板面にサーミスタ材料のグリーンシー
トを重ねて焼結し、その後切断してチップ状としたもの
が公開されている。
デンサ機能とをもたせた複合素子として、板状のサーミ
スタ焼結体の板面に誘電体材料のグリーンシートを重ね
て焼結し、その後切断してチップ状としたものや、板状
の誘電体焼結体の板面にサーミスタ材料のグリーンシー
トを重ねて焼結し、その後切断してチップ状としたもの
が公開されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 サーミスタやコン
デンサを複数個用いて回路を形成するためには、多くの
部品を同一基板上に実装するために広い実装面積を必要
とすることから、電子機器の小型化が要求されている現
状に適合しない。
デンサを複数個用いて回路を形成するためには、多くの
部品を同一基板上に実装するために広い実装面積を必要
とすることから、電子機器の小型化が要求されている現
状に適合しない。
【０００５】部品を積み重ねて実装することにより、実
装面積を小さくすることも考えられるが、部品を積み重
ねた場合には、積層面での密着性が十分でないために、
所望の電気特性を得ることが困難であった。
装面積を小さくすることも考えられるが、部品を積み重
ねた場合には、積層面での密着性が十分でないために、
所望の電気特性を得ることが困難であった。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、誘電
体としての特性とＮＴＣサーミスタとしての特性とを兼
備し、従って、発振回路の温度補償回路等のサーミスタ
−コンデンサ並列回路の実装面積の小型化が可能な複合
セラミック、及びこの複合セラミックを用いた高特性複
合セラミック素子を提供することを第１の目的とする。
体としての特性とＮＴＣサーミスタとしての特性とを兼
備し、従って、発振回路の温度補償回路等のサーミスタ
−コンデンサ並列回路の実装面積の小型化が可能な複合
セラミック、及びこの複合セラミックを用いた高特性複
合セラミック素子を提供することを第１の目的とする。
【０００７】 上記従来のサーミスタ及びコンデンサ
機能を有した複合素子は複数回の焼成工程及び成形工程
を経て製造されるものであり、製造工程が複雑であり、
コスト高である。
機能を有した複合素子は複数回の焼成工程及び成形工程
を経て製造されるものであり、製造工程が複雑であり、
コスト高である。
【０００８】本発明は、サーミスタ及びコンデンサ機能
を有した複合セラミック及び複合セラミック素子を安価
に提供することを第２の目的とする。
を有した複合セラミック及び複合セラミック素子を安価
に提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の複合セラミック
は、ペロブスカイト系誘電体１０〜９０重量％と金属複
合酸化物ＮＴＣサーミスタ９０〜１０重量％とを含むこ
とを特徴とする。
は、ペロブスカイト系誘電体１０〜９０重量％と金属複
合酸化物ＮＴＣサーミスタ９０〜１０重量％とを含むこ
とを特徴とする。
【００１０】比誘電率の高いペロブスカイト系誘電体と
金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタとを混合することによ
り、誘電体としての特性とＮＴＣサーミスタとしての特
性とを兼備する複合セラミックが得られる。
金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタとを混合することによ
り、誘電体としての特性とＮＴＣサーミスタとしての特
性とを兼備する複合セラミックが得られる。
【００１１】本発明において、ペロブスカイト系誘電体
としては、チタン酸バリウム系誘電体、チタン酸鉛系誘
電体及びＰＬＺＴよりなる群から選ばれる１種又は２種
以上を用いることができる。
としては、チタン酸バリウム系誘電体、チタン酸鉛系誘
電体及びＰＬＺＴよりなる群から選ばれる１種又は２種
以上を用いることができる。
【００１２】本発明の複合セラミックは、比誘電率が３
０以上、サーミスタＢ定数が２０００Ｋ以上、抵抗率が
１〜５００００Ω・ｃｍであることが好ましい。
０以上、サーミスタＢ定数が２０００Ｋ以上、抵抗率が
１〜５００００Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００１３】本発明の複合セラミック素子は、このよう
な本発明の複合セラミックの層と内部電極の層とが交互
に積層された素体の両端面に外部電極が形成されてなる
ものであり、好ましくはサーミスタ性並列抵抗が２０Ω
以上、並列容量が１０ｐＦ以上（２５℃，１０〜３０Ｍ
Ｈｚ）であることが必要である。
な本発明の複合セラミックの層と内部電極の層とが交互
に積層された素体の両端面に外部電極が形成されてなる
ものであり、好ましくはサーミスタ性並列抵抗が２０Ω
以上、並列容量が１０ｐＦ以上（２５℃，１０〜３０Ｍ
Ｈｚ）であることが必要である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の複合セラミックは、ペロ
ブスカイト系誘電体と金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタ
とで構成されたものであり、その等価回路図は図２の通
りである。本発明において、誘電体としてペロブスカイ
ト系の誘電体を用いるのは、比誘電率が高いからであ
る。比誘電率の低い誘電体を用いると複合セラミックの
誘電率が低くなり、複合セラミック素子がその機能を果
たさなくなる。
ブスカイト系誘電体と金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタ
とで構成されたものであり、その等価回路図は図２の通
りである。本発明において、誘電体としてペロブスカイ
ト系の誘電体を用いるのは、比誘電率が高いからであ
る。比誘電率の低い誘電体を用いると複合セラミックの
誘電率が低くなり、複合セラミック素子がその機能を果
たさなくなる。
【００１５】ペロブスカイト系誘電体としては、チタン
酸バリウム系誘電体、チタン酸鉛系誘電体、ＰＬＺＴ若
しくはこれらの混合物を好適に用いることができる。な
お、ここで、チタン酸バリウム系誘電体とは、チタン酸
バリウムを主体とする誘電体を意味し、誘電体としての
性状が損なわれない限りにおいて他の元素を含んでいて
も良い。チタン酸鉛系誘電体、ＰＬＺＴについても同様
である。
酸バリウム系誘電体、チタン酸鉛系誘電体、ＰＬＺＴ若
しくはこれらの混合物を好適に用いることができる。な
お、ここで、チタン酸バリウム系誘電体とは、チタン酸
バリウムを主体とする誘電体を意味し、誘電体としての
性状が損なわれない限りにおいて他の元素を含んでいて
も良い。チタン酸鉛系誘電体、ＰＬＺＴについても同様
である。
【００１６】金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタとして
は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ等の金
属のうちの数種の金属酸化物の複合された焼結物を用い
ることができる。金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタは、
スピネル、ガラス等の鉱物の単味若しくは複合物から構
成されている。これらの金属複合酸化物ＮＴＣサーミス
タはサーミスタＢ定数が大きいので、本発明の複合セラ
ミックに好適に用いることができる。
は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ等の金
属のうちの数種の金属酸化物の複合された焼結物を用い
ることができる。金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタは、
スピネル、ガラス等の鉱物の単味若しくは複合物から構
成されている。これらの金属複合酸化物ＮＴＣサーミス
タはサーミスタＢ定数が大きいので、本発明の複合セラ
ミックに好適に用いることができる。
【００１７】本発明においては、ペロブスカイト系誘電
体を１０〜９０重量％と、金属複合酸化物ＮＴＣサーミ
スタを１０〜９０重量％の割合で混合して、複合セラミ
ックとする。複合セラミック中のペロブスカイト系誘電
体が１０重量％以下であると誘電率が低すぎて複合セラ
ミック素子のコンデンサとしての機能が損なわれ、逆
に、９０重量％を超えるとサーミスタとしての機能が小
さくなりすぎ、いずれの場合も好ましくない。好ましい
配合割合は、ペロブスカイト系誘電体２０〜８０重量
％、金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタ８０〜２０重量％
である。
体を１０〜９０重量％と、金属複合酸化物ＮＴＣサーミ
スタを１０〜９０重量％の割合で混合して、複合セラミ
ックとする。複合セラミック中のペロブスカイト系誘電
体が１０重量％以下であると誘電率が低すぎて複合セラ
ミック素子のコンデンサとしての機能が損なわれ、逆
に、９０重量％を超えるとサーミスタとしての機能が小
さくなりすぎ、いずれの場合も好ましくない。好ましい
配合割合は、ペロブスカイト系誘電体２０〜８０重量
％、金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタ８０〜２０重量％
である。
【００１８】本発明の複合セラミックを製造するには、
まず、ペロブスカイト系誘電体と金属複合酸化物ＮＴＣ
サーミスタの各々を、原料の混合、焼成（８００〜１０
００℃）により作成し、これらの所定量を混合し、１０
００〜１２００℃程度とくに１０５０〜１２００℃程度
で焼結する。即ち、ペロブスカイト系誘電体と金属複合
酸化物ＮＴＣサーミスタのそれぞれの原料を熱処理をす
ることなく混合して焼成しても、それぞれの原料が非選
択的に反応し、目的のペロブスカイト系誘電体や金属複
合酸化物ＮＴＣサーミスタが有効に生成しない。従っ
て、上述の如く、予めペロブスカイト系誘電体及び金属
複合酸化物ＮＴＣサーミスタを作成し、これらの所定割
合の混合物を再焼成して焼結体とする。
まず、ペロブスカイト系誘電体と金属複合酸化物ＮＴＣ
サーミスタの各々を、原料の混合、焼成（８００〜１０
００℃）により作成し、これらの所定量を混合し、１０
００〜１２００℃程度とくに１０５０〜１２００℃程度
で焼結する。即ち、ペロブスカイト系誘電体と金属複合
酸化物ＮＴＣサーミスタのそれぞれの原料を熱処理をす
ることなく混合して焼成しても、それぞれの原料が非選
択的に反応し、目的のペロブスカイト系誘電体や金属複
合酸化物ＮＴＣサーミスタが有効に生成しない。従っ
て、上述の如く、予めペロブスカイト系誘電体及び金属
複合酸化物ＮＴＣサーミスタを作成し、これらの所定割
合の混合物を再焼成して焼結体とする。
【００１９】このように再焼成を行って複合セラミック
素子焼結体とする点から、ペロブスカイト系誘電体及び
金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタのそれぞれを作成する
際の焼成温度は、８００〜１０００℃とくに８００〜９
５０℃程度の温度とするのが好ましい。
素子焼結体とする点から、ペロブスカイト系誘電体及び
金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタのそれぞれを作成する
際の焼成温度は、８００〜１０００℃とくに８００〜９
５０℃程度の温度とするのが好ましい。
【００２０】なお、上記の原料としては、金属の酸化物
のほか、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩など焼成により酸化物
となるものを用いることができる。
のほか、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩など焼成により酸化物
となるものを用いることができる。
【００２１】このような本発明の複合セラミックは、誘
電体とサーミスタの性質を兼備する必要があるため、比
誘電率は高く、サーミスタＢ定数は大きいことが要求さ
れる。
電体とサーミスタの性質を兼備する必要があるため、比
誘電率は高く、サーミスタＢ定数は大きいことが要求さ
れる。
【００２２】このような観点から、本発明の複合セラミ
ックは、比誘電率が３０以上であることが望まれる。比
誘電率が３０未満であると、十分な容量が得られない。
ックは、比誘電率が３０以上であることが望まれる。比
誘電率が３０未満であると、十分な容量が得られない。
【００２３】また、本発明の複合セラミックのサーミス
タＢ定数は２０００Ｋ以上であることが望まれる。サー
ミスタＢ定数が２０００Ｋ未満では十分なサーミスタ特
性が得られない。
タＢ定数は２０００Ｋ以上であることが望まれる。サー
ミスタＢ定数が２０００Ｋ未満では十分なサーミスタ特
性が得られない。
【００２４】更に、本発明の複合セラミックは抵抗率が
１〜５００００Ω・ｃｍであることが望まれる。抵抗率
が上記の範囲より低いと誘電体としての性状を示すこと
ができず、また、逆にこの範囲より高いとサーミスタと
しての性状を示すことができない。
１〜５００００Ω・ｃｍであることが望まれる。抵抗率
が上記の範囲より低いと誘電体としての性状を示すこと
ができず、また、逆にこの範囲より高いとサーミスタと
しての性状を示すことができない。
【００２５】本発明の複合セラミックは、例えば、誘電
体用及びサーミスタ用の各々の原料の混合、焼成により
作成したペロブスカイト系誘電体と金属複合酸化物ＮＴ
Ｃサーミスタとを所定割合で混合し、粉砕して複合粉体
を得、この複合粉体を常法に従って成形、焼成して単層
の複合セラミック素体とし、この素体の両端面に電極を
形成して複合セラミック素子とすることもできるが、図
１に示す如く、複合セラミックの層１と内部電極層２と
が交互に積層されて一体化された素体３の両端面に外部
電極４を形成した複合セラミック素子とすることで、よ
り一層高い特性を得ることができる。
体用及びサーミスタ用の各々の原料の混合、焼成により
作成したペロブスカイト系誘電体と金属複合酸化物ＮＴ
Ｃサーミスタとを所定割合で混合し、粉砕して複合粉体
を得、この複合粉体を常法に従って成形、焼成して単層
の複合セラミック素体とし、この素体の両端面に電極を
形成して複合セラミック素子とすることもできるが、図
１に示す如く、複合セラミックの層１と内部電極層２と
が交互に積層されて一体化された素体３の両端面に外部
電極４を形成した複合セラミック素子とすることで、よ
り一層高い特性を得ることができる。
【００２６】この図１の複合セラミック素子を製造する
には、誘電体原料を混合、焼成しペロブスカイト系誘電
体を作成すると共に、サーミスタ原料を混合、焼成しサ
ーミスタを作成する。次に、これらの誘電体とサーミス
タとを所定割合で混合及び粉砕して混合粉体とする。こ
の混合粉体に有機溶剤及びバインダー（例えばポリビニ
ルアルコール、メチルセルロース等）を添加し、混練し
てセラミックペーストとし、常法に従ってグリーンシー
トとする。このグリーンシートに対し所定パターンにて
内部電極層形成用の導電材料ペーストを印刷して内部電
極層を形成する。この上にグリーンシートを重ね内部電
極層印刷する。この積層及び印刷を所要回数繰り返すこ
とにより積層シートとし、この積層シートに加圧処理を
施した後、チップ状に切断する。そして、脱バインダー
後、１０００〜１２００℃程度で焼成して複合セラミッ
ク焼結体チップとする。このチップにバレル研摩等の研
摩処理を施した後、チップの両端面にディップ法、メッ
キ法等により端子電極を形成し、必要に応じ焼成して該
端子電極をチップに焼き付け、複合セラミック素子製品
とする。
には、誘電体原料を混合、焼成しペロブスカイト系誘電
体を作成すると共に、サーミスタ原料を混合、焼成しサ
ーミスタを作成する。次に、これらの誘電体とサーミス
タとを所定割合で混合及び粉砕して混合粉体とする。こ
の混合粉体に有機溶剤及びバインダー（例えばポリビニ
ルアルコール、メチルセルロース等）を添加し、混練し
てセラミックペーストとし、常法に従ってグリーンシー
トとする。このグリーンシートに対し所定パターンにて
内部電極層形成用の導電材料ペーストを印刷して内部電
極層を形成する。この上にグリーンシートを重ね内部電
極層印刷する。この積層及び印刷を所要回数繰り返すこ
とにより積層シートとし、この積層シートに加圧処理を
施した後、チップ状に切断する。そして、脱バインダー
後、１０００〜１２００℃程度で焼成して複合セラミッ
ク焼結体チップとする。このチップにバレル研摩等の研
摩処理を施した後、チップの両端面にディップ法、メッ
キ法等により端子電極を形成し、必要に応じ焼成して該
端子電極をチップに焼き付け、複合セラミック素子製品
とする。
【００２７】なお、この積層型の複合セラミック素子に
おいて、複合セラミック層１の厚さは５〜５０μｍ程
度、内部電極層２の厚さは１〜１０μｍ程度とするのが
好ましく、複合セラミック層１の積層数は、使用目的及
び要求特性によって適宜決定されるが、一般的には５〜
５０層程度とされる。
おいて、複合セラミック層１の厚さは５〜５０μｍ程
度、内部電極層２の厚さは１〜１０μｍ程度とするのが
好ましく、複合セラミック層１の積層数は、使用目的及
び要求特性によって適宜決定されるが、一般的には５〜
５０層程度とされる。
【００２８】このような積層構造の複合セラミック素子
であれば、サーミスタ性並列抵抗２０Ω以上、コンデン
サ性並列容量１０ｐＦ以上（２５℃、１０〜３０ＭＨ
ｚ）の高特性複合セラミック素子が提供される。
であれば、サーミスタ性並列抵抗２０Ω以上、コンデン
サ性並列容量１０ｐＦ以上（２５℃、１０〜３０ＭＨ
ｚ）の高特性複合セラミック素子が提供される。
【００２９】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３０】実施例１〜４ ＭｎＣＯ3、ＣｏＣＯ3、Ａｌ2Ｏ3を出発原料とし、これ
らを原子比でＭｎ：Ｃｏ：Ａｌ＝３７：５５：８となる
ように秤量し、ボールミルで１０時間湿式混合した後、
これを乾燥して解砕し、その後、９００℃で１０時間仮
焼してサーミスタ組成物を作成した。
らを原子比でＭｎ：Ｃｏ：Ａｌ＝３７：５５：８となる
ように秤量し、ボールミルで１０時間湿式混合した後、
これを乾燥して解砕し、その後、９００℃で１０時間仮
焼してサーミスタ組成物を作成した。
【００３１】別に、ＰｂＯ、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｔｉ
Ｏ2、ＭｇＯ、ＷＯ3を出発原料とし、これらを所定の割
合で混合し、この混合物を１１６０℃の温度で５時間焼
成してＰＬＺＴ系誘電体組成物（Ｐｂ0.92Ｌａ0.08Ｚｒ
0.57Ｔｉ0.25（Ｍｇ0.5，Ｗ0.5）0.05Ｏ3）を作成し
た。
Ｏ2、ＭｇＯ、ＷＯ3を出発原料とし、これらを所定の割
合で混合し、この混合物を１１６０℃の温度で５時間焼
成してＰＬＺＴ系誘電体組成物（Ｐｂ0.92Ｌａ0.08Ｚｒ
0.57Ｔｉ0.25（Ｍｇ0.5，Ｗ0.5）0.05Ｏ3）を作成し
た。
【００３２】このサーミスタ組成物と誘電体組成物とを
表１に示す割合になるように秤量し、これをボールミル
で２４時間湿式混合し、乾燥、解砕して複合粉末を作成
した。
表１に示す割合になるように秤量し、これをボールミル
で２４時間湿式混合し、乾燥、解砕して複合粉末を作成
した。
【００３３】この複合粉末を６５０℃で１時間熱処理
し、熱処理後の粉末に対して１重量％のポリビニルアル
コールを添加して混合した。この混合物を直径２０ｍ
ｍ、厚さ２ｍｍの円盤形状に加圧成形し、成形物を１１
００℃で５時間焼成して焼結体を製造した。
し、熱処理後の粉末に対して１重量％のポリビニルアル
コールを添加して混合した。この混合物を直径２０ｍ
ｍ、厚さ２ｍｍの円盤形状に加圧成形し、成形物を１１
００℃で５時間焼成して焼結体を製造した。
【００３４】この焼結体の両面に銀ペーストを印刷し、
７５０℃で焼き付けることにより電極を形成し、供試用
複合セラミック素子とした。
７５０℃で焼き付けることにより電極を形成し、供試用
複合セラミック素子とした。
【００３５】各供試用複合セラミック素子について、２
５℃及び５０℃における比抵抗を測定して、この結果を
基に両温度間のＢ定数を計算し、結果を表１に示した。
また、１４体積％における比誘電率及び抵抗率の周波数
と温度依存性との関係を調べ、結果を図３，４に示し
た。
５℃及び５０℃における比抵抗を測定して、この結果を
基に両温度間のＢ定数を計算し、結果を表１に示した。
また、１４体積％における比誘電率及び抵抗率の周波数
と温度依存性との関係を調べ、結果を図３，４に示し
た。
【００３６】比較例１，２ 実施例１〜４のサーミスタのみ（比較例１）又は誘電体
のみ（比較例２）の粉末を用いたほかは実施例１〜４と
同様にして成形、焼成を行って得られた焼結体を切断
し、電極を形成してセラミック素子を作成した。
のみ（比較例２）の粉末を用いたほかは実施例１〜４と
同様にして成形、焼成を行って得られた焼結体を切断
し、電極を形成してセラミック素子を作成した。
【００３７】このセラミック素子について、実施例１〜
４と同様にして諸特性を調べ、結果を表１及び図３，４
に示した。
４と同様にして諸特性を調べ、結果を表１及び図３，４
に示した。
【００３８】
【表１】
【００３９】実施例５（高温用補償素子） 実施例１〜４と同様にして作成したサーミスタ組成物と
誘電体組成物とを３４：６６の重量比で秤量し、これを
ボールミルで１０時間湿式混合し、乾燥、解砕した。
誘電体組成物とを３４：６６の重量比で秤量し、これを
ボールミルで１０時間湿式混合し、乾燥、解砕した。
【００４０】ここで、解砕した粉末１００重量部に対し
有機溶剤及びバインダーを添加及び混練しセラミックペ
ーストとし、これを用いてスリップキャスティング法に
より厚さ２０μｍのグリーンシートを作成した。
有機溶剤及びバインダーを添加及び混練しセラミックペ
ーストとし、これを用いてスリップキャスティング法に
より厚さ２０μｍのグリーンシートを作成した。
【００４１】セラミックグリーンシートの上に所定パタ
ーンの電極用銀−パラジウムペースト（Ａｇ／Ｐｄ重量
比＝７０／３０）を印刷し、グリーンシート積層とペー
スト印刷とを交互に繰り返し、図１の構成を有する積層
体を作成した。この積層体を乾燥した後、切断し、縦
１．６ｍｍ、横０．８ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのチップを
作成した後、１１００℃で焼成した。このチップの両端
面にバレル研摩にて面取り加工した後、ディッピング法
で銀ペーストを付着させ、さらにＮｉめっき及びハンダ
めっきして端子電極を形成し供試用の複合セラミック素
子を作成した。
ーンの電極用銀−パラジウムペースト（Ａｇ／Ｐｄ重量
比＝７０／３０）を印刷し、グリーンシート積層とペー
スト印刷とを交互に繰り返し、図１の構成を有する積層
体を作成した。この積層体を乾燥した後、切断し、縦
１．６ｍｍ、横０．８ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのチップを
作成した後、１１００℃で焼成した。このチップの両端
面にバレル研摩にて面取り加工した後、ディッピング法
で銀ペーストを付着させ、さらにＮｉめっき及びハンダ
めっきして端子電極を形成し供試用の複合セラミック素
子を作成した。
【００４２】この供試用複合セラミック素子は、厚さ３
０μｍの複合セラミック層１に厚さ２μｍの内部電極層
２を形成したものを３０層積層したものである。
０μｍの複合セラミック層１に厚さ２μｍの内部電極層
２を形成したものを３０層積層したものである。
【００４３】作成した供試用複合セラミック素子の直流
抵抗値を測定すると共に、インピーダンスアナライザー
で並列等価抵抗Ｒｐと並列等価容量Ｃｐを測定した。Ｒ
ｐ及びＣｐの測定は１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数範
囲、−３０℃〜＋１００℃の温度範囲で行った。
抵抗値を測定すると共に、インピーダンスアナライザー
で並列等価抵抗Ｒｐと並列等価容量Ｃｐを測定した。Ｒ
ｐ及びＣｐの測定は１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数範
囲、−３０℃〜＋１００℃の温度範囲で行った。
【００４４】図５に１２．８ＭＨｚでの並列等価抵抗Ｒ
ｐと並列等価容量Ｃｐの温度特性を示す。また図６にこ
の複合素子の負荷容量Ｃｓの温度特性を示す。
ｐと並列等価容量Ｃｐの温度特性を示す。また図６にこ
の複合素子の負荷容量Ｃｓの温度特性を示す。
【００４５】なお、Ｃｓ＝Ｃｐ＋１／ω2ＣｐＲｐ2であ
る。
る。
【００４６】実施例６（低温用補償素子） サーミスタ組成物の出発原料として市販のＭｎＣＯ3，
ＣｏＣＯ3及びＣｕＯを原子比で４３：４３：１４の割
合にて用いたほかは実施例５と同様にしてセラミック複
合素子を製造した。このセラミック複合素子の特性を実
施例５と同様にして測定し、結果を図６，７に示した。
ＣｏＣＯ3及びＣｕＯを原子比で４３：４３：１４の割
合にて用いたほかは実施例５と同様にしてセラミック複
合素子を製造した。このセラミック複合素子の特性を実
施例５と同様にして測定し、結果を図６，７に示した。
【００４７】以上の結果から、本発明の複合セラミック
は、優れた誘電体特性とサーミスタ特性とを備え、この
ような本発明の複合セラミックによればコンデンサ機能
とサーミスタ機能を備える複合セラミック素子が提供さ
れることがわかる。
は、優れた誘電体特性とサーミスタ特性とを備え、この
ような本発明の複合セラミックによればコンデンサ機能
とサーミスタ機能を備える複合セラミック素子が提供さ
れることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、誘
電体としての特性とＮＴＣサーミスタとしての特性とを
兼備し、その特性の安定性にも優れた複合セラミックが
提供される。なお、この複合セラミックは製造も容易で
ある。
電体としての特性とＮＴＣサーミスタとしての特性とを
兼備し、その特性の安定性にも優れた複合セラミックが
提供される。なお、この複合セラミックは製造も容易で
ある。
【００４９】このような複合セラミックを用いて作成さ
れた本発明の複合セラミック素子は、サーミスタ性と誘
電性を有する複合セラミックス層を間に挟んだ電極層が
複数積層されたものであるため所望の抵抗値、容量値を
同時に得ることができる。更にはサーミスタ材料組成に
より抵抗−温度特性についても制御可能である。
れた本発明の複合セラミック素子は、サーミスタ性と誘
電性を有する複合セラミックス層を間に挟んだ電極層が
複数積層されたものであるため所望の抵抗値、容量値を
同時に得ることができる。更にはサーミスタ材料組成に
より抵抗−温度特性についても制御可能である。
【００５０】また、本発明の複合素子は、サーミスタと
コンデンサの並列回路と等価な特性を有するため、サー
ミスタとコンデンサ及び調整用抵抗から構成される温度
補償型水晶発振器などの補償回路に適用するとその回路
の小型化、実装部品点数を削減することができる。
コンデンサの並列回路と等価な特性を有するため、サー
ミスタとコンデンサ及び調整用抵抗から構成される温度
補償型水晶発振器などの補償回路に適用するとその回路
の小型化、実装部品点数を削減することができる。
【図１】（ａ）図は本発明の複合セラミックの実施の形
態を示す模式的な断面図、（ｂ）図はその電極パターン
の説明図である。
態を示す模式的な断面図、（ｂ）図はその電極パターン
の説明図である。
【図２】本発明の複合セラミック素子の等価回路図であ
る。
る。
【図３】実施例１〜４及び比較例１，２で作成した複合
セラミック素子の特性を示すグラフである。
セラミック素子の特性を示すグラフである。
【図４】実施例１〜４及び比較例１，２で作成した複合
セラミック素子の特性を示すグラフである。
セラミック素子の特性を示すグラフである。
【図５】実施例５で作成した複合セラミック素子の並列
等価抵抗Ｒｐと並列等価容量Ｃｐの温度特性を示すグラ
フである。
等価抵抗Ｒｐと並列等価容量Ｃｐの温度特性を示すグラ
フである。
【図６】実施例５で作成した複合セラミック素子の負荷
容量の温度特性を示すグラフである。
容量の温度特性を示すグラフである。
【図７】実施例５で作成した複合セラミック素子の並列
等価抵抗Ｒｐと並列等価容量Ｃｐの温度特性を示すグラ
フである。
等価抵抗Ｒｐと並列等価容量Ｃｐの温度特性を示すグラ
フである。
【図８】実施例５で作成した複合セラミック素子の負荷
容量の温度特性を示すグラフである。
容量の温度特性を示すグラフである。
１ 複合セラミック層 ２ 内部電極層 ３ 素体 ４ 外部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｃ 13/00 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｊ (72)発明者 越村 正己 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (72)発明者 大井 幸二 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (72)発明者 四元 孝二 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/495 C04B 35/46 C04B 35/49
Claims (5)
- 【請求項１】 ペロブスカイト系誘電体１０〜９０重量
％と金属複合酸化物ＮＴＣサーミスタ９０〜１０重量％
とを含むことを特徴とする複合セラミック。 - 【請求項２】 ペロブスカイト系誘電体が、チタン酸バ
リウム系誘電体、チタン酸鉛系誘電体及びＰＬＺＴより
なる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴
とする請求項１の複合セラミック。 - 【請求項３】 比誘電率が３０以上、サーミスタＢ定数
が２０００Ｋ以上、抵抗率が１〜５００００Ω・ｃｍで
あることを特徴とする請求項１又は２の複合セラミッ
ク。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の複合セラミックの層と内部電極の層とが交互に積層さ
れた素体の両端面に外部電極が形成されてなることを特
徴とする複合セラミック素子。 - 【請求項５】 サーミスタ性並列抵抗が２０Ω以上、並
列容量が１０ｐＦ以上（２５℃，１０〜３０ＭＨｚ）で
あることを特徴とする請求項４の複合セラミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25120198A JP3317246B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 複合セラミック及び複合セラミック素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25120198A JP3317246B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 複合セラミック及び複合セラミック素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000072548A JP2000072548A (ja) | 2000-03-07 |
| JP3317246B2 true JP3317246B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=17219201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25120198A Expired - Fee Related JP3317246B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 複合セラミック及び複合セラミック素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317246B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104478426A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-01 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 适用于中温区高稳定负温度系数热敏电阻及制备方法 |
| US20160047699A1 (en) * | 2012-12-18 | 2016-02-18 | Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg | Sensorelement, Thermometer sowie Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2549491B1 (en) | 2005-02-08 | 2017-07-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface mountable negative coefficient characteristic ceramic thermistor based on Mn, Co and Ti |
| JP2008060612A (ja) * | 2005-02-08 | 2008-03-13 | Murata Mfg Co Ltd | 表面実装型負特性サーミスタ |
| JP4492598B2 (ja) * | 2006-09-25 | 2010-06-30 | Ｔｄｋ株式会社 | Ｎｔｃ組成物及びｎｔｃ素子 |
| CN101893488B (zh) * | 2010-08-05 | 2012-02-01 | 南京先正电子有限公司 | 一种低温精密测控温传感器及其制备方法 |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP25120198A patent/JP3317246B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160047699A1 (en) * | 2012-12-18 | 2016-02-18 | Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg | Sensorelement, Thermometer sowie Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur |
| CN104478426A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-01 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 适用于中温区高稳定负温度系数热敏电阻及制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000072548A (ja) | 2000-03-07 |
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