JP3319314B2 - チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 - Google Patents
チタン酸バリウム系半導体磁器組成物Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チタン酸バリウム
系半導体磁器組成物に関するものである。
系半導体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、チタン酸バリウム系半導体磁
器組成物としては、次のようなものが知られている。特
公昭６２−４３５２２号公報には、ＢａＴｉＯ3を主体
とするもの、あるいはＢａの一部をＰｂに置換したチタ
ン酸バリウム系半導体磁器に、破壊電圧の増加を目的と
してマグネシウムを上記重量を１００として０．０００
３５〜０．００７２重量％含有させることが開示されて
いる。
器組成物としては、次のようなものが知られている。特
公昭６２−４３５２２号公報には、ＢａＴｉＯ3を主体
とするもの、あるいはＢａの一部をＰｂに置換したチタ
ン酸バリウム系半導体磁器に、破壊電圧の増加を目的と
してマグネシウムを上記重量を１００として０．０００
３５〜０．００７２重量％含有させることが開示されて
いる。
【０００３】また、特公昭６３−２８３２４号公報に
は、主成分がＢａＴｉＯ3；３０〜９５モル％、ＣａＴ
ｉＯ3；３〜２５モル％、ＳｒＴｉＯ3；１〜３０モル
％、ＰｂＴｉＯ3；１〜５０モル％であるチタン酸バリ
ウム系半導体磁器組成物であって、Ｂａの一部をＣａ、
Ｓｒ、Ｐｂで同時に置換することにより、従来のものに
比べて耐電圧特性、耐突入電流特性にすぐれていること
が開示されている。
は、主成分がＢａＴｉＯ3；３０〜９５モル％、ＣａＴ
ｉＯ3；３〜２５モル％、ＳｒＴｉＯ3；１〜３０モル
％、ＰｂＴｉＯ3；１〜５０モル％であるチタン酸バリ
ウム系半導体磁器組成物であって、Ｂａの一部をＣａ、
Ｓｒ、Ｐｂで同時に置換することにより、従来のものに
比べて耐電圧特性、耐突入電流特性にすぐれていること
が開示されている。
【０００４】また、特公昭６２−５８６４２号公報に
は、チタン酸バリウムにおけるＢａの１〜５０モル％を
Ｐｂで、０．１〜１．０モル％をＭｇで同時に置換する
ことにより、突入電流の大きくなく、かつ断続試験等の
経時変化の小さい正の抵抗温度特性を有する半導体磁器
組成物が開示されている。
は、チタン酸バリウムにおけるＢａの１〜５０モル％を
Ｐｂで、０．１〜１．０モル％をＭｇで同時に置換する
ことにより、突入電流の大きくなく、かつ断続試験等の
経時変化の小さい正の抵抗温度特性を有する半導体磁器
組成物が開示されている。
【０００５】また、特開平２−４８４６４号公報には、
チタン酸バリウム系半導体磁器においてＢａＴｉＯ3の
Ｂａの一部をＭｇ；０．００１〜０．１ａｔ％とＣａ；
０．０１〜２．０ａｔ％で同時置換したもの、または、
Ｂａの一部をＰｂ；０．０１〜５．０ａｔ％とＣａ；
０．０１〜２．０ａｔ％で同時置換したもの、あるいは
Ｂａの一部をＭｇ；０．００１〜０．１ａｔ％とＰｂ；
０．０１〜５．０ａｔ％とＣａ；０．０１〜２．０ａｔ
％で同時置換したものにより、使用環境の温度範囲内に
おいて温度変化に基づく抵抗の変化を抑えることがで
き、かつ常温比抵抗値を低く抑えることが開示されてい
る。
チタン酸バリウム系半導体磁器においてＢａＴｉＯ3の
Ｂａの一部をＭｇ；０．００１〜０．１ａｔ％とＣａ；
０．０１〜２．０ａｔ％で同時置換したもの、または、
Ｂａの一部をＰｂ；０．０１〜５．０ａｔ％とＣａ；
０．０１〜２．０ａｔ％で同時置換したもの、あるいは
Ｂａの一部をＭｇ；０．００１〜０．１ａｔ％とＰｂ；
０．０１〜５．０ａｔ％とＣａ；０．０１〜２．０ａｔ
％で同時置換したものにより、使用環境の温度範囲内に
おいて温度変化に基づく抵抗の変化を抑えることがで
き、かつ常温比抵抗値を低く抑えることが開示されてい
る。
【０００６】さらに、特開平２−４８４６５号公報に
は、チタン酸バリウム系半導体磁器においてＢａＴｉＯ
3のＢａの一部をＭｇ；０．００１〜０．１ａｔ％で置
換したもの、または、Ｂａの一部をＰｂ；０．０１〜
５．０ａｔ％で置換したもの、あるいはＢａの一部をＭ
ｇ；０．００１〜０．１ａｔ％とＰｂ；０．０１〜５．
０ａｔ％で同時置換したものにより、使用環境の温度範
囲内において温度変化に基づく抵抗の変化を抑えること
が開示されている。
は、チタン酸バリウム系半導体磁器においてＢａＴｉＯ
3のＢａの一部をＭｇ；０．００１〜０．１ａｔ％で置
換したもの、または、Ｂａの一部をＰｂ；０．０１〜
５．０ａｔ％で置換したもの、あるいはＢａの一部をＭ
ｇ；０．００１〜０．１ａｔ％とＰｂ；０．０１〜５．
０ａｔ％で同時置換したものにより、使用環境の温度範
囲内において温度変化に基づく抵抗の変化を抑えること
が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小型
高密度化にともない、その電子機器に使用されるチタン
酸バリウム系半導体磁器組成物からなる正特性サーミス
タ素子においても小型化が進められている。しかしなが
ら、正特性サーミスタ素子を小型化すると耐突入電流特
性（フラッシュ耐電圧特性）が低下することが知られて
おり、従来の正特性サーミスタ素子ではさらなる小型化
を要求する市場のニーズに充分対応できていなかった。
高密度化にともない、その電子機器に使用されるチタン
酸バリウム系半導体磁器組成物からなる正特性サーミス
タ素子においても小型化が進められている。しかしなが
ら、正特性サーミスタ素子を小型化すると耐突入電流特
性（フラッシュ耐電圧特性）が低下することが知られて
おり、従来の正特性サーミスタ素子ではさらなる小型化
を要求する市場のニーズに充分対応できていなかった。
【０００８】本発明の目的は、耐突入電流特性を向上さ
せることにより、正特性サーミスタ素子の小型化が可能
なチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を提供すること
にある。
せることにより、正特性サーミスタ素子の小型化が可能
なチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を提供すること
にある。
【０００９】
【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。本発明のチタン酸バ
リウム系半導体磁器組成物は、チタン酸バリウムまたは
その固溶体からなる主成分と半導体化剤と添加剤とが添
加含有されているチタン酸バリウム系半導体磁器組成物
において、前記主成分は、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一
部を１〜２５ｍｏｌ％のＣａ、１〜３０ｍｏｌ％のＳ
ｒ、１〜５０ｍｏｌ％のＰｂで置換してなり、前記主成
分１００ｍｏｌ％に対して、前記半導体化剤は元素に換
算して０．２〜１．０ｍｏｌ％添加してなり、前記添加
剤は酸化マンガンをＭｎに換算して０．０１〜０．１０
ｍｏｌ％、シリカをＳｉＯ2に換算して０．５〜５ｍｏ
ｌ％、酸化マグネシウムをＭｇに換算して０．００２８
〜０．０９３ｍｏｌ％、それぞれ添加含有してなること
に特徴がある。
目的に鑑みてなされたものである。本発明のチタン酸バ
リウム系半導体磁器組成物は、チタン酸バリウムまたは
その固溶体からなる主成分と半導体化剤と添加剤とが添
加含有されているチタン酸バリウム系半導体磁器組成物
において、前記主成分は、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一
部を１〜２５ｍｏｌ％のＣａ、１〜３０ｍｏｌ％のＳ
ｒ、１〜５０ｍｏｌ％のＰｂで置換してなり、前記主成
分１００ｍｏｌ％に対して、前記半導体化剤は元素に換
算して０．２〜１．０ｍｏｌ％添加してなり、前記添加
剤は酸化マンガンをＭｎに換算して０．０１〜０．１０
ｍｏｌ％、シリカをＳｉＯ2に換算して０．５〜５ｍｏ
ｌ％、酸化マグネシウムをＭｇに換算して０．００２８
〜０．０９３ｍｏｌ％、それぞれ添加含有してなること
に特徴がある。
【００１０】また、本発明のチタン酸バリウム系半導体
磁器組成物においては、前記半導体化剤は、Ｙ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ、Ｔａ、Ｄｙ、Ｇ
ｄ、Ｎｄ、Ｓｍからなる元素のうち少なくとも１種類で
あることが好ましい。
磁器組成物においては、前記半導体化剤は、Ｙ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ、Ｔａ、Ｄｙ、Ｇ
ｄ、Ｎｄ、Ｓｍからなる元素のうち少なくとも１種類で
あることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のチタン酸バリウム系半導体磁器組
成物は、チタン酸バリウムまたはその固溶体からなる主
成分として、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一部をＣａ、Ｓ
ｒ、Ｐｂを上述した配合比（モル％）で置換したものを
含有するとともに、半導体化剤および添加剤が添加含有
されており、添加剤としては酸化マンガン、シリカ、酸
化マグネシウムを上述した配合比（モル％）でそれぞれ
添加含有したものである。このような組成を有すること
によって、耐突入電流特性を向上させることが可能であ
り、よって、正特性サーミスタ素子の小型化が可能とな
る。
て説明する。本発明のチタン酸バリウム系半導体磁器組
成物は、チタン酸バリウムまたはその固溶体からなる主
成分として、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一部をＣａ、Ｓ
ｒ、Ｐｂを上述した配合比（モル％）で置換したものを
含有するとともに、半導体化剤および添加剤が添加含有
されており、添加剤としては酸化マンガン、シリカ、酸
化マグネシウムを上述した配合比（モル％）でそれぞれ
添加含有したものである。このような組成を有すること
によって、耐突入電流特性を向上させることが可能であ
り、よって、正特性サーミスタ素子の小型化が可能とな
る。
【００１２】なぜなら、Ｂａの一部をＰｂ、Ｃａ、Ｓｒ
で同時置換し、かつ、Ｍｇを添加することで、従来のよ
うに各成分を単独、又は２種置換し、かつ、Ｍｇを添加
した場合に比べて、飛躍的に耐突入電流特性を向上させ
ることが可能だからである。
で同時置換し、かつ、Ｍｇを添加することで、従来のよ
うに各成分を単独、又は２種置換し、かつ、Ｍｇを添加
した場合に比べて、飛躍的に耐突入電流特性を向上させ
ることが可能だからである。
【００１３】なお、上記配合比は全体を１００ｍｏｌ％
とする場合には、主成分は１００ｍｏｌ％から半導体化
剤および添加剤の合計ｍｏｌ％を差し引いた値になる。
とする場合には、主成分は１００ｍｏｌ％から半導体化
剤および添加剤の合計ｍｏｌ％を差し引いた値になる。
【００１４】また、本発明で添加される半導体化剤は、
必ずしも限定されるものではなく、種々の半導体化剤が
使用できる。具体例としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｂ、
Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ、Ｔａ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｓｍ
などの元素が挙げられる。
必ずしも限定されるものではなく、種々の半導体化剤が
使用できる。具体例としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｂ、
Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ、Ｔａ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｓｍ
などの元素が挙げられる。
【００１５】次に、本発明を実施例に基づき、さらに具
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
【００１６】
【実施例】原料として、主成分であるＢａＣＯ3、Ｃａ
ＣＯ3、Ｐｂ3Ｏ4、ＳｒＣＯ3、ＴｉＯ2、半導体化剤で
あるＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、添加剤で
あるＭｎＣＯ3、ＳｉＯ2、ＭｇＣＯ3などを準備し、こ
れら各原料を表１〜表４に示す比率の半導体磁器組成物
が得られるように配合し、さらに湿式混合した。これを
脱水乾燥し、１１００〜１２００℃で２時間仮焼した。
次いで仮焼原料を粉砕し、さらにバインダを加えて湿式
混合して造粒し、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2で円板
状に成形した。引き続き成形円板を１３００〜１４００
℃で焼成して、大きさが直径１１．５ｍｍ、厚み２．２
ｍｍの円板状の半導体磁器を得た。
ＣＯ3、Ｐｂ3Ｏ4、ＳｒＣＯ3、ＴｉＯ2、半導体化剤で
あるＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、添加剤で
あるＭｎＣＯ3、ＳｉＯ2、ＭｇＣＯ3などを準備し、こ
れら各原料を表１〜表４に示す比率の半導体磁器組成物
が得られるように配合し、さらに湿式混合した。これを
脱水乾燥し、１１００〜１２００℃で２時間仮焼した。
次いで仮焼原料を粉砕し、さらにバインダを加えて湿式
混合して造粒し、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2で円板
状に成形した。引き続き成形円板を１３００〜１４００
℃で焼成して、大きさが直径１１．５ｍｍ、厚み２．２
ｍｍの円板状の半導体磁器を得た。
【００１７】得られた半導体磁器について、両主平面に
無電解ニッケルメッキ電極（第１層）と銀焼き付け電極
（第２層）とからなるＮｉ−Ａｇ層構造の電極を形成し
て、これを試料とした。
無電解ニッケルメッキ電極（第１層）と銀焼き付け電極
（第２層）とからなるＮｉ−Ａｇ層構造の電極を形成し
て、これを試料とした。
【００１８】これらの試料について、常温（２５℃）に
おける抵抗値、耐電圧特性、キュリー温度、耐突入電流
特性（フラッシュ耐電圧特性）を測定し、その値を表５
〜表８に示した。
おける抵抗値、耐電圧特性、キュリー温度、耐突入電流
特性（フラッシュ耐電圧特性）を測定し、その値を表５
〜表８に示した。
【００１９】上述の各種特性のうち、耐電圧特性は試料
に印加する電圧を徐々に上昇させてゆき、試料の破壊が
生じる手前の最高印加電圧値を示したものである。また
耐突入電流特性は試料に交流突入電圧を印加し、半導体
磁器が破壊しなかった上限の電圧値（フラッシュ耐電
圧）を示したものである。なお、表中の試料番号に＊を
付したものは本発明の範囲外のものである。
に印加する電圧を徐々に上昇させてゆき、試料の破壊が
生じる手前の最高印加電圧値を示したものである。また
耐突入電流特性は試料に交流突入電圧を印加し、半導体
磁器が破壊しなかった上限の電圧値（フラッシュ耐電
圧）を示したものである。なお、表中の試料番号に＊を
付したものは本発明の範囲外のものである。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】ここで、本発明の組成範囲の数値限定理由
について説明する。チタン酸バリウムまたはその固溶体
からなる主成分において、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一
部を１〜２５ｍｏｌ％のＣａ、１〜３０ｍｏｌ％のＳ
ｒ、１〜５０ｍｏｌ％のＰｂの範囲に限定したのは次の
理由による。
について説明する。チタン酸バリウムまたはその固溶体
からなる主成分において、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一
部を１〜２５ｍｏｌ％のＣａ、１〜３０ｍｏｌ％のＳ
ｒ、１〜５０ｍｏｌ％のＰｂの範囲に限定したのは次の
理由による。
【００２９】つまり、Ｃａが１ｍｏｌ％未満の場合に
は、試料番号１、試料番号２、試料番号３に示すよう
に、その添加効果が充分でなく、耐突入電流特性が耐電
圧特性よりも低下してしまうからである。
は、試料番号１、試料番号２、試料番号３に示すよう
に、その添加効果が充分でなく、耐突入電流特性が耐電
圧特性よりも低下してしまうからである。
【００３０】一方、Ｃａが２５ｍｏｌ％を越える場合に
は、試料番号２０、試料番号２１に示すように、抵抗値
が大幅に増加し、耐突入電流特性が耐電圧特性よりも低
下してしまうからである。
は、試料番号２０、試料番号２１に示すように、抵抗値
が大幅に増加し、耐突入電流特性が耐電圧特性よりも低
下してしまうからである。
【００３１】また、Ｓｒが１ｍｏｌ％未満の場合には、
試料番号２２、試料番号２３に示すように、耐突入電流
特性が耐電圧特性よりも低下してしまうからである。な
お、試料番号２２、試料番号２３はいずれもＳｒを添加
していない例であるが、Ｓｒを１ｍｏｌ％未満添加した
場合もその添加効果が充分でなく、耐突入電流特性が耐
電圧特性よりも低下してしまうことを確認している。
試料番号２２、試料番号２３に示すように、耐突入電流
特性が耐電圧特性よりも低下してしまうからである。な
お、試料番号２２、試料番号２３はいずれもＳｒを添加
していない例であるが、Ｓｒを１ｍｏｌ％未満添加した
場合もその添加効果が充分でなく、耐突入電流特性が耐
電圧特性よりも低下してしまうことを確認している。
【００３２】一方、Ｓｒが３０ｍｏｌ％を越える場合に
は、試料番号３８、試料番号３９、試料番号４０に示す
ように、抵抗値が大幅に増加し、耐突入電流特性が耐電
圧特性よりも低下してしまうからである。
は、試料番号３８、試料番号３９、試料番号４０に示す
ように、抵抗値が大幅に増加し、耐突入電流特性が耐電
圧特性よりも低下してしまうからである。
【００３３】また、Ｐｂが１ｍｏｌ％未満の場合には、
試料番号４１、試料番号４２に示すように、耐突入電流
特性が耐電圧特性よりも低下してしまうからである。な
お、試料番号４１、試料番号４２はいずれもＰｂを添加
していない例であるが、Ｐｂを１ｍｏｌ％未満添加した
場合もその添加効果が充分でなく、耐突入電流特性が耐
電圧特性よりも低下してしまうことを確認している。
試料番号４１、試料番号４２に示すように、耐突入電流
特性が耐電圧特性よりも低下してしまうからである。な
お、試料番号４１、試料番号４２はいずれもＰｂを添加
していない例であるが、Ｐｂを１ｍｏｌ％未満添加した
場合もその添加効果が充分でなく、耐突入電流特性が耐
電圧特性よりも低下してしまうことを確認している。
【００３４】一方、Ｐｂが５０ｍｏｌ％を越える場合に
は、試料番号５８、試料番号５９、試料番号６０に示す
ように、半導体化が困難であるからである。
は、試料番号５８、試料番号５９、試料番号６０に示す
ように、半導体化が困難であるからである。
【００３５】次に、上記主成分１００ｍｏｌ％に対して
半導体化剤を０．２〜１．０ｍｏｌ％の範囲に限定した
のは次の理由による。
半導体化剤を０．２〜１．０ｍｏｌ％の範囲に限定した
のは次の理由による。
【００３６】つまり、添加量が０．２ｍｏｌ％未満の場
合には、試料番号６１、試料番号６２、試料番号７８、
試料番号９６、試料番号９７に示すように、その添加効
果が充分でなく、半導体化せずに抵抗値が極端に高くな
ってしまうからである。
合には、試料番号６１、試料番号６２、試料番号７８、
試料番号９６、試料番号９７に示すように、その添加効
果が充分でなく、半導体化せずに抵抗値が極端に高くな
ってしまうからである。
【００３７】一方、添加量が１．０ｍｏｌ％を越える場
合には、試料番号７６、試料番号７７、試料番号９４、
試料番号９５、試料番号１０６、試料番号１０７に示す
ように、抵抗値が極端に高くなってしまい、耐電圧特
性、耐突入電流特性の劣化をもたらすためである。
合には、試料番号７６、試料番号７７、試料番号９４、
試料番号９５、試料番号１０６、試料番号１０７に示す
ように、抵抗値が極端に高くなってしまい、耐電圧特
性、耐突入電流特性の劣化をもたらすためである。
【００３８】また次に、上記主成分１００ｍｏｌ％に対
して添加剤としてマンガンをＭｎに換算して０．０１〜
０．１０ｍｏｌ％の範囲に限定したのは次の理由によ
る。
して添加剤としてマンガンをＭｎに換算して０．０１〜
０．１０ｍｏｌ％の範囲に限定したのは次の理由によ
る。
【００３９】つまり、添加量が０．０１ｍｏｌ％未満の
場合には、試料番号１１２、試料番号１１３、試料番号
１１４に示すように、その添加効果が充分でなく、抵抗
温度変化率が小さく実用性にかけるためである。
場合には、試料番号１１２、試料番号１１３、試料番号
１１４に示すように、その添加効果が充分でなく、抵抗
温度変化率が小さく実用性にかけるためである。
【００４０】一方、添加量が０．１０ｍｏｌ％を越える
場合には、試料番号１２４〜試料番号１４０に示すよう
に、抵抗値が大幅に増加してしまい実用性にかけるため
である。
場合には、試料番号１２４〜試料番号１４０に示すよう
に、抵抗値が大幅に増加してしまい実用性にかけるため
である。
【００４１】また次に、上記主成分１００ｍｏｌ％に対
して添加剤としてシリカをＳｉＯ2に換算して０．５〜
５ｍｏｌ％の範囲に限定したのは次の理由による。
して添加剤としてシリカをＳｉＯ2に換算して０．５〜
５ｍｏｌ％の範囲に限定したのは次の理由による。
【００４２】つまり、添加量が０．５ｍｏｌ％未満の場
合には、試料番号１２６、試料番号１２７、試料番号１
２８に示すように、その添加効果が充分でなく、半導体
化剤のわずかな変動に対する比抵抗変動を充分に抑制で
きないからである。
合には、試料番号１２６、試料番号１２７、試料番号１
２８に示すように、その添加効果が充分でなく、半導体
化剤のわずかな変動に対する比抵抗変動を充分に抑制で
きないからである。
【００４３】一方、添加量が５ｍｏｌ％を越える場合に
は、試料番号１３９、試料番号１４０に示すように、抵
抗値が大幅に増加してしまい比抵抗変動を充分に抑制で
きないからである。
は、試料番号１３９、試料番号１４０に示すように、抵
抗値が大幅に増加してしまい比抵抗変動を充分に抑制で
きないからである。
【００４４】さらに次に、上記主成分１００ｍｏｌ％に
対して添加剤として酸化マグネシウムをＭｇに換算して
０．００２８〜０．０９３ｍｏｌ％の範囲に限定したの
は次の理由による。
対して添加剤として酸化マグネシウムをＭｇに換算して
０．００２８〜０．０９３ｍｏｌ％の範囲に限定したの
は次の理由による。
【００４５】つまり、添加量が０．００２８ｍｏｌ％未
満の場合には、試料番号１、４、１１、１２、１７、２
２、２４、２９、３２、３４、３５、３８、４１、４
３、５６、５８、６１、６３、６７、７０、７１、７
６、７９、８２、８３、９０、９４、９６、９８、１０
２、１０６、１０８、１１２、１１５、１１９、１２
０、１２４、１２６、１２９、１３３、１３４、１３９
に示すように、添加量が微少量であるために特性改善効
果が見られないからである。
満の場合には、試料番号１、４、１１、１２、１７、２
２、２４、２９、３２、３４、３５、３８、４１、４
３、５６、５８、６１、６３、６７、７０、７１、７
６、７９、８２、８３、９０、９４、９６、９８、１０
２、１０６、１０８、１１２、１１５、１１９、１２
０、１２４、１２６、１２９、１３３、１３４、１３９
に示すように、添加量が微少量であるために特性改善効
果が見られないからである。
【００４６】一方、添加量が０．０９３ｍｏｌ％を越え
る場合には、試料番号７、１０、１５、１９、３１、５
４、６６、７５、８１、８７、８８、８９、９３、１０
１、１０５、１１１、１１８、１２３、１３２、１３８
に示すように、過剰添加により抵抗値が大幅に増加して
しまい特性改善効果が見られないからである。
る場合には、試料番号７、１０、１５、１９、３１、５
４、６６、７５、８１、８７、８８、８９、９３、１０
１、１０５、１１１、１１８、１２３、１３２、１３８
に示すように、過剰添加により抵抗値が大幅に増加して
しまい特性改善効果が見られないからである。
【００４７】ここで、表９には、参考例として特公昭６
２−４３５２２号公報の実施例３に基づく試料を用意
し、上記と同様の方法でフラッシュ耐電圧特性を測定し
た。また、キュリー点（Ｔｃ）、比抵抗（ρ）も併せて
示した。なお、各組成の添加量はｍｏｌ％として表示し
ている。
２−４３５２２号公報の実施例３に基づく試料を用意
し、上記と同様の方法でフラッシュ耐電圧特性を測定し
た。また、キュリー点（Ｔｃ）、比抵抗（ρ）も併せて
示した。なお、各組成の添加量はｍｏｌ％として表示し
ている。
【００４８】
【表９】
【００４９】これら参考例の試料によれば、主成分がＢ
ａ−Ｐｂ系のチタン酸バリウム系半導体磁器組成物で
は、マグネシウムの添加量をＭｇに換算して０．０２８
〜０．０５６ｍｏｌ％としても充分なフラッシュ耐電圧
特性が得られないことが分かる。
ａ−Ｐｂ系のチタン酸バリウム系半導体磁器組成物で
は、マグネシウムの添加量をＭｇに換算して０．０２８
〜０．０５６ｍｏｌ％としても充分なフラッシュ耐電圧
特性が得られないことが分かる。
【００５０】また、表１０には、表９と同程度のρ、Ｔ
ｃとなるＢａ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ系の試料を用意し、上
記と同様の方法でフラッシュ耐電圧特性を測定した。
ｃとなるＢａ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ系の試料を用意し、上
記と同様の方法でフラッシュ耐電圧特性を測定した。
【００５１】
【表１０】
【００５２】これらの試料によれば、Ｂａ−Ｐｂ−Ｓｒ
−Ｃａ系とすることでフラッシュ耐電圧特性が向上し、
かつ、Ｍｇを本発明の範囲内で添加することで更にフラ
ッシュ耐電圧が向上することが分かる。
−Ｃａ系とすることでフラッシュ耐電圧特性が向上し、
かつ、Ｍｇを本発明の範囲内で添加することで更にフラ
ッシュ耐電圧が向上することが分かる。
【００５３】また、表１１には、主成分としてＢａのみ
の試料（試料番号２１６、２１７）、Ｂａ−Ｓｒ系の試
料（試料番号２１８、２１９）、Ｂａ−Ｃａ系の試料
（試料番号２２０、２２１）、Ｂａ−Ｐｂ−Ｓｒ系の試
料（試料番号２２２、２２３）、Ｂａ−Ｐｂ−Ｃａ系の
試料（試料番号２２４、２２５）、Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ系
の試料（試料番号２２６、２２７）、Ｂａ−Ｐｂ系の試
料（試料番号２２８、２２９）、Ｂａ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃ
ａ系の試料（試料番号２３０、２３１）を用意し、上記
と同様の方法でフラッシュ耐電圧特性を測定した。
の試料（試料番号２１６、２１７）、Ｂａ−Ｓｒ系の試
料（試料番号２１８、２１９）、Ｂａ−Ｃａ系の試料
（試料番号２２０、２２１）、Ｂａ−Ｐｂ−Ｓｒ系の試
料（試料番号２２２、２２３）、Ｂａ−Ｐｂ−Ｃａ系の
試料（試料番号２２４、２２５）、Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ系
の試料（試料番号２２６、２２７）、Ｂａ−Ｐｂ系の試
料（試料番号２２８、２２９）、Ｂａ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃ
ａ系の試料（試料番号２３０、２３１）を用意し、上記
と同様の方法でフラッシュ耐電圧特性を測定した。
【００５４】
【表１１】
【００５５】これらの試料によれば、主成分がＢａ−Ｐ
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ系のチタン酸バリウム系半導体磁器組成
物において、マグネシウムの添加量をＭｇに換算して
０．０２８ｍｏｌ％とすると、良好なフラッシュ耐電圧
特性が得られることが分かる。
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ系のチタン酸バリウム系半導体磁器組成
物において、マグネシウムの添加量をＭｇに換算して
０．０２８ｍｏｌ％とすると、良好なフラッシュ耐電圧
特性が得られることが分かる。
【００５６】ここで、表１〜表４から任意に選択した試
料を用いてＮｉ−Ａｇ電極を形成した円板型素子を作製
し、電流減衰特性（Ｐmax）、安定電流特性を測定し、
その値を表１２に示した。
料を用いてＮｉ−Ａｇ電極を形成した円板型素子を作製
し、電流減衰特性（Ｐmax）、安定電流特性を測定し、
その値を表１２に示した。
【００５７】なお、ここで電流減衰特性（Ｐmax）と
は、図１に示すように、任意のピーク値Ｉ1と次の隣接
するピーク値Ｉ2との変化量Ｉ1−Ｉ2を包絡線変化量Ｐ
と定義したときのＰの最大値であり、安定電流特性と
は、測定し始めてから３分後に回路に流れている電流値
である。
は、図１に示すように、任意のピーク値Ｉ1と次の隣接
するピーク値Ｉ2との変化量Ｉ1−Ｉ2を包絡線変化量Ｐ
と定義したときのＰの最大値であり、安定電流特性と
は、測定し始めてから３分後に回路に流れている電流値
である。
【００５８】
【表１２】
【００５９】表１２に示されるように、主成分、半導体
化剤、およびマグネシウム以外の添加物を上述した範囲
内に含有し、かつ、マグネシウムをＭｇに換算して０．
００２８〜０．０９３ｍｏｌ％の範囲内で添加含有する
ものは、電流減衰特性（Ｐmax）および安定電流特性に
おいて優れた特性を示すことが分かる。
化剤、およびマグネシウム以外の添加物を上述した範囲
内に含有し、かつ、マグネシウムをＭｇに換算して０．
００２８〜０．０９３ｍｏｌ％の範囲内で添加含有する
ものは、電流減衰特性（Ｐmax）および安定電流特性に
おいて優れた特性を示すことが分かる。
【００６０】
【発明の効果】本発明のチタン酸バリウム系半導体磁器
組成物を用いれば、耐突入電流特性（フラッシュ耐電圧
特性）を向上させることにより、サーミスタ素子のより
一層の小型化が可能となる。
組成物を用いれば、耐突入電流特性（フラッシュ耐電圧
特性）を向上させることにより、サーミスタ素子のより
一層の小型化が可能となる。
【００６１】さらに、電流減衰特性および安定電流特性
においても優れた特性が得られるので、電気的信頼性を
より一層向上させることが可能である。
においても優れた特性が得られるので、電気的信頼性を
より一層向上させることが可能である。
【図１】正特性サーミスタ素子における測定時間と電流
値との関係を示すグラフ。
値との関係を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−157502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−178504（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/42 - 35/50 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン酸バリウムまたはその固溶体から
なる主成分と半導体化剤と添加剤とが添加含有されてい
るチタン酸バリウム系半導体磁器組成物において、 前記主成分は、ＢａＴｉＯ3のうちＢａの一部を１〜２
５ｍｏｌ％のＣａ、１〜３０ｍｏｌ％のＳｒ、１〜５０
ｍｏｌ％のＰｂで置換してなり、 前記主成分１００ｍｏｌ％に対して、 前記半導体化剤は元素に換算して０．２〜１．０ｍｏｌ
％添加してなり、 前記添加剤は酸化マンガンをＭｎに換算して０．０１〜
０．１０ｍｏｌ％、シリカをＳｉＯ2に換算して０．５
〜５ｍｏｌ％、酸化マグネシウムをＭｇに換算して０．
００２８〜０．０９３ｍｏｌ％、それぞれ添加含有して
なることを特徴とするチタン酸バリウム系半導体磁器組
成物。 - 【請求項２】 前記半導体化剤は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ、Ｔａ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｎｄ、
Ｓｍからなる元素のうち少なくとも１種類であることを
特徴とする請求項１に記載のチタン酸バリウム系半導体
磁器組成物。
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