JP3376911B2 - 半導体セラミックおよび半導体セラミック素子 - Google Patents
半導体セラミックおよび半導体セラミック素子Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/022—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient mainly consisting of non-metallic substances
- H01C7/023—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient mainly consisting of non-metallic substances containing oxides or oxidic compounds, e.g. ferrites
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- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体セラミッ
ク、特に、正の抵抗温度特性を有する半導体セラミック
および半導体セラミック素子に関する。
ク、特に、正の抵抗温度特性を有する半導体セラミック
および半導体セラミック素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、過電流からの回路の保護や、
カラーテレビの消磁用の部品には、キュリー温度以上で
急激に高抵抗化する正の抵抗温度特性（以下、ＰＴＣ特
性とする）を有する半導体素子が用いられており、この
半導体素子には、ＰＴＣ特性がよいという理由から、チ
タン酸バリウムを主成分とする半導体セラミックを用い
ることが一般的であった。
カラーテレビの消磁用の部品には、キュリー温度以上で
急激に高抵抗化する正の抵抗温度特性（以下、ＰＴＣ特
性とする）を有する半導体素子が用いられており、この
半導体素子には、ＰＴＣ特性がよいという理由から、チ
タン酸バリウムを主成分とする半導体セラミックを用い
ることが一般的であった。
【０００３】しかしながら、通常、チタン酸バリウム系
のセラミックを半導体化させるためには、１３００℃以
上の高温下で焼成する必要がある。このような高温の熱
処理を行うと、焼成炉に破損が生じやすく、焼成炉の維
持費が大きくなるとともに、省エネの点からも好ましく
ないため、より低温で焼成することのできるチタン酸バ
リウム系の半導体セラミックが望まれていた。
のセラミックを半導体化させるためには、１３００℃以
上の高温下で焼成する必要がある。このような高温の熱
処理を行うと、焼成炉に破損が生じやすく、焼成炉の維
持費が大きくなるとともに、省エネの点からも好ましく
ないため、より低温で焼成することのできるチタン酸バ
リウム系の半導体セラミックが望まれていた。
【０００４】そこで、チタン酸バリウムに窒化ホウ素を
添加してセラミックの半導体化温度を下げるという技術
が「Semiconducting Barium Titanate Ceramics Prepar
ed by Boron-Conducting Liquid-Phase Sintering」（I
n-Chyuan Ho、Communications of the American Cerami
c Society Vol.77,No3,P829〜832、１９９４年）に開示
されている。この文献によれば、チタン酸バリウムに窒
化ホウ素を添加したセラミックは、その半導体化温度が
１１００℃程度での半導体化が可能であると報告されて
いる。
添加してセラミックの半導体化温度を下げるという技術
が「Semiconducting Barium Titanate Ceramics Prepar
ed by Boron-Conducting Liquid-Phase Sintering」（I
n-Chyuan Ho、Communications of the American Cerami
c Society Vol.77,No3,P829〜832、１９９４年）に開示
されている。この文献によれば、チタン酸バリウムに窒
化ホウ素を添加したセラミックは、その半導体化温度が
１１００℃程度での半導体化が可能であると報告されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体セラミックは、その半導体化温度が依然として１
０００℃以上と高く、半導体化温度の低減効果は不十分
であった。
半導体セラミックは、その半導体化温度が依然として１
０００℃以上と高く、半導体化温度の低減効果は不十分
であった。
【０００６】本発明は、ＰＴＣ特性のよいチタン酸バリ
ウム系であって、かつ、その焼成温度を１０００℃未満
に低減した半導体セラミックおよび半導体セラミック素
子を提供することにある。
ウム系であって、かつ、その焼成温度を１０００℃未満
に低減した半導体セラミックおよび半導体セラミック素
子を提供することにある。
【０００７】
【問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の発明の半導体
セラミックは、チタン酸バリウム系の半導体焼結体中
に、少なくともホウ素酸化物を含有し、バリウム、スト
ロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土類元素の
中から選ばれる少なくとも１種類からなる酸化物を含有
し、かつ鉛を含まない半導体セラミックであって、前記
ホウ素酸化物中のホウ素元素（Ｂとする）が原子比で、 ０．００５≦Ｂ／β≦０．５０ １．０≦Ｂ／（α−β）≦４．０ （ただし、α：半導体セラミック中に含まれるバリウ
ム、ストロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土
類元素の総量 β：半導体セラミック中に含まれるチタン、錫、ジルコ
ニウム、ニオブ、タングステン、アンチモンの総量） となるように添加されていることを特徴とする半導体セ
ラミック。
目的に鑑みてなされたものである。第1の発明の半導体
セラミックは、チタン酸バリウム系の半導体焼結体中
に、少なくともホウ素酸化物を含有し、バリウム、スト
ロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土類元素の
中から選ばれる少なくとも１種類からなる酸化物を含有
し、かつ鉛を含まない半導体セラミックであって、前記
ホウ素酸化物中のホウ素元素（Ｂとする）が原子比で、 ０．００５≦Ｂ／β≦０．５０ １．０≦Ｂ／（α−β）≦４．０ （ただし、α：半導体セラミック中に含まれるバリウ
ム、ストロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土
類元素の総量 β：半導体セラミック中に含まれるチタン、錫、ジルコ
ニウム、ニオブ、タングステン、アンチモンの総量） となるように添加されていることを特徴とする半導体セ
ラミック。
【０００８】このような組成にすることによって、チタ
ン酸バリウム系の半導体セラミックが有しているＰＴＣ
特性が維持できるとともに、焼成温度を１０００℃未満
に低減させることができる。
ン酸バリウム系の半導体セラミックが有しているＰＴＣ
特性が維持できるとともに、焼成温度を１０００℃未満
に低減させることができる。
【０００９】また、第２の発明の半導体セラミック素子
は、請求項１に記載の半導体セラミックと、前記半導体
セラミック上に形成された電極とを有してなることを特
徴とする。
は、請求項１に記載の半導体セラミックと、前記半導体
セラミック上に形成された電極とを有してなることを特
徴とする。
【００１０】このような構成にすることによって、素子
のＰＴＣ特性を劣化させることなく、低い温度で焼成で
きる半導体セラミック素子とすることができる。
のＰＴＣ特性を劣化させることなく、低い温度で焼成で
きる半導体セラミック素子とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の半導体セラミックに用い
られるチタン酸バリウムは、ＢａＴｉＯ3からなるもの
のほか、そのＢａまたはＴｉの一部を他の元素で置換し
ていてもよい。なお、チタン酸バリウム中のＢａの一部
を置換する元素としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙまたは希土類
元素などがある。同様に、Ｔｉサイトとは、チタン酸バ
リウム中のＴｉの一部をＳｎやＺｒ等で置換したものも
含む。ただし、本発明の半導体セラミックに用いられる
チタン酸バリウムは鉛を含まない。
られるチタン酸バリウムは、ＢａＴｉＯ3からなるもの
のほか、そのＢａまたはＴｉの一部を他の元素で置換し
ていてもよい。なお、チタン酸バリウム中のＢａの一部
を置換する元素としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙまたは希土類
元素などがある。同様に、Ｔｉサイトとは、チタン酸バ
リウム中のＴｉの一部をＳｎやＺｒ等で置換したものも
含む。ただし、本発明の半導体セラミックに用いられる
チタン酸バリウムは鉛を含まない。
【００１２】ここで、本発明におけるαについてより理
解しやすくするために説明を加えると、半導体セラミッ
ク中に含まれるＢａサイトとなりうる全ての元素の総
量、すなわち、ＢａＴｉＯ3のＢａサイトと、ＢａとＴ
ｉのモル比が非化学量論比のＢａＴｉＯ3とするために
Ｂａサイト過剰分として存在する酸化物との和である。
同じく、本発明におけるβは、半導体中に含まれるＴｉ
サイトとなりうる全ての元素の総量、すなわち、ＢａＴ
ｉＯ3のＴｉサイトとＴｉサイト過剰分として存在する
酸化物の和である。
解しやすくするために説明を加えると、半導体セラミッ
ク中に含まれるＢａサイトとなりうる全ての元素の総
量、すなわち、ＢａＴｉＯ3のＢａサイトと、ＢａとＴ
ｉのモル比が非化学量論比のＢａＴｉＯ3とするために
Ｂａサイト過剰分として存在する酸化物との和である。
同じく、本発明におけるβは、半導体中に含まれるＴｉ
サイトとなりうる全ての元素の総量、すなわち、ＢａＴ
ｉＯ3のＴｉサイトとＴｉサイト過剰分として存在する
酸化物の和である。
【００１３】例えば、Ｂａの一部をＣａで、Ｔｉの一部
をＳｎでそれぞれ置換し、Ｂａサイト過剰分としてＢａ
ＣＯ3（焼成後ＢａＯとなる）を添加した場合には、 Ｂ／β＝Ｂ／（Ｔｉ＋Ｓｎ） Ｂ／（α−β）＝Ｂ／［｛（Ｂａ＋Ｃａ）＋Ｂａ｝−
（Ｔｉ＋Ｓｎ）］ となる。
をＳｎでそれぞれ置換し、Ｂａサイト過剰分としてＢａ
ＣＯ3（焼成後ＢａＯとなる）を添加した場合には、 Ｂ／β＝Ｂ／（Ｔｉ＋Ｓｎ） Ｂ／（α−β）＝Ｂ／［｛（Ｂａ＋Ｃａ）＋Ｂａ｝−
（Ｔｉ＋Ｓｎ）］ となる。
【００１４】なお、同一の元素であって、Ｂａサイト、
Ｔｉサイトの両方に存在する酸化物については、各サイ
トの量を総和してＢ／β，Ｂ／（α−β）の各量を導き
出せばよい。
Ｔｉサイトの両方に存在する酸化物については、各サイ
トの量を総和してＢ／β，Ｂ／（α−β）の各量を導き
出せばよい。
【００１５】また、本発明に用いられるチタン酸バリウ
ムとしては、特にＢａとＴｉの比を限定するものではな
い。すなわち、Ｔｉリッチのチタン酸バリウムを用いて
もよいし、Ｂａリッチのチタン酸バリウムを用いてもよ
い。
ムとしては、特にＢａとＴｉの比を限定するものではな
い。すなわち、Ｔｉリッチのチタン酸バリウムを用いて
もよいし、Ｂａリッチのチタン酸バリウムを用いてもよ
い。
【００１６】また、本発明の半導体セラミックに添加さ
れるホウ素は、通常、ＢＮもしくはＢ2Ｏ3として添加さ
れるが、水に溶けないという理由からＢＮとして添加さ
れることが好ましい。この場合、ＢはＢ2Ｏ3となって半
導体セラミック中に残り、Ｎは焼成中に空気中へ飛散す
る。
れるホウ素は、通常、ＢＮもしくはＢ2Ｏ3として添加さ
れるが、水に溶けないという理由からＢＮとして添加さ
れることが好ましい。この場合、ＢはＢ2Ｏ3となって半
導体セラミック中に残り、Ｎは焼成中に空気中へ飛散す
る。
【００１７】また、本発明の半導体セラミックに添加さ
れるバリウムは、半導体セラミック中のバリウム量を調
整するためのものであり、例えば、ＢａＣＯ3として添
加される。この場合、ＢａはＢａＯとして半導体セラミ
ック中に残り、ＣはＣＯ2として焼成中に大気中へ飛散
する。
れるバリウムは、半導体セラミック中のバリウム量を調
整するためのものであり、例えば、ＢａＣＯ3として添
加される。この場合、ＢａはＢａＯとして半導体セラミ
ック中に残り、ＣはＣＯ2として焼成中に大気中へ飛散
する。
【００１８】
【実施例】本発明の半導体セラミックおよび半導体セラ
ミック素子の製造工程について説明する。まず、水熱合
成したＢａＴｉＯ3（Ｂａ／Ｔｉ＝０．９９８）を用意
し、これにＢａＴｉＯ3のＢａの一部を置換するＳｍ2Ｏ
3、および、ホウ素をＢＮ、バリウムサイト過剰分とし
てバリウムをＢａＣＯ3として添加、混合して、以下の
組成のような混合物を得た。
ミック素子の製造工程について説明する。まず、水熱合
成したＢａＴｉＯ3（Ｂａ／Ｔｉ＝０．９９８）を用意
し、これにＢａＴｉＯ3のＢａの一部を置換するＳｍ2Ｏ
3、および、ホウ素をＢＮ、バリウムサイト過剰分とし
てバリウムをＢａＣＯ3として添加、混合して、以下の
組成のような混合物を得た。
【００１９】（水熱粉Ｂａ0.998ＴｉＯ3）＋０．００１
Ｓｍ2Ｏ3＋ｘＢａＣＯ3＋ｙＢＮ 次に、混合物を仮焼後、粉砕し、仮焼粉末を得た。次
に、仮焼粉末にバインダーを混合してバインダー混合物
とし、このバインダー混合物を水中で５時間ボールミル
粉砕した後、５０メッシュの篩いで造粒し、造粒物を得
た。さらに、得られた造粒物をプレス成形して成形体と
した後、この成形体を大気中９５０℃で２時間焼成して
以下のような半導体セラミックを得た。
Ｓｍ2Ｏ3＋ｘＢａＣＯ3＋ｙＢＮ 次に、混合物を仮焼後、粉砕し、仮焼粉末を得た。次
に、仮焼粉末にバインダーを混合してバインダー混合物
とし、このバインダー混合物を水中で５時間ボールミル
粉砕した後、５０メッシュの篩いで造粒し、造粒物を得
た。さらに、得られた造粒物をプレス成形して成形体と
した後、この成形体を大気中９５０℃で２時間焼成して
以下のような半導体セラミックを得た。
【００２０】Ｂａ0.998Ｓｍ0.002ＴｉＯ3＋ｘＢａＯ＋
１／２ｙＢ2Ｏ3 そして、この半導体セラミックにＮｉスパッタ膜を塗布
して電極を形成し、半導体セラミック素子とした。
１／２ｙＢ2Ｏ3 そして、この半導体セラミックにＮｉスパッタ膜を塗布
して電極を形成し、半導体セラミック素子とした。
【００２１】ここで、半導体セラミックのＢ／β、およ
びＢ／（α−β）を変動させた半導体セラミック素子に
ついて、室温比抵抗を測定した。その結果を表１に示
す。なお、表中の※印は本発明の範囲外を示す比較例で
ある。また、Ｂ／βおよびＢ／（α−β）の値は、Ｂａ
Ｏ量ｘと、Ｂ2Ｏ3量ｙを変動させることで調整した。
びＢ／（α−β）を変動させた半導体セラミック素子に
ついて、室温比抵抗を測定した。その結果を表１に示
す。なお、表中の※印は本発明の範囲外を示す比較例で
ある。また、Ｂ／βおよびＢ／（α−β）の値は、Ｂａ
Ｏ量ｘと、Ｂ2Ｏ3量ｙを変動させることで調整した。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に示すように、本発明の組成範囲内の
半導体セラミック素子は、全て９５０℃で焼成しても、
室温比抵抗が１０００Ω・cm以下になり、セラミックが
半導体化されていることが確認できる。また、試料番号
２１のように、バリウムサイト過剰分のＢａＯが含まれ
ていないものは、室温比抵抗が１００００００Ω・ｃｍ
以上となり、セラミックが半導体化していない。
半導体セラミック素子は、全て９５０℃で焼成しても、
室温比抵抗が１０００Ω・cm以下になり、セラミックが
半導体化されていることが確認できる。また、試料番号
２１のように、バリウムサイト過剰分のＢａＯが含まれ
ていないものは、室温比抵抗が１００００００Ω・ｃｍ
以上となり、セラミックが半導体化していない。
【００２４】次に、請求項１において、Ｂ／βおよびＢ
／（α−β）を限定した理由について説明する。Ｂ／β
を０．００５≦Ｂ／β≦０．５０に限定したのは、試料
番号１から試料番号５のように、Ｂ／βが０．００５よ
り小さい場合には、室温比抵抗が１０００Ω・ｃｍを大
きく超えてしまい、セラミックが半導体化されておら
ず、好ましくないからである。一方、試料番号３２から
試料番号３６のように、Ｂ／βが０．５０より大きい場
合にも、室温比抵抗が１０００Ω・cmを超えてしまい、
セラミックが半導体化されておらず、好ましくないから
である。
／（α−β）を限定した理由について説明する。Ｂ／β
を０．００５≦Ｂ／β≦０．５０に限定したのは、試料
番号１から試料番号５のように、Ｂ／βが０．００５よ
り小さい場合には、室温比抵抗が１０００Ω・ｃｍを大
きく超えてしまい、セラミックが半導体化されておら
ず、好ましくないからである。一方、試料番号３２から
試料番号３６のように、Ｂ／βが０．５０より大きい場
合にも、室温比抵抗が１０００Ω・cmを超えてしまい、
セラミックが半導体化されておらず、好ましくないから
である。
【００２５】また、Ｂ／（α−β）を１．０≦Ｂ／（α
−β）≦４．０に限定したのは、試料番号１，６，１
１，１６，２２，２７，３２のように、Ｂ／（α−β）
が１．０より小さい場合には、室温比抵抗が１０００Ω
・cmを超えてしまい、セラミックが半導体化されておら
ず、好ましくないからである。一方、試料番号５，１
０，１５，２０，２６，３１，３６のように、Ｂ／（α
−β）が４．０より大きい場合にも、室温比抵抗が１０
００Ω・cmを超えてしまい、セラミックが半導体化され
ておらず、好ましくないからである。
−β）≦４．０に限定したのは、試料番号１，６，１
１，１６，２２，２７，３２のように、Ｂ／（α−β）
が１．０より小さい場合には、室温比抵抗が１０００Ω
・cmを超えてしまい、セラミックが半導体化されておら
ず、好ましくないからである。一方、試料番号５，１
０，１５，２０，２６，３１，３６のように、Ｂ／（α
−β）が４．０より大きい場合にも、室温比抵抗が１０
００Ω・cmを超えてしまい、セラミックが半導体化され
ておらず、好ましくないからである。
【００２６】（実施例２）実施例１のうち、Ｂ2Ｏ3の含
有量ｘの添加量、およびバリウムサイト過剰分として含
有される酸化物と、バリウムサイトにおいてＢａの一部
を置換しているＳｍ2Ｏ3との種類および添加量を変化さ
せて、その室温比抵抗を測定した。その結果を表２に示
す。なお、焼成温度はすべて９５０℃である。
有量ｘの添加量、およびバリウムサイト過剰分として含
有される酸化物と、バリウムサイトにおいてＢａの一部
を置換しているＳｍ2Ｏ3との種類および添加量を変化さ
せて、その室温比抵抗を測定した。その結果を表２に示
す。なお、焼成温度はすべて９５０℃である。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２に示すように、バリウムサイト過剰分
として添加されている元素を請求項１に示す範囲で変化
させても、室温比抵抗を低くすることが可能となってい
ることがわかる。また、試料番号４５，４６，４７，５
１，５２に示すように、チタンサイトに請求項１に示す
元素の酸化物を添加しても、Ｂ／β，Ｂ／（α−β）が
請求項１に示す範囲内であれば、室温比抵抗を低くする
ことが可能となっていることがわかる。
として添加されている元素を請求項１に示す範囲で変化
させても、室温比抵抗を低くすることが可能となってい
ることがわかる。また、試料番号４５，４６，４７，５
１，５２に示すように、チタンサイトに請求項１に示す
元素の酸化物を添加しても、Ｂ／β，Ｂ／（α−β）が
請求項１に示す範囲内であれば、室温比抵抗を低くする
ことが可能となっていることがわかる。
【００２９】次に、本発明の半導体セラミック素子を用
いた製品例について説明する。図１は本発明の半導体セ
ラミック素子を用いた製品例の一実施例を示す概略断面
図、図２は本発明の半導体セラミック素子を用いた製品
例の他の実施例を示す概略断面図、図３は本発明の半導
体セラミック素子を用いた製品例のさらに他の実施例を
示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の半
導体セラミック素子１としては、半導体セラミック３
と、半導体セラミック３上に形成された電極５と、電極
５に接続されたリード端子７と、これらを外装する外装
樹脂１１とからなる樹脂コーティングタイプが挙げられ
る。
いた製品例について説明する。図１は本発明の半導体セ
ラミック素子を用いた製品例の一実施例を示す概略断面
図、図２は本発明の半導体セラミック素子を用いた製品
例の他の実施例を示す概略断面図、図３は本発明の半導
体セラミック素子を用いた製品例のさらに他の実施例を
示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の半
導体セラミック素子１としては、半導体セラミック３
と、半導体セラミック３上に形成された電極５と、電極
５に接続されたリード端子７と、これらを外装する外装
樹脂１１とからなる樹脂コーティングタイプが挙げられ
る。
【００３０】また、図２に示すように、半導体セラミッ
ク３と、半導体セラミック３上に形成された電極５と、
電極５と電気的に接続しているバネ端子８と、これらを
収納するケース本体１３およびケース本体の蓋１３ａと
からなるケース収納タイプのものがある。また、図３に
示すように、２層に積層された半導体セラミック３と、
半導体セラミック３上に形成された電極５と、積層され
たれた半導体セラミック３の間の電極５に電気的に接続
しているリード端子８と、積層された半導体セラミック
３の外側の電極５に電気的に接続しているバネ端子８
と、これらの構成を収納するケース本体１３およびケー
ス本体の蓋１３ａとからなる２層積層型のものも本発明
の半導体セラミック素子として挙げられる。なお、電極
５は第１層がＮｉ層、第２層がＡｇ層からなる。なお、
上記の３タイプはあくまで実施例であり、これらに限定
されるものではない。
ク３と、半導体セラミック３上に形成された電極５と、
電極５と電気的に接続しているバネ端子８と、これらを
収納するケース本体１３およびケース本体の蓋１３ａと
からなるケース収納タイプのものがある。また、図３に
示すように、２層に積層された半導体セラミック３と、
半導体セラミック３上に形成された電極５と、積層され
たれた半導体セラミック３の間の電極５に電気的に接続
しているリード端子８と、積層された半導体セラミック
３の外側の電極５に電気的に接続しているバネ端子８
と、これらの構成を収納するケース本体１３およびケー
ス本体の蓋１３ａとからなる２層積層型のものも本発明
の半導体セラミック素子として挙げられる。なお、電極
５は第１層がＮｉ層、第２層がＡｇ層からなる。なお、
上記の３タイプはあくまで実施例であり、これらに限定
されるものではない。
【００３１】本発明の半導体セラミックは、チタン酸バ
リウム系の半導体焼結体中に、少なくともホウ素酸化物
を含有し、かつ、バリウムとチタンが等モルであるチタ
ン酸バリウムのバリウムサイト過剰分として、バリウ
ム、ストロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土
類元素の中から選ばれる少なくとも１種類からなる酸化
物を含有し、かつ鉛を含まない半導体セラミックであっ
て、ホウ素（Ｂとする）が原子比で、０．００５≦Ｂ／
β≦０．５０，１．０≦Ｂ／（α−β）≦４．０（ただ
し、α：半導体セラミック中に含まれるバリウム、スト
ロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土類元素の
総量、β：半導体セラミック中に含まれるチタン、錫、
ジルコニウム、ニオブ、タングステン、アンチモンの総
量）となるように添加されているような組成にしている
ので、その焼成温度を１０００℃以下としても、セラミ
ックの半導体化が可能となる。このように、チタン酸バ
リウムのバリウム側を過剰にし、かつホウ素を含有させ
ることによって、この半導体セラミックを得るために使
用する焼成炉の寿命を延ばし、メンテナンスにかける費
用と手間を省くことができるうえ、焼成温度低減による
省エネを実現できる。
リウム系の半導体焼結体中に、少なくともホウ素酸化物
を含有し、かつ、バリウムとチタンが等モルであるチタ
ン酸バリウムのバリウムサイト過剰分として、バリウ
ム、ストロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土
類元素の中から選ばれる少なくとも１種類からなる酸化
物を含有し、かつ鉛を含まない半導体セラミックであっ
て、ホウ素（Ｂとする）が原子比で、０．００５≦Ｂ／
β≦０．５０，１．０≦Ｂ／（α−β）≦４．０（ただ
し、α：半導体セラミック中に含まれるバリウム、スト
ロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土類元素の
総量、β：半導体セラミック中に含まれるチタン、錫、
ジルコニウム、ニオブ、タングステン、アンチモンの総
量）となるように添加されているような組成にしている
ので、その焼成温度を１０００℃以下としても、セラミ
ックの半導体化が可能となる。このように、チタン酸バ
リウムのバリウム側を過剰にし、かつホウ素を含有させ
ることによって、この半導体セラミックを得るために使
用する焼成炉の寿命を延ばし、メンテナンスにかける費
用と手間を省くことができるうえ、焼成温度低減による
省エネを実現できる。
【図１】本発明の半導体セラミック素子の製品例の一実
施例を示す概略断面図。
施例を示す概略断面図。
【図２】本発明の半導体セラミック素子の製品例の他の
実施例を示す概略断面図。
実施例を示す概略断面図。
【図３】本発明の半導体セラミック素子の製品例のさら
に他の実施例を示す概略断面図
に他の実施例を示す概略断面図
１ 半導体セラミック素子
３ 半導体セラミック
５ 電極
７ リード端子
８ バネ端子
９ はんだ
１１ 外装樹脂
１３ ケース本体
１３ａ 蓋
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 浦原 良一
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株
式会社村田製作所内
(56)参考文献 特開 平11−176608（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−12030（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−12033（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−142207（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】チタン酸バリウム系の半導体焼結体中に、
少なくともホウ素酸化物を含有し、バリウム、ストロン
チウム、カルシウム、イットリウム、希土類元素の中か
ら選ばれる少なくとも１種類からなる酸化物を含有し、
かつ鉛を含まない半導体セラミックであって、 前記ホウ素酸化物中のホウ素元素（Ｂとする）が原子比
で、 ０．００５≦Ｂ／β≦０．５０ １．０≦Ｂ／（α−β）≦４．０ （ただし、α：半導体セラミック中に含まれるバリウ
ム、ストロンチウム、カルシウム、イットリウム、希土
類元素の総量 β：半導体セラミック中に含まれるチタン、錫、ジルコ
ニウム、ニオブ、タングステン、アンチモンの総量） となるように添加されていることを特徴とする半導体セ
ラミック。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体セラミックと、
前記半導体セラミック上に形成された電極とを有してな
ることを特徴とする半導体セラミック素子。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05362698A JP3376911B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 半導体セラミックおよび半導体セラミック素子 |
| TW088103066A TW432025B (en) | 1998-03-05 | 1999-03-01 | Semiconducting ceramic and electronic element fabricated from the same |
| DE19909087A DE19909087B4 (de) | 1998-03-05 | 1999-03-02 | Halbleitende Keramik und daraus hergestelltes elektronisches Bauelement |
| CN99103602A CN1087720C (zh) | 1998-03-05 | 1999-03-04 | 半导体陶瓷及由其制得的电子元件 |
| US09/262,573 US6153931A (en) | 1998-03-05 | 1999-03-04 | Semiconductor ceramic and electronic element fabricated from the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05362698A JP3376911B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 半導体セラミックおよび半導体セラミック素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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| US6369709B1 (en) * | 1998-04-10 | 2002-04-09 | 3M Innovative Properties Company | Terminal for libraries and the like |
| JP2000124004A (ja) * | 1998-10-13 | 2000-04-28 | Murata Mfg Co Ltd | Ｐｔｃサーミスタ素子 |
| CN100378032C (zh) * | 2005-11-21 | 2008-04-02 | 天津大学 | 钛酸钡基陶瓷电容器介质及其制备方法 |
| JP5099782B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2012-12-19 | ニチコン株式会社 | 正特性サーミスタ磁器組成物 |
| WO2012111385A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 株式会社村田製作所 | 正特性サーミスタ |
| CN103204679A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 淄博宇海电子陶瓷有限公司 | 一种低温烧结且老化率低的pzt压电陶瓷材料及其制备方法 |
| WO2019204430A1 (en) | 2018-04-17 | 2019-10-24 | Avx Corporation | Varistor for high temperature applications |
| WO2021239898A2 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Tdk Electronics Ag | Electrical component comprising an electrical resistor |
| CN113744942B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-11-21 | 东电化电子元器件(珠海保税区)有限公司 | 包括电阻器的电气部件以及包括该电气部件的电气电路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4335216A (en) * | 1981-05-01 | 1982-06-15 | Tam Ceramics, Inc. | Low temperature fired dielectric ceramic composition and method of making same |
| US4540676A (en) * | 1984-05-23 | 1985-09-10 | Tam Ceramics | Low temperature fired dielectric ceramic composition with flat TC characteristic and method of making |
| US5296426A (en) * | 1990-06-15 | 1994-03-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low-fire X7R compositions |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP05362698A patent/JP3376911B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-01 TW TW088103066A patent/TW432025B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-03-02 DE DE19909087A patent/DE19909087B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 US US09/262,573 patent/US6153931A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 CN CN99103602A patent/CN1087720C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 KR KR1019990007109A patent/KR100289666B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| KR19990077593A (ko) | 1999-10-25 |
| CN1087720C (zh) | 2002-07-17 |
| DE19909087A1 (de) | 1999-09-23 |
| KR100289666B1 (ko) | 2001-05-02 |
| TW432025B (en) | 2001-05-01 |
| US6153931A (en) | 2000-11-28 |
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