JPH01290549A - サーミスタ用酸化物半導体組成物 - Google Patents
サーミスタ用酸化物半導体組成物Info
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Landscapes
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はサーミスタ用の半導体に関し、特に負の抵抗温
度係数を有するサーミスタを得るための金属酸化物半導
体組成物に関する。
度係数を有するサーミスタを得るための金属酸化物半導
体組成物に関する。
一般に負の抵抗温度係数を有するサーミスタは、マンガ
ン、コバルト、ニッケル等の金属の酸化物を適当な配合
比で混合し、成形、焼結して抵抗体チップを得、これに
端子等を取り付けて形成される。こうして得られたサー
ミスタの電気的特性は、サーミスタを構成する材料に含
まれる金属元素の組合せやその成分比、あるいは製造条
件を種々変えることにより変化するものである。
ン、コバルト、ニッケル等の金属の酸化物を適当な配合
比で混合し、成形、焼結して抵抗体チップを得、これに
端子等を取り付けて形成される。こうして得られたサー
ミスタの電気的特性は、サーミスタを構成する材料に含
まれる金属元素の組合せやその成分比、あるいは製造条
件を種々変えることにより変化するものである。
かかるサーミスタは、その抵抗温度特性を利用して温度
計測等に広く利用されているが、負の抵抗温度係数を有
するサーミスタ（以下ＮＴＣサーミスタという。）の利
用形態のひとつとして１．電気機器の起動時に流れるラ
ッシュ電流を抑制するために電源回路にサーミスタを組
み込むものがある。このような目的に使用されるサーミ
スタとしては室温における比抵抗が小さいものが要求さ
れ、たとえば２５℃で１３０Ω・ａｍ以下のものが好ま
しいとされている。
計測等に広く利用されているが、負の抵抗温度係数を有
するサーミスタ（以下ＮＴＣサーミスタという。）の利
用形態のひとつとして１．電気機器の起動時に流れるラ
ッシュ電流を抑制するために電源回路にサーミスタを組
み込むものがある。このような目的に使用されるサーミ
スタとしては室温における比抵抗が小さいものが要求さ
れ、たとえば２５℃で１３０Ω・ａｍ以下のものが好ま
しいとされている。
このような比抵抗値の小さなＮＴＣサーミスタヲ得るた
めには、マンガン、コバルト、ニッケル等の金属の酸化
物に銅酸化物を添加配合することが行われ、銅酸化物の
添加量を増減することにより比抵抗を所望の範囲に調整
するようにしていた。
めには、マンガン、コバルト、ニッケル等の金属の酸化
物に銅酸化物を添加配合することが行われ、銅酸化物の
添加量を増減することにより比抵抗を所望の範囲に調整
するようにしていた。
前述のような銅を含むサーミスタにおいては、銅の配合
量を増加することにより比抵抗を低下させることができ
るものの、それと共に比抵抗のバラツキが大きくなって
生産歩留りが低下し、これを避けるためには配合比や製
造条件の管理を一層厳密にする必要があるなど量産性お
よび経済性に問題があった。さらにまた、かかる銅を含
むサーミスタは、高温（たとえば２００℃）で長時間使
用すると比抵抗が上昇し、信頼性に乏しい欠点もあった
。
量を増加することにより比抵抗を低下させることができ
るものの、それと共に比抵抗のバラツキが大きくなって
生産歩留りが低下し、これを避けるためには配合比や製
造条件の管理を一層厳密にする必要があるなど量産性お
よび経済性に問題があった。さらにまた、かかる銅を含
むサーミスタは、高温（たとえば２００℃）で長時間使
用すると比抵抗が上昇し、信頼性に乏しい欠点もあった
。
そこで本発明においては、比抵抗のバラツキが小さくま
た高温での劣化も少ないＮＴＣサーミスタを得ることを
目的とし、そのようなＮＴＣサーミスタを製造するに適
した酸化物半導体組成物を提供しようとするものである
。
た高温での劣化も少ないＮＴＣサーミスタを得ることを
目的とし、そのようなＮＴＣサーミスタを製造するに適
した酸化物半導体組成物を提供しようとするものである
。
上述の本発明の目的は、マンガン酸化物とコバルト酸化
物とランタン酸化物とから実質的になる金属酸化物の焼
結体であって、金属元素としてマンガンが１０〜８０原
子％、コバルトが１０〜８０原子％、ランタンが１．０
〜４５原子％含まれることを特徴とするサーミスタ用酸
化物半導体組成物によって達成される。
物とランタン酸化物とから実質的になる金属酸化物の焼
結体であって、金属元素としてマンガンが１０〜８０原
子％、コバルトが１０〜８０原子％、ランタンが１．０
〜４５原子％含まれることを特徴とするサーミスタ用酸
化物半導体組成物によって達成される。
かかる本発明の半導体組成物を製造するだめの原料とし
ては、それぞれマンガン、コバルトおよびランタンの酸
化物、または加熱焼成によってそれぞれの金属元素の酸
化物を与える化合物、たとえば水酸化物、炭酸塩、ある
いは蓚酸等の有機酸の塩などを用いることができるが、
必要とされる純度および組成の安定さを満足するもので
あれば、特にこれらに限定されるものではない。
ては、それぞれマンガン、コバルトおよびランタンの酸
化物、または加熱焼成によってそれぞれの金属元素の酸
化物を与える化合物、たとえば水酸化物、炭酸塩、ある
いは蓚酸等の有機酸の塩などを用いることができるが、
必要とされる純度および組成の安定さを満足するもので
あれば、特にこれらに限定されるものではない。
本発明の半導体組成物を製造するに当っては、前記のよ
うな原料を、それぞれ含まれる金属元素の配合比が本発
明の範囲内の所望の値となるように正確に秤取し、たと
えばボールミル等の粉砕機を用いて充分に粉砕混合し、
適宜成形したのち６００〜１０００°Ｃで１〜３時間力
焼し、粉砕して粒径を調整して酸化物粉末を得る。この
ようにして得た酸化物粉末は、たとえばポリビニルアル
コール、デンプンその他の結合剤を加えて造粒用粉末と
し、１〜３１／−程度の圧力で加圧成形したのち空気中
で１２００〜１４００°Ｃで１〜４時間焼成することに
より本発明の半導体組成物の焼結体が得られる。
うな原料を、それぞれ含まれる金属元素の配合比が本発
明の範囲内の所望の値となるように正確に秤取し、たと
えばボールミル等の粉砕機を用いて充分に粉砕混合し、
適宜成形したのち６００〜１０００°Ｃで１〜３時間力
焼し、粉砕して粒径を調整して酸化物粉末を得る。この
ようにして得た酸化物粉末は、たとえばポリビニルアル
コール、デンプンその他の結合剤を加えて造粒用粉末と
し、１〜３１／−程度の圧力で加圧成形したのち空気中
で１２００〜１４００°Ｃで１〜４時間焼成することに
より本発明の半導体組成物の焼結体が得られる。
こうして得た焼結体は必要に応じて適宜の形状に切断し
、その端面等に、オーミック接触を形成する銀などの導
電性金属膜電極を公知の方法により形成して、サーミス
タ素子を得る。
、その端面等に、オーミック接触を形成する銀などの導
電性金属膜電極を公知の方法により形成して、サーミス
タ素子を得る。
本発明の半導体組成物は、それを構成する金属元素酸化
物中に含まれる金属元素が実質的にマンガンとコバルト
とランタンからなるものであって、金属元素としてマン
ガンとコバルトとの含量がそれぞれ１０〜８０原子％の
範囲を外れると比抵抗の低い半導体組成物は得られない
。
物中に含まれる金属元素が実質的にマンガンとコバルト
とランタンからなるものであって、金属元素としてマン
ガンとコバルトとの含量がそれぞれ１０〜８０原子％の
範囲を外れると比抵抗の低い半導体組成物は得られない
。
また、ランタンの配合量が１．０原子％未満では比抵抗
が高くなると共に高温放置による比抵抗の変化を示す比
抵抗変化率も大きくなり、また４５原子％を超えると比
抵抗変化率が大きくなると共に得られる製品の比抵抗の
バラツキすなわち変動係数も大きくなり、いづれも信頼
性の高い製品は得られない。
が高くなると共に高温放置による比抵抗の変化を示す比
抵抗変化率も大きくなり、また４５原子％を超えると比
抵抗変化率が大きくなると共に得られる製品の比抵抗の
バラツキすなわち変動係数も大きくなり、いづれも信頼
性の高い製品は得られない。
原料として四三酸化マンガン（Ｍｎｚ０４）、四三酸化
コバルト（Ｃｏ、、０４）、および酸化ランタン（Ｌａ
ｚＯ３）を用い、それぞれを金属元素が第１表に示す配
合組成となるように正確に秤取した。これらの頁料はボ
ールミル中で２０時時間式粉砕混合したのち濾過脱水し
、１１０°Ｃで乾燥してペレット状の乾燥混合物を得た
。
コバルト（Ｃｏ、、０４）、および酸化ランタン（Ｌａ
ｚＯ３）を用い、それぞれを金属元素が第１表に示す配
合組成となるように正確に秤取した。これらの頁料はボ
ールミル中で２０時時間式粉砕混合したのち濾過脱水し
、１１０°Ｃで乾燥してペレット状の乾燥混合物を得た
。
この乾燥混合物は空気中で８００ ’Ｃ１２時間力焼し
２冷却後結合剤としてポリビニルアルコールを重量で３
％となるよう添加してボールミル中で粉砕し、３００μ
ｍのふるいをｉＪ！！遇する造粒わ〕末を得た。この造
粒粉末は１．５ ｔ ／ｃｎｌの圧力を用いて直径７１
富、厚さ１．２ ｍｍの円板状成形体とした。
２冷却後結合剤としてポリビニルアルコールを重量で３
％となるよう添加してボールミル中で粉砕し、３００μ
ｍのふるいをｉＪ！！遇する造粒わ〕末を得た。この造
粒粉末は１．５ ｔ ／ｃｎｌの圧力を用いて直径７１
富、厚さ１．２ ｍｍの円板状成形体とした。
このようにして得た円板状成形体は空気中で１３００°
Ｃで２時間焼成し、円板形焼結体組成物を得た。
Ｃで２時間焼成し、円板形焼結体組成物を得た。
こうして得た円板形焼結体の両面に銀を焼付し、シ線を
半田付けしてサーミスタ素子を形成し、電気的特性を測
定した。
半田付けしてサーミスタ素子を形成し、電気的特性を測
定した。
また、比較のため、酸化ランタンの代りに酸化５１４
（Ｃｕｂ）を用いて、同様な手順によりマンガン−コバ
ルト−銅系の半導体組成物を製造し、同様に電気的特性
を測定した。
（Ｃｕｂ）を用いて、同様な手順によりマンガン−コバ
ルト−銅系の半導体組成物を製造し、同様に電気的特性
を測定した。
サーミスタ素子の電気的特性のうち、比抵抗ρは、２５
°Ｃにおけるゼロ負荷抵抗値の測定結果から求めた値で
あり、Ｂ定数は２５℃と８５℃のゼロ負荷抵抗値から求
めた値である。また比抵抗変化率Δρ／ρは、サーミス
タ素子を２００°Ｃの高温中に５００時間放置した後の
比抵抗の初期値に対する変化率を示したものであり、変
動係数は、２５℃における比抵抗のバラツキについて標
準偏差と平均値の比を百分率で示したものである。
°Ｃにおけるゼロ負荷抵抗値の測定結果から求めた値で
あり、Ｂ定数は２５℃と８５℃のゼロ負荷抵抗値から求
めた値である。また比抵抗変化率Δρ／ρは、サーミス
タ素子を２００°Ｃの高温中に５００時間放置した後の
比抵抗の初期値に対する変化率を示したものであり、変
動係数は、２５℃における比抵抗のバラツキについて標
準偏差と平均値の比を百分率で示したものである。
得られた結果は、第１表中に合わせて示した。
第１表の結果から、本発明の半導体組成物は比抵抗が低
く、比抵抗変化率および変動係数が小さなものであるこ
とがわかる。
く、比抵抗変化率および変動係数が小さなものであるこ
とがわかる。
本発明のサーミスタ用酸化物半導体組成物は、従来のマ
ンガン−コバルト−銅系の半導体組成物の有する欠点、
すなわち高温使用による劣化および製品の品質のバラツ
キの両方の点を解決して、高品質であってまた信顛性の
高いＮＴＣサーミスタ素子を与えるものであり、特に低
比抵抗のＮＴＣ型サーミスタを量産するのに好適である
特長がある。
ンガン−コバルト−銅系の半導体組成物の有する欠点、
すなわち高温使用による劣化および製品の品質のバラツ
キの両方の点を解決して、高品質であってまた信顛性の
高いＮＴＣサーミスタ素子を与えるものであり、特に低
比抵抗のＮＴＣ型サーミスタを量産するのに好適である
特長がある。
特許出願人 石塚電子株式会社
Claims (1)
- マンガン酸化物とコバルト酸化物とランタン酸化物と
から実質的になる金属酸化物の焼結体であって、金属元
素としてマンガンが１０〜８０原子％、コバルトが１０
〜８０原子％、ランタンが１．０〜４５原子％含まれる
ことを特徴とするサーミスタ用酸化物半導体組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117049A JP2581754B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | サーミスタ用酸化物半導体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117049A JP2581754B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | サーミスタ用酸化物半導体組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290549A true JPH01290549A (ja) | 1989-11-22 |
| JP2581754B2 JP2581754B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=14702160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63117049A Expired - Lifetime JP2581754B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | サーミスタ用酸化物半導体組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581754B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609888B1 (en) * | 1993-02-05 | 1998-06-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductive ceramics having negative temperature coefficient of resistance |
| CN1079570C (zh) * | 1997-12-03 | 2002-02-20 | 中国科学院新疆物理研究所 | 氧化物半导体热敏电阻及其制造方法 |
| US6878311B2 (en) * | 2003-02-25 | 2005-04-12 | Council Of Scientific And Industrial Research | Ceramic mixture having negative temperature co-efficient, a thermistor containing the ceramic mixture and a process for preparing same |
| CN104086160A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 句容市博远电子有限公司 | 添加氧化镧的二元系热敏电阻材料 |
| CN115894026A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-04-04 | 唐山恭成科技有限公司 | 一种低电阻率高b值的ntc热敏电阻材料及制备方法 |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63117049A patent/JP2581754B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609888B1 (en) * | 1993-02-05 | 1998-06-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductive ceramics having negative temperature coefficient of resistance |
| CN1079570C (zh) * | 1997-12-03 | 2002-02-20 | 中国科学院新疆物理研究所 | 氧化物半导体热敏电阻及其制造方法 |
| US6878311B2 (en) * | 2003-02-25 | 2005-04-12 | Council Of Scientific And Industrial Research | Ceramic mixture having negative temperature co-efficient, a thermistor containing the ceramic mixture and a process for preparing same |
| JP2006515113A (ja) * | 2003-02-25 | 2006-05-18 | カウンシル オブ サイエンティフィク アンド インダストリアル リサーチ | 負の温度係数を有するセラミック混合物、セラミック混合物を含有するサーミスタ及びその調製方法 |
| CN104086160A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 句容市博远电子有限公司 | 添加氧化镧的二元系热敏电阻材料 |
| CN115894026A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-04-04 | 唐山恭成科技有限公司 | 一种低电阻率高b值的ntc热敏电阻材料及制备方法 |
| CN115894026B (zh) * | 2022-11-29 | 2023-08-08 | 唐山恭成科技有限公司 | 一种低电阻率高b值的ntc热敏电阻材料及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2581754B2 (ja) | 1997-02-12 |
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