JPH03246902A - Manufacture of positive temperature coefficient thermistor - Google Patents
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
糸寒よL剋■至1
本発明はPTCサーミスタの製造方法に関し、より詳細
には消磁電流の制御等に使用されるPTCサーミスタの
製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a PTC thermistor, and more particularly to a method of manufacturing a PTC thermistor used for controlling a demagnetizing current.
正反Ω弦迷
従来この種のPTCサーミスタは、消磁電流を制御する
ための消磁素子等に利用されており、第7図は、特開昭
63−58902号公報において開示されているこの種
の消磁素子30の断面図を示している。Conventionally, this type of PTC thermistor has been used as a demagnetizing element for controlling a demagnetizing current, and FIG. A cross-sectional view of a demagnetizing element 30 is shown.
消磁素子30において、31は第1のPTCサーミスタ
であって、その両側面には電極32a、32bが形成さ
れており、キュリー点は50°Cに設定されている。P
TCサーミスタ31の側方には第2のPTCサーミスタ
33が並設され、第2のPTCサーミスタ33の両側面
には電極34a、34bが形成され、キュリー点は12
0°Cに設定されている。そして、相対向する電極面3
2bと34aとの間にはリード端子35が介装され、半
田38で固着されている。また、PTCサーミスタ31
の別の電極面32aにはリード端子36が、PTCサー
ミスタ33の別の電極面34bにはリード端子37がそ
れぞれ半田38によって固着されている。そして、これ
ら2個のPTCサーミスタ31.33は外周部を絶縁性
の樹脂39によって覆われている。In the demagnetizing element 30, 31 is a first PTC thermistor, electrodes 32a and 32b are formed on both sides of the first PTC thermistor, and the Curie point is set at 50°C. P
A second PTC thermistor 33 is arranged in parallel on the side of the TC thermistor 31, electrodes 34a and 34b are formed on both sides of the second PTC thermistor 33, and the Curie point is 12.
It is set to 0°C. Then, the opposing electrode surfaces 3
A lead terminal 35 is interposed between 2b and 34a and fixed with solder 38. In addition, PTC thermistor 31
A lead terminal 36 is fixed to another electrode surface 32a of the PTC thermistor 33, and a lead terminal 37 is fixed to another electrode surface 34b of the PTC thermistor 33 by solder 38. The outer peripheries of these two PTC thermistors 31 and 33 are covered with an insulating resin 39.
第8図は、上記構成の消磁素子の一使用例を示した回路
図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of the use of the degaussing element having the above structure.
図中40は消磁用PTCサーミスタであって、カラーテ
レビジョン受像機におけるブラウン管の周囲に巻かれて
いる消磁コイル41と直列に接続され、ヒータ用PTC
サーミスタ42とは両者の間で熱伝達が行なわれるよう
に結合(以下、熱的に結合と表わす)されている。In the figure, reference numeral 40 denotes a PTC thermistor for degaussing, which is connected in series with a degaussing coil 41 wound around a cathode ray tube in a color television receiver.
The thermistor 42 is coupled (hereinafter referred to as "thermally coupled") so that heat transfer occurs between the two.
PTCサーミスタは通常Ba Ti Osを主成分とす
る半導体セラミックスで構成され、その特性としである
温度(キュリー点)までは抵抗が低く、キュリー点以上
の温度で急激に抵抗が高くなる性質をもっている8ゆえ
に、このPTCサーミスタに電圧を印加すると、最初は
抵抗が低いので大きな電流が流れ、それにつれてPTC
サーミスタ自身は自己発熱を行ない温度が上昇する。こ
の温度上昇がキュリー点にまで達すると抵抗が急激に高
くなり、電流は減少して発熱量が少なくなるため、PT
Cサーミスタは熱平衡に達して安定する。PTC thermistors are usually composed of semiconductor ceramics mainly composed of BaTiOs, and have a characteristic that their resistance is low up to a certain temperature (Curie point), and the resistance increases rapidly at temperatures above the Curie point8. Therefore, when voltage is applied to this PTC thermistor, a large current flows because the resistance is low at first, and as a result, the PTC thermistor
The thermistor itself generates heat and its temperature rises. When this temperature rise reaches the Curie point, the resistance increases rapidly, the current decreases, and the amount of heat generated decreases, so the PT
The C thermistor reaches thermal equilibrium and becomes stable.
すなわち、第8図において消磁コイル41に交流電圧を
印加すると、最初は抵抗が低いのて消ERコイル41に
は大きな電流が流れ、大きな交番磁界が発生する。また
、消磁用PTCサーミスタ40自身はこの流れ込んでく
る大きな電流によって自己発熱を行ない温度が上昇する
。この温度上昇がキュリー点に達すると、今度は抵抗が
急激に大きくなるため流れる電流は小さくなり、それに
つれて消磁コイル41において発生する磁界も小さくな
って消磁が行なわれる。That is, when an alternating current voltage is applied to the degaussing coil 41 in FIG. 8, a large current flows through the degaussing coil 41 because the resistance is initially low, and a large alternating magnetic field is generated. Moreover, the demagnetizing PTC thermistor 40 itself generates heat by itself due to this large current flowing into it, and its temperature rises. When this temperature rise reaches the Curie point, the resistance increases rapidly and the flowing current decreases, and the magnetic field generated in the demagnetizing coil 41 also decreases accordingly, and demagnetization is performed.
また、これに同期してヒータ用PTCサーミスタ42に
も電圧が印加され、ヒータ用PTCサーミスタ42自身
も自己発熱を行なう。そして、このヒータ用PTCサー
ミスタ42の発した熱は消磁用PTCサーミスタ40に
伝わり、消磁用PTCサーミスタ40の熱平衡温度の上
昇を助長して、その抵抗値をますます大きくさせる。こ
のため、消磁用PTCサーミスタ40の熱平衡状態にお
ける電流の流れは少なくなり、安定状態における磁界が
より小さくなって消磁が促進される。Further, in synchronization with this, a voltage is also applied to the heater PTC thermistor 42, and the heater PTC thermistor 42 itself generates heat. The heat generated by the heater PTC thermistor 42 is transmitted to the demagnetizing PTC thermistor 40, which promotes an increase in the thermal equilibrium temperature of the demagnetizing PTC thermistor 40, thereby increasing its resistance value further. Therefore, the current flow in the demagnetizing PTC thermistor 40 in the thermal equilibrium state is reduced, and the magnetic field in the stable state becomes smaller, promoting demagnetization.
このように、消磁用(消磁素子部)とヒータ用(ヒータ
素子部)と2個のPTCサーミスタ31.33より構成
される消磁素子30の製造方法は、従来消磁素子部形成
用成形体とヒータ素子部形成用成形体とを別々に焼成し
た後、熱的に結合させるというものであった。また、別
の製造方法として消磁素子部形成用成形体とヒータ素子
部形成用成形体とを組み合せて一体的に成形し、同時に
焼成する方法も試みられており、この方法は工程数が少
な(コストダウンを図る上で有利であった・
明が?しようとする課題
ところが上記した従来の消磁素子30の構成にあっては
、1個の消磁素子30内に消磁用とヒータ用と2個のP
TCサーミスタ31.33を必要とするため、消磁素子
30の形状が大きくなり、設置する際に場所を取るばか
りでな(、コスト的にも高くつくといった課題があった
。As described above, the method for manufacturing the degaussing element 30, which is composed of two PTC thermistors 31 and 33 for degaussing (degaussing element part) and for heater (heater element part), is conventional in that a molded body for forming a demagnetizing element part and a heater are used. The molded body for forming the element part was fired separately and then thermally bonded. In addition, as another manufacturing method, a method has been attempted in which the molded body for forming the demagnetizing element part and the molded body for forming the heater element part are combined, integrally molded, and fired at the same time.This method requires fewer steps ( However, in the configuration of the conventional degaussing element 30 described above, one degaussing element 30 has two elements, one for degaussing and one for heater. P
Since the TC thermistors 31 and 33 are required, the shape of the degaussing element 30 becomes large, which not only takes up space when installed (but also increases cost).
また、消磁素子30の従来の製造方法において、消磁素
子部形成用成形体とヒータ素子部形成用成形体とを別々
に焼成した後、熱的に結合させるという方法では、製造
過程における工程数が多く手間が掛かり過ぎるといった
課題があった。Furthermore, in the conventional manufacturing method of the demagnetizing element 30, the molded body for forming the demagnetizing element part and the molded body for forming the heater element part are fired separately and then thermally combined, which reduces the number of steps in the manufacturing process. The problem was that it took too much time and effort.
一方、上記画成形体を組み合わせて一体に成形した後、
同時に焼成する方法においては、前記画成形体の成分組
成が異なるため、各成形体に最適な焼成条件及び収縮率
がそれぞれ異なり、割れの発生を生じ、実際上同時焼成
は困難であるといった課題があった。On the other hand, after combining the above-mentioned image molded bodies and molding them into one,
In the simultaneous firing method, since the component compositions of the image molded bodies are different, the optimum firing conditions and shrinkage rates are different for each molded body, which causes cracks to occur, and simultaneous firing is difficult in practice. there were.
また、Ba Ti O3系PTCサーミスタは、焼成条
件によって大きくその特性が変化する。特に、低融点を
有する添加物(Pb等)は、焼成中に飛散して作成され
るPTCサーミスタの表面と内側とにおいて組成ずれを
起こす。このように、キュリー点のシフタでもあるPb
等が飛散することによって、PTCサーミスタの本来の
特性に変化が生してしまうといった課題があった。Furthermore, the characteristics of the BaTiO3-based PTC thermistor vary greatly depending on the firing conditions. In particular, additives having a low melting point (such as Pb) scatter during firing, causing a compositional deviation between the surface and the inside of the PTC thermistor. In this way, Pb, which is also a shifter of the Curie point,
There was a problem in that the original characteristics of the PTC thermistor would change due to the scattering of the particles.
本発明は上記した課題に鑑み発明されたものであって、
1個のPTCサーミスタに消磁機能とヒータ機能を備え
、小形化が図られたPTCザーミスタの効率的な製造方
法を提供することを目的としている。The present invention was invented in view of the above-mentioned problems, and
It is an object of the present invention to provide an efficient manufacturing method for a PTC thermistor that has a degaussing function and a heater function in one PTC thermistor and is miniaturized.
課題を解決するための 段
上記した目的を達成するために本発明に係るPTCザー
ミスクの製造方法は、
平板部を構成する磁器素体の一部分と他の部分とがキュ
リー点を異にする平板形のPTCサーミスタの製造方法
において、Ba Ti 03系磁器の仮焼粉の成形体を
キュリー点のシフタ元素を含む雰囲気中で焼成すること
を特徴とし、
また、平板部を構成する磁器素体の一部分と他の部分と
が比抵抗を異にする平板形のPTCザミスタの製造方法
において、Ba Ti O−系磁器の成形体あるいは仮
焼粉の成形体をハロゲンガスの雰囲気中で焼成すること
を特徴としている。In order to achieve the above-mentioned objects, the method for manufacturing a PTC cermisk according to the present invention comprises a flat plate shape in which one part of the porcelain body constituting the flat part and the other parts have different Curie points. A method for manufacturing a PTC thermistor, characterized in that a molded body of calcined powder of Ba Ti 03-based porcelain is fired in an atmosphere containing a shifter element at the Curie point, and a part of the porcelain body constituting the flat plate part. A method for producing a flat plate-shaped PTC zamister in which the resistivity of the PTC zamister and other parts are different, characterized by firing a molded body of BaTiO-based porcelain or a molded body of calcined powder in an atmosphere of halogen gas. It is said that
作」
上記した1丁Cサーミスタの製造方法にあっては、Ba
Ti 03系G主器の仮焼粉の成形体をキュノー点の
シフタであるpb等の雰囲気中で焼成するか、あるいは
BaTtO3系磁器の成形体あるいは仮焼粉の成形体を
抵抗値を低下させるF、0℃等のハロゲンガスの雰囲気
中で焼成することによって、雰囲気中の各成分が気相拡
散して上記成形体の表面より浸透する。このため、得ら
れるPTCサーミスタの表層部と中心部とにおいて、P
TCサーミスタとしての諸性性が異なったものとなり、
消磁素子部及びヒーク素子部が一つの磁器素体中に形成
されることとなる。すなわち、従来からの課題であった
PTCサーミスタの組成ずれ現象を逆に利用して優れた
特性のPTCサーミスタが得られる。In the manufacturing method of the above-mentioned 1-C thermistor, Ba
Either the molded body of the calcined powder of the Ti 03 series G main device is fired in an atmosphere such as PB which is a shifter of the Cunot point, or the molded body of the BaTtO3 type porcelain or the molded body of the calcined powder is reduced in resistance value. By firing in a halogen gas atmosphere at a temperature of 0.degree. F., 0.degree. C., etc., each component in the atmosphere diffuses in a vapor phase and permeates through the surface of the molded article. Therefore, in the surface layer and center of the obtained PTC thermistor, P
The properties as a TC thermistor are different,
The demagnetizing element part and the heat element part are formed in one ceramic body. That is, a PTC thermistor with excellent characteristics can be obtained by reversely utilizing the compositional deviation phenomenon of PTC thermistors, which has been a problem in the past.
ここで、気相拡散させる元素のうちギュリー占のシフタ
であるPb、Sr、Zr、Ca等の化合物は一般的に気
化しにくいため、容易に気化させるにはpbは酸化物の
よっな形態の化合物を用い、Sr、Zr、Ca等は塩化
物のような形態の化合物を用いることが望ましい。Among the elements to be diffused in the gas phase, compounds such as Pb, Sr, Zr, and Ca, which are Gury's shifters, are generally difficult to vaporize. It is preferable to use compounds such as chlorides of Sr, Zr, Ca, etc.
また、上記キュリー点のシフタはBaTiOa系磁器の
粒内に固容して、キュリー点を移動させる働きがあり、
B a T iOa系磁器の粒内に前記シフタを拡散さ
せて固容させる必要がある。このため、これらキュリー
点のシフタの気相拡散はBaTiOs系磁器の仮焼粉状
態の成形体に行なう必要がある。一方、比抵抗を低下さ
せるF、C2等のハロゲン元素は粒界に偏析して、抵抗
を下げる働きがあり、BaTiO.系磁器の粒界に拡散
させればよく、これらハロゲン元素の気相拡散はB a
T i 03系磁器の成形体に対して行なっても構わな
い。In addition, the Curie point shifter is solidified within the grains of BaTiOa porcelain and has the function of moving the Curie point.
It is necessary to diffuse and solidify the shifter within the grains of B a TiOa-based porcelain. For this reason, it is necessary to carry out vapor phase diffusion of these Curie point shifters into a molded body of BaTiOs-based porcelain in the form of calcined powder. On the other hand, halogen elements such as F and C2, which lower specific resistance, segregate at grain boundaries and have the effect of lowering resistance. It suffices to diffuse these halogen elements into the grain boundaries of the system porcelain, and the vapor phase diffusion of these halogen elements is B a
The process may be performed on a molded body of T i 03 series porcelain.
このように、気相拡散作用を起こさせる元素の種類に応
じて製造方法を選択することにより、前記作用が十分に
発揮される。In this way, by selecting the manufacturing method depending on the type of element that causes the vapor phase diffusion effect, the above effect can be fully exhibited.
ところで、前記元素を気相拡散させて焼成を行なう場合
には、BaT103系磁器の成形体あるいは仮焼粉の成
形体く試料成形体)の形状についても考慮する必要があ
る。By the way, when firing is performed by vapor-phase diffusion of the above-mentioned elements, it is necessary to consider the shape of the BaT103-based porcelain molded body or the calcined powder molded body (sample molded body).
例えば、第4図(a ’)に示したような円板形状のP
TCザーミスタ用磁器素体を作成しようと4−る場合、
初めから円板形状に形成された試+4成汁う体を積み重
ねて焼成すると、試料成形体間の各隙間からも気相拡散
によってpb等拡散元素が侵入し、試料成形体の中心側
の電極構成面にまでこれら元素が浸透してしまう。この
ため、得られる磁器素体の表面に第4区(b)に示した
ように中心側の電極を構成するには、表面を研磨する必
要が生しる。For example, a disk-shaped P as shown in Fig. 4(a')
When trying to create a porcelain body for TC thermistor,
When the specimens formed in the shape of a disk from the beginning are stacked and fired, diffusive elements such as PB enter through the gaps between the specimen moldings by gas phase diffusion, and the electrodes on the center side of the specimen moldings enter. These elements penetrate into the constituent surfaces. Therefore, in order to form the central electrode on the surface of the obtained porcelain body as shown in Section 4 (b), it is necessary to polish the surface.
そこで、まずは円柱状に形成した試料成形体を気相拡散
元素の雰囲気中で焼成し、その後円板形状に切り出すこ
とにより、表面研磨という工程を経ることなく求めるP
TCサーミスタ用の6R器素体が作成される。Therefore, by first firing a sample molded body formed into a cylindrical shape in an atmosphere of a gas-phase diffusion element, and then cutting it into a disk shape, the P can be obtained without going through the process of surface polishing.
A 6R element body for a TC thermistor is created.
このようにして得られた磁器素体において、前記元素が
気相拡散した外周部分なヒータ用とし、他方、中心部分
を消磁用として用いることにより、1個のPTCサーミ
スタに2つの機能特性を持たせられ、消磁用部分におけ
る熱平衡温度の上昇を助長して、熱平衡状態における電
流の流れを少なくすることによって、消磁はより促進さ
れる。In the porcelain body obtained in this way, the outer peripheral part where the element is diffused in vapor phase is used for the heater, and the central part is used for demagnetization, so that one PTC thermistor has two functional characteristics. Demagnetization is further promoted by increasing the thermal equilibrium temperature in the demagnetizing portion and reducing the current flow in the thermal equilibrium state.
実l遣山[例
以下本発明に係るPTCサーミスタの製造方法の一実施
例を図面に基づいて説明する。なお従来例と同一機能を
有する構成部品には同一の符合を付すこととする。EXAMPLE An embodiment of the method for manufacturing a PTC thermistor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that components having the same functions as those of the conventional example are given the same reference numerals.
第1図において10は、焼成に必要な酸素を供給するこ
とができかつ、気相拡散元素の雰囲気も維持できるよう
になっている準密閉容器(大気の出入りも起こる)で、
マグネシア製板材11とマグネシア製ケース12(縦が
40cm、横が40cm、高さ10cmである。)とに
より構成されている。この準密閉容器10中に、円柱形
状の試料成形体13を数個載置して焼成準備を行なう。In FIG. 1, 10 is a semi-closed container that can supply the oxygen necessary for firing and also maintain the atmosphere of the vapor-phase diffusion elements (atmosphere also enters and exits).
It is composed of a plate material 11 made of magnesia and a case 12 made of magnesia (length: 40 cm, width: 40 cm, height: 10 cm). Several cylindrical sample molded bodies 13 are placed in this semi-closed container 10 to prepare for firing.
まず、気相拡散元素としてキュリー点のシフタであるP
bを用いる場合について説明する。First, P, which is a shifter of the Curie point, is used as a gas phase diffusive element.
The case where b is used will be explained.
pbは酸化物としての形態を有する化合物が気化し易い
ので、準密閉容器10中に試料成形体13と共にPb酸
化物14の一定量を載置する。Since Pb is a compound that is in the form of an oxide and easily vaporizes, a certain amount of Pb oxide 14 is placed in the semi-closed container 10 together with the sample molded body 13 .
そして、前記両者を同時に焼成することにより、試料成
形体13は気化したpbの雰囲気中で焼成がなされる。Then, by firing both of them at the same time, the sample molded body 13 is fired in an atmosphere of vaporized PB.
ただし、用いるpb酸化物14の量は、用意した試料成
形体13の量に応して設定する。However, the amount of pb oxide 14 used is determined depending on the amount of sample molded body 13 prepared.
他方、比抵抗を低下させるF、Cβ等のハロゲン元素を
用いる場合には、これらハロゲン元素はもともとガス体
であるのでこのガス体のまま準密閉容器10中に導入し
、ハロゲンガスの雰囲気中で試料成形体13を焼成する
。On the other hand, when using halogen elements such as F and Cβ that reduce specific resistance, these halogen elements are originally gaseous, so they are introduced into the semi-sealed container 10 as they are in gaseous form, and are heated in an atmosphere of halogen gas. The sample molded body 13 is fired.
次に、上記気相拡散元素の雰囲気中で焼成された円柱形
状の試料成形体13を、第4図(a)に示したように円
板形状に切り出し、その後第4図(b)に示したように
円板形状の磁器素体(以下、基板と記す)19の表裏両
面に電極21.22.23を形成する。そして、リード
端子24.25.26をそれぞれ電極22.23.21
に接続した後、樹脂層27で被覆してPTCサーミスタ
20を作製した(第2図)。Next, the cylindrical sample molded body 13 fired in the atmosphere of the vapor phase diffusion element is cut into a disk shape as shown in FIG. 4(a), and then as shown in FIG. 4(b). As described above, electrodes 21, 22, and 23 are formed on both the front and back surfaces of a disk-shaped ceramic body (hereinafter referred to as a substrate) 19. Then, connect the lead terminals 24, 25, 26 to the electrodes 22, 23, 21, respectively.
After connecting to the PTC thermistor 20, the PTC thermistor 20 was manufactured by covering with a resin layer 27 (FIG. 2).
第2図は、PTCサーミスタ20の断面図を示したもの
で、円板形状の基板19の片面には、輪状電極21と円
形の電極22が形成され、他の片面には略全面にわたり
円形の電極23が形成されている。そして、電極21に
はリード端子26が、電極22にはリード端子24が、
また、電極23にはリード端子25がそれぞれ接続され
ており、これら基板19、電極21.22.23及びノ
ード端子24.25.26は樹脂層27で被覆され保護
絶縁されている。FIG. 2 shows a cross-sectional view of the PTC thermistor 20, in which a ring-shaped electrode 21 and a circular electrode 22 are formed on one side of a disk-shaped substrate 19, and a circular electrode 22 is formed on the other side almost over the entire surface. An electrode 23 is formed. A lead terminal 26 is attached to the electrode 21, a lead terminal 24 is attached to the electrode 22,
Lead terminals 25 are connected to the electrodes 23, respectively, and the substrate 19, electrodes 21, 22, 23, and node terminals 24, 25, 26 are covered with a resin layer 27 for protection and insulation.
上記構成のPTCサーミスタ20において、基板19の
外周部に形成されたヒータ素子部19aと中心部に形成
された消磁素子部19bとては、そのキュリー点あるい
は比抵抗が異なる。In the PTC thermistor 20 having the above configuration, the heater element portion 19a formed on the outer periphery of the substrate 19 and the demagnetizing element portion 19b formed at the center have different Curie points or specific resistances.
第3図は、上記PTCサーミスタ20の寸法の具体例を
示したものである。基板19の厚さTは約2mm 、直
径りは約22mm、電極21の幅Wは約3mm 、電極
22の直径dは約14mm程度に設定されており、電極
21と電極22との間隔は1mm程度が確保されている
。FIG. 3 shows a specific example of the dimensions of the PTC thermistor 20. The thickness T of the substrate 19 is approximately 2 mm, the diameter is approximately 22 mm, the width W of the electrode 21 is approximately 3 mm, the diameter d of the electrode 22 is approximately 14 mm, and the interval between the electrodes 21 and 22 is 1 mm. degree is ensured.
このような構成のPTCサーミスタ20の成分組成は、
一般に、Ba Ti 03とS r T i O3とよ
り成る主成分100moεに対して、半導体化剤として
D3/2o3が 0.02 〜0.5moI2、焼結助
剤としてTiO2,SiO2のうち少な(とも一種類が
0.1〜5.0moff、PTC効果向上剤としてMn
Oが0〜1.0moI2の各範囲で含有されている。The component composition of the PTC thermistor 20 having such a configuration is as follows:
Generally, for 100 moε of the main component consisting of Ba Ti 03 and S r Ti O 3, 0.02 to 0.5 moI of D3/2O3 is used as a semiconducting agent, and a smaller amount of TiO2 and SiO2 is used as a sintering aid. One type has 0.1 to 5.0 moff, Mn as a PTC effect improver.
O is contained in a range of 0 to 1.0 moI2.
以下に説明する実施例1.2において、試料成形体の成
分組成は下記の第1表によった。そして、上記製造方法
に従いPTCサーミスタ20を作製した後、それぞれの
抵抗−温度特性を調べた。In Example 1.2 described below, the component composition of the sample molded body was as shown in Table 1 below. After producing the PTC thermistor 20 according to the above manufacturing method, the resistance-temperature characteristics of each were investigated.
尚、以下に説明する第5図、第6図中におけるR1はリ
ード端子24.25の間の比抵抗を示しており、R2は
リード端子25.26の間の比抵抗を示している。また
、試料を大気雰囲気中で焼成した場合を比較例とした。Note that R1 in FIGS. 5 and 6 described below indicates the specific resistance between the lead terminals 24 and 25, and R2 indicates the specific resistance between the lead terminals 25 and 26. In addition, a comparative example was prepared in which the sample was fired in an air atmosphere.
〈実施例1〉
第1表に示した仮焼粉■を用いて、直径が27mm、高
さが8cmの円柱状成形体13を作成し、準密閉容器1
0中に前記成形体13を10個とpb酸化物14である
Pb、 04100gとを載置して1320°Cで約2
時間焼成した。そして、上記方法により成形体13を約
2mmの厚さにカットするとともに電極を形成してPT
Cサーミスタ20を作製した。<Example 1> Using the calcined powder ■ shown in Table 1, a cylindrical molded body 13 with a diameter of 27 mm and a height of 8 cm was created, and a semi-sealed container 1 was prepared.
10 of the molded bodies 13 and 100 g of Pb 04, which is the Pb oxide 14, were placed in
Baked for an hour. Then, the molded body 13 is cut to a thickness of about 2 mm by the above method, and electrodes are formed to form PT.
A C thermistor 20 was manufactured.
第5図は、上記実施例1で得られたPTCサーミスタ2
0の有する抵抗−温度特性を示したものである。このグ
ラフより明らかなように、R2はR1より高いキュリー
点を有する。これは、基板19の外周部(ヒータ素子部
19a)にはキュリー点のシフタであるpbが含有され
、pbの粒内拡散の影響を受けるためである。FIG. 5 shows the PTC thermistor 2 obtained in Example 1 above.
0 shows the resistance-temperature characteristics of 0. As is clear from this graph, R2 has a higher Curie point than R1. This is because the outer peripheral portion (heater element portion 19a) of the substrate 19 contains pb, which is a Curie point shifter, and is affected by intragranular diffusion of pb.
従って、第8図に示したような消磁回路を設計した場合
には、キュリー点の高いヒータ素子部19aはキュリー
点の低い消磁素子部19b(中心部)に対してヒータ的
作用を及ぼす。このため、消磁素子部は単体で存在した
時よりも高温に維持されその平衡点電流が小さくなるた
め、消磁がさらに促進される。Therefore, when a degaussing circuit as shown in FIG. 8 is designed, the heater element portion 19a having a high Curie point acts like a heater on the demagnetizing element portion 19b (center portion) having a low Curie point. Therefore, the demagnetizing element portion is maintained at a higher temperature than when it exists alone, and its equilibrium point current becomes smaller, so that demagnetization is further promoted.
〈実施例2〉
第1表に示した仮焼粉■を用いて、直径が27mm、高
さが8cmの円柱状成形体13を作成し、準密閉容器1
0中に前記成形体13を10個載置してハロゲン化合物
ガスであるccg4ガスを20mff/minの流量で
導入しながら1320°Cて約2時間焼成した。上記方
法により円柱状成形体13を約2mmの厚さにカットす
るとともに電極を形成してPTCサーミスタ20を作製
した。<Example 2> Using the calcined powder ■ shown in Table 1, a cylindrical molded body 13 with a diameter of 27 mm and a height of 8 cm was created, and a semi-sealed container 1 was prepared.
Ten of the molded bodies 13 were placed in a vacuum chamber and fired at 1320° C. for about 2 hours while introducing CCG4 gas, which is a halogen compound gas, at a flow rate of 20 mff/min. A PTC thermistor 20 was produced by cutting the cylindrical molded body 13 to a thickness of about 2 mm and forming electrodes using the above method.
第6図は、上記実施例2て得られたPTCサーミスタ2
0の有する抵抗−温度特性を示したものである。このグ
ラフより明らかなように、R2はR1より小さな比抵抗
を有す。これは、基板19の外周部(ヒータ素子部19
b)には(lが含有され、CI2の粒界拡散の影響を受
けるためである。FIG. 6 shows the PTC thermistor 2 obtained in Example 2 above.
0 shows the resistance-temperature characteristics of 0. As is clear from this graph, R2 has a smaller resistivity than R1. This is the outer peripheral part of the substrate 19 (heater element part 19
This is because b) contains (l) and is affected by the grain boundary diffusion of CI2.
従って、第8図に示したような消磁回路を設計した場合
には、比抵抗の小さいヒータ素子部19aは消磁素子部
19bに対してヒータ的な作用を及ぼす。このため、消
磁素子部19bは単体で存在した時よりも高温に維持さ
れその平衡点電流が小さくなるため、消磁がさらに促進
される。Therefore, when a degaussing circuit as shown in FIG. 8 is designed, the heater element portion 19a having a small resistivity exerts a heater-like effect on the demagnetizing element portion 19b. Therefore, the demagnetizing element portion 19b is maintained at a higher temperature than when it exists alone, and its equilibrium point current becomes smaller, so that demagnetization is further promoted.
上記実施例1.2についての結果を数値で表わすと上記
の第2表に示したようになった。The results for Example 1.2 above were expressed numerically as shown in Table 2 above.
また、仮焼粉■を用いて成形体13を形成し、この成形
体13の焼成を行なう雰囲気を大気中としたものを比較
例として記載した。Further, as a comparative example, a molded body 13 was formed using the calcined powder (1), and the atmosphere in which the molded body 13 was fired was air.
このよう(二PTCサーミスタ20の製造方法において
、Ba Ti 03系磁器の仮焼粉の成形体を、キュリ
ー点のシフタであるpb等あるいはBa Ti 03系
磁器の成形体あるいは仮焼粉の成形体を比抵抗を低下さ
せるF、C1等のハロゲン元素を含む雰囲気中で焼成す
ることにより、キュリー点あるいは比抵抗特性を異なら
しめることができる。In the method for manufacturing the second PTC thermistor 20, a molded body of calcined powder of Ba Ti 03 series porcelain is converted into a molded body of calcined powder of Ba Ti 03 series porcelain, a molded body of PB, etc., which is a Curie point shifter, a molded body of Ba Ti 03 series porcelain, or a molded body of calcined powder. By firing in an atmosphere containing halogen elements such as F and C1 that reduce resistivity, the Curie point or resistivity characteristics can be varied.
すなわち、PTCサーミスタ20内に消磁用とヒータ用
と2個のPTCサーミスタを設置しなくても、1つのP
TCサーミスタ20内に消磁機能とヒータ機能を持たせ
ることが磁器基板に割れの発生を生しさせずに可能とな
る。そして、このように製造されたPTCサーミスタ2
0ではヒータ素子部19aの働きにより、消磁素子部1
9bにおける熱平衡温度を高温に維持することができ、
平衡点電流をより小さくすることによって、熱平衡状態
における消磁電流の制御を効率的に行なうことができる
。また、形状的にもコンパクト化を図ることができかつ
コスト的にも安く生産することが可能となる。In other words, without installing two PTC thermistors, one for demagnetization and one for heater, in the PTC thermistor 20, one PTC thermistor can be used.
It becomes possible to provide the TC thermistor 20 with a demagnetizing function and a heater function without causing cracks in the ceramic substrate. And the PTC thermistor 2 manufactured in this way
0, due to the function of the heater element part 19a, the demagnetizing element part 1
The thermal equilibrium temperature at 9b can be maintained at a high temperature,
By making the equilibrium point current smaller, the demagnetizing current in the thermal equilibrium state can be efficiently controlled. Further, it is possible to achieve a compact size and to produce it at a low cost.
このように、本発明に係るPTCサーミスタの製造方法
では、従来の2個のPTCサーミスタを設置する製造方
法に比べ、製造過程における工程数が少なくなり作業の
簡素化を図ることができ、かつコストダウンを図ること
ができる。As described above, in the method for manufacturing a PTC thermistor according to the present invention, the number of steps in the manufacturing process is reduced compared to the conventional manufacturing method in which two PTC thermistors are installed, making it possible to simplify the work and reduce costs. You can try to bring it down.
尚、本発明は上記実施例に限定されることはなく、要旨
を逸脱しない範囲において変更可能である。たとえば、
焼成中の気相拡散元素による雰囲気調整において、望む
PTC特性あるいは拡散元素の種類によっては拡散濃度
を種々検討して用いることが望ましい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the invention. for example,
When adjusting the atmosphere using a vapor phase diffusion element during firing, it is desirable to consider and use various diffusion concentrations depending on the desired PTC characteristics or the type of diffusion element.
兄!Lと弘歴
以上の説明により明らかなように、本発明に係る平板形
PTCサーミスタの製造方法にあっては、Ba Ti
03系磁器の仮焼粉の成形体をキュノー点のシフタ元素
を含む雰囲気中で焼成することにより、平板部を構成す
る磁器素体の一部分と他の部分とにおいて、そのキュリ
ー点を異にするPTCサーミスタを前記磁器素体に割れ
等を発生させることなく容易に製造することができる。older brother! L and Hiroshi As is clear from the above explanation, in the method for manufacturing a flat PTC thermistor according to the present invention, BaTi
By firing a molded body of calcined powder of 03 series porcelain in an atmosphere containing a shifter element with a Cunot point, one part of the porcelain body constituting the flat plate part and the other parts have different Curie points. A PTC thermistor can be easily manufactured without causing cracks or the like in the ceramic body.
また、BaTiOz系磁器の成形体あるいは仮焼粉の成
形体をハロゲン元素の雰囲気中で焼成することにより、
平板部を構成する磁器素体の一部分と他の部分とにおい
て、その比抵抗を異にするPTCサーミスタを前記磁器
素体に割れ等を発生させることなく容易に製造すること
ができる。In addition, by firing a molded body of BaTiOz-based porcelain or a molded body of calcined powder in an atmosphere of a halogen element,
A PTC thermistor having different specific resistances in one part and other parts of the porcelain body constituting the flat plate portion can be easily manufactured without causing cracks or the like in the porcelain body.
したがって、上記方法により製造されたPTCサーミス
タにあってはPTCサーミスタ内に消磁用とヒータ用と
2個のPTCサーミスタを設置しなくでも、消磁機能と
ヒータ機能を1つのPTCサーミスタに持たせることが
できる。そして、ヒータ素子部の働きにより、消磁素子
部における熱平衡温度を高温に維持でき、平衡点電流を
より小さくすることによって、熱平衡状態における消磁
電流の制御を効率的に行なうことができ、消磁をより促
進させることができる。Therefore, in the PTC thermistor manufactured by the above method, it is possible to provide a degaussing function and a heater function in one PTC thermistor without installing two PTC thermistors, one for degaussing and one for heater. can. The function of the heater element allows the thermal equilibrium temperature in the demagnetizing element to be maintained at a high temperature, and by making the equilibrium point current smaller, the demagnetizing current in the thermal equilibrium state can be efficiently controlled, making demagnetization more effective. It can be promoted.
また、形状的にもコンパクト化が図られたPTCサーミ
スタを製造することができかつ、コスト的にも安(生産
することが可能となる。In addition, it is possible to manufacture a PTC thermistor that is compact in shape and at a low cost.
このように、本発明に係るPTCサーミスタの製造方法
を用いれば、1つのPTCサーミスタに複数の機能を持
たせられながら従来の製造方法に比べ、製造過程におけ
る工程数を少なくして作業の簡素化を図ることができ、
また、コストダウンを図ることができる。As described above, by using the method for manufacturing a PTC thermistor according to the present invention, one PTC thermistor can have multiple functions, while reducing the number of steps in the manufacturing process and simplifying the work compared to the conventional manufacturing method. It is possible to aim for
Moreover, cost reduction can be achieved.
第1図は本発明に係るPTCサーミスタの製造方法を説
明するための斜視図、第2図は本発明に係る方法により
製造されたPTCサーミスタの−例を示す断面図、第3
区は製造されたP T C”l” −ミスタの寸法例を
示す断面図、第4図は本発明に係るPTCサーミスタの
製造方法を説明するための斜視図、第5図、第6図は本
発明に係る方法により製造されたPTCサーミスタの抵
抗−温度特性を示すグラフ、第7図は従来の消磁素子を
示す断面図、第8図は消磁素子を使用した回路図である
。
13 ・・・BaTiO3系磁器の成形体あるいは仮焼
粉の成形体
14 ・・・pb酸化物(キュリー点のシフタ元素化合
物)
0
・・・PTCサ
ミスタ
特 許 出 願 人 住友金属工業株式会社代 理
人 弁理士 弁内 龍二第
図
(a)FIG. 1 is a perspective view for explaining the method of manufacturing a PTC thermistor according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of a PTC thermistor manufactured by the method according to the present invention, and FIG.
4 is a sectional view showing an example of dimensions of a manufactured PTC thermistor, FIG. 4 is a perspective view for explaining the method of manufacturing a PTC thermistor according to the present invention, and FIG. A graph showing the resistance-temperature characteristics of a PTC thermistor manufactured by the method according to the present invention, FIG. 7 is a sectional view showing a conventional demagnetizing element, and FIG. 8 is a circuit diagram using the demagnetizing element. 13 ... BaTiO3 ceramic molded body or calcined powder molded body 14 ... Pb oxide (Curie point shifter element compound) 0 ... PTC Samista patent applicant Agent Sumitomo Metal Industries, Ltd. Person Patent Attorney Bennai Ryuji Diagram (a)
Claims (2)
がキュリー点を異にする平板形の正特性(以下、PTC
と記す)サーミスタの製造方法において、BaTiO_
3系磁器の仮焼粉の成形体をキュリー点のシフタ元素を
含む雰囲気中で焼成することを特徴とするPTCサーミ
スタの製造方法。(1) A positive characteristic of a flat plate in which one part of the porcelain body constituting the flat part and the other parts have different Curie points (hereinafter referred to as PTC).
) In the method for manufacturing a thermistor, BaTiO_
A method for producing a PTC thermistor, which comprises firing a molded body of calcined powder of type 3 porcelain in an atmosphere containing a shifter element at the Curie point.
が比抵抗を異にする平板形のPTCサーミスタの製造方
法において、BaTiO_3系磁器の成形体あるいは仮
焼粉の成形体をハロゲンガスの雰囲気中で焼成すること
を特徴とするPTCサーミスタの製造方法。(2) In the manufacturing method of a flat PTC thermistor in which one part of the porcelain body constituting the flat plate part and the other parts have different resistivities, a molded body of BaTiO_3-based porcelain or a molded body of calcined powder is treated with halogen. A method for manufacturing a PTC thermistor, characterized by firing in a gas atmosphere.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4374690A JPH03246902A (en) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Manufacture of positive temperature coefficient thermistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4374690A JPH03246902A (en) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Manufacture of positive temperature coefficient thermistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03246902A true JPH03246902A (en) | 1991-11-05 |
Family
ID=12672327
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03246902A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100307104B1 (en) * | 1998-03-02 | 2001-09-26 | 무라타 야스타카 | Positive temperature coefficient thermistor element and heating apparatus using the same |
GB2438985B (en) * | 2005-02-07 | 2009-04-08 | Hochiki Co | Heat detector and method for manufacturing heat detecting element |
US8084014B2 (en) | 2003-04-25 | 2011-12-27 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Barium titanate powder and method for producing same |
-
1990
- 1990-02-23 JP JP4374690A patent/JPH03246902A/en active Pending
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