JPH0376202A - 積層正特性サーミスタおよびその製造方法 - Google Patents
積層正特性サーミスタおよびその製造方法Info
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- JPH0376202A JPH0376202A JP21369989A JP21369989A JPH0376202A JP H0376202 A JPH0376202 A JP H0376202A JP 21369989 A JP21369989 A JP 21369989A JP 21369989 A JP21369989 A JP 21369989A JP H0376202 A JPH0376202 A JP H0376202A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａｌ産業上の利用分野
この発明は、それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の
半導体セラごツタ層を積層してなる積層正特性サーミス
タに関する。
半導体セラごツタ層を積層してなる積層正特性サーミス
タに関する。
（ｂ）従来の技術
正の抵抗温度特性を有する半導体セラミック素子に非オ
ーミツク性の電極を付与して形成した正特性サーミスタ
は特公昭５３−４６２６０号等によって知られている。
ーミツク性の電極を付与して形成した正特性サーミスタ
は特公昭５３−４６２６０号等によって知られている。
ところで、非オーミツク性電極の採用は、Ｉｎ−Ｑａ、
ニッケル１．アルミニウム、銅等のオーミック他電極材
料に比べ、電極強度やコストの面で有利であるが、正特
性サーミスタ素子と非オーミツク性電極との界面に接触
抵抗によるバリア層が生じ、これが原因で抵抗値が高く
なり利用範囲が限られるという問題が生じる。
ニッケル１．アルミニウム、銅等のオーミック他電極材
料に比べ、電極強度やコストの面で有利であるが、正特
性サーミスタ素子と非オーミツク性電極との界面に接触
抵抗によるバリア層が生じ、これが原因で抵抗値が高く
なり利用範囲が限られるという問題が生じる。
一方、正特性サーミスタの応用面から低抵抗素子の要求
が強く、そのためには正特性サーミスタ素子を重ね合わ
せた積層構造を採用するのが有効である。そこで、本願
出願人は特開昭６１−１５３０２号にて、正の抵抗温度
特性を有する素子を重ねた積層体の各素子間にポーラス
層を設け、このポーラス層に低融点の卑金属を注入した
積層正特性サーミスタに関して出願している。
が強く、そのためには正特性サーミスタ素子を重ね合わ
せた積層構造を採用するのが有効である。そこで、本願
出願人は特開昭６１−１５３０２号にて、正の抵抗温度
特性を有する素子を重ねた積層体の各素子間にポーラス
層を設け、このポーラス層に低融点の卑金属を注入した
積層正特性サーミスタに関して出願している。
（Ｃ）発明が解決しようとする課題
ところが、低融点金属を注入して電極を形成した積層正
特性サーミスタにおいては、過電流保護時の発熱温度に
よっては電極が溶融し、特性が変化あるいは劣化するお
それがある。
特性サーミスタにおいては、過電流保護時の発熱温度に
よっては電極が溶融し、特性が変化あるいは劣化するお
それがある。
この発明の目的は、低抵抗で高温度領域で使用可能な積
層正特性サーミスタおよびその製造方法を提供すること
にある。
層正特性サーミスタおよびその製造方法を提供すること
にある。
（ｄ１課題を解決するための手段
低抵抗を得るためには、まず薄層半導体セラ５７５層を
作威し、これらを低融点金属でなく高抵抗を形成しない
オーミンク電極で積層化しなければならない。
作威し、これらを低融点金属でなく高抵抗を形成しない
オーミンク電極で積層化しなければならない。
発明者らは、正の抵抗温度特性を有する薄層半導体セラ
ミックをオーミンク電極とガラスペーストで焼付接合す
ることで、上記欠点を有しない積層正特性サーミスタが
得られることを見出した。
ミックをオーミンク電極とガラスペーストで焼付接合す
ることで、上記欠点を有しない積層正特性サーミスタが
得られることを見出した。
この発明の積層正特性サーミスタは、それぞれ正の抵抗
温度特性を有する複数の半導体セラミ・ツク層を積層し
てなる正特性サーミスタにおいて、隣接する半導体セラ
ミック層間で、電気的接続部に導電ペーストの焼付層、
電気的絶縁部にガラスペーストの焼付層がそれぞれ形成
されていることを特徴としている。
温度特性を有する複数の半導体セラミ・ツク層を積層し
てなる正特性サーミスタにおいて、隣接する半導体セラ
ミック層間で、電気的接続部に導電ペーストの焼付層、
電気的絶縁部にガラスペーストの焼付層がそれぞれ形成
されていることを特徴としている。
また、この発明の積層正特性サーミスタの製造方法は、
それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の半導体セラミ
ック板の各層間で、電気的接続部に導電ペースト、電気
的絶縁部にガラスペーストをそれぞれ介在させ、各半導
体セラ旦ツク板を積層した状態で上記導電ペーストとガ
ラスペーストをそれぞれ焼き付けて、各半導体セラミッ
ク板を一体化することを特徴としている。
それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の半導体セラミ
ック板の各層間で、電気的接続部に導電ペースト、電気
的絶縁部にガラスペーストをそれぞれ介在させ、各半導
体セラ旦ツク板を積層した状態で上記導電ペーストとガ
ラスペーストをそれぞれ焼き付けて、各半導体セラミッ
ク板を一体化することを特徴としている。
（８１作用
この発明の積層正特性サーミスタにおいては、それぞれ
正の抵抗温度特性を有する複数の半導体セラミック層の
各層間で、電気的接続部に導電ペーストの焼付層、電気
絶縁部にガラスペーストの焼付層がそれぞれ形成されて
いる。したがって導電ペーストの焼付層はオーミンク電
極として作用し、ガラスペーストの焼付層は導電ペース
トの焼付層とともに各半導体セラごツク層を結合して一
体化する。
正の抵抗温度特性を有する複数の半導体セラミック層の
各層間で、電気的接続部に導電ペーストの焼付層、電気
絶縁部にガラスペーストの焼付層がそれぞれ形成されて
いる。したがって導電ペーストの焼付層はオーミンク電
極として作用し、ガラスペーストの焼付層は導電ペース
トの焼付層とともに各半導体セラごツク層を結合して一
体化する。
また、この発明の積層正特性サーミスタの製造方法にお
いては、それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の半導
体セラミック板の各層間に、導電ペーストとガラスペー
ストとがそれぞれ介在され、各半導体セラミック板が積
層した状態で各導電ペーストとガラスペーストがそれぞ
れ焼き付けられ、各半導体セラミック板がそれぞれ一体
化される。このように、積層体の各層間に低融点の金属
材料を注入するのではなく、導電ペーストとガラスペー
ストとを各層間に介在させて積層状態で同時に焼付が行
われるため、低抵抗で且つ高温状態で電極が溶融しない
積層正特性サーミスタが得られる。
いては、それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の半導
体セラミック板の各層間に、導電ペーストとガラスペー
ストとがそれぞれ介在され、各半導体セラミック板が積
層した状態で各導電ペーストとガラスペーストがそれぞ
れ焼き付けられ、各半導体セラミック板がそれぞれ一体
化される。このように、積層体の各層間に低融点の金属
材料を注入するのではなく、導電ペーストとガラスペー
ストとを各層間に介在させて積層状態で同時に焼付が行
われるため、低抵抗で且つ高温状態で電極が溶融しない
積層正特性サーミスタが得られる。
（ｆｌ実施例
く第１の実施例〉
まず、チタン酸バリウム９７ｍｏ１％、チタン酸ストロ
ンチウム２．９５ｍｏ１％に対して、半導体化剤として
酸化イツトリウム０．０５ｍｏｌ ％、これに鉱化剤と
してＳｉｎｇをＱ、３ｗｔ％、Ａ１２０３を０．２ｗｔ
％、特性改善剤としてＭｎＯ２をＱ、 ２ｗｔ％添加
して混合粉砕し、１０００℃で２時間仮焼した。これに
酢酸ビニル系バインダおよび分散剤を加えた材料でグリ
ーンシートを形成した。
ンチウム２．９５ｍｏ１％に対して、半導体化剤として
酸化イツトリウム０．０５ｍｏｌ ％、これに鉱化剤と
してＳｉｎｇをＱ、３ｗｔ％、Ａ１２０３を０．２ｗｔ
％、特性改善剤としてＭｎＯ２をＱ、 ２ｗｔ％添加
して混合粉砕し、１０００℃で２時間仮焼した。これに
酢酸ビニル系バインダおよび分散剤を加えた材料でグリ
ーンシートを形成した。
その後、このグリーンシートを５０．０Ｘ２００山のサ
イズにカットして、厚みが約０．３Ｎになるように積み
重ね熱圧着を行った。更に、この積層体を７．ｏｘｅ、
３ｍの寸法にカットして１３５０℃で２時間焼成した。
イズにカットして、厚みが約０．３Ｎになるように積み
重ね熱圧着を行った。更に、この積層体を７．ｏｘｅ、
３ｍの寸法にカットして１３５０℃で２時間焼成した。
焼成後の焼結板のサイズは５．６Ｘ５．Ｏｖａである。
このようにして形成した正の抵抗温度特性を有する半導
体セラミック板に電極形成用の導電ペーストと絶縁層形
成用のガラスペーストをそれぞれ印刷した。
体セラミック板に電極形成用の導電ペーストと絶縁層形
成用のガラスペーストをそれぞれ印刷した。
第１図は導電ペーストとガラスペーストを印刷した半導
体セラミック板の積層前の状態を示す斜視図である。同
図において、ｌａ〜１ｅは正の抵抗温度特性を有する半
導体セラミック板、２３〜２ｄは導電ペースト、３ａ〜
３ｄはガラスペーストである。ここで、導電ペーストに
は、Ａｇを主成分としてＺｎ、Ｓｂなどのオーミック成
分、ワニス、フリントおよび溶剤を混練してペースト状
にしたものを用いた。また、ガラスペーストには、ガラ
ス粉末、ワニス、フリットおよび溶剤を混練してペース
ト状にしたものを用いた。
体セラミック板の積層前の状態を示す斜視図である。同
図において、ｌａ〜１ｅは正の抵抗温度特性を有する半
導体セラミック板、２３〜２ｄは導電ペースト、３ａ〜
３ｄはガラスペーストである。ここで、導電ペーストに
は、Ａｇを主成分としてＺｎ、Ｓｂなどのオーミック成
分、ワニス、フリントおよび溶剤を混練してペースト状
にしたものを用いた。また、ガラスペーストには、ガラ
ス粉末、ワニス、フリットおよび溶剤を混練してペース
ト状にしたものを用いた。
このように各ペーストを印刷した半導体セラミック板を
積層し、乾燥後６００℃まで加熱することによって導電
ペーストとガラスペーストの同時焼付を行った。
積層し、乾燥後６００℃まで加熱することによって導電
ペーストとガラスペーストの同時焼付を行った。
第２図は以上のようにして一体化した積層体の断面構造
を示している。同図において２ａ〜２ｄは焼付によって
Ａｇ電極となり、積層正特性サーミスタの内部電極を構
威し、正の抵抗温度特性を示す半導体セラミック板１ａ
〜１ｅに対しオーミック性接触される。また、３ａ〜３
ｄは焼付によって絶縁ガラス層となり、後述する外部電
極と上記内部電極との電気的絶縁を保つ。
を示している。同図において２ａ〜２ｄは焼付によって
Ａｇ電極となり、積層正特性サーミスタの内部電極を構
威し、正の抵抗温度特性を示す半導体セラミック板１ａ
〜１ｅに対しオーミック性接触される。また、３ａ〜３
ｄは焼付によって絶縁ガラス層となり、後述する外部電
極と上記内部電極との電気的絶縁を保つ。
その後、第３図に示すように、積層体の両端面部におい
て各内部電極を電気的に接続する外部電極４を設けて積
層正特性サーごスタを完成させる、この外部電極は、た
とえばＡｇ／Ｐｄ系のペーストを塗布し、焼き付けて下
地電極を形成し、その表面にＮｉ等をメツキして中間電
極を形成し、更にその表面に半田メツキを施すことによ
って形成することができる。
て各内部電極を電気的に接続する外部電極４を設けて積
層正特性サーごスタを完成させる、この外部電極は、た
とえばＡｇ／Ｐｄ系のペーストを塗布し、焼き付けて下
地電極を形成し、その表面にＮｉ等をメツキして中間電
極を形成し、更にその表面に半田メツキを施すことによ
って形成することができる。
第１図および第２図では説明上層数を少なく表したが、
正の抵抗温度特性を示す半導体セラミック板を１０層と
して、寸法が５．８Ｘ５．０Ｘ３０■の積層正特性サー
ミスタの特性を測定したところ、抵抗値が０．３Ωで温
度係数が２４％／℃であった。
正の抵抗温度特性を示す半導体セラミック板を１０層と
して、寸法が５．８Ｘ５．０Ｘ３０■の積層正特性サー
ミスタの特性を測定したところ、抵抗値が０．３Ωで温
度係数が２４％／℃であった。
く第２の実施例〉
まず、チタン酸バリウム８５ｍｏ１％、チタン酸ストロ
ンチウム９．９５ｍｏ１％、酸化鉛５ ｍｏ１％に対し
て半導体化剤として酸化イツトリウム０．。
ンチウム９．９５ｍｏ１％、酸化鉛５ ｍｏ１％に対し
て半導体化剤として酸化イツトリウム０．。
０５ｓ＋ｏ１％、これに鉱化剤としてＳｉｎ！を０゜３
ｗｔ％、特性改善剤としてＭｎ０ｔを０．２Ｗ【％添加
して混合粉砕し、１１００℃で２時間仮焼した。これに
酢酸ビニル系バインダおよび分散剤を加えた材料でグリ
ーンシートを形成した。
ｗｔ％、特性改善剤としてＭｎ０ｔを０．２Ｗ【％添加
して混合粉砕し、１１００℃で２時間仮焼した。これに
酢酸ビニル系バインダおよび分散剤を加えた材料でグリ
ーンシートを形成した。
その後、このグリーンシートを５０．０Ｘ２００ｎのサ
イズにカントして、厚みが約０． ３ｍｍになるように
積み重ね熱圧着を行った。そして７０Ｘ６，３ｍの寸法
にカットして１３５０℃で２時間焼成し焼結板を得た。
イズにカントして、厚みが約０． ３ｍｍになるように
積み重ね熱圧着を行った。そして７０Ｘ６，３ｍの寸法
にカットして１３５０℃で２時間焼成し焼結板を得た。
焼成後の焼結板のサイズは５．６Ｘ５．Ｏｖａである。
一方、可燃性フィルムとしてパラフィン紙を５６Ｘ５．
Ｏ−のサイズにカットし、電極形成用の導電ペーストと
絶縁層形成用のガラスペーストを両面に印刷した。
Ｏ−のサイズにカットし、電極形成用の導電ペーストと
絶縁層形成用のガラスペーストを両面に印刷した。
第４図は導電ペーストとガラスペーストを印刷したパラ
フィン紙と半導体セラくツク板の積層前の状態を示す斜
視図である。同図においてｌａ〜１ｅは正の抵抗温度特
性を示す半導体セラミ、：、り板、５ａ〜５ｄはパラフ
ィン紙、２ａ〜２ｄは導電ペースト、３ａ〜３ｄはガラ
スペーストである。ここで導電ペーストには、Ａｇを主
成分としてＺｎ、Ｓｂなどのオーミック取分、ワニス、
フリットおよび溶剤を混練してペースト状にしたものを
、また、ガラスペーストには、ガラス粉末、ワニス、フ
リットおよび溶剤を混練してペースト状にしたものを用
いた。
フィン紙と半導体セラくツク板の積層前の状態を示す斜
視図である。同図においてｌａ〜１ｅは正の抵抗温度特
性を示す半導体セラミ、：、り板、５ａ〜５ｄはパラフ
ィン紙、２ａ〜２ｄは導電ペースト、３ａ〜３ｄはガラ
スペーストである。ここで導電ペーストには、Ａｇを主
成分としてＺｎ、Ｓｂなどのオーミック取分、ワニス、
フリットおよび溶剤を混練してペースト状にしたものを
、また、ガラスペーストには、ガラス粉末、ワニス、フ
リットおよび溶剤を混練してペースト状にしたものを用
いた。
このように各ぺ一１ストを印刷したパラフィン紙と半導
体セラミック板を積層し、乾燥後６００℃まで加熱する
ことによって導電ペーストとガラスペーストの同時焼付
を行った。
体セラミック板を積層し、乾燥後６００℃まで加熱する
ことによって導電ペーストとガラスペーストの同時焼付
を行った。
第５図は積層体の焼付前の断面構造、第６図は１１７１
体の焼付後の断面構造をそれぞれ表し、焼付後、第６図
に示すようにパラフィン紙が燃焼し、２”ａ〜２ｄは焼
付によってＡｇ電極となり、積層正特性サーミスタの内
部電極を構成し、３ａ〜３ｄは焼付によって絶縁ガラス
層となる。
体の焼付後の断面構造をそれぞれ表し、焼付後、第６図
に示すようにパラフィン紙が燃焼し、２”ａ〜２ｄは焼
付によってＡｇ電極となり、積層正特性サーミスタの内
部電極を構成し、３ａ〜３ｄは焼付によって絶縁ガラス
層となる。
その後、第３図に示した場合と同様に外部電極４を設け
ることによって積層正特性サーミスタを得ることができ
る。
ることによって積層正特性サーミスタを得ることができ
る。
第４図〜第６図では説明上層数を少なく表したが、正の
抵抗温度特性を示す半導体セラミック板を１０層として
、寸法が５．８Ｘ５．ＯＸ３．０ｍ１ｍの積層正特性サ
ーミスタの特性を測定したところ、抵抗値が０．１Ωで
温度係数が１７％／℃であった。
抵抗温度特性を示す半導体セラミック板を１０層として
、寸法が５．８Ｘ５．ＯＸ３．０ｍ１ｍの積層正特性サ
ーミスタの特性を測定したところ、抵抗値が０．１Ωで
温度係数が１７％／℃であった。
（０発明の効果
この発明によれば、正の抵抗温度特性を有する半導体セ
ラミック層と電極間にバリア層が形成されず、しかも高
温度域においても電極材料が溶融することがないため、
低抵抗で高温度領域にまで使用可能なチップ型の積層正
特性サーミスタを得ることができる。
ラミック層と電極間にバリア層が形成されず、しかも高
温度域においても電極材料が溶融することがないため、
低抵抗で高温度領域にまで使用可能なチップ型の積層正
特性サーミスタを得ることができる。
一ミスタの製造途中の構造を表す斜視図、第２図は同積
層正特性サーミスタの積層状態を示す断面図である。第
３図は完成した積層正特性サーミスタの正面図である。
層正特性サーミスタの積層状態を示す断面図である。第
３図は完成した積層正特性サーミスタの正面図である。
第４図は他の実施例に係る積層正特性サーミスタの製造
途中の構造を表す斜視図、第５図はその積層状態を示す
断面図、第６図は焼付後の積層構造を表す断面図である
。
途中の構造を表す斜視図、第５図はその積層状態を示す
断面図、第６図は焼付後の積層構造を表す断面図である
。
１ａ〜１ｅ−正の抵抗温度特性を有する半導体セラミッ
ク手反、 ２ａ〜２ｄ−導電ペーストおよび焼付後の電極、３ａ〜
３ｄ−ガラスベーストおよび焼付後の絶縁ガラス、 ４−外部電極、 ５ａ〜５ｄ−可燃性フィルム（パラフィン紙）。
ク手反、 ２ａ〜２ｄ−導電ペーストおよび焼付後の電極、３ａ〜
３ｄ−ガラスベーストおよび焼付後の絶縁ガラス、 ４−外部電極、 ５ａ〜５ｄ−可燃性フィルム（パラフィン紙）。
Claims (2)
- （１）それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の半導体
セラミック層を積層してなる正特性サーミスタにおいて
、 隣接する半導体セラミック層間で、電気的接続部に導電
ペーストの焼付層、電気的絶縁部にガラスペーストの焼
付層がそれぞれ形成されていることを特徴とする積層正
特性サーミスタ。 - （２）それぞれ正の抵抗温度特性を有する複数の半導体
セラミック板の各層間で、電気的接続部に導電ペースト
、電気的絶縁部にガラスペーストをそれぞれ介在させ、
各半導体セラミック板を積層した状態で上記導電ペース
トとガラスペーストをそれぞれ焼き付けて、各半導体セ
ラミック板を一体化することを特徴とする積層正特性サ
ーミスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21369989A JPH0376202A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 積層正特性サーミスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21369989A JPH0376202A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 積層正特性サーミスタおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0376202A true JPH0376202A (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=16643530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21369989A Pending JPH0376202A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 積層正特性サーミスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0376202A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04317303A (ja) * | 1991-04-16 | 1992-11-09 | Murata Mfg Co Ltd | 正特性サーミスタの製造方法 |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP21369989A patent/JPH0376202A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04317303A (ja) * | 1991-04-16 | 1992-11-09 | Murata Mfg Co Ltd | 正特性サーミスタの製造方法 |
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