JPH04311001A - 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器 - Google Patents
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器Info
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- JPH04311001A JPH04311001A JP3104761A JP10476191A JPH04311001A JP H04311001 A JPH04311001 A JP H04311001A JP 3104761 A JP3104761 A JP 3104761A JP 10476191 A JP10476191 A JP 10476191A JP H04311001 A JPH04311001 A JP H04311001A
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Landscapes
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、正の抵抗温度係数を
有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器
に関し、詳しくは、その室温比抵抗の低減に関する。
有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器
に関し、詳しくは、その室温比抵抗の低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大きな正の抵抗温度係数を有する
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器が開発
されており、この半導体磁器は、キュリー温度を越える
と抵抗値が急激に増大して、通過する電流量を減少させ
ることから、回路の過電流保護用や、テレビ受像機のブ
ラウン管枠の消磁用など種々の用途に広く用いられてい
る。一方、このチタン酸バリウム系半導体磁器を用いた
素子をさらに大電流化し、小型化するために、半導体磁
器の室温比抵抗をこれまで以上に低減することが要求さ
れている。
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体磁器が開発
されており、この半導体磁器は、キュリー温度を越える
と抵抗値が急激に増大して、通過する電流量を減少させ
ることから、回路の過電流保護用や、テレビ受像機のブ
ラウン管枠の消磁用など種々の用途に広く用いられてい
る。一方、このチタン酸バリウム系半導体磁器を用いた
素子をさらに大電流化し、小型化するために、半導体磁
器の室温比抵抗をこれまで以上に低減することが要求さ
れている。
【０００３】正の抵抗温度係数を有する半導体磁器の室
温比抵抗の低減に関しては、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎａ，Ｋなど
の微量成分（不純物）の混入を抑制することが重要であ
り、これらの不純物の混入を抑制防止することにより、
室温比抵抗を低減する方法が知られている。そして、例
えば，Ｆｅについては、０．００１％レベルでの混入で
抵抗値が著しく上昇すると報告されている（センサ技術
、１９９０年４月号、ｐ４４）。
温比抵抗の低減に関しては、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎａ，Ｋなど
の微量成分（不純物）の混入を抑制することが重要であ
り、これらの不純物の混入を抑制防止することにより、
室温比抵抗を低減する方法が知られている。そして、例
えば，Ｆｅについては、０．００１％レベルでの混入で
抵抗値が著しく上昇すると報告されている（センサ技術
、１９９０年４月号、ｐ４４）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、室温比抵抗をある程度低減することはできるも
のの、従来着目していたＦｅ，Ｃｒ，Ｎａ，Ｋなどの元
素の混入量を低減するのみでは、室温比抵抗の低減効果
は必ずしも十分ではなく、室温比抵抗をさらに低減する
方法が望まれていた。
法では、室温比抵抗をある程度低減することはできるも
のの、従来着目していたＦｅ，Ｃｒ，Ｎａ，Ｋなどの元
素の混入量を低減するのみでは、室温比抵抗の低減効果
は必ずしも十分ではなく、室温比抵抗をさらに低減する
方法が望まれていた。
【０００５】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、不純物の混入を抑制することにより室温比抵抗を
低減した従来の半導体磁器よりさらに室温比抵抗の低い
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器を提供することを
目的とする。
あり、不純物の混入を抑制することにより室温比抵抗を
低減した従来の半導体磁器よりさらに室温比抵抗の低い
正の抵抗温度係数を有する半導体磁器を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、この発明の正の抵抗温度係数を有する半導
体磁器は、正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム
系半導体磁器であって、塩素含有量が０．０１原子％（
ａｔ％）以下であることを特徴とする。
するために、この発明の正の抵抗温度係数を有する半導
体磁器は、正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム
系半導体磁器であって、塩素含有量が０．０１原子％（
ａｔ％）以下であることを特徴とする。
【０００７】なお、この発明の正の抵抗温度係数を有す
る半導体磁器には、０．０５原子％（ａｔ％）以下のＭ
ｎを含有させることができる。
る半導体磁器には、０．０５原子％（ａｔ％）以下のＭ
ｎを含有させることができる。
【０００８】この発明の正の抵抗温度係数を有する半導
体磁器は、室温比抵抗をさらに低減することを目的とし
て、半導体磁器中の微量不純物を分析し、その影響を綿
密に検討することにより発明されるに至ったものである
。すなわち、不純物として、従来より注目されていたＦ
ｅ，Ｃｒ，Ｎａ，Ｋなどの陽イオン以外にも、陰イオン
である塩素が半導体磁器の低抵抗化を阻害しており、塩
素の含有量を０．０１原子％以下にすることにより、正
の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム系半導体磁器
をさらに低抵抗化することが可能であることを知り、こ
の発明を完成したものである。
体磁器は、室温比抵抗をさらに低減することを目的とし
て、半導体磁器中の微量不純物を分析し、その影響を綿
密に検討することにより発明されるに至ったものである
。すなわち、不純物として、従来より注目されていたＦ
ｅ，Ｃｒ，Ｎａ，Ｋなどの陽イオン以外にも、陰イオン
である塩素が半導体磁器の低抵抗化を阻害しており、塩
素の含有量を０．０１原子％以下にすることにより、正
の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム系半導体磁器
をさらに低抵抗化することが可能であることを知り、こ
の発明を完成したものである。
【０００９】また、チタン酸バリウム系半導体磁器では
、抵抗温度係数を高めるために、Ｍｎを添加することが
あるが、上述した塩素含有量を低減させることによる比
抵抗低減の効果は、Ｍｎ添加量が０．０５原子％以下の
場合には特に顕著であり、Ｍｎ添加量をそれ以上にした
場合には、Ｍｎの添加による半導体磁器の高抵抗化のた
め、塩素含有量を減少させることによる低抵抗化の効果
が相殺され、全体としては低抵抗化の効果が小さくなる
。
、抵抗温度係数を高めるために、Ｍｎを添加することが
あるが、上述した塩素含有量を低減させることによる比
抵抗低減の効果は、Ｍｎ添加量が０．０５原子％以下の
場合には特に顕著であり、Ｍｎ添加量をそれ以上にした
場合には、Ｍｎの添加による半導体磁器の高抵抗化のた
め、塩素含有量を減少させることによる低抵抗化の効果
が相殺され、全体としては低抵抗化の効果が小さくなる
。
【００１０】
【実施例】以下に、実施例を示してこの発明の特徴をさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
【００１１】ＢａＣＯ３，ＢａＣｌ２，ＴｉＯ２，Ｓｒ
ＣＯ３，Ｌａ２Ｏ３，ＭｎＯ２を下記の式（１）で表さ
れる組成になるように調合する。 （Ｂａ０．９４６Ｓｒ０．０５Ｌａ０．００４）ＴｉＯ
３＋ＸＭｎ（Ｘ＝０〜０．１） …（１）
ＣＯ３，Ｌａ２Ｏ３，ＭｎＯ２を下記の式（１）で表さ
れる組成になるように調合する。 （Ｂａ０．９４６Ｓｒ０．０５Ｌａ０．００４）ＴｉＯ
３＋ＸＭｎ（Ｘ＝０〜０．１） …（１）
【００１２
】それから、この調合粉をエタノール及びジルコニアボ
ールとともにポリエチレン製ポットに入れて５時間粉砕
混合した後、蒸発乾燥し、１１００℃で２時間仮焼する
。この仮焼粉に酢酸ビニル系のバインダーを５重量％添
加して混合した後乾燥し、プレス成形機により直径１７
ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板状の成形体を作成する。 そして、この成形体を、１３５０℃の温度で１時間、大
気中で焼成し、焼成体（半導体磁器）を得た。それから
、この半導体磁器の両主面に、Ｉｎ−Ｇａ合金を塗布し
て電極を形成し、これを特性測定用の試料とした。
】それから、この調合粉をエタノール及びジルコニアボ
ールとともにポリエチレン製ポットに入れて５時間粉砕
混合した後、蒸発乾燥し、１１００℃で２時間仮焼する
。この仮焼粉に酢酸ビニル系のバインダーを５重量％添
加して混合した後乾燥し、プレス成形機により直径１７
ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板状の成形体を作成する。 そして、この成形体を、１３５０℃の温度で１時間、大
気中で焼成し、焼成体（半導体磁器）を得た。それから
、この半導体磁器の両主面に、Ｉｎ−Ｇａ合金を塗布し
て電極を形成し、これを特性測定用の試料とした。
【００１３】なお、上記実施例においては、ＢａＣＯ３
に対するＢａＣｌ２の割合を０〜１０％の範囲で変化さ
せることにより焼成後の半導体磁器の塩素含有量を変化
させた。
に対するＢａＣｌ２の割合を０〜１０％の範囲で変化さ
せることにより焼成後の半導体磁器の塩素含有量を変化
させた。
【００１４】また、ＢａＣｌ２以外の原料は、塩素含有
量が０．０１原子％以下のものを使用した。さらに、上
記の工程では、塩化ビニル、汗などの塩素混入要因を排
除するように細心の注意を払った。
量が０．０１原子％以下のものを使用した。さらに、上
記の工程では、塩化ビニル、汗などの塩素混入要因を排
除するように細心の注意を払った。
【００１５】図１に、上記実施例の各試料についての塩
素含有量と室温比抵抗との関係を示す。図１より、塩素
含有量が少ないほど比抵抗が低く、特に塩素含有量が０
．０１原子％以下では、比抵抗の顕著な低下が認められ
る。また、比抵抗の低下は、Ｍｎ含有量が０．０５原子
％以下のときに顕著であり、Ｍｎ含有量が０．１原子％
になると、Ｍｎの添加による半導体磁器の高抵抗化のた
め、塩素含有量を減少させたことによる低抵抗化の効果
が打ち消され、全体としては低抵抗化の効果が小さくな
っていることがわかる。
素含有量と室温比抵抗との関係を示す。図１より、塩素
含有量が少ないほど比抵抗が低く、特に塩素含有量が０
．０１原子％以下では、比抵抗の顕著な低下が認められ
る。また、比抵抗の低下は、Ｍｎ含有量が０．０５原子
％以下のときに顕著であり、Ｍｎ含有量が０．１原子％
になると、Ｍｎの添加による半導体磁器の高抵抗化のた
め、塩素含有量を減少させたことによる低抵抗化の効果
が打ち消され、全体としては低抵抗化の効果が小さくな
っていることがわかる。
【００１６】また、図２に、上記実施例の各試料につい
ての塩素含有量と抵抗温度係数との関係を示す。図２よ
り、抵抗温度係数は塩素含有量を減少させても殆ど低下
しないことがわかる。すなわち、塩素含有量を減少させ
ることにより、抵抗温度係数を特に低下させることなく
、室温比抵抗を低減できることがわかる。
ての塩素含有量と抵抗温度係数との関係を示す。図２よ
り、抵抗温度係数は塩素含有量を減少させても殆ど低下
しないことがわかる。すなわち、塩素含有量を減少させ
ることにより、抵抗温度係数を特に低下させることなく
、室温比抵抗を低減できることがわかる。
【００１７】なお、抵抗温度係数は、下記の式（２）に
より算出した値である。 抵抗温度係数＝｛２．３０３／（Ｔ２−Ｔ１）
｝×１００ ……（２）Ｔ１＝抵抗が室温抵抗の１
０倍になる温度Ｔ２＝抵抗が室温抵抗の１００倍になる
温度
より算出した値である。 抵抗温度係数＝｛２．３０３／（Ｔ２−Ｔ１）
｝×１００ ……（２）Ｔ１＝抵抗が室温抵抗の１
０倍になる温度Ｔ２＝抵抗が室温抵抗の１００倍になる
温度
【００１８】なお、この発明の正の抵抗温度係数を
有する半導体磁器の主成分であるチタン酸バリウム系半
導体材料としては、半導体化剤としてＹ，Ｌａなどの希
土類元素やＮｂ，Ｓｂその他の元素を含有させたものや
、Ｂａの一部をＳｒ，Ｐｂ，Ｃａなどで置換したものな
ど種々のチタン酸バリウム系材料を用いることが可能で
ある。
有する半導体磁器の主成分であるチタン酸バリウム系半
導体材料としては、半導体化剤としてＹ，Ｌａなどの希
土類元素やＮｂ，Ｓｂその他の元素を含有させたものや
、Ｂａの一部をＳｒ，Ｐｂ，Ｃａなどで置換したものな
ど種々のチタン酸バリウム系材料を用いることが可能で
ある。
【００１９】
【発明の効果】上述のように、この発明によれば、正の
抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム系半導体磁器材
料の塩素含有量を０．０１原子％以下にしているので、
半導体磁器の抵抗温度係数を劣化させることなく、室温
比抵抗を大幅に低減することが可能になり、素子の大電
流化、小型化を実現することができる。
抵抗温度係数を有するチタン酸バリウム系半導体磁器材
料の塩素含有量を０．０１原子％以下にしているので、
半導体磁器の抵抗温度係数を劣化させることなく、室温
比抵抗を大幅に低減することが可能になり、素子の大電
流化、小型化を実現することができる。
【００２０】また、この発明によれば、Ｍｎを０．０５
原子％まで含有させることが可能であり、抵抗温度係数
を向上させることができるため、室温比抵抗と抵抗温度
係数の両方に優れた正の抵抗温度係数を有する半導体磁
器を得ることができる。
原子％まで含有させることが可能であり、抵抗温度係数
を向上させることができるため、室温比抵抗と抵抗温度
係数の両方に優れた正の抵抗温度係数を有する半導体磁
器を得ることができる。
【図１】実施例の半導体磁器の塩素含有量と室温比抵抗
との関係を示す線図である。
との関係を示す線図である。
【図２】実施例の半導体磁器の塩素含有量と抵抗温度係
数との関係を示す線図である。
数との関係を示す線図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 正の抵抗温度係数を有するチタン酸バ
リウム系半導体磁器であって、塩素含有量が０．０１原
子％以下であることを特徴とする正の抵抗温度係数を有
する半導体磁器。 - 【請求項２】 Ｍｎ含有量が０．０５原子％以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の正の抵抗温度係数を
有する半導体磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104761A JPH04311001A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104761A JPH04311001A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311001A true JPH04311001A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=14389472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104761A Withdrawn JPH04311001A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 正の抵抗温度係数を有する半導体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04311001A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011506238A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-03-03 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 原料および原料を調製する方法 |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP3104761A patent/JPH04311001A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011506238A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-03-03 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 原料および原料を調製する方法 |
| US9034210B2 (en) | 2007-12-05 | 2015-05-19 | Epcos Ag | Feedstock and method for preparing the feedstock |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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