JPH05144608A - 積層型半導体セラミツク素子 - Google Patents
積層型半導体セラミツク素子Info
- Publication number
- JPH05144608A JPH05144608A JP3306891A JP30689191A JPH05144608A JP H05144608 A JPH05144608 A JP H05144608A JP 3306891 A JP3306891 A JP 3306891A JP 30689191 A JP30689191 A JP 30689191A JP H05144608 A JPH05144608 A JP H05144608A
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- JP
- Japan
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- resistance
- semiconductor ceramic
- laminated
- laminated semiconductor
- ceramic element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性，耐酸化性を確保しながらセラミック
層とのオーミック接触を向上して抵抗値を低くできる正
の抵抗温度特性を有する積層型半導体セラミック素子を
提供する。 【構成】 半導体セラミック層２と内部電極３とを交互
に積層し、これを一体焼成して焼結体４を形成してなる
積層型半導体セラミック素子１を構成する場合に、上記
内部電極３を、Ｎｉを主成分とし、これにＣｒを２〜15
ａｔ％の範囲で含有してなる金属材料により構成する。
層とのオーミック接触を向上して抵抗値を低くできる正
の抵抗温度特性を有する積層型半導体セラミック素子を
提供する。 【構成】 半導体セラミック層２と内部電極３とを交互
に積層し、これを一体焼成して焼結体４を形成してなる
積層型半導体セラミック素子１を構成する場合に、上記
内部電極３を、Ｎｉを主成分とし、これにＣｒを２〜15
ａｔ％の範囲で含有してなる金属材料により構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気抵抗値が温度によ
って変化する正の抵抗温度特性を有する積層型半導体セ
ラミック素子に関し、特に耐熱性，耐酸化性を確保しな
がらセラミック層とのオーミック接触を向上して抵抗値
を低くできるようにした構造に関する。
って変化する正の抵抗温度特性を有する積層型半導体セ
ラミック素子に関し、特に耐熱性，耐酸化性を確保しな
がらセラミック層とのオーミック接触を向上して抵抗値
を低くできるようにした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】正の抵抗温度特性を有するチタン酸バリ
ウム系半導体セラミック素子は、キュリー点以上で抵抗
値が急激に増加する特性を有しており、例えば電気回路
の過電流保護素子として，あるいはテレビのブラウン管
枠の消磁素子として、多くの分野で使用されている。ま
た、近年の表面実装に対応するために、例えば特開昭57
-60802号公報には積層型の半導体セラミック素子が提案
されている。この積層型半導体セラミック素子は、Ｂａ
ＴｉＯ3 を主成分とするセラミック層とＰｔ−Ｐｄ合金
からなる内部電極とを交互に積層して一体焼結するとと
もに、該焼結体の左, 右端面にＡｇからなる外部電極を
形成し、該外部電極に上記各内部電極の一端面を交互に
接続して構成されている。
ウム系半導体セラミック素子は、キュリー点以上で抵抗
値が急激に増加する特性を有しており、例えば電気回路
の過電流保護素子として，あるいはテレビのブラウン管
枠の消磁素子として、多くの分野で使用されている。ま
た、近年の表面実装に対応するために、例えば特開昭57
-60802号公報には積層型の半導体セラミック素子が提案
されている。この積層型半導体セラミック素子は、Ｂａ
ＴｉＯ3 を主成分とするセラミック層とＰｔ−Ｐｄ合金
からなる内部電極とを交互に積層して一体焼結するとと
もに、該焼結体の左, 右端面にＡｇからなる外部電極を
形成し、該外部電極に上記各内部電極の一端面を交互に
接続して構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の積層型半導体セラミック素子では、内部電極とセラ
ミック層とのオーミック接触が得られ難く、その結果抵
抗値が大幅に上昇するという問題点がある。
来の積層型半導体セラミック素子では、内部電極とセラ
ミック層とのオーミック接触が得られ難く、その結果抵
抗値が大幅に上昇するという問題点がある。
【０００４】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
もので、セラミック層とのオーミック接触を向上して抵
抗値を低減できる積層型半導体セラミック素子を提供す
ることを目的としている。
もので、セラミック層とのオーミック接触を向上して抵
抗値を低減できる積層型半導体セラミック素子を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ここで、上記積層型半導
体セラミック素子の製造に際して、例えば積層型コンデ
ンサの製造プロセスで用いられている方法を適用する場
合、セラミックグリーンシートと内部電極とを交互に積
層して積層体を形成し、この積層体を例えば1300℃の還
元性雰囲気中にて高温焼成し、この後、例えば1000℃の
大気中にて再酸化処理を行うこととなる。このような内
部電極に使用される金属材料には、高温に耐えられる耐
熱性，再酸化処理に耐えられる耐酸化性，及びセラミッ
ク層とのオーミック性に優れていることが要求される。
しかし、上記従来の内部電極に使用されるＰｔ−Ｐｄ合
金では、耐熱性，耐酸化性は満足できるものの、オーミ
ック性が得られない。本件発明者らは、上記各要求を満
足できる金属としてＮｉについて検討したところ、この
Ｎｉを使用した場合は耐熱性，及びオーミック性につい
ては有効であるものの、700 ℃程度の大気中で酸化し易
く、耐酸化性に問題があることが判明した。このため、
Ｎｉの耐熱性とオーミック性を損なうことなく、耐酸化
性を向上するために鋭意検討したところ、上記Ｎｉに所
定量のＣｒを添加することによって耐酸化性を改善でき
ることに想到し、本発明を成したものである。
体セラミック素子の製造に際して、例えば積層型コンデ
ンサの製造プロセスで用いられている方法を適用する場
合、セラミックグリーンシートと内部電極とを交互に積
層して積層体を形成し、この積層体を例えば1300℃の還
元性雰囲気中にて高温焼成し、この後、例えば1000℃の
大気中にて再酸化処理を行うこととなる。このような内
部電極に使用される金属材料には、高温に耐えられる耐
熱性，再酸化処理に耐えられる耐酸化性，及びセラミッ
ク層とのオーミック性に優れていることが要求される。
しかし、上記従来の内部電極に使用されるＰｔ−Ｐｄ合
金では、耐熱性，耐酸化性は満足できるものの、オーミ
ック性が得られない。本件発明者らは、上記各要求を満
足できる金属としてＮｉについて検討したところ、この
Ｎｉを使用した場合は耐熱性，及びオーミック性につい
ては有効であるものの、700 ℃程度の大気中で酸化し易
く、耐酸化性に問題があることが判明した。このため、
Ｎｉの耐熱性とオーミック性を損なうことなく、耐酸化
性を向上するために鋭意検討したところ、上記Ｎｉに所
定量のＣｒを添加することによって耐酸化性を改善でき
ることに想到し、本発明を成したものである。
【０００６】そこで本発明は、半導体セラミック層と内
部電極とを交互に積層して一体焼結してなる積層型半導
体セラミック素子において、上記内部電極を、Ｎｉを主
成分とし、これにＣｒを２〜15ａｔ％の範囲で含有して
なる金属材料により構成したことを特徴としている。こ
こで、上記Ｃｒの含有量を限定したのは、これを２ａｔ
％以下にすると、耐酸化性が十分改善されないからであ
り、また15ａｔ％を越えるとオーミック性が損なわれ
て、内部電極自体の抵抗が大きくなるからである。
部電極とを交互に積層して一体焼結してなる積層型半導
体セラミック素子において、上記内部電極を、Ｎｉを主
成分とし、これにＣｒを２〜15ａｔ％の範囲で含有して
なる金属材料により構成したことを特徴としている。こ
こで、上記Ｃｒの含有量を限定したのは、これを２ａｔ
％以下にすると、耐酸化性が十分改善されないからであ
り、また15ａｔ％を越えるとオーミック性が損なわれ
て、内部電極自体の抵抗が大きくなるからである。
【０００７】
【作用】本発明に係る積層型半導体セラミック素子によ
れば、内部電極に、ＮｉにＣｒを２〜15ａｔ％含有して
なる金属材料を採用したので、高温焼成に対する耐熱
性，及び再酸化処理に対する耐酸化性を確保しながら、
セラミック層とのオーミック性を向上でき、その結果抵
抗値を低減できる。
れば、内部電極に、ＮｉにＣｒを２〜15ａｔ％含有して
なる金属材料を採用したので、高温焼成に対する耐熱
性，及び再酸化処理に対する耐酸化性を確保しながら、
セラミック層とのオーミック性を向上でき、その結果抵
抗値を低減できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１及び図２は本発明の一実施例による積層型半導
体セラミック素子を説明するための図である。図におい
て、１は本実施例の積層型半導体セラミック素子であ
る。この半導体セラミック素子１は直方体状のもので、
ＢａＴｉＯ3 を主成分とする半導体セラミック層２と内
部電極３とを交互に積層し、これを一体焼結してなる焼
結体４の左, 右端面４ａ，４ｂにＡｇからなる外部電極
５，５を形成して構成されている。また、上記各内部電
極３の一端面３ａは焼結体４の左, 右端面４ａ，４ｂに
交互に露出されており、この一端面３ａは上記外部電極
５に電気的に接続されている。さらに上記各内部電極３
の他の端面はセラミック層２の内側に位置して焼結体４
内に封入されている。
る。図１及び図２は本発明の一実施例による積層型半導
体セラミック素子を説明するための図である。図におい
て、１は本実施例の積層型半導体セラミック素子であ
る。この半導体セラミック素子１は直方体状のもので、
ＢａＴｉＯ3 を主成分とする半導体セラミック層２と内
部電極３とを交互に積層し、これを一体焼結してなる焼
結体４の左, 右端面４ａ，４ｂにＡｇからなる外部電極
５，５を形成して構成されている。また、上記各内部電
極３の一端面３ａは焼結体４の左, 右端面４ａ，４ｂに
交互に露出されており、この一端面３ａは上記外部電極
５に電気的に接続されている。さらに上記各内部電極３
の他の端面はセラミック層２の内側に位置して焼結体４
内に封入されている。
【０００９】そして、上記内部電極３は、Ｎｉを主成分
とし、これにＣｒを添加してなる金属材料により構成さ
れており、このＣｒの添加量は２〜15ａｔ％の範囲内と
なっている。
とし、これにＣｒを添加してなる金属材料により構成さ
れており、このＣｒの添加量は２〜15ａｔ％の範囲内と
なっている。
【００１０】次に本実施例の積層型半導体セラミック素
子１の製造方法について説明する。まず、原料として、
ＢａＣＯ3 ，ＳｒＣＯ3 ，ＣａＣＯ3 ，ＴｉＯ2 ，Ｙ2
Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｎＣＯ3 を用いて以下の組成となる
よう調合する。 （Ｂａ0.876 Ｃａ0.04Ｓｒ0.08Ｙ0.004 ）ＴｉＯ3 ＋0.
0008Ｍｎ＋0.01ＳｉＯ2 上記原料を、純水，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、乾燥
させて1100℃で２時間仮焼成する。
子１の製造方法について説明する。まず、原料として、
ＢａＣＯ3 ，ＳｒＣＯ3 ，ＣａＣＯ3 ，ＴｉＯ2 ，Ｙ2
Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｎＣＯ3 を用いて以下の組成となる
よう調合する。 （Ｂａ0.876 Ｃａ0.04Ｓｒ0.08Ｙ0.004 ）ＴｉＯ3 ＋0.
0008Ｍｎ＋0.01ＳｉＯ2 上記原料を、純水，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、乾燥
させて1100℃で２時間仮焼成する。
【００１１】次いで、この仮焼成体を粉砕して仮焼成粉
を形成し、この仮焼成粉に有機バインダー, 溶剤, 及び
分散剤を混合し、厚さ0.1mmのセラミックグリーンシー
トに成形する。次に、このグリーンシートを7.5 ×6.5m
m2のサイズとなるよう矩形状に打ち抜いて多数の半導体
セラミック層２を形成する。
を形成し、この仮焼成粉に有機バインダー, 溶剤, 及び
分散剤を混合し、厚さ0.1mmのセラミックグリーンシー
トに成形する。次に、このグリーンシートを7.5 ×6.5m
m2のサイズとなるよう矩形状に打ち抜いて多数の半導体
セラミック層２を形成する。
【００１２】次に、ＮｉにＣｒを２〜15ａｔ％を含有し
てなる合金粉末を形成し、これにワニスを混合して電極
ペーストを作成する。この電極ペーストを上記各セラミ
ック層２の上面にスクリーン印刷して内部電極３を形成
する。この場合、内部電極３の一端面３ａのみがセラミ
ック層２の端縁まで延び、他の端面は内側に位置するよ
うに形成する。
てなる合金粉末を形成し、これにワニスを混合して電極
ペーストを作成する。この電極ペーストを上記各セラミ
ック層２の上面にスクリーン印刷して内部電極３を形成
する。この場合、内部電極３の一端面３ａのみがセラミ
ック層２の端縁まで延び、他の端面は内側に位置するよ
うに形成する。
【００１３】そして、図２に示すように、上記セラミッ
ク層２と内部電極３とが交互に重なり、かつ該内部電極
３の一端面３ａがセラミック層２の左, 右端面に交互に
露出するよう積層し、これの上面，下面にダミーとして
のセラミック層６，６を重ねる。次いで、これをプレス
で加圧，圧着して積層体を形成する。これにより上記内
部電極３の一端面３のみが積層体の左, 右端面に露出
し、残りの部分は積層体内に封入されることとなる。
ク層２と内部電極３とが交互に重なり、かつ該内部電極
３の一端面３ａがセラミック層２の左, 右端面に交互に
露出するよう積層し、これの上面，下面にダミーとして
のセラミック層６，６を重ねる。次いで、これをプレス
で加圧，圧着して積層体を形成する。これにより上記内
部電極３の一端面３のみが積層体の左, 右端面に露出
し、残りの部分は積層体内に封入されることとなる。
【００１４】次に、上記積層体をＨ2 ／Ｎ2 ＝５％の還
元性雰囲気中で1300℃に加熱し、２時間焼成し、焼結体
４を得る。この後、大気中にて1000℃で２時間再酸化処
理を行う。そして、上記焼結体４の左, 右端面４ａ，４
ｂにＡｇペーストを塗布した後、焼き付けて外部電極５
を形成する。これにより本実施例の積層型半導体セラミ
ック素子１が製造される。
元性雰囲気中で1300℃に加熱し、２時間焼成し、焼結体
４を得る。この後、大気中にて1000℃で２時間再酸化処
理を行う。そして、上記焼結体４の左, 右端面４ａ，４
ｂにＡｇペーストを塗布した後、焼き付けて外部電極５
を形成する。これにより本実施例の積層型半導体セラミ
ック素子１が製造される。
【００１５】本実施例の積層型半導体セラミック素子１
によれば、内部電極３に、ＮｉにＣｒを２〜15ａｔ％含
有してなる金属材料を採用したので、高温焼成に対する
耐熱性，及び再酸化処理に対する耐酸化性を向上しなが
ら、セラミック層２とのオーミック性を向上でき、その
結果室温での抵抗値を低くできる。
によれば、内部電極３に、ＮｉにＣｒを２〜15ａｔ％含
有してなる金属材料を採用したので、高温焼成に対する
耐熱性，及び再酸化処理に対する耐酸化性を向上しなが
ら、セラミック層２とのオーミック性を向上でき、その
結果室温での抵抗値を低くできる。
【００１６】図３及び図４は、上記実施例方法により製
造された積層型半導体セラミック素子の効果を確認する
ために行った試験結果を示す特性図である。この特性試
験は、Ｃｒの含有量を０〜20ａｔ％の範囲で変化させ、
これによる室温での抵抗値，抵抗温度係数を調べて行っ
た。また抵抗温度係数は、次式により算出した。 抵抗温度係数＝（2.303 ／Ｔ２−Ｔ１）×100 Ｔ１：抵抗が室温抵抗の10倍になる温度 Ｔ２：抵抗が室温抵抗の100 倍になる温度 図３及び図４からも明らかなように、Ｃｒの含有量が２
ａｔ％以下では、耐酸化性が改善されず抵抗値は急激に
大きくなるとともに、抵抗温度係数は小さくなってい
る。また、Ｃｒの含有量が15ａｔ％を越えると、オーミ
ック性が損なわれて抵抗値は急激に上昇し、かつ抵抗温
度係数も低下している。一方Ｃｒの含有量が２〜15ａｔ
％の範囲内では、抵抗値, 抵抗温度係数とも満足できる
値が得られており、室温領域における抵抗が低く、かつ
十分な抵抗温度特性が得られていることがわかる。
造された積層型半導体セラミック素子の効果を確認する
ために行った試験結果を示す特性図である。この特性試
験は、Ｃｒの含有量を０〜20ａｔ％の範囲で変化させ、
これによる室温での抵抗値，抵抗温度係数を調べて行っ
た。また抵抗温度係数は、次式により算出した。 抵抗温度係数＝（2.303 ／Ｔ２−Ｔ１）×100 Ｔ１：抵抗が室温抵抗の10倍になる温度 Ｔ２：抵抗が室温抵抗の100 倍になる温度 図３及び図４からも明らかなように、Ｃｒの含有量が２
ａｔ％以下では、耐酸化性が改善されず抵抗値は急激に
大きくなるとともに、抵抗温度係数は小さくなってい
る。また、Ｃｒの含有量が15ａｔ％を越えると、オーミ
ック性が損なわれて抵抗値は急激に上昇し、かつ抵抗温
度係数も低下している。一方Ｃｒの含有量が２〜15ａｔ
％の範囲内では、抵抗値, 抵抗温度係数とも満足できる
値が得られており、室温領域における抵抗が低く、かつ
十分な抵抗温度特性が得られていることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明に係る積層型半導体
セラミック素子によれば、内部電極に、ＮｉにＣｒを２
〜15ａｔ％含有してなる金属材料を採用したので、耐熱
性，及び耐酸化性を向上できるとともに、セラミック層
とのオーミック性を向上でき、抵抗値を低減できる効果
がある。
セラミック素子によれば、内部電極に、ＮｉにＣｒを２
〜15ａｔ％含有してなる金属材料を採用したので、耐熱
性，及び耐酸化性を向上できるとともに、セラミック層
とのオーミック性を向上でき、抵抗値を低減できる効果
がある。
【図１】本発明の一実施例による積層型半導体セラミッ
ク素子を説明するための断面図である。
ク素子を説明するための断面図である。
【図２】上記実施例の半導体セラミック層の製造方法を
説明するための分解斜視図である。
説明するための分解斜視図である。
【図３】上記実施例の効果を説明するためのＣｒ量と抵
抗値との関係を示す特性図である。
抗値との関係を示す特性図である。
【図４】上記実施例の効果を説明するためのＣｒ量と抵
抗温度係数との関係を示す特性図である。
抗温度係数との関係を示す特性図である。
１ 積層型半導体セラミック素子 ２ 半導体セラミック層 ３ 内部電極
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体セラミック層と内部電極とを交互
に積層して一体焼結してなり、正の抵抗温度特性を有す
る積層型半導体セラミック素子において、上記内部電極
が、Ｎｉを主成分とし、これにＣｒを２〜15ａｔ％の範
囲で含有してなる金属材料により構成されていることを
特徴とする積層型半導体セラミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306891A JPH05144608A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 積層型半導体セラミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306891A JPH05144608A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 積層型半導体セラミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144608A true JPH05144608A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17962503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3306891A Pending JPH05144608A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 積層型半導体セラミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144608A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001284162A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Kyocera Corp | 導電性ペーストおよび積層型電子部品並びにその製法 |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3306891A patent/JPH05144608A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001284162A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Kyocera Corp | 導電性ペーストおよび積層型電子部品並びにその製法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000125 |