JPH06208903A - 正の抵抗温度特性を有する積層型半導体磁器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミックシート同士の接合力を向上して抵
抗値のばらつきを小さくできる正の抵抗温度特性を有す
る積層型半導体磁器を提供する。 【構成】 内部電極３が形成された半導体セラミックシ
ート２を、該セラミックシート２と内部電極３とが交互
に位置するように積層し、該積層体を一体焼結して焼結
体４を形成し、これにより積層型半導体磁器１を構成す
る。そして上記内部電極３に窓状の開口部６（切欠部）
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、正の抵抗温度特性を有
する積層型半導体磁器に関し、詳細にはセラミックシー
ト同士の接合力を向上して抵抗値のばらつきを小さくで
きるようにした構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】キュリー点以上で抵抗値が急激に増加す
る特性を有する半導体磁器は、過電流保護素子として、
あるいは温度制御素子等として広く使用されている。こ
の半導体磁器として、従来、セラミック素子の両主面に
電極を形成してなるディスク状のユニットが主流であっ
た。しかし上記ディスク型のものでは、電極面積を大き
くすることに限界があることから、低抵抗化の要請には
応えられない。

【０００３】そこで上記ディスク型に代わるものとし
て、従来、図４に示すような積層型の半導体磁器が提案
されている（例えば、特開昭５５−８８３０４号公報参
照）。この積層型半導体磁器１０は、内部電極１１が形
成されたセラミックシート１２を、両者１１，１２が交
互に位置し、かつ内部電極１１の一端１１ａが交互に反
対方向に露出するように積み重ね、該積層体を一体焼結
して焼結体１３を形成し、この焼結体１３の両端面に上
記各内部電極１１の一端１１ａが接続される外部電極１
４を形成した構造となっている。この半導体磁器１０に
よれば、内部電極１１を積層化することにより電極面積
を大幅に増やすことができるから、それだけ低抵抗化で
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記積層型半
導体磁器の用途として、近年、さらに低抵抗化を必要と
する車載用電送部品等への需要が増大しており、この室
温抵抗の低抵抗化を図るには電極面積を大きくとること
になる。

【０００５】しかしながら、上記従来の積層型半導体磁
器では、一層あたりの電極面積を大きくすると抵抗値に
ばらつきが生じるという問題点がある。これはセラミッ
クシートと内部電極との接合力は弱いことから、隣合う
セラミックシート同士の接合力が低下し、その結果焼成
後の半導体磁器の抵抗値が不安定となることに起因して
いる。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するため
になされたもので、セラミックシート同士の接合力を向
上して抵抗値のばらつきを解消できる正の抵抗温度特性
を有する積層型半導体磁器を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、内部電
極が形成された半導体セラミックシートを、該セラミッ
クシートと内部電極とが交互に位置し、かつ内部電極の
一端が交互に異なる方向に露出するように積層し、該積
層体を一体焼結してなる正の抵抗温度特性を有する積層
型半導体磁器において、上記内部電極に切欠部を形成し
たことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明に係る積層型半導体磁器によれば、内部
電極に切欠部を形成したので、隣合うセラミックシート
同士をこの切欠部を介して直接接合でき、それだけ焼成
後におけるシート同士の接合力を向上できる。その結
果、半導体磁器の抵抗値の安定化を図ることができるか
ら、電極面積を大きくとる場合の抵抗値のばらつきを解
消でき、上述の車載用電送部品等に対応した低抵抗化の
要請に応えられる。

【０００９】

【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、本発明の第１実施例による正の抵
抗温度特性を有する積層型半導体磁器を説明するための
図である。図において、１は本実施例の積層型半導体磁
器である。この半導体磁器１は直方体状のもので、半導
体セラミックシート２と内部電極３とを交互に積層して
積層体を形成し、該積層体を一体焼成することにより焼
結体４を形成して構成されている。

【００１０】この焼結体４の左, 右端面４ａ，４ｂには
上記各内部電極３の一端３ａのみが交互に露出してお
り、他の端縁はセラミックシート２の内側に位置して焼
結体４内に埋設されている。また、上記焼結体４の左,
右端面４ａ，４ｂには外部電極５が被覆形成されてお
り、該外部電極５は上記内部電極３の一端３ａに電気的
に接続されている。

【００１１】上記積層体は、セラミックシート２の上面
に内部電極３を印刷し、このセラミックシート２を該シ
ート２と内部電極３とが交互に位置するよう積み重ねる
とともに、これの積層方向に加圧，圧着して形成された
ものである。

【００１２】そして、上記各内部電極３には本実施例の
特徴をなす複数の窓状開口部（切欠部）６が形成されて
いる。この各開口部６は四角形状のもので、上記セラミ
ックシート２に内部電極３を形成する際に、該開口部６
に対応する部分をマスクで覆いこの状態で印刷されたも
のである。これにより上記各開口部６を介して隣合うセ
ラミックシート２同士は一体に接合している。

【００１３】このように本実施例によれば、内部電極３
に窓状開口部６を形成したので、上記積層体を熱圧着す
る際に上記各開口部６のセラミックシート２同士が直接
圧着されることとなり、焼成後のセラミックシート２の
接合力を向上できる。その結果、半導体磁器１の抵抗値
の安定化を図ることができ、それだけ電極面積を大きく
した場合の抵抗値のばらつきを解消でき、上述の低抵抗
化の要請に応えられる。

【００１４】なお、上記実施例では、四角形状の開口部
６を形成した場合を例にとって説明したが、本発明の開
口部の形状，大きさ，個数についてはこれに限られるも
のではない。例えば円状，星形状，多角形状など何れの
形状でもよく、電極面積に応じて適宜設定する。

【００１５】また、上記実施例では、内部電極３内に切
欠部として窓状の開口部６を形成したが、本発明の切欠
部は、例えば図３に第２実施例を示すように、内部電極
３の長手方向両縁部に櫛形状の切り込みを入れて切欠部
８としてもよく、この場合も接合力を向上でき、上記実
施例と同様の効果が得られる。

【００１６】次いで、上記積層型半導体磁器１の一製造
方法について説明する。まず、原料として、ＢａＣ
Ｏ₃ ，ＳｒＣＯ₃ ，ＣａＣＯ₃ ，ＴｉＯ₂ ，Ｙ₂ Ｏ ₃ ，
ＳｉＯ₂ ，ＭｎＣＯ₃ を準備し、これらの各原料を以下
の組成となるように調合する。 （Ba_0.876Ca_0.04Sr_0.08Y_0.004)ＴｉＯ₃ ＋0.0008Ｍｎ＋
0.01ＳｉＯ₂

【００１７】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内に入れて５時間粉砕混
合した後、乾燥させて大気中にて１１００℃で２時間仮
焼成する。

【００１８】次に、この仮焼成体を再度粉砕して焼成粉
を形成し、該焼成粉に有機バインダ，溶剤及び分散剤を
混合してグリーンシートを形成した後、該グリーンシー
トを打ち抜いて多数の半導体セラミックシート２を形成
する。

【００１９】次いで、上記各セラミックシート２の上面
に各開口部６に対応したマスクを予めパターン形成し、
この状態でセラミックシート２の上面に導電性ペースト
を印刷して内部電極３を形成する。これにより開口部６
を有する内部電極３が形成される。また上記内部電極３
はこれの一端３ａのみがセラミックシート２の一端縁ま
で延び、他の端縁は内側に位置するように形成する。

【００２０】次に、図２に示すように、上記セラミック
シート２と内部電極３とが交互に重なり、かつ各内部電
極３の一端３ａがセラミックシート２の左, 右端縁に交
互に露出するよう積層し、さらにこれの上面，下面に内
部電極が形成されていないダミー用セラミックシート７
を重ねて積層体を形成する。

【００２１】上記積層体を油圧プレスで積層方向に熱圧
着する。すると、セラミックシート２の外周縁部，及び
内部電極３の開口部６の対向するセラミックシート２同
士が圧着されて一体化することとなる。

【００２２】次いで、上記積層体をＨ₂ ／Ｎ₂ ＝５％の
還元性雰囲気中にて１４００℃で２時間高温焼成した
後、大気中にて１０００℃で２時間再酸化処理を施す。
これにより上記各セラミックシート２の圧着面が一体に
接合された焼結体４を得る。

【００２３】そして最後に、上記焼結体４の左, 右端面
４ａ，４ｂに電極ペーストを塗布した後、焼き付けて外
部電極５を形成し、該外部電極５と上記各内部電極の一
端面３ａとを電気的に接続する。これにより本実施例の
積層型半導体磁器１が製造される。

【００２４】図５は、第１実施例の半導体磁器１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。
この試験は、上記製造方法により半導体磁器を５００個
作成し、各半導体磁器の室温抵抗値を測定し、その抵抗
値のばらつきをヒストグラムで評価した。また従来の開
口部を形成してない半導体磁器（図４参照）についても
同様の試験を行った。図中、特性曲線○印は本実施例試
料、特性曲線△印は従来試料を示す。

【００２５】同図からも明らかなように、従来試料の場
合、セラミックシートの接合力が低いことから、室温抵
抗値が大きくなる方向にばらつきが生じている。これに
対して本実施例試料の場合は、抵抗値のばらつきの幅が
小さく、かつ正規の分布状態が得られていることがわか
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明に係る正の抵抗温度
特性を有する積層型半導体磁器によれば、内部電極に切
欠部を形成したので、隣合うセラミックシート同士の接
合力を向上でき、その結果電極面積を大きくした場合の
抵抗値のばらつきを解消でき、低抵抗化の要請に対応で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による正の抵抗温度特性を有
する積層型半導体磁器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磁器の分解斜視図である。

【図３】上記実施例の他の例による内部電極の切欠部を
示す平面図である。

【図４】従来の積層型半導体磁器を示す断面図である。

【図５】上記実施例の試験効果を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 積層型半導体磁器 ２ 半導体セラミックシート ３ 内部電極 ４ 焼結体 ６ 開口部（切欠部） ８ 切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伴野 国三郎 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部電極が形成された半導体セラミック
   シートを、該セラミックシートと内部電極とが交互に位
   置し、かつ内部電極の一端が交互に異なる方向に露出す
   るように積層し、該積層体を一体焼結してなる正の抵抗
   温度特性を有する積層型半導体磁器において、上記内部
   電極に切欠部を形成したことを特徴とする正の抵抗温度
   特性を有する積層型半導体磁器。