JPH06321645A - チタン酸バリウム系磁器半導体の製造方法及びそれに用いる融着防止剤の固定液 - Google Patents

チタン酸バリウム系磁器半導体の製造方法及びそれに用いる融着防止剤の固定液

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JPH06321645A
JPH06321645A JP5108046A JP10804693A JPH06321645A JP H06321645 A JPH06321645 A JP H06321645A JP 5108046 A JP5108046 A JP 5108046A JP 10804693 A JP10804693 A JP 10804693A JP H06321645 A JPH06321645 A JP H06321645A
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JP
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ptc
molded
barium titanate
molded body
semiconductor
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JP5108046A
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English (en)
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Tetsuo Yamaguchi
哲生 山口
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Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 チタン酸バリウム系半導体からなる成形体2
…の表面に、各成形体2…間の融着を防止するジルコニ
ア粉末3を散布するとともに、上記ジルコニア粉末3を
成形体2…表面に固定する、少なくともポリビニルアル
コールを含有する固定液を噴霧もしくは塗布した後、各
成形体2…の正面もしくは背面が接触するように並べて
焼成する。 【効果】 成形体表面に融着防止剤を固定することがで
きるので、成形体を縦並べに載置して焼成することが可
能となり、これによって、成形体の融着を低減し、チタ
ン酸バリウム系磁器半導体の収率を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PTC(Positive Tem
perature Coefficient) 特性を有する、例えばチタン酸
バリウム系半導体からなる成形体を焼成してなるチタン
酸バリウム系磁器半導体の製造方法及びそれに用いる融
着防止剤の固定液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、チタン酸バリウム系磁器半導
体は、例えば図2に示すように、ジルコニア板11上に
チタン酸バリウム系半導体からなる成形体(以下、PT
C成形体と称する)12を積み上げて載置した後、焼成
して製造される。尚、各PTC成形体12…が焼成時に
互いに融着しないように、通常、融着防止剤としてジル
コニア粉末13を各PTC成形体12…間に介在させて
焼成している。
【0003】ところが、一般に、焼成前のPTC成形体
12は、粘土のように柔らかいものが多く、図2に示す
ように、PTC成形体12…を積み上げて載置した場
合、上方側に載置されたPTC成形体12…の重みによ
り、下方側に載置されているPTC成形体12が変形す
る虞れがあり、これによって、PTC成形体12…の載
置数は限られる。通常、その載置数は、PTC成形体1
2の厚み、また、焼成装置の大きさ等にもよるが、10
以下が望ましい。
【0004】また、このようにPTC成形体12…を積
み上げて載置した場合、その最上段のPTC成形体12
は、他のPTC成形体12…よりも空気との接触面積が
大きくなる。これによって、焼成後の抵抗特性等の物性
が、最上段と他のPTC成形体12…とでは異なる。一
方、最下段のPTC成形体12は、ジルコニア板11と
接触していることから、焼成時に、その接触面で僅かに
反応が見られるため、焼成後の抵抗特性等の物性が、他
のPTC成形体12…とは異なる。このため、少なくと
も、最上段及び最下段のPTC成形体12・12は廃棄
され、残りのPTC成形体12…の焼成体がチタン酸バ
リウム系磁器半導体として使用される。
【0005】ところが、上記の製造方法では、常に、最
上段及び最下段の焼成体を除いたものを物性の均一なチ
タン酸バリウム系磁器半導体として使用しているので、
その収率は、PTC成形体12…の載置段数を10段と
すれば、最大でも80%にしかならず、多くの場合、焼
成すればPTC成形体間の融着等の問題が生じるので、
80%よりも低くなる。したがって、PTC成形体を積
み上げて焼成する方法では、製造されるチタン酸バリウ
ム系磁器半導体の、少なくとも20%が廃棄されるの
で、物性の均一なチタン酸バリウム系磁器半導体の収率
を、80%以上に向上させることができないという問題
が生じている。
【0006】そこで、例えば図3に示すように、ジルコ
ニア板11上に、PTC成形体12を縦並べに載置して
焼成してチタン酸バリウム系磁器半導体を製造する方法
が考えられる。この方法では、両端に載置されているP
TC成形体12・12の空気との接触面積が、他のPT
C成形体12…よりも大きくなり、焼成後の物性が、他
のPTC成形体12…と異なるので、両端のPTC成形
体12・12の焼成体は、常に廃棄される。
【0007】それにもかかわらず、PTC成形体12を
縦並べに載置した場合、PTC成形体12…の載置数
は、ジルコニア板11の大きさ及び焼成装置の大きさに
よっても変わるが、少なくとも上記の積み上げ載置の場
合の10段よりも多くすることができるので、物性の均
一なチタン酸バリウム系磁器半導体の収率を、少なくと
も80%以上にすることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の製造
方法において、PTC成形体12…縦並べに載置する
と、融着防止剤が脱落して、PTC成形体12…が融着
を起こす虞れがある。そこで、PTC成形体12…から
の融着防止剤の脱落を防ぐために、融着防止剤として使
用するジルコニア粉末13の粒径を非常に小さくするこ
とで、静電気等によってPTC成形体12…に融着防止
剤を付着させる方法が考えられる。しかしながら、この
場合、ジルコニア粉末13の比表面積が大きくなるの
で、それに伴い、表面エネルギーが大きくなり、これに
よって、PTC成形体12とジルコニア粉末13とが焼
成時に反応し、焼成後のPTC成形体の物性が変化す
る。このことから、表面エネルギーを小さくするため
に、ジルコニア粉末13の粒径を大きくする必要が生じ
る。
【0009】しかしながら、ジルコニア粉末13の粒径
が大きくなれば、PTC成形体12表面から、ジルコニ
ア粉末13が脱落しやすくなり、これによって、焼成
後、各PTC成形体12…間が融着を起こす虞れがある
ので、チタン酸バリウム系磁器半導体の収率を低下させ
るという問題が生じている。
【0010】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であって、その目的は、焼成時のPTC成形体間の融着
を低減させ、これによって、チタン酸バリウム系磁器半
導体の収率を向上させるようなチタン酸バリウム系磁器
半導体の製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のチタン酸
バリウム系半導体からなる成形体の焼成方法は、上記の
課題を解決するために、チタン酸バリウム系半導体から
なる成形体の表面に、各成形体間の融着を防止する融着
防止剤を散布するとともに、この融着防止剤を成形体表
面に固定する、少なくともポリビニルアルコールを含有
する固定液を噴霧もしくは塗布した後、各成形体を互い
に接触するように並べて焼成することを特徴としてい
る。
【0012】また、請求項2記載の融着防止剤の固定液
は、ポリビニルアルコール、イオン交換水もしくは蒸留
水、およびアルコールを混合してなることを特徴として
いる。
【0013】ここで、上記融着防止剤としては、チタン
酸バリウム系半導体との反応性の低い、ジルコニアの粉
末が好適に使用される。このジルコニアの粉末の粒径
は、50μm以上のものが好ましく、さらに、50〜3
00μmの範囲のものが好ましい。
【0014】尚、上記ジルコニア粉末の粒径が50μm
より小さければ、上記の固定液を使用せずとも、静電気
等によってジルコニア粉末を成形体表面に付着すること
ができる。しかしながら、この場合、ジルコニア粉末の
比表面積が大きく、これによって、表面エネルギーが大
きくなるので、焼成時にチタン酸バリウム系半導体と反
応する虞れがある。したがって、ジルコニアの粉末は、
その表面エネルギーを低減させるために、粒径を50μ
m以上とする必要がある。
【0015】一方、粒径が300μm以上であれば、成
形体の表面にジルコニア粉末を固定した場合、ジルコニ
ア層が厚くなり、成形体を接触させながら載置するとき
に、同一載置台での成形体の載置数が減少し、成形体の
載置効率を低減させる。
【0016】また、上記融着防止剤の固定液に含まれ
る、ポリビニルアルコール、イオン交換水もしくは蒸留
水、アルコールの混合比は、固体のポリビニルアルコー
ルの重量比1に対して、イオン交換水もしくは蒸留水は
10以上、アルコールは30以下とするのが望ましい。
【0017】尚、上記のアルコールの重量比が、ポリビ
ニルアルコール1に対して30よりも大きければ、固定
液がゲル化して全体の粘性が増し、噴霧及び塗布するこ
とが困難となり、作業効率を低下させる。また、アルコ
ールの重量比が30以下でも、上記のイオン交換水もし
くは蒸留水の重量比が10よりも小さければこの場合
も、固定液の粘性が増し、噴霧及び塗布することが困難
となり、作業効率を低下させる。
【0018】また、ポリビニルアルコールに含有させる
アルコールとしては、固定液を噴霧もしくは塗布した場
合の乾燥促進性等により、炭素数の少ないメタノールも
しくはエタノール等の低級アルコールが望ましいが、こ
れに限定することなく、他のアルコールでもよい。
【0019】また、上記ポリビニルアルコールは、通
常、チタン酸バリウム系半導体の成形体に使用されるバ
インダー液として使用されているので、焼成後、PTC
成形体の焼成体表面に残留してもその物性に影響を与え
ることはない。
【0020】
【作用】請求項1記載のチタン酸バリウム系磁器半導体
の製造方法によれば、チタン酸バリウム系半導体からな
る成形体の表面に、融着防止剤を固定することで、融着
防止剤が成形体表面から脱落するのを防止することがで
きるので、成形体を縦並べに載置することができる。こ
れによって、焼成後の成形体の融着数を低減させるとと
もに、チタン酸バリウム系磁器半導体の収率を、成形体
を積み上げて載置した場合のチタン酸バリウム系磁器半
導体の収率よりも増加させることができる。
【0021】また、請求項2記載の融着防止剤の固定液
によれば、この固定液に用いられているポリビニルアル
コールはチタン酸バリウム系半導体の成形体を成形する
際のバインダー液として使用されているので、この固定
液に含まれるポリビニルアルコールは、焼成後の成形体
の物性に影響を与えない。また、この固定液に含まれる
アルコールによって、成形体表面に噴霧もしくは塗布さ
れた固定液の乾燥時間が短くなり、これによって、チタ
ン酸バリウム系磁器半導体の製造時間が短縮し、製造効
率を向上させることができる。
【0022】
【実施例】本発明の一実施例について図1に基づいて説
明すれば、以下の通りである。
【0023】本実施例に係るチタン酸バリウム系磁器半
導体は、以下の手順に従って製造されたものである。
【0024】まず、チタン酸バリウム系基体組成物に、
半導体化剤を加えて、チタン酸バリウム系半導体とした
粉末状原料と、ポリビニルアルコールからなるバインダ
ー液とを混練したものを、直径16.3mm、厚さ2.
5mm、重量1.63gの円板状に成形した。以下、こ
の成形体をPTC成形体と称する。
【0025】尚、上記の粉末状原料の組成は、BaTiO3(8
0mol%),SrTiO3(20mol%),Dy2O3(0.13mol%),MnO2(0.15mol
%),SiO2(0.1mol%)である。
【0026】次に、図1(a)に示すように、複数の、
上記PTC成形体2…を、正面もしくは背面を上側に向
けて配列し、その上に、融着防止剤としてのジルコニア
粉末3(第一希元素工業(株)製AS−2100(粒度
50〜300μm))をほぼ均一となるように散布し
た。次いで、ジルコニア粉末3の散布されたPTC成形
体2…の表面に、ポリビニルアルコールの重量比1に対
して、イオン交換水12、エタノール19を混合した固
定液を、霧吹きによって噴霧した。そして、10分間放
置して、上記固定液を乾燥させた。
【0027】次いで、図1(b)に示すように、アルミ
ナ製のサヤ1上にPTC成形体2…の正面もしくは背面
が接触するように縦並べに載置した。このとき、一つの
サヤには、PTC成形体2…を380個載置し、このサ
ヤ5段を焼成装置に入れて、焼成を行った。
【0028】尚、このときの焼成工程は、はじめ1時間
に180℃の割合で1350℃まで昇温し、1350℃
で2時間保持し、その後、1時間に150℃の割合で降
温するようになっている。
【0029】最後に、焼成後のPTC成形体2…を室温
まで冷却した後、例えば、正面もしくは背面に、オーミ
ック性の銀電極(デグサ社製)を塗布し、580℃にお
いて5分間、焼き付けて電極を形成し、その電極上にカ
バー電極(デグサ社製)を塗布し、560℃において5
分間さらに焼き付けを行って、チタン酸バリウム系磁器
半導体を得た。
【0030】そこで、上記製造方法において得られた焼
成後のPTC成形体2…の融着個数を調べるとともに、
上記の実施例の比較例として、PTC成形体2…に融着
防止剤の固定液を用いずに焼成を行い、この場合の、焼
成後のPTC成形体2…の融着個数を調べた(比較例
1)。
【0031】さらに、上記の実施例の他の比較例とし
て、PTC成形体2…の融着防止剤の固定液としてアセ
トンを用いて焼成を行い、この場合の、焼成後のPTC
成形体2…の融着個数を調べた(比較例2)。
【0032】以上の実施例、比較例1、2のPTC成形
体の融着数を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】表1から、比較例1では、融着防止剤の固
定液を使用していないので、PTC成形体2…表面から
殆どの融着防止剤が剥がれるため、380個中殆どのP
TC成形体が融着していることが分かる。
【0035】また、比較例2では、融着防止剤の固定液
としてアセトンを使用しており、初期の頃は融着防止剤
を固定することができるが、アセトンは揮発性が強いの
で、すぐに融着防止剤が脱落しやすい状態となる。この
ため、比較例2と同様に、380個中殆どのPTC成形
体が融着していることが分かる。
【0036】ところが、本実施例では、焼成後のPTC
成形体2…の融着数が、上記比較例1及び比較例2に比
べて遥かに少ないことから、融着防止剤として、ポリビ
ニルアルコールを含む固定液を使用することで、焼成
中、融着防止剤がPTC成形体表面に固定されているこ
とが分かる。
【0037】また、本実施例では、融着防止剤の固定液
に含まれているエタノールによって固定液の乾燥時間を
短縮させているので、融着防止剤の固定を迅速に行うこ
とができ、結果として、チタン酸バリウム系磁器半導体
の製造時間を短縮させることができる。
【0038】また、上記の製造方法によれば、PTC成
形体2…を立てた状態で接触させながら並べて焼成する
ことができるので、PTC成形体2…の載置数を多くす
ることができ、且つ、PTC成形体2…を縦並べに載置
しているにもかかわらず、融着防止材としてのジルコニ
ア粉末3を固定することができるので、融着を低減させ
ることができる。その結果、均一な抵抗特性を有するチ
タン酸バリウム系磁器半導体を収率良く製造することが
できる。
【0039】
【発明の効果】請求項1記載の発明のチタン酸バリウム
系磁器半導体の製造方法は、以上のように、チタン酸バ
リウム系半導体からなる成形体の表面に、各成形体間の
融着を防止する融着防止剤を散布するとともに、上記融
着防止剤を成形体表面に固定する、少なくともポリビニ
ルアルコールを含有する固定液を噴霧もしくは塗布した
後、焼成するものである。
【0040】これによって、成形体表面に融着防止剤を
固定することができるので、成形体を縦並べに載置して
も、融着防止剤の脱落を防止することができる。
【0041】それゆえ、成形体を効率良く載置すること
ができるので、チタン酸バリウム系磁器半導体の収率を
向上させることができるという効果を奏する。
【0042】また、請求項2記載の融着防止剤の固定液
は、ポリビニルアルコール、イオン交換水もしくは蒸留
水、およびアルコールを混合してなる構成である。
【0043】これによって、融着防止剤を成形体表面に
安定して固定することができ、また、固定液の乾燥時間
を短縮することが可能となる。
【0044】それゆえ、チタン酸バリウム系磁器半導体
の製造時間が短縮され、製造効率が向上するという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のチタン酸バリウム系磁器半
導体の製造方法を示すものであって、同図(a)はチタ
ン酸バリウム系半導体からなる成形体の表面に融着防止
剤を固定している状態を示す説明図であり、同図(b)
は上記の成形体を縦並べに載置している状態を示す説明
図である。
【図2】従来のチタン酸バリウム系磁器半導体の製造方
法における、チタン酸バリウム系半導体からなる成形体
の載置状態を示す説明図である。
【図3】従来のチタン酸バリウム系磁器半導体の製造方
法における、チタン酸バリウム系半導体からなる成形体
の他の載置状態を示す説明図である。
【符号の説明】
2 PTC成形体(チタン酸バリウム系半導体からな
る成形体) 3 ジルコニア粉末(融着防止剤)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チタン酸バリウム系半導体からなる成形体
    の表面に、各成形体間の融着を防止する融着防止剤を散
    布するとともに、上記融着防止剤を成形体表面に固定す
    る、少なくともポリビニルアルコールを含有する固定液
    を噴霧もしくは塗布した後、各成形体の正面もしくは背
    面が接触するように並べて焼成することを特徴とするチ
    タン酸バリウム系磁器半導体の製造方法。
  2. 【請求項2】ポリビニルアルコール、イオン交換水もし
    くは蒸留水、およびアルコールを混合してなることを特
    徴とする融着防止剤の固定液。
JP5108046A 1993-05-10 1993-05-10 チタン酸バリウム系磁器半導体の製造方法及びそれに用いる融着防止剤の固定液 Pending JPH06321645A (ja)

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