JPH0677009A - 厚膜サーミスタ組成物及びその製造方法並びにこの組成 物を用いた厚膜サーミスタ及びその製造方法 - Google Patents
厚膜サーミスタ組成物及びその製造方法並びにこの組成 物を用いた厚膜サーミスタ及びその製造方法Info
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Abstract
のうちから選ばれたサーミスタ特性を有する少なくとも
2種の金属酸化物と、第1の導電性物質としてのRuO
2と、第2の導電性物質としてのCuとLi、又はCu
とLiの酸化物、水酸化物、炭酸塩のいずれかの組み合
わせのうちの少なくとも2種を混合し加熱焼成した化合
物と、ガラスとよりなることを特徴としている。 【効果】 低抵抗でB定数が高く、熱に対する抵抗値変
化率が少ない。
Description
サンドイッチ形に印刷形成される厚膜サーミスタ用の厚
膜サーミスタ組成物及びその製造方法、並びにこの組成
物を用いた厚膜サーミスタ及びその製造方法に関するも
のである。
Mn、Co、Fe、Niなどのサーミスタ特性を有する
金属酸化物と導電材料としてのRuO2と更にガラス粉
末を混合したものが知られている。そしてこの組成物を
絶縁基板上に形成された第1の電極上の一部に重ね合わ
せて印刷し、更にこの上に第2の電極を重ね合わせて形
成したサンドイッチ形の厚膜サーミスタがある。
一平面上の電極間にサーミスタ組成物を印刷したシート
状の厚膜サーミスタと比べて抵抗値を低くすることがで
きる。しかし、このサンドイッチ形の厚膜サーミスタで
も抵抗値は8kΩ程度が限度であり、それ以下の抵抗値
を出すには、第1の導電性物質としてのRuO2を更に
加えるか、あるいはMn、Co、Fe、Niなどのサー
ミスタ特性を有する金属酸化物に更に直接Cu又はCu
酸化物(以下、Cuと略す)を加えていた。
にCuを添加して酸化物とする方法では、Mn、Co、
Fe、Niがスピネル構造を形成するように1000℃
以上の温度で反応させる必要がある。そしてCuを添加
すると、Cuがスピネル構造に取込まれるものと、Cu
O又はCu2Oのいずれかの化合物を生成するものとが
存在する。このうちCu2Oは長時間放置するとCuO
に酸化するため、結晶構造及び導電率のそれぞれの変
化、又は、歪などに基因して、抵抗値変化を引き起こす
と考えられている。このことは、Cuを添加しないサー
ミスタ組成物の抵抗値変化率が125℃、1000時間
で+1%程度であるのに対し、Cuを添加したものは1
25℃、100時間で+10%〜+15%の変化を生じ
ることからも知られる。
添加する場合、1000℃以下の温度に抑えることが考
えられる。しかし、従来のサーミスタ組成物をプレス成
形したのち、焼成し焼結させるというディスクリートタ
イプでは、化学反応が生じないためスピネル構造が形成
されず、その結果サーミスタ特性が得られず、しかも焼
結しないため、機械的に脆いものになっていた。
が全体の7wt%を超えると、抵抗値とB定数(抵抗値
変化率を知る定数で一般にはB=2000K〜5000
Kである。)とが急激に低下してしまい、サーミスタと
して使用不可能になってしまう。又、サーミスタ特性を
有する金属酸化物にCuを直接添加する方法は、抵抗値
を下げるにはよい方法であるが、このCuを添加した組
成は熱安定性に欠け、125℃、100時間で+10%
〜+15%の抵抗値変化を起こすという問題がある。
Cuの耐熱変化を抑え、高いB定数を有しながらも抵抗
値を下げることができる厚膜サーミスタ組成物及びその
製造方法並びにこの組成物を用いた厚膜サーミスタ及び
その製造方法を提供するものである。
解決することを目的としてなされてもので、上述の課題
を解決する一手段として以下の構成を備える。即ち、M
n、Co、Fe、Niのそれぞれの酸化物のうちから選
ばれたサーミスタ特性を有する少なくとも2種の金属酸
化物を混合し加熱焼成したものと、第1の導電性物質と
してのRuO2と、第2の導電性物質としてのCuとL
i、又はCuとLiの酸化物、水酸化物、炭酸塩のいず
れかの組み合わせのうちの少なくとも2種を混合し加熱
焼成した化合物と、ガラスとよりなる。
る。
少なくとも2種の金属酸化物を混合し加熱焼成したもの
と第1の導電材料としてのRuO2とガラスよりなる厚
膜サーミスタ材料に、更に第2の導電材料として、Cu
とLi、又はCuとLiの酸化物、水酸化物、炭酸塩の
いずれかの組み合わせのうちの少なくとも2種を混合し
加熱焼成した化合物を添加することにより、低抵抗でB
定数が高く、耐熱安定性を有する厚膜サーミスタ組成
物、及び厚膜サーミスタを提供することができる。
例を詳細に説明する。
1:1:0.2のモル比で混合し、成形し、加熱焼成す
ることにより、固相反応させて得た金属酸化物粉末31
wt%と、第1の導電性物質としてのRuO2粉末4w
t%と、第2の導電性物質としてのCuOとLi2C2
O4とを予め1:1のモル比で混合し、このCuOとL
i2C2O4との混合粉末を磁性ルツボに入れて、90
0℃で1時間加熱焼成して固相反応させて得た酸化物を
粉砕機にかけて粉末にした。この粉末をX線回折により
分析したところ、Li2CuO2なる化合物であること
が同定された。そして、この粉末を10wt%と、ホウ
ケイ酸鉛ガラス粉末55wt%とを秤量し、自動混合機
又はボールミルにより混合して混合物とする。
チルセルロースを含むブチルカルビトールを前記混合物
の26wt%となるように加え、3本ロール等で充分に
混合し厚膜サーミスタペーストを作製した。得られた厚
膜サーミスタペーストを用い、図1及び図2に示すよう
に、基板1上に対向面積0.25mm2となるように上
下に対向して形成される電極2,2間に加熱焼成後の厚
膜が40μmとなるようにサンドイッチ形に厚膜サーミ
スタ体3を印刷し850℃で10分間焼成し厚膜サーミ
スタを得た。
6Ω、B定数3206Kであり、125℃で1000時
間加熱の抵抗値変化率は+3.06%で安定した特性で
あった。
〜6の抵抗値、B定数、125℃で1000時間加熱で
の抵抗値変化率を示す。
厚40μm、対向面積0.25mm2の値であり、B定
数は25℃での抵抗値を100℃の抵抗値で割ったもの
の自然対数に、それらの温度の逆数の差をとったもので
ある。
してのCu源及びLi源としてそれぞれCuOとLi2
C2O4とを用いたが、最終的にCuとLiの酸化物と
なれば、他のCu化合物とLi化合物の組み合わせでも
よい。この表1より本発明の組成物を用いて形成した厚
膜サーミスタは、CuとLi、又はCuとLiの酸化
物、水酸化物、炭酸塩のいずれかの組み合わせのうちの
少なくとも2種を混合し加熱焼成した化合物を、サーミ
スタ特性を有する金属酸化物と直接反応させず、別途添
加することにより、低抵抗で高いB定数を有し、更に1
25℃の熱に対して抵抗値変化率が少なく安定である。
このため、上述の厚膜サーミスタ組成物を用いて、厚膜
サーミスタとして基板上に上下に対向して形成される電
極間にサンドイッチ形に厚膜サーミスタ体を印刷、焼成
することにより、低抵抗でB定数が高く、非常に耐熱安
定性が良好の厚膜サーミスタを得ることができる。
耐熱安定性に欠けることがなく、低抵抗でB定数が高
く、熱に対する抵抗値変化率の少ない厚膜サーミスタ組
成物及び厚膜サーミスタを得ることができる。又、ガラ
ス量を一定にして、金属酸化物と第1、第2の導電材料
を配合したから、それぞれの添加量を変化させることに
より、幅の広い抵抗値とB定数の組み合せが可能にな
る。
れた厚膜サーミスタの平面図である。
量と抵抗値の特性図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 Mn、Co、Fe、Niのそれぞれの酸
化物のうちから選ばれたサーミスタ特性を有する少なく
とも2種の金属酸化物を混合し加熱焼成したものと、第
1の導電性物質としてのRuO2と、第2の導電性物質
としてのCuとLi、又はCuとLiの酸化物、水酸化
物、炭酸塩のいずれかの組み合わせのうちの少なくとも
2種を混合し加熱焼成した化合物と、ガラスとよりなる
ことを特徴とする厚膜サーミスタ組成物。 - 【請求項2】 Mn、Co、Fe、Niのそれぞれの酸
化物のうちから選ばれたサーミスタ特性を有する少なく
とも2種の金属酸化物を秤量し混合し加熱焼成し更に粉
砕し秤量するA工程と、第1の導電性物質としてのRu
O2を秤量するB工程と、第2の導電性物質としてのC
uとLi、又はCuとLiの酸化物、水酸化物、炭酸塩
のいずれかの組み合わせのうちの少なくとも2種を混合
し加熱焼成した化合物を更に粉砕し秤量するC工程と、
ガラスを秤量するD工程と、前記秤量4工程A、B、C
及びDで得られた各粉末を混合して厚膜ペーストを製造
するE工程と、前記E工程で得られた厚膜ペーストを加
熱焼成するF工程とからなることを特徴とする厚膜サー
ミスタ組成物の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の厚膜サーミ
スタ組成物を、基板上に上下に対向して形成される電極
間に、サンドイッチ形になるように、印刷し焼成するこ
とにより形成することを特徴とする厚膜サーミスタ。 - 【請求項4】 請求項2記載の厚膜サーミスタ組成物の
製造方法と、基板上に上下に対向して形成される第1の
電極を印刷するG工程と、その第1の電極上の少なくと
も一部分と電気的に接続するように、前記サーミスタ組
成物を積層して印刷するH工程と、更にサーミスタ組成
物上の少なくとも一部分と電気的に接続するように第2
の電極を印刷するI工程と、前記第1の電極、前記サー
ミスタ組成物、及び前記第2の電極を基板と共に加熱焼
成するJ工程とよりなることを特徴とする厚膜サーミス
タの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04040030A JP3140141B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 厚膜サーミスタ組成物、その製造方法、厚膜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 |
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JP04040030A JP3140141B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 厚膜サーミスタ組成物、その製造方法、厚膜サーミスタおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0677009A true JPH0677009A (ja) | 1994-03-18 |
JP3140141B2 JP3140141B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=12569513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04040030A Expired - Fee Related JP3140141B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 厚膜サーミスタ組成物、その製造方法、厚膜サーミスタおよびその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3140141B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002270402A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Rohm Co Ltd | チップ抵抗器 |
WO2019009632A1 (ko) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 주식회사 이엠따블유 | 프린팅 공정을 이용하여 제조된 써미스터를 포함하는 필름형 안테나 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP04040030A patent/JP3140141B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002270402A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Rohm Co Ltd | チップ抵抗器 |
WO2019009632A1 (ko) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 주식회사 이엠따블유 | 프린팅 공정을 이용하여 제조된 써미스터를 포함하는 필름형 안테나 |
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