JPH11102802A - 正特性サーミスタおよびその製造方法 - Google Patents
正特性サーミスタおよびその製造方法Info
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- JPH11102802A JPH11102802A JP9261664A JP26166497A JPH11102802A JP H11102802 A JPH11102802 A JP H11102802A JP 9261664 A JP9261664 A JP 9261664A JP 26166497 A JP26166497 A JP 26166497A JP H11102802 A JPH11102802 A JP H11102802A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に室温での比抵抗値が低く、耐電圧の大き
な正特性サーミスタを提供することを目的とする。 【解決手段】 （Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3
（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ
≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表される主成分
に、副成分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉ
の各酸化物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各
酸化物と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少なくとも
１種類とが含有されていることを特徴とする正特性サー
ミスタである。
な正特性サーミスタを提供することを目的とする。 【解決手段】 （Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3
（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ
≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表される主成分
に、副成分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉ
の各酸化物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各
酸化物と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少なくとも
１種類とが含有されていることを特徴とする正特性サー
ミスタである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は特定の温度で抵抗値
が急激に増大する正特性サーミスタに関するものであ
り、特に室温での抵抗値が低く、耐電圧の高い正特性サ
ーミスタおよびその製造方法に関するものである。
が急激に増大する正特性サーミスタに関するものであ
り、特に室温での抵抗値が低く、耐電圧の高い正特性サ
ーミスタおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の正特性サーミスタは以下のように
して製造していた。
して製造していた。
【０００３】まずチタン酸バリウムを主成分とし、副成
分として半導体化させるためにＹ，Ｌａ等の希土類元素
あるいはＮｂ，Ｓｂ等の酸化物や、特性向上剤としてＳ
ｉやＭｎ等の酸化物が微量添加された原料を混合し、脱
水乾燥した後、これらの混合粉末を仮焼する。
分として半導体化させるためにＹ，Ｌａ等の希土類元素
あるいはＮｂ，Ｓｂ等の酸化物や、特性向上剤としてＳ
ｉやＭｎ等の酸化物が微量添加された原料を混合し、脱
水乾燥した後、これらの混合粉末を仮焼する。
【０００４】次に、この仮焼粉末を粉砕し、バインダー
を加えスラリー状にしたものを造粒し、所望の形状に成
形した後、本焼成を行い、得られた焼結体に電極を形成
させ最終製品としていた。
を加えスラリー状にしたものを造粒し、所望の形状に成
形した後、本焼成を行い、得られた焼結体に電極を形成
させ最終製品としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】正特性サーミスタは、
過電流防止用素子、温度制御用素子、モータ起動用素
子、消磁用素子、ヒータ用素子といったさまざまな用途
に応用されてきている。特に過電流防止用あるいは消磁
用素子においては、その小型化を図るため、室温での比
抵抗が小さいこと、抵抗温度係数が高く耐電圧が高いこ
とが要望されている。このような正特性サーミスタを得
るため、従来より組成面および工法面より鋭意研究され
ているが、上記方法で製造した正特性サーミスタは、室
温での比抵抗が低いものは耐電圧が低く、耐電圧が高い
ものは室温での比抵抗が高くなり、現在実用化されてい
るもので、室温の比抵抗が５Ωcmで耐電圧が３０〜４０
Ｖ／mmのものが限界であった。
過電流防止用素子、温度制御用素子、モータ起動用素
子、消磁用素子、ヒータ用素子といったさまざまな用途
に応用されてきている。特に過電流防止用あるいは消磁
用素子においては、その小型化を図るため、室温での比
抵抗が小さいこと、抵抗温度係数が高く耐電圧が高いこ
とが要望されている。このような正特性サーミスタを得
るため、従来より組成面および工法面より鋭意研究され
ているが、上記方法で製造した正特性サーミスタは、室
温での比抵抗が低いものは耐電圧が低く、耐電圧が高い
ものは室温での比抵抗が高くなり、現在実用化されてい
るもので、室温の比抵抗が５Ωcmで耐電圧が３０〜４０
Ｖ／mmのものが限界であった。
【０００６】そこで本発明は、比抵抗が小さくかつ耐電
圧の高い正特性サーミスタを提供することを目的とする
ものであり、より具体的には、比抵抗が５Ωcm以下でか
つ耐電圧が４０Ｖ／mm以上の、従来にない優れた正特性
サーミスタを提供することにある。
圧の高い正特性サーミスタを提供することを目的とする
ものであり、より具体的には、比抵抗が５Ωcm以下でか
つ耐電圧が４０Ｖ／mm以上の、従来にない優れた正特性
サーミスタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】正特性サーミスタにおけ
る半導体化の機構に関しては、Ｙ，Ｌａなどの希土類元
素やＮｂ，Ｓｂなどの金属元素が主成分であるチタン酸
バリウムに固溶したときに生ずる電子が伝導に寄与して
いるという、いわゆる原子価制御により説明されてき
た。しかしこのような半導体化元素の濃度には最適な範
囲が存在し、濃度が低くても、逆に高くても半導体化し
づらい傾向があった。従って、正特性サーミスタの低抵
抗化の課題に対しては、この半導体化元素をいかにチタ
ン酸バリウムに固溶させるかがポイントであった。一
方、耐電圧向上に関しては、電気的特性からは抵抗温度
係数を大きくすること、又磁器的には結晶粒子径を均
一、微細にすることがポイントであった。
る半導体化の機構に関しては、Ｙ，Ｌａなどの希土類元
素やＮｂ，Ｓｂなどの金属元素が主成分であるチタン酸
バリウムに固溶したときに生ずる電子が伝導に寄与して
いるという、いわゆる原子価制御により説明されてき
た。しかしこのような半導体化元素の濃度には最適な範
囲が存在し、濃度が低くても、逆に高くても半導体化し
づらい傾向があった。従って、正特性サーミスタの低抵
抗化の課題に対しては、この半導体化元素をいかにチタ
ン酸バリウムに固溶させるかがポイントであった。一
方、耐電圧向上に関しては、電気的特性からは抵抗温度
係数を大きくすること、又磁器的には結晶粒子径を均
一、微細にすることがポイントであった。
【０００８】そこで上記目的を達成するために、本発明
の正特性サーミスタは、（Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳ
ｎy）Ｏ3（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．０
０１≦ｙ≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表され
る主成分に、副成分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓ
ｂ，Ｂｉの各酸化物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，
Ｍｎの各酸化物と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少
なくとも１種類とが含有されていることを特徴とするも
のであり、上記目的を達成することができる。
の正特性サーミスタは、（Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳ
ｎy）Ｏ3（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．０
０１≦ｙ≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表され
る主成分に、副成分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓ
ｂ，Ｂｉの各酸化物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，
Ｍｎの各酸化物と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少
なくとも１種類とが含有されていることを特徴とするも
のであり、上記目的を達成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、（Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3（ただし、
０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ≦０．０
３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表される主成分に、副成
分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各酸化
物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各酸化物
と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少なくとも１種類
とが含有されていることを特徴とする正特性サーミスタ
であり、半導体化元素の主成分への固溶が進行しやすく
なり低抵抗化が図られると同時に、抵抗温度係数が大き
くなり耐電圧の高い正特性サーミスタを得ることができ
る。
は、（Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3（ただし、
０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ≦０．０
３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表される主成分に、副成
分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各酸化
物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各酸化物
と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少なくとも１種類
とが含有されていることを特徴とする正特性サーミスタ
であり、半導体化元素の主成分への固溶が進行しやすく
なり低抵抗化が図られると同時に、抵抗温度係数が大き
くなり耐電圧の高い正特性サーミスタを得ることができ
る。
【００１０】請求項２に記載の発明は、焼成後（Ｂａ
1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3（ただし、０．００５
≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ≦０．０３，０．９７
≦ｍ≦１．０）で表わされる主成分原料に、副成分とし
て希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各化合物のう
ち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各化合物を添加
し、仮焼して仮焼粉を得る第１の工程と、次にこの仮焼
粉にＮａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合物のうち少なくとも
１種類を添加して形成した成形体を焼成する第２の工程
とを備えたことを特徴とする正特性サーミスタの製造方
法であり、より抵抗温度係数が大きくなることにより、
低抵抗で耐電圧の高い正特性サーミスタを得ることがで
きる。
1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3（ただし、０．００５
≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ≦０．０３，０．９７
≦ｍ≦１．０）で表わされる主成分原料に、副成分とし
て希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各化合物のう
ち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各化合物を添加
し、仮焼して仮焼粉を得る第１の工程と、次にこの仮焼
粉にＮａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合物のうち少なくとも
１種類を添加して形成した成形体を焼成する第２の工程
とを備えたことを特徴とする正特性サーミスタの製造方
法であり、より抵抗温度係数が大きくなることにより、
低抵抗で耐電圧の高い正特性サーミスタを得ることがで
きる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、第２の工程にお
いて、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合物を溶液にして添
加することを特徴とする請求項２に記載の正特性サーミ
スタの製造方法であり、成形体に均一に分散させること
ができる。
いて、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合物を溶液にして添
加することを特徴とする請求項２に記載の正特性サーミ
スタの製造方法であり、成形体に均一に分散させること
ができる。
【００１２】請求項４に記載の発明は、第２の工程にお
いて、成形体をまず還元雰囲気で、焼成し、次いで酸化
雰囲気で熱処理を行うものとする請求項２あるいは請求
項３に記載の正特性サーミスタの製造方法であり、還元
雰囲気中で焼成することにより酸素欠陥に伴う伝導電子
が生成し、より低抵抗な正特性サーミスタを得ることが
できる。
いて、成形体をまず還元雰囲気で、焼成し、次いで酸化
雰囲気で熱処理を行うものとする請求項２あるいは請求
項３に記載の正特性サーミスタの製造方法であり、還元
雰囲気中で焼成することにより酸素欠陥に伴う伝導電子
が生成し、より低抵抗な正特性サーミスタを得ることが
できる。
【００１３】請求項５に記載の発明は、第２の工程にお
いて、還元雰囲気の最高焼成温度を酸化雰囲気の最高焼
成温度よりも高くすることを特徴とする請求項４に記載
の正特性サーミスタの製造方法であり、室温で低抵抗の
正特性サーミスタを得ることができる。
いて、還元雰囲気の最高焼成温度を酸化雰囲気の最高焼
成温度よりも高くすることを特徴とする請求項４に記載
の正特性サーミスタの製造方法であり、室温で低抵抗の
正特性サーミスタを得ることができる。
【００１４】請求項６に記載の発明は、焼成後（Ｂａ
1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3（ただし、０．００５
≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ≦０．０３，０．９７
≦ｍ≦１．０）で表わされる主成分原料に、副成分とし
て希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各化合物のう
ち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各化合物と、Ｎ
ａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合物のうち少なくとも１種類
とを添加して形成した成形体を得る第１の工程と、次に
この成形体をまず還元雰囲気中で、次いで酸化雰囲気で
焼成する第２の工程とを備えたことを特徴とする正特性
サーミスタの製造方法であり、還元雰囲気中で焼成する
ことにより酸素欠陥に伴う伝導電子が生成し、より低抵
抗な正特性サーミスタを得ることができる。
1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3（ただし、０．００５
≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ≦０．０３，０．９７
≦ｍ≦１．０）で表わされる主成分原料に、副成分とし
て希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各化合物のう
ち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各化合物と、Ｎ
ａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合物のうち少なくとも１種類
とを添加して形成した成形体を得る第１の工程と、次に
この成形体をまず還元雰囲気中で、次いで酸化雰囲気で
焼成する第２の工程とを備えたことを特徴とする正特性
サーミスタの製造方法であり、還元雰囲気中で焼成する
ことにより酸素欠陥に伴う伝導電子が生成し、より低抵
抗な正特性サーミスタを得ることができる。
【００１５】請求項７に記載の発明は、第２の工程にお
いて、還元雰囲気の最高焼成温度を酸化雰囲気の最高焼
成温度よりも高くすることを特徴とする請求項４に記載
の正特性サーミスタの製造方法であり、室温で低抵抗の
正特性サーミスタを得ることができる。
いて、還元雰囲気の最高焼成温度を酸化雰囲気の最高焼
成温度よりも高くすることを特徴とする請求項４に記載
の正特性サーミスタの製造方法であり、室温で低抵抗の
正特性サーミスタを得ることができる。
【００１６】以下本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）まず、主成分の出発原料としてＢａＣ
Ｏ3，ＳｒＣＯ3，ＴｉＯ2およびＳｎＯ2を（Ｂａ1-xＳ
ｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3で表され、それぞれの組成
比が（表１）に示されるようにそれぞれを秤量し、同時
に半導体化元素としてＹ2Ｏ3を主成分１モルに対して
０．００２モル、ＳｉＯ2およびＭｎＯ2をそれぞれ０．
０２モルおよび０．０００５モル、さらにＬｉ2Ｏを
０．００５モル秤量しボールミルにて湿式混合する。
る。 （実施の形態１）まず、主成分の出発原料としてＢａＣ
Ｏ3，ＳｒＣＯ3，ＴｉＯ2およびＳｎＯ2を（Ｂａ1-xＳ
ｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3で表され、それぞれの組成
比が（表１）に示されるようにそれぞれを秤量し、同時
に半導体化元素としてＹ2Ｏ3を主成分１モルに対して
０．００２モル、ＳｉＯ2およびＭｎＯ2をそれぞれ０．
０２モルおよび０．０００５モル、さらにＬｉ2Ｏを
０．００５モル秤量しボールミルにて湿式混合する。
【００１７】
【表１】
【００１８】次にこの混合物を乾燥した後、空気中１０
５０℃にて２時間仮焼する。その後この仮焼粉を再びボ
ールミルにて湿式粉砕し乾燥する。次にこの乾燥粉砕粉
にポリビニルアルコールからなるバインダーを添加造粒
し、１平方センチメートル当たり８００kgの圧力で直径
２０mm、厚さ２．５mmの円板状に成形した。次にこれら
の成形体を空気中で１３５０℃、２時間本焼成を行い焼
結体を得た。この焼結体にＮｉメッキを施した後、銀ペ
ーストを印刷塗布、焼き付けし電極とした。次に、この
ように作成された試料の各種の電気特性を測定する。そ
の抵抗温度特性より、室温比抵抗値ρ25、抵抗温度係数
α、耐電圧ＶBDを評価する。その評価結果を（表１）に
示した。
５０℃にて２時間仮焼する。その後この仮焼粉を再びボ
ールミルにて湿式粉砕し乾燥する。次にこの乾燥粉砕粉
にポリビニルアルコールからなるバインダーを添加造粒
し、１平方センチメートル当たり８００kgの圧力で直径
２０mm、厚さ２．５mmの円板状に成形した。次にこれら
の成形体を空気中で１３５０℃、２時間本焼成を行い焼
結体を得た。この焼結体にＮｉメッキを施した後、銀ペ
ーストを印刷塗布、焼き付けし電極とした。次に、この
ように作成された試料の各種の電気特性を測定する。そ
の抵抗温度特性より、室温比抵抗値ρ25、抵抗温度係数
α、耐電圧ＶBDを評価する。その評価結果を（表１）に
示した。
【００１９】ここで、抵抗温度係数については次式に従
い求めた。 〔Ｉｎ（Ｒ2／Ｒ1）／（Ｔ2−Ｔ1）〕×１００（％／
℃） 但し、Ｒ1，Ｔ1；Ｒ25の２倍の抵抗値およびその時の温
度 Ｒ2，Ｔ2；（Ｔ1＋３０）℃の抵抗値およびその時の温
度である。
い求めた。 〔Ｉｎ（Ｒ2／Ｒ1）／（Ｔ2−Ｔ1）〕×１００（％／
℃） 但し、Ｒ1，Ｔ1；Ｒ25の２倍の抵抗値およびその時の温
度 Ｒ2，Ｔ2；（Ｔ1＋３０）℃の抵抗値およびその時の温
度である。
【００２０】（表１）より明らかなように、試料番号１
のようにｘの値が０．００５より小さいか、または試料
番号６のようにｘの値が０．０２より大きいと、比抵抗
値が大きく耐電圧の向上が認められないが、試料番号２
〜５のようにｘの値が本発明の範囲内であると、比抵抗
値が低くかつ耐電圧の高い素子が得られる。
のようにｘの値が０．００５より小さいか、または試料
番号６のようにｘの値が０．０２より大きいと、比抵抗
値が大きく耐電圧の向上が認められないが、試料番号２
〜５のようにｘの値が本発明の範囲内であると、比抵抗
値が低くかつ耐電圧の高い素子が得られる。
【００２１】一方、試料番号７のようにｙの値が０．０
０１より小さいか、または試料番号１１のようにｙの値
が０．０３より大きいと、比抵抗値が大きく耐電圧の低
い素子であるが、試料番号８〜１０のようにｙの値が本
発明の範囲内であると、比抵抗値が低くかつ耐電圧の高
い素子を得ることができる。
０１より小さいか、または試料番号１１のようにｙの値
が０．０３より大きいと、比抵抗値が大きく耐電圧の低
い素子であるが、試料番号８〜１０のようにｙの値が本
発明の範囲内であると、比抵抗値が低くかつ耐電圧の高
い素子を得ることができる。
【００２２】また、試料番号１２のようにｍの値が０．
９７より小さいと、比抵抗値が大きく耐電圧も低くな
り、さらに試料番号１６のようにｍの値が１．００より
大きいと、抵抗温度係数が極端に低くなるため耐電圧の
向上が認められないが、試料番号１３〜１５のようにｍ
の値が本発明の範囲内であると比抵抗が低く耐電圧の高
い素子が得られる。
９７より小さいと、比抵抗値が大きく耐電圧も低くな
り、さらに試料番号１６のようにｍの値が１．００より
大きいと、抵抗温度係数が極端に低くなるため耐電圧の
向上が認められないが、試料番号１３〜１５のようにｍ
の値が本発明の範囲内であると比抵抗が低く耐電圧の高
い素子が得られる。
【００２３】（実施の形態２）（実施の形態１）と同様
な主成分の組成で原料を秤量し、同時に半導体化元素と
してＹ2Ｏ3を主成分１モルに対して０．００２モル、Ｓ
ｉＯ2およびＭｎＯ2をそれぞれ０．０２モルおよび０．
０００５モル秤量しボールミルにて湿式混合する。次に
この混合物を乾燥した後、空気中１０５０℃にて２時間
仮焼する。次にこの仮焼粉に主成分１モルに対してＬｉ
2Ｏを０．００５モル添加混合し、再びボールミルにて
湿式粉砕し乾燥する。以降の試料作製工程は上記（実施
の形態１）と同様に造粒、成形、焼成を行い電極を形成
した。次に、このように作製した試料の各種電気特性を
（実施の形態１）と同様な方法で評価した。その結果を
（表２）に示した。
な主成分の組成で原料を秤量し、同時に半導体化元素と
してＹ2Ｏ3を主成分１モルに対して０．００２モル、Ｓ
ｉＯ2およびＭｎＯ2をそれぞれ０．０２モルおよび０．
０００５モル秤量しボールミルにて湿式混合する。次に
この混合物を乾燥した後、空気中１０５０℃にて２時間
仮焼する。次にこの仮焼粉に主成分１モルに対してＬｉ
2Ｏを０．００５モル添加混合し、再びボールミルにて
湿式粉砕し乾燥する。以降の試料作製工程は上記（実施
の形態１）と同様に造粒、成形、焼成を行い電極を形成
した。次に、このように作製した試料の各種電気特性を
（実施の形態１）と同様な方法で評価した。その結果を
（表２）に示した。
【００２４】
【表２】
【００２５】（表２）より明らかなように、本発明の範
囲内である試料番号１８〜２１，２４〜２６および２９
〜３１の正特性サーミスタはさらに低比抵抗で耐電圧の
高いものであるが、試料番号１７，２２，２３，２７，
２８および３２の本発明の範囲外である正特性サーミス
タにはその効果は認められない。
囲内である試料番号１８〜２１，２４〜２６および２９
〜３１の正特性サーミスタはさらに低比抵抗で耐電圧の
高いものであるが、試料番号１７，２２，２３，２７，
２８および３２の本発明の範囲外である正特性サーミス
タにはその効果は認められない。
【００２６】（実施の形態３）（実施の形態１）と同様
な主成分組成および副成分組成にて原料を秤量し、ボー
ルミルにて湿式混合し乾燥する。以降の試料作製工程は
上記（実施の形態１）と同様に仮焼、粉砕、造粒、成形
する。次にこの成形体を水素１０％のグリーンガス中、
１３５０℃で２時間焼成する。さらに得られた焼結体を
空気中１１００℃で２時間加熱酸化処理を行う。次に、
このように作製した試料の各種電気特性を（実施の形態
１）と同様な方法で評価した。その結果を（表３）に示
した。
な主成分組成および副成分組成にて原料を秤量し、ボー
ルミルにて湿式混合し乾燥する。以降の試料作製工程は
上記（実施の形態１）と同様に仮焼、粉砕、造粒、成形
する。次にこの成形体を水素１０％のグリーンガス中、
１３５０℃で２時間焼成する。さらに得られた焼結体を
空気中１１００℃で２時間加熱酸化処理を行う。次に、
このように作製した試料の各種電気特性を（実施の形態
１）と同様な方法で評価した。その結果を（表３）に示
した。
【００２７】
【表３】
【００２８】（表３）より明らかなように、本発明の範
囲内である試料番号３４〜３７，４０〜４２および４５
〜４７の正特性サーミスタはさらに低比抵抗で耐電圧の
高いものであるが、試料番号３３，３８，３９，４３，
４４および４８の本発明の範囲外である正特性サーミス
タにはその効果は認められない。
囲内である試料番号３４〜３７，４０〜４２および４５
〜４７の正特性サーミスタはさらに低比抵抗で耐電圧の
高いものであるが、試料番号３３，３８，３９，４３，
４４および４８の本発明の範囲外である正特性サーミス
タにはその効果は認められない。
【００２９】尚、本発明における半導体化元素量は主成
分１モルに対して０．００１〜０．００４モル、ＳｉＯ
2量は０．０１〜０．０５モル、ＭｎＯ2量は０．０００
１〜０．００１５モル、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋのうち少なくと
も１種類は０．００１〜０．０２モルの範囲で添加する
のが好ましい。なぜなら、これらの範囲外であると室温
での抵抗値が大きく上昇したり、抵抗温度係数が低くな
り、耐電圧の向上が図られないためである。
分１モルに対して０．００１〜０．００４モル、ＳｉＯ
2量は０．０１〜０．０５モル、ＭｎＯ2量は０．０００
１〜０．００１５モル、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋのうち少なくと
も１種類は０．００１〜０．０２モルの範囲で添加する
のが好ましい。なぜなら、これらの範囲外であると室温
での抵抗値が大きく上昇したり、抵抗温度係数が低くな
り、耐電圧の向上が図られないためである。
【００３０】一方、（実施の形態３）における還元焼成
温度は１３００〜１４００℃の範囲で、又、加熱酸化処
理の温度は１０００〜１３００℃の範囲で行うのが好ま
しい。なぜなら、これらの範囲外であると、未焼結で再
酸化が困難であったりするため、低抵抗で耐電圧の高い
素子が得られないからである。
温度は１３００〜１４００℃の範囲で、又、加熱酸化処
理の温度は１０００〜１３００℃の範囲で行うのが好ま
しい。なぜなら、これらの範囲外であると、未焼結で再
酸化が困難であったりするため、低抵抗で耐電圧の高い
素子が得られないからである。
【００３１】また還元焼成温度を加熱酸化処理の温度よ
りも高くすることにより室温で抵抗値の小さい正特性サ
ーミスタを得ることができる。
りも高くすることにより室温で抵抗値の小さい正特性サ
ーミスタを得ることができる。
【００３２】なお（実施の形態１）〜（実施の形態３）
ではＬｉを粉末の状態で添加したが、粉末に代えてＮ
ａ，Ｌｉ，Ｋの化合物を少なくとも１種類含有した溶液
を添加することにより、分散性が向上し、均一な特性を
有する正特性サーミスタが得られる。
ではＬｉを粉末の状態で添加したが、粉末に代えてＮ
ａ，Ｌｉ，Ｋの化合物を少なくとも１種類含有した溶液
を添加することにより、分散性が向上し、均一な特性を
有する正特性サーミスタが得られる。
【００３３】また副成分は、酸化物だけでなく、炭酸塩
あるいは硝酸塩など焼成することにより酸化物となる化
合物を用いてもよい。
あるいは硝酸塩など焼成することにより酸化物となる化
合物を用いてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上本発明によると、比抵抗が５Ωcm以
下と小さく、耐電圧が４０Ｖ／mm以上と高い従来にない
低抵抗で高耐電圧の正特性サーミスタを得ることがで
き、製品の小型化や高電力回路への応用が期待できるた
めその工業的利用価値は大きい。
下と小さく、耐電圧が４０Ｖ／mm以上と高い従来にない
低抵抗で高耐電圧の正特性サーミスタを得ることがで
き、製品の小型化や高電力回路への応用が期待できるた
めその工業的利用価値は大きい。
Claims (7)
- 【請求項１】 （Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎy）Ｏ3
（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００１≦ｙ
≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表される主成分
に、副成分として希土類元素あるいはＮｂ，Ｓｂ，Ｂｉ
の各酸化物のうち少なくとも１種類と、Ｓｉ，Ｍｎの各
酸化物と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各酸化物のうち少なくとも
１種類とが含有されていることを特徴とする正特性サー
ミスタ。 - 【請求項２】 焼成後（Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎ
y）Ｏ3（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００
１≦ｙ≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表わされ
る主成分原料に、副成分として希土類元素あるいはＮ
ｂ，Ｓｂ，Ｂｉの各化合物のうち少なくとも１種類と、
Ｓｉ，Ｍｎの各化合物を添加し、仮焼して仮焼粉を得る
第１の工程と、次にこの仮焼粉にＮａ，Ｌｉ，Ｋの各元
素の化合物のうち少なくとも１種類を添加して形成した
成形体を焼成する第２の工程とを備えたことを特徴とす
る正特性サーミスタの製造方法。 - 【請求項３】 第２の工程において、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの
各元素の化合物は、溶液にして添加することを特徴とす
る請求項２に記載の正特性サーミスタの製造方法。 - 【請求項４】 第２の工程において、焼成は成形体をま
ず還元雰囲気で、次いで酸化雰囲気で熱処理を行うもの
とする請求項２あるいは請求項３に記載の正特性サーミ
スタの製造方法。 - 【請求項５】 第２の工程において、還元雰囲気の最高
焼成温度を酸化雰囲気の最高焼成温度よりも高くするこ
とを特徴とする請求項４に記載の正特性サーミスタの製
造方法。 - 【請求項６】 焼成後（Ｂａ1-xＳｒx）m（Ｔｉ1-yＳｎ
y）Ｏ3（ただし、０．００５≦ｘ≦０．０２，０．００
１≦ｙ≦０．０３，０．９７≦ｍ≦１．０）で表される
主成分原料に、副成分として希土類元素あるいはＮｂ，
Ｓｂ，Ｂｉの各化合物のうち少なくとも１種類と、Ｓ
ｉ，Ｍｎの各化合物と、Ｎａ，Ｌｉ，Ｋの各元素の化合
物のうち少なくとも１種類とを添加して形成した成形体
を得る第１の工程と、次にこの成形体をまず還元雰囲気
中で、次いで酸化雰囲気で焼成する第２の工程とを備え
たことを特徴とする正特性サーミスタの製造方法。 - 【請求項７】 第２の工程において、還元雰囲気の最高
焼成温度を酸化雰囲気の最高焼成温度よりも高くするこ
とを特徴とする請求項４に記載の正特性サーミスタの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9261664A JPH11102802A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 正特性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 |
|---|---|---|---|
| JP9261664A JPH11102802A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 正特性サーミスタおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102802A true JPH11102802A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17365050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9261664A Pending JPH11102802A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 正特性サーミスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102802A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007176755A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チタン酸バリウム粉末の製造方法およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| WO2010038770A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 株式会社村田製作所 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物及びｐｔｃサーミスタ |
| US7944337B2 (en) | 2007-06-12 | 2011-05-17 | Tdk Corporation | Stacked PTC thermistor and process for its production |
| JP2012184161A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-09-27 | Panasonic Corp | チタン酸バリウム粉末の製造方法およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP9261664A patent/JPH11102802A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007176755A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チタン酸バリウム粉末の製造方法およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| US7944337B2 (en) | 2007-06-12 | 2011-05-17 | Tdk Corporation | Stacked PTC thermistor and process for its production |
| WO2010038770A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 株式会社村田製作所 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物及びｐｔｃサーミスタ |
| JP5223927B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-06-26 | 株式会社村田製作所 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物及びｐｔｃサーミスタ |
| US8698592B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-04-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Barium titanate-based semiconductor ceramic composition and PTC thermistor |
| JP2012184161A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-09-27 | Panasonic Corp | チタン酸バリウム粉末の製造方法およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
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