JPS5814721B2 - 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 - Google Patents
厚膜型正特性半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5814721B2 JPS5814721B2 JP3696179A JP3696179A JPS5814721B2 JP S5814721 B2 JPS5814721 B2 JP S5814721B2 JP 3696179 A JP3696179 A JP 3696179A JP 3696179 A JP3696179 A JP 3696179A JP S5814721 B2 JPS5814721 B2 JP S5814721B2
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- JP
- Japan
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- thick film
- weight
- film type
- type positive
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は厚膜型正特性半導体素子の製造方法に％り、特
に大電力用の発熱体に適したものである。
に大電力用の発熱体に適したものである。
チタン酸バリウム系半導体（以下ＰＴＣと称す）を利用
した発熱体は自己制御機能を有し、外部の制御回路を必
要としないため広く利用されている。
した発熱体は自己制御機能を有し、外部の制御回路を必
要としないため広く利用されている。
このようなＰＴＣ発熱体は、従来チタン酸バリウム系半
導体粉末を加圧成形した後焼成を施す事により得ていた
が、大電力用の発熱体などに適した膜状のものを得る事
は実用上困難であった。
導体粉末を加圧成形した後焼成を施す事により得ていた
が、大電力用の発熱体などに適した膜状のものを得る事
は実用上困難であった。
また膜状のＰＴＣ発熱体を得る方法として１）チタン酸
バリウム系基板表面に導電性を付与するドーパントを含
む溶液を塗布、焼成し、チタン酸バリウム系基板を半導
体化する方法（特公５３−２９３６６）。
バリウム系基板表面に導電性を付与するドーパントを含
む溶液を塗布、焼成し、チタン酸バリウム系基板を半導
体化する方法（特公５３−２９３６６）。
２）チタン酸バリウム系半導体粉末にガラスフリットを
加えペースト状とした後塗布焼成する方法（特開昭５１
−７７８９８）等が知られているが、大電力用の発熱体
に適したものではなかった。
加えペースト状とした後塗布焼成する方法（特開昭５１
−７７８９８）等が知られているが、大電力用の発熱体
に適したものではなかった。
つまり前記１）の方法ではチタン酸バリウム系基板自体
の熱伝導率が悪いため、熱抵抗が大きくなり発熱体、特
に大電力用に適したものではなかった。
の熱伝導率が悪いため、熱抵抗が大きくなり発熱体、特
に大電力用に適したものではなかった。
また前記２）においては面積抵抗が高くなり過ぎ実用的
なものとは言えなかった。
なものとは言えなかった。
本発明は上記の点に鑑み実用上充分な面積抵抗及び温度
の自己制御特性（ＰＴＣ特性）を有し、かつ比較的低温
の焼成により容易に厚膜状の正特性半導体素子を製造す
ることのできる製造方法を提供する事を目的とするもの
である。
の自己制御特性（ＰＴＣ特性）を有し、かつ比較的低温
の焼成により容易に厚膜状の正特性半導体素子を製造す
ることのできる製造方法を提供する事を目的とするもの
である。
本発明は５５〜９５重量％のチタン酸バリウム系半導体
粉末に、Ｎｉ，Ａｌ，Ｒｕ０２粉末の少なくとも１種を
４〜３５重量％と、ガラスフリットを１〜１０重量％と
を加え、有機結合剤を用いてペースト状にした混合物を
絶縁性基板上に塗布して厚膜状に成形した後６００〜１
０００℃で焼成する厚膜型正特性半導体素子の製造方法
である。
粉末に、Ｎｉ，Ａｌ，Ｒｕ０２粉末の少なくとも１種を
４〜３５重量％と、ガラスフリットを１〜１０重量％と
を加え、有機結合剤を用いてペースト状にした混合物を
絶縁性基板上に塗布して厚膜状に成形した後６００〜１
０００℃で焼成する厚膜型正特性半導体素子の製造方法
である。
なお本発明においてチタン酸バリウム系半導体としては
チタン酸バリウムに微量の希土類元素などを添加し半導
体化せしめたものであればよく、その添加量を５５〜９
５重量チとしたものは、９５重量％を越えると実用上充
分な機械的強度が得られず、また５５重量％未満では温
度に対する抵抗値の変化率（ＰＴＣ特性）が小さくなる
ためである。
チタン酸バリウムに微量の希土類元素などを添加し半導
体化せしめたものであればよく、その添加量を５５〜９
５重量チとしたものは、９５重量％を越えると実用上充
分な機械的強度が得られず、また５５重量％未満では温
度に対する抵抗値の変化率（ＰＴＣ特性）が小さくなる
ためである。
またＮｉ，Ａｌ，Ｒｕ０２の少なくとも１種を添加する
事により素子の面積抵抗を１０３Ω／ｃｍ２程度とする
事ができ、またＰＴＣ特性も一層改良され、その添加量
を４〜３５重量％としたのは、４重量％未満では素子の
面積抵抗が高くなり過ぎるため発熱体に適せず、また、
３５重量％を越えると温度変化に対する抵抗変化率（Ｐ
ＴＣ特性）が小さくなるためである。
事により素子の面積抵抗を１０３Ω／ｃｍ２程度とする
事ができ、またＰＴＣ特性も一層改良され、その添加量
を４〜３５重量％としたのは、４重量％未満では素子の
面積抵抗が高くなり過ぎるため発熱体に適せず、また、
３５重量％を越えると温度変化に対する抵抗変化率（Ｐ
ＴＣ特性）が小さくなるためである。
ガラスフリットとしては、６００〜１０００℃程度で溶
融状態となるものであればよく、例えばＢ２０Ｓ−Ｐｂ
ｏ−ＳｉＯ２−Ａｌ２０３系、Ｂ２０３−Ｓｉｎ２−Ｂ
ａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ２０３ 系が用いられる。
融状態となるものであればよく、例えばＢ２０Ｓ−Ｐｂ
ｏ−ＳｉＯ２−Ａｌ２０３系、Ｂ２０３−Ｓｉｎ２−Ｂ
ａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ２０３ 系が用いられる。
なおその添加量を１〜１０重量％としたのは１重量％未
満では厚膜として実用上充分な機械的強度を得ることが
できず、また１０重量％を越えると面積抵抗が急増する
ためである。
満では厚膜として実用上充分な機械的強度を得ることが
できず、また１０重量％を越えると面積抵抗が急増する
ためである。
また有機結合剤はペースト状混合物とする際の粘度を調
整するために用いられ、例えばテレビオネール等が使用
される。
整するために用いられ、例えばテレビオネール等が使用
される。
以上の如く本発明方法においては、所定量のあらかじめ
半導体化されたＰＴＣ粉末、Ｎｉ＋Ａｌ＋Ｒ ｕ Ｏ
２の少なくとも１種、ガラスフリットおよび有機結合剤
を混合してペースト状混合物を得た後、この混合物をア
ルミナ等の絶縁性基板上に塗布し、厚膜状に形成し、６
００〜１０００℃程度の比較的低温の焼成により容易に
大電力用の発熱体に適した厚膜型半導体素子が得られる
。
半導体化されたＰＴＣ粉末、Ｎｉ＋Ａｌ＋Ｒ ｕ Ｏ
２の少なくとも１種、ガラスフリットおよび有機結合剤
を混合してペースト状混合物を得た後、この混合物をア
ルミナ等の絶縁性基板上に塗布し、厚膜状に形成し、６
００〜１０００℃程度の比較的低温の焼成により容易に
大電力用の発熱体に適した厚膜型半導体素子が得られる
。
以下本発明方法を実施例により説明する。
実施例 １
チタン酸バリウムに対し０．１モＡ／％のＹ２０３を添
加し１３００℃で焼成して半導体化した後粉砕して、Ｐ
ＴＣ粉末を得た。
加し１３００℃で焼成して半導体化した後粉砕して、Ｐ
ＴＣ粉末を得た。
次にとのＰＴＣ粉末にＮｉペースト（エレクトローサイ
エンス・ラボ社製）を２０重量チ（つまりＮｉ粉末約１
８重量チおよびガラスフリット約２重量％）および有機
結合剤としてテンピネオールを添加しペースト状の混合
物を得た。
エンス・ラボ社製）を２０重量チ（つまりＮｉ粉末約１
８重量チおよびガラスフリット約２重量％）および有機
結合剤としてテンピネオールを添加しペースト状の混合
物を得た。
この混合物１を第１図ａに透視的に示す如く、あらかじ
め一対のくし状電極２，２’の設げられたアルミナ製絶
縁基板３上に印刷塗布し、さらに厚み調整のため１１０
℃で１５分乾燥した後再び印刷塗布し所要の厚膜状に形
成した。
め一対のくし状電極２，２’の設げられたアルミナ製絶
縁基板３上に印刷塗布し、さらに厚み調整のため１１０
℃で１５分乾燥した後再び印刷塗布し所要の厚膜状に形
成した。
なお図中４，４′ はリード線を示す。
しかる後窒素雰囲気の電気炉へ入れ、８００℃焼成し厚
膜型正特性半導体素子を得た。
膜型正特性半導体素子を得た。
この厚膜型正特性半導体素子の室温における面積抵抗は
２５０〔Ω／ｃｍ２）であり、また温度変化に対する抵
抗値の変化は第２図に示す如きであった。
２５０〔Ω／ｃｍ２）であり、また温度変化に対する抵
抗値の変化は第２図に示す如きであった。
実施例 ２
チタン酸バリウムに対し、０．１モル％の￥２０３およ
び１モル％のＢＮを添加し、１２００℃で焼成して半導
体化した仮、粉砕してＰＴＣ粉末を得た。
び１モル％のＢＮを添加し、１２００℃で焼成して半導
体化した仮、粉砕してＰＴＣ粉末を得た。
次にとのＰＴＣ粉末Ｋ，５重量％のアルミニウム粉末、
３重量％のＢ２０３−ＰｂＯ−Ｓｉ０２−Ａｌ２０３系
ガラスフリットおよび有機結合剤としてのテレビネオー
ルを添加ヒペースト状の混合物を得た。
３重量％のＢ２０３−ＰｂＯ−Ｓｉ０２−Ａｌ２０３系
ガラスフリットおよび有機結合剤としてのテレビネオー
ルを添加ヒペースト状の混合物を得た。
この混合物１を第１図ｂに斜視的に示す如く、あらかじ
め電極２の印刷されたアルミナ製絶縁基板３上に印刷塗
布し、さらに厚み調整のため１１０℃で１５分乾燥した
後、再び印刷塗布し、所要の厚膜状に形成した。
め電極２の印刷されたアルミナ製絶縁基板３上に印刷塗
布し、さらに厚み調整のため１１０℃で１５分乾燥した
後、再び印刷塗布し、所要の厚膜状に形成した。
このペースト状の混合物１を焼成した後、その表面に電
極２ｌ を印刷により設け厚膜型正特性半導体素子を得
た。
極２ｌ を印刷により設け厚膜型正特性半導体素子を得
た。
なお図中４，４′はリード線を示す。
上記の如くして得た厚膜型正特性半導体素子の室温にお
ける面積抵抗は１５０〔Ω／ｃｍ２〕であり、また温度
変化に対する抵抗値変化は第３図に示す如きであった。
ける面積抵抗は１５０〔Ω／ｃｍ２〕であり、また温度
変化に対する抵抗値変化は第３図に示す如きであった。
実施例 ３
チタン酸バリウムに対し０．１モル％のＹ２０３を添加
し、１３００℃で暁成して半導体化した後、粉砕してＰ
ＴＣ粉末を得た。
し、１３００℃で暁成して半導体化した後、粉砕してＰ
ＴＣ粉末を得た。
矢にこのＰＴＣ粉末ＲｕＯ２ペースト（エレクトロ・サ
イエンス・ラボ社製）を２０重量％（つまりＲｕＯ２粉
末約１８重量％およびガラスフリット約２重量％）およ
び有機結合剤としてテレピネオールを添加し、ペースト
状の混合物を得た。
イエンス・ラボ社製）を２０重量％（つまりＲｕＯ２粉
末約１８重量％およびガラスフリット約２重量％）およ
び有機結合剤としてテレピネオールを添加し、ペースト
状の混合物を得た。
この混合物を実施例１と同様にして第１図に示す如き厚
膜型正特性半導体素子を得た。
膜型正特性半導体素子を得た。
なお焼成温度は７８０℃とした。この結果室温における
面積抵抗７００〔Ω／ｃｆｎ２〕で第４図に示す如く温
度変化に対し抵抗値の変化する厚膜型正特性半導体素子
が得られた。
面積抵抗７００〔Ω／ｃｆｎ２〕で第４図に示す如く温
度変化に対し抵抗値の変化する厚膜型正特性半導体素子
が得られた。
なお比較例として実施例１においてＮｉ粉末を添加せず
ガラスフリットのみを用いたペースト状混合物を用いた
場合、室温における比抵抗は１０４（Ω／ｃｍ２）以上
となり、また抵抗変化桁は１０以下となった。
ガラスフリットのみを用いたペースト状混合物を用いた
場合、室温における比抵抗は１０４（Ω／ｃｍ２）以上
となり、また抵抗変化桁は１０以下となった。
以上の如く本発明方法を用いる事により厚さが０．１ｍ
ｍ以下の厚膜型正特性半導体素子を容易に得る事ができ
、大電力用の発熱体に適したものと言える。
ｍ以下の厚膜型正特性半導体素子を容易に得る事ができ
、大電力用の発熱体に適したものと言える。
さらに製造工程も従来の印刷技術のみで自由な型状とす
る事ができる上に比較的低温の焼結が可能となるため焼
成過程における他金属の拡散等によるＰＴＣ特性の劣化
および高抵抗化を防止する事ができ、実用上有効なもの
と言える。
る事ができる上に比較的低温の焼結が可能となるため焼
成過程における他金属の拡散等によるＰＴＣ特性の劣化
および高抵抗化を防止する事ができ、実用上有効なもの
と言える。
第１図ａ，ｂは本発明方法により製造した厚膜型正特性
半導体素子例を示す透視図および斜視図１・・・・・・
混合物、２，２’・・・・・・電極、３・・・・・・絶
縁性基板、 第２図乃至第４図は本発明方法により製造した厚膜型正
特性半導体素子の特性例を示す曲線図。
半導体素子例を示す透視図および斜視図１・・・・・・
混合物、２，２’・・・・・・電極、３・・・・・・絶
縁性基板、 第２図乃至第４図は本発明方法により製造した厚膜型正
特性半導体素子の特性例を示す曲線図。
Claims (1)
- １ ９５〜５５重量％のチタン酸バリウム系半導体粉末
に、Ｎｉ，Ａｌ，Ｒｕ０２粉末の少なくとも１種を４〜
３５重量チと、ガラスフリットを１〜１０重量％とを加
え、有機結合剤を用いてペースト状にした混合物を絶縁
性基板上に塗布して厚膜状に成形した後６００〜１００
０℃で焼成する事を特徴とした厚膜型正特性半導体素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3696179A JPS5814721B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3696179A JPS5814721B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55130101A JPS55130101A (en) | 1980-10-08 |
| JPS5814721B2 true JPS5814721B2 (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=12484328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3696179A Expired JPS5814721B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 厚膜型正特性半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814721B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345615U (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-28 | ||
| JPH0794260A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-04-07 | Toshiba Lighting & Technol Corp | ヒータおよび定着装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7544314B2 (en) | 2004-09-01 | 2009-06-09 | Tdk Corporation | Glass composition for thick film resistor paste, thick film resistor paste, thick-film resistor, and electronic device |
| TW200612443A (en) | 2004-09-01 | 2006-04-16 | Tdk Corp | Thick-film resistor paste and thick-film resistor |
| CN102065589B (zh) * | 2010-12-27 | 2012-12-26 | 宁波高新区健坤电热技术有限公司 | 一种耐高温透明电热膜的制作方法 |
| WO2012111384A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 株式会社村田製作所 | 正特性サーミスタ |
| WO2012111385A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 株式会社村田製作所 | 正特性サーミスタ |
| JP6848327B2 (ja) * | 2016-10-19 | 2021-03-24 | 住友金属鉱山株式会社 | 正温度係数抵抗体用組成物、正温度係数抵抗体用ペースト、正温度係数抵抗体ならびに正温度係数抵抗体の製造方法 |
-
1979
- 1979-03-30 JP JP3696179A patent/JPS5814721B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345615U (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-28 | ||
| JPH0794260A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-04-07 | Toshiba Lighting & Technol Corp | ヒータおよび定着装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55130101A (en) | 1980-10-08 |
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