JPS6097601A - サーミスタ用酸化物半導体磁器の製造方法 - Google Patents
サーミスタ用酸化物半導体磁器の製造方法Info
- Publication number
- JPS6097601A JPS6097601A JP20511583A JP20511583A JPS6097601A JP S6097601 A JPS6097601 A JP S6097601A JP 20511583 A JP20511583 A JP 20511583A JP 20511583 A JP20511583 A JP 20511583A JP S6097601 A JPS6097601 A JP S6097601A
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- Japan
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- thermistor
- oxide semiconductor
- temperature
- semiconductor porcelain
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は一４０℃〜３００℃附近までの温度領域で、燃
焼制御回路等で使用される高信頼性を必要とするチップ
形状サーミスタを得るだめのサーミスタ用酸化物半導体
磁器に関するものである。
焼制御回路等で使用される高信頼性を必要とするチップ
形状サーミスタを得るだめのサーミスタ用酸化物半導体
磁器に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の汎用サーミスタ用半導体材料は、主として隨−Ｃ
ｏ −Ｎｉ −Ｃｕ 系酸化物材料であり、しかもディ
スク形サーミスタとしての用途が中心であったが、結晶
構造の不安定さ特によｐ１経時変化が大きいものであっ
た。すなわち１１０℃、３０００時間後の抵抗値変化が
７〜１５％となっていた。
ｏ −Ｎｉ −Ｃｕ 系酸化物材料であり、しかもディ
スク形サーミスタとしての用途が中心であったが、結晶
構造の不安定さ特によｐ１経時変化が大きいものであっ
た。すなわち１１０℃、３０００時間後の抵抗値変化が
７〜１５％となっていた。
また、使用温度範囲にしてもせいぜい１５０’Ｃであっ
た。この問題に対して、本発明者は既に酸化クロム、酸
化ジルコニウムあるいはまた、二酸化ケイ素含有を特徴
とする酸化物材料を提案してきた（特開昭５６−８５８
０２号、特開昭６７−１５４０３号、特開昭５７−６４
９０３号）。その結果、使用温度範囲についてはチップ
形状で用いることによシ３００°Ｃまで拡大することが
・でき、また経時変化についても６〜８％と小さくする
ことができた。しかし、経時変化についてはさらにきび
しく抵抗値変化率が５％以内であることが要望されてい
ること、また、チップ形状のサーミスタを得るためにバ
ルクのサーミスタブロックから加工するため、より均質
なサーミスタ用酸化物半導体磁器を得る必要があった。
た。この問題に対して、本発明者は既に酸化クロム、酸
化ジルコニウムあるいはまた、二酸化ケイ素含有を特徴
とする酸化物材料を提案してきた（特開昭５６−８５８
０２号、特開昭６７−１５４０３号、特開昭５７−６４
９０３号）。その結果、使用温度範囲についてはチップ
形状で用いることによシ３００°Ｃまで拡大することが
・でき、また経時変化についても６〜８％と小さくする
ことができた。しかし、経時変化についてはさらにきび
しく抵抗値変化率が５％以内であることが要望されてい
ること、また、チップ形状のサーミスタを得るためにバ
ルクのサーミスタブロックから加工するため、より均質
なサーミスタ用酸化物半導体磁器を得る必要があった。
発明の目的
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、−４０℃〜３００°Ｃ付近まで使用で
き、かつ非常に安定（３０００時間後の抵抗値経時変化
率が５％以下）なサーミスタ用酸化物半導体磁器の提供
にある。
とするところは、−４０℃〜３００°Ｃ付近まで使用で
き、かつ非常に安定（３０００時間後の抵抗値経時変化
率が５％以下）なサーミスタ用酸化物半導体磁器の提供
にある。
発明の構成
本発明のサーミスタ用酸化物半導体磁器は、金属元素と
してマンガン９８．５〜５５．０原子係、ニッケル０．
１〜３０．０原子チ、クロム０．３〜１０．０原子係お
よびジルコニウムＯ，０５〜１０．０原子％０４種を合
計１００原子係含有する組成を有し、１２５０℃〜１４
００’Ｃの温度で焼結した後、さらに前記温度よりも１
００〜２００℃程度低い温度および加圧下で再焼結して
得るものである。また、組成については、上記組成にが
っＳｌを主成分とするガラス形成物元素を合計２原子チ
以下含有する組成について同様に１０００℃〜１４ｏｏ
℃の温度で焼結後、上記温度よりも１００〜２００’Ｃ
程度低い温度および加圧下で再焼結してつマり熱間静水
圧成形法で処理することにょ９得るものである。
してマンガン９８．５〜５５．０原子係、ニッケル０．
１〜３０．０原子チ、クロム０．３〜１０．０原子係お
よびジルコニウムＯ，０５〜１０．０原子％０４種を合
計１００原子係含有する組成を有し、１２５０℃〜１４
００’Ｃの温度で焼結した後、さらに前記温度よりも１
００〜２００℃程度低い温度および加圧下で再焼結して
得るものである。また、組成については、上記組成にが
っＳｌを主成分とするガラス形成物元素を合計２原子チ
以下含有する組成について同様に１０００℃〜１４ｏｏ
℃の温度で焼結後、上記温度よりも１００〜２００’Ｃ
程度低い温度および加圧下で再焼結してつマり熱間静水
圧成形法で処理することにょ９得るものである。
実施例の説明
以下、本発明のサーミスタ用酸化物半導体磁器−の実施
例について説明する。
例について説明する。
市販の原料ＭｎＣ○３．Ｃｒ２Ｏ３，Ｎｉｏ、ＺｒＯ２
を下記の表にそれぞれの金属原子係の組成になるよう配
合する。これをボールシルで混合後乾燥させ１０００’
Ｃ２時間空気中で仮焼する。これを再びボールシルテ粉
砕後、ポリビニルアルコールをバインダとして添加混合
し、φ５ｏ厚み２０ｍｍの円柱を成形する。これを１０
００℃で２時間空気中で焼成する。この焼結体の気孔率
は５％以下である。
を下記の表にそれぞれの金属原子係の組成になるよう配
合する。これをボールシルで混合後乾燥させ１０００’
Ｃ２時間空気中で仮焼する。これを再びボールシルテ粉
砕後、ポリビニルアルコールをバインダとして添加混合
し、φ５ｏ厚み２０ｍｍの円柱を成形する。これを１０
００℃で２時間空気中で焼成する。この焼結体の気孔率
は５％以下である。
さらにこの焼結体を熱間静水圧成形装置を用いて処理し
た。つまり中性ガスを用いて１０００気圧の加圧下で、
１２０００Ｃ，１時間再焼結した。得られたブロックか
ら厚み２００μｍのウェハにスライス切断し、ウェハの
両面に銀−パラジウムペーストを設は初期特性を測定す
る。初期特性に基づき、５００μｍＸ５００μｍの角チ
ップに加工し、これをジメノト線を端子として左ラス管
中に封入密閉してガラス封入形サーミスタを得た。
た。つまり中性ガスを用いて１０００気圧の加圧下で、
１２０００Ｃ，１時間再焼結した。得られたブロックか
ら厚み２００μｍのウェハにスライス切断し、ウェハの
両面に銀−パラジウムペーストを設は初期特性を測定す
る。初期特性に基づき、５００μｍＸ５００μｍの角チ
ップに加工し、これをジメノト線を端子として左ラス管
中に封入密閉してガラス封入形サーミスタを得た。
このサーミスタを３００℃、３０００時間後における抵
抗値経時変化率を表に併せて示した。
抗値経時変化率を表に併せて示した。
二
上記表のうち、Ｎ０１の試料はＺｒＯ２２添加していな
いが、混式混合、混式粉砕に、ジルコニア玉石を用いて
おり、焼結体をケイ光Ｘ線回折法により分析した結果ジ
ルコニア０．５原子係を検出しておち、約０．６原子チ
が混入すると考えられこれを請求範囲に含むものである
。実施例の試料作成にはジルコニア玉石を用いたが、同
様にメノウ玉石を用いた場合、Ｎｏ２．Ｎｏ３の試料に
はＳ １０２、が混入し、その混入量は約１．０原子饅
でありこの組成についても同様の効果を有し請求の範囲
に含むものである。ここで焼結体は、主相として立方晶
あるいは正方晶スピネル型結晶構造を取る。Ｚ ｒ０２
あるいはＳｉＯ２は固溶せず副相として存在する。上記
の成範囲にあシ、上記の処理を施こしたサーミスタ用酸
化物半導体磁器は、気孔のない非常に緻′密で均質なセ
ラミックが得られ、このセラミックから加工したチップ
形状サーミスタは、３００℃。
いが、混式混合、混式粉砕に、ジルコニア玉石を用いて
おり、焼結体をケイ光Ｘ線回折法により分析した結果ジ
ルコニア０．５原子係を検出しておち、約０．６原子チ
が混入すると考えられこれを請求範囲に含むものである
。実施例の試料作成にはジルコニア玉石を用いたが、同
様にメノウ玉石を用いた場合、Ｎｏ２．Ｎｏ３の試料に
はＳ １０２、が混入し、その混入量は約１．０原子饅
でありこの組成についても同様の効果を有し請求の範囲
に含むものである。ここで焼結体は、主相として立方晶
あるいは正方晶スピネル型結晶構造を取る。Ｚ ｒ０２
あるいはＳｉＯ２は固溶せず副相として存在する。上記
の成範囲にあシ、上記の処理を施こしたサーミスタ用酸
化物半導体磁器は、気孔のない非常に緻′密で均質なセ
ラミックが得られ、このセラミックから加工したチップ
形状サーミスタは、３００℃。
３０００時間後の抵抗値の経時変化が±５％以内であシ
、従来の材料と比較してきわめて安定な特性を有するも
のである。また、ここで組成範囲を限定するのは、１５
０℃〜３００℃の温度範囲でセンサーとしての抵抗値が
、１００Ωから５０゜ＫΩの範囲にあたることを理由と
した。
、従来の材料と比較してきわめて安定な特性を有するも
のである。また、ここで組成範囲を限定するのは、１５
０℃〜３００℃の温度範囲でセンサーとしての抵抗値が
、１００Ωから５０゜ＫΩの範囲にあたることを理由と
した。
図面に試料Ｎｏ３で示された材料を用いたサーミスタの
３ｏｏ℃における抵抗値の経時変化を示す。図中実線は
本実施例による変化を示し、破線は、熱間静水圧成形処
理をしない従来例による変化を示す。図から明らかなよ
うに本発明のサーミスタ磁器を用いたものは非常に安定
である０本発明のサーミスタ用酸化物半導体磁器のセラ
ミック微細構造は、気孔はなく結晶粒径も揃っている。
３ｏｏ℃における抵抗値の経時変化を示す。図中実線は
本実施例による変化を示し、破線は、熱間静水圧成形処
理をしない従来例による変化を示す。図から明らかなよ
うに本発明のサーミスタ磁器を用いたものは非常に安定
である０本発明のサーミスタ用酸化物半導体磁器のセラ
ミック微細構造は、気孔はなく結晶粒径も揃っている。
緻密な高周波用サーミスタ磁器としてホットプレスによ
る製造方法を提案（特公昭５８−３３６８１号）されて
いるが、ホットプレス法で得てもその見掛気孔率はせい
ぜい０．８％でありしかもこれから加工したチップ形状
サーミスタの抵抗値の変動係数が１０数チと大きいもの
であった。これに対して本発明のサーミスタ用酸化物半
導体磁気は、見掛気孔率がたかだか０．２％であシ数字
の上からも非常に緻密で、加工したチップ形状サーミス
タの抵抗値の変動係数は２．５％と非常に良好であっ発
明の効果 以上の実施例かられかるように、本発明のサーミスタ用
酸化物半導体磁器は、従来品に比較して緻密で均質な微
細構造を持ち、３００℃までの温度で長期にわたり高い
信頼性の要求される温度センサーに最も適していると考
えられる。特に、ブロックからチップ形状に加工して製
造するサーミスタには、チップ形状素子の抵抗値の変動
係数が小さく、量産性に優れるため、高付加価値製品へ
の応用展開が十分に期待できるものである０
る製造方法を提案（特公昭５８−３３６８１号）されて
いるが、ホットプレス法で得てもその見掛気孔率はせい
ぜい０．８％でありしかもこれから加工したチップ形状
サーミスタの抵抗値の変動係数が１０数チと大きいもの
であった。これに対して本発明のサーミスタ用酸化物半
導体磁気は、見掛気孔率がたかだか０．２％であシ数字
の上からも非常に緻密で、加工したチップ形状サーミス
タの抵抗値の変動係数は２．５％と非常に良好であっ発
明の効果 以上の実施例かられかるように、本発明のサーミスタ用
酸化物半導体磁器は、従来品に比較して緻密で均質な微
細構造を持ち、３００℃までの温度で長期にわたり高い
信頼性の要求される温度センサーに最も適していると考
えられる。特に、ブロックからチップ形状に加工して製
造するサーミスタには、チップ形状素子の抵抗値の変動
係数が小さく、量産性に優れるため、高付加価値製品へ
の応用展開が十分に期待できるものである０
図面は、本発明と従来のサーミスタ用酸化物半導体磁、
器を用いたガラス封入型サーミスタの３００℃における
抵抗値経時変化特性を示すグラフである０
器を用いたガラス封入型サーミスタの３００℃における
抵抗値経時変化特性を示すグラフである０
Claims (2)
- （１）金属元素としてマンガン９８．６〜５６．０原子
係、ニッケル０．１〜３０．０原子係、クロム０．３〜
１０．０原子チおよびジルコニウム０．０３〜１０．０
原子係の４種を合計１００原子チ含有する組成を有し、
かつ１２５０’Ｃ〜１４００℃の温度で焼結後、上記温
度よりも１００〜２００℃程度低い温度および加圧下で
再焼結されたことを特徴とするサーミスタ用酸化物半導
体磁器。 - （２）金属元素としてマンガン９８．５〜５５．０原子
係、ニッケル０．１〜３０．０原子チ、クロム０．３〜
１０．０原子チおよびジルコニーラム０．０３〜ｉｏ、
。 原子係の４種を合計１００原子係含有しかつ３ｉを主成
分とするガラス形成物元素を合計２原子チ以下含有する
組成を有し、かつ１２５０℃〜１４００１ ℃の温度で
焼結後、上記温度よりも１００〜２００°Ｃ程度低い温
度および加圧下で再焼結されたことを特徴とするサーミ
スタ用酸化物半導体磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20511583A JPS6097601A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | サーミスタ用酸化物半導体磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20511583A JPS6097601A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | サーミスタ用酸化物半導体磁器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097601A true JPS6097601A (ja) | 1985-05-31 |
| JPH0572721B2 JPH0572721B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=16501664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20511583A Granted JPS6097601A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | サーミスタ用酸化物半導体磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6097601A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63104304A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | 松下電器産業株式会社 | サ−ミスタ用酸化物半導体の製造方法 |
| JP2005150289A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Tdk Corp | サーミスタ用組成物及びサーミスタ素子 |
| KR20220114795A (ko) * | 2021-02-09 | 2022-08-17 | 한국전자통신연구원 | 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685802A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxide semiconductor for thermistor |
-
1983
- 1983-11-01 JP JP20511583A patent/JPS6097601A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685802A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxide semiconductor for thermistor |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63104304A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | 松下電器産業株式会社 | サ−ミスタ用酸化物半導体の製造方法 |
| JP2005150289A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Tdk Corp | サーミスタ用組成物及びサーミスタ素子 |
| KR20220114795A (ko) * | 2021-02-09 | 2022-08-17 | 한국전자통신연구원 | 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572721B2 (ja) | 1993-10-12 |
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