JPS6136901A - Ｐｔｃ素子の製造方法 - Google Patents
Ｐｔｃ素子の製造方法Info
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- JPS6136901A JPS6136901A JP15724784A JP15724784A JPS6136901A JP S6136901 A JPS6136901 A JP S6136901A JP 15724784 A JP15724784 A JP 15724784A JP 15724784 A JP15724784 A JP 15724784A JP S6136901 A JPS6136901 A JP S6136901A
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- Japan
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- ptc element
- conductor
- resistance
- ptc
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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
〔発明の技術分野〕
本発明は、電流制御、保護回路等に用いられるＰＴＣ素
子に関する。 〔発明の技術的背漿とその問題点〕 電流制御用、保護回路等に用い過大電流の通電時にジュ
ール熱による自己発熱を利用して素子のｉｆ上昇により
素子抵抗が上昇し、それにより過大′Ｆｔｆｆ、を絞る
働きをするＰＴＣ素子としてＢａＴｉ０゜系半導体セラ
ミックス並びにポリマー中にカーボンを分散させた素子
が知られている。ＢａＴｉＯｓ系サーミスタの場合通常
１００〜１２６℃のキューリ一点以上で抵抗値の急増が
起り、３〜７桁抵抗傾が変化する。また室温での抵抗率
（まｉ ｏ” （１ｃｍ６度であり、この値は添加する
酸１ヒ物の種類とｋ（こよって変化し、例えば添加物が
Ｐｂ酸（ヒ物の偽合尚抵抗側に変１ヒし、又Ｓｒ酸比物
の場合低抵抗側に変化する。モして１３ａ’Ｉ”ｉｏ、
サーミスタをより低い抵抗値にするためにＳｒ酸化物を
添加することが試みられているが、室温抵抗率ρ＝１０
°〜１０’＜１ｃｍ程変が限界であった。 このよう１こ従来のＢａＴｉＯ３系ＰＴ（、’サーミス
タでは、ρの十分低い値が得られないため、大電力での
使用ができないという欠薇かあった。 〔発明の目的〕 本発明は以上の点を考慮してなされ１こものであり、素
子のρを低下し、大醒力下でも使用できるＰＴＣ素子の
製造方法を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 発明者らはＢａＴｉ０．系ＰＴＣサーミスタのρを低下
させる方法を検討した結果、専心性物質と複合１ヒする
ことが有効であることを見い出した。しかも複合比の方
法としては多孔實体のＢａＴｉ０．糸セラミックスに専
心性物質を液体状に含浸させる方法が有効でしかもＢａ
Ｔｉ０．系セラミックスの特性を損なうことなく複合比
し得ることを見出した。 このことは、１３ａｉ’ｉ０．糸に限らず、正を晶度係
数セラ２ツク抵抗体全般に適用できる。例えばＬａ。 Ｃｅ、Ｓｒ、Ｐｂその他の酸化物をドープしたＢａＴｌ
０゜系、Ｃｒ、ＡＡ！、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ
等を含む■、０゜系等が挙げられる。 本発明による低抵抗ＰＴＣ素子１ま、ρの値が１０−１
〜１０’Ｑｃｍ＆導ｔａに漬れ、しかも導電体として金
属を用いれば、この導電体の存在により大電流印加時に
局部過熱の起ることが防止されたとえ起るとしてもクラ
ックの入ることが少なくなる。 また金属導電体量身の持つＩＦの（１（抗温度特性がＰ
ＴＣ効果に寄与することができる。 導電体として）ま、抵抗体自身の抵抗値よりも小さけれ
ば良い。しかしながら耐熱価１１ Ｆｊ、等ｉＩＪ記効
果を発揮する１こめには、Ａ１１Ｊ、Ｃｕ、・Ｆｅ、Ｎ
ｌ、Ｓｎ等の金属導体を用いることが好ましい。 導電体の含浸法としてＩＪｌ例えば有機溶剤中（こ分散
したものを用いても良いし、金属塩浴ｌ洸を用いること
もできる。これらの溶液を吸引含ｕ１こよりＰＴＣセラ
ミック中に含浸させる特開昭５８−２８８０３号に示さ
れているようＩこＣｕ粉末と混合して焼結する方法も仮
合体を形成ず６が、金属の酸化を防止するため、不活性
雰囲気、真空、又は還元雰囲気中で焼成し、その後Ｂａ
’ｌ’１０１を酸化し１） Ｔ Ｃ効果を得なければな
らないという欠点を自しており、しかも焼ｒｒＹのため
に高い湛ＩＪ［（〜１３００℃）に保持しなければなら
ず複合可能な金鴫のｉ類が限られる。 これ１こ対し、本発明り法を用いることで、比較的低い
温度で摺合化が１丁能であり複＠後の熱処理などを行う
必要がなく製造ｔ４１あり様々な導１匡体を用いること
が可能となり、特性的にも優イｔている。 ここで含浸させる金属導電体量は室温抵抗の低下並びに
耐熱衝撃性の向上に効果がある。含浸量は５〜４０ ｗ
ｔ％が好ましく、４０％をこえると金属導電体粒子同士
が接続するこ七になりＰＴＣ効来が損われる恐れがある
。一方５％未満となると室温抵抗の低下が小さい。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ρが十分低下し、
しかも抵抗変［ヒ等を低下させることがないため、非常
ｌこ優れたＰＴＣ素子を得ることができる。 特に大市力用乏して好適である。 〔発明の冥癩例〕 以下本発明を実施例を挙げ説明する。 まずセラミックス正温度係数抵抗体吉してチタン酸バリ
ウムを作成した。基本成分であるチタン酸バリウムセリ
ウＡ （Ｂａ ０９９９ Ｃｅｏｏｏｘ）ＴｉＯａにな
るように炭酸バリウム、酸ｒヒセリウム、酸化チタンを
秤Ｅ１しボールミルにより湿式混合粉砕する。 次にこれらを乾慄１１１００℃で１時間仮焼し再びボー
トミルにより粉砕し調合粉末とする。この粉末を適当な
形状のルツボに入れ１３’ ００〜１４００℃１時間焼
成しＰ Ｔ Ｃ多孔質体を得る。一方市販の銀ペースト
を専用の希しゃく用溶剤で適当な粘性に調整した液体を
多孔質の一方を負の圧力にして含浸させる。こうして得
られた多孔質含浸材を所定の温度に保持しペーストを焼
きつける。この焼成体の重量から第１表に示すような含
浸漬を得た。 この焼成体の両＋ｎｌｌを金属板ではさみ１［ｆｆｉと
して四端子法測定用サンプルとし１こ。 このようｉこして得られたそれぞれのＰＴＣ素子につい
て室温から３００℃話での見かけの抵抗率を測定した結
果を第１図に示す。Ｊ＞４下？’ｆＢ第１表 第１図から実施例１〜４のＰＴＣ素子は比較例１に比べ
子に関する。 〔発明の技術的背漿とその問題点〕 電流制御用、保護回路等に用い過大電流の通電時にジュ
ール熱による自己発熱を利用して素子のｉｆ上昇により
素子抵抗が上昇し、それにより過大′Ｆｔｆｆ、を絞る
働きをするＰＴＣ素子としてＢａＴｉ０゜系半導体セラ
ミックス並びにポリマー中にカーボンを分散させた素子
が知られている。ＢａＴｉＯｓ系サーミスタの場合通常
１００〜１２６℃のキューリ一点以上で抵抗値の急増が
起り、３〜７桁抵抗傾が変化する。また室温での抵抗率
（まｉ ｏ” （１ｃｍ６度であり、この値は添加する
酸１ヒ物の種類とｋ（こよって変化し、例えば添加物が
Ｐｂ酸（ヒ物の偽合尚抵抗側に変１ヒし、又Ｓｒ酸比物
の場合低抵抗側に変化する。モして１３ａ’Ｉ”ｉｏ、
サーミスタをより低い抵抗値にするためにＳｒ酸化物を
添加することが試みられているが、室温抵抗率ρ＝１０
°〜１０’＜１ｃｍ程変が限界であった。 このよう１こ従来のＢａＴｉＯ３系ＰＴ（、’サーミス
タでは、ρの十分低い値が得られないため、大電力での
使用ができないという欠薇かあった。 〔発明の目的〕 本発明は以上の点を考慮してなされ１こものであり、素
子のρを低下し、大醒力下でも使用できるＰＴＣ素子の
製造方法を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 発明者らはＢａＴｉ０．系ＰＴＣサーミスタのρを低下
させる方法を検討した結果、専心性物質と複合１ヒする
ことが有効であることを見い出した。しかも複合比の方
法としては多孔實体のＢａＴｉ０．糸セラミックスに専
心性物質を液体状に含浸させる方法が有効でしかもＢａ
Ｔｉ０．系セラミックスの特性を損なうことなく複合比
し得ることを見出した。 このことは、１３ａｉ’ｉ０．糸に限らず、正を晶度係
数セラ２ツク抵抗体全般に適用できる。例えばＬａ。 Ｃｅ、Ｓｒ、Ｐｂその他の酸化物をドープしたＢａＴｌ
０゜系、Ｃｒ、ＡＡ！、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ
等を含む■、０゜系等が挙げられる。 本発明による低抵抗ＰＴＣ素子１ま、ρの値が１０−１
〜１０’Ｑｃｍ＆導ｔａに漬れ、しかも導電体として金
属を用いれば、この導電体の存在により大電流印加時に
局部過熱の起ることが防止されたとえ起るとしてもクラ
ックの入ることが少なくなる。 また金属導電体量身の持つＩＦの（１（抗温度特性がＰ
ＴＣ効果に寄与することができる。 導電体として）ま、抵抗体自身の抵抗値よりも小さけれ
ば良い。しかしながら耐熱価１１ Ｆｊ、等ｉＩＪ記効
果を発揮する１こめには、Ａ１１Ｊ、Ｃｕ、・Ｆｅ、Ｎ
ｌ、Ｓｎ等の金属導体を用いることが好ましい。 導電体の含浸法としてＩＪｌ例えば有機溶剤中（こ分散
したものを用いても良いし、金属塩浴ｌ洸を用いること
もできる。これらの溶液を吸引含ｕ１こよりＰＴＣセラ
ミック中に含浸させる特開昭５８−２８８０３号に示さ
れているようＩこＣｕ粉末と混合して焼結する方法も仮
合体を形成ず６が、金属の酸化を防止するため、不活性
雰囲気、真空、又は還元雰囲気中で焼成し、その後Ｂａ
’ｌ’１０１を酸化し１） Ｔ Ｃ効果を得なければな
らないという欠点を自しており、しかも焼ｒｒＹのため
に高い湛ＩＪ［（〜１３００℃）に保持しなければなら
ず複合可能な金鴫のｉ類が限られる。 これ１こ対し、本発明り法を用いることで、比較的低い
温度で摺合化が１丁能であり複＠後の熱処理などを行う
必要がなく製造ｔ４１あり様々な導１匡体を用いること
が可能となり、特性的にも優イｔている。 ここで含浸させる金属導電体量は室温抵抗の低下並びに
耐熱衝撃性の向上に効果がある。含浸量は５〜４０ ｗ
ｔ％が好ましく、４０％をこえると金属導電体粒子同士
が接続するこ七になりＰＴＣ効来が損われる恐れがある
。一方５％未満となると室温抵抗の低下が小さい。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ρが十分低下し、
しかも抵抗変［ヒ等を低下させることがないため、非常
ｌこ優れたＰＴＣ素子を得ることができる。 特に大市力用乏して好適である。 〔発明の冥癩例〕 以下本発明を実施例を挙げ説明する。 まずセラミックス正温度係数抵抗体吉してチタン酸バリ
ウムを作成した。基本成分であるチタン酸バリウムセリ
ウＡ （Ｂａ ０９９９ Ｃｅｏｏｏｘ）ＴｉＯａにな
るように炭酸バリウム、酸ｒヒセリウム、酸化チタンを
秤Ｅ１しボールミルにより湿式混合粉砕する。 次にこれらを乾慄１１１００℃で１時間仮焼し再びボー
トミルにより粉砕し調合粉末とする。この粉末を適当な
形状のルツボに入れ１３’ ００〜１４００℃１時間焼
成しＰ Ｔ Ｃ多孔質体を得る。一方市販の銀ペースト
を専用の希しゃく用溶剤で適当な粘性に調整した液体を
多孔質の一方を負の圧力にして含浸させる。こうして得
られた多孔質含浸材を所定の温度に保持しペーストを焼
きつける。この焼成体の重量から第１表に示すような含
浸漬を得た。 この焼成体の両＋ｎｌｌを金属板ではさみ１［ｆｆｉと
して四端子法測定用サンプルとし１こ。 このようｉこして得られたそれぞれのＰＴＣ素子につい
て室温から３００℃話での見かけの抵抗率を測定した結
果を第１図に示す。Ｊ＞４下？’ｆＢ第１表 第１図から実施例１〜４のＰＴＣ素子は比較例１に比べ
【氏抗の変化率（最大抵抗率／室幅抵抗率）ははきんど
変１ヒしていないにもかかわらず室温での抵抗率は３〜
４桁低い値となっている。 またこうして得られたＰＴＣ素子ｌこ】Ｋ＆の一流を５
分！ｔＪ］ Ｊ ；ｔ したところ、すべてクラックは
発生せ−ｉ ｓ クラックの発生した比較１ｆｌＪ１＋
こくらべて著しく耐熱衝撃性が向上していることが確認
された。
変１ヒしていないにもかかわらず室温での抵抗率は３〜
４桁低い値となっている。 またこうして得られたＰＴＣ素子ｌこ】Ｋ＆の一流を５
分！ｔＪ］ Ｊ ；ｔ したところ、すべてクラックは
発生せ−ｉ ｓ クラックの発生した比較１ｆｌＪ１＋
こくらべて著しく耐熱衝撃性が向上していることが確認
された。
第１図は本発明によるＰＴＣ素子の実施例及び比較例に
おける抵抗率一温度特性を示す曲線図。
おける抵抗率一温度特性を示す曲線図。
Claims (2)
- （１）正温変係数セラミツク抵抗体からなる多孔質体に
、導電体を含浸することを特徴とするＰＴＣ素子の製造
方法。 - （２）前記導電体は素子全体の５〜４０重量％であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＰＴＣ素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15724784A JPS6136901A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | Ｐｔｃ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15724784A JPS6136901A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | Ｐｔｃ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6136901A true JPS6136901A (ja) | 1986-02-21 |
Family
ID=15645458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15724784A Pending JPS6136901A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | Ｐｔｃ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6136901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678709A3 (en) * | 1994-04-22 | 1996-10-09 | Isuzu Ceramics Res Inst | Device with self-regulation of the electric current. |
| JP2011216637A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Murata Mfg Co Ltd | 積層正特性サーミスタ及び積層正特性サーミスタの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15724784A patent/JPS6136901A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678709A3 (en) * | 1994-04-22 | 1996-10-09 | Isuzu Ceramics Res Inst | Device with self-regulation of the electric current. |
| US5834736A (en) * | 1994-04-22 | 1998-11-10 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Glow plug with porous PTC element impregnated with metal therein |
| JP2011216637A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Murata Mfg Co Ltd | 積層正特性サーミスタ及び積層正特性サーミスタの製造方法 |
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