KR19990083131A - 반도체 세라믹 및 반도체 세라믹 전자 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 절연내력이 800V/㎜이상이고, 상온에서의 비저항이 100Ω·㎝이하이고, 아울러 상온 비저항의 경시적 변화가 거의 일어나지 않는 반도체 세라믹을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반도체 세라믹은, 티탄산 바륨을 함유하는 소결된 반도체 재료로 이루어지며, 반도체 세라믹의 평균 입자 크기는 1.0㎛이하이고, 아울러 반도체 세라믹의 표면은, XPS에 의해 산출되는 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 0.50이하인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 반도체 세라믹, 특히 티탄산 바륨을 함유하는 반도체 세라믹에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이 반도체 세라믹으로 형성되는 반도체 세라믹 전자 소자에 관한 것이다.
종래부터, 온도 제어, 전류 제한, 정온도 발열 등의 용도에 이용되는 전자부품 소자에는, 퀴리(Curie) 온도보다 높은 온도에서 그의 전기 저항이 급격히 상승하는 정온도계수 특성(이하, PTC특성이라 한다)을 갖는 반도체 세라믹 소자가 이용되고 있다. 이러한 반도체 세라믹으로서는 티탄산 바륨계의 세라믹이 널리 사용되어 왔다.
최근, 상술한 용도로 사용되는 반도체 세라믹 전자 소자에 대하여, 높은 내전압(즉, 높은 절연내력)을 가지며 고전압에도 이용될 수 있는 것이 요구되고 있다. 특히, 전기 회로용 과전류 보호 소자에 이용되는 반도체 세라믹 전자 소자는 높은 내전압을 가지고 있어야 한다.
일반적으로 반도체 세라믹의 입자 크기가 작아지면, 반도체 세라믹의 절연내력이 상승한다고 알려져 있다. 따라서 내전압을 증가시키기 위해, 반도체 세라믹의 미립자를 형성하기 위한 연구가 시행되어 왔다. 예를 들면, 일본국 특허공개 4-26101호 공보에는, TiO2, SiO2, Al2O3및 MnO2를 함유한 SrTiO3와 BaTiO3로 이루어지는 반도체 세라믹에 Dy2O3및 Sb2O3을 함유시킴으로써, 내전압이 높고, 비저항이 낮은 반도체 세라믹을 얻을 수 있다는 사실이 개시되어 있다. 하지만, 비저항이 50Ω·㎝로 낮더라도, 그 절연내력은 약 200V/㎜로 여전히 만족할 만한 것은 아니다. 게다가, 그 입자 크기도 6∼15㎛로 크다는 문제점이 있다.
일본국 특허공고 60-25004호 공보에는, 티탄산 바륨과 반도체화제(semiconducting agent)의 역할을 하는 Sb산화물을 분쇄, 혼합하고, 제어된 조건하에서 하소하고, 제어된 조건하에서 압착하고, 1350℃에서 압착성형물을 소성함으로써, 입자 크기가 1∼5㎛이고, 최대 절연내력이 500V/㎜인 반도체 세라믹을 얻을 수 있다고 개시되어 있다. 하지만, 상기 절연내력은 높은 내전압에 대한 근래의 요구를 충분히 만족시킬 수 없어, 보다 높은 절연내력이 요구되고 있다.
한편, 절연내력을 강화하기 위해, 반도체 세라믹의 입자 크기를 1.0㎛ 이하로 줄이려는 시도들이 있었다. 하지만, 반도체 세라믹의 평균 입자 크기가 작아지는 경우, 상온에서의 세라믹의 비저항은 시간의 경과에 따라 증가한다(이하, '경시적 증가'라 한다)는 문제점이 있었다.
다음으로, BaCO3/BaO 비율과, 상온 비저항의 경시적 변화 사이의 관계에 대해 설명한다.
일반적으로, 탄산바륨과 산화티탄을 이용하여 티탄산 바륨을 합성할 때, 티탄산 바륨 입자의 표면에는 아주 미량의 미반응 탄산바륨이 남게 된다. 미반응 탄산 바륨이 과량 존재하는 경우, 소성하는 동안 산화 바륨을 제공한다. 소성 직후, 탄산바륨이 산화바륨으로서 세라믹 입자 내에 남게 되더라도, 상기 세라믹을 공기중에 방치해 두면, 산화바륨이 공기중의 이산화탄소와 반응하게 되고, 이에 따라 입자 경계 내에 높은 전기 저항을 갖는 탄산바륨 상(phase)으로서 편석(偏析)한다. 본 발명자들은, 이 입자 경계에 형성된 탄산바륨 상이 상온 비저항을 증대시키는 원인이 되며, 티탄산바륨계 반도체 세라믹 표면의 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율(relative spectral intensity ratio)을 조정함으로써, 상온 비저항의 증대를 방지할 수 있다는 것을 알아내었다. 본 발명은 이러한 발견에 기초를 두고 달성되었다.
본 발명의 목적은, 절연내력이 800V/㎜이상이고, 상온 비저항이 100Ω·㎝이하이고, 아울러 상온 비저항의 경시적 변화가 거의 일어나지 않는 반도체 세라믹을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 반도체 세라믹으로 제조되는 반도체 세라믹 전자 소자를 제공하는데 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 양태에 따르면, 티탄산 바륨을 함유하는 소결된 반도체 재료로 이루어지는 반도체 세라믹으로서, 상기 세라믹의 평균 입자 크기는 1.0㎛이하이고, 아울러 상기 세라믹의 표면은, XPS에 의해 산출되는 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 0.5인 반도체 세라믹이 제공된다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 반도체 세라믹은, 절연내력이 800V/㎜이상이고, 상온 비저항이 100Ω·㎝이하이고, 아울러 상온 비저항이 경시적 변화를 거의 일으키지 않는다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 본 발명의 제 1 양태에서 설명된 반도체 세라믹의 각 주면에 전극이 형성된 반도체 세라믹 전자 소자를 제공한다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 반도체 세라믹 전자 소자의 비저항은, 상온에서 경시적 변화를 나타내지 않는다. 게다가, 티탄산 바륨의 평균 입자 크기가 1.0㎛이하이기 때문에, 절연내력 또한 강화된다. 더욱이, 종래의 반도체 세라믹 전자 소자의 두께가 약 2㎜였던데 대해, 본 발명의 반도체 세라믹 전자 소자의 두께는 0.7∼1.0㎜까지 작게 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 티탄산 바륨을 함유하는 소결된 반도체 재료로 형성된 반도체 세라믹으로서, 상기 반도체 세라믹의 평균 입자 크기는 1.0㎛이하이고, 상기 세라믹의 표면은, XPS에 의해 측정되는 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 0.5이하인 반도체 세라믹을 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 세라믹에 이용되는 티탄산 바륨은, 단지 BaTiO3에만 한정되지 않고, Ba의 일부를 Sr, Ca, Pb, Y, 희토류 원소 등으로 치환한 것이나, Ti의 일부를 Sn, Zr, Nb, W, Sb 등으로 치환한 것을 본 발명의 티탄산 바륨으로서 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 반도체 세라믹을 제조하기 위해, 티탄산 바륨을 함유하는 반도체 재료에, MnO2, SiO2, TiO2, Al2O3등을 적당량 첨가하여도 된다.
상기 세라믹이, 입자 크기가 1.0㎛를 넘는 세라믹 입자를 포함하더라도, 본 발명에 따른 반도체 세라믹의 평균 입자 크기가 1.0㎛이하이면 된다.
상기 반도체 세라믹 표면의 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율은 0.05이하이어야 한다. 여기서 말하는 "표면"이란, 반도체 세라믹중에서 공기와 접촉하는 부분을 가리키는 것이다. 따라서, 파단면(cut section)도 또한 포함된다.
본 발명에서 "상온 비저항의 경시적 변화가 거의 일어나지 않는다"는 표현은, 소성 직후부터 1000시간 후의 상온 비저항과, 소성 직후의 상온 비저항의 비율이 1.05이하인 경우를 말한다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명하겠다.
첫째, Ba가 다양한 양으로 함유된 수산화 바륨 수용액과, Ti가 2.655㏖ 함유된 Ti알콕시드의 이소프로필알콜(이하, IPA라 한다)용액 Ti(O-iPr)4을 준비한다. 둘째, 에탄올(얻어진 용액의 용량: 100㏄, La 함량: 0.00664㏖)에 용해된 염화란타늄(lanthanum chlride) 용액 LaCl3·6.3H2O (2.385g)을, Ti알콕시드의 IPA 용액중에 균일하게 혼합한다.
다음으로, 각 수산화 바륨 수용액과; 염화란타늄의 에탄올 용액과 티타늄 알콕시드 IPA용액의 혼합물;을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 반응시켜, 슬러리(slurry)를 형성한다. 이 슬러리를 숙성탱크에 투입한다. 다음으로 숙성된 슬러리를 탈수하여 탈수 케이크를 형성하고, 얻어진 탈수 케이크를 110℃에서 3시간동안 건조시킨다. 건조된 케이크를 분쇄하여 La함유 티탄산 바륨 분말을 얻었다.
상기와 같이 하여 얻어진 La함유 티탄산 바륨 분말, 혹은 상기 분말을 800∼1000℃에서 2시간동안 하소하여 얻어진 분말에, 초산비닐 등의 바인더(binder)를 첨가하여 입자 형상의 분말을 형성한다. 상기 입자 형상의 분말에 1축 프레스 성형을 실시함으로써, 직경이 10㎜이고 두께가 1㎜인 원판형의 압축성형물을 얻었다. 다음으로, 상기 압축성형물을 1200∼1300℃에서, 대기중에서 2시간동안 소성하여 반도체 세라믹을 형성하였다. 반도체 세라믹의 두 주면에 In-Ga전극을 제조하기 위한 페이스트를 도포하고, 그 전체를 소성함으로써 반도체 세라믹 전자 소자를 얻을 수 있다.
상술한 방법으로 반도체 세라믹 전자 소자를 제조하기 위해, 수산화 바륨 용액의 Ba 함유량을 변화시켜, 상온 비저항, 절연내력, 반도체 세라믹 표면의 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율 및 상온 비저항의 경시적 변화율을 측정하였다. 그 결과는 표 1에 나타내는 바와 같다. 표 1 중의 ※표시된 샘플은 본 발명의 범위를 벗어나는 것이다. 상온 비저항은, 디지털 전압계(digital voltmeter)를 사용하여, 4단자법(four-point-probe method)에 의해 25℃에서 측정되었다. 절연내력은, 샘플이 파괴되기 직전의 최고 인가 전압을 측정하고, 상기 전압을 샘플에 부착된 두 전극간의 거리로 나누어 얻을 수 있다. 반도체 세라믹(파단면 포함) 표면의 BaCO3/BaO 비율은, XPS 분석에 의한 상대 분광 강도 비율로서 산출된다. 상온 비저항의 경시적 변화율은, 소성 직후부터 1000시간 후의 상온 비저항과, 소성 직후의 상온 비저항의 비율을 말한다.
표 1에서 "비교예"로 나타내는 비교용 샘플은, 1350℃에서 2시간 동안 상기 방법으로 소성하고, 반도체 세라믹 전자 소자를 제조하기 위해, Ba 함유량이 다른 수산화 바륨 수용액을 이용함으로서 제조된다.
| 샘플번호 | 반도체 세라믹의 물성 | 반도체 세라믹의 특성 | |||
| 평균 입자 크기 | BaCO3/BaO 비율 | 상온 비저항(Ω·㎝) | 절연내력(V/㎜) | 경시적 변화율 | |
| 1 | 1.0 | 0.42 | 65 | 870 | 1.02 |
| 2 | 0.8 | 0.47 | 54 | 850 | 1.02 |
| 3 | 0.9 | 0.50 | 70 | 900 | 1.03 |
| ※4 | 0.9 | 0.60 | 85 | 950 | 3.50 |
| ※5 | 0.7 | 0.80 | 96 | 1120 | 10.00 |
| 비교예 | 2.0 | 0.45 | 40 | 550 | 1.01 |
표 1에 나타내는 바와 같이, 반도체 세라믹의 평균 입자 크기가 1.0㎛이하이고, 반도체 세라믹 표면의 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 0.50이하일 때, 상온 비저항이 100Ω·㎝이하이고, 절연내력이 800V/㎜이상이고, 경시적 변화율이 1.05이하인 것을 확인할 수 있다.
다음으로, 본 발명에서 반도체 세라믹의 평균 입자 크기와, 반도체 세라믹 표면의 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 한정되는 이유를 설명하겠다.
비교예의 경우와 같이, 반도체 세라믹의 평균 입자 크기가 1.0㎛보다 큰 경우, 절연내력이 낮아서 바람직하지 못하다. 따라서 상기 평균 입자 크기는 1.0㎛이하로 한정된다.
샘플번호 4, 5의 경우와 같이, 반도체 세라믹 표면의 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 0.5보다 큰 경우, 경시적 변화율이 높아서 바람직하지 못하다. 따라서, BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율은 0.5이하로 한정된다.
본 실시예에서, 반도체화제로서 La를 이용하고 있지만, 반도체화제로서 어떤 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, Y, Sm, Ce, Dy 또는 Ga등의 희토류 원소, 또는 Nb, Ta, Bi, Sb 또는 W등의 천이 금속 원소가 이용될 수 있다. 본 발명에서 티탄산 바륨은 가수분해법을 통해 합성된다. 하지만, 솔겔법(sol-gel method), 수열법(hydrothermal method), 공침법(coprecipitation method), 고상법(solid phase method) 등과 같은 다른 합성방법을 이용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 세라믹은, 티탄산 바륨을 함유하는 소결된 반도체 재료로 이루어지며, 반도체 세라믹의 평균 입자 크기는 1.0㎛이하이고, 세라믹 표면은, XPS에 의해 산출되는 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율이 0.5이하이다. 본 발명에 따른 반도체 세라믹은, 절연내력이 800V/㎜이상이고, 상온 비저항이 100Ω·㎝이하이고, 아울러 상온 비저항은 경시적 변화가 거의 일어나지 않는다.
본 발명에 따른 반도체 세라믹 전자 소자는, 상술한 반도체 세라믹의 각 주면에 전극을 형성함으로써 제조된다. 본 발명에 따르면, 상기 반도체 세라믹 전자 소자의 두께는 0.7㎜∼1.0㎜정도까지 얇게 감소시킬 수 있다.
Claims (2)
- 티탄산 바륨을 함유하는 소결된 반도체 재료로 이루어지는 반도체 세라믹으로서,상기 세라믹의 평균 입자 크기는 1.0㎛이하이고, 아울러 상기 세라믹의 표면은, XPS에 의해 산출되는 BaCO3/BaO의 상대 분광 강도 비율(relative spectral intensity ratio)이 0.5이하인 것을 특징으로 하는 반도체 세라믹.
- 제 1 항에 기재된 반도체 세라믹 및 전극을 포함하는 반도체 세라믹 전자 소자로서,상기 반도체 세라믹의 각 주면에는 각각 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 세라믹 전자 소자.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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