JP2008060612A - 表面実装型負特性サーミスタ - Google Patents
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Abstract
【課題を解決するための手段】Mn,Ni及びTiの少なくともいずれかを含む半導体セラミック材料からなるセラミック素体4と、前記セラミック素体4の表面に形成される外部電極5と、前記外部電極5の表面に形成されるめっき膜6と、を具備する表面実装型負特性サーミスタ1であって、前記半導体セラミック材料に含まれるMnのモル量をa、Niのモル量をbとしたとき、MnとNiとのモル比が55/45≦a/b≦90/10であり、かつ、前記半導体セラミック材料のうちMn及びNiの総モル量を100モル部としたとき、Tiが0.5モル部以上25.0モル部以下の範囲で含有されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
まず、出発原料として、Mn3O4,NiO,及びTiO2を用意し、表1の試料1〜試料54に示されるような配合比になるように配合した。なお、表1におけるTi含有量は、Mn及びNiの総モル量を100モル部とした時のTiの添加量(モル部)である。
また、セラミック素体の素体強度を示す抗折強度については、試料1〜試料54の積層型負特性サーミスタを、JIS C 2570にしたがって、抗折強度試験を行った。
また、焼結性の指標としてポア面積率を測定した。ポア面積率は、得られた各試料のセラミック素体を樹脂に浸漬後、セラミック素体の端面に平行な方向に鏡面研磨を行い、SEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、画像解析によりポアの面積の合計を求め、ポア面積率を計算した。
B定数3CV(%)=標準偏差×300/B定数の平均値・・(4)
また、比抵抗については、内部電極を有さない単板型のセラミック素体と、セラミック素体の両主面にAg外部電極が形成されてなる負特性サーミスタを、試料1〜54に示される積層型負特性サーミスタと同じ製造条件において作製したものをサンプルとして用意した。このサンプルについて抵抗値を測定し、セラミック材料そのものが有する比抵抗とした。
続いて、Mn,Ni,及びTiを含む半導体セラミック材料を用いたセラミック素体を有する場合の表面実装型負特性サーミスタにおいて、半導体セラミック材料の組成比を変えることによって、異相であるNiO相の発生率との関係を比較した。まず、出発原料として、Mn3O4,NiO,TiO2を用意し、表2の試料55〜試料74に示されるような配合比になるように配合した。なお、表2におけるTi含有量は、Mn及びNiの総モル量を100モル部とした時のTiの添加量(モル部)である。出発原料のそれぞれの配合比について、上記のように調整した以外は、参考例1と同一の方法で作製し得られた負特性サーミスタを試料55〜試料74とした。なお得られた試料55〜試料74の積層型負特性サーミスタについて、ICP-AES(誘電結合イオンプラズマ発光分光分析)によってセラミック素体の組成分析を行ったところ、得られたセラミック素体の構成元素は、調合組成と同じであることがわかった。
続いて、参考例1の半導体セラミック材料に他の遷移金属元素を添加した場合について比較する。次に、出発原料として、Mn3O4,NiO,Fe2O3,CuO,TiO2を用意し、表3に示されるような配合比になるように配合した以外は、参考例1と同一の方法で試料75〜113を作製した。なお、表3におけるTi含有量は、半導体セラミック材料に含まれるMn及びNiの総量を100モル部とした時の、Tiの添加量(モル部)である。また、参考例1と同一の方法で同一の特性評価を行った。その結果を表3に示す。
続いて、Mn,Co,及びTiを含む半導体セラミック材料を用いたセラミック素体を有する場合の表面実装型負特性サーミスタについて、半導体セラミック材料のMn,Co,及びTiの組成比を変えることによって比較した。
続いて参考例4の発明の半導体セラミック材料に他の遷移金属元素を添加した場合について比較する。出発原料として、Mn3O4,Co3O4,Fe2O3,CuO,TiO2を用意し、表5及び表6の配合比になるように配合した以外は、参考例1と同一の方法で試料141〜197を作製した。なお、表5及び表6におけるTi含有量は、半導体セラミック材料に含まれるMn及びCoの総量を100モル部とした時の、Tiの添加量(モル部)である。また、参考例1と同一の方法で同一の特性評価を行った。その結果を表5及び表6に示す。尚、表6及び表7中の試料No.141〜180,190〜197が実施例であり、それ以外が参考例5である。
続いて、Mn,Ni,Coを主成分としTiを含有する半導体セラミック材料について組成をふって比較する。なお、他の遷移金属元素を添加した場合についても比較する。
次に、Ag−Pd内部電極において、Agの配合量を表7に示されるような配合比になるように配合した以外は試料5と同一の方法で作製した試料を試料273〜277とした。また、同様にAgの配合量を表9に示されるような配合比になるように配合した以外は試料117と同一の方法で作製した試料を278〜282とした。そして、参考例1と同一の方法で特性評価を行った。その結果を表9に示す。
2…セラミック層
3…内部電極
4…セラミック素体
5…外部電極
6a,6b…めっき膜
Claims (5)
- Mn、Co、及びTiを含む半導体セラミック材料からなるセラミック素体と、前記セラミック素体の表面に形成される外部電極と、前記外部電極の表面に形成されるめっき膜と、を具備する表面実装型負特性サーミスタにおいて、
前記半導体セラミック材料に含まれるMnのモル量をa、及びCoのモル量をcとしたとき、MnとCoとのモル比が10/90≦a/c≦70/30であり、
前記半導体セラミック材料のうちMn及びCoの総モル量を100モル部としたとき、Tiが1モル部以上30モル部以下の範囲で含有され、
前記半導体セラミックの材料のうちMn及びCoの総モル量を100モル部としたとき、さらに、Feが7モル部以上31モル部以下の範囲で含有されることを特徴とする表面実装型負特性サーミスタ。 - 前記半導体セラミック材料に含まれるMnのモル量をa、及びCoのモル量をcとしたとき、MnとCoとのモル比が30/70≦a/c≦40/60であり、前記半導体セラミック材料のうちMn及びCoの総モル量を100モル部としたとき、Tiが3モル部以上30モル部以下の範囲で含有されることを特徴とする請求項1に記載の表面実装型負特性サーミスタ。
- 前記半導体セラミックの材料のうちMn及びCoの総モル量を100モル部としたとき、
さらに、Cuが2モル部以上7モル部以下の範囲で含有されることを特徴とする請求項1または2に記載の表面実装型負特性サーミスタ。 - 前記セラミック素体の内部に内部電極が埋設されるとともに、前記内部電極は、前記外部電極と導通してなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の表面実装型負特性サーミスタ。
- 前記内部電極はAg−Pdからなり、前記Agが60%以上90%以下の範囲で含まれていることを特徴とする請求項4に記載の表面実装型負特性サーミスタ。
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