JPH08195302A - 正特性サーミスタ - Google Patents
正特性サーミスタInfo
- Publication number
- JPH08195302A JPH08195302A JP569095A JP569095A JPH08195302A JP H08195302 A JPH08195302 A JP H08195302A JP 569095 A JP569095 A JP 569095A JP 569095 A JP569095 A JP 569095A JP H08195302 A JPH08195302 A JP H08195302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature coefficient
- positive
- resistance
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なる抵抗値にても同等の正の抵抗温度係数
を有する正特性サーミスタを提供する。 【構成】 チタン酸バリウムを主成分とする主材料から
なる表裏両面部の２層２ａ，２ｂと上記主材料と正の抵
抗温度係数が同等でかつ比抵抗の高い中間層３からなる
３層に構成する。
を有する正特性サーミスタを提供する。 【構成】 チタン酸バリウムを主成分とする主材料から
なる表裏両面部の２層２ａ，２ｂと上記主材料と正の抵
抗温度係数が同等でかつ比抵抗の高い中間層３からなる
３層に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば温度補償装置、
カラーＴＶ消磁装置、電流制御などの各種スイッチング
素子あるいは定温発熱体として利用される正特性サーミ
スタに関するものである。
カラーＴＶ消磁装置、電流制御などの各種スイッチング
素子あるいは定温発熱体として利用される正特性サーミ
スタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の正特性サーミスタの断面図を図２
に示す。円板状ペレットのＰＴＣサーミスタ材料５の表
裏両面に電極１ａ，１ｂを設けた構造になっている。
に示す。円板状ペレットのＰＴＣサーミスタ材料５の表
裏両面に電極１ａ，１ｂを設けた構造になっている。
【０００３】従来、このような正特性サーミスタ素子の
製造方法として一種類の材料を乾式あるいは湿式成形に
より所定の円板状の形状に成形し、その後焼成過程を経
てその後電極を付け目的の正特性サーミスタ素子を得て
いた。そして、上記正特性サーミスタ素子の抵抗値を増
加または減少させる製造方法としては、焼成時の酸素雰
囲気コントロール、焼成キープ時間延長及び冷却時の徐
冷などによる方法が一般的である。
製造方法として一種類の材料を乾式あるいは湿式成形に
より所定の円板状の形状に成形し、その後焼成過程を経
てその後電極を付け目的の正特性サーミスタ素子を得て
いた。そして、上記正特性サーミスタ素子の抵抗値を増
加または減少させる製造方法としては、焼成時の酸素雰
囲気コントロール、焼成キープ時間延長及び冷却時の徐
冷などによる方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような焼成によ
るコントロール方法では、抵抗値の増加と共に正の抵抗
温度係数も増加してしまう。正特性サーミスタはキュリ
ー温度にて抵抗値が急激に増加する性質を有しており、
これは結晶粒界部に形成されるポテンシャル障壁に起因
するもので、障壁が高くなるほど抵抗変化率は大きくな
り正の抵抗温度係数は増加する。そして、この障壁の高
さは吸着酸素量に比例する。つまり、上述の焼成方法で
は吸着酸素量が増加する為抵抗値の増加と共に正の抵抗
温度係数も増加してしまうこととなるのである。
るコントロール方法では、抵抗値の増加と共に正の抵抗
温度係数も増加してしまう。正特性サーミスタはキュリ
ー温度にて抵抗値が急激に増加する性質を有しており、
これは結晶粒界部に形成されるポテンシャル障壁に起因
するもので、障壁が高くなるほど抵抗変化率は大きくな
り正の抵抗温度係数は増加する。そして、この障壁の高
さは吸着酸素量に比例する。つまり、上述の焼成方法で
は吸着酸素量が増加する為抵抗値の増加と共に正の抵抗
温度係数も増加してしまうこととなるのである。
【０００５】従って、電流制御などの各種スイッチング
素子として利用した場合、抵抗値によって正の抵抗温度
係数が異なるため、異なる抵抗値で同一の電流時間特性
を得る事ができず、抵抗値が異なることによって要求さ
れる特性を満足することができなくなるという問題点を
有していた。
素子として利用した場合、抵抗値によって正の抵抗温度
係数が異なるため、異なる抵抗値で同一の電流時間特性
を得る事ができず、抵抗値が異なることによって要求さ
れる特性を満足することができなくなるという問題点を
有していた。
【０００６】以上の点に鑑み本発明は、異なる抵抗値で
同等の正の抵抗温度係数を有する正特性サーミスタを提
供することを目的とする。
同等の正の抵抗温度係数を有する正特性サーミスタを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、チタン酸バリウムを主成分とする正特性サ
ーミスタの主材料からなる表裏面部の２層と上記主材料
と正の抵抗温度係数が同等でかつ比抵抗の異なる副材料
からなる中間層との３層に構成するものである。
に本発明は、チタン酸バリウムを主成分とする正特性サ
ーミスタの主材料からなる表裏面部の２層と上記主材料
と正の抵抗温度係数が同等でかつ比抵抗の異なる副材料
からなる中間層との３層に構成するものである。
【０００８】
【作用】この構成により、中間層の比抵抗が主材料より
も高い為正特性サーミスタ素子全体の抵抗値が増加し、
中間層と表裏層との厚みの割合によって抵抗値を調整す
ることができる。また、３層各々の正の抵抗温度係数が
同等のため、抵抗値が異なっても正の抵抗温度係数は同
等になる。これにより、異なる抵抗値にても同一の電流
時間特性（発熱特性）を得ることができる。
も高い為正特性サーミスタ素子全体の抵抗値が増加し、
中間層と表裏層との厚みの割合によって抵抗値を調整す
ることができる。また、３層各々の正の抵抗温度係数が
同等のため、抵抗値が異なっても正の抵抗温度係数は同
等になる。これにより、異なる抵抗値にても同一の電流
時間特性（発熱特性）を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。本
実施例では電流制御などに用いられるスイッチング素子
を例として用いた。先ず主材料を作成するのにキュリー
温度：１２０℃となるように市販のＢａＣＯ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｎ（Ｎ
Ｏ3）2及びＣａＴｉＯ3を秤量し、原料２８０ｇを４寸
ポットに入れ純水３５０ccと直径５mmのＹＴＺボール６
００ｇとを加え２０時間湿式混合し、１５０℃で乾燥し
た。その後、この混合物を粗砕し１１００℃で２時間仮
焼し、次に、仮焼粉を４寸ポットに入れ純水３００ccと
直径５mmのＹＴＺボール６００ｇとを加え２０時間湿式
粉砕した後１５０℃で乾燥した。次に、得られた粉砕粉
に５％ポリビニルアルコール水溶液を１０ｗｔ％加え、
ライカイ機で５分間造粒した後２０メッシュパスして造
粒粉を得た。この造粒粉を表裏の両面部の２層用とす
る。その後組成比は主材料よりもＴｉＯ2とＣａＴｉＯ3
の二者の混合比率を多くした副材料で、同様の方法で中
間層用の造粒粉を得た。そして、（表１）に示す割合に
粉体を秤量し直径１０mmの成形金型に２ｂ部の量を入れ
て仮プレスし、次に３部の量を入れて仮プレスし、最後
に２ａ部の量を入れて１０００kg／cm2の圧力で本プレ
スしディスク形状に成形した。次に、その成形物を焼成
炉中で３００℃／ｈｒの速度で昇温し、１３００℃の温
度で１時間焼成した後、２５０℃／ｈｒの降温速度で室
温まで徐冷した。その後、得られた焼結体の両面にアル
ミメタリコン溶射電極を設けて正特性サーミスタ素子を
得た。このサーミスタの断面を図１に示す。直径は約８
mmであり、厚みは２ａと３と２ｂとを合わせて約３mmで
ある。出来上がった比抵抗は副材料のものは主材料のも
のの約２倍になっている。
実施例では電流制御などに用いられるスイッチング素子
を例として用いた。先ず主材料を作成するのにキュリー
温度：１２０℃となるように市販のＢａＣＯ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｎ（Ｎ
Ｏ3）2及びＣａＴｉＯ3を秤量し、原料２８０ｇを４寸
ポットに入れ純水３５０ccと直径５mmのＹＴＺボール６
００ｇとを加え２０時間湿式混合し、１５０℃で乾燥し
た。その後、この混合物を粗砕し１１００℃で２時間仮
焼し、次に、仮焼粉を４寸ポットに入れ純水３００ccと
直径５mmのＹＴＺボール６００ｇとを加え２０時間湿式
粉砕した後１５０℃で乾燥した。次に、得られた粉砕粉
に５％ポリビニルアルコール水溶液を１０ｗｔ％加え、
ライカイ機で５分間造粒した後２０メッシュパスして造
粒粉を得た。この造粒粉を表裏の両面部の２層用とす
る。その後組成比は主材料よりもＴｉＯ2とＣａＴｉＯ3
の二者の混合比率を多くした副材料で、同様の方法で中
間層用の造粒粉を得た。そして、（表１）に示す割合に
粉体を秤量し直径１０mmの成形金型に２ｂ部の量を入れ
て仮プレスし、次に３部の量を入れて仮プレスし、最後
に２ａ部の量を入れて１０００kg／cm2の圧力で本プレ
スしディスク形状に成形した。次に、その成形物を焼成
炉中で３００℃／ｈｒの速度で昇温し、１３００℃の温
度で１時間焼成した後、２５０℃／ｈｒの降温速度で室
温まで徐冷した。その後、得られた焼結体の両面にアル
ミメタリコン溶射電極を設けて正特性サーミスタ素子を
得た。このサーミスタの断面を図１に示す。直径は約８
mmであり、厚みは２ａと３と２ｂとを合わせて約３mmで
ある。出来上がった比抵抗は副材料のものは主材料のも
のの約２倍になっている。
【００１０】
【表１】
【００１１】また、比較のため従来の方法として（表
２）に示すような焼成キープ時間及び冷却速度を設定し
たサンプルを作った。実施例は焼成条件を変えるのでは
なく、中間層の配合比を変えることによって抵抗値を高
くすることがねらいであるから、焼成条件は従来例１と
同様である。
２）に示すような焼成キープ時間及び冷却速度を設定し
たサンプルを作った。実施例は焼成条件を変えるのでは
なく、中間層の配合比を変えることによって抵抗値を高
くすることがねらいであるから、焼成条件は従来例１と
同様である。
【００１２】
【表２】
【００１３】本実施例による正特性サーミスタ素子の抵
抗値及び正の抵抗温度係数と従来の正特性サーミスタ素
子の抵抗値及び正の抵抗温度係数を（表３）に比較して
示している。
抗値及び正の抵抗温度係数と従来の正特性サーミスタ素
子の抵抗値及び正の抵抗温度係数を（表３）に比較して
示している。
【００１４】
【表３】
【００１５】（表３）において、従来例では抵抗値が異
なると、抵抗値温度係数も異なってしまっているが、本
実施例１，２，３においては、異なる抵抗値にても同等
の正の抵抗温度係数を得ることができた。従来の方法で
は抵抗値の増加と共に正の抵抗温度係数も増加してしま
う。
なると、抵抗値温度係数も異なってしまっているが、本
実施例１，２，３においては、異なる抵抗値にても同等
の正の抵抗温度係数を得ることができた。従来の方法で
は抵抗値の増加と共に正の抵抗温度係数も増加してしま
う。
【００１６】尚、ここで行った正特性サーミスタの抵抗
温度特性の測定方法を説明する。まず室温から３００℃
までの温度変化に対する正特性サーミスタの抵抗値変化
を測定しプロットする。次に抵抗値が室温抵抗値の２倍
になる温度をキュリー温度とし、キュリー温度での抵抗
値とキュリー温度＋３０℃での抵抗値を求め、その抵抗
変化率を（数１）により算出し抵抗温度係数とした。
温度特性の測定方法を説明する。まず室温から３００℃
までの温度変化に対する正特性サーミスタの抵抗値変化
を測定しプロットする。次に抵抗値が室温抵抗値の２倍
になる温度をキュリー温度とし、キュリー温度での抵抗
値とキュリー温度＋３０℃での抵抗値を求め、その抵抗
変化率を（数１）により算出し抵抗温度係数とした。
【００１７】
【数１】
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は、チタン酸バリウ
ムを主成分とする正特性サーミスタにおいて、主材料か
らなる２層と前記主材料と正の抵抗温度係数が同等でか
つ比抵抗の高い中間層からなる３層に構成することによ
り、異なる抵抗値にても同等の正の抵抗温度係数を有す
る正特性サーミスタが得られ、その結果、異なる抵抗値
で同一の電流時間特性を得ることができるものである。
ムを主成分とする正特性サーミスタにおいて、主材料か
らなる２層と前記主材料と正の抵抗温度係数が同等でか
つ比抵抗の高い中間層からなる３層に構成することによ
り、異なる抵抗値にても同等の正の抵抗温度係数を有す
る正特性サーミスタが得られ、その結果、異なる抵抗値
で同一の電流時間特性を得ることができるものである。
【００１９】また、抵抗値の高い層を抵抗値の低い２層
で挟み込むことの効果は、常に抵抗値の高い層１層と低
い層１層の合計２層にしてしまうと、抵抗値の高い層の
方にばかり電力がかかり発熱及び放熱が不均一となり、
表か裏かどちらか一方のみ熱膨張が大きくなり、反って
割れてしまうからである。だから本発明においても、挟
み込む方の表裏の２層はほぼ同じ厚みにするのが発熱に
よる反りがなくなる為好ましい。
で挟み込むことの効果は、常に抵抗値の高い層１層と低
い層１層の合計２層にしてしまうと、抵抗値の高い層の
方にばかり電力がかかり発熱及び放熱が不均一となり、
表か裏かどちらか一方のみ熱膨張が大きくなり、反って
割れてしまうからである。だから本発明においても、挟
み込む方の表裏の２層はほぼ同じ厚みにするのが発熱に
よる反りがなくなる為好ましい。
【図１】本発明の正特性サーミスタの断面図
【図２】従来例の正特性サーミスタの断面図
１ａ 表面電極 １ｂ 裏面電極 ２ａ 主材料の表面層 ２ｂ 主材料の裏面層 ３ 中間層
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン酸バリウムを主成分とする正特性
の主材料からなる表裏面部の２層と、上記主材料と正の
抵抗温度係数が同等でかつ比抵抗の異なる副材料からな
る中間層とを備えた正特性サーミスタ。 - 【請求項２】 表裏面部の２層の層厚みが等しい請求項
１記載の正特性サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP569095A JPH08195302A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 正特性サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP569095A JPH08195302A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 正特性サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08195302A true JPH08195302A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11618105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP569095A Pending JPH08195302A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 正特性サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08195302A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005512317A (ja) * | 2001-12-04 | 2005-04-28 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 負の温度係数を有する電気デバイス |
| WO2012036142A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 株式会社 村田製作所 | 正特性サーミスタ及び正特性サーミスタの製造方法 |
| EP3761325B1 (en) * | 2019-07-01 | 2023-11-29 | Littelfuse, Inc. | Pptc device having resistive component |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP569095A patent/JPH08195302A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005512317A (ja) * | 2001-12-04 | 2005-04-28 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 負の温度係数を有する電気デバイス |
| JP2010258482A (ja) * | 2001-12-04 | 2010-11-11 | Epcos Ag | 負の温度係数を有する電気デバイス |
| WO2012036142A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 株式会社 村田製作所 | 正特性サーミスタ及び正特性サーミスタの製造方法 |
| EP3761325B1 (en) * | 2019-07-01 | 2023-11-29 | Littelfuse, Inc. | Pptc device having resistive component |
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