JPS6115302A - 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器とその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）産業上の利用分野 この発明は、正の抵抗温度特性を有する積層タイプの半
導体磁器と、この半導体磁器を製造する方法に関するも
のである。

（２）゛従来の技術 正の抵抗温度特性を有する素子（以下ｐ　−ｒ　ｃ素子
という）に非オーミツク性の電極を付加して形成した半
導体磁器は特公昭５３−４６２６０等によってづでに知
られている。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところで、非オーミツク性電極の採用は、ｌ　ｎ−’Ｑ
ａ、ニッケル、アルミニラｌ＼、銅等のＡ−ミンク性電
極材料に比べ、電極強度やコストの面で右利であるが、
ＰＴＣ素子と非オーミツク性電極を手ねると、両者の界
面に接触抵抗によるバリヤ層が生じ、これが原因で抵抗
値が高くなり、実用的でない。

一方、Ｐ　Ｔ　Ｃ素子サーミスタの応用から低抵抗素子
の要求が強く、このためにはＰＴＣ素了を手ね合せた積
層構造を採用するのが有効である。

このような積層構造の半導体磁器において、内部電極に
非オーミツク性のものを使用する場合、銀または銀とパ
ラジウムの合金を使用して焼成するのが一般的に考えら
れるが、このような電極材料はコスト的に高くつくとい
う問題がある。

そこで、この発明は、内部電極に廉価な非オーミツク性
の材料を用いてコストダウンをはかることができ、しか
も低抵抗で品質管理の容易な正の抵抗温度特性を有する
積層形の半導２体磁器を提供できるようにすることを目
的とする。

（４）　　問題点を解決するための手段上記の問題点を
解決するために、第１の発明は、正の抵抗温度特性を有
する素子を重ねた積層体の各素子間に低融点の卑金属で
内部電極を注入形成したものであり、第２の発明は、正
の抵抗温度特性を有する素子を重ねた積層体の各素子間
にポーラス層を設け、このポーラス層に低融点の卑金属
を注入して内部電極を形成し、次に内部電極間にパルス
を印加して、−子と内部電極の界面に生じたバリヤ層を
破壊し、オーミック性電極と同様の抵抗値を得るように
したものである。　　゛（５）　　　実　　−例 以下、この発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

先ず、チタン酸バリウムに対し、半導体化剤として微量
のＹ２Ｏ３、鉱化剤として５ＬＯ２、Ｍユ０３、特性改
善剤としてＭＴｉＯ３を添加して混合し、これにバイン
ターを加゛えた材料で第１図の如き矩形状のグリーンシ
ート１を成形する。

一方向じ原料粉末を空気中において１３００°Ｃで焼成
し、これを再度粉砕した焼結粉末にカーボンとワニスを
混合してペーストを作成し、このペーストをグリーンシ
ート１上に内部電極のパターンに印刷塗布する。

」二記のようなグリーンシート１とグリーンシートにペ
ースト２を塗布したグリーンシート１ａないし１ｄとを
第１図のように、ペース１〜２の端部が交互になるよう
順次積層し、これを加圧圧着した後、空気中において１
３００℃で焼成する。

焼成が完了すると第２図に示すように、各ペースト内に
混入したカーボンが焼成して、交互に層状のポーラス層
３が形成された正の抵抗温度特性を有する半導体磁器４
が出来上る。

次に、半導体磁器４のポーラス層３を真空中において脱
気した後、この半導体磁器４を低融点の卑金属溶液中に
浸漬し、ポーラス層３に卑金属溶液を加圧圧入する。

上記卑金属としては、鉛や錫またはこれらの合金あるい
け他の低融点金属をあげることができる。

前記のように、ポーラス層３に卑金属溶飯を圧入すると
、内部電極５が形成でき、この半導体磁器４の両端部に
外部電極６を設けると、第３図と第４図のように完成品
となる。

ちなみに、完成した半導体磁器は、長さ１０ｍｍ。

幅５　ｍｍ、厚さ２　ｍｍの大きさであり、この半導体
磁器の抵抗をテスターで測定すると３〜１０Ωであった
。

このように、正の抵抗温度特性を有する積層体素子に非
オーミツク性である低融点の卑金属で内部電極を圧入し
て形成した半導体磁器でも、上記の如き低抵抗のものが
得られる。

また、更に抵抗の低いものを１ｑるには、前記の如く完
成した半導体磁器両′外部電極６を介して対向する内部
電極５間にパルス幅１ｍｃＩＫ以下、例えば８×２０μ
５ｅｃ（Ｑパルスを２０Ａ　Ｊの電流密度で極性を交互
に５回印加したところ、テスターでの測定抵抗値は０．
１〜０．２０と大幅に低下した。

尚、パルスの印加回数と極性の変化は自由に選べばよい
。

即ち、正の抵抗温度特性を有する半導体素子に非オーミ
ツク性の内部電極を、設けると、電極と素子の界面に接
触抵抗によるバリヤ層が形成され、このバリヤ層が抵抗
を大きくすると考えられる。

そこで、内部電極間に上記したような条件でパルスを印
加すると、印加パルスがバリヤ層を破壊し、その抵抗値
がオーミック性電極を使、用した場合と略一致すること
になる。

以上のように・、この′発明によると、正の抵抗温度特
性を有する磁器素子の積層面間に低融点の卑金属を注入
して内部電極を形成したので、電極材料のコスト低減が
可能になり、低抵抗の半導体磁器を廉価に製作提供する
ことができる。

また、内部電極間にパルスを印加し、電極と素子の界面
に生じたバリヤ層を破壊するようにしたので、非オーミ
ツク性の卑金属を電極に使用して、オーミック性電極と
同じ低抵抗の磁器半導体を形成することができ、品質管
理の容易な正の抵抗温度特性を有する積層形磁器半導体
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る半導体磁器の焼成前の分解斜視
図、第２図は同上を焼成した断面図、第３図は同上に内
部電極と外部電極を設けた断面図、第４図は同上の外形
を示す斜視図である。 １・・・グリーンシー１〜　２・・・ペースト３・・・
ポーラス層　　４・・・半導体磁器５・・・内部電極　
　６・・・外部電極特許出願人　　株式会社　村ＩＩＩ
製作所代　　理　　人　　　弁理士　　和　　１）　　
昭手続補正古（自発） 昭和６０年４月１て一日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）正の抵抗温度特性を有する素子を重ねた積層体の
   各素子間に、低融点の卑金属で内部電極を注入形成した
   正の抵抗温度特性を有する半導体磁器。
2. （２）正の抵抗温度特性を有する素子を重ねた積層体の
   各素子間にポーラス層を設け、このポーラス層に低融点
   の卑金属を注入して内部電極を形成し、次に内部電極間
   にパルスを印加して素子と内部電極の界面に生じたバリ
   ヤ層を破壊することを特徴とする正の抵抗温度特性を有
   する半導体磁器の製造方法。
3. （３）内部電極間に印加するパルスは、パルス幅１／ｍ
   　ｓｅｃ以下で電流密度２０Ａ／ｃｍ＾２以上であり、
   １回ないし複数回印加することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の正の抵抗温度特性を有する半導体磁
   器の製造方法。