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CN1334568A - 半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻 - Google Patents

半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻 Download PDF

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CN1334568A CN01122782A CN01122782A CN1334568A CN 1334568 A CN1334568 A CN 1334568A CN 01122782 A CN01122782 A CN 01122782A CN 01122782 A CN01122782 A CN 01122782A CN 1334568 A CN1334568 A CN 1334568A
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Abstract

一种半导体陶瓷。其中包括铒,它在主要成份钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅和钛酸钙中作半导体媒介,半导体陶瓷的平均颗粒直径大约超过约5μm,但不到约14μm。此外,在每100mol的主要成份中,半导体陶瓷包含:一种作为添加物的含有Er的化合物,其中Er超过约0.10mol但不到约0.33mol;一种含有Mn的化合物,其中Mn为约0.01mol或更多但不到约0.03mol;一种含有Si的化合物,其中Si为约1.0mol或更多但不到约5.0mol。因此,该半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻可提供高快速击穿性,在通断应用测试中能体现很好的效果且电阻率值不规则性很小。

Description

说明书 半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻
技术领域
本发明涉及半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻，特别涉及到具有高快速击穿性的、高阻抗温度性的半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻，这些性能是对彩色电视、电动机启动器、过流保护器等器件进行消磁所必需的。
(2)背景技术
日本未审查专利申请公告No.6-215905揭示了一种半导体陶瓷，其含有在主要成份钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶和钛酸钙中作半导体媒介的铒，它用于对彩色电视消磁。
而且，日本未审查专利申请公告No.2000-143338揭示了一种半导体陶瓷，其含有在主要成份钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶和钛酸钙中作半导体媒介的氧化钐，半导体陶瓷的平均颗粒直径在7-12μm之间。
但是，上述两种半导体陶瓷的高快速击穿性很差，在通断应用测试中表现出令人很不满意的结果，而且在室温时电阻率值很不规则。因而，至今尚无具有诸如对彩色电视、电动机启动器、过流保护器等器件进行消磁所需高闪点容量的、高阻抗温度性的半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻。
(3)发明内容
因此，本发明的目标是提供一种具有高快速击穿性的半导体陶瓷制品和正温度系数热敏电阻，它在通断应用测试中能体现很好的效果，而且在室温时电阻率值的不规则性很小。
为了这个目的，本发明中的半导体陶瓷中含有铒，它在主要成份钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅和钛酸钙中作半导体媒介，半导体陶瓷的平均颗粒直径超过约5μm，但不到约14μm。
含有上述成份的半导体陶瓷具有高快速击穿性，它在通断应用测试中能体现很好的效果，而且电阻率值不规则性很小。
在每100mol的主要成份中，本发明的半导体陶瓷最好包含：一种作为添加物的含有Er的化合物，其中Er超过约0.10mol但不到0.33mol；一种含有Mn的化合物，其中Mn为约0.01mol或更多但不到约0.03mol；一种含有Si的化合物，其中Si为约1.0mol或更多但不到约5.0mol。
此外，本发明中的正温度系数热敏电阻包括一个前后两面都有电极的半导体陶瓷部件。
(4)附图说明
图1是符合本发明的使用半导体陶瓷的正温度系数热敏电阻的透视示意图。
(5)具体实施方式
以下是符合本发明的半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻的实施例的具体描述。
图1例示了符合本发明的、用半导体陶瓷制造的正温度系数热敏电阻1。该正温度系数热敏电阻1包括在半导体陶瓷部件3前后两面上的电极。构成部件3的半导体陶瓷在主要成份钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅和钛酸钙中含有铒作为半导体媒介。电极5可以由Ni-Ag形成。
以下是正温度系数热敏电阻制造方法和半导体陶瓷性能的描述。
首先，准备主要成份BaCO3、TiO2、PbO、SrCO3和CaCO3，连同半导体媒介Er2O3和其它添加物，例如用于提高阻抗温度性的添加物MnCO3和用于辅助烧结的添加物SiO2。按照表1所示的比例湿混合这些成份得到混合物。接着，将得到的混合物脱水弄干，在1200℃下预烘焙，再与粘结剂混合成颗粒。这些颗粒受到单轴性挤压从而形成一个2mm厚、直径为14mm的圆盘，然后在环境大气氛围中以1390℃烘焙，从而得到半导体陶瓷部件3。
用扫描电子显微镜(SEM)给得到的半导体陶瓷部件的表面照相，通过切片得到平均颗粒直径。
接着，如图1所示，在半导体陶瓷部件3的两个基本面上配置Ni-Ag电极5，从而得到正温度系数热敏电阻1。通过形成一个Ni层作为欧姆电极层，再在Ni层上面形成一个Ag层作为最外层，从而形成Ni-Ag电极5。
对1000个循环测量正温度系数热敏电阻在室温下(25℃)的具体电阻值，抗快速击穿和140V、10℃时的通断应用测试。测量结果连同平均颗粒直径，如表1所示。注意，表1中半导体媒介和添加物的数量加了(mol％)，表示它在主要成份中占的比率。此外，表1中的星号*表示不在本发明范围内的项目。
如表1所示，实例中平均颗粒直径超过约5μm但不到约14μm，包含的铒超过约0.10mol但不到约0.33mol，添加物Mn为约0.01mol或更多但不到约0.03mol，Si为约1.0mol或更多但不到约5.0mol，每个实例都具有高快速击穿性，在通断应用测试中都能体现很好的效果。
                            表1
实例号                 主要成份 半导体媒介     添加物 平均颗粒直径(μm) 室温下电阻率(Ωcm) 抗快速击穿能力(V/Ωcm) 通断测试(1000个循环)
BaTiO3(mol％) PbTiO3(mol％) SrTiO3(mol％) CaTiO3(mol％) ErO3/2(mol％) MnO2(mol％) SiO3(mol％)
    *1     65     2     18     15     0.100  0.010     2.0     14     12     12.2   10/10F
    *2     65     2     18     15     0.100  0.020     2.0     13     31     5.2   10/10F
    *3     65     2     18     15     0.100  0.030     2.0     15     297     0.8   10/10F
     4     65     2     18     15     0.150  0.010     2.0     14     8     33.0    通过
     5     65     2     18     15     0.225  0.020     2.0     12     9     31.2    通过
     6     65     2     18     15     0.225  0.025     2.0     11     11     28.3    通过
     7     65     2     18     15     0.225  0.030     2.0     12     13     23.5    通过
     8     65     2     18     15     0.250  0.020     2.0     11     10     40.3    通过
     9     65     2     18     15     0.250  0.025     2.0     10     12     32.3    通过
     10     65     2     18     15     0.250  0.030     2.0     9     14     28.8    通过
     11     65     2     18     15     0.300  0.020     2.0     8     14     31.3    通过
     12     65     2     18     15     0.300  0.025     2.0     8     14     31.3    通过
     13     65     2     18     15     0.300  0.030     2.0     7     15     32.1    通过
     14     65     2     18     15     0.330  0.025     2.0     8     15     29.5    通过
    *15     65     2     18     15     0.330  0.030     2.0     4     17     13.2    3/10F
    *16     65     2     18     15     0.350  0.020     2.0     5     15     13.3    4/10F
    *17     65     2     18     15     0.350  0.030     2.0     4     16     14.0    3/10F
    *18     65     2     18     15     0.150  0.033     2.0     10     125     1.8    10/10F
     19     65     2     18     15     0.150  0.015     2.0     13     9     30.1    通过
    *20     65     2     18     15     0.150  0.005     2.0     15     6     17.1    2/10F
    *21     65     2     18     15     0.250  0.025     0.5     6     6     17.0    6/10F
     22     65     2     18     15     0.250  0.025     1.0     8     10     24.0    通过
     23     65     2     18     15     0.250  0.025     5.0     12     15     26.0    通过
    *24     65     2     18     15     0.250  0.025     7.0    熔合    熔合     熔合    熔合
半导体陶瓷制品也可用以上描述的过程制造，但用Y2O3、Sm2O3、La2O3替代Er2O3作为半导体媒介，并对这些陶瓷进行评价。该半导体陶瓷的半导体媒介的成份和评价结果如表2所示。而且，Er2O3和表1中的实例9一样。此外，表2中的星号*表示不在本发明范围内的项目。
                            表2
实例号 主要成份 半导体媒介 添加物 平均颗粒直径(μm) 室温下电阻率(Wcm) 抗快速击穿能力(V/Wcm)  通断测试(1000个循环)
BaTiO3(mol％) PbTiO3(mol％) SrTiO3(mol％) CaTiO3(mol％) 类型 剂量 MnO2(mol％)  SiO3(mol％) 平均 CV％
   25     65     2     18     15 ErO3/2  0.250  0.025     2     10  12  1.5     375 通过
  *26     65     2     18     15 YO3/2  0.250  0.025     2     9  11  2.0     380 通过
  *27     65     2     18     15 SmO3/2  0.250  0.025     2     7   8  3.2     284 通过
  *28     65     2     18     15 LaO3/2  0.250  0.025     2     7   9  3.5     301 通过
如表2所示，每个实例的快速击穿能力和通断应用测试的结果都很好，但是在用Y2O3、Sm2O3和La2O3作为半导体媒介时显示，室温下电阻不规则的值是2.0到3.5CV％，在用Er2O3的实例中显示，室温下电阻不规则的值是1.5CV％，它比较小。
本发明中的半导体陶瓷和正温度系数热敏电阻决不限制于上述实施和实施例；在本发明的精神和范围内可以做出相当多的变化。例如，半导体陶瓷形成的部件以上描述为圆盘形状，但本发明不局限于此；例如，该形状也可以用长方形代替。
可以从以上描述中清楚了解到，本发明的半导体陶瓷包括铒，它在主要成份钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅和钛酸钙中作半导体媒介，半导体陶瓷的平均颗粒直径超过约5μm，但不到约14μm，因而本发明中的半导体陶瓷具有高快速击穿性以及在通断应用测试中能体现很好的效果。
在每100mol的主要成份中，该半导体陶瓷包含：一种作为添加物的含有Er的化合物，其中Er超过约0.10mol但不到约0.33mol；一种含有Mn的化合物，其中Mn为约0.01mol或更多但不到约0.03mol；一种含有Si的化合物，其中Si为约1.0mol或更多但不到约5.0mol，该半导体陶瓷可以提供高快速击穿性，在通断应用测试中能体现很好的效果以及能减小电阻值的不规则CV％。
此外，可以通过以上描述的半导体陶瓷获得具有高快速击穿性的正温度系数热敏电阻。

Claims (6)

1.一种半导体陶瓷，其特征在于包括：
主要成份，包括钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅和钛酸钙以及含铒的半导体媒介物；
其中所述半导体陶瓷的平均颗粒直径超过约5μm但不到约14μm。
2.如权利要求1所述半导体陶瓷，其特征在于在每100mol主要成份中，所述含有Er的化合物至少有约0.10mol，但是不超过约0.33mol。
3.如权利要求2所述半导体陶瓷，其特征在于还包括一种含有Mn的化合物，在每100mol主要成份中，它至少有约0.01mol，但是不超过约0.03mol。
4.如权利要求3所述半导体陶瓷，其特征在于还包括一种含有Si的化合物，在每100mol主要成份中，它至少有约1.0mol，但是不超过约5.0mol。
5.如权利要求4所述半导体陶瓷，其特征在于在每100mol主要成份中，所述含有Er的化合物大约有0.225mol到0.3mol。
6.一种正温度系数热敏电阻，其特征在于包括如权利要求1到5中任何一个所述半导体陶瓷的部件，该半导体陶瓷部件与隔开的一对电极组合。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101268527B (zh) * 2005-09-20 2011-04-27 株式会社村田制作所 层叠型正特性热敏电阻
CN102329131A (zh) * 2011-06-10 2012-01-25 溧阳杰敏电子有限公司 一种低频率效应的陶瓷型正温度系数热敏电阻
TWI468363B (zh) * 2011-03-30 2015-01-11 Murata Manufacturing Co Semiconductor Ceramic and Positive Characteristic Thermistors

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3554786B2 (ja) * 2000-12-05 2004-08-18 株式会社村田製作所 半導体セラミック、消磁用正特性サーミスタ、消磁回路、および半導体セラミックの製造方法
WO2006035593A1 (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Toho Titanium Co., Ltd. チタン酸バリウム系半導体磁器組成物
JP4779466B2 (ja) * 2005-06-30 2011-09-28 株式会社村田製作所 チタン酸バリウム系半導体磁器組成物
DE102006041054A1 (de) * 2006-09-01 2008-04-03 Epcos Ag Heizelement
JP5223927B2 (ja) * 2008-09-30 2013-06-26 株式会社村田製作所 チタン酸バリウム系半導体磁器組成物及びｐｔｃサーミスタ
EP3202747B1 (en) * 2014-11-26 2020-12-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Barium titanate semiconductor ceramic, barium titanate semiconductor ceramic composition, and ptc thermistor for temperature detection
US10790075B2 (en) 2018-04-17 2020-09-29 Avx Corporation Varistor for high temperature applications

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2308073B2 (de) * 1973-02-19 1976-09-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Keramischer elektrischer widerstandskoerper mit positivem temperaturkoeffizienten des elektrischen widerstandswertes und verfahren zu seiner herstellung
JPS5138091A (zh) * 1974-09-25 1976-03-30 Murata Manufacturing Co
JPS5220291A (en) * 1975-08-08 1977-02-16 Tdk Corp Semiconductor porcelain composition
JPH0650587B2 (ja) * 1987-07-18 1994-06-29 日本電気株式会社 圧縮デ−タレコ−ドサ−チ方式
JPH06215905A (ja) 1993-01-13 1994-08-05 Murata Mfg Co Ltd 消磁用正特性サーミスタ素子
JP3319314B2 (ja) * 1996-11-20 2002-08-26 株式会社村田製作所 チタン酸バリウム系半導体磁器組成物
US6071842A (en) * 1997-09-05 2000-06-06 Tdk Corporation Barium titanate-based semiconductor ceramic
JP2000143338A (ja) 1998-11-11 2000-05-23 Murata Mfg Co Ltd 半導体セラミックおよびそれを用いた半導体セラミック素子

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101268527B (zh) * 2005-09-20 2011-04-27 株式会社村田制作所 层叠型正特性热敏电阻
TWI468363B (zh) * 2011-03-30 2015-01-11 Murata Manufacturing Co Semiconductor Ceramic and Positive Characteristic Thermistors
CN102329131A (zh) * 2011-06-10 2012-01-25 溧阳杰敏电子有限公司 一种低频率效应的陶瓷型正温度系数热敏电阻

Also Published As

Publication number Publication date
TW521281B (en) 2003-02-21
US20020027492A1 (en) 2002-03-07
JP2002029839A (ja) 2002-01-29
DE10135449B4 (de) 2009-12-31
KR20020008369A (ko) 2002-01-30
CN1171244C (zh) 2004-10-13
JP3855611B2 (ja) 2006-12-13
KR100416356B1 (ko) 2004-01-31
US6522238B2 (en) 2003-02-18
DE10135449A1 (de) 2002-02-07

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