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    公开号:WO1991002365A1
    申请号:PCT/JP1990/000593
    申请日:1990-05-10
    公开日:1991-02-21
    发明作者:Shigeaki Nakajima；Hiroshi Waki；Nobuhiro Fukuda；Hiroyuki Hyakutake；Masanaga Kikuzawa
    申请人:Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated；
    IPC主号:H01C7-00
    专利说明:
    [0001] 明 糸田 書 正特性薄膜サ— ミス夕
    [0002] 〔技術分野〕
    [0003] 本発明は、 温度上昇により電気抵抗値が著しく増大する正特性（ 以下、 PTC (Positive Temperature Coefficient) 特性と云う） サ一ミス夕に関するものであり、 特に P TC特性を示す薄膜状 PT Cに関するものであり、 より詳しく は、 チタン酸バリ ウム系組成物 を利用した P T C薄膜サーミス夕に関するものである。
    [0004] 〔背景技術〕
    [0005] 従来、 P TC特性は、 バルク状のチタン酸バリ ウムに Y、 L aな どの希土類元素を添加し、 大気中 1 2 0 0〜 1 4 0 0でで焼成した バルク状チタン酸バリ ゥム系半導体セラ ミ ッ クス材料において知ら れている。 この特性を利用したヒー夕、 温度センサ等が作製されて いるが、 その最大抵抗変化率は大きいもので精々 0. 1桁 Z°C程度 でありきわめて不十分であった。 なお、 該セラ ミ ッ クス材料の B 'a サイ トを一部 S rあるいは P bで置換することで、 電気抵抗値が増 加する温度をそれぞれ低温側あるいは高温側にずらすことができ、 該温度を— 3 0〜 3 0 0での範囲である程度任意に変えることがで さる。
    [0006] しかしながら、 我々が認識したところによれば、 従来の PTCサ 一ミスタは、 その最大抵抗変化率が極めて小さいことの他に、 T i や B aなど構成元素の各酸化物を所定の濃度に混合し、 焼成する方 法により製造'されるので、 必然的に厚みの大きなものとならざるを 得なかった。 そのため室温における抵抗値も大き く電気回路化する 際には面積を大き くすることで低抵抗化するなどしてこの問題に対 処しなければならないのである。 〔発明の開示〕
    [0007] 本発明者は、 厚みをきわめて薄く、 すなわち薄膜層を 5 /z m以下 にしても、 驚くべきことに充分な P T C特性を示すのみならず、 す なわち遷移領域における抵抗変化が 1〜 1 0桁であり、 最大抵抗温 度変化率が 1〜2 0桁 Z °Cであるという当業者の予想をはるかに越 える急峻な P T C特性を示す薄膜サ一 ミ ス夕となりうるこ とを見出 し、 本発明を 成した。
    [0008] すなわち、 本発明は、
    [0009] P T C特性を示す厚さが 0 . 0 0 5〜 5 mの薄膜と電極からな る正特性薄膜サーミス夕であり、 また、 遷移領域における抵抗変化 が 1〜 1 0桁で、 最大抵抗温度変化率が 1〜 2 0桁 / °Cである正特 性薄膜サーミスタであり、 また、 好ましく は、 薄膜がチタン酸バリ ゥム系組成物である正特性薄膜サーミス夕である。
    [0010] 従来の酸化物粉末の焼結、 焼成により得られるセラ ミ ックス半導 体は一般にかなり大きな粒径となり、 せいぜい 1 m m程度の薄膜を 形成するのがやつとであった。 また多少薄くできたとしても均一な ものは得られず充分な性能を発揮しなかった。 しかるに、 本発明の サ一 ミス夕においては、 厚さ 0 . 0 0 5〜 5 〃 111の？丁 C特性を'有 する薄膜を使用することにより、 遷移領域における抵抗変化が 1〜 1 0桁で、 最大抵抗温度変化率が 1〜2 0桁 Z°Cと云う当業者の予 想を遙かに越える P T C特性を奏するのである。
    [0011] 〔図面の簡単な説明〕
    [0012] 第 1 図は.、 P T C特性の典型的な抵抗温度依存性を概念的に示し た模式図であり、 第 2図 (a)、 （b)、 （c)は本発明の薄膜サーミス夕の一 例を具体的に示す模式図であり、 第 3図は本発明の実施例 1及び 2 における温度' 2:抵抗値の関係を示すグラフであり、 第 4図は実施例 2及び 3における温度と抵抗値の関係図の拡大図を示すグラフであ ο 図において、
    [0013] 1 支持基板、 2 電極層、 3 P T C特性を示す薄 膜、 4、 5、 6 弒線用電極、 7 支持基板、 8 P
    [0014] T C特性を示す薄膜、 9、 1 ϋ、 1 1 結線用電極、 1 2
    [0015] …支持基板、 1 3 P T C特性を示す薄膜、 1 4 電極を 示す。
    [0016] 〔発明を実施するための最良の形態〕
    [0017] 以下、 本発明を詳細に説明する。
    [0018] 本発明の薄膜サ一 ミ ス夕において、 P T C特性を示す最小膜厚と しては 0 . 0 0 5 〃mであり、 好ま しく は（） . 0 5 〃 m以上、 また 薄膜化においては膜の均一性や操作性などから成膜最大膜厚 5 u rn 程度である。 特に安定に特性を得よう とする場合には 0 . 1〜 3 mの膜厚が好ま しい。
    [0019] なお、 注意を喚起したいのは、 本発明が提供するような 「薄膜化 したサーミス夕」 自体きわめて新規なものであり、 従来の所謂 「厚 膜サ一 ミスタ」 とは明確に区別さるべきものであると云う ことであ
    [0020] P T C特性の典型的な抵抗温度依存性を第 1 図に概念的に示す。 図において P T C特性を大き く 3つの温度領域に分ける。
    [0021] すなわち、 昇温開始時より緩やかに抵抗が減少する領域 （低温領 域） 、 抵抗が急激に上昇する領域 （遷移領域） 及び抵抗が再び緩や かに減少する領域 （高温領域） である。 ただし、 場合によっては、 低温領域あるいは高温領域においては、 抵抗が実質的に変化しない 力、、 あるいは緩やかに増加するこ ともある。
    [0022] 本発明にお'いては、 遷移領域における温度に対する （対数目盛で 表示した） 抵抗の増加桁数の割合を 「抵抗温度変化率」 と定義し、 単位は桁 / °Cを用いることにする。 また抵抗温度変化率の最大値を 「最大抵抗温度変化率」 と定義する。 従って、 最大抵抗温度変化率 は遷移領域における曲線の傾きの最大値となる。
    [0023] 第 1 図においては直線 mが遷移領域における最大の傾きを表す直 線であり、 この直線の傾きひがこの場合の 「最大抵抗温度変化率 J 乙"め Φ o ■ ·. '
    [0024] ひは（1)式
    [0025] α = ( 1 o g , oR 2 - 1 o g ! oR i ) / (T2 - Τ , ) (1) として求められる。
    [0026] なお、 第 3図は本発明による薄膜サー ミス夕の P T C特性の結果 一例を実施例について示したものである。
    [0027] また、 第 4図は、 ひを図上で求める方法を実施例について示した もので、 遷移領域付近を温度目盛を拡大してプロッ トすることによ り、 容易に求められる。
    [0028] 本発明の薄膜 P T Cサーミス夕においては、 遷移領域における抵 抗変化は 1 〜 1 0桁 （ 1 桁の変化は 10倍の抵抗変化に相当する） で あり、 最大抵抗温度変化率は 1 〜 2 0桁 Z°Cの範囲にある。
    [0029] なお、 当然のことながら、 本発明にかかるサーミス夕の構成要素 としては^ P T C特性を示す少なく とも一個の薄膜と、 該薄膜が示 す電気的特性の変化を取り出すための少なく とも一個の電極が必須 であり、 電気結線の型式は、 例えば第 2図に示すように自由に選択 することができる。
    [0030] すなわち、 第 2図 (a)において 1 は支持基板であり、 2は電極層で あり、 3は P T C特性を示す薄膜であり、 4及び 5は結線用電極で ある。 電気結線は点 Aと点 Bを用いてサン ドィ ツチ型で行う ことが できる。 また、 点 Aと点 Cを用いてコプラナ一型で行う こともでき る。 特に支持基板が導電性の時は点 Aと点 Dを用いて結線を行う こ ともできる。 'まお、結線用電極 6を設けて点 Aと点 Eを用いて結線 する方が便利なこともある。
    [0031] . 第 2図 (b)は 2図 (a)において電極層 2を設けずに、 支持基板 7上 に、 直接 P T C特性を示す薄膜 8を形成した場合である。 9および 1 0は結線用電極である。 点 Fと点 Gを用いてコブラナー型に結線 することができる。 特に支持基板が導電性の時は、 電極層が支持基 板の役割を兼ね備えることになり、 支持基板は不要である。 この時 は点 Fと点 Hあるいは点 Fと点 Iを用いてサン ドィ ッチ型に結線す ることもできる。 また (a)の場合と同様に結線用電極 1 1を設けて点 Fと点 Jを用いて結線する方が便利なこともある。
    [0032] 第 2図 (c)において支持基板 1 2は針状の導電性物質 （あるいは少 なく とも単に表面が導電性であるだけでも良い） であり、 探針を想 定している。 この表面上に PTC特性を示す薄膜 1 3を形成し、 電 極 1 4を有する構成となっている。
    [0033] P T C特性の取り出し方は直接薄膜から電極を介して取り出して もよいし、 場合によっては、 薄い絶縁膜、 例えば、 20〜1000A程度 の Si02を介して取り出してもよい。
    [0034] こ こで、 支持基板としては、 S i、 P t、 Au、 A g、 N i、 T i、 A l、 C r、 F e、 P d、 Mg、 I n、 C u、 S n、 P bなど の金属板あるいはステンレス鋼板および A 1 2〇 3 、 S i 02 など を使用することができる。
    [0035] また、 電極層としては P t、 Au、 A g、 N i、 T i、 A l、 C r、 F e、 P d、 Mg、 I n、 C u、 S n、 P bなどの金属、 ある レ、は I T〇、 S η 02 などの導電性酸化物が適している。
    [0036] さらに結線用電極としては P t、 Au、 A g、 N i、 T i、 A 1 、 C r、 F e、 P d、 Mg、 I n、 C u、 S n、 P bなどの金属あ るいは I n— G a、 はんだなどの合金などが適しており、 また P t 、 A u、 A g、 P d、 C uなどの金属を含むペース トを使用するこ ともできる。
    [0037] 本発明においては、 簿膜の形成は、 真空蒸着法、 スパッタ リ ング 法、 イオンプレーティ ング法、 電着法、 ゾルゲル法 （塗布法） など により達成される。 以下、 チタン酸バリ ウム系組成物を例にとって 各方法を説明するが、 もちろんこれは単なる例示であることに注意 しなければならない。
    [0038] 真空蒸着法では、 真空中に基板を導入し、 チタン酸バリウム系組 成物をタ一ゲッ トとして E B蒸着法により、 あるいは各構成金属を 含む化合物をターゲッ トとした多元蒸着法により、 基板上にチタン 酸バリゥ厶系組成物を形成することができる。 堆積速度が速い時は 0 2 ガスを流しながら行った方が良い場合もある。 この時、 基板を 6 0 0〜 1 0 0 0 °C程度に加熱しておけば、 そのまま P T C特性を 示す薄膜を得ることができる。 また、 作製中に基板を加熱しなくて も、 所望の膜厚を成膜した後、 6 0 0〜 1 () ϋ 0 °C程度に、 0 . 5 〜 2 0時間程/ 1加熱することで、 P T C特性を示す薄膜を得ること ができる。
    [0039] スパッタ ' ング法によるチタン酸バリゥム系組成物薄膜の作製は 、 真空中に基板を導入し、 チタン酸バリゥム系組成物をターゲッ ト として A r及び 0 2 ガスによるスパッタ リ ングにより、 あるいは各 構成金属を含む化合物をターゲッ トとした多元スパッタ リ ングを行 う。 先程と同，様に、 基板を 6 0 0〜 1 0 0 0 °C程度に加熱しておく ことにより、 そのまま P T C特性を示す薄膜を得ることができる。 また、 作製中に基板を加熱しなくても、 所望の膜厚を成膜した後、 6 0 0〜 9 0 0 °C程度に 0 . 5〜 2 0時間程度加熱することで、 P T C特性を示す薄膜を得ることができる。
    [0040] イオンプレーティ ング法によるチタン酸バリゥム系組成物薄膜の 作製は、 真空中,に基板を導入し、 0 2 プラズマ中で、 チタン酸バリ ゥ厶系組成物:をターゲッ トとして、 あるいは各構成金属を含む化合 物を個別に準.備しマルチターゲッ トとした、 E B加熱により、 基板 上にチタン酸'バリウム系組成物を形成する。 この時も同様に、 基板 を 6 0 0〜 1 · 0 0 0 °C程度に加熱しておく ことにより、 直接 P T C 特性を示す薄膜を得ることができる。 また、 作製中に基板を加熱し なくても、 所望の膜厚を成膜した後、 6 0 ()〜 9 0 0 °C程度に 0 . 5〜 2 0時間程度加熱するこ とで、 P T C特性を示す薄膜を得るこ とができる。
    [0041] 電着法による成膜は、 チタ ン酸バリ ゥム系組成物粉末をァセ ト ン 、 ァセ トニ ト リ ル、 ベンゾニ ト リル、 ピリ ジン、 テ トラ ヒ ドロフラ ン、 プロ ピレ ン力一ボネィ ト、 ニ トロベンゼンなどの有機溶媒中に 分散させ、 挿入した電極に電界を印加するこ とにより、 電極上にチ 夕 ン酸バリ ゥム系組成物薄膜を形成するこ とができる。 所望の膜厚 に達した後、 .5 0 0〜 1 2 0 0 °C程度の温度で 0 . 5〜 2 0時間程 度焼成するこ とにより P T C特性を示す薄膜を得るこ とができる。
    [0042] ゾルゲル法 （塗布法） によるチタ ン酸バリ ウム系組成物薄膜の作 製は、 各構成金属のメ トキシ ド、 エ トキシ ド、 プロポキシ ド、 ブ ト キシ ド、 メ トキシェ トキシ ド、 エ トキシェ 卜キシ ド等のアルコキシ ド類、 あるいは脂肪酸塩、 ステア リ ン酸塩、 ラウ リ ン酸塩、 カプリ ル酸塩、 ォクチル酸塩あるいはナフテン酸塩等の有機酸塩類をエタ ノ ール、 プロ ピルァルコール、 ィ ソプロ ピルアルコール、 ブタノ — ル等のアルコール類またはアセ ト ン、 クロ口ホルム、 ベンゼン、 ト ルェン、 キシレンなどの溶媒に溶解させ、 均一溶液基板上に塗布す るこ とにより達成される。 溶液の濃度、 粘度、 あるいは塗布方法、 塗布条件によっては 1 回の塗布操作だけでは所望の膜厚が得られな いこ とがあるが、 この時には逾布操作を所望の回数、 例えば 2〜 1 0 0回程度繰り返せばよい。 なお、 各塗布操作の間に 5 0〜 1 2 0 0 °C程度、 0 . 5〜 5時間程度の乾燥あるいは仮焼工程を入れても 良い。 以上のごと く して得られる薄膜は比較的低温、 例えば 5 0 0 〜 1 2 0 0 °C程度の温度で 0 . 5〜 2 0時間程度で、 焼成するこ と ができ、 チタ ン酸バリ ゥム系組成物からなる半導体セラ ミ ッ クスと なるのである。
    [0043] なお、 こ こで、 塗布方法と しては、 スピンコーティ ング法、 ディ ップコ一ティ ング法、 スプレーコーティ ング法、 静電塗布法、 はけ 塗り法、 キャス ト コ一ティ ング法、 フローコーティ ング法、 ブレー ド法、 スク リ ーンコーティ ング法、 ロールコーティ ング法、 キスコ 一ティ ング法などが適用できる。
    [0044] また、 金属アルコキシドを用いる時、 金属の種類によっては、 微 量の水分の影響を受けやすく、 溶解性が悪くなり沈澱が生成するこ とがある。 この様な時には添加剤として、 活性水素を含む化合物あ るいはキレー ト形成能を有する化合物を用いることにより、 安定的 に、 すなわち再現性よく P T C特性を有する薄膜を得ることができ る。 すなわち、 金属アルコキシドあるいは金属塩の溶液または分散 液にこれらを添加するのである。 添加剤は T i原子数 （number of a tms) 1 に対し 0 , 0 0 0 1 〜 1 0モル （ g- mo l es/g- atm T i ) 程度 、 好ましく は、 0 . 0 0 1 〜 1 モル程度加える。 溶液の濃度、 添加 剤の量あるいは添加後の経過時間によつては溶液中の金属アルコキ シ ドあるいは金属塩がコロイ ド粒子を形成することがある。 この時 、 溶液はコロイ ド粒子の分散液となるが、 本発明の効果を損なう も のではない。
    [0045] ここで活性水素を含む化合物としては O H基、 N H基または N H 2 基を含有する化合物、 具体的にはエチレングリ コール、 ジェチレ ングリ コール、 ト リエチレングリ コール、 ポリエチレングリ コール 、 モノエタノールァ ミ ン、 ジエタノールァ ミ ン、 ト リエタノールァ ミ ン、 ト リ ス 〔 2— （ 2 — ヒ ドロキシエ トキシ） ェチル〕 ァ ミ ン、 N , N—ビス （ 2 — ヒ ドロキシェチル） 一 2— （ 2 —ア ミ ノエ トキ シ） ェタノ一ル、 N ， N—ビス 〔 2— ( 2 —ヒ ドロキシエ トキシ） ェチル〕 一 2 —ア ミ ノエ夕ノール、 モノイ ソプロ ノくノールァ ミ ン、 ジイ ソプロノ、。ノ一 Jレア ミ ン、 ト リ イ ソプロパノールァ ミ ン、 モノ （ 2 — ヒ ドロキシイ ソプロ ピル） ァ ミ ン、 ビス （ 2 — ヒ ドロキンイ ソ プロ ピル） ァミ ン、 ト リス （ 2 — ヒ ドロキシイ ソプロ ピル） ァ ミ ン などを用いる'。
    [0046] また、 キレー ト形成能を有する化合物としては、 ^一ジケ トン、 具体的にはァセチルアセ トン、 ト リ フルォロアセチルアセ トン、 へ キサフルォロマセチルアセ ト ン、 3 —フエニルァセチルアセ ト ン、 ベンゾィル ト リ フルォロアセ ト ン、 フロイル ト リ フルォロアセ ト ン 、 ピノく 'ロイノレ ト リ フルォロアセ ト ン、 テノィル ト リ フルォロアセ ト ン、 ジベンゾィルメ タ ン、 ジピパ 'ロイルメタ ン、 ヘプ夕フルォロブ タノィルピバロィルメ タ ン、 あるいは、 多価カルボン酸、 具体的に はシユウ酸、 エチレンジア ミ ンニ酢酸、 エチレンジア ミ ン四酢酸、 ジァ ミ ノ プロパノ ール四酢酸、 ジァ ミ ノ プロパン四酢酸、 グリ コー ルエーテルジァ ミ ン四酢酸、 イ ミ ノニ酢酸、 ヒ ドロキシェチルイ ミ ノニ酢酸、 ユ ト リ ロ三酢酸、 二 ト リ 口三ブロ ピオン酸を用いる。 本発明において、 チタン酸バリ ゥ厶系組成物を形成する金属は、 T i、 B a、 S r、 S i、 Mn及び ド一プ金属からなり、 好ま しい 組成比と しては T i原子数 （number of atms) を 1 g- atm Tiと した ときにこれと他の金属の原子数 （g- atms金厲） との比 （g- atms 金 属 /g - atm Ti ) は： B a = 】 〜 0. 5、 S r = 0〜 0. 5であり、 T i Z ( B a + S r ) 力《 1. 0 0 2〜 1. () 1 5であり、 ならびに S i = 0. 0 () 0 5〜 0. 0 1、 Mn = 0. 0 0 0 0 0 1〜0. 0 0 1である。 ドーブ金属には大き く 分けて 3価金属と 5価金属の 2 種類があり、 3価金属には Y、 L a、 D y、 S b等があり、 5価金 属には N b、 T a、 B i、 M o、 V等がある。 これらのうち少な-く とも 1つを用いる。 そしてその合計量が 0. 0 0 0 5〜 0. 0 1の 範囲にあるようにする。 なお、 高温側に温度をシフ トさせた場合は 、 S rの代わりに P bを使用するこ ともできる。
    [0047] 以下に本発明の好ま しい実施の態様の具体例を実施例により説明 する。
    [0048] 〔実施例 1〕
    [0049] 表面清浄な ·Ν i基板を真空チヤ ンバー内に導入し、 チタン酸バリ ゥ厶系組成物を夕ーゲッ ト と して、 〇？. ガス 2 0 SCCMを流しながら 、 E B蒸着法 （加速電圧 5 k V、 フィ ラメ ン ト電流 7 0 mA) によ りチタ ン酸バリ ゥム系組成物薄膜を形成した。 堆積速度は 3 0 0 Λ/min であり、 5 0 0 0 A成膜した。 基板加熱 は行わず、 成膜後空気中 Ί ϋ 0 °Cで焼成を行うこ とにより、 P T C 特性を示す薄膜を得た。
    [0050] この時の組成比 （g atmsの比） は、
    [0051] T i / B a /,S r / S i S b ZM nが、
    [0052] 1 /0.771 /0.203 /0.00198 /0.00199 /0.00001
    [0053] であった。 得られたヂ夕ン酸バリゥム系薄膜の上に A u蒸着を行つ て電極を形成し、 第 2図 (b)に示したサ一 ミス夕とした。
    [0054] 第 2図 (b)において、 7が N i 板、 8がチタン酸バリ ウム系組成物 薄膜、 9が A uに対応する。 ここでは点 Fと点 Iで抵抗を温度の関 数として測定し、 P T C特性の評価を行った。 なお、 遷移領域近傍 では温度変化を細かく し、 例えば 0. 1 °C程度づっ温度を変化させ 、 その温度で充分平衡に達したことを確認し、 電圧電流計で測定し た （以下の例においても同じ） 。
    [0055] 結果を第 3図に示す。
    [0056] 図に示すよう:に急峻な P T C特性を示し、 P T C薄膜サー ミス夕 として使用するに充分なものであることが確認された。 この時、 前 記の式 (1)で示される最大抵抗温度変化率 は 2. 1であることが示 された。 '
    [0057] 〔実施例 2〕 "
    [0058] 鏡面仕上げの P— S i 基板 （比抵抗 0. () 1 Ω c m) に P tを 0. 1 u m真空蒸着法により形成した。 続いて各金属のイソプロボ キシ ドをイソプ αピルアルコールに溶解させ、 この均一溶液を P t 上にスピンコーティ ング法により塗布し、 2 0 0 °C/h rの速度で 8 0 0でまで昇温し、 約 1 時問放置したのち、 1 0 0 °C/h rの速 度で室温まで降温させる。
    [0059] 得られたチタン酸バリ ウム系薄膜の上に P t蒸着を行って電極を 形成し、 第 2:図 (a)に示すサ一 ミスタを得た。 膜厚は 0. 1 z mであ つた。
    [0060] この時の組成比（ g - atmsの比 ）は、
    [0061] T i /B a /S r /S i ZS b ZMnが
    [0062] 1 /0.833 /0.159 /0.00198 /0.00198 /0.00002
    [0063] であつた。
    [0064] 第 2図 (a)において、 1 が p — S i基板、 2が P t、 3がチタン酸 バリ ウム系組成物薄膜、 4が P t に対応する。 ここでは点 Aと点 B で抵抗を温度の関数として測定し、 P T C特性の評価を行った。 結果を第 3図に示す。 図に示すように急峻な P T C特性を示し、 P T C薄膜サー ミス夕として使用するに充分なものであることが確認 された。 この時、 最大抵抗温麼変化率ひは 4. 2であることが示さ れた。 最大抵抗温度変化率は、 第 4図に示す拡大図により求めるこ とができる。
    [0065] 〔実施例 3〕
    [0066] 実施例 2 と同様の方法で、 チタン酸バリゥム系組成物の膜厚が 3 mのものを作製した。
    [0067] 第 2図 (a)に示すサー ミスタを得て、 点 Aと点 Bで抵抗を温度の'関 数として測定し、 P T C特性の評価を行った。 急峻な P T C特性を 示し、 P T C薄膜サー ミス夕として使用するに充分なものであるこ とが確認された。 最大抵抗温度変化率ひは 3. 8であった。 最大抵 抗温度変化率は、 第 4図に示す拡大図により求めることができる。
    [0068] 〔実施例 4〕
    [0069] 実施例 2 と同様の方法で、 チタン酸バリゥム系組成物の膜厚が 5 mのものを '作製した。
    [0070] 第 2図 (a)に示すサ一 ミス夕を得て、 点 Aと点 Bで抵抗を温度の関 数として測定し、 P T C特性の評価を行った。 急峻な P T C特性を 示し、 P T C薄膜サー ミス夕として使用するに充分なものであるこ とが確認された。 最大抵抗温度変化率 は 2 . 2であった。 〔実施例 5〕
    [0071] 実施例 2 と同様の方法で、 チタン酸バリゥム系組成物の膜厚が 0 . 0 5 mのものを作製した。
    [0072] 第 2図 (a)に示すサーミス夕を得て、 点 Aと点 Bで抵抗を温度の関 数として測定し、 P T C特性の評価を行った。 急峻な P T C特性を 示し、 P T C薄膜サー ミス夕として使用するに充分なものであるこ とが確認された。 最大抵抗温度変化率 は 3 . 2であった。
    [0073] 〔産業上の利用可能性〕
    [0074] 本発明の P T C薄膜サーミスタは、 以上のごとく、 遷移領域にお ける抵抗変化が 1〜 1 0桁で、 最大抵抗温度変化率が 1〜 2 0桁 Z °Cであると云う極めて画期的な P T C特性を示す上、 大きな面積を とらずに素子の小型化を実現でき、 また使用電流も小さ くでき、 回 路保護ゃスィ ツチ等の多くの応用が期待できる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 章 囲
    (1) P T C特性を示す厚さが 0. 0 0 5〜 5 /z mの薄膜と電極からな る正特性薄膜サーミスタ。
    (2)遷移領域における抵抗変化が 1〜 1 0桁で、 最大抵抗温度変化率 が 1 〜 2 0桁 /°Cである請求項 1記載の正特性薄膜サーミス夕。
    (3)薄膜が真空蒸着法、 スパッタ リ ング法、 イオンプレーテング法、 電着法、 塗布法から選択される方法により形成される請求項 1記載 の正特性薄膜サー ミ ス夕。
    (4)薄膜が塗布法により形成される請求項 3記載の正特性薄膜サー ミ ス夕。
    (5)活性水素を含む化合物が塗布溶液に添加される請求項 4記載の正 特性薄膜サーミス夕。
    (6)キレー ト形成能を有する化合物が塗布溶液に添加される請求項 4 記載の正特性薄膜サーミス夕。
    (7)薄膜がチタン酸バリ ゥム系組成物である請求項 1記載の正特性薄 膜サー ミ ス夕。
    (8)チタン酸バリウム系組成物を形成する金属が、 T i、 B a、 S r 、 S i、 Μη·及びドープ金属からなり、 T i原子数 1 g-atm と他の 金属の原子数（ g- atms金厲 ）との比（ g- atms 金属/ g- atm Ti ) が
    ： B a = l〜 0. 5、 S r = 0〜 0. 5であり、 T i Z ( B a + S r ) 力 1 . 0 0 2〜 1 . 0 1 5であり、 5 ' 1/02365 PCT/JP90/00593
    - 1 4 - ならびに S i = 0. 0 0 0 5〜 0. 0 1、 Mn = 0. 0 0 0 0 0 1 〜 0. 0 0 1であり、 かつ、 ド一プ金属として Y、 L a、 D y、 S b、 Nb、 T¾、 B i、 Mo、 Vの少なく とも 1種類が選択され、 その合計量が 0. 0 0 0 5〜 0. 0 1の範囲にある請求項 7記載の 正特性薄膜サーミス夕。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CA2037912A1|1991-02-08|
    KR920701996A|1992-08-12|
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    DE69021708T2|1996-03-21|
    DE69021708D1|1995-09-21|
    EP0438593A4|1992-08-05|
    US5214738A|1993-05-25|
    EP0438593A1|1991-07-31|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-02-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA KR US |
    1991-02-21| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB IT LU NL SE |
    1991-03-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2037912 Country of ref document: CA |
    1991-04-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990907423 Country of ref document: EP |
    1991-07-31| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990907423 Country of ref document: EP |
    1995-08-16| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1990907423 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    JP1202877A|JP2788500B2|1989-08-07|1989-08-07|正特性薄膜サーミスタ|
    JP1/202877||1989-08-07||
    JP1/202878||1989-08-07||EP19900907423| EP0438593B1|1989-08-07|1990-05-10|Positive coefficient thin-film thermistor|
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