• 한국세라믹학회지
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• 제49권5호
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• pp.432-437
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• 2012

Electrical properties of the laminated SMD-type PTC thermistor for microcircuit protection were investigated as a function of calcination and sintering temperature. $BaTiO_3$ with $Y_2O_3$ and $MnO_2$ were calcined at 1000 to $1150^{\circ}C$ for 2h and the laminated SMD-type PTC thermistor was sintered at 1350 to $1400^{\circ}C$ for 2h in a reduced atmosphere (1% $H_2/N_2$). Sintered density of the sample was dependent on the calcination and sintering temperature. Electrical properties of the sintered samples were strongly dependent on the densities of samples. For the samples with density below 4.6 g/$cm^3$, the insulator characteristics were observed, while PTC jump characteristics (R150/R30) were disappeared for the sample with density above 5.05 g/$m^3$. Optimal PTC characteristics were obtained for the sintered samples with density of 5.05 g/$m^3$. The laminated SMD-type PTC thermistor prepared by calcination at $1100^{\circ}C$ for 2h and sintering at $1270^{\circ}C$ for 2h showed the room temperature resistivity of $11{\Omega}{\cdot}cm$ and PTC jump characteristics of $10^2$ order.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.159-164
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• 1999

PTC (Positive Temperature Coefficient of Resistivity) 소자는 티탄산 바륨 (barium titanate) 계열의 페로브스카이트 (perovskite) 구조를 가지는 물질을 반도체화시켰을 때 큐리온도 부근에서 저항이 1,000배 이상 증가하는 물질을 가리킨다. 처음에는 BaTiO$_3$를 대상으로 12$0^{\circ}C$ 부근에서 발생하는 PTC 현상을 연구하였으나, BaTiO$_3$에 SrTiO$_3$, PbTiO$_3$를 첨가하면, 큐리온도를 낮출 수도 있고, 높일 수도 있어서 PTC 소자의 사용 영역이 넓어졌다. PTC 소자의 응용분야는 1) 천연색 텔레비젼 수상기와 모니터에 사용하는 degausser와 같은 스위칭 소자, 2) 냉장고용 컴프레서등에 사용되는 모터 기동용 소자, 3) 자동차 연료조기증발용 히타와 같은 세라믹 히타 소자로 크게 구분된다.(중략)

• 한국세라믹학회지
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• 제31권11호
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• pp.1378-1386
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• 1994

The characteristic of calcined BaTiO3 powder and sintered PTC ceramics was investigated varing with calcination temperature and time of BaTiO(C2O4)2.4H2O synthesized from BaCl2.2H2O, TiCl4, oxalic acid and ethanol by oxalic acid method. When the particle size was less than 0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$ by controlling calcination temperature and time, the resistance at room temperature was measured very high (above M{{{{ OMEGA }}). However, when the calcined particle sizes ranged from 0.2 to 0.3 ${\mu}{\textrm}{m}$, the resistance was 100 {{{{ OMEGA }} (After sintering, the grain size was 10~30 ${\mu}{\textrm}{m}$ homogeneously with the addition of dopant in sintering, the resistivity, resistance, $\alpha$ value and jumped to were 110{{{{ OMEGA }}.cm, 24$^{\circ}C$/% and 106{{{{ OMEGA }}, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.180-181
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• 2008

화학양론적 $BaTiO_3$의 소결은 고온의 에너지를 필요로 하며, 내부전극과 세라믹충의 동시소성과정에서 Ni이 세라믹층으로의 확산이 발생되어 PTC의 물성저하를 초래한다. 본 연구에서는 저온에서 액상을 형성하여 소결온도를 낮추는 것으로 알려진 산화물 및 비산화물계 소결첨가제가 적층 PTC 세라믹스의 미세구조 및 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 소결과정에서 분해되어 기체를 형성하는 BN, $Li_2CO_3$, LiF의 경우 기공율을 증가시켜 산소의 이동경로를 형성하였으며, 이는 입계의 재산화를 용이하게 하여 PTC 효과를 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.181-181
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• 2007

PTCR 세라믹스를 적층형 부품으로 제조할 경우 소형화, 저 저항화 및 과전류 유입 시 빠른 응답특성을 갖는다는 장점을 가지고 있으며, 이러한 적층형 부품제조시에는 내부전극재가 부품소자의 물성에 중요한 영향을 미친다. 특히 우수한 옴성 접촉(Ohmic Contact)을 갖는 Zn, Fe, Sn, Ni 등의 적층 PTC용 전극재는 높은 산화특성으로 인해 재산화 과정에서의 비옴성 접촉(Non-ohmic contact)을 갖게 되어 PTC 특성을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 적층형 PTCR 세라믹스의 내부전극재와 반도체 세라믹층의 동시소성거동 및 적층 PTCR 세라믹스의 전기적 특성을 평가하였다. 본 연구에 적용된 내부전극재로는 Ni 전극을 사용하였고, Ni 전극용 paste로는 무공제 paste, 반도체 세라믹공제 paste, $BaTiO_3$ 공제 paste의 3종 전극재가 이용되었다. 적층형 PTCR 세라믹스의 제조공정은 테이프 캐스팅(Tape casting), 내부전극인쇄, 적층 및 동시소성을 포함하는 적층화공정을 적용하였다. 각각의 전극 paste를 적용하여 제조된 chip은 미세구조관찰, I-V특성, R-T특성 등을 평가하여 내부전극내 세라믹공제의 영향을 고찰하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.179-179
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• 2008

$BaTiO_3$를 기본조성으로 하는 PTC 써미스터는 Curie 온도이상에서 저항이 급격히 상승하는 산화물 반도체 세라믹이다. 이러한 성질을 이용하여 degaussing 소자, 정온 발열체, 온도센서, 전류 제한소자 등 상업적으로 여러 분야에서 연구되고 있다. 또한 원가절감 등을 위하여 Ni 내부전극을 사용하여 환원 분위기에서 소결하는 칩 타입에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Sm 함량(0.1at%~1.0at%)을 달리한 $BaTiO_3$(Si, Mn, Ca) 계를 선택하여 3%$H_2/N_2$ 분위기에서 1200~$1260^{\circ}C$, 2h 소결한 후 공기 중에서 재산화 처리하고 재산화 시간에 따른 PTC 특성 변화에 대하여 고찰하였다. 재산화 온도와 시간은 각각 $800^{\circ}C$와 0.5h~10h으로 하였다. Sm 함량을 달리하여 환원 분위기에서 소결한 시편의 미세구조와 PTC 특성과의 상관관계를 관찰한 결과, 소결온도가 낮을수록 PTC 특성은 좋아졌으며, 상온 비저항은 Sm 함량이 높아질수록 낮아졌다. 또한 Sm 함량이 높아질수록 jumping ratio$(R_{max}/R_{25^{\circ}C})$는 낮아졌다. 재산화 시간에 따른 PTC 특성은 다소 떨어졌지만 소결온도에 따라 달리 나타났다. Jumping ratio$(R_{max}/R_{25^{\circ}C})$는 Sm을 0.7 at% 첨가한 계에서 재산화를 1시간 처리한 시편에서 가장 우수하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권6호
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• pp.525-530
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• 2011

We investigated the electrical properties the starting material and sintering condition on the laminated PTC thermistor for micro circuit protection. The influences of $BaTiO_3$ powder with the 0.3 and 0.45 ${\mu}m$ size and the electrical characteristics (Ba,Sr)$TiO_3$ sintered at 1350~1400$^{\circ}C$ for 2 h in a reducing atmosphere (1% $H_2/N_2$). The sintered (Ba,Sr)$TiO_3$ was increased pore and the grain size was decreased according to increasing Sr additions. In relative permittivity, the phase transition temperature of (Ba,Sr)$TiO_3$ was decreased for 2.5$^{\circ}C$ according to increasing 0.01 mole Sr additions, and the phase transition dose not appeared about 0.3 mole Sr addition. The (Ba,Sr)$TiO_3$ was show the low resistance from 0.01 mole to 0.05 mole by Sr addition, regardless of sintering temperature. The (Ba,Sr)$TiO_3$ was show $10^2$ jump order at 0.1 and 0.2 mole Sr addition, and PTCR of the sintered $(Ba_{0.7}Sr_{0.3})TiO_3$ does not appeared about 0.3 mole Sr addition, regardless of the sintering temperature and starting material size.

• 한국세라믹학회지
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• 제25권4호
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• pp.315-320
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• 1988

The Nb doped BaTiO3 was synthesized by coprecipitation method using H2O2 media in region from pH 8 to pH 11. The powder prepared by using this method was crystallized at about 20$0^{\circ}C$ and average particle size was controlled by heat treatment. Because of preparation having fine particle and relatively narrow particle size distribution, high performance PTC device was made of these precipitated powders.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.209-209
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• 2008

$BaTiO_3$는 대표적인 강유전체 재료로서 적층형 세라믹 콘덴서 (MLCC), PTC thermistor, resonator 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. $BaTiO_3$ 기본조성으로 하는 PTC 써미스터는 온도가 올라감에 따라 저황이 높아지는 특성을 가지고 있으며, 이러한 PTCR 특성은 작동되는 큐리온도에 따라 그 적용이 달라진다. PTCR 소자는 소결온도, 소결분위기, 불순물, 첨가제 등의 제조공정상의 인자들과 기공률, 결정립 크기 등이 복합적으로 작용해 PTCR 특성에 영향을 미치기 때문에 제조하기에 무척 까다로운 소자로 알려져 있다. 하지만 우수한 특성을 지닌 PTCR 소자를 제조하기 위하여 새로운 조성개발이 이루어지고 있으며, 전기적 특성 개선, 재현성 확보, 제조원가 절감 등의 측면에서 새로운 공정개발이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 Sm을 첨가한 $BaTiO_3$계 재료의 PTCR 특성에 미치는 Ti/Ba ratio 등의 변화에 따른 영향을 조사하고 공기 중과 환원분위기 중에서 소결된 시편의 차이점과 재산화 처리에 따른 PTC 특성에 미치는 영향을 R-T 측정으로 고찰하였다. 본 조성은 환원 분위기에서 소결할 경우 그 미세구조는 Ti/Ba ratio비가 높을 때 grain size가 커져 상온 비저항을 낮출 수 있었다. Sm 첨가로 상온 비저항값은 낮출 수 있었으나 공기 중에서 재산화 처리하더라도 jumping ratio$(R_{max}/R_{25^{\circ}C})$는 Ti/Ba ratio와 거의 무관한 것으로 분석되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.17-20
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• 1994

PTCRl(positive temperature coefficient of resistivity) thermistors in the thin file BaTiO$_3$ system were deposited by radio frequency (13.56 MHz) and dc radio frequency (13.56MHz) and dc magnerton sputter equipment. R-T(resistivity -temperature) properties was investigated as a function of substrate and the temperature variation. The specimens make a comperison between the thin films and the bulk in the resistivity variation. Substrate temperature. deposition time. and forward power are deposited at the 400$^{\circ}C$, 10 hours, and 210 watt. respectively. The aim of this work is to obtain lower than bulk specimen resistivity in thin films BaTiO$_3$ system thermistor by RF/DC magnetron sputter equipment.