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국내자료(Korean) > 시장조사 보고서(Market Research Report)
열가변저항기(Thermistor)의 시장조사보고서
발   행   사 : 비피기술거래 저       자 :
체         제 : 110쪽 발  행  일 : 2016-05-01
ISBN/CODE : 수       량 :  
₩120,000 Hard Copy Version

본 도서는 2016년 5월 28일 발송 예정인 출간예정도서 입니다. 단, 출판사의 사정으로 출간이 지연될 수 있으니, 이점 양해 부탁드립니다.




열가변저항기(Thermistor)의 시장조사보고서


Ⅰ. 서론

전자 세라믹스는 전기, 전자, 반도체, 이동통신, 디스플레이 등에 사용되는 주요 핵심소재 및 부품을 의미한다. 전자 세라믹스는 특이한 전기 및 전자적인 성질을 이용하는 것으로 유전체, 압전체, 열가변저항기, 바리스터, 이온전도성 고체전지, 태양전지 및 페라이트 등 무수히 많은 전자 혹은 정보통신용 부품 및 소재로 활용되고 있다.

전자 세라믹스는 제품 분류 관점에 따라 절연세라믹스, 유전세라믹스, 압전세라믹스, 자성세라믹스, 반도성 세라믹스로 분류할 수 있다.

이 중 반도성 세라믹스는 도전현상에 따라 전자전도성과 이온전도성으로 구분할 수 있다. 이 중 전자전도성 세라믹스의 대표적인 종류가 부온도계수(NTC) 열가변저항기와 정온도계수(PTC) 열가변저항기 및 배리스터(Varistor)가 대표적이다.

본 보고서는 온도 검출 제어, 과전류 보호, 온도보상, 전자기기의 피뢰, 가스누출 경보기, 소자의 써지 보호용 등 다양한 용도로 이용되는 반도성 세라믹스 중 하나인 열가변저항기에 대한 기본 개념을 정리하고, PTC와 NTC 열가변저항기의 시장동향, 그리고 열가변저항기를 적용 가능한 신사업 분야에 대해 다루고자 한다.


















Ⅱ. 본론
1 - 열가변저항기 개요

Ⅱ. 본론 1 - 열가변저항기 개요

1. 열가변저항기 소개

최근 가정이나 여러 산업 분야에서 전자기기가 많이 사용되고 있고, 이는 외부의 자극이나 환경의 변화에 따라 필요한 조치를 취할 수 있어야 하기 때문에 센서는 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 전자공학의 발전과 함께 센서의 검출원리, 종류, 요구사항이 다양해지고 있다. 이러한 센서의 종류에는 온도센서, 압력센서, 가스센서, 적외선 센서 등이 있다. 그 중 온도의 변화를 감지할 수 있는 온도센서의 한 종류로 본 보고서에서는 열가변저항기에 대해 다루고자 한다.

열가변저항기(Thermistor)는 Thermally Sensitive Resistor의 약칭으로 서미스터라고도 불리며, 온도변화에 의해 소자의 전기저항이 큰 폭으로 변하는 금속 산화물 반도체로 구성된 저항기의 일종인 감온소자를 말한다. 본래는 미국 웨스턴사(社)의 상품명이었으나 근래에 와서 온도검출용 반도체 소자의 대명사로 일반화되었다.

열가변저항기는 코발트·구리·망가니즈·철·니켈·타이타늄 등의 산화물을 적당한 저항률과 온도계수를 가지도록 2~3종류 혼합하여 소결(燒結)한 반도체이다. 이 반도체의 도전율이 주위 온도 변화에 민감한 것을 이용한 전자회로용 소자(素子)로, 영하 90도에서 130도 사이의 온도를 높은 정확도로 측정할 수 있다는 점에서 순수한 금속을 사용하여 고온의 온도를 측정하는 저항 온도계와의 차이를 보인다.

열가변저항기의 장점으로는 우선, 고감도이기 때문에 온도에 따른 저항 변화가 크고, 반도체 소자이기 때문에 대량생산이 가능하며, 소형이고, 응답 속도가 빠르다. 또한 외란의 영향이 적어 정밀 측정이 가능하다는 것 등을 장점으로 한다.

열가변저항기의 단점으로는 측정 가능한 온도 범위가 좁고, 각 소자마다 특성의 변화폭이 크게 나타나며, 출력이 직선형이 아니므로 부가적인 회로를 필요로 한다는 문제가 있다. 또한 호환성이 좋이 못하다는 단점 역시 존재한다.

2. 열가변저항기의 종류

열가변저항기는 일반적인 금속과는 달리, 온도가 높아지면 저항 값이 감소하는 부온도계수 특성을 가지고 있는데 이것을 NTC(Negative Temperature Coefficient)라 한다. NTC 열가변저항기는 광범위한 온도 범위에서 저항이 지수적으로 떨어지는 반도체 본래의 성질을 갖고 있다. 이들은 전자 전도성 세라믹의 대표적인 예시라 할 수 있다. 구조적으로 직열형·방열형·지연형으로 분류되고, 외형은 깨알만한 것에서부터 동전 크기의 제품까지 여러 종류가 있다.

NTC의 특성에 따라 온도보상용 측정 등의 센서로 NTC를 많이 사용하고 있고, Mn, Co, Ni, Fe 등 21종 이상의 전이금속 산화물의 복합체로 구성되어 있다. NTC 소자의 안정성은 소결 반도체의 열적 안정성, 소결체와 전극의 접촉상태 및 리드선간의 절연, 리드선 강도 등에 의해 좌우되며 고신뢰성이 필요한 경우에는 유리로 피복하여 사용한다.

온도가 높아지면 저항 값이 증가하는 특수한 열가변저항기로서 정저항온도계수를 가진 정온도 계수 특성의 열가변저항기도 존재한다. 이를 PTC(Positive Temperature Coefficient) 라고 한다. 이것은 타이타늄산바륨계의 반도체에 주석·세륨 등을 0.1% 정도 혼합하여 만든 것이다. PTC 열가변저항기는 아주 작은 범위에서도 큰 저항 변화를 일으키는 전기적인 성질에 영향을 주는 유전 특성의 변화가 그 원인으로 작용한다.

이 외에도 어떤 온도에서 저항 값이 급변하는 형태로 나타나는 CTR(Critical Temperature Resistor) 열가변저항기도 존재한다.

일반적으로 반도체의 경우 온도가 올라가면 conduction band로 올라가서 전도를 할 수 있는 전자의 수가 늘어남에 따라 전기 저항이 감소하는 경향을 보인다. 이 중에서도 열가변저항기로 쓰이는 재료의 경우 전기저항의 온도계수가 금속에 비교하였을 때 5배에서 15배까지 다양하다.

세라믹 PTC는 페로브스카이트 구조를 갖는 BaTiO3에 소량의 희토류 원소를 첨가하여 전도성을 갖게 되며 양이온인 Ba의 일부를 Sr 등으로 치환하여 퀴리 온도의 이동이 가능한 일종의 n형 산화물 반도체이다. 특정 온도 이상에서 상전이 현상으로 온도가 상승함에 따라 저항 값이 급격히 작아지는 성질을 갖는다.

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