NTC陶瓷、用于接通电流限制的电子器件以及用于制造电子器件的方法技术

本发明专利技术涉及用于应用在用于接通电流限制的电子器件（10）中的NTC陶瓷，其中所述NTC陶瓷在25℃的温度下和/或在室温下具有在mΩ范围内的电阻。本发明专利技术还涉及一种电子器件（10）、一种用于制造电子器件（10）的方法和一种具有至少一个电子器件（10）的系统（200）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】NTC陶瓷、用于接通电流限制的电子器件以及用于制造电子器件的方法
本专利技术涉及一种NTC陶瓷、一种用于接通电流限制的电子器件和一种用于制造电子器件的方法。
技术介绍
汽车领域（汽车，卡车）中的启停系统是节省燃料的重要途径，并且因此几乎安装在所有新车上。在这些系统中，起动器的接通电流必须限制，以便防止车载电网电压的下降，以便特别是给安全重要的应用（ABS，ESP）充分供电。在已知的启停系统中，改进供电（加强的电池），并且借助DC/DC转换器耗费且昂贵地稳定化车载电压。在此，DC/DC转换器一方面需要大量空间，并且另一方面包含昂贵的半导体（继电器或MOSFET）。因此，寻找价格更便宜和更紧凑的解决方案，例如通过使用串联电阻或SE磁体。但是，在此出现车载电压的较大的下降。还已知以下想法：借助基于NTC陶瓷的接通电流限制器来限制电动机起动时的电压下降。但是，没有可用的NTC单层元件，其在室温下具有在mOhm范围内的电阻。因此，到目前为止偏爱以下器件，其中借助多层结构方式通过减小层厚度和横截面扩大来实现所需的导电性。
技术实现思路
要解决的任务在于，说明一种改进的NTC陶瓷和一种改进的电子器件以及一种用于制造器件的方法。该任务通过根据权利要求1所述的NTC陶瓷，根据权利要求4所述的器件以及根据权利要求13或14所述的方法来解决。根据一个方面，说明一种NTC陶瓷。NTC陶瓷被构造用在电子器件中，例如用在多层NTC器件和/或单片NTC器件中。该器件优选地是接通电流限制器（ICL）。NTC陶瓷在25℃的温度下具有在mΩ范围内的电阻。替代地或附加地，NTC陶瓷在室温下具有在mΩ范围内的电阻。室温理解成居住房间内通常存在的温度。所提及的电阻优选地描述了在25℃的环境温度下外部接触部之间的未负载陶瓷的电阻。例如，在所说明的温度下NTC陶瓷具有小于或等于30mΩ，优选小于20mΩ，例如14mΩ、15mΩ、16mΩ或17mΩ的电阻。因此，NTC陶瓷在室温或25℃下具有极低的电阻，并且因此具有非常高的导电性。因此，NTC陶瓷特别好地适合于在具有高电流负载的接通电流限制器中使用。根据一个实施例，NTC陶瓷具有组成：La(1-x)EA(x)Mn(1-a-b-c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)。在此，0≤x≤0.5并且0≤（a+b+c）≤0.5。EA表示碱土元素。优选地，碱土元素选自镁、钙、锶或钡。δ表示化学计量的氧比例的偏差（氧过量或氧缺乏）。优选地，|δ|≤0.5。特别优选地，|δ|=0。通过该组成提供一种NTC陶瓷，其特征在于极高的导电性和足够的B值。通过陶瓷的厚度和横截面或面积，可以进一步改变和控制电阻和导电性能。根据一个方面，说明一种电子器件。电子器件优选为接通电流限制器。该器件具有至少一个功能层或活性层。功能层具有上述的NTC陶瓷。功能层优选由NTC陶瓷构成。由于NTC陶瓷，该器件的特征在于其高导电性和足够的NTC效应（B值）。因此提供简单且成本适宜的器件来限制接通电流，该器件即使在低电压和高电流下也能够运行，如其对于所述应用所要求的那样。由于在mΩ范围内的低电阻，特别是可以实现：提供耗电器的足够高的接通电流，该耗电器例如在相应应用中与电子器件串联，但就以下而言进行限制，例如在接通过程中针对其他重要电组件的供电的电压仍然是足够高的。借助于该器件，在耗电器的起动过程中的电压下降与没有该器件的耗电器相比优选地减小了大约1V。这能够在电子器件应用于汽车领域中，特别是用作机动车中起动电机的接通电流限制器（“启停系统”）时是有利的或重要的。如果接通电流不足或适当地被限制，则车载电网电压可能下降到一定程度上，使得其他安全重要的应用（如ABS和ESP）也不能再用设置的电压进行供电。从这个意义上讲，电子器件直接有助于道路交通中的安全方面和/或能量效率。根据一个实施例，电子器件的基态中的至少一个功能层的比电阻在0.1Ωcm与2.0Ωcm之间。电子器件的基态中的至少一个功能层的比电阻优选地在0.1Ωcm和1.0Ωcm之间，例如为0.3Ωcm。基态在此描述在25℃和/或在室温下器件的温度。基态可以是空载状态，其中例如不向器件施加电功率。根据一个实施例，器件具有小于或等于1.0mm的厚度，例如0.5mm的厚度。因此提供了紧凑且小巧的器件，其可用于极不同的安装场合。根据一个实施例，器件是单片器件。优选地，器件圆盘状或薄板状地构造。器件可以以基板的形式构造。优选地，器件具有恰好一个功能层。功能层具有小于或等于1.0mm的厚度，例如0.3mm的厚度。在功能层上布置有金属化层。金属化层优选具有银。替代于此，金属化层也可以具有铜或金。优选地，可以通过金属元件、例如簧片实现器件的接触。例如，簧片可以被焊接在器件的外部上。因此，可以提供紧凑且成本适宜的单片器件（圆盘、薄板等）形式的接通电流限制器。根据一个实施例，器件是多层器件。例如，器件具有多个相叠成堆来布置的功能层，例如10、30或50个功能层。此外，器件具有多个第一内电极和第二内电极，其中第一和第二内电极中的每一个布置在两个相邻功能层之间。第一内电极与第一外部接触部导电地连接并且第二内电极与第二外部接触部导电地连接。优选地，外部接触部具有银。但是，外部接触部也可以具有铜或金。功能层被布置和构造，特别是功能层具有小的比电阻，使得第一和第二外部接触部不仅在基态下而且在电子器件的热的状态下通过功能层彼此导电地连接。热的状态表示器件在以下温度下的状态，该温度高于基态中的电子器件的温度。例如，基态和热的状态之间的温度范围可以跨越在-55℃和+180℃之间的每个温度范围或在该范围上延伸。优选地，基态和热的状态之间的温度范围可以在-40℃至+150℃的范围上延伸。此外，电子器件是NTC器件，即具有负温度系数的导热器件。在这个意义上，电子器件的热的状态优选地描述电子器件的例如通过施加的电功率加热的状态。此外，热的状态优选地是器件的稳态温度状态。通过第一外部接触部和第二外部接触部之间的导电连接，特别是在电子器件的基态中，相比于在25℃下在基态中具有Ω或kΩ范围内的电阻的常规NTC器件，可以实现例如在相应应用中与电子器件串联的耗电器的接通电流就以下而言被限制，即在接通过程中的电压对于其他重要的电组件的供电来说仍然是足够高的。根据一个实施例，器件至少被热连接到散热器上。这可以有助于在器件运行期间限制器件的加热。优选地，由此影响或限制起动时的加热和/或峰值温度。因此提高器件的功能和寿命。散热器例如具有铜。例如，散热器是铜片。根据一个方面，描述一种用于制造电子器件的方法。优选地，通过该方法制造上述器件。结合器件和/或NTC陶瓷描述的所有特征也适用于该方法，并且反之亦然。该方法具有以下步骤：-提供陶瓷粉末。例如，提供La2O3，SrCO3和Mn3O4并按化学计量量称重。但是也可以设想陶瓷粉末的其他材料。-煅烧陶瓷粉末。例如，粉末在900℃下在煅烧过程中加热6小时。在此，CO2可以逸出，并且各个原料反应成所需的化合物。-将陶瓷粉末与水混合制成颗粒。与水混合和随后的研磨用于获得足够的烧结活性。在蒸发水之后，优选加入粘合剂以产生颗粒。-压制颗粒。例如，在该步骤中，通过干压产生圆柱形器件。-燃烧粘合剂（脱碳）。粘合剂优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于应用在用于接通电流限制的电子器件（10）中的NTC陶瓷，其中所述NTC陶瓷在25℃的温度下和/或在室温下具有在mΩ范围内的电阻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.16 DE 102015121982.41.用于应用在用于接通电流限制的电子器件（10）中的NTC陶瓷，其中所述NTC陶瓷在25℃的温度下和/或在室温下具有在mΩ范围内的电阻。2.根据权利要求1所述的NTC陶瓷，其中所述NTC陶瓷具有以下组成：La(1-x)EA(x)Mn(1-a-b-c)Fe(a)Co(b)Ni(c)O(3±δ)，其中0≤X≤0.5并且0≤（a+b+c）≤0.5，并且其中EA表示碱土元素，并且其中δ表示化学计量的氧比例的偏差。3.根据权利要求2所述的NTC陶瓷，其中所述碱土元素（EA）选自镁、钙、锶或钡和/或其中|δ|≤0.5。4.具有至少一个功能层（3）的电子器件（10），其中所述功能层（3）具有根据前述权利要求中任一项所述的NTC陶瓷。5.根据权利要求4所述的电子器件（10），其中在所述电子器件（10）的基态中的所述至少一个功能层（3）的比电阻在0.1Ωcm与2.0Ωcm之间。6.根据权利要求4或5所述的电子器件（10），其中所述器件（10）具有小于或等于1.0mm的厚度。7.根据权利要求4至6中任一项所述的电子器件（10），其中所述器件（10）是单片器件。8.根据权利要求7所述的电子器件（10），其中所述器件（10）具有恰好一个功能层（3），其中所述功能层（3）具有小于或等于1.0mm的厚度，并且其中在所述功能层（3）上布置有金属化层。9.根据权利要求8所述的电子器件（10），其中所金属化层具有银、铜或金。10.根据权利要求4至6中任一项所述的电子器件（10），其中所述器件（10）是多层器件。11.根据权利要求10所述的电子器件（10），其中所述器件（10）具有多个相叠成堆来布置的功能层（3）、第一内电极（1）和...

【专利技术属性】
技术研发人员：H格恩比澈勒，M舒卫恩斯格，F里纳，
申请(专利权)人：埃普科斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE