热敏电阻元件及其制造方法技术

该热敏电阻元件具备：热敏电阻基体，由热敏电阻材料形成；导电性中间层，形成于热敏电阻基体上；及电极层，形成于导电性中间层上，导电性中间层是相互接触的RuO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热敏电阻元件及其制造方法
本专利技术涉及一种具备高粘附性的导电中间层的可靠性高的热敏电阻元件及其制造方法。本申请根据2018年1月15日在日本申请的专利申请2018-004419号而主张优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
通常，作为汽车相关技术、信息装置、通信装置、医疗用装置、住宅装置设备等的温度传感器，采用了热敏电阻温度传感器。该热敏电阻温度传感器中所使用的热敏电阻元件特别是在温度反复且变化大的严峻的环境下使用的情况较多。并且，在这种热敏电阻元件中，以往采用了使用Au等的贵金属糊料在热敏电阻基体上形成电极的热敏电阻元件。例如，在专利文献1中记载了一种热敏电阻，其中，电极具有热敏电阻基体上的元件电极和该元件电极上的覆盖电极的双层结构，元件电极为包含玻璃熔块和RuO2(二氧化钌)的膜，覆盖电极为由包含贵金属和玻璃熔块的糊料形成的膜。在该热敏电阻中，将包含玻璃熔块和RuO2的糊料涂布于热敏电阻基体的表面上，并对其进行烧结处理，由此将元件电极形成为膜状。通过该元件电极确保电极面积并保持热敏电阻的电特性，通过贵金属糊料的覆盖电极确保了基于焊接的配线与元件电极的电连接。专利文献1：日本专利第3661160号公报在上述以往的技术中仍有以下课题。即，在上述以往的热敏电阻中，将包含玻璃熔块和RuO2粒子的糊料涂布于热敏电阻基体的表面上，并对其进行烧结处理，由此形成电极的中间层。此时，在玻璃熔块粒子挤进RuO2粒子彼此之间的状态下形成RuO2网络而使RuO2粒子彼此的接触减少，或玻璃熔块进入RuO2粒子彼此之间而产生很多阻碍RuO2粒子彼此的电导通的部分。在以往的热敏电阻中，由于这些影响，而存在导致中间层的电阻值增加的问题。包含RuO2的中间层的作用在于，即使在电极的一部分已从中间层剥离的情况下，也通过保持热敏电阻元件与电路的电连接，而不增大元件的电阻值。然而，在如上述以往的热敏电阻那样的电阻值高的中间层中，电连接并不充分，在因由长时间使用所引起的热循环而进行电极的剥离时，存在电阻值明显地增大的问题。而且，在上述以往的热敏电阻中，玻璃层或空隙散布在中间层内部及中间层与热敏电阻基体之间，而产生由该不均匀性引起的变形或热应力。结果，无法获得中间层本身的强度，或与基体的充分的粘附性，而容易产生在中间层内部的破坏或在中间层与热敏电阻基体之间的剥离，而存在中间层无法充分发挥作为辅助电极的作用的问题。而且，由于将包含RuO2粒子的高粘度的糊料涂布于热敏电阻基体的表面上，因此还存在如下问题：只能形成厚膜的中间层，导致包含稀有金属的Ru的RuO2粒子的使用量增加。
技术实现思路
本专利技术是鉴于前述课题而完成的，其目的在于提供一种能够实现包含RuO2的导电性中间层的低电阻化，并且能够通过高粘附性而抑制伴随电极的剥离的电阻值的增大的热敏电阻元件及其制造方法。为了解决前述课题，本专利技术采用了以下结构。即，第一专利技术所涉及的热敏电阻元件的特征在于，具备：热敏电阻基体，由热敏电阻材料形成；导电性中间层，形成于所述热敏电阻基体上；及电极层，形成于所述导电性中间层上，所述导电性中间层是相互接触的RuO2粒子沿着所述热敏电阻基体的表面的凹凸均匀地分布并且在所述RuO2粒子的间隙夹杂有SiO2的层，且以沿着所述热敏电阻基体的表面的凹凸而粘附于所述热敏电阻基体的状态而形成。在该热敏电阻元件中，导电性中间层是相互接触的RuO2粒子沿着热敏电阻基体的表面的凹凸均匀地分布、并且在RuO2粒子的间隙夹杂有SiO2的层，且以沿着热敏电阻基体的表面的凹凸而粘附于热敏电阻基体的状态而形成。如此，通过导电性中间层的均匀地分布在热敏电阻基体的表面的面内的RuO2粒子，沿着热敏电阻基体的表面而导电性中间层与热敏电阻基体的粘附性的面内分布为均匀且可获得高粘附性，并且可获得稳定的电特性。第二专利技术所涉及的热敏电阻元件是第一专利技术所述的热敏电阻元件，其特征在于，所述导电性中间层的厚度为100nm～1000nm。即，在该热敏电阻元件中，由于导电性中间层的厚度为100nm～1000nm，因此可获得薄膜且电阻值充分的导电性中间层。另外，若导电性中间层的厚度为小于100nm，则有电阻值成为不充分的情况。并且，导电性中间层的厚度直至1000nm为止可获得充分的低电阻与粘附性，为了得到超过其的厚度，则必须使用过量的RuO2粒子，而导致成为高成本。第三专利技术所涉及的热敏电阻元件的制造方法的特征在于，制造第一或第二专利技术的热敏电阻元件，所述热敏电阻元件的制造方法包括：中间层形成工序，在由热敏电阻材料形成的热敏电阻基体上形成导电性中间层；及电极形成工序，在所述导电性中间层上形成电极层，所述中间层形成工序包括如下工序：将含有RuO2粒子和有机溶剂的RuO2分散液涂布于所述热敏电阻基体上，并进行干燥而形成RuO2层；及将含有SiO2、有机溶剂、水及酸的二氧化硅溶胶凝胶液涂布于所述RuO2层上，并在使所述二氧化硅溶胶凝胶液渗透于所述RuO2层中的状态下进行干燥而形成所述导电性中间层，且通过例如旋转涂布、或浸涂、狭缝模具涂布等湿式涂布法进行所述RuO2分散液的涂布与所述二氧化硅溶胶凝胶液的涂布。即，在该热敏电阻元件的制造方法中，由于通过旋转涂布、或浸涂、狭缝模具涂布等湿式涂布法进行RuO2分散液的涂布与二氧化硅溶胶凝胶液的涂布，因此能够容易地获得RuO2粒子在热敏电阻基体上的面内均匀地分布的薄且低电阻的RuO2层及导电性中间层。另外，在该热敏电阻元件的制造方法中，在中间层形成工序中，将含有RuO2粒子和有机溶剂的RuO2分散液涂布于热敏电阻基体上，并进行干燥而形成RuO2层，因此在该时间点形成大量的RuO2粒子彼此相互接触的状态的RuO2层。而且，将含有SiO2、有机溶剂、水及酸的二氧化硅溶胶凝胶液涂布于RuO2层上，并在以维持着RuO2粒子彼此相互接触的状态使二氧化硅溶胶凝胶液渗透于RuO2粒子的间隙的状态下进行干燥，从而形成导电性中间层。即，RuO2层具有由在热敏电阻基体上的面内均匀地分布且相互接触的RuO2粒子彼此形成的凝集结构，并使二氧化硅溶胶凝胶液侵入在RuO2粒子彼此相互接触的RuO2粒子之间的间隙，而在干燥后成为在所述间隙夹杂有SiO2的状态。二氧化硅溶胶凝胶液通过干燥成为纯度高的SiO2并进行固化，而担保导电性中间层的强度，并且发挥使热敏电阻基体与导电性中间层牢固地粘附的作用。在由包含玻璃熔块的RuO2糊料形成的以往的中间层中，因玻璃熔块的阻碍而使RuO2粒子彼此无法充分地接触，相对于此，在本申请的专利技术中，由不包含玻璃熔块的RuO2分散液预先形成了RuO2粒子彼此相互接触的RuO2层之后，作为粘合剂而使SiO2夹杂于RuO2粒子的间隙。根据这种本专利技术的制造方法，能够确保较多的RuO2粒子彼此的接触面积。而且，不会有熔解的玻璃熔块进入RuO2粒子彼此的接触面来阻碍接触而高电阻化的情况。因此，能够实现导电性中间层的低电阻化。并且，由于涂布粘度比包含玻璃熔块的RuO2糊料更低的RuO2分散液，因此与由包含玻璃熔块的RuO2糊料形成时相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热敏电阻元件，其特征在于，具备：/n热敏电阻基体，由热敏电阻材料形成；/n导电性中间层，形成于所述热敏电阻基体上；及/n电极层，形成于所述导电性中间层上，/n所述导电性中间层是相互接触的RuO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180115 JP 2018-0044191.一种热敏电阻元件，其特征在于，具备：
热敏电阻基体，由热敏电阻材料形成；
导电性中间层，形成于所述热敏电阻基体上；及
电极层，形成于所述导电性中间层上，
所述导电性中间层是相互接触的RuO2粒子沿着所述热敏电阻基体的表面的凹凸均匀地分布并且在所述RuO2粒子的间隙夹杂有SiO2的层，且以沿着所述热敏电阻基体的表面的凹凸而粘附于所述热敏电阻基体的状态而形成。


2.根据权利要求1所述的热敏电阻元件，其特征在于，
所述导电性中间层的厚度为100nm～1000nm。


3.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：米泽岳洋，藤原和崇，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP