热敏电阻烧结体及温度传感器元件制造技术

本发明专利技术的目的是提供即使在添加元素中产生组成偏差也可稳定地得到所期望的B常数的热敏电阻烧结体。本发明专利技术的热敏电阻烧结体由具备Y

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热敏电阻烧结体及温度传感器元件
本专利技术涉及温度传感器中使用的热敏电阻烧结体及温度传感器元件。
技术介绍
一直以来，使用电阻值(以下，简称电阻值)根据温度而发生变化的热敏电阻(thermistor)作为热敏元件的温度传感器被广泛使用。热敏电阻的特性一般通过电阻值和电阻温度系数(电阻值的温度依赖性)来表示。热敏电阻的电阻值特性根据构成元件的材料而不同，开发了显示与使用目的相应的电阻值特性的各种材料。平均电阻温度系数(以下，称为B常数)通过下述的式子来求出。B＝(lnRm-lnRn)/(1/Tm-1/Tn)Rm：温度Tm下的电阻值Rn：温度Tn下的电阻值热敏电阻是基于电阻值的变化来检测温度的元件，若电阻值变得过低，则变得无法正确地检测温度。因此，在广的温度区域中使用的热敏电阻被要求B常数小。另外，例如如专利文献1中公开的那样，在广的温度范围内进行温度检测的方面，还要求由热历程等引起的电阻值变化小。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-143907号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在制造热敏电阻烧结体时，得到所期望的特性、特别是B常数成为前提。作为得到该期望特性的前提之一，提出了所制造的热敏电阻烧结体的构成元素与目标组成值一致。可是，在工业生产规模中，无法否认与目标组成值产生组成偏差。于是，本专利技术的目的是提供即使在添加元素中产生组成偏差也可稳定地得到所期望的B常数的热敏电阻烧结体。另外，本专利技术的目的是提供使用了那样的热敏电阻烧结体的温度传感器元件。用于解决课题的手段本专利技术的热敏电阻烧结体的特征在于，其由具备Y2O3相和Y(Cr、Mn)O3相的烧结体制成，除氧以外的Cr、Mn、Ca、Sr及Y的化学组成为：Cr：3～12摩尔％，Mn：5～15摩尔％，Ca：1～8摩尔％，Sr：1～25摩尔％，剩余部分由不可避免的杂质及Y制成。在本专利技术的热敏电阻烧结体中，优选Ca及Sr固溶于Y(Cr、Mn)O3相中。在本专利技术的热敏电阻烧结体中，Cr与Mn的比即Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)优选为1.8～0.25，更优选为1.7～0.5。在本专利技术的热敏电阻烧结体中，优选为Sr：4～10摩尔％。本专利技术提供一种温度传感器元件，其具备热敏元件、与热敏元件电连接的一对引线和覆盖热敏元件的保护层。本专利技术的温度传感器元件使用以上说明的热敏电阻烧结体作为该热敏元件。专利技术效果根据本专利技术，通过复合添加Ca及Sr，能够得到在广泛的组成范围内稳定的B常数。附图说明图1示出本专利技术的实施方式的热敏电阻烧结体的组织，(a)是示意性表示组织的图，(b)是表示Y2O3相及Y(Cr、Mn)O3相的化学组成的分析结果的表。图2是表示本实施方式的热敏电阻烧结体的制造步骤的一个例子的流程图。图3是表示使用本实施方式的热敏电阻烧结体的温度传感器元件的一个例子的立体图。图4的(a)是表示使用本实施方式的热敏电阻烧结体的温度传感器元件的另一例子的立体图，(b)是表示其制造步骤的概略的图。图5是表示实施例1中的化学组成及B常数的测定结果的表。图6(a)是表示单独添加了Ca的热敏电阻烧结体的Ca添加量与B常数的关系的图表，(b)是表示单独添加了Sr的热敏电阻烧结体的Sr添加量与B常数的关系的图表。图7是表示复合添加了Ca及Sr的热敏电阻烧结体的Sr添加量与B常数的关系的图表。图8是表示单独添加有Ca的试样No.4及复合有Ca和Sr的试样No.19的温度与B常数的关系的图表。图9是表示实施例2的Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)为1.5的热敏电阻烧结体的化学组成及B常数的测定结果的表。图10是表示实施例2的Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)为1.5的热敏电阻烧结体的Sr添加量与B常数的关系的图表。图11是表示实施例2的Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)为0.8的热敏电阻烧结体中的化学组成及B常数的测定结果的表。图12是表示实施例2的Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)为0.8的热敏电阻烧结体的Sr添加量与B常数的关系的图表。具体实施方式以下，参照所附附图的同时，对本专利技术的实施方式进行说明。如图1(a)中所示的那样，本实施方式的热敏电阻烧结体为由具备Y2O3相和Y(Cr、Mn)O3相的复合组织制成的氧化物烧结体。Y2O3相具有作为电绝缘体的性质，对热敏电阻烧结体的电阻值造成影响。另外，Y(Cr、Mn)O3相具有作为半导体的性质，对热敏电阻烧结体的B常数造成影响。本实施方式的热敏电阻烧结体成为具有电阻值及B常数高的Y2O3相和电阻值及B常数低的Y(Cr、Mn)O3相的烧结体组织。在热敏电阻烧结体中，Y2O3相比Y(Cr、Mn)O3相占更多，Y2O3相占超过50体积％～90体积％，Y(Cr、Mn)O3相占剩余部分(10体积％～低于50体积％)。本实施方式的热敏电阻烧结体典型而言形成海岛结构(sea-islandstructure)，形成在构成主相的Y2O3相中分散有构成副相的Y(Cr、Mn)O3相的复合组织。热敏电阻烧结体优选Y2O3相为60～90体积％，更优选为65～75体积％。在本实施方式的热敏电阻烧结体构成海岛结构的情况下，晶界有时也无法明确地特定，但Y2O3相大约具有0.5～30μm的平均粒径(d50)，Y(Cr、Mn)O3相大约具有1.0～10μm的平均粒径。对本实施方式的热敏电阻烧结体的Y2O3相及Y(Cr、Mn)O3相各自进行了组成分析。将结果示于图1(b)中，确认到在Y(Cr、Mn)O3相中固溶有Ca及Sr。通过使Ca及Sr固溶于Y(Cr、Mn)O3相中，有助于使Y(Cr、Mn)O3相的B常数稳定。具备Y2O3相和Y(Cr、Mn)O3相，除氧以外的Cr、Mn、Ca、Sr及Y的化学组成为：Cr：3～12摩尔％，Mn：5～15摩尔％，Ca：1～8摩尔％，Sr：1～25摩尔％，剩余部分由不可避免的杂质及Y制成。本实施方式的热敏电阻烧结体在复合地添加并含有Ca和Sr这方面具有特征。本实施方式的热敏电阻烧结体除了采用上述的组成范围以外，Cr与Mn的比即Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)优选为1.8～0.25。优选的Cr的范围为5～10摩尔％，更优选的Cr的范围为6～10摩尔％。另外，优选的Mn的范围为6～12摩尔％，更优选为7～11摩尔％。Cr(摩尔％)/Mn(摩尔％)优选为1.7～0.5，更优选为1.6～0.6，进一步优选为1.2～0.7。Ca及Sr具有通过固溶于Y(Cr、Mn)O3相中而使热敏电阻烧结体的B常数稳定的作用。优选的Ca的范围为2～7摩尔％，更优选的Ca的范围为3～5摩尔％。另外，优选的Sr的范围为1～15摩尔％，更优选的Sr的范围为4～10摩尔％。[热敏电阻烧结体的制造方法]接着，参照图2对制造本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热敏电阻烧结体，其特征在于，其由具备Y

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181030 JP 2018-2033461.一种热敏电阻烧结体，其特征在于，其由具备Y2O3相和Y(Cr、Mn)O3相的烧结体制成，
除氧以外的Cr、Mn、Ca、Sr及Y的化学组成为：
Cr：3～12摩尔％，Mn：5～15摩尔％，Ca：1～8摩尔％，Sr：1～25摩尔％，剩余部分由不可避免的杂质及Y制成。


2.根据权利要求1所述的热敏电阻烧结体，其中，Ca及Sr固溶于Y(Cr、Mn)O3相中。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的热敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内彰孝，新关尚宏，
申请(专利权)人：株式会社芝浦电子，
类型：发明
国别省市：日本;JP