JP2000012308A - Manufacture of thermistor element - Google Patents

Manufacture of thermistor element

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JP2000012308A
JP2000012308A JP11008143A JP814399A JP2000012308A JP 2000012308 A JP2000012308 A JP 2000012308A JP 11008143 A JP11008143 A JP 11008143A JP 814399 A JP814399 A JP 814399A JP 2000012308 A JP2000012308 A JP 2000012308A
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thermistor element
composition
metal
mixed
raw material
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Ippei Ogata
逸平 緒方
Masanori Yamada
正徳 山田
Kaoru Kuzuoka
馨 葛岡
Etsuro Yasuda
悦朗 安田
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Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a thermistor element such that variations in resistance value are reduced, related to a thermister element of a baked body. SOLUTION: As a precursor compound, triethoxy yttrium, diethoxy manganese, Tris (2,4-pentatieno) chrome are mixed with an ethanol and isopropanol mixture solution for reflux, thus obtaining a composite metal alkoxide solution, and then a pure water which is a metallic salt depositing agent is added for agitation/mixture, and reflux, providing a gel-like precipitate of metallic salt comprising Y, Mn, and Cr. The precipitate is filtered and dried, and then temporarily baked to provide a material powder of composition of 30Y (Cr0.5Mn0.5) O3.62Y2O3 similar to the composition of a thermistor element. After that, the material powder is molded and baked to provided a thermistor element as a baked body.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結体よりなるサ
ーミスタ素子の製造方法に関し、このサーミスタ素子
は、自動車排ガスの温度センサ等に用いられる、室温か
ら1000℃以上のの高温域にわたって検知可能なサー
ミスタ素子に用いて好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thermistor element made of a sintered body, and this thermistor element can be detected in a high temperature range from room temperature to 1000.degree. It is suitable for use as a simple thermistor element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の焼結体よりなるサー
ミスタ素子は、自動車排ガス温度、ガス給湯器等のガス
火炎温度、加熱炉の温度等、400℃〜1300℃とい
う中温から高温度域の温度測定を行う温度センサに用い
られている。この種のサーミスタ素子としては、ペロブ
スカイト系、コランダム系材料等からなる焼結体が主に
用いられており、例えば、ペロブスカイト系材料を用い
たサーミスタ素子としては、特開平7−201528号
公報に記載のものが提案されている。ここでは、広い温
度範囲で使用可能なサーミスタ素子を実現するために、
Y、Sr、Cr、Fe、Ti等の複数の酸化物原料を、
所定の組成割合で混合し、粉砕、造粒、焼成する、いわ
ゆる固相法にてサーミスタ素子を得ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thermistor element made of a sintered body of this kind has been used in a medium to high temperature range of 400 ° C. to 1300 ° C. for automobile exhaust gas temperature, gas flame temperature of a gas water heater, etc. It is used for a temperature sensor that measures the temperature of the device. As this type of thermistor element, a sintered body composed of a perovskite-based or corundum-based material is mainly used. For example, a thermistor element using a perovskite-based material is described in JP-A-7-201528. Stuff has been proposed. Here, in order to realize a thermistor element that can be used in a wide temperature range,
A plurality of oxide raw materials such as Y, Sr, Cr, Fe, Ti
A thermistor element is obtained by a so-called solid phase method of mixing at a predetermined composition ratio, pulverizing, granulating, and firing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、自動
車排ガスの温度センサ(排気温度センサ)においては、
この排気温度センサを、ガソリン車の排気ガス浄化用触
媒の劣化検出するために触媒前後の排気温度に検出する
システムや、ディーゼル車の排気ガス、特にNOxガス
を浄化する触媒温度を制御するために触媒前後の排気温
度を検出するシステム等に、適用したいという要請が大
きい。
In recent years, a temperature sensor (exhaust gas temperature sensor) for automobile exhaust gas has been proposed.
In order to control the temperature of the exhaust gas before and after the catalyst in order to detect the deterioration of the catalyst for purifying exhaust gas of gasoline vehicles, and to control the temperature of the catalyst for purifying exhaust gas of diesel vehicles, especially NOx gas. There is a great demand for application to systems that detect exhaust temperatures before and after the catalyst.

【0004】しかしながら、このようなシステム等に適
用するためには、従来のサーミスタ素子を用いた温度セ
ンサでは、抵抗−温度特性(R−T特性)のばらつきが
大きく、その温度精度が例えば±20〜30℃(室温〜
600℃)と、高精度なシステム制御を行うためには不
十分であるため、より良好な温度精度を実現するサーミ
スタ素子の開発が望まれている。そこで、本発明者等
は、従来のサーミスタ素子を、構造や製造方法等の面か
ら鋭意検討し、その結果、温度精度向上のためには下記
問題点があることを見出した。
However, in order to apply to such a system, a temperature sensor using a conventional thermistor element has a large variation in resistance-temperature characteristics (RT characteristics), and its temperature accuracy is, for example, ± 20. ~ 30 ° C (room temperature ~
(600 ° C.), which is insufficient for high-precision system control. Therefore, development of a thermistor element that achieves better temperature accuracy is desired. Then, the present inventors diligently studied a conventional thermistor element in terms of the structure, the manufacturing method, and the like, and as a result, found that there were the following problems to improve the temperature accuracy.

【0005】すなわち、上記固相法においては、複数の
酸化物原料の混合、粉砕は、例えばボールミル等により
行われているが、粉砕能力が十分でないため、混合、粉
砕後のサーミスタ原料の平均粒径は1〜2μmが限界で
あり、均一混合が得られない。また、この酸化物原料の
平均粒径の差異によって、仮焼成、焼成等の熱処理での
反応が均一に進まないため、熱反応で生成するサーミス
タ原料組成が不均一となる。
That is, in the solid-phase method, mixing and pulverization of a plurality of oxide raw materials are performed by, for example, a ball mill or the like. However, since the pulverizing ability is not sufficient, the average particle size of the thermistor raw material after mixing and pulverization is obtained. The diameter is limited to 1 to 2 μm, and uniform mixing cannot be obtained. In addition, due to the difference in the average particle diameter of the oxide raw material, the reaction in heat treatment such as preliminary firing and firing does not proceed uniformly, so that the composition of the thermistor raw material generated by the thermal reaction becomes uneven.

【0006】更に、上記ボールミル等での混合、粉砕操
作では、粉砕媒体でのアルミナ・ボール等の成分が、不
純物としてサーミスタ原料に混入し、抵抗バラツキの原
因となったり、サーミスタ素子の狙い組成からずれると
いう問題点もある。従って、得られるサーミスタ素子の
抵抗値ばらつきが大きくなり、このサーミスタ素子を用
いた温度センサは、R−T特性がばらつくため、温度精
度の悪化を招く。
Furthermore, in the mixing and pulverizing operations in the above-mentioned ball mill or the like, components such as alumina balls in the pulverizing medium are mixed as impurities into the thermistor raw material to cause a variation in resistance or to reduce the intended composition of the thermistor element. There is also the problem of deviation. Accordingly, the resistance value of the obtained thermistor element has a large variation, and the temperature sensor using this thermistor element has a variation in RT characteristics, resulting in deterioration of temperature accuracy.

【0007】ちなみに、現状では、従来のサーミスタ素
子を用いた温度センサの温度精度では上記システムが成
り立たないため、代わりに、精度は良いが高コストな熱
電対や白金抵抗体等を温度センサとして用いている。し
かし、いずれにしても、これまでに、上記のシステム等
に適用可能なレベルの温度精度(例えば室温〜600℃
にて±5℃)を持つサーミスタ素子を用いた温度センサ
は無かった。
Incidentally, at present, the above-mentioned system cannot be realized with the temperature accuracy of a conventional temperature sensor using a thermistor element. Therefore, instead, a thermocouple, a platinum resistor or the like, which has high accuracy but is expensive, is used as the temperature sensor. ing. However, in any case, temperature accuracy (for example, from room temperature to 600 ° C.) at a level applicable to the above-described systems and the like has been hitherto.
There was no temperature sensor using a thermistor element having a temperature of ± 5 ° C.).

【0008】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて、焼
結体よりなるサーミスタ素子において、サーミスタ素子
の抵抗値ばらつきを低減するような製造方法を提供する
ことを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thermistor element made of a sintered body that reduces variation in the resistance value of the thermistor element.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述のように、本発明者
等は、サーミスタ素子を用いた温度センサの温度精度向
上という面から、サーミスタ素子の各製造工程について
検討を進め、従来の固相法では、原料の平均粒径が大き
いため原料の均一混合が得られないこと、及び、平均粒
径の差異による仮焼成、焼成等の熱処理後の組成の不均
一等が、サーミスタ素子の抵抗値ばらつきに影響するこ
とを見出した。
As described above, the present inventors proceeded with the study of each manufacturing process of the thermistor element, from the viewpoint of improving the temperature accuracy of the temperature sensor using the thermistor element. In the method, the uniform mixing of the raw materials cannot be obtained due to the large average particle diameter of the raw materials, and the non-uniform composition after heat treatment such as calcination and firing due to the difference in the average particle diameters is caused by the resistance value of the thermistor element. It has been found that it affects the variation.

【0010】そして、更に検討を進めた結果、上記熱処
理における熱反応後に生成するサーミスタ素子におい
て、特に、主に抵抗値を支配する結晶相の組成ばらつき
が、結果として、サーミスタ素子の抵抗値ばらつきに影
響することがわかった。このことについて、混合焼結体
(混合焼成体)38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62
2 3 からなるサーミスタ素子を従来の固相法で製造
する場合を例にとって述べる。
As a result of further study, in the thermistor element generated after the thermal reaction in the heat treatment, the composition variation of the crystal phase mainly controlling the resistance value, as a result, the variation in the resistance value of the thermistor element Turned out to affect. Regarding this, a mixed sintered body (mixed fired body) 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62
A case where a thermistor element made of Y 2 O 3 is manufactured by a conventional solid phase method will be described as an example.

【0011】38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y
2 3 においては、Y2 3 (イットリア)は絶縁体に
近い特性を有するもので、主に抵抗値を支配する結晶相
(抵抗値支配相)は、ペロブスカイト構造を持つY(C
0.5 Mn0.5 )O3 である。そこで、Y(Cr0.5
0.5 )O3 の組成ばらつきが問題となる。38Y(C
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 の調製は、例えば
次の様に行う(図8参照)。
38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y
In 2 O 3 , Y 2 O 3 (yttria) has a property close to that of an insulator, and the crystal phase (resistance dominant phase) that mainly controls the resistance value is Y (C) having a perovskite structure.
r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 . Therefore, Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 composition variation becomes a problem. 38Y (C
r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is prepared, for example, as follows (see FIG. 8).

【0012】まず、上記固相法では、酸化物原料である
2 3 (平均粒径約1μm(マイクロメータ))と、
M2の原料であるCr2 3 (平均粒径約4μm)及び
Mn 2 3 (平均粒径約7μm)を出発原料として用い
る。続いて調合工程では、最終的にサーミスタ素子の組
成が38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3
なるように、出発原料のY2 3 とCr2 3 とMn2
3 を秤量する。そして、この秤量物をボールミル等で
混合、粉砕し、出発原料の混合物を1000℃以上で仮
焼成し、38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2
3 の仮焼成体を得る。
First, in the above-mentioned solid phase method, an oxide raw material is used.
YTwoOThree(Average particle size of about 1 μm (micrometer))
Cr, the raw material of M2TwoOThree(Average particle size of about 4 μm) and
Mn TwoOThree(Average particle size of about 7μm) as starting material
You. Subsequently, in the compounding process, the final set of thermistor elements
38Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ 62YTwoOThreeWhen
So that the starting material YTwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwo
OThreeWeigh Then, weigh this material with a ball mill or the like.
Mix and pulverize and mix the starting material mixture at
Fired, 38Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ 62YTwoO
ThreeIs obtained.

【0013】ここで、出発原料のY2 3 とCr2 3
とMn2 3 の粒径差、ボールミル等の混合・粒砕能力
の限界により、上記仮焼成体における抵抗値支配相であ
るY(Cr0.5 Mn0.5 )は、結晶粒子の組成が狙いの
組成(Y:Cr:Mn=1:0.5:0.5)からずれ
た組成物、例えば、Y:Cr:Mn=1:0.6:0.
4である組成物からY:Cr:Mn=1:0.4:0.
6である組成物までの種々の組成の結晶粒子から構成さ
れた組成物となる。
The starting materials Y 2 O 3 and Cr 2 O 3
Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ), which is the resistance value dominant phase in the above-mentioned calcined body, has a target composition of crystal grains due to the difference in particle size between the alloy and Mn 2 O 3 and the limit of the mixing / crushing ability of a ball mill or the like. A composition deviating from (Y: Cr: Mn = 1: 0.5: 0.5), for example, Y: Cr: Mn = 1: 0.6: 0.
4 from the composition of Y: Cr: Mn = 1: 0.4: 0.
The composition is composed of crystal grains of various compositions up to the composition of No. 6.

【0014】これらY:Cr:Mn=1:0.6:0.
4である組成物からY:Cr:Mn=1:0.4:0.
6である組成物は、各々異なる抵抗値、抵抗温度係数
(β値)を持つため、素子ごとに抵抗値が変動し、素子
抵抗値のばらつきの原因となる。また、原料のY2 3
とCr2 3 とMn2 3 の一部(組成比からずれたも
の)が未反応物として残存する場合は、素子抵抗値のば
らつきの原因にもなっている。
These Y: Cr: Mn = 1: 0.6: 0.
4 from the composition of Y: Cr: Mn = 1: 0.4: 0.
Since the composition of No. 6 has different resistance values and different temperature coefficients of resistance (β values), the resistance value fluctuates from element to element and causes variation in element resistance value. The raw material Y 2 O 3
If some of the Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3 (which deviates from the composition ratio) remains as unreacted materials has become a cause of variation of the element resistance value.

【0015】また、上記の組成ばらつきによる素子抵抗
値のばらつきは、仮焼成体のうちY(Cr0.5
0.5 )O3 について発生するため、サーミスタ素子の
組成をY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 等の結晶粒子単独で
構成する場合においても同様に言える。ここで、本発明
者は、仮焼成体の組成ばらつきを低減すべく、上記組成
ばらつき及び原料の未反応物の存在等の不具合を、仮焼
成前の工程において解決することはできないかと考え
た。そして、種々検討の結果、複数の原料の混合を、金
属酸化物粉末すなわち固相状態ではなく、溶媒に分散又
は溶解しやすい前駆体化合物の状態で液相中で行うこと
に着目した。
The variation in the element resistance value due to the above-described composition variation is caused by the fact that Y (Cr 0.5 M
Since n 0.5 ) O 3 is generated, the same can be said for the case where the composition of the thermistor element is composed of crystal grains such as Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 alone. Here, the present inventor thought that in order to reduce the composition variation of the calcined body, it is possible to solve the above-mentioned problems such as the composition variation and the presence of unreacted materials of the raw materials in the process before the preliminary calcining. As a result of various studies, attention was paid to performing mixing of a plurality of raw materials in a liquid phase in a state of a precursor compound which is easily dispersed or dissolved in a solvent, instead of a metal oxide powder, that is, a solid state.

【0016】この考えに基づき、上記38Y(Cr0.5
Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 、更には種々の焼結体か
らなるサーミスタ素子について、実験検討を重ねた結
果、前駆体化合物を液相法で組成調製することで得た原
料を用い、サーミスタ素子を製造することで、結晶粒子
の組成が均一化され、抵抗値ばらつきが低減し、温度セ
ンサの温度精度を向上できることがわかった。請求項1
ないし請求項13記載の発明は、この検討結果に基づい
てなされたものである。
Based on this idea, the above 38Y (Cr 0.5
Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 , as well as a thermistor element made of various sintered bodies, as a result of repeated experimental studies, using a raw material obtained by adjusting the composition of a precursor compound by a liquid phase method, It was found that by manufacturing the thermistor element, the composition of the crystal particles was made uniform, the resistance value variation was reduced, and the temperature accuracy of the temperature sensor could be improved. Claim 1
The invention according to claim 13 is based on the result of this study.

【0017】すなわち、請求項1記載の発明では、金属
元素を含有する複数の前駆体化合物を液相中に混合して
混合溶液を形成し、この混合溶液に金属塩析出剤を添加
し、複数の金属元素を含有する金属塩のゲル状沈殿物を
析出させ、続いて、この沈殿物を乾燥、加熱処理するこ
とにより、複数の金属元素を含有する粉末状組成物であ
る原料粉を形成した後、この原料粉を焼成し焼結体とし
てのサーミスタ素子を得ることを特徴としている。
That is, according to the first aspect of the present invention, a plurality of precursor compounds containing a metal element are mixed in a liquid phase to form a mixed solution, and a metal salt precipitant is added to the mixed solution. A gel-like precipitate of a metal salt containing the metal element was precipitated, and then the precipitate was dried and heated to form a raw material powder that was a powdery composition containing a plurality of metal elements. Thereafter, the raw material powder is fired to obtain a thermistor element as a sintered body.

【0018】それによって、複数の前駆体化合物は液相
に溶解もしくは分散されるため、固相法のように平均粒
径に左右されることなく、原子・分子オーダーまで微粒
化した状態で所望組成比に混合でき、各前駆体化合物の
均一混合が図れる。よって、最終的に粉末として得られ
る組成物すなわち原料粉は、各金属元素が原子・分子オ
ーダーで均一に所望組成比で混ざり合ったものになり、
その後の熱処理においても熱反応の均一化が図れる。
As a result, the plurality of precursor compounds are dissolved or dispersed in the liquid phase, so that the desired composition can be obtained in the state of being atomized to the order of atoms and molecules without being influenced by the average particle size unlike the solid phase method. The ratio can be mixed, and uniform mixing of each precursor compound can be achieved. Therefore, the composition finally obtained as a powder, that is, the raw material powder, is a mixture of the respective metal elements uniformly in the atomic / molecular order at a desired composition ratio,
Even in the subsequent heat treatment, the thermal reaction can be made uniform.

【0019】従って、結果的に焼結体として製造された
サーミスタ素子は、サーミスタ素子を構成する結晶粒子
について組成ばらつきを抑えることができる。そして、
本発明の製造方法により製造されたサーミスタ素子を用
いた温度センサは、素子毎の抵抗値ばらつきが小さいた
め、温度精度を従来レベル(例えば室温〜600℃にて
±20〜30℃)よりも、良好なもの(例えば室温〜6
00℃にて±2〜5℃)にできる。
Therefore, in the thermistor element produced as a sintered body as a result, the composition variation of the crystal particles constituting the thermistor element can be suppressed. And
In the temperature sensor using the thermistor element manufactured by the manufacturing method of the present invention, the temperature accuracy is lower than the conventional level (for example, ± 20 to 30 ° C. from room temperature to 600 ° C.) because the resistance value variation between the elements is small. Good (for example, room temperature to 6
(± 2-5 ° C at 00 ° C).

【0020】また、請求項2記載の発明では、混合溶液
を形成する工程において、複数の前駆体化合物を、配位
座として少なくとも2つのカルボキシル基を有し、その
他に少なくとも1の配位座を有する錯体化合物とともに
液相中に混合して、混合溶液を形成し、この混合溶液中
にて、複数の前駆体化合物と前記錯体化合物とを反応さ
せ、少なくとも1つの金属元素が配位した複合金属錯体
化合物を形成することを特徴としている。
According to the second aspect of the present invention, in the step of forming a mixed solution, the plurality of precursor compounds have at least two carboxyl groups as coordination sites and at least one other coordination site. Mixed in a liquid phase together with the complex compound to form a mixed solution, in which a plurality of precursor compounds are reacted with the complex compound, and a composite metal in which at least one metal element is coordinated. It is characterized by forming a complex compound.

【0021】本発明においても、複合金属錯体化合物が
溶解もしくは分散している混合溶液が形成される。その
後は、請求項1の製造方法と同様に、複合金属錯体化合
物またはその重合体を金属塩としたゲル状沈殿物が得ら
れ、この沈殿物から原料粉が得られるので、請求項1記
載の発明と同様の効果が得られる。ここで、上記錯体化
合物としては、請求項3記載の発明のように、エチレン
ジアミン四酢酸(EDTA)もしくはクエン酸を用いる
ことができる。
In the present invention, a mixed solution in which the complex metal complex compound is dissolved or dispersed is formed. Thereafter, similarly to the production method of claim 1, a gel-like precipitate in which the composite metal complex compound or a polymer thereof is a metal salt is obtained, and a raw material powder is obtained from the precipitate. The same effect as the invention can be obtained. Here, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or citric acid can be used as the complex compound.

【0022】また、本発明者等の検討結果によれば、前
駆体化合物としては、請求項4または請求項5記載の発
明のように、金属アルコキシド、金属アセチルアセトネ
ート、金属カルボキシレートから選択する1種以上の有
機金属化合物を用いるか、または、硝酸塩化合物、オキ
シ硝酸塩化合物、塩化物、オキシ塩化物から選択する1
種以上の無機金属化合物を用いることが好ましい。
According to the results of studies by the present inventors, the precursor compound is selected from metal alkoxides, metal acetylacetonates, and metal carboxylates as in the invention described in claim 4 or 5. Using one or more organometallic compounds or selecting from nitrate compounds, oxynitrate compounds, chlorides, oxychlorides
It is preferable to use at least one kind of inorganic metal compound.

【0023】また、請求項6記載の発明は、金属元素を
含有する複数の前駆体化合物を液相中に混合して混合溶
液を形成し、この混合溶液から、複数の金属元素を含有
する粉末状組成物である原料粉を形成した後、この原料
粉を焼成し焼結体としてのサーミスタ素子を得ることを
特徴としている。本発明は、具体的には、化学的液相法
の他、噴霧熱分解、熱分解法、凍結乾燥法、溶液燃焼法
等の物理的液相法により実現でき、上記請求項1記載の
製造方法と同様の作用効果が得られる。
According to a sixth aspect of the present invention, a plurality of precursor compounds containing a metal element are mixed in a liquid phase to form a mixed solution, and a powder containing the plurality of metal elements is formed from the mixed solution. The method is characterized in that after forming a raw material powder which is a liquid composition, the raw material powder is fired to obtain a thermistor element as a sintered body. Specifically, the present invention can be realized by a physical liquid phase method such as a spray pyrolysis method, a pyrolysis method, a freeze drying method, and a solution combustion method, in addition to the chemical liquid phase method. The same operation and effect as in the method can be obtained.

【0024】ここで、上記請求項1ないし請求項6記載
の製造方法(液相法)で得られたサーミスタ素子をTE
M(透過型電子顕微鏡)で観察した結果、各結晶粒子
(例えば上記38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y
2 3 の例では、Y(Cr0.5Mn0.5 )O3 とY2
3 の結晶粒子)の1次粒径は、1μmより小さく数nm
(ナノメータ)から数100nmの微粒子で、均一に分
散・混合した組成であることが確認できた。
Here, the thermistor element obtained by the manufacturing method (liquid phase method) according to any one of claims 1 to 6 is a TE element.
As a result of observation with an M (transmission electron microscope), each crystal particle (for example, the above 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y
In the example of 2 O 3 , Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and Y 2 O
The primary particle size of the (crystal particles 3 ) is smaller than 1 μm and several nm.
(Nanometer), it was confirmed that the composition was fine particles of several 100 nm and the composition was uniformly dispersed and mixed.

【0025】請求項7記載の発明は、このような微粒化
により組成ばらつきを抑えたサーミスタ素子を用いた温
度センサに係るものである。特に、請求項8ないし請求
項13記載の発明は、前駆体化合物を液相法で組成調製
するという着眼点を、組成物(M1M2)O3 におい
て、M1は元素周期律表第2A族及びLaを除く第3A
族の元素から選択される少なくとも1種以上の元素であ
り、M2は元素周期律表第3B族、第4A族、第5A
族、第6A族、第7A族及び第8族の元素から選択され
る少なくとも1種以上の元素であり、該(M1M2)O
3 とY2 3 との混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2
3 から構成されるサーミスタ素子を製造する方法に適用
したものである。
The invention according to claim 7 relates to a temperature sensor using a thermistor element in which the composition variation is suppressed by such atomization. In particular, the invention according to claims 8 to 13 is based on the point that the composition of the precursor compound is prepared by a liquid phase method, and in the composition (M1M2) O 3 , M1 is a group 2A of the periodic table of elements and La 3A excluding
M2 is at least one element selected from Group III elements, and M2 is Group 3B, Group 4A, or Group 5A of the Periodic Table of the Elements.
And at least one element selected from the group consisting of Group 6A, Group 6A, Group 7A and Group 8 elements, wherein the (M1M2) O
3 and Y 2 O 3 mixed sintered body (M1M2) O 3 .Y 2 O
This is applied to a method for manufacturing a thermistor element composed of ( 3 ).

【0026】即ち、請求項8記載の製造方法において
は、サーミスタ素子を構成する元素を含有する複数の前
駆体化合物と錯体形成剤とを液相中に混合して混合溶液
を形成し、該混合溶液中にて該複数の前駆体化合物と該
錯体形成剤とを反応させ複合錯体化合物を形成し、続い
て、該複合錯体化合物に重合剤を添加し重合体を形成
し、該重合体を乾燥、加熱処理することにより、サーミ
スタ素子を構成する元素を含有する原料粉を得て、該原
料粉を焼成し混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2 3
してのサーミスタ素子を得ることを特徴としている。
That is, in the manufacturing method according to claim 8,
Are the multiple elements containing the elements that make up the thermistor element.
A mixed solution in which a precursor compound and a complexing agent are mixed in a liquid phase.
To form the plurality of precursor compounds and the plurality of precursor compounds in the mixed solution.
Reacting with a complexing agent to form a complex complex compound,
To form a polymer by adding a polymerizing agent to the complex complex compound.
The polymer is dried and heat-treated to obtain a thermistor.
Raw material powder containing the elements constituting the star element is obtained,
Baking powder and mixing sintered body (M1M2) OThree・ YTwoO ThreeWhen
Is obtained.

【0027】それによって、複数の前駆体化合物は液相
に溶解もしくは分散されるため、請求項1の製造方法と
同様の効果が得られ、結果として混合焼結体として製造
されたサーミスタ素子は、サーミスタ素子を構成する結
晶粒子について組成ばらつきを抑えることができる。そ
して、本製造方法により製造されたサーミスタ素子を用
いた温度センサは、素子毎の抵抗値ばらつきが小さいた
め、温度精度を従来レベル(例えば室温〜600℃にて
±20〜30℃)よりも、良好なもの(例えば室温〜6
00℃にて±1.5〜5℃)にできる。
As a result, the plurality of precursor compounds are dissolved or dispersed in the liquid phase, so that the same effects as those of the manufacturing method of claim 1 are obtained. As a result, the thermistor element manufactured as a mixed sintered body has the following advantages. Variations in the composition of crystal grains constituting the thermistor element can be suppressed. The temperature sensor using the thermistor element manufactured by the present manufacturing method has a small variation in resistance value between elements, so that the temperature accuracy is higher than a conventional level (for example, ± 20 to 30 ° C. from room temperature to 600 ° C.). Good (for example, room temperature to 6
(± 1.5-5 ° C at 00 ° C).

【0028】また、請求項9記載の製造方法では、錯体
形成剤としてクエン酸、重合剤としてエチレングリコー
ルを用いるとともに、クエン酸のモル数をa、サーミス
タ素子を構成する元素の全モル数をbとしたとき、1≦
a/b≦30の関係を満足することを特徴としている。
本製造方法によれば、複合錯体化合物を形成する工程に
おいて、液相中にてクエン酸の配位座にサーミスタ素子
を構成する元素のイオンが配位する錯体化反応をさせ、
複合錯体化合物を形成する。その後は、複合錯体化合物
と重合剤であるをエチレングリコールと混合、加熱反応
させることで重合体を得、この重合体から原料粉が得ら
れる。
Further, in the manufacturing method according to the ninth aspect, citric acid is used as a complexing agent and ethylene glycol is used as a polymerizing agent, and the number of moles of citric acid is a, and the total number of moles of elements constituting the thermistor element is b. Where 1 ≦
It is characterized by satisfying the relationship of a / b ≦ 30.
According to the present production method, in the step of forming a complex complex compound, a complexation reaction in which ions of the elements constituting the thermistor element are coordinated in the coordination site of citric acid in the liquid phase,
Form a complex complex compound. Thereafter, the composite complex compound and the polymerizing agent are mixed with ethylene glycol and reacted by heating to obtain a polymer, from which raw material powder is obtained.

【0029】また、本発明者等の検討によれば、上記の
複合錯体化合物を得るために添加するクエン酸の濃度を
増加することにより、より組成の均一化が進むことを見
出した。即ち、クエン酸の濃度を請求項9記載の範囲と
することで良好な温度精度を持つサーミスタ素子が得ら
れる。尚、クエン酸濃度が30倍等量(サーミスタ素子
を構成する元素の全モル数の30倍の濃度)より多くな
ると、クエン酸同士の会合・凝集現象が生じ、その後に
得られる重合体がコロイド状ゾル粒子体となり、液相中
にサーミスタ素子の構成元素の一部が解離した状態とな
るため、組成ずれ等の不具合が新たに発生する。従っ
て、クエン酸濃度は30倍等量までの範囲で選択するこ
とが好ましい。
Further, according to the study by the present inventors, it has been found that by increasing the concentration of citric acid added to obtain the above complex complex compound, the composition becomes more uniform. That is, by setting the concentration of citric acid in the range described in claim 9, a thermistor element having good temperature accuracy can be obtained. If the concentration of citric acid is more than 30 times the equivalent (concentration of 30 times the total number of moles of the elements constituting the thermistor element), an association / aggregation phenomenon between citric acids occurs, and the polymer obtained thereafter becomes colloidal. Since the sol particles are in the form of a sol and some of the constituent elements of the thermistor element are dissociated in the liquid phase, a new problem such as a composition deviation occurs. Therefore, it is preferable to select the citric acid concentration in a range up to 30 times the equivalent.

【0030】また、請求項10〜請求項12記載の発明
は、広い温度範囲にて測定可能な温度センサに用いられ
るサーミスタ素子、いわゆるワイドレンジ型サーミスタ
素子の組成について、本発明者等が独自に検討した結
果、求めたものであり、室温から1000℃までの広い
温度範囲にて測定可能なサーミスタ素子を得ることがで
きる。
The invention according to claims 10 to 12 is based on the fact that the present inventors have independently determined the composition of a thermistor element used for a temperature sensor capable of measuring a wide temperature range, that is, a so-called wide-range thermistor element. As a result of the examination, it is possible to obtain a thermistor element that is determined and can be measured in a wide temperature range from room temperature to 1000 ° C.

【0031】また、請求項13記載の発明は、請求項8
〜請求項12記載の製造方法により製造され、組成の均
一化が実現し温度精度が良好なサーミスタ素子を用いた
温度センサに係るものである。
The invention according to claim 13 is the invention according to claim 8
The present invention relates to a temperature sensor using a thermistor element manufactured by the manufacturing method according to the twelfth aspect, realizing uniform composition, and having good temperature accuracy.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)本実施形態のサ
ーミスタ素子は、室温〜1000℃の広い温度範囲にお
いて測定可能な温度センサに用いられるサーミスタ素子
(いわゆるワイドレンジ型サーミスタ素子)に適用した
ものとしている。本実施形態のサーミスタ素子を用いた
温度センサは、例えば自動車排ガスの温度を検知する温
度センサ等に用いることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A thermistor element according to the present embodiment is applied to a thermistor element (so-called wide-range thermistor element) used for a temperature sensor capable of measuring a wide temperature range from room temperature to 1000 ° C. It has been done. The temperature sensor using the thermistor element of the present embodiment can be used, for example, as a temperature sensor for detecting the temperature of automobile exhaust gas.

【0033】図1は、本実施形態のサーミスタ素子1の
構成図である。サーミスタ素子1は、所定形状のバルク
(本例では円柱体)に形成された焼結体からなる。この
サーミスタ素子1は焼結体からなり、Y、Sr、Cr、
Fe、Ti等の複数の金属が所定の組成比で配合された
酸化物である。具体的には、aY(Cr0.5 Mn0.5
3 ・bY2 3 、aY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・b
Al2 3 、(Y0.9Ca0.1 )(Cr0.75Fe0.2
0.05)O3 、(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3
MgO・CaO等の組成物とできる。
FIG. 1 shows the thermistor element 1 of this embodiment.
It is a block diagram. The thermistor element 1 is a bulk of a predetermined shape.
(In this example, a cylindrical body). this
The thermistor element 1 is made of a sintered body, and includes Y, Sr, Cr,
A plurality of metals such as Fe and Ti were blended at a predetermined composition ratio
It is an oxide. Specifically, aY (Cr0.5Mn0.5)
OThree・ BYTwoOThree, AY (Cr0.5Mn0.5) OThree・ B
AlTwoOThree, (Y0.9Ca0.1) (Cr0.75Fe0.2T
i0.05) OThree, (Al0.7Cr0.2Fe0.1) TwoOThree
It can be a composition such as MgO.CaO.

【0034】図1において、11及び12は、サーミス
タ素子1の抵抗変化から温度を検出するための白金等か
らなる一対のリード線(信号取出し用電極)である。両
リード線11、12は、図示されていないが、サーミス
タ素子1の円柱軸方向と略平行に一定の間隔を開けてサ
ーミスタ素子1内に埋設されている。そして、埋設部分
以外は、サーミスタ素子1の一端側外方に引き出されて
いる。
In FIG. 1, reference numerals 11 and 12 denote a pair of lead wires (signal extraction electrodes) made of platinum or the like for detecting the temperature from the resistance change of the thermistor element 1. Although not shown, the two lead wires 11 and 12 are buried in the thermistor element 1 at a certain interval substantially in parallel with the cylindrical axis direction of the thermistor element 1. The portion other than the buried portion is drawn out to one end side of the thermistor element 1.

【0035】そして、リード線11、12が付与された
サーミスタ素子1は、図2に示す様に、温度センサ10
0に組み込まれる。図2は温度センサ100の断面図で
あり、図3は図2のA−A断面図である。ここで2は有
底円筒状の金属キャップ、3は円筒状の金属パイプであ
る。金属キャップ2は金属パイプ3の外周にかしめ等に
より固定され、金属キャップ2内部は密閉空間となって
いる。そして、リード線11、12が付与されたサーミ
スタ素子1は、金属キャップ2内部に配設されている。
Then, as shown in FIG. 2, the thermistor element 1 provided with the lead wires 11 and 12 is connected to the temperature sensor 10.
0 is incorporated. FIG. 2 is a sectional view of the temperature sensor 100, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. Here, 2 is a bottomed cylindrical metal cap, and 3 is a cylindrical metal pipe. The metal cap 2 is fixed to the outer periphery of the metal pipe 3 by caulking or the like, and the inside of the metal cap 2 is a closed space. The thermistor element 1 provided with the lead wires 11 and 12 is disposed inside the metal cap 2.

【0036】また、リード線11、12の引出し側端部
は、図示しない外部回路(例えば、自動車のECU等)
等との信号のやり取りを行うためのリード線31、32
と電気的に接続されている。両リード線11、12、3
1、32の接続部位は、金属パイプ3内部でも外部でも
よい。なお、図3に示す様に、金属パイプ3の内部には
マグネシア粉体33が充填されており、金属パイプ3内
のリード線31、32の絶縁性を確保している。
The ends of the lead wires 11 and 12 on the lead-out side are connected to an external circuit (not shown) (for example, an ECU of an automobile).
31 and 32 for exchanging signals with etc.
Is electrically connected to Both lead wires 11, 12, 3
The connection portions of the first and the second 32 may be inside or outside the metal pipe 3. As shown in FIG. 3, the inside of the metal pipe 3 is filled with magnesia powder 33, and the insulation of the lead wires 31 and 32 in the metal pipe 3 is ensured.

【0037】そして、温度センサ100は、金属キャッ
プ2の先端を自動車排ガス装置の排ガス通路等に設置さ
れ、排ガスの温度を検知するようにできる。具体的に
は、サーミスタ素子1のR−T特性により、排ガスの温
度を電気信号として各リード線11、1231、32か
ら、上記外部回路に取出すことによって、排ガス温度を
求めることができる。
The temperature sensor 100 is provided with the tip of the metal cap 2 in an exhaust gas passage of an automobile exhaust gas device or the like, and can detect the temperature of the exhaust gas. Specifically, the exhaust gas temperature can be obtained by extracting the temperature of the exhaust gas as an electric signal from each of the lead wires 11, 1231, and 32 to the external circuit by using the RT characteristic of the thermistor element 1.

【0038】次に、サーミスタ素子1の製造方法につい
て述べる。なお、詳細は後述の実施例にて述べる。本実
施形態の製造方法は、大きくは、液相法によりサーミス
タ素子1を構成する金属元素が所望の組成にて含有され
た原料粉を得るまでの第1工程(原料粉製造工程)と、
得られた原料粉を用いて造粒、乾燥、成形、焼成等を行
い、サーミスタ素子1を得るまでの第2工程(サーミス
タ成形工程)とに分かれる。
Next, a method of manufacturing the thermistor element 1 will be described. The details will be described in the embodiments described later. The production method of the present embodiment is roughly divided into a first step (raw material powder production step) until a raw material powder containing a metal element constituting the thermistor element 1 in a desired composition is obtained by a liquid phase method,
Granulation, drying, molding, baking and the like are performed using the obtained raw material powder, and the process is divided into a second step (thermistor molding step) until the thermistor element 1 is obtained.

【0039】まず、第1工程では、サーミスタ素子1を
構成する金属元素を含有する複数の前駆体化合物を、所
望組成となるように液相中に混合して混合溶液を形成
し、この混合溶液に金属塩析出剤を添加し、複数の金属
元素を含有する金属塩のゲル状沈殿物を析出させ、この
沈殿物を乾燥、加熱処理することにより、複数の金属元
素を含有する粉末状組成物である原料粉を形成する。
First, in a first step, a plurality of precursor compounds containing a metal element constituting the thermistor element 1 are mixed in a liquid phase so as to have a desired composition to form a mixed solution. A powdery composition containing a plurality of metal elements by adding a metal salt precipitant to the mixture to precipitate a gel precipitate of a metal salt containing a plurality of metal elements, and drying and heating the precipitate. Is formed.

【0040】ここで、前駆体化合物としては、金属アル
コキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシ
レート等の有機金属化合物を用いることができ、例え
ば、トリエトキシイットリウム(Y(OC
2 5 3 )、ジエトキシマンガン(Mn(OC
2 5 ))、トリス(2,4−ペンタジオノ)クロム
(Cr〔OC(CH3)CHCOCH3 3 )等が挙げ
られる。
Here, as the precursor compound, an organometallic compound such as a metal alkoxide, a metal acetylacetonate, or a metal carboxylate can be used. For example, triethoxy yttrium (Y (OC
2 H 5 ) 3 ), diethoxymanganese (Mn (OC
2 H 5)), tris (2,4-Pentajiono) Chromium (Cr [OC (CH 3) CHCOCH 3] 3), and the like.

【0041】また、前駆体化合物としては、硝酸塩化合
物、オキシ硝酸塩化合物、塩化物、オキシ塩化物等の無
機金属化合物を用いることもでき、例えば、硝酸イット
リウム(Y(NO3 3 ・6H2 O)、硝酸カルシウム
(Ca(NO3 3 ・4H2O)、硝酸クロム(Cr
(NO3 3 ・9H2 O)、硝酸鉄(Fe(NO3 3
・9H2 O)、オキシ硝酸チタンニウム(5TiO2
2 5 ・6H2 O)等が挙げられる。
As the precursor compound, inorganic metal compounds such as nitrate compounds, oxynitrate compounds, chlorides and oxychlorides can also be used. For example, yttrium nitrate (Y (NO 3 ) 3 .6H 2 O) ), calcium nitrate (Ca (NO 3) 3 · 4H 2 O), chromium nitrate (Cr
(NO 3) 3 · 9H 2 O), iron nitrate (Fe (NO 3) 3
.9H 2 O), titanium oxynitrate (5TiO 2.
N 2 O 5 · 6H 2 O ) and the like.

【0042】これら前駆体化合物を溶解又は分散させる
ための溶媒は、溶解性や後処理(乾燥等)等を考慮して
選択され、例えば、エタノールとイソプロパノールの混
合溶液等の有機溶媒、あるいは純水等を用いることがで
きる。そして、金属塩析出剤は、沈殿物を効率良く析出
するために、前駆体化合物の混合溶液における、溶解
度、濃度、pH値等の条件を考慮して選択することがで
き、例えば、純水、炭酸水素ナトリウム、エチレングリ
コール等を用いることができる。
The solvent for dissolving or dispersing these precursor compounds is selected in consideration of solubility, post-treatment (drying, etc.), and for example, an organic solvent such as a mixed solution of ethanol and isopropanol, or pure water. Etc. can be used. The metal salt precipitating agent can be selected in consideration of conditions such as solubility, concentration, and pH value in the mixed solution of the precursor compound in order to efficiently precipitate the precipitate. Sodium hydrogen carbonate, ethylene glycol and the like can be used.

【0043】また、前駆体化合物の混合溶液を形成する
にあたって、前駆体化合物を、錯体化合物とともに溶液
中にて混合し、混合溶液を形成してもよい。それによっ
て、複数の前駆体化合物とこの錯体化合物とを反応さ
せ、少なくとも1つの金属元素が配位した複合金属錯体
化合物を形成し、更に、複合金属錯体化合物同士を重合
させた後、複合金属錯体化合物およびこの重合体を金属
塩とした沈殿物を得ることができる。
In forming a mixed solution of the precursor compound, the precursor compound may be mixed with the complex compound in a solution to form a mixed solution. Thereby, a plurality of precursor compounds are reacted with the complex compound to form a composite metal complex compound in which at least one metal element is coordinated, and further, after the composite metal complex compounds are polymerized with each other, the composite metal complex A precipitate obtained by using the compound and the polymer as a metal salt can be obtained.

【0044】ここで、上記錯体化合物としては、配位座
として少なくとも2つのカルボキシル基を有し、その他
に少なくとも1の配位座を有するものが好ましい。つま
り、3つ以上の配位座を有することで、少なくとも1つ
の金属元素を配位させ、更に、残りの配位座にて重合反
応の鎖形成を行うことができると考えられる。そのよう
な錯体化合物としては、例えば、エチレンジアミン四酢
酸(EDTA)もしくはクエン酸等が挙げられる。
Here, the complex compound preferably has at least two carboxyl groups as coordination sites and at least one other coordination site. In other words, it is considered that by having three or more coordination sites, at least one metal element can be coordinated, and further, a chain of a polymerization reaction can be formed in the remaining coordination sites. Examples of such a complex compound include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and citric acid.

【0045】そして、前駆体化合物の混合溶液から析出
した金属塩のゲル状沈殿物は、乾燥、加熱処理(仮焼
成)されることによって、含有される水分や不純物(有
機物やガス等)を除去される。こうして、サーミスタ素
子1を構成する金属元素が所望の組成にて含有された粉
末状組成物である原料粉を得ることができる。続いて、
第2工程では、この原料粉を用いてサーミスタ素子1を
完成させる。
The gel precipitate of the metal salt precipitated from the mixed solution of the precursor compounds is dried and heated (temporarily calcined) to remove contained water and impurities (organic substances, gases, etc.). Is done. Thus, a raw material powder which is a powdery composition containing the metal element constituting the thermistor element 1 in a desired composition can be obtained. continue,
In the second step, the thermistor element 1 is completed using this raw material powder.

【0046】第2工程では、得られた原料粉を造粒し、
Pt等のリード線11、12を組み込み、所望の形状に
金型等で成形して焼成(例えば1400℃〜1600℃
程度)を行う。こうして、リード線11、12が付与さ
れた焼結体からなるサーミスタ素子1が得られる。そし
て、このサーミスタ素子1を、上記図2に示す様に温度
センサ100に組み込む。
In the second step, the obtained raw material powder is granulated,
The lead wires 11 and 12 of Pt or the like are incorporated, molded into a desired shape by a mold or the like, and fired (for example, 1400 ° C. to 1600 ° C.).
Do). Thus, the thermistor element 1 made of a sintered body provided with the lead wires 11 and 12 is obtained. Then, the thermistor element 1 is incorporated in the temperature sensor 100 as shown in FIG.

【0047】サーミスタ素子1の抵抗特性評価は、温度
センサ100に組み込んだ状態で行い、サーミスタ素子
1の抵抗値ばらつきは、温度センサ100の温度精度と
して評価する。温度センサ100を高温炉に入れ、室温
(例えば27℃)から1000℃まで、抵抗値、抵抗温
度係数βの各特性(抵抗値温度特性)を測定する。ここ
でβは、β(K)=Ln(R/Ro)/(1/K−1/
Ko)で表される。なお、Lnは自然対数、R及びRo
は、各々大気中で室温(300K)及び1000℃(1
273K)におけるサーミスタ素子の抵抗値を示す。
The evaluation of the resistance characteristics of the thermistor element 1 is performed in a state where the element is incorporated in the temperature sensor 100, and the variation in the resistance value of the thermistor element 1 is evaluated as the temperature accuracy of the temperature sensor 100. The temperature sensor 100 is placed in a high-temperature furnace, and each characteristic (resistance temperature characteristic) of the resistance value and the resistance temperature coefficient β is measured from room temperature (for example, 27 ° C.) to 1000 ° C. Here, β is β (K) = Ln (R / Ro) / (1 / K−1 /
Ko). Note that Ln is a natural logarithm, R and Ro
Are at room temperature (300 K) and 1000 ° C. (1
273K) shows the resistance value of the thermistor element.

【0048】また、温度精度の評価方法は、温度センサ
100台の抵抗値−温度データから、600℃における
抵抗値の標準偏差σ(シグマ)を算出し、標準偏差σの
6倍の抵抗値のバラツキ幅(両側)とし、抵抗値バラツ
キ幅を温度換算した値を半分にした値Aとして、温度精
度±A℃として評価する。本実施形態の温度センサ10
0について、評価した結果、室温から600℃にて、温
度精度は±2〜5℃のレベルを安定して実現できること
で確認できた(図5参照)。
The method for evaluating the temperature accuracy is to calculate a standard deviation σ (sigma) of the resistance value at 600 ° C. from the resistance-temperature data of 100 temperature sensors, and to calculate a resistance value six times the standard deviation σ. The variation width (both sides) is used, and the value A obtained by halving the value obtained by converting the resistance variation width into temperature is evaluated as temperature accuracy ± A ° C. Temperature sensor 10 of the present embodiment
As a result of evaluating 0, it was confirmed that the temperature accuracy could be stably achieved at a level of ± 2 to 5 ° C. from room temperature to 600 ° C. (see FIG. 5).

【0049】このレベルの温度精度は、課題の欄にて述
べた高精度を要するシステム等に適用可能な範囲にあ
る。よって、本実施形態によれば、サーミスタ素子の抵
抗値ばらつきを、従来レベルの温度精度(室温〜600
℃にて±20〜30℃、図9参照)よりも小さくするよ
うに低減できる。そして、本実施形態のサーミスタ素子
1を用いる温度センサ100は、室温〜1000℃の温
度域において、従来レベルより良好な温度精度を可能と
できる。
This level of temperature accuracy is in a range applicable to a system or the like requiring high accuracy as described in the section of the subject. Therefore, according to the present embodiment, the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced to the level of the conventional level of temperature accuracy (from room temperature to 600 ° C.).
(± 20 to 30 ° C., see FIG. 9). The temperature sensor 100 using the thermistor element 1 of the present embodiment can achieve better temperature accuracy than the conventional level in a temperature range from room temperature to 1000 ° C.

【0050】ところで、本実施形態によれば、複数の前
駆体化合物は液相に溶解もしくは分散されるため、原子
・分子オーダーまで微粒化した状態で所望組成比に混合
でき、各前駆体化合物の均一混合が図れる。よって、原
料粉は、各金属元素が原子・分子オーダーで均一に所望
組成比で混ざり合った組成物とでき、その後の熱処理に
おいても熱反応の均一化が図れる。従って、結果的に、
焼結体として製造されたサーミスタ素子においては、構
成結晶粒子について組成ばらつきを抑えることができ
る。
According to the present embodiment, since a plurality of precursor compounds are dissolved or dispersed in a liquid phase, they can be mixed in a desired composition ratio in a state of atomization to the order of atoms and molecules. Uniform mixing can be achieved. Therefore, the raw material powder can be a composition in which each metal element is uniformly mixed at a desired composition ratio in the order of atoms and molecules, and the thermal reaction can be made uniform even in the subsequent heat treatment. Therefore, consequently,
In the thermistor element manufactured as a sintered body, the composition variation of the constituent crystal particles can be suppressed.

【0051】ここで、サーミスタ素子1を構成する焼結
体において、主に抵抗値を支配する結晶相の結晶粒子に
ついて、AEM(分析電子顕微鏡)で結晶相を確認し、
組成分析を行ったところ、所望の組成に対して従来のよ
うな組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オーダー
で組成の均一化が得られることが確認できた。また、サ
ーミスタ素子1をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察し
た結果、各結晶粒子は平均粒径が1μmより小さく、数
nm(ナノメータ)から数100nmの微粒子であっ
て、各結晶粒子が均一に分散・混合した組織であること
が確認できた。
Here, in the sintered body constituting the thermistor element 1, the crystal phase of a crystal phase of a crystal phase which mainly controls the resistance value is confirmed by AEM (analytical electron microscope).
As a result of composition analysis, it was confirmed that there was almost no variation in composition with respect to a desired composition as in the related art, and that the composition could be made uniform in the order of atoms and molecules. Further, as a result of observing the thermistor element 1 with a TEM (transmission electron microscope), each crystal particle is a fine particle having an average particle diameter smaller than 1 μm and several nm (nanometer) to several 100 nm, and each crystal particle is uniformly formed. It was confirmed that the tissue was dispersed and mixed.

【0052】(第2実施形態)本実施形態は、上記サー
ミスタ素子1のうち、特に、組成物(M1M2)O3
おいて、M1は元素周期律表第2A族及びLaを除く第
3A族の元素から選択される少なくとも1種以上の元素
であり、M2は元素周期律表第3B族、第4A族、第5
A族、第6A族、第7A族及び第8族の元素から選択さ
れる少なくとも1種以上の元素であり、(M1M2)O
3 とY2 3 との混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2
3 から構成されるサーミスタ素子に係る製造方法を示す
ものである。
(Second Embodiment) In the present embodiment, among the thermistor elements 1, particularly, in the composition (M1M2) O 3 , M1 is an element belonging to Group 3A except for Group 2A and La of the periodic table. M2 is at least one element selected from the group consisting of Group 3B, Group 4A, Group 5B
At least one element selected from Group A, Group 6A, Group 7A, and Group 8 elements, and (M1M2) O
3 and Y 2 O 3 mixed sintered body (M1M2) O 3 .Y 2 O
3 shows a manufacturing method according to the thermistor element composed of No. 3 .

【0053】ここで混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2
3 において、(M1M2)O3 のモル分率をc、Y2
3 のモル分率をdとしたとき、これらcおよびdが、
0.05≦c<1.0、0<d≦0.95、c+d=1
の関係を満足することが好ましい。この関係とすること
により、上記第1実施形態に記述した抵抗温度係数βを
2000〜4000(°K)に調整可能とでき、温度変
動に伴う抵抗値のばらつきを小さいものとすることがで
きるため、室温から1000℃までの広い温度範囲にて
測定可能なサーミスタ素子1を得ることができる。
Here, the mixed sintered body (M1M2) O 3 .Y 2
In O 3 , the molar fraction of (M1M2) O 3 is c, Y 2
Assuming that the molar fraction of O 3 is d, these c and d are
0.05 ≦ c <1.0, 0 <d ≦ 0.95, c + d = 1
Is preferably satisfied. With this relationship, the resistance temperature coefficient β described in the first embodiment can be adjusted to 2000 to 4000 (° K), and the variation in resistance value due to temperature fluctuation can be reduced. And the thermistor element 1 that can be measured in a wide temperature range from room temperature to 1000 ° C.

【0054】さらに、室温から1000℃までの広い温
度範囲にて測定可能なサーミスタ素子1を得るために
は、M1を、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、G
d、Dy、Ho、Er、Yb、Mg、Ca、Sr、B
a、Scから選択する1種以上の元素とし、M2を、T
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Al、
Ga、Zr、Nd、Mo、Hf、Ta、Wから選択する
1種以上の元素とすることが好ましい。
Further, in order to obtain a thermistor element 1 that can be measured in a wide temperature range from room temperature to 1000 ° C., M1 is set to Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, G
d, Dy, Ho, Er, Yb, Mg, Ca, Sr, B
a and Sc, at least one element selected from the group consisting of
i, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Al,
It is preferable to use at least one element selected from Ga, Zr, Nd, Mo, Hf, Ta, and W.

【0055】そして、本実施形態の製造方法は、第1の
工程(原料粉製造工程)において、サーミスタ素子1を
構成する元素(以下、構成元素という)を含有する複数
の前駆体化合物を、所望の組成となるように錯体形成剤
とともに液相中に混合し、該混合溶液中にて該複数の前
駆体化合物と該錯体形成剤とを反応させ上記構成元素が
配位した複合錯体化合物を形成し、該複合錯体化合物に
重合剤を添加し上記構成元素を含有する重合体を得て、
該重合体を乾燥、加熱処理することにより、上記構成元
素を含有する原料粉を得るものである。
In the production method of the present embodiment, in the first step (raw material powder production step), a plurality of precursor compounds containing the elements constituting the thermistor element 1 (hereinafter, referred to as constituent elements) are prepared. Is mixed in a liquid phase together with a complex forming agent so as to have a composition, and the plurality of precursor compounds and the complex forming agent are reacted in the mixed solution to form a complex complex compound in which the above constituent elements are coordinated. Then, a polymer containing the above constituent elements is obtained by adding a polymerizing agent to the complex complex compound,
By drying and heat-treating the polymer, a raw material powder containing the above constituent elements is obtained.

【0056】錯体形成剤としては、例えばクエン酸を、
重合剤としては例えばエチレングリコールを用いること
ができる。錯体形成剤であるクエン酸は、溶解度が高く
複合錯体化合物を高濃度で調製できるため混合溶液の水
分率を低くでき、後工程での乾燥、熱処理において要す
る熱エネルギーを低減できるという利点がある。
As the complexing agent, for example, citric acid,
As the polymerization agent, for example, ethylene glycol can be used. Citric acid, which is a complexing agent, has the advantage that the solubility is high and the complex complex compound can be prepared at a high concentration, so that the water content of the mixed solution can be reduced, and the heat energy required for drying and heat treatment in the subsequent steps can be reduced.

【0057】また、クエン酸濃度を増加させることによ
り、よりサーミスタ組成の均一化が進む。これは、複合
錯体化合物の元素が混合溶液中への再解離することを抑
制するためで、得られるサーミスタ素子の組成ばらつき
を低減することができる。本発明者等の検討によれば、
クエン酸のモル数をa、サーミスタ素子を構成する元素
の全モル数をbとしたとき、各モル数a及びbが、1≦
a/b≦30の関係を満足する条件で原料を合成するこ
とにより、良好な温度精度を有するサーミスタ素子1が
得られることがわかった。
Further, by increasing the concentration of citric acid, the composition of the thermistor becomes more uniform. This is to suppress the elements of the complex complex compound from being redissolved in the mixed solution, and it is possible to reduce the composition variation of the obtained thermistor element. According to the study by the present inventors,
When the number of moles of citric acid is a and the total number of moles of the elements constituting the thermistor element is b, each number of moles a and b is 1 ≦
It has been found that by synthesizing the raw materials under the condition satisfying the relationship of a / b ≦ 30, the thermistor element 1 having good temperature accuracy can be obtained.

【0058】なお、クエン酸の濃度が20倍等量まで
は、得られる重合体はゲル状の粘調溶液であるが、クエ
ン酸の濃度が30倍等量まで増加させると、重合体はゲ
ル状粘調溶液とならず、コロイド状ゾル粒子となり、溶
液中に分散する。これは、クエン酸濃度が30倍等量よ
り多くなると、クエン酸同士の会合・凝集現象が生じ、
その後に得られる重合体がコロイド状ゾル粒子体とな
り、添加したクエン酸が錯体形成に有効に使われず、一
部の構成元素は液相中に解離した状態となるためであ
る。そのため、狙いの組成からの組成ずれ、また、かえ
って組成ばらつきが増大する傾向になる等の問題が新た
に発生する。従って、クエン酸濃度は上記関係を満足す
るようにすることが好ましい。
When the concentration of citric acid is up to 20-fold equivalent, the obtained polymer is a gel-like viscous solution, but when the concentration of citric acid is increased to 30-fold equivalent, the polymer becomes gel. It does not become a viscous solution but forms colloidal sol particles, which are dispersed in the solution. This is because, when the concentration of citric acid is more than 30 times equivalent, an association / aggregation phenomenon between citric acids occurs,
This is because the polymer obtained thereafter becomes colloidal sol particles, the added citric acid is not effectively used for complex formation, and some of the constituent elements are dissociated in the liquid phase. For this reason, a new problem such as a deviation of the composition from the target composition, or a tendency that the composition variation tends to increase. Therefore, it is preferable that the citric acid concentration satisfy the above relationship.

【0059】そして、本実施形態では、上記第1の工程
の後、得られた原料粉を用いて、上記第1実施形態と同
様に、第2の工程(サーミスタ成形工程)を行う、即
ち、得られた原料粉を用いて造粒、乾燥、成形、焼成等
を行い、リード線11、12が付与された混合焼結体
(M1M2)O3 ・Y2 3 からなるサーミスタ素子1
を得る。
In the present embodiment, after the first step, a second step (thermistor molding step) is performed using the obtained raw material powder in the same manner as in the first embodiment. The thermistor element 1 made of a mixed sintered body (M1M2) O 3 .Y 2 O 3 provided with lead wires 11 and 12 by performing granulation, drying, molding, firing and the like using the obtained raw material powder.
Get.

【0060】そして、このサーミスタ素子1を、上記第
1実施形態と同様、温度センサ100に組み込み、抵抗
特性評価(室温から1000℃までの抵抗値、抵抗温度
係数β、温度精度±A℃)を行う。本実施形態の温度セ
ンサ100について評価した結果、室温から600℃に
て、温度精度は±1.5〜8℃のレベルを安定して実現
できることで確認でき(図20参照)、室温〜1000
℃の温度域において従来レベルより良好な温度精度を可
能とできた。
Then, this thermistor element 1 is incorporated in the temperature sensor 100 as in the first embodiment, and the resistance characteristics are evaluated (resistance from room temperature to 1000 ° C., resistance temperature coefficient β, temperature accuracy ± A ° C.). Do. As a result of evaluating the temperature sensor 100 of the present embodiment, it can be confirmed that the temperature accuracy can be stably achieved at a level of ± 1.5 to 8 ° C. from room temperature to 600 ° C. (see FIG. 20), and from room temperature to 1000 ° C.
In the temperature range of ° C, it was possible to achieve better temperature accuracy than the conventional level.

【0061】ところで、本実施形態においても、複数の
前駆体化合物は液相に溶解もしくは分散されるため、上
記第1実施形態と同様に効果が得られ、結果として混合
焼結体として製造されたサーミスタ素子は、サーミスタ
素子を構成する結晶粒子について組成ばらつきを抑える
ことができる。また、AEM及びTEMによる観察によ
れば、上記第1実施形態と同様の結果が得られた。
By the way, also in this embodiment, since a plurality of precursor compounds are dissolved or dispersed in the liquid phase, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and as a result, a mixed sintered body is manufactured. The thermistor element can suppress variation in composition of crystal grains constituting the thermistor element. Further, according to observation by AEM and TEM, the same result as in the first embodiment was obtained.

【0062】次に、上記第1および第2の各実施形態に
ついて、以下の各実施例1〜15及び比較例1〜4によ
り、さらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの
実施例に限定されるものではない。なお、実施例1〜9
は上記第1実施形態を説明するものであり、実施例10
〜15は上記第2実施形態を説明するものである。
Next, the first and second embodiments will be described more specifically with reference to Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 below. However, the present invention is not limited to this. Examples 1 to 9
Explains the first embodiment, and Example 10
15 to 15 are for describing the second embodiment.

【0063】[0063]

【実施例】(実施例1)本実施例1は、混合焼結体38
Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 からなるサ
ーミスタ素子1の原料粉を、前駆体化合物として金属ア
ルコキシドを用いた液相法で合成したものである。本実
施例1の製造工程を図4に示す。図4において、調合工
程から仮焼成工程までが第1工程に相当し、造粒・乾燥
工程から焼成工程までが第2工程に相当する。
(Embodiment 1) In this embodiment 1, a mixed sintered body 38 is used.
The raw material powder of the thermistor element 1 made of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is synthesized by a liquid phase method using a metal alkoxide as a precursor compound. FIG. 4 shows a manufacturing process of the first embodiment. In FIG. 4, the steps from the blending step to the preliminary firing step correspond to the first step, and the steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step.

【0064】まず、第1工程では、いずれも純度も9
9.9%以上の有機金属化合物としての金属アルコキシ
ドである、トリエトキシイットリウム:Y(OC
2 5 3 と、ジエトキシマンガン:Mn(OC
2 5 )と、トリス(2、4−ペンタジオノ)クロム:
Cr〔OC(CH3 )CHCOCH3 3 との三つの前
駆体化合物を出発原料として用意した。
First, in the first step, the purity was 9%.
9.9% or more of a metal alkoxide as an organometallic compound, triethoxy yttrium: Y (OC
2 H 5 ) 3 and diethoxymanganese: Mn (OC
And 2 H 5), tris (2,4-Pentajiono) chromium:
Three precursor compounds with Cr [OC (CH 3 ) CHCOCH 3 ] 3 were prepared as starting materials.

【0065】次に、調合工程では、最終的にサーミスタ
素子1の組成が、38Y(Cr0.5Mn0.5 )O3 ・6
2Y2 3 となるように、上記三つの前駆体化合物を秤
量した。さらに、焼結助剤成分としてのCaを上記出発
原料に添加するため、金属アルコキシンドであるジエト
キシカルシウム:Ca(OC2 5 2 を、38Y(C
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 に対し5wt%含
有されるように秤量した。
Next, the compounding process, finally the composition of the thermistor element 1, 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5) O 3 · 6
The above three precursor compounds were weighed so as to be 2Y 2 O 3 . Further, in order to add Ca as a sintering aid component to the starting material, diethoxycalcium: Ca (OC 2 H 5 ) 2 which is a metal alkoxide is converted to 38Y (C
(r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 It was weighed so as to contain 5 wt% with respect to 3 .

【0066】次に、溶解・混合工程では、秤量された出
発原料及びCa(OH2 5 2 を、出発原料の10倍
等量のエタノールとイソプロパノールの混合溶液に混合
し、攪拌・還流工程にて、40〜80℃で10時間の還
流を行って、本発明でいう混合溶液としての複合金属ア
ルコキシド溶液を得た。続いて、加熱・重合工程では、
この複合金属アルコキシド溶液の加水分解を行うため
に、金属塩析出剤である純水を添加して、攪拌・混合
し、さらに、還流・析出工程にて、40〜80℃で2時
間の還流を行い、上記前駆体化合物の各金属元素を含む
金属塩のゲル状沈殿物を得た。そして、ロ別・乾燥工程
にて、この沈殿物をロ別、乾燥した後、仮焼成工程に
て、仮焼成し、サーミスタ素子1の組成と同様の38Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 組成物の原料
粉を得た。
Next, in the dissolving / mixing step, the weighed starting material and Ca (OH 2 H 5 ) 2 are mixed with a mixed solution of ethanol and isopropanol in an amount equivalent to 10 times the starting material, followed by stirring and refluxing. At 40 to 80 ° C. for 10 hours to obtain a mixed metal alkoxide solution as a mixed solution according to the present invention. Subsequently, in the heating / polymerization step,
In order to hydrolyze the composite metal alkoxide solution, pure water as a metal salt precipitant is added, stirred and mixed, and further, in a reflux / precipitation step, reflux is performed at 40 to 80 ° C. for 2 hours. As a result, a gel-like precipitate of a metal salt containing each metal element of the precursor compound was obtained. Then, the precipitate is separated and dried in a separate and drying step, and then temporarily baked in a temporary sintering step to obtain the same 38Y as the composition of the thermistor element 1.
A raw material powder of (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 composition was obtained.

【0067】次に、第2工程では、まず造粒・乾燥工程
にて、得られた原料粉に分散剤、バインダー、離型剤を
添加して造粒した。造粒は、スプレードライヤで行い、
38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 組成物
の造粒粉を得た。続いて、金型成形工程では、この造粒
粉を用いてサーミスタ素子1の形に成形した。成形は金
型成形法で行い、オス金型にPt100(φ0.3mm
×5mm)をリード線11、12として装填し、外径φ
1.89mmのメス金型に上記造粒粉を入れ、圧力約3
500Kgf/cm2 で成形し、リード線11、12が
付与されたサーミスタ素子1の成形体を得た。
Next, in the second step, in the granulation / drying step, the obtained raw material powder was granulated by adding a dispersant, a binder and a release agent. Granulation is performed by spray dryer,
A granulated powder of a 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 composition was obtained. Subsequently, in the mold forming step, the granulated powder was used to form a thermistor element 1. Molding is carried out by a mold molding method, and Pt100 (φ0.3 mm
× 5 mm) as the lead wires 11 and 12, and the outer diameter φ
The above-mentioned granulated powder is put into a 1.89 mm female mold, and the pressure is about 3
Molding was performed at 500 kgf / cm 2 to obtain a molded body of thermistor element 1 to which lead wires 11 and 12 were provided.

【0068】そして、焼成工程では、サーミスタ素子1
の成形体を、Al2 3 製波型セッタに並べ、大気中1
400〜1600℃で1〜2時間焼成した。こうして、
リード線11、12が付与された混合焼結体(例えばφ
1.6mm×1.2mmの円柱)であるサーミスタ素子
1を得た。その後、このサーミスタ素子1を、図2に示
す様な構成にて、温度センサ100に組み込んだ。
Then, in the firing step, the thermistor element 1
Are placed in an Al 2 O 3 corrugated setter,
It baked at 400-1600 degreeC for 1-2 hours. Thus,
A mixed sintered body provided with lead wires 11 and 12 (for example, φ
A thermistor element 1 (a 1.6 mm × 1.2 mm cylinder) was obtained. Thereafter, the thermistor element 1 was incorporated into the temperature sensor 100 in a configuration as shown in FIG.

【0069】そして、温度センサ100を高温炉に入
れ、室温(27℃)から1000℃まで、上記実施形態
記載の要領で、サーミスタ素子の抵抗特性、すなわち抵
抗値温度特性(抵抗値、抵抗温度係数β)及び温度精度
±A(℃)を評価した。その評価結果をサーミスタ素子
の組成(サーミスタ原料組成)とともに図5に示す。な
お、図5には、下記の実施例2〜9の評価結果も示して
ある。本例による温度センサ100は、温度精度として
±3℃が得られ、良好な値とできた。
Then, the temperature sensor 100 is placed in a high-temperature furnace, and from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C., the resistance characteristics of the thermistor element, that is, the resistance temperature characteristics (resistance value, resistance temperature coefficient β) and temperature accuracy ± A (° C) were evaluated. FIG. 5 shows the evaluation results together with the thermistor element composition (thermistor raw material composition). FIG. 5 also shows the evaluation results of Examples 2 to 9 described below. In the temperature sensor 100 according to the present example, ± 3 ° C. was obtained as the temperature accuracy, and a good value was obtained.

【0070】また、主に抵抗値を支配する結晶相(抵抗
値支配相)であるY(Cr0.5 Mn 0.5 )O3 の結晶粒
子について、AEM(分析電子顕微鏡)で結晶相を確認
し、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 結晶粒子の組成分析を
行った。この結果、Y(Cr 0.5 Mn0.5 )O3 結晶粒
子の組成は、Y:Cr:Mn=1:0.5:0.5から
Y:Cr:Mn=1:0.51:0.49の組成物であ
り、組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オーダー
で組成の均一化が得られることが確認できた。
In addition, the crystal phase (resistance, which mainly controls the resistance value)
Y (Cr0.5Mn 0.5) OThreeCrystal grains
The crystal phase is confirmed by AEM (analytical electron microscope)
And Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeAnalysis of the composition of crystal particles
went. As a result, Y (Cr 0.5Mn0.5) OThreeCrystal grains
The composition of the child is from Y: Cr: Mn = 1: 0.5: 0.5
Y: Cr: Mn = 1: 0.51: 0.49 composition
With little composition variation, atomic and molecular order
It was confirmed that the composition could be made uniform.

【0071】また、サーミスタ素子1をTEM(透過型
電子顕微鏡)で観察した結果、各結晶粒子(本例では、
Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 及びY2 3 の結晶粒子)
は、数nmから数100nmの微粒子であって、Y(C
0.5 Mn0.5 )O3 及びY 2 3 の各結晶粒子が均一
に分散・混合した組織であることが確認できた。 (実施例2)本実施例2は、上記実施例1同様に、第1
工程にて混合焼結体38Y(Cr0. 5 Mn0.5 )O3
62Y2 3 からなるサーミスタ素子の原料粉を得るも
のであるが、前駆体化合物を、錯体化合物であるエチレ
ンジアミン四酢酸(以下EDTAと記す)を溶解させた
溶液中にて混合させる液相法としたものである。本実施
例2の製造工程を図6に示す。
The thermistor element 1 is a TEM (transmission type).
As a result of observation with an electron microscope, each crystal particle (in this example,
Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoOThreeCrystal particles)
Are fine particles of several nm to several hundred nm, and Y (C
r0.5Mn0.5) OThreeAnd Y TwoOThreeEach crystal grain is uniform
It was confirmed that the structure was dispersed and mixed. (Embodiment 2) As in Embodiment 1, the present embodiment 2
In the process, the mixed sintered body 38Y (Cr0. FiveMn0.5) OThree
62YTwoOThreeRaw material powder for thermistor element consisting of
However, the precursor compound is replaced with a complex compound,
Diaminetetraacetic acid (hereinafter referred to as EDTA) was dissolved
This is a liquid phase method of mixing in a solution. This implementation
The manufacturing process of Example 2 is shown in FIG.

【0072】ここで、図6において、調合工程から仮焼
成工程までが第1工程に相当し、造粒・乾燥工程から焼
成工程までが第2工程に相当する。まず、第1工程で
は、いずれの純度も99.9%以上の無機金属化合物と
しての硝酸塩である、硝酸イットリウム:Y(NO3
3 ・6H2 Oと、硝酸マンガン:Mn(NO3 2 ・6
2 Oと、硝酸クロム:Cr(NO3 3 ・9H2 Oと
の三つの前駆体化合物を出発原料として用意した。
Here, in FIG. 6, the steps from the blending step to the preliminary firing step correspond to the first step, and the steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step. First, in the first step, yttrium nitrate: Y (NO 3 ), which is a nitrate as an inorganic metal compound having a purity of 99.9% or more.
3 · 6H and 2 O, manganese nitrate: Mn (NO 3) 2 · 6
And H 2 O, chromium nitrate: the three precursor compounds of Cr (NO 3) 3 · 9H 2 O were prepared as starting materials.

【0073】次に、調合工程では、最終的にサーミスタ
素子1の組成が38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62
2 3 となるように、これら三つの前駆体化合物を秤
量した。さらに、焼結助剤成分のCaの原料を上記出発
原料に添加するため、無機金属化合物である硝酸カルシ
ウム:Ca(NO3 3 ・4H2 Oを、38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 に対し5wt%含有
されるように秤量した。
Next, in the compounding step, finally the thermistor
The composition of the element 1 is 38Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ 62
YTwoOThreeThese three precursor compounds are weighed so that
Weighed. Further, the starting material for Ca as a sintering aid component is
To be added to the raw material, calcium nitrate, an inorganic metal compound,
Um: Ca (NOThree)Three・ 4HTwoO to 38Y (Cr
0.5Mn0.5) OThree・ 62YTwoOThree5wt%
Was weighed as follows.

【0074】次に、溶解・混合工程では、出発原料の3
倍等量のEDTAを適量の純水に溶解、混合した。続い
て、秤量された出発原料とCa(NO3 3 ・4H2
を、このEDTAが溶解した溶液に溶解させ、本発明で
いう混合溶液を形成した。そして、この混合溶液中に
て、各金属イオン(Y、Cr、Mn、Ca)とEDTA
とを反応させて、EDTAの配位座にこれら各金属イオ
ンが配位結合した複合金属錯体化合物を調製した。
Next, in the dissolving / mixing step, the starting material 3
A double equivalent of EDTA was dissolved and mixed in an appropriate amount of pure water. Subsequently, the weighed starting material and Ca (NO 3 ) 3 .4H 2 O
Was dissolved in the solution in which EDTA was dissolved to form a mixed solution according to the present invention. Then, in this mixed solution, each metal ion (Y, Cr, Mn, Ca) and EDTA
Was reacted to prepare a composite metal complex compound in which each of these metal ions was coordinated to the coordination site of EDTA.

【0075】続いて、加熱・重合工程では、この複合金
属錯体化合物に重合反応を起こさせて金属塩の沈殿物を
得るために、金属塩析出剤であるエチレングリコール
を、重合反応を起こすのに過剰量を添加して、攪拌・混
合した。この後に、混合溶液を、100〜200℃で加
熱し、重合反応を進行させ、複合金属錯体化合物同士が
重合した重合体を得た。
Subsequently, in the heating / polymerization step, ethylene glycol, which is a metal salt precipitant, is used to cause a polymerization reaction in the composite metal complex compound to obtain a metal salt precipitate. An excess amount was added, followed by stirring and mixing. Thereafter, the mixed solution was heated at 100 to 200 ° C. to cause a polymerization reaction to proceed, thereby obtaining a polymer in which the composite metal complex compounds were polymerized.

【0076】そして、析出工程では、十分に重合反応が
進行した時点で加熱を中止し、純水を適量添加して、上
記重合体および複合金属錯体化合物(以下、重合体等と
いう)を金属塩としたゲル状沈殿物を析出させた。この
沈殿物をロ別、乾燥した後、仮焼成して、サーミスタ素
子1の組成と同様の38(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・6
2Y2 3 組成物の原料粉を得た。
In the precipitation step, when the polymerization reaction has sufficiently proceeded, the heating is stopped, pure water is added in an appropriate amount, and the polymer and the composite metal complex compound (hereinafter, referred to as polymer) are mixed with a metal salt. The resulting gel precipitate was precipitated. Filtered off the precipitate, dried and then calcined, 38 similar to the composition of the thermistor element 1 (Cr 0.5 Mn 0.5) O 3 · 6
A raw material powder of the 2Y 2 O 3 composition was obtained.

【0077】次に、第2工程では、上記実施例1と同様
に処理して、得られた原料粉を造粒粉とし、この造粒粉
を金型成形及び焼成工程に供し、リード線11、12が
付与された混合焼結体であるサーミスタ素子1を得た。
そして、上記実施例1同様に、サーミスタ素子1を組み
込んだ温度センサ100について、抵抗値温度特性と温
度精度を評価した。評価結果を図5に示す。本例による
温度センサ100は、温度精度として±3℃が得られ、
良好な値とできた。
Next, in the second step, the raw material powder obtained is treated in the same manner as in Example 1 above to obtain granulated powder, and this granulated powder is subjected to a mold forming and firing step, and the lead wire 11 is formed. , 12 was obtained as a thermistor element 1 as a mixed sintered body.
Then, in the same manner as in Example 1 described above, the temperature sensor 100 incorporating the thermistor element 1 was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy. FIG. 5 shows the evaluation results. The temperature sensor 100 according to the present example can obtain ± 3 ° C. as the temperature accuracy,
Good value.

【0078】また、上記同様にAEM組成分析を行い、
抵抗値支配相であるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の結晶
粒子の組成は、Y:Cr:Mn=1:0.5:0.5か
らY:Cr:Mn=1:0.51:0.49の組成物で
あり、組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オーダ
ーで組成の均一化が得られることが確認できた。また上
記同様のTEM観察の結果、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 及びY2 3 の各結晶粒子は、数nmから数100n
mの微粒子であって、サーミスタ素子1は、これら各結
晶粒子が均一に分散・混合した組織であることが確認で
きた。
AEM composition analysis was performed in the same manner as above,
The composition of crystal grains of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which is the resistance dominant phase, is from Y: Cr: Mn = 1: 0.5: 0.5 to Y: Cr: Mn = 1: 0.51: The composition was 0.49, and there was almost no composition variation, and it was confirmed that the composition could be made uniform in the order of atoms and molecules. As a result of the same TEM observation as above, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
3 and Y 2 O 3 each have a particle size of several nm to several hundred nanometers.
m, and it was confirmed that the thermistor element 1 had a structure in which these crystal particles were uniformly dispersed and mixed.

【0079】(実施例3)本実施例3は、混合焼結体3
8Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 からなる
サーミスタ素子の原料粉を、前駆体化合物として無機金
属化合物である硝酸塩を用いた液相法で合成したもので
ある。本実施例3の製造工程を図7に示す。図7におい
て、調合工程から仮焼成工程までが第1工程に相当し、
造粒・乾燥工程から焼成工程までが第2工程に相当す
る。
(Embodiment 3) In this embodiment 3, a mixed sintered body 3
It is obtained by synthesizing a raw material powder for a thermistor element made of 8Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 by a liquid phase method using a nitrate salt which is an inorganic metal compound as a precursor compound. FIG. 7 shows a manufacturing process of the third embodiment. In FIG. 7, the steps from the blending step to the preliminary firing step correspond to the first step,
The steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step.

【0080】まず第1工程では、いずれの純度も99.
99%(4N)以上の硝酸塩である、硝酸イットリウ
ム、硝酸マンガン、硝酸クロムの三つの前駆体化合物
(各々の化学式は上記実施例2と同様)を出発原料とし
て用意した。そして調合工程にて、最終的にサーミスタ
素子1の組成が38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62
2 3 となるように、これら三つの前駆体化合物を秤
量し、さらに焼結助剤成分のCaの原料として、Ca
(NO3 3 ・4H2 Oを、38Y(Cr0.5
0. 5 )O3 ・62Y2 3 に対し5wt%含有される
ように秤量した。
First, in the first step, the purity is 99.
99% (4N) or more nitrate, yttrium nitrate
, Manganese nitrate, and three precursor compounds of chromium nitrate
(Each chemical formula is the same as in Example 2 above)
Prepared. And finally, in the compounding process, the thermistor
The composition of the element 1 is 38Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ 62
Y TwoOThreeThese three precursor compounds are weighed so that
And further as a raw material for Ca as a sintering aid component,
(NOThree)Three・ 4HTwoO to 38Y (Cr0.5M
n0. Five) OThree・ 62YTwoOThree5 wt%
Was weighed as follows.

【0081】次に、溶解・混合工程では、出発原料とC
a(NO3 3 ・4H2 Oを適量の純水に溶解、混合
し、本発明でいう混合溶液を形成した。一方、この無機
金属化合物の混合溶液から金属塩の沈殿物を得るため
に、金属塩析出剤である炭酸水素ナトリウム:Na2
3 を、出発原料の2倍等量の適量の純水に溶解し、炭
酸水素ナトリウム溶液を調製した(析出剤溶液調製工
程)。
Next, in the dissolution / mixing step, the starting material and C
a (NO 3 ) 3 .4H 2 O was dissolved and mixed in an appropriate amount of pure water to form a mixed solution referred to in the present invention. On the other hand, in order to obtain a precipitate of a metal salt from the mixed solution of the inorganic metal compound, sodium bicarbonate: Na 2 C
O 3 was dissolved in an appropriate amount of pure water twice as much as the starting material to prepare a sodium hydrogen carbonate solution (precipitant solution preparation step).

【0082】続いて、攪拌・混合工程では、上記無機金
属化合物の混合溶液と炭酸水素ナトリウムとの共沈反応
から金属塩の沈殿物を得るために、上記炭酸水素ナトリ
ウム溶液に、上記無機金属化合物の混合溶液を添加し
て、攪拌・混合後、複合炭酸塩からなる沈殿物を得た。
次いで、この沈殿物をロ別、乾燥した後、仮焼成して、
サーミスタ素子1の組成と同様の38Y(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 ・62Y2 3 組成物の原料粉を得た。
Subsequently, in the stirring / mixing step, the inorganic gold
Coprecipitation reaction between mixed solutions of genus compounds and sodium bicarbonate
Sodium bicarbonate to obtain a metal salt precipitate from
Mixed solution of the above inorganic metal compound
After stirring and mixing, a precipitate composed of a composite carbonate was obtained.
Next, the precipitate is separated, dried, and calcined,
38Y (Cr) similar to the composition of the thermistor element 10.5Mn
0.5) OThree・ 62YTwoO ThreeA raw material powder of the composition was obtained.

【0083】次に、第2工程では、上記実施例1と同様
に処理して、得られた原料粉を造粒粉とし、この造粒粉
を金型成形及び焼成工程に供し、リード線11、12が
付与された混合焼結体であるサーミスタ素子1を得た。
そして、上記実施例1同様に、サーミスタ素子1を組み
込んだ温度センサ100について、抵抗値温度特性と温
度精度を評価した。評価結果を図5に示す。本例による
温度センサ100は、温度精度として±5℃が得られ、
良好な値とできた。
Next, in the second step, the raw material powder obtained is treated in the same manner as in Example 1 above to obtain granulated powder, and this granulated powder is subjected to a mold forming and firing step, and the lead wire 11 is formed. , 12 was obtained as a thermistor element 1 as a mixed sintered body.
Then, in the same manner as in Example 1 described above, the temperature sensor 100 incorporating the thermistor element 1 was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy. FIG. 5 shows the evaluation results. The temperature sensor 100 according to the present example can obtain ± 5 ° C. as the temperature accuracy,
Good value.

【0084】また、上記同様にAEM組成分析を行い、
抵抗値支配相であるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の結晶
粒子の組成は、Y:Cr:Mn=1:0.48:0.5
2からY:Cr:Mn=1:0.51:0.49の組成
物であり、組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オ
ーダーで組成の均一化が得られることが確認できた。ま
た上記同様のTEM観察の結果、Y(Cr0.5
0.5 )O3 及びY2 3 の各結晶粒子は、数nmから
数100nmの微粒子であって、サーミスタ素子1は、
これら各結晶粒子が均一に分散・混合した組織であるこ
とが確認できた。
Further, AEM composition analysis was performed in the same manner as above,
The composition of crystal grains of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which is the resistance dominant phase, is as follows: Y: Cr: Mn = 1: 0.48: 0.5
From No. 2, the composition was Y: Cr: Mn = 1: 0.51: 0.49, there was almost no composition variation, and it was confirmed that the composition could be made uniform in the order of atoms and molecules. As a result of the same TEM observation as above, Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) Each crystal particle of O 3 and Y 2 O 3 is a fine particle of several nm to several hundred nm, and the thermistor element 1
It was confirmed that each of these crystal grains had a uniformly dispersed and mixed structure.

【0085】(比較例1)比較例1は、上記実施例1〜
実施例3と同一組成のサーミスタ素子組成38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 とし、その製造方法
として従来の固相法を用いたものである。本例の固相法
では、出発原料として酸化物であるY2 3 とCr2
3 とMn2 3 、及び焼結助剤成分としてCaCO3
原料とし、混合及び粉砕は、従来のボールミルで行っ
た。比較例1のサーミスタ素子の製造工程を図8に示
す。
(Comparative Example 1) Comparative Example 1 is similar to Examples 1 to
Thermistor element composition 38Y (Cr
0.5Mn0.5) OThree・ 62YTwoOThreeAnd its manufacturing method
Using a conventional solid phase method. Solid phase method of this example
Then, as a starting material, an oxide YTwoO ThreeAnd CrTwoO
ThreeAnd MnTwoOThreeAnd CaCO as a sintering aid componentThreeTo
Mixing and grinding with a conventional ball mill
Was. FIG. 8 shows a manufacturing process of the thermistor element of Comparative Example 1.
You.

【0086】まず、出発原料として、いずれの純度も9
9.9%以上のY2 3 と、Cr23 と、Mn2 3
と、CaCO3 とを用意した。調合1の工程では、仮焼
成後における仮焼成体の組成がY(Cr0.5 Mn0.5
3 となるように、Y2 3とCr2 3 とMn2 3
を秤量した。さらに、焼結助剤成分のCaの原料として
CaCO3 を38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y
2 3 に対し5wt%含有されるように秤量した。
First, as a starting material, any purity was 9%.
9.9% or more of Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3
And CaCO 3 were prepared. In the process of Formulation 1, the composition of the calcined body after the calcining is Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ).
O 3 and such that, Y 2 O 3 and Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3
Was weighed. Further, CaCO 3 is used as a raw material for Ca as a sintering aid component in the form of 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y
It was weighed so as to contain 5 wt% with respect to 2 O 3 .

【0087】混合工程におけるボールミルの操作は次の
ように行った。Al2 3 製玉石φ15mmを2.5k
g、φ20mmを2.5kgを入れた樹脂製ポット(容
量20リットル)の中に秤量された出発原料を入れ、純
水6000ccを加えた後、60rpmで6時間混合・
粉砕して原料スラリーを得た。仮焼成工程では、この原
料スラリーを、スプレードライヤで乾燥し、得られた乾
燥粉を99.3%Al 2 3 製ルツボに入れ、高温炉で
大気中にて1100〜1300℃で1〜2時間仮焼成
し、組成38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2
3 の仮焼成体を得た。
The operation of the ball mill in the mixing step is as follows.
Went like so. AlTwoOThree2.5k for boulder φ15mm
g, φ20mm 2.5kg resin pot (volume
Put the weighed starting materials in a volume of 20 liters)
After adding 6000 cc of water, mix at 60 rpm for 6 hours.
The raw material slurry was obtained by pulverization. In the calcination process,
The slurry is dried with a spray dryer and the resulting dried
99.3% Al TwoOThreeInto a crucible made in a high-temperature furnace
Temporary firing at 1100-1300 ° C for 1-2 hours in air
And the composition 38Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ 62YTwoO
ThreeWas obtained.

【0088】そして、調合2の工程では、仮焼成で塊状
の固形となった上記仮焼成体を所望の量だけ秤量する。
その後、粉砕工程(図中、混合・粉砕で示す)では、ラ
イカイ機で粗粉砕し、#30メッシュ篩いで通し、さら
に粉砕するために、混合工程と同様にボールミルを使用
した。ボールミルによる粉砕条件は、上記混合工程の条
件と同じとした。また、この粉砕工程では、分散剤、バ
インダー、離型剤を添加した。
In the preparation 2 step, a desired amount of the calcined body, which has been formed into a lump solid by calcining, is weighed.
Thereafter, in the pulverizing step (shown as mixing / pulverizing in the figure), a ball mill was used in the same manner as in the mixing step to coarsely pulverize with a raikai machine, pass through a # 30 mesh sieve, and further pulverize. The pulverization conditions by the ball mill were the same as the conditions in the mixing step. In this pulverization step, a dispersant, a binder, and a release agent were added.

【0089】得られたサーミスタ材料の原料スラリー
を、上記実施例1と同様に造粉・乾燥、金型成形を行
い、サーミスタ素子の成形体を得た。この成形体をAl
2 3 製の波型セッタに置き、1500〜1600℃で
1〜2時間焼成し、サーミスタ素子を得た。本例のサー
ミスタ素子は、図1に示すサーミスタ素子1と同形状で
あり、温度センサ100と同一構成の温度センサにサー
ミスタ素子として組み込んだ。
The obtained slurry of the thermistor material was powdered, dried and molded in the same manner as in Example 1 to obtain a molded body of a thermistor element. This compact is
It was placed on a corrugated setter made of 2 O 3 and baked at 1500 to 1600 ° C. for 1 to 2 hours to obtain a thermistor element. The thermistor element of this example has the same shape as the thermistor element 1 shown in FIG. 1 and is incorporated as a thermistor element in a temperature sensor having the same configuration as the temperature sensor 100.

【0090】そして、上記実施例1同様に、サーミスタ
素子を組み込んだ温度センサについて、抵抗値温度特性
と温度精度を評価した。評価結果を図9に示す。なお、
後述の比較例2ないし比較例4の評価結果も図9に示し
てある。本比較例1による温度センサは、同一組成の焼
結体である上記実施例1〜3と比較して、抵抗値温度特
性は同程度であったが、温度精度は±25℃であり劣っ
ている。
Then, in the same manner as in Example 1 above, the temperature sensor incorporating the thermistor element was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy. FIG. 9 shows the evaluation results. In addition,
The evaluation results of Comparative Examples 2 to 4 described later are also shown in FIG. The temperature sensor according to Comparative Example 1 had the same resistance-temperature characteristics as those of Examples 1 to 3 in which the sintered bodies had the same composition, but the temperature accuracy was inferior to ± 25 ° C. I have.

【0091】また、実施例1と同様に、抵抗値支配相で
あるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の結晶粒子の組成につ
いて、AEMで組成分析を行った。その結果、Y(Cr
0.5Mn0.5 )O3 結晶粒子の組成は、狙いのY:C
r:Mn=1:0.5:0.5に対して、Y:Cr:M
n=1:0.4:0.6からY:Cr:Mn=1:0.
6:0.4の組成物であり、組成バラツキが大きく、温
度精度の悪化の原因となっていることがわかった。
Further, as in Example 1, the composition of crystal grains of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which is the resistance controlling phase, was analyzed by AEM. As a result, Y (Cr
The composition of the 0.5 Mn 0.5 ) O 3 crystal particles is Y: C
For r: Mn = 1: 0.5: 0.5, Y: Cr: M
n = 1: 0.4: 0.6 to Y: Cr: Mn = 1: 0.
6: 0.4, indicating that the composition had a large variation and was a cause of deterioration in temperature accuracy.

【0092】上記実施例1〜3は、混合焼結体38Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y23 からなるサー
ミスタ素子1についての例であったが、以下の実施例4
〜9は、実施例1〜3以外のサーミスタ組成において、
本発明の液相法を適用したものである。ちなみに、実施
例4及び5は40Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・60A
2 3 、実施例6及び7は(Y0.9 Ca0.1 )(Cr
0.75Fe0.2 Ti0.05)O3 、実施例8及び9は(Al
0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 ・MgO・CaOの焼結
体からなるサーミスタ素子1についての例である。
[0092] In the above Examples 1 to 3, the mixed sintered body 38Y
This is an example of the thermistor element 1 made of (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3.
9 are thermistor compositions other than Examples 1 to 3,
This is a result of applying the liquid phase method of the present invention. Incidentally, Examples 4 and 5 are 40Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .60A.
l 2 O 3 , Examples 6 and 7 were (Y 0.9 Ca 0.1 ) (Cr
0.75 Fe 0.2 Ti 0.05 ) O 3 , Examples 8 and 9
It is an example of the thermistor element 1 made of a sintered body of 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1) 2 O 3 · MgO · CaO.

【0093】(実施例4)本実施例4は、40Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・60Al2 3 の混合焼結体から
なるサーミスタ素子1の原料粉を、前駆体化合物として
有機金属化合物である金属アルコキシドを用いた液相法
で合成したものである。本実施例4の製造工程を図10
に示す。図10において、調合工程(調合1及び調合
2)から仮焼成工程までが第1工程に相当し、造粒・乾
燥工程から焼成工程までが第2工程に相当する。
(Embodiment 4) The present embodiment 4 uses a 40Y (Cr
The 0.5 Mn 0.5) O 3 · 60Al 2 O 3 raw material powder of the thermistor element 1 made of a mixed sintered body of, those synthesized by a liquid phase method using a metal alkoxide which is an organic metal compound as a precursor compound. FIG. 10 shows the manufacturing process of the fourth embodiment.
Shown in In FIG. 10, the process from the blending process (formulation 1 and formulation 2) to the calcination process corresponds to the first process, and the process from the granulation / drying process to the firing process corresponds to the second process.

【0094】まず、いずれの純度も99.9%以上の金
属アルコキシドである、トリエトキイシットリウムと、
ジエトキシマンガンと、トリス(2、4−ペンタジオ
ノ)クロムとの三つの前駆体化合物(各々の化学式は上
記実施例1と同様)を出発原料として用意した。調合1
の工程では、最終的にサーミスタ素子1の組成が40Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・60Al2 3 となるよう
に、上記三つの前駆体化合物を秤量し、さらに、焼結助
剤成分のCaの原料としてジエトキシカルシウム:Ca
(OC2 5 2 を、40Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3
・60Al2 3に対し5wt%含有されるように秤量
した。
First, triethoxycitrium, which is a metal alkoxide having a purity of 99.9% or more,
Three precursor compounds of diethoxymanganese and tris (2,4-pentadiono) chromium (each having the same chemical formula as in Example 1) were prepared as starting materials. Formulation 1
Finally, the composition of the thermistor element 1 becomes 40Y
The above three precursor compounds were weighed so as to become (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .60Al 2 O 3, and diethoxy calcium: Ca was used as a raw material for Ca as a sintering aid component.
(OC 2 H 5 ) 2 was converted to 40Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3
Were weighed so as to be contained 5 wt% with respect · 60Al 2 O 3.

【0095】次に第1溶解・混合工程では、秤量された
出発原料及びCa(OC2 5 2を、出発原料の10
倍等量のエタノールとイソプロパノールの混合溶液に溶
解、混合し、第1攪拌・還流工程にて、40〜80℃で
10時間の還流を行って複合金属アルコキシド溶液(本
発明でいう混合溶液)を得た。そして、第1加熱・重合
工程では、この複合金属アルコキシド溶液の加水分解を
行うために、純水(金属塩析出剤)を添加し加熱しなが
ら攪拌・混合した。この混合溶液を複合金属重合溶液と
よぶ。
Next, in the first dissolution / mixing step, the weighed starting material and Ca (OC 2 H 5 ) 2
The mixed metal alkoxide solution (mixed solution in the present invention) is dissolved and mixed in a double equivalent amount of a mixed solution of ethanol and isopropanol and refluxed at 40 to 80 ° C. for 10 hours in a first stirring / refluxing step. Obtained. Then, in the first heating / polymerization step, pure water (metal salt precipitating agent) was added and stirred and mixed with heating in order to hydrolyze the composite metal alkoxide solution. This mixed solution is called a composite metal polymerization solution.

【0096】一方、調合2の工程では、最終的にサーミ
スタ素子1の組成が40Y(Cr0. 5 Mn0.5 )O3
60Al2 3 となるように、前駆体化合物であるAl
(OC2 5 3 を秤量し、第2溶解・混合工程にて、
出発原料の10倍等量のエタノールとイソプロパノール
の混合溶液に溶解、混合し、第2攪拌・還流工程にて、
40〜80℃で10時間の還流を行ってAlアルコキシ
ド溶液を得た。第2加熱・重合工程では、このAlアル
コキシド溶液の加水分解を行うために、複合金属アルコ
キシド溶液と同様に純水(金属塩析出剤)を添加して、
攪拌・混合した。この混合溶液をAl重合溶液とよぶ。
[0096] On the other hand, in the preparation 2 step, eventually composition of the thermistor element 1 is 40Y (Cr 0. 5 Mn 0.5) O 3 ·
60 Al 2 O 3 , the precursor compound Al
(OC 2 H 5 ) 3 is weighed, and in the second dissolution / mixing step,
Dissolve and mix in a mixed solution of ethanol and isopropanol 10 times the amount of the starting material, and in the second stirring / refluxing step,
The mixture was refluxed at 40 to 80 ° C. for 10 hours to obtain an Al alkoxide solution. In the second heating / polymerization step, pure water (metal salt precipitant) is added similarly to the composite metal alkoxide solution in order to hydrolyze the Al alkoxide solution.
Stir and mix. This mixed solution is called an Al polymerization solution.

【0097】そして、還流・析出工程では、上記複合金
属重合溶液とAl重合溶液を、混合し、この混合溶液を
攪拌しながら、さらに、40〜80℃で2時間の還流を
行って金属塩のゲル状沈殿物を得た。そして、この沈殿
物をロ別、乾燥した後、仮焼成して、サーミスタ素子1
の組成と同様の40Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・60
Al2 3 組成物の原料粉を得た。
In the reflux / precipitation step, the composite metal polymerization solution and the Al polymerization solution are mixed, and while the mixed solution is stirred, the mixture is further refluxed at 40 to 80 ° C. for 2 hours to form a metal salt. A gel precipitate was obtained. Then, the precipitate is separated by filtration, dried, and calcined to obtain a thermistor element 1
40Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .60 similar in composition to
A raw material powder of the Al 2 O 3 composition was obtained.

【0098】次に、第2工程では、得られた原料粉を、
実施例1と同様に、造粒・乾燥、金型成形、焼成の各工
程に供し、リード線11、12が付与された混合焼結体
であるサーミスタ素子1を得た。そして、上記実施例1
同様に、サーミスタ素子1を組み込んだ温度センサ10
0について、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評
価結果を図5に示す。本例による温度センサ100は、
温度精度として±2℃が得られ、良好な値とできた。
Next, in the second step, the obtained raw material powder is
In the same manner as in Example 1, the thermistor element 1 was subjected to the steps of granulation / drying, die molding, and firing to obtain a thermistor element 1 as a mixed sintered body provided with the lead wires 11 and 12. Then, the first embodiment
Similarly, the temperature sensor 10 incorporating the thermistor element 1
For 0, the resistance-temperature characteristics and the temperature accuracy were evaluated. FIG. 5 shows the evaluation results. The temperature sensor 100 according to the present embodiment includes:
A temperature accuracy of ± 2 ° C. was obtained, which was a good value.

【0099】また、上記同様にAEM組成分析を行い、
抵抗値支配相であるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の結晶
粒子の組成は、Y:Cr:Mn=1:0.5:0.5か
らY:Cr:Mn=1:0.51:0.49の組成物で
あり、組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オーダ
ーで組成の均一化が得られることが確認できた。また上
記同様のTEM観察の結果、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 及びAl2 3 の各結晶粒子は、数nmから数100
nmの微粒子であって、サーミスタ素子1は、これら各
結晶粒子が均一に分散・混合した組織であることが確認
できた。
AEM composition analysis was performed in the same manner as above,
The composition of crystal grains of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which is the resistance dominant phase, is from Y: Cr: Mn = 1: 0.5: 0.5 to Y: Cr: Mn = 1: 0.51: The composition was 0.49, and there was almost no composition variation, and it was confirmed that the composition could be made uniform in the order of atoms and molecules. As a result of the same TEM observation as above, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
3 and Al 2 O 3 each have a particle size of several nm to several hundreds.
It was confirmed that the thermistor device 1 was a fine particle having a diameter of nm, and had a structure in which each of the crystal particles was uniformly dispersed and mixed.

【0100】(実施例5)本実施例5は、上記実施例4
同様に、第1工程にて混合焼結体40Y(Cr0. 5 Mn
0.5 )O3 ・60Al2 3 からなるサーミスタ素子の
原料粉を得るものであるが、上記実施例2同様、前駆体
化合物を、錯体化合物であるEDTAを溶解させた溶液
中にて混合させる液相法としたものである。本実施例5
の製造工程を図11に示す。
(Embodiment 5) Embodiment 5 is different from Embodiment 4 described above.
Similarly, mixed sintered body 40Y in the first step (Cr 0. 5 Mn
0.5 ) A raw material powder for a thermistor element composed of O 3 · 60Al 2 O 3 is obtained. As in Example 2, a liquid in which a precursor compound is mixed in a solution in which EDTA as a complex compound is dissolved is mixed. It is a phase method. Example 5
11 is shown in FIG.

【0101】ここで、図11において、調合工程(調合
1及び調合2)から仮焼成工程までが第1工程に相当
し、造粒・乾燥工程から焼成工程までが第2工程に相当
する。まず、いずれの純度も99.9%以上の無機金属
化合物としての硝酸塩である、硝酸イットリウム、硝酸
マンガン、硝酸クロムの三つの前駆体化合物(各々の化
学式は上記実施例2と同様)を出発原料として用意し
た。
Here, in FIG. 11, the steps from the preparation step (preparation 1 and preparation 2) to the preliminary firing step correspond to the first step, and the steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step. First, three precursor compounds of yttrium nitrate, manganese nitrate, and chromium nitrate, each of which is a nitrate as an inorganic metal compound having a purity of 99.9% or more (each having the same chemical formula as in Example 2), are used as starting materials. Prepared as.

【0102】調合1の工程では、最終的にサーミスタ素
子の組成が40Y(Cr0.5 Mn0. 5 )O3 ・60Al
2 3 となるように、上記三つの前駆体化合物を秤量
し、さらに、焼結助剤成分のCaの原料として無機金属
化合物であるCa(NO3 3・4H2 Oを40Y(C
0.5 Mn0.5 )O3 ・60Al2 3 に対し5wt%
含有されるように秤量した。
[0102] In preparation 1 the process, ultimately the composition of the thermistor element 40Y (Cr 0.5 Mn 0. 5) O 3 · 60Al
So that 2 O 3, were weighed the three precursor compounds, further, Ca (NO 3) an inorganic metal compound as a raw material for Ca of the sintering aid component 3 · 4H 2 O and 40Y (C
r 0.5 Mn 0.5 ) 5 wt% based on O 3 · 60 Al 2 O 3
Weighed as contained.

【0103】次に、第1溶解・混合工程では、出発原料
の3倍等量のEDTAを適量の純水に溶解、混合した。
そして、秤量された出発原料及びCa(NO3 3 ・4
2Oを、このEDTAが溶解した溶液に溶解させ、本
発明でいう混合溶液を形成した。続いて第1攪拌・還流
工程では、攪拌・還流により、この混合溶液中にて、各
金属イオン(Y、Cr、Mn、Ca)とEDTAとを反
応させて、EDTAの配位座にこれら各金属イオンが配
位結合した複合金属錯体化合物を調製した。
Next, in the first dissolving / mixing step, EDTA three times as much as the starting material was dissolved and mixed in an appropriate amount of pure water.
The weighed starting materials and Ca (NO 3) 3 · 4
H 2 O was dissolved in the solution in which EDTA was dissolved to form a mixed solution according to the present invention. Subsequently, in the first stirring / refluxing step, each metal ion (Y, Cr, Mn, Ca) is reacted with EDTA in this mixed solution by stirring / refluxing, and each of them is brought into a coordination site of EDTA. A complex metal complex compound having a metal ion coordinated was prepared.

【0104】続いて、第1加熱・重合工程では、この複
合錯体化合物に重合反応を起こさせて金属塩の沈殿物を
得るために、金属塩析出剤であるエチレングリコールを
重合反応を起こすのに過剰量を添加して、攪拌・混合し
た。この後に、混合溶液を、100〜200℃で加熱
し、重合反応を進行させた。この混合溶液を複合金属重
合溶液とよぶ。
Subsequently, in the first heating / polymerization step, in order to cause a polymerization reaction to occur in the complex complex compound to obtain a precipitate of a metal salt, ethylene glycol which is a metal salt precipitant is subjected to a polymerization reaction. An excess amount was added, followed by stirring and mixing. Thereafter, the mixed solution was heated at 100 to 200 ° C. to allow the polymerization reaction to proceed. This mixed solution is called a composite metal polymerization solution.

【0105】一方、調合2の工程では、最終的にサーミ
スタ素子1の組成が40Y(Cr0. 5 Mn0.5 )O3
60Al2 3 となるように、Al(NO3 3 ・9H
2 Oを秤量し、第2溶解・混合工程にて、純水に溶解、
混合した3倍等量のEDTAに、秤量したAl(N
3 3 ・9H2 Oを溶解、混合した。続いて、第2攪
拌・還流工程にて、攪拌・還流を行い、Al(NO3
3 ・9H2 OとEDTAとを反応させて、Al錯体化合
物を調製した。
[0105] On the other hand, in the preparation 2 step, eventually composition of the thermistor element 1 is 40Y (Cr 0. 5 Mn 0.5) O 3 ·
As a 60Al 2 O 3, Al (NO 3) 3 · 9H
2 O is weighed and dissolved in pure water in the second dissolution / mixing step.
The weighed Al (N
O 3) 3 · 9H 2 O dissolved and mixed. Subsequently, in a second stirring / refluxing step, stirring / refluxing is performed, and Al (NO 3 )
A 3 · 9H 2 O and EDTA were reacted to prepare the Al complex compound.

【0106】続いて、第2加熱・重合工程では、このA
l錯体化合物と上記複合錯体化合物とで重合反応を起こ
させて金属塩の沈殿物を得るために、金属塩析出剤であ
るエチレングリコールを重合反応を起こすのに過剰量を
添加して、攪拌・混合した。この後に、さらに、混合溶
液を100〜200℃で加熱し、重合反応を進行させ
た。この混合溶液をAl重合溶液とよぶ。
Subsequently, in the second heating / polymerization step, this A
In order to cause a polymerization reaction between the complex compound and the complex complex compound to obtain a metal salt precipitate, an excess amount of ethylene glycol as a metal salt precipitant is added to cause a polymerization reaction, followed by stirring. Mixed. After this, the mixed solution was further heated at 100 to 200 ° C. to advance the polymerization reaction. This mixed solution is called an Al polymerization solution.

【0107】そして、混合及び析出工程では、上記複合
金属重合溶液と上記Al重合溶液とを混合し、この混合
溶液を攪拌しながら、十分に重合反応が進行した時点で
加熱を中止し、純水(金属塩析出剤)を適量添加して、
重合体等を金属塩としたゲル状沈殿物を得た。そして、
この沈殿物をロ別、乾燥した後、仮焼成して、サーミス
タ素子1の組成と同様の40Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 ・60Al2 3 組成物の原料粉を得た。
In the mixing and precipitation step, the composite metal polymerization solution and the Al polymerization solution are mixed, and while the mixed solution is being stirred, heating is stopped when the polymerization reaction has sufficiently proceeded, and pure water is added. (Metal salt precipitation agent)
A gel precipitate containing a polymer or the like as a metal salt was obtained. And
The precipitate was separated by filtration, dried, and calcined to obtain 40Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O similar to the composition of the thermistor element 1.
To obtain a raw material powder of 3 · 60Al 2 O 3 composition.

【0108】次に、第2工程では、得られた原料粉を、
実施例1と同様に、造粒・乾燥、金型成形、焼成の各工
程に供し、リード線11、12が付与された混合焼結体
であるサーミスタ素子1を得た。そして、上記実施例1
同様に、サーミスタ素子1を組み込んだ温度センサ10
0について、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評
価結果を図5に示す。本例による温度センサ100は、
温度精度として±2℃が得られ、良好な値とできた。
Next, in the second step, the obtained raw material powder is
In the same manner as in Example 1, the thermistor element 1 was subjected to the steps of granulation / drying, die molding, and firing to obtain a thermistor element 1 as a mixed sintered body provided with the lead wires 11 and 12. Then, the first embodiment
Similarly, the temperature sensor 10 incorporating the thermistor element 1
For 0, the resistance-temperature characteristics and the temperature accuracy were evaluated. FIG. 5 shows the evaluation results. The temperature sensor 100 according to the present embodiment includes:
A temperature accuracy of ± 2 ° C. was obtained, which was a good value.

【0109】また、上記同様にAEM組成分析を行い、
抵抗値支配相であるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の結晶
粒子の組成は、Y:Cr:Mn=1:0.5:0.5か
らY:Cr:Mn=1:0.51:0.49の組成物で
あり、組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オーダ
ーで組成の均一化が得られることが確認できた。また上
記同様のTEM観察の結果、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 及びAl2 3 の各結晶粒子は、数nmから数100
nmの微粒子であって、サーミスタ素子1は、これら各
結晶粒子が均一に分散・混合した組織であることが確認
できた。
AEM composition analysis was performed in the same manner as described above.
The composition of crystal grains of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which is the resistance dominant phase, is from Y: Cr: Mn = 1: 0.5: 0.5 to Y: Cr: Mn = 1: 0.51: The composition was 0.49, and there was almost no composition variation, and it was confirmed that the composition could be made uniform in the order of atoms and molecules. As a result of the same TEM observation as above, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
3 and Al 2 O 3 each have a particle size of several nm to several hundreds.
It was confirmed that the thermistor device 1 was a fine particle having a diameter of nm, and had a structure in which each of the crystal particles was uniformly dispersed and mixed.

【0110】(比較例2)比較例2は、上記実施例4及
び実施例5と同一組成のサーミスタ素子組成40Y(C
0.5 Mn0.5 )O3 ・60Al2 3 とし、その製造
方法として従来の固相法を用いたものである。本例の固
相法では、出発原料として、酸化物であるY2 3 、C
2 3 、Mn2 3 及びAl2 3 、及び焼結助剤成
分としてCaCO3 を用い、混合及び粉砕は、従来のボ
ールミルで行った。比較例2のサーミスタ素子の製造工
程を図12に示す。
Comparative Example 2 In Comparative Example 2, a thermistor element composition 40Y (C
r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .60Al 2 O 3, and a conventional solid-phase method was used as a production method thereof. In the solid-phase method of this example, oxides of Y 2 O 3 and C
Using r 2 O 3 , Mn 2 O 3 and Al 2 O 3 , and CaCO 3 as a sintering aid component, mixing and grinding were performed by a conventional ball mill. FIG. 12 shows a manufacturing process of the thermistor element of Comparative Example 2.

【0111】まず、出発原料として、いずれの純度も9
9.9%以上のY2 3 、Cr2 3 、Mn2 3 、A
2 3 、CaCO3 を用意した。調合1の工程では、
仮焼成後における仮焼成体の組成がY(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 となるように、Y23 とCr2 3 とMn
2 3 を秤量した。さらに、焼結助成分のCaの原料と
してCaCO3 を40Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・6
0Al2 3 に対し5wt%含有されるように秤量し
た。そして、上記比較例1と同様に、混合工程、仮焼成
工程を行い、組成Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の仮焼成
体を得た。
First, as a starting material, the purity was 9%.
Y of 9.9% or moreTwoOThree, CrTwoO Three, MnTwoOThree, A
lTwoOThree, CaCOThreeWas prepared. In the process of Formulation 1,
The composition of the calcined body after the calcining is Y (Cr0.5Mn
0.5) OThreeSo that YTwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd Mn
TwoOThreeWas weighed. Furthermore, the raw material of Ca as a sintering auxiliary component and
And CaCOThreeTo 40Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ 6
0AlTwoOThreeWeighed so that 5 wt%
Was. Then, similarly to Comparative Example 1, the mixing step and the preliminary firing
The process is performed and the composition Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeTemporary firing of
I got a body.

【0112】続いて、調合2の工程では、組成が40Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・60Al2 3 にとなるよ
うに、Al2 3 を秤量し、その後、粉砕工程にて、仮
焼成体と秤量されたAl2 3 とを混合し、粉砕条件を
比較例1と同様の条件として、ボールミルにより粉砕を
行う。また、この粉砕工程では、上記比較例1と同様
に、分散剤、バインダー、離型剤を添加した。
Subsequently, in the preparation 2 step, the composition was 40Y
(Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · 60Al 2 O 3 , Al 2 O 3 is weighed, and then, in a grinding step, the calcined body and the weighed Al 2 O 3 are mixed, The pulverization is performed using a ball mill under the same pulverization conditions as in Comparative Example 1. In this pulverizing step, a dispersant, a binder, and a release agent were added as in Comparative Example 1.

【0113】得られたサーミスタ材料の原料スラリーか
ら、上記比較例1と同様に、造粉・乾燥、金型成形、焼
成を行い、得られたサーミスタ素子を温度センサに組み
込んで、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評価結
果を図9に示す。本比較例2による温度センサは、同一
組成の焼結体である上記実施例4及び5と比較して、抵
抗値温度特性は同程度であったが、温度精度は±23℃
であり劣っている。
From the obtained slurry of the thermistor material, powdering, drying, molding, and firing were performed in the same manner as in Comparative Example 1, and the obtained thermistor element was incorporated into a temperature sensor to obtain a resistance-temperature characteristic. And the temperature accuracy was evaluated. FIG. 9 shows the evaluation results. The temperature sensor according to Comparative Example 2 had the same resistance-temperature characteristics as those of Examples 4 and 5 in which the sintered bodies had the same composition, but the temperature accuracy was ± 23 ° C.
Is inferior.

【0114】また、実施例1と同様に、抵抗値支配相で
あるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の結晶粒子の組成につ
いて、AEMで組成分析を行った。その結果、Y(Cr
0.5Mn0.5 )O3 結晶粒子の組成は、狙いのY:C
r:Mn=1:0.5:0.5に対して、Y:Cr:M
n=1:0.4:0.6からY:Cr:Mn=1:0.
6:0.4の組成物であり、組成バラツキが大きく、温
度精度の悪化の原因となっていることがわかった。 (実施例6)本実施例6は、第1工程にて、(Y0.9
0.1 )(Cr0.75Fe0.2 Ti0. 05)O3 組成の焼結
体からなるサーミスタ素子の原料粉を、上記実施例1と
同様に、前駆体化合物として有機金属化合物を用いた液
相法で合成して得たものである。本実施例6の製造工程
を図13に示す。図13において、調合工程から仮焼成
工程までが第1工程に相当し、造粒・乾燥工程から焼成
工程までが第2工程に相当する。
Further, as in Example 1, the composition of crystal grains of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which is the resistance controlling phase, was analyzed by AEM. As a result, Y (Cr
The composition of the 0.5 Mn 0.5 ) O 3 crystal particles is Y: C
For r: Mn = 1: 0.5: 0.5, Y: Cr: M
n = 1: 0.4: 0.6 to Y: Cr: Mn = 1: 0.
6: 0.4, indicating that the composition had a large variation in composition and was a cause of deterioration in temperature accuracy. (Embodiment 6) In Embodiment 6, (Y 0.9 C
a 0.1) (a Cr 0.75 Fe 0.2 Ti 0. 05) O 3 raw material powder of the thermistor element formed of a sintered body of the composition, in the same manner as in Example 1, a liquid phase method using an organic metal compound as a precursor compound It was obtained by synthesis. FIG. 13 shows a manufacturing process of the sixth embodiment. In FIG. 13, the steps from the blending step to the preliminary firing step correspond to the first step, and the steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step.

【0115】まず、第1工程では、いずれの純度も9
9.9%以上の金属アルコキシドである、トリエトキシ
イットリウム:Y(OC2 5 3 と、ジエトキシカル
シウム:Ca(OC2 5 2 と、トリス(2,4−ペ
ンタジオノ)クロム:Cr〔OC(CH3 )CHCOC
3 3 と、トリエトキシ鉄:Fe(OC2 5
3 と、テトラエトキシチタン:Ti(OC2 5 4
の五つの前駆体化合物を出発原料として用意した。
First, in the first step, the purity was 9%.
Triethoxy yttrium: Y (OC 2 H 5 ) 3 , diethoxy calcium: Ca (OC 2 H 5 ) 2 , and tris (2,4-pentadiono) chromium: Cr, which is a metal alkoxide of 9.9% or more [OC (CH 3 ) CHCOC
H 3 ] 3 and triethoxyiron: Fe (OC 2 H 5 )
3, tetraethoxy titanium: and the five of the precursor compound of Ti (OC 2 H 5) 4 was prepared as a starting material.

【0116】調合工程では、最終的にサーミスタ素子の
組成が(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0. 75Fe0.2
0.05)O3 となるように、上記五つの前駆体化合物を
秤量した。次に、溶解・混合工程では、秤量された出発
原料を、出発原料の10倍等量のエタノールとイソプロ
パノールの混合溶液に溶解、混合し、攪拌・還流工程に
て、40〜60℃で10時間の還流を行い、本発明でい
う混合溶液としての複合金属アルコキシド溶液を得た。
[0116] In preparation process, eventually the composition of the thermistor element (Y 0.9 Ca 0.1) (Cr 0. 75 Fe 0.2 T
i 0.05 ) The above five precursor compounds were weighed to obtain O 3 . Next, in the dissolving / mixing step, the weighed starting material is dissolved and mixed in a mixed solution of ethanol and isopropanol in an amount equivalent to 10 times the starting material, and the mixture is stirred and refluxed at 40 to 60 ° C. for 10 hours. Was refluxed to obtain a mixed metal alkoxide solution as a mixed solution in the present invention.

【0117】続いて、加熱・重合工程では、この複合金
属アルコキシド溶液の加水分解を行うために、金属塩析
出剤である純水を添加して、攪拌・混合し、さらに、還
流・析出工程にて、40〜60℃で2〜4時間の還流を
行い、複合金属塩のゲル状沈殿物を得た。そして、この
沈殿物をロ別、乾燥した後、仮焼成して、サーミスタ素
子1の組成と同様の(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0.75Fe
0.2 Ti0.05)O3 組成物の原料粉を得た。
Subsequently, in the heating / polymerization step, in order to hydrolyze the composite metal alkoxide solution, pure water as a metal salt precipitant is added, stirred and mixed, and further subjected to a reflux / precipitation step. The mixture was refluxed at 40 to 60 ° C. for 2 to 4 hours to obtain a gel-like precipitate of the composite metal salt. Then, the precipitate is separated by filtration, dried, and calcined to obtain the same (Y 0.9 Ca 0.1 ) (Cr 0.75 Fe) as the composition of the thermistor element 1.
A raw material powder of 0.2 Ti 0.05 ) O 3 composition was obtained.

【0118】次に、第2工程では、得られた原料粉を、
実施例1と同様に、造粒・乾燥、金型成形、焼成の各工
程に供し、リード線11、12が付与された焼結体であ
るサーミスタ素子1を得た。そして、上記実施例1同様
に、サーミスタ素子1を組み込んだ温度センサ100に
ついて、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評価結
果を図5に示す。本例による温度センサ100は、温度
精度として±5℃が得られ、良好な値とできた。
Next, in the second step, the obtained raw material powder is
In the same manner as in Example 1, the thermistor element 1 was subjected to the steps of granulation / drying, mold molding, and firing to obtain a thermistor element 1 as a sintered body provided with the lead wires 11 and 12. Then, in the same manner as in Example 1 described above, the temperature sensor 100 incorporating the thermistor element 1 was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy. FIG. 5 shows the evaluation results. In the temperature sensor 100 according to the present example, ± 5 ° C. was obtained as the temperature accuracy, and a good value was obtained.

【0119】また、上記同様に、サーミスタ素子を構成
する結晶粒子(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0.75Fe0.2
0.05)O3 の組成について、AEMで組成分析を行っ
た。その結果、結晶粒子(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0.75
Fe0.2 Ti0.05)O3 の組成は、Y:Ca:Cr:F
e:Ti=0.9:0.1:0.75:0.2:0.0
5からY:Ca:Cr:Fe:Ti=0.9:0.1:
0.74:0.21:0.05組成物であり、組成バラ
ツキがほとんどなく、原子、分子オーダーで組成の均一
化が得られることが確認できた。
In the same manner as described above, the crystal grains (Y 0.9 Ca 0.1 ) (Cr 0.75 Fe 0.2 T
o 0.05 ) The composition of O 3 was analyzed by AEM. As a result, the crystal grains (Y 0.9 Ca 0.1 ) (Cr 0.75
The composition of Fe 0.2 Ti 0.05 ) O 3 is Y: Ca: Cr: F
e: Ti = 0.9: 0.1: 0.75: 0.2: 0.0
5 to Y: Ca: Cr: Fe: Ti = 0.9: 0.1:
The composition was 0.74: 0.21: 0.05, and there was almost no composition variation, and it was confirmed that the composition could be made uniform in the order of atoms and molecules.

【0120】また、上記実施例1と同様にしてサーミス
タ素子1をTEM観察した結果、(Y0.9 Ca0.1
(Cr0.75Fe0.2 Ti0.05)O3 の結晶粒子は、数n
mから数100nmの微粒子であることが確認できた。 (実施例7)本実施例7は、上記実施例6同様に、第1
工程にて(Y0.9 Ca0.1 )(Cr 0.75Fe0.2 Ti
0.05)O3 組成の焼結体からなるサーミスタ素子の原料
粉を得るものであるが、上記実施例2同様、前駆体化合
物を、錯体化合物であるEDTAを溶解させた溶液中に
て混合させる液相法としたものである。本実施例7の製
造工程を図14に示す。
Further, in the same manner as in the first embodiment, the thermistor
As a result of TEM observation of the data element 1, (Y0.9Ca0.1)
(Cr0.75Fe0.2Ti0.05) OThreeIs a number n
It was confirmed that the particles had a particle size of m to several 100 nm. (Embodiment 7) As in Embodiment 6, the present embodiment 7
In the process (Y0.9Ca0.1) (Cr 0.75Fe0.2Ti
0.05) OThreeRaw material for thermistor element consisting of sintered body of composition
A powder is obtained, but as in Example 2 above, the precursor compound
In a solution in which EDTA, a complex compound, is dissolved
This is a liquid phase method of mixing. Example 7
The fabrication process is shown in FIG.

【0121】ここで、図14において、調合工程から仮
焼成工程までが第1工程に相当し、造粒・乾燥工程から
焼成工程までが第2工程に相当する。まず、第1工程で
は、いずれの純度も99.9%以上の無機金属化合物と
しての硫酸塩である、硝酸イットリウム:Y(NO3
3 ・6H2 Oと、硝酸カルシウム:Ca(NO3 3
4H2 Oと、硝酸クロム:Cr(NO3 3 ・9H2
と、硝酸鉄:Fe(NO3 3 ・9H2 Oと、オキシ硝
酸チタンニウム:5TiO2 ・N2 5 ・6H 2 Oとの
五つの前駆体化合物を出発原料として用意した。
Here, in FIG.
The process up to the baking process corresponds to the first process, from the granulation / drying process
The steps up to the firing step correspond to the second step. First, in the first step
Is an inorganic metal compound having a purity of 99.9% or more.
Yttrium nitrate: Y (NOThree)
Three・ 6HTwoO and calcium nitrate: Ca (NOThree)Three
4HTwoO and chromium nitrate: Cr (NOThree)Three・ 9HTwoO
And iron nitrate: Fe (NOThree)Three・ 9HTwoO and oxynitrate
Titanium oxide: 5TiOTwo・ NTwoOFive・ 6H TwoWith O
Five precursor compounds were provided as starting materials.

【0122】調合工程では、最終的にサーミスタ素子1
の組成が(Y0.9 Ca0.1 )(Cr 0.75Fe0.2 Ti
0.05)O3 となるように、上記五つの前駆体化合物を秤
量した。次に、溶解・混合工程では、出発原料の4倍等
量のEDTAを適量の純水に溶解、混合した。続いて、
秤量された出発原料を、このEDTAが溶解した溶液に
溶解させ、本発明でいう混合溶液を形成した。そして攪
拌・還流工程では、攪拌・還流により、この混合溶液中
にて、各金属(Y、Ca、Cr、Fe、Ti)のイオン
とEDTAとを反応させて、EDTAの配位座にこれら
各金属イオンが配位結合した複合錯体化合物を調製し
た。
In the compounding step, finally, the thermistor element 1
Has the composition (Y0.9Ca0.1) (Cr 0.75Fe0.2Ti
0.05) OThreeThe above five precursor compounds are weighed so that
Weighed. Next, in the dissolution / mixing process, the starting material is quadrupled, etc.
An amount of EDTA was dissolved and mixed in an appropriate amount of pure water. continue,
The weighed starting material is added to the solution in which EDTA is dissolved.
It was dissolved to form a mixed solution according to the present invention. And disrupt
In the stirring / refluxing step, the mixed solution
At the ion of each metal (Y, Ca, Cr, Fe, Ti)
And EDTA to react with
Preparation of complex complex compound in which each metal ion is coordinated
Was.

【0123】続いて、加熱・重合工程では、前記の複合
錯体化合物に重合反応を起こさせて金属塩の沈殿物を得
るために、金属塩析出剤であるエチレングリコールを重
合反応を起こすのに過剰量を添加して、攪拌・混合し
た。この後に、混合溶液を、80〜120℃で加熱し、
重合反応を進行させた。次に、析出工程では、十分に重
合反応が進行した時点で加熱を中止し、純水(金属塩析
出剤)を適量添加して重合体等を金属塩としたゲル状沈
殿物を得た。
Subsequently, in the heating / polymerization step, in order to cause a polymerization reaction in the complex complex compound to obtain a precipitate of a metal salt, ethylene glycol, which is a metal salt precipitating agent, is excessively used to cause a polymerization reaction. The amount was added, and the mixture was stirred and mixed. Thereafter, the mixed solution is heated at 80 to 120 ° C,
The polymerization reaction was allowed to proceed. Next, in the precipitation step, when the polymerization reaction sufficiently proceeded, the heating was stopped, and an appropriate amount of pure water (metal salt precipitating agent) was added to obtain a gel precipitate in which the polymer or the like was a metal salt.

【0124】そして、この沈殿物をロ別、乾燥した後、
仮焼成して、サーミスタ素子1の組成と同様の(Y0.9
Ca0.1 )(Cr0.75Fe0.2 Ti0.05)O3 組成物の
原料粉を得た。次に、第2工程では、得られた原料粉
を、実施例1と同様に、造粒・乾燥、金型成形、焼成の
各工程に供し、リード線11、12が付与された焼結体
であるサーミスタ素子1を得た。そして、上記実施例1
同様に、サーミスタ素子1を組み込んだ温度センサ10
0について、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評
価結果を図5に示す。本例による温度センサ100は、
温度精度として±5℃が得られ、良好な値とできた。
[0124] The precipitate is filtered and dried,
After the calcination, the same composition as the thermistor element 1 (Y 0.9
A raw material powder of a Ca 0.1 ) (Cr 0.75 Fe 0.2 Ti 0.05 ) O 3 composition was obtained. Next, in the second step, the obtained raw material powder is subjected to each of the steps of granulation / drying, die molding, and firing in the same manner as in Example 1, and the sintered body provided with the lead wires 11 and 12 is provided. Was obtained. Then, the first embodiment
Similarly, the temperature sensor 10 incorporating the thermistor element 1
For 0, the resistance-temperature characteristics and the temperature accuracy were evaluated. FIG. 5 shows the evaluation results. The temperature sensor 100 according to the present embodiment includes:
A temperature accuracy of ± 5 ° C. was obtained, which was a good value.

【0125】また、AEMによる組成分析及びTEM観
察の結果は、上記実施例6と同様であり、抵抗値支配相
である(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0.75Fe0.2
0.05)O 3 の結晶粒子は、数nmから数100nmの
微粒子であって、組成バラツキがほとんどなく、原子、
分子オーダーで組成の均一化が得られていることが確認
できた。
The composition analysis by AEM and the TEM observation
The result of the observation is the same as in Example 6 above,
(Y0.9Ca0.1) (Cr0.75Fe0.2T
i0.05) O ThreeCrystal particles of several nm to several 100 nm
Fine particles with almost no composition variation, atoms,
Confirmation of uniformity of composition in molecular order
did it.

【0126】(比較例3)比較例3は、実施例6及び実
施例7と同一組成のサーミスタ素子組成(Y0.9Ca
0.1 )(Cr0.75Fe0.2 Ti0.05)O3 とし、その製
造方法として従来の固相法を用いたものである。本例の
固相法では、Y2 3 とCr2 3 とFe23 とTi
2 とCaCo3 を出発原料として、混合及び粉砕は、
従来のボールミルで行った。比較例3のサーミスタ素子
の製造工程を図15に示す。
Comparative Example 3 In Comparative Example 3, a thermistor element composition (Y 0.9 Ca) having the same composition as in Examples 6 and 7 was used.
0.1 ) (Cr 0.75 Fe 0.2 Ti 0.05 ) O 3, and a conventional solid-phase method was used as a production method. In the solid-phase method of this example, Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Fe 2 O 3 and Ti
Mixing and grinding using O 2 and CaCo 3 as starting materials,
Performed with a conventional ball mill. FIG. 15 shows a manufacturing process of the thermistor element of Comparative Example 3.

【0127】出発原料は、いずれの純度も99.9%以
上のY2 3 とCr2 3 とFe23 とTiO2 とC
aCO3 を用意した。調合工程では、仮焼成後における
仮焼成体の組成が(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0.75Fe
0.2 Ti0.05)O3 となるように秤量した。そして、上
記比較例1と同様に、混合工程、仮焼成工程を行い、仮
焼成体を得た。
The starting materials were Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Fe 2 O 3 , TiO 2, and C having a purity of 99.9% or more.
aCO 3 was prepared. In the compounding step, the composition of the calcined body after the calcining is (Y 0.9 Ca 0.1 ) (Cr 0.75 Fe
0.2 Ti 0.05 ) O 3 was weighed. Then, in the same manner as in Comparative Example 1, the mixing step and the pre-firing step were performed to obtain a pre-fired body.

【0128】続いて、得られた仮焼成体を、上記比較例
1と同様に、ボールミルによる混合・粉砕、造粒、金型
成形、焼成の各工程に供し、サーミスタ素子を得た。得
られたサーミスタ素子を温度センサに組み込んで、抵抗
値温度特性と温度精度を評価した。評価結果を図9に示
す。本比較例3による温度センサは、同一組成の焼結体
である上記実施例6及び7と比較して、抵抗値温度特性
は同程度であったが、温度精度は±30℃であり劣って
いる。
Subsequently, the obtained calcined body was subjected to the steps of mixing and pulverizing with a ball mill, granulating, molding and firing in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a thermistor element. The obtained thermistor element was incorporated in a temperature sensor, and the resistance-temperature characteristics and the temperature accuracy were evaluated. FIG. 9 shows the evaluation results. The temperature sensor according to Comparative Example 3 had the same resistance-temperature characteristics as those of Examples 6 and 7 in which the sintered bodies had the same composition, but the temperature accuracy was inferior to ± 30 ° C. I have.

【0129】また、上記同様に、抵抗値支配相である
(Y0.9 Ca0.1 )(Cr0.75Fe0. 2 Ti0.05)O3
の結晶粒子の組成について、AEMで組成分析を行った
結果、その組成は、狙いのY:Ca:Cr:Fe:Ti
=0.9:0.1:0.75:0.2:0.05に対し
て、Y:Ca:Cr:Fe:Ti=0.85:0.1
5:0.70:0.15:0.15から、Y:Ca:C
r:Fe:Ti=0.93:0.07:0.78:0.
21:0.01の組成物の範囲であり、組成バラツキが
大きく、温度精度の悪化の原因となっていることがわか
った。
[0129] Further, similarly to the above, a resistance value dominated phase (Y 0.9 Ca 0.1) (Cr 0.75 Fe 0. 2 Ti 0.05) O 3
The composition of the crystal grains was analyzed by AEM. As a result, the composition was found to be the target Y: Ca: Cr: Fe: Ti
= 0.9: 0.1: 0.75: 0.2: 0.05, Y: Ca: Cr: Fe: Ti = 0.85: 0.1
From 5: 0.70: 0.15: 0.15, Y: Ca: C
r: Fe: Ti = 0.93: 0.07: 0.78: 0.
It was found that the composition was in the range of 21: 0.01, and the composition variation was large, which was a cause of deterioration in temperature accuracy.

【0130】(実施例8)本実施例8は、第1工程に
て、(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 ・MgO・C
aO組成の混合焼結体からなるサーミスタ素子の原料粉
を、上記実施例1と同様に、前駆体化合物として有機金
属化合物を用いた液相法で合成して得たものである。本
実施例8の製造工程を図16に示す。図16において、
調合工程から仮焼成工程までが第1工程に相当し、造粒
・乾燥工程から焼成工程までが第2工程に相当する。
(Embodiment 8) In this embodiment 8, in the first step, (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 .MgO.C
It is obtained by synthesizing a raw material powder for a thermistor element comprising a mixed sintered body having an aO composition by a liquid phase method using an organometallic compound as a precursor compound, as in Example 1. FIG. 16 shows a manufacturing process of the eighth embodiment. In FIG.
The steps from the blending step to the preliminary firing step correspond to the first step, and the steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step.

【0131】まず、第1工程では、いずれの純度も9
9.9%以上の金属アルコキシドである、トリエトキシ
アルミニウム:Al(OC2 5 3 と、トリス(2,
4−ペンタジオノ)クロム:Cr〔OC(CH3 )CH
COCH3 3 と、トリエトキシ鉄:Fe(OC
2 5 3 との三つの前駆体化合物を出発原料として用
意した。そして、調合工程では、最終的にサーミスタ素
子の組成が(Al0.7 Cr0.2Fe0.1 2 3 ・Mg
O・CaOとなるように、上記三つの前駆体化合物を秤
量した。
First, in the first step, the purity was 9%.
Triethoxyaluminum: Al (OC 2 H 5 ) 3 , which is a metal alkoxide of 9.9% or more, and tris (2,
4 Pentajiono) Chromium: Cr [OC (CH 3) CH
COCH 3 ] 3 and triethoxyiron: Fe (OC
Three of the precursor compound of the 2 H 5) 3 were prepared as starting materials. In the compounding step, the composition of the thermistor element finally becomes (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 .Mg.
The above three precursor compounds were weighed so as to be O.CaO.

【0132】さらに、焼結助剤成分のMg及びCaの原
料として上記出発原料と同様の有機金属化合物である、
ジエトキシマグネシウム:Mg(OC2 5 2 と、ジ
エトキシカルシウム:Ca(OC2 5 2 と(共に前
駆体化合物に相当する)を、(Al0.7 Cr0.2 Fe
0.1 2 3 に対してそれぞれ2wt%含有されるよう
に秤量した。
Further, the same organometallic compounds as the above-mentioned starting materials are used as the starting materials for the sintering aid components Mg and Ca.
Diethoxymagnesium: Mg (OC 2 H 5 ) 2 and Diethoxycalcium: Ca (OC 2 H 5 ) 2 (both corresponding to precursor compounds) were converted to (Al 0.7 Cr 0.2 Fe
0.1 ) The weight was weighed so as to contain 2 wt% with respect to 2 O 3 .

【0133】次に、溶解・混合工程では、秤量された出
発原料とMg(OC2 5 2 とCa(OC2 5 2
を、出発原料の10倍等量のエタノールとイソプロパノ
ールの混合溶液に溶解、混合し、攪拌・還流工程にて、
40〜80℃で10時間の還流を行い、本発明でいう混
合溶液としての複合金属アルコキシド溶液を得た。続い
て、加熱・重合工程では、この複合金属アルコキシド溶
液の加水分解を行うために、金属塩析出剤である純水を
添加して、攪拌・混合し、さらに、還流・析出工程に
て、40〜60℃で2〜4時間の還流を行い、複合金属
塩のゲル状沈殿物を得た。この沈殿物をロ別、乾燥した
後、仮焼成して、サーミスタ素子1の組成と同様の(A
0.7 CrO.2 Fe0.1 2 3 ・MgO・CaO組成
物の原料粉を得た。
Next, in the dissolution / mixing step, the weighed starting materials, Mg (OC 2 H 5 ) 2 and Ca (OC 2 H 5 ) 2
Is dissolved and mixed in a mixed solution of ethanol and isopropanol in an amount equivalent to 10 times the amount of the starting material, and the mixture is stirred and refluxed.
The mixture was refluxed at 40 to 80 ° C. for 10 hours to obtain a mixed metal alkoxide solution as a mixed solution according to the present invention. Subsequently, in the heating / polymerization step, in order to hydrolyze the composite metal alkoxide solution, pure water which is a metal salt precipitant is added, and the mixture is stirred and mixed. The mixture was refluxed at 6060 ° C. for 2 to 4 hours to obtain a gel-like precipitate of the composite metal salt. The precipitate was separated by filtration, dried, and calcined to obtain the same (A) as the composition of the thermistor element 1.
to obtain a raw material powder of l 0.7 Cr O.2 Fe 0.1) 2 O 3 · MgO · CaO composition.

【0134】次に、第2工程では、得られた原料粉を、
実施例1と同様に、造粒・乾燥、金型成形、焼成の各工
程に供し、リード線11、12が付与された焼結体であ
るサーミスタ素子1を得た。そして、上記実施例1同様
に、サーミスタ素子1を組み込んだ温度センサ100に
ついて、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評価結
果を図5に示す。本例による温度センサ100は、温度
精度として±5℃が得られ、良好な値とできた。
Next, in the second step, the obtained raw material powder is
In the same manner as in Example 1, the thermistor element 1 was subjected to the steps of granulation / drying, mold molding, and firing to obtain a thermistor element 1 as a sintered body provided with the lead wires 11 and 12. Then, in the same manner as in Example 1 described above, the temperature sensor 100 incorporating the thermistor element 1 was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy. FIG. 5 shows the evaluation results. In the temperature sensor 100 according to the present example, ± 5 ° C. was obtained as the temperature accuracy, and a good value was obtained.

【0135】また、上記同様に、サーミスタ素子を構成
する結晶粒子(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 の組
成について、AEMで組成成分を行った。その結果、結
晶粒子(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 の組成は、
Al:Cr:Fe=0.7:0.2:0.1からAl:
Cr:Fe=0.69:0.21:0.1組成物であ
り、組成ばらつきがほとんどなく、原子、分子オーター
で組成の均一化が得られていることが確認できた。
In the same manner as described above, the composition of the crystal particles (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 constituting the thermistor element was determined by AEM. As a result, the composition of the crystal grains (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 is
Al: Cr: Fe = 0.7: 0.2: 0.1 to Al:
It was confirmed that the composition was Cr: Fe = 0.69: 0.21: 0.1, there was almost no composition variation, and the composition was uniformized in atomic or molecular order.

【0136】また、上記実施例1と同様にしてサーミス
タ素子1をTEM観察した結果、(Al0.7 Cr0.2
0.1 2 3 及びMgO、CaOの結晶粒子は、数n
mから数100nmの微粒子であることが確認できた。 (実施例9)本実施例9は、上記実施例6同様に、第1
工程にて、(Al0.7 Cr0.2 Fe 0.1 2 3 ・Mg
O・CaO組成の焼結体からなるサーミスタ素子の原料
粉を得るものであるが、上記実施例2同様、前駆体化合
物を、錯体化合物であるEDTAを溶解させた溶液中に
て混合させる液相法としたものである。本実施例9の製
造工程を図17に示す。
Further, the thermistors were made in the same manner as in the first embodiment.
As a result of TEM observation of the data element 1, (Al0.7Cr0.2F
e0.1)TwoOThreeAnd the crystal particles of MgO and CaO are several n
It was confirmed that the particles had a particle size of m to several 100 nm. (Embodiment 9) As in Embodiment 6 described above, Embodiment 9 employs the first
In the process, (Al0.7Cr0.2Fe 0.1)TwoOThree・ Mg
Raw material for a thermistor element composed of a sintered body having an O.CaO composition
A powder is obtained, but as in Example 2 above, the precursor compound
In a solution in which EDTA, a complex compound, is dissolved
This is a liquid phase method of mixing. Example 9
The fabrication process is shown in FIG.

【0137】ここで、図17において、調合工程から仮
焼成工程までが第1工程に相当し、造粒・乾燥工程から
焼成工程までが第2工程に相当する。まず、第1工程で
は、いずれの純度も99.9%以上の無機金属化合物と
しての硝酸塩である、硝酸アルミニウム:Al(N
3 3 ・9H2 Oと、硝酸クロム:Cr(NO3 3
・9H2 Oと、硝酸鉄:Fe(NO3 3 ・9H2 Oと
の三つの前駆体化合物を出発原料として用意した。
Here, in FIG. 17, the steps from the blending step to the preliminary firing step correspond to the first step, and the steps from the granulation / drying step to the firing step correspond to the second step. First, in the first step, aluminum nitrate: Al (N (N), which is a nitrate as an inorganic metal compound having a purity of 99.9% or more.
O 3) and 3 · 9H 2 O, chromium nitrate: Cr (NO 3) 3
· And 9H 2 O, iron nitrate: the three precursor compound with Fe (NO 3) 3 · 9H 2 O were prepared as starting materials.

【0138】調合工程では、最終的にサーミスタ素子1
の組成が(Al0.7 Cr0.2 Fe0. 1 2 3 ・MgO
・CaOとなるように、上記五つの前駆体化合物を秤量
した。さらに、焼結助剤成分のMg及びCaの原料とし
て上記出発原料と同様に無機金属化合物である、硝酸マ
グネシウム:Mg(NO3 2 ・6H2 Oと硝酸カルシ
ウム:Ca(NO3 2 ・4H2 Oを、(Al0.4 Cr
0.2 Fe0.1 2 3に対して、それぞれ2wt%と2
wt%含有されるように秤量した。
In the compounding step, finally, the thermistor element 1
The composition of (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0. 1 ) 2 O 3 · MgO
-The above five precursor compounds were weighed to obtain CaO. Further, magnesium nitrate: Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O and calcium nitrate: Ca (NO 3 ) 2. 4H 2 O, (Al 0.4 Cr
0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 with respect to 2 wt% and 2 wt%, respectively.
It was weighed so as to contain wt%.

【0139】次に、溶解・混合工程では、出発原料の3
倍等量のEDTAを適量の純水に溶解、混合した。続い
て、前記出発原料とMg(NO3 2 ・6H2 OとCa
(NO3 2 ・4H2 Oを、EDTAが溶解した溶液に
溶解させ、本発明でいう混合溶液を形成した。そして攪
拌・還流工程では、各金属(Al、Cr、Fe、Mg、
Ca)のイオンとEDTAとを反応させて、EDTAの
配位座にこれら各金属イオンが配位結合した複合錯体化
合物を調製した。
Next, in the dissolution / mixing step, the starting material 3
A double equivalent of EDTA was dissolved and mixed in an appropriate amount of pure water. Subsequently, the starting material, Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O and Ca
(NO 3 ) 2 .4H 2 O was dissolved in a solution in which EDTA was dissolved to form a mixed solution referred to in the present invention. In the stirring / refluxing step, each metal (Al, Cr, Fe, Mg,
By reacting the Ca) ion with EDTA, a complex complex compound in which each of these metal ions was coordinated to the coordination site of EDTA was prepared.

【0140】続いて、加熱・重合工程では、上記の複合
錯体化合物に重合反応を起こさせて金属塩の沈殿物を得
るために、金属塩析出剤であるエチレングリコールを重
合反応を起こすのに過剰量を添加して、攪拌・混合し
た。この後に、混合溶液を、80〜120℃で加熱し、
重合反応を進行させた。次に析出工程では、十分に重合
反応を進行した時点で加熱を中止し、純水(金属塩析出
剤)を適量添加して重合体等を金属塩とした沈殿物を得
た。
Subsequently, in the heating / polymerization step, in order to cause a polymerization reaction to occur in the complex complex compound to obtain a precipitate of the metal salt, an excess amount of ethylene glycol as a metal salt precipitant is used to cause the polymerization reaction. The amount was added, and the mixture was stirred and mixed. Thereafter, the mixed solution is heated at 80 to 120 ° C,
The polymerization reaction was allowed to proceed. Next, in the precipitation step, when the polymerization reaction was sufficiently advanced, the heating was stopped, and an appropriate amount of pure water (metal salt precipitant) was added to obtain a precipitate in which the polymer or the like was a metal salt.

【0141】そして、この沈殿物をロ別、乾燥した後、
仮焼成して、サーミスタ素子1の組成と同様の(Al
0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 ・MgO・CaO組成物
の原料粉を得た。次に、第2工程では、得られた原料粉
を、実施例1と同様に、造粒・乾燥、金型成形、焼成の
各工程に供し、リード線11、12が付与された焼結体
であるサーミスタ素子1を得た。そして、上記実施例1
同様に、サーミスタ素子1を組み込んだ温度センサ10
0について、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評
価結果を図5に示す。本例による温度センサ100は、
温度精度として±5℃が得られ、良好な値とできた。
Then, the precipitate was separated by filtration and dried,
By calcination, the same as the composition of the thermistor element 1 (Al
A raw material powder of 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 .MgO.CaO composition was obtained. Next, in the second step, the obtained raw material powder is subjected to each of the steps of granulation / drying, die molding, and firing in the same manner as in Example 1, and the sintered body provided with the lead wires 11 and 12 is provided. Was obtained. Then, the first embodiment
Similarly, the temperature sensor 10 incorporating the thermistor element 1
For 0, the resistance-temperature characteristics and the temperature accuracy were evaluated. FIG. 5 shows the evaluation results. The temperature sensor 100 according to the present embodiment includes:
A temperature accuracy of ± 5 ° C. was obtained, which was a good value.

【0142】また、AEMによる組成分析及びTEM観
察の結果は、上記実施例8と同様であり、抵抗値支配相
である(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 の結晶粒子
は、組成バラツキがほとんどなく、原子、分子オーダー
で組成の均一化が得られていることが確認できた。ま
た、(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3 及びMgO、
CaOの結晶粒子は、数nmから数100nmの微粒子
であることが確認できた。
The results of the composition analysis and the TEM observation by AEM are the same as those in Example 8, and the crystal grains of (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 , which is the resistance dominant phase, have a composition variation. It was confirmed that the composition was almost uniform in the order of atoms and molecules. Also, (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 and MgO,
It was confirmed that the CaO crystal particles were fine particles of several nm to several 100 nm.

【0143】(比較例4)比較例4は、実施例8及び実
施例9と同一組成のサーミスタ素子組成(Al0. 7 Cr
0.2 Fe0.1 2 3 ・MgO・CaOとし、その製造
方法として従来の固相法を用いたものである。本例の固
相法では、Al2 3 とCr2 3 とFe 2 3 とMg
OとCaCO3 を出発原料として、混合及び粉砕は、従
来のボールミルで行った。比較例4のサーミスタ素子の
製造工程を図18を示す。
(Comparative Example 4) Comparative Example 4 is the same as Example 8
Thermistor element composition (Al0. 7Cr
0.2Fe0.1)TwoOThree・ MgO ・ CaO and manufacture
This is a method using a conventional solid phase method. In this example
In the phase method, AlTwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd Fe TwoOThreeAnd Mg
O and CaCOThreeMixing and milling
I went with the next ball mill. Of the thermistor element of Comparative Example 4
FIG. 18 shows the manufacturing process.

【0144】まず出発原料として、いずれの純度も9
9.9%以上のAl2 3 とCr2 3 とFe2 3
MgOとCaCO3 を用意した。調合工程では、仮焼成
後における仮焼成体の組成が(Al0.7 Cr0.2 Fe
0.1 2 3 ・MgO・CaOとなるように秤量した。
上記比較例1と同様に、混合工程、仮焼成工程を行い、
仮焼成体を得た。
First, as a starting material, the purity was 9%.
9.9% or more AlTwoOThreeAnd CrTwoO ThreeAnd FeTwoOThreeWhen
MgO and CaCOThreeWas prepared. In the compounding process, calcination
The composition of the calcined body after that is (Al0.7Cr0.2Fe
0.1)TwoOThree-It was weighed so that it might become MgO * CaO.
A mixing step and a calcination step were performed in the same manner as in Comparative Example 1 above.
A calcined body was obtained.

【0145】続いて、得られた仮焼成体の原料スラリー
より、上記比較例1と同様に、ボールミルによる混合・
粉砕、造粒、金型成形、焼成の各工程に供し、サーミス
タ素子を得た。得られたサーミスタ素子を温度センサに
組み込んで、抵抗値温度特性と温度精度を評価した。評
価結果を図9に示す。本比較例4による温度センサは、
同一組成の焼結体である上記実施例8及び9と比較し
て、抵抗値温度特性は同程度であったが、温度精度は±
30℃であり劣っている。
Subsequently, the raw slurry of the obtained calcined body was mixed and mixed by a ball mill in the same manner as in Comparative Example 1.
The thermistor element was subjected to each of the steps of pulverization, granulation, molding, and firing to obtain a thermistor element. The obtained thermistor element was incorporated in a temperature sensor, and the resistance-temperature characteristics and the temperature accuracy were evaluated. FIG. 9 shows the evaluation results. The temperature sensor according to Comparative Example 4 includes:
As compared with the above Examples 8 and 9, which are sintered bodies having the same composition, the resistance-temperature characteristics were almost the same, but the temperature accuracy was ±
Inferior at 30 ° C.

【0146】また、上記同様に、抵抗値支配相である
(Al0.7 Cr0.2 Fe0.1 2 3の結晶粒子の組成
について、AEMで組成分析を行った結果、その組成
は、狙いのAl:Cr:Fe=0.7:0.2:0.1
に対して、Al:Cr:Fe=0.78:0.17:
0.05からAl:Cr:Fe=0.65:0.23:
0.12の組成物の範囲であり、組成のバラツキが大き
く、温度精度の悪化の原因となっていることがわかっ
た。
In the same manner as described above, the composition of crystal grains of (Al 0.7 Cr 0.2 Fe 0.1 ) 2 O 3 , which is the resistance dominant phase, was analyzed by AEM, and as a result, the target Al: Cr: Fe = 0.7: 0.2: 0.1
On the other hand, Al: Cr: Fe = 0.78: 0.17:
From 0.05, Al: Cr: Fe = 0.65: 0.23:
The range of the composition was 0.12, and it was found that the composition had a large variation and the temperature accuracy was deteriorated.

【0147】(実施例10)本実施例10は、混合焼結
体38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3から
なるサーミスタ素子1の原料粉を得るものであるが、複
合錯体化合物を、錯体形成剤であるクエン酸及び重合剤
としてのエチレングリコールを用いる液相法で合成する
ものである。本実施例10の製造工程を図19に示す。
図19において、調合工程から加熱処理工程までが第1
工程に相当し、造粒・乾燥工程から焼成工程までが第2
工程に相当する。
Example 10 In Example 10, a raw material powder for the thermistor element 1 comprising a mixed sintered body 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 was obtained. Is synthesized by a liquid phase method using citric acid as a complexing agent and ethylene glycol as a polymerizing agent. FIG. 19 shows a manufacturing process of the tenth embodiment.
In FIG. 19, the process from the blending process to the heat treatment process is the first process.
Process from granulation / drying to baking
It corresponds to a process.

【0148】まず、第1工程では、いずれの純度も9
9.9%以上の無機金属化合物としての硝酸塩である、
硝酸イットリウム:Y(NO3 3 ・6H2 Oと、硝酸
マンガン:Mn(NO3 2 ・6H2 Oと、硝酸クロ
ム:Cr(NO3 3 ・9H2 Oとの三つの前駆体化合
物を出発原料として用意した。次に、調合工程では、最
終的にサーミスタ素子1の組成が38Y(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 ・62Y2 3 となるように、これら三つの
前駆体化合物を合計1000g秤量した。さらに、焼結
助剤成分のCaの原料を上記出発原料に添加するため、
無機金属化合物である硝酸カルシウム:Ca(NO3
3 ・4H2 Oを、38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・6
2Y2 3 に対し5wt%含有されるように秤量した。
First, in the first step, the purity was 9%.
9.9% or more of nitrate as an inorganic metal compound;
Yttrium nitrate: Y (NO 3) 3 · and 6H 2 O, manganese nitrate: Mn (NO 3) and 2 · 6H 2 O, chromium nitrate: Cr (NO 3) 3 · 9H three precursor compound with 2 O Was prepared as a starting material. Next, in the compounding step, finally, the composition of the thermistor element 1 is 38Y (Cr 0.5 Mn).
0.5 ) A total of 1000 g of these three precursor compounds was weighed so as to obtain O 3 · 62Y 2 O 3 . Further, in order to add the Ca raw material of the sintering aid component to the starting raw material,
Calcium nitrate, an inorganic metal compound: Ca (NO 3 )
The 3 · 4H 2 O, 38Y ( Cr 0.5 Mn 0.5) O 3 · 6
It was weighed so as to contain 5 wt% with respect to 2Y 2 O 3 .

【0149】次に、溶解・混合工程では、まず、クエン
酸のモル数をa、サーミスタ素子1の組成Y、Cr、M
nの各構成元素の全量をモル数で換算した値をbとし
て、クエン酸濃度をa/b=1(以下、1倍等量と定
義)となるように、クエン酸600gを純水2リットル
に溶解し、クエン酸溶液を得た。続いて、攪拌・還流工
程では、このクエン酸溶液に上記出発原料と硝酸カルシ
ウムを添加し、各元素イオン(Y、Cr、Mn、Ca)
とクエン酸とを反応させて、これら各元素イオンがクエ
ン酸の配位座に配位した複合錯体化合物を形成した。
Next, in the dissolving / mixing step, first, the number of moles of citric acid is set to a, and the compositions Y, Cr, M of the thermistor element 1 are set.
600 g of citric acid is added to 2 liters of pure water so that the citric acid concentration becomes a / b = 1 (hereinafter, defined as 1 equivalent), where b is a value obtained by converting the total amount of each of the constituent elements of n into moles. To give a citric acid solution. Subsequently, in the stirring / refluxing step, the starting material and calcium nitrate are added to the citric acid solution, and each element ion (Y, Cr, Mn, Ca) is added.
And citric acid were reacted to form a complex complex compound in which each of these element ions was coordinated to the coordination site of citric acid.

【0150】続いて、加熱・重合工程では、この複合錯
体化合物の重合体を得るため、重合剤であるエチレング
チコールを100ミリリットル添加して、攪拌・混合し
た後、この混合溶液を80〜200℃で加熱し、重合反
応を進行させた。そして、十分に重合反応が進行した時
点で加熱を中止し、ゲル状の粘調溶液である重合体を得
た。
Subsequently, in the heating / polymerization step, in order to obtain a polymer of this complex complex compound, 100 ml of ethylene glycol was added as a polymerization agent, and the mixture was stirred and mixed. It heated at ℃, and the polymerization reaction was advanced. Then, when the polymerization reaction sufficiently proceeded, the heating was stopped, and a polymer as a gel-like viscous solution was obtained.

【0151】次に、乾燥工程では、この重合体を99.
7%アルミナ・ルツボに入れ、乾燥させ、加熱処理工程
にて、600〜1000℃で加熱処理して、サーミスタ
素子1の組成と同様の38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3
・62Y2 3 組成物である原料粉を得た。次に、第2
工程に移り、上記実施例1と同様に処理して、得られた
原料粉を造粒粉とし、この造粒粉を金型成形及び焼成工
程に供し、リード線11、12が付与された混合焼結体
であるサーミスタ素子1を得た。
Next, in the drying step, the polymer was dried at 99.degree.
It is placed in a 7% alumina crucible, dried, and heat-treated at 600 to 1000 ° C. in a heat treatment step to obtain 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 similar to the composition of the thermistor element 1.
A raw powder which was a 62Y 2 O 3 composition was obtained. Next, the second
Then, the same process as in Example 1 above was performed, and the obtained raw material powder was used as granulated powder. The granulated powder was subjected to a mold forming and firing step, and mixed with lead wires 11 and 12 provided. A thermistor element 1 as a sintered body was obtained.

【0152】そして、上記実施例1同様に、サーミスタ
素子1を組み込んだ温度センサ100について、抵抗値
温度特性(抵抗値、抵抗温度係数β)と温度精度(±A
℃)を評価した。その評価結果をクエン酸濃度とともに
図20に示す。なお、図20には、下記の実施例11〜
15の評価結果も示してある。本例による温度センサ1
00は、温度精度として±5℃が得られ、良好な値とで
きた。
As in the first embodiment, the temperature sensor 100 incorporating the thermistor element 1 has a resistance-temperature characteristic (resistance value, resistance temperature coefficient β) and a temperature accuracy (± A
° C). FIG. 20 shows the evaluation results together with the citric acid concentration. In addition, FIG.
The results of the evaluation of 15 are also shown. Temperature sensor 1 according to this example
In the case of 00, a temperature accuracy of ± 5 ° C. was obtained, which was a good value.

【0153】また、本例のサーミスタ素子1をEPMA
(電子プローブマスアナリシス)で、Y、Cr、Mnの
各構成元素を定量分析した結果を図21に示す。なお、
図21には、下記の実施例11〜15の分析結果、及び
従来の固相法による上記比較例1の分析結果も示してあ
る。図21からわかるように、本例では、各構成元素の
組成ばらつき(標準偏差σ:単位at%)は、従来の固
相法に比べ、ほぼ1/2に低減していることが確認でき
た。また、従来の固相法(比較例1)では、液相法に比
べ組成ばらつきが大きく、この組成ばらつきの増加によ
り温度精度が悪化していることが確認された。
Further, the thermistor element 1 of this embodiment is
FIG. 21 shows the results of quantitative analysis of the constituent elements of Y, Cr, and Mn by (electron probe mass analysis). In addition,
FIG. 21 also shows the analysis results of the following Examples 11 to 15 and the analysis result of Comparative Example 1 by the conventional solid-phase method. As can be seen from FIG. 21, in this example, it was confirmed that the composition variation (standard deviation σ: unit at%) of each constituent element was reduced to almost 比 べ compared with the conventional solid phase method. . In addition, in the conventional solid phase method (Comparative Example 1), it was confirmed that the composition variation was larger than that in the liquid phase method, and the temperature accuracy was deteriorated due to the increase in the composition variation.

【0154】(実施例11)本実施例11は、上記図1
9に示す上記実施例10と同様の製造工程にて、混合焼
結体38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3
らなるサーミスタ素子1の原料粉を得るものであるが、
錯体形成剤であるクエン酸濃度を2倍等量としたことが
異なり、各構成元素の前駆体化合物とクエン酸とを反応
させて原料粉を得たものである。
(Embodiment 11) This embodiment 11 is different from the embodiment shown in FIG.
9, a raw material powder for the thermistor element 1 made of the mixed sintered body 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is obtained in the same manufacturing process as in the above-mentioned Example 10.
The difference is that the concentration of citric acid, which is a complexing agent, is twice equivalent, and a precursor powder is obtained by reacting a precursor compound of each constituent element with citric acid.

【0155】得られた原料粉を上記第2工程に供し、リ
ード線11、12が付与された混合焼結体38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 であるサーミスタ素
子1を得、これを組み込んだ温度センサ100につい
て、上記実施例1と同様に、抵抗値温度特性と温度精度
(±A℃)を評価した(図20参照)。クエン酸濃度を
2倍等量とした本例による温度センサ100は、温度精
度として±4℃が得られ、良好な値とできた。また、本
例においても、上記実施例10と同様に、EPMA分析
を行った結果(図21参照)、各構成元素の組成ばらつ
きは、従来の固相法に比べ、ほぼ1/3に低減している
ことが確認できた。
The obtained raw material powder is subjected to the second step, and the mixed sintered body 38Y (Cr
A thermistor element 1 of 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · 62Y 2 O 3 was obtained, and the temperature sensor 100 incorporating the same was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy (± A ° C.) in the same manner as in the first embodiment. (See FIG. 20). In the temperature sensor 100 according to the present example in which the citric acid concentration was twice equivalent, a temperature accuracy of ± 4 ° C. was obtained, which was a good value. Also in this example, as in Example 10, as a result of the EPMA analysis (see FIG. 21), the variation in the composition of each constituent element was reduced to about 1/3 as compared with the conventional solid phase method. Was confirmed.

【0156】(実施例12)本実施例12は、上記図1
9に示す上記実施例10と同様の製造工程にて、混合焼
結体38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3
らなるサーミスタ素子1の原料粉を得るものであるが、
錯体形成剤であるクエン酸濃度を4倍等量としたことが
異なり、各構成元素の前駆体化合物とクエン酸とを反応
させて原料粉を得たものである。
(Embodiment 12) This embodiment 12 is different from the embodiment shown in FIG.
9, a raw material powder for the thermistor element 1 made of the mixed sintered body 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is obtained in the same manufacturing process as in the above-mentioned Example 10.
The difference is that the concentration of the citric acid as the complexing agent was set to be four times the same, and a precursor powder was obtained by reacting a precursor compound of each constituent element with citric acid.

【0157】得られた原料粉を上記第2工程に供し、リ
ード線11、12が付与された混合焼結体38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 であるサーミスタ素
子1を得、これを組み込んだ温度センサ100につい
て、上記実施例1と同様に、抵抗値温度特性と温度精度
(±A℃)を評価した(図20参照)。クエン酸濃度を
4倍等量とした本例による温度センサ100は、温度精
度として±3℃が得られ、良好な値とできた。また、本
例においても、上記実施例10と同様に、EPMA分析
を行った結果(図21参照)、各構成元素の組成ばらつ
きは、従来の固相法に比べ、ほぼ1/3から1/4に低
減していることが確認できた。
The obtained raw material powder is subjected to the second step, and the mixed sintered body 38Y (Cr
A thermistor element 1 of 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · 62Y 2 O 3 was obtained, and the temperature sensor 100 incorporating the same was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy (± A ° C.) in the same manner as in the first embodiment. (See FIG. 20). In the temperature sensor 100 according to the present example in which the concentration of citric acid was set to 4 times the equivalent, ± 3 ° C. was obtained as the temperature accuracy, and a good value was obtained. Also in this example, as in Example 10, the result of EPMA analysis (see FIG. 21) showed that the compositional variation of each constituent element was approximately 1/3 to 1 / 4 was confirmed.

【0158】(実施例13)本実施例13は、上記図1
9に示す上記実施例10と同様の製造工程にて、混合焼
結体38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3
らなるサーミスタ素子1の原料粉を得るものであるが、
錯体形成剤であるクエン酸濃度を10倍等量としたこと
が異なり、各構成元素の前駆体化合物とクエン酸とを反
応させて原料粉を得たものである。
(Thirteenth Embodiment) A thirteenth embodiment will be described with reference to FIG.
9, a raw material powder for the thermistor element 1 made of the mixed sintered body 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is obtained in the same manufacturing process as in the above-mentioned Example 10.
The difference is that the concentration of citric acid, which is a complexing agent, is 10 times the same, and a raw material powder is obtained by reacting a precursor compound of each constituent element with citric acid.

【0159】得られた原料粉を上記第2工程に供し、リ
ード線11、12が付与された混合焼結体38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 であるサーミスタ素
子1を得、これを組み込んだ温度センサ100につい
て、上記実施例1と同様に、抵抗値温度特性と温度精度
(±A℃)を評価した(図20参照)。クエン酸濃度を
10倍等量とした本例による温度センサ100は、温度
精度として±1.5℃が得られ、良好な値とできた。ま
た、本例においても、上記実施例10と同様に、EPM
A分析を行った結果(図21参照)、各構成元素の組成
ばらつきは、従来の固相法に比べ、ほぼ1/4に低減し
ていることが確認できた。
The obtained raw material powder is subjected to the second step, and the mixed sintered body 38Y (Cr
A thermistor element 1 of 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · 62Y 2 O 3 was obtained, and the temperature sensor 100 incorporating the same was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy (± A ° C.) in the same manner as in the first embodiment. (See FIG. 20). In the temperature sensor 100 according to the present example in which the citric acid concentration was set to 10 times the equivalent, ± 1.5 ° C. was obtained as the temperature accuracy, which was a good value. Also, in this embodiment, similarly to the tenth embodiment, the EPM
As a result of the A analysis (see FIG. 21), it was confirmed that the composition variation of each constituent element was reduced to about 1/4 as compared with the conventional solid phase method.

【0160】(実施例14)本実施例14は、上記図1
9に示す上記実施例10と同様の製造工程にて、混合焼
結体38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3
らなるサーミスタ素子1の原料粉を得るものであるが、
錯体形成剤であるクエン酸濃度を20倍等量としたこと
が異なり、各構成元素の前駆体化合物とクエン酸とを反
応させて原料粉を得たものである。
(Embodiment 14) The embodiment 14 is different from the embodiment shown in FIG.
9, a raw material powder for the thermistor element 1 made of the mixed sintered body 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is obtained in the same manufacturing process as in the above-mentioned Example 10.
The difference is that the concentration of citric acid as a complexing agent is 20 times the same, and a precursor powder is obtained by reacting a precursor compound of each constituent element with citric acid.

【0161】得られた原料粉を上記第2工程に供し、リ
ード線11、12が付与された混合焼結体38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 であるサーミスタ素
子1を得、これを組み込んだ温度センサ100につい
て、上記実施例1と同様に、抵抗値温度特性と温度精度
(±A℃)を評価した(図20参照)。クエン酸濃度を
20倍等量とした本例による温度センサ100は、温度
精度として±1.5℃が得られ、良好な値とできた。ま
た、本例においても、上記実施例10と同様に、EPM
A分析を行った結果(図21参照)、各構成元素の組成
ばらつきは、従来の固相法に比べ、ほぼ1/4に低減し
ていることが確認できた。
The obtained raw material powder is subjected to the second step, and the mixed sintered body 38Y (Cr
A thermistor element 1 of 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · 62Y 2 O 3 was obtained, and the temperature sensor 100 incorporating the same was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy (± A ° C.) in the same manner as in the first embodiment. (See FIG. 20). In the temperature sensor 100 according to the present example in which the citric acid concentration was set to 20 times the equivalent, ± 1.5 ° C. was obtained as the temperature accuracy, which was a good value. Also, in this embodiment, similarly to the tenth embodiment, the EPM
As a result of the A analysis (see FIG. 21), it was confirmed that the composition variation of each constituent element was reduced to about 1/4 as compared with the conventional solid phase method.

【0162】(実施例15)本実施例15は、上記図1
9に示す上記実施例10と同様の製造工程にて、混合焼
結体38Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3
らなるサーミスタ素子1の原料粉を得るものであるが、
錯体形成剤であるクエン酸濃度を30倍等量としたこと
が異なり、各構成元素の前駆体化合物とクエン酸とを反
応させて原料粉を得たものである。
(Embodiment 15) The embodiment 15 is different from the embodiment shown in FIG.
9, a raw material powder for the thermistor element 1 made of the mixed sintered body 38Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .62Y 2 O 3 is obtained in the same manufacturing process as in the above-mentioned Example 10.
The difference is that the concentration of citric acid as a complexing agent is 30 times the same, and a precursor powder of each constituent element is reacted with citric acid to obtain a raw material powder.

【0163】なお、上記実施例10〜14のように、ク
エン酸の濃度が20倍等量までは、得られる重合体はゲ
ル状の粘調溶液であるが、本例のようにクエン酸の濃度
が30倍等量の場合には、重合体はゲル状粘調溶液とな
らず、一部が固体のコロイド状ゾル粒子となり、溶液中
に分散した形となった。従って、上記乾燥工程におい
て、狙いのサーミスタ組成に対してずれが生じないよう
に、固定のゾル体と溶液の全量を上記アルミナ・ルツボ
に入れ、乾燥させ、加熱処理工程を経て、サーミスタ素
子1の組成と同様の38Y(Cr0.5 Mn 0.5 )O3
62Y2 3 組成物である原料粉を得た。
Incidentally, as in the above Examples 10 to 14,
When the concentration of enic acid is up to 20-fold equivalent, the polymer obtained is
This is a viscous solution in the form of a citric acid.
Is equal to 30 times, the polymer becomes a gel-like viscous solution.
Sol particles are partially solid colloidal sol particles
It became a dispersed form. Therefore, in the drying step,
So that there is no deviation from the target thermistor composition
Then, transfer the total amount of the fixed sol and solution to the alumina / crucible
, Dry, heat treatment process, thermistor element
38Y (Cr0.5Mn 0.5) OThree
62YTwoOThreeA raw material powder as a composition was obtained.

【0164】得られた原料粉を上記第2工程に供し、リ
ード線11、12が付与された混合焼結体38Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・62Y2 3 であるサーミスタ素
子1を得、これを組み込んだ温度センサ100につい
て、上記実施例1と同様に、抵抗値温度特性と温度精度
(±A℃)を評価した(図20参照)。クエン酸濃度を
30倍等量とした本例による温度センサ100は、温度
精度として±8℃が得られ、良好な値とできた。また、
本例においても、上記実施例10と同様に、EPMA分
析を行った結果(図21参照)、各構成元素の組成ばら
つきは、従来の固相法に比べ、ほぼ1/2に低減してい
ることが確認できた。
The obtained raw material powder is subjected to the second step, and the mixed sintered body 38Y (Cr
A thermistor element 1 of 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · 62Y 2 O 3 was obtained, and the temperature sensor 100 incorporating the same was evaluated for the resistance-temperature characteristic and the temperature accuracy (± A ° C.) in the same manner as in the first embodiment. (See FIG. 20). In the temperature sensor 100 according to the present example in which the citric acid concentration was 30 times the equivalent, ± 8 ° C. was obtained as the temperature accuracy, and a good value was obtained. Also,
Also in this example, as in Example 10, the result of EPMA analysis (see FIG. 21) shows that the composition variation of each constituent element has been reduced to almost ほ ぼ compared to the conventional solid-phase method. That was confirmed.

【0165】(他の実施例)以下、本発明の他の実施形
態及び他の実施例について述べる。上記実施例1等で
は、前駆体化合物として有機金属化合物である金属アル
コキシドを用い、溶媒としてアルコールを含む溶液を用
いたが、ベンゼン、キシレン等の芳香族の溶媒中で安定
に存在する有機金属化合物、例えば、Y(イットリウ
ム)化合物としてSYM−Y01(商品名、シンメトリ
ックス社製)等を用いることもできる。さらには、有機
エステル系溶媒中で安定に存在する有機金属化合物、例
えば、Y化合物としてY−03(商品名、高純度化学
製)等を用いることもできる。
(Other Examples) Hereinafter, other embodiments and examples of the present invention will be described. In Example 1 and the like, a metal alkoxide that is an organometallic compound was used as a precursor compound, and a solution containing an alcohol was used as a solvent. However, an organometallic compound stably existing in an aromatic solvent such as benzene or xylene was used. For example, SYM-Y01 (trade name, manufactured by Symmetrics Corporation) or the like can be used as a Y (yttrium) compound. Further, an organic metal compound stably present in an organic ester solvent, for example, Y-03 (trade name, manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd.) or the like can be used as the Y compound.

【0166】さらに、上記実施例1等では、前駆体化合
物として有機金属化合物である単一金属のアルコキシド
等を用いたが、例えば、複数の金属元素、YとCrとM
nを含む金属アルコキシド(複合アルコキシド)や、Y
とCaとCrとFeとTiを含む複合アルコキシドや、
AlとCrとFeを含む金属アルコキシドとMgとCa
を含む複合アルコキシド等を用いて上記実施例1等と同
様にして、サーミスタ原料粉を調製することができる。
Furthermore, in Example 1 and the like, a single metal alkoxide or the like which is an organometallic compound was used as the precursor compound. For example, a plurality of metal elements, Y, Cr and M
n-containing metal alkoxide (complex alkoxide), Y
Complex alkoxide containing Ca, Cr, Fe and Ti,
Metal alkoxide containing Al, Cr and Fe, Mg and Ca
Thermistor raw material powder can be prepared in the same manner as in Example 1 and the like using a composite alkoxide containing

【0167】また、上記実施例2、5、7、9では、錯
体化合物としてEDTAを用いたが、金属イオンが配位
する錯体化合物であればよく、例えば、クエン酸、酢酸
塩、シュウ酸塩、ステアリン酸塩等用いて、上記実施例
2等と同様にして、サーミスタ原料粉を調製することで
きる。また、上記実施例1〜15では、例えばφ1.6
mm×1.2mmの円柱状をなす小型バルク型サーミス
タ素子1を得ているが、本発明ではサーミスタ素子1は
形状によらない。例えば、上記実施例により得られるサ
ーミスタ素子の形状によらない。例えば、上記各実施例
により得られるサーミスタ素子の原料粉に、バインダ
ー、樹脂材料等を混合・添加して、シート成形に好適な
粘度、固さに調整し、厚さ200μmのシート状のサー
ミスタ・シートを得て、このサーミスタ・シートを5枚
積層して厚さ1mmとし、リード線を付与したシート積
層型サーミスタ素子においても上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
In Examples 2, 5, 7, and 9, EDTA was used as the complex compound. However, any complex compound to which a metal ion is coordinated may be used. Examples thereof include citric acid, acetate, and oxalate. A thermistor raw material powder can be prepared in the same manner as in Example 2 and the like by using, for example, stearate. Further, in the above Examples 1 to 15, for example, φ1.6
Although a small bulk thermistor element 1 having a column shape of mm × 1.2 mm is obtained, the present invention does not depend on the shape. For example, it does not depend on the shape of the thermistor element obtained in the above embodiment. For example, a binder, a resin material, and the like are mixed and added to the raw material powder of the thermistor element obtained in each of the above embodiments, and the viscosity and hardness suitable for sheet molding are adjusted. A sheet is obtained, and five such thermistor sheets are laminated to a thickness of 1 mm, and the same effect as in the above embodiment can be obtained in a sheet laminated thermistor element provided with a lead wire.

【0168】また、上記各実施例により得られるサーミ
スタ素子原料粉にバインダー、樹脂材料等を混合・添加
して、押し出し成形に好適な粘度、固さに調整し、押し
出し成形によりリード線を付与するための穴が形成され
たサーミスタ素子の成形体を得て、リード線を装填して
焼成することで、リード線を形成したサーミスタ素子お
いても上記実施例と同様の性能を得ることができる。
Further, a binder, a resin material and the like are mixed and added to the raw material powder of the thermistor element obtained in each of the above embodiments to adjust the viscosity and hardness suitable for extrusion molding, and a lead wire is provided by extrusion molding. By obtaining a molded body of a thermistor element in which a hole is formed, loading a lead wire and firing the same, the same performance as in the above embodiment can be obtained even in a thermistor element in which a lead wire is formed.

【0169】また上記実施例1〜9では、前駆体化合物
として有機金属化合物、錯体化合物、無機金属化合物と
いった各々単一の化合物系を用いているが、均一組成の
原料が得られる場合には、例えば、無機金属化合物と有
機金属化合物を組み合わせた前駆体化合物を出発原料と
する場合や、有機金属化合物と錯体化合物を組み合わせ
た前駆体化合物を出発原料とする場合等、前駆体化合物
の組み合わせは、問わない。
In Examples 1 to 9, a single compound such as an organometallic compound, a complex compound, or an inorganic metal compound is used as a precursor compound. However, when a raw material having a uniform composition is obtained, For example, when a starting material is a precursor compound obtained by combining an inorganic metal compound and an organometallic compound, or when a starting material is obtained from a precursor compound obtained by combining an organometallic compound and a complex compound, the combination of the precursor compounds is as follows. It doesn't matter.

【0170】また、上記実施例1〜9では、前駆体化合
物をアルコール、純水等種々の溶媒に混合、溶解した
が、調製する前駆体化合物の混合溶液の均一混合を狙っ
て、他の分散媒や分散剤、またはpH(水素イオン濃
度)を調整するために酸、アルカリ溶液を添加して、サ
ーミスタ素子の原料粉を得ることもできる。また、例え
ば上記実施例1〜3では、抵抗値支配相であるY(Cr
0.5 Mn0. 5 )O3 と高抵抗相であるY2 3 を、共に
前駆体化合物より均一混合、溶解し、サーミスタ素子の
狙い組成を持つ原料粉を得ているが、抵抗値支配相のみ
を液相法で調製して原料粉とし、この原料粉を他の組成
物とボールミル等で固相法で混合してサーミスタ素子を
得る場合においても、従来の固相法で得られるサーミス
タ素子に比べ温度精度が向上する。
In the above Examples 1 to 9, the precursor compound was mixed and dissolved in various solvents such as alcohol and pure water. A raw material powder for a thermistor element can also be obtained by adding a medium, a dispersant, or an acid or alkali solution to adjust the pH (hydrogen ion concentration). Further, for example, in the above Examples 1 to 3, Y (Cr
The 0.5 Mn 0. 5) O 3 and Y 2 O 3 is a high-resistance phase, homogeneous mixture from precursor compounds together, dissolved, and to obtain a raw material powder having an aim composition of the thermistor element, the resistance value dominated phase Is prepared by the liquid phase method to obtain a raw material powder, and when the raw material powder is mixed with another composition by a solid phase method using a ball mill or the like to obtain a thermistor element, the thermistor element obtained by the conventional solid phase method Temperature accuracy is improved as compared with.

【0171】また、上記実施形態では、前駆体化合物の
混合溶液に金属塩析出剤を添加して沈殿物を析出させる
という化学的液相法により、原料粉を調製したが、前駆
体化合物の混合溶液から金属塩析出剤を添加すること無
しに、例えば噴霧熱分解、熱分解法、凍結乾燥法、溶液
燃焼法等の物理的液相法によりサーミスタ原料粉を調製
する場合も、従来の固相法で得られるサーミスタ素子に
比べ、組成ばらつきを抑え温度精度を向上させることが
できる。
In the above embodiment, the raw material powder is prepared by a chemical liquid phase method in which a metal salt precipitant is added to the mixed solution of the precursor compound to precipitate a precipitate. Even when a thermistor raw material powder is prepared from a solution by a physical liquid phase method such as a spray pyrolysis method, a pyrolysis method, a lyophilization method, and a solution combustion method without adding a metal salt precipitating agent, a conventional solid phase can be used. Compared with the thermistor element obtained by the method, the composition variation can be suppressed and the temperature accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るサーミスタ素子の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a thermistor element according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のサーミスタ素子を用いた温度センサの断
面構成図である。
FIG. 2 is a sectional configuration diagram of a temperature sensor using the thermistor element of FIG.

【図3】図2のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】本発明の実施例1のサーミスタ素子の製造工程
図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1〜9のサーミスタ素子の抵抗
特性を示す図表である。
FIG. 5 is a table showing resistance characteristics of the thermistor elements of Examples 1 to 9 of the present invention.

【図6】本発明の実施例2のサーミスタ素子の製造工程
図である。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 2 of the present invention.

【図7】本発明の実施例3のサーミスタ素子の製造工程
図である。
FIG. 7 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 3 of the present invention.

【図8】比較例1のサーミスタ素子の製造工程図であ
る。
FIG. 8 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Comparative Example 1.

【図9】比較例1〜4のサーミスタ素子の抵抗特性を示
す図表である。
FIG. 9 is a table showing resistance characteristics of the thermistor elements of Comparative Examples 1 to 4.

【図10】本発明の実施例4のサーミスタ素子の製造工
程図である。
FIG. 10 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 4 of the present invention.

【図11】本発明の実施例5のサーミスタ素子の製造工
程図である。
FIG. 11 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 5 of the present invention.

【図12】比較例2のサーミスタ素子の製造工程図であ
る。
FIG. 12 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Comparative Example 2.

【図13】本発明の実施例6のサーミスタ素子の製造工
程図である。
FIG. 13 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 6 of the present invention.

【図14】本発明の実施例7のサーミスタ素子の製造工
程図である。
FIG. 14 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 7 of the present invention.

【図15】比較例3のサーミスタ素子の製造工程図であ
る。
FIG. 15 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Comparative Example 3.

【図16】本発明の実施例8のサーミスタ素子の製造工
程図である。
FIG. 16 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 8 of the present invention.

【図17】本発明の実施例9のサーミスタ素子の製造工
程図である。
FIG. 17 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 9 of the present invention.

【図18】比較例4のサーミスタ素子の製造工程図であ
る。
FIG. 18 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Comparative Example 4.

【図19】本発明の実施例10〜15のサーミスタ素子
の製造工程図である。
FIG. 19 is a manufacturing process diagram of the thermistor elements according to Examples 10 to 15 of the present invention.

【図20】本発明の実施例10〜15のサーミスタ素子
の抵抗特性を示す図表である。
FIG. 20 is a table showing resistance characteristics of the thermistor elements according to Examples 10 to 15 of the present invention.

【図21】本発明の実施例10〜15及び比較例1の組
成ばらつきを示す図表である。
FIG. 21 is a table showing composition variations of Examples 10 to 15 and Comparative Example 1 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…サーミスタ素子、2…金属キャップ、3…金属パイ
プ、11、12…リード線、31、32…金属パイプの
リード線、33…マグネシア粉体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermistor element, 2 ... Metal cap, 3 ... Metal pipe, 11, 12 ... Lead wire, 31, 32 ... Metal pipe lead wire, 33 ... Magnesia powder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 正徳 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 葛岡 馨 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 安田 悦朗 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masanori Yamada 14 Iwatani, Shimowasumi-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Inside the Japan Automotive Parts Research Institute (72) Inventor Kaoru Kuzuoka 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Stock Inside DENSO Corporation (72) Inventor Etsuro Yasuda 14th Iwatani, Shimowasumi-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Inside Japan Automotive Parts Research Institute

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焼結体よりなるサーミスタ素子を製造す
る製造方法であって、 金属元素を含有する複数の前駆体化合物を液相中に混合
し、混合溶液を形成する工程と、 前記混合溶液に金属塩析出剤を添加し、複数の前記金属
元素を含有する金属塩のゲル状沈殿物を析出させる工程
と、 前記沈殿物を乾燥、加熱処理することにより、複数の前
記金属元素を含有する粉末状組成物である原料粉を形成
する工程と、 前記原料粉を焼成し前記焼結体を形成する工程とを有す
ることを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。
1. A manufacturing method for manufacturing a thermistor element comprising a sintered body, comprising: mixing a plurality of precursor compounds containing a metal element in a liquid phase to form a mixed solution; Adding a metal salt precipitating agent to the mixture to precipitate a gel-like precipitate of a metal salt containing a plurality of the metal elements; and drying and heating the precipitate to contain the plurality of the metal elements. A method for producing a thermistor element, comprising: a step of forming a raw material powder that is a powdery composition; and a step of firing the raw material powder to form the sintered body.
【請求項2】 前記混合溶液を形成する工程において、
前記複数の前駆体化合物を、配位座として少なくとも2
つのカルボキシル基を有し、その他に少なくとも1の配
位座を有する錯体化合物とともに液相中に混合して、前
記混合溶液を形成し、 前記混合溶液中にて、前記複数の前駆体化合物と前記錯
体化合物とを反応させ、少なくとも1つの前記金属元素
が配位した複合金属錯体化合物を形成することを特徴と
する請求項1に記載のサーミスタ素子の製造方法。
2. In the step of forming the mixed solution,
The plurality of precursor compounds may have at least 2
Having two carboxyl groups and being mixed with a complex compound having at least one other coordination site in a liquid phase to form the mixed solution; and in the mixed solution, the plurality of precursor compounds and the plurality of The method for producing a thermistor element according to claim 1, wherein the complex compound is reacted with the complex compound to form a composite metal complex compound in which at least one of the metal elements is coordinated.
【請求項3】 前記錯体化合物として、エチレンジアミ
ン四酢酸(EDTA)もしくはクエン酸を用いることを
特徴とする請求項2に記載のサーミスタ素子の製造方
法。
3. The method according to claim 2, wherein ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or citric acid is used as the complex compound.
【請求項4】 前記前駆体化合物として、金属アルコキ
シド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレー
トから選択する1種以上の有機金属化合物を用いること
を特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の
サーミスタ素子の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the precursor compound is one or more organometallic compounds selected from metal alkoxides, metal acetylacetonates and metal carboxylate. A method for manufacturing the thermistor element according to the above.
【請求項5】 前記前駆体化合物として、硝酸塩化合
物、オキシ硝酸塩化合物、塩化物、オキシ塩化物から選
択する1種以上の無機金属化合物を用いることを特徴と
する請求項1ないし3のいずれか1つに記載のサーミス
タ素子の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the precursor compound is at least one inorganic metal compound selected from a nitrate compound, an oxynitrate compound, a chloride and an oxychloride. 5. A method for manufacturing a thermistor element according to any one of the above.
【請求項6】 焼結体よりなるサーミスタ素子を製造す
る製造方法であって、 金属元素を含有する複数の前駆体化合物を液相中に混合
し、混合溶液を形成する工程と、 前記混合溶液から、複数の前記金属元素を含有する粉末
状組成物である原料粉を形成する工程と、 前記原料粉を焼成し前記焼結体を形成する工程とを有す
ることを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。
6. A method for producing a thermistor element comprising a sintered body, comprising: mixing a plurality of precursor compounds containing a metal element in a liquid phase to form a mixed solution; A step of forming a raw material powder that is a powdery composition containing a plurality of the metal elements, and a step of firing the raw material powder to form the sintered body. Method.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1つに記載
の製造方法により製造され、前記焼結体の粒径が1μm
よりも小さいサーミスタ素子を有することを特徴とする
温度センサ。
7. The sintered body manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein a particle size of the sintered body is 1 μm.
A temperature sensor having a smaller thermistor element.
【請求項8】 組成物(M1M2)O3 において、M1
は元素周期律表第2A族及びLaを除く第3A族の元素
から選択される少なくとも1種以上の元素であり、M2
は元素周期律表第3B族、第4A族、第5A族、第6A
族、第7A族及び第8族の元素から選択される少なくと
も1種以上の元素であり、 前記(M1M2)O3 とY2 3 との混合焼結体(M1
M2)O3 ・Y2 3から構成されるサーミスタ素子を
製造する方法であって、 前記サーミスタ素子を構成する元素を含有する複数の前
駆体化合物と錯体形成剤とを液相中に混合し、混合溶液
を形成する工程と、 前記混合溶液中にて前記複数の前駆体化合物と前記錯体
形成剤とを反応させ複合錯体化合物を形成する工程と、 前記複合錯体化合物に重合剤を添加し重合体を形成する
工程と、 前記重合体を乾燥、加熱処理することにより、前記サー
ミスタ素子を構成する元素を含有する原料粉を形成する
工程と、 前記原料粉を焼成し前記混合焼結体(M1M2)O3
2 3 を形成する工程と、を有することを特徴とする
サーミスタ素子の製造方法。
8. The composition (M1M2) O 3 wherein M1
Is at least one element selected from Group 2A elements of the periodic table and elements of Group 3A excluding La;
Are groups 3B, 4A, 5A, 6A of the periodic table of elements
Group, at least one or more elements selected from the Group 7A and Group 8 elements of the (M1M2) mixed sintered body of the O 3 and Y 2 O 3 (M1
M2) A method for producing a thermistor element composed of O 3 · Y 2 O 3 , wherein a plurality of precursor compounds containing the elements constituting the thermistor element and a complexing agent are mixed in a liquid phase. Forming a mixed solution, reacting the plurality of precursor compounds with the complex forming agent in the mixed solution to form a complex complex compound, and adding a polymerizing agent to the complex complex compound. A step of forming a united body; a step of forming a raw material powder containing an element constituting the thermistor element by drying and heat-treating the polymer; ) O 3
Forming a Y 2 O 3 .
【請求項9】 前記錯体形成剤としてクエン酸、前記重
合剤としてエチレングリコールを用いるとともに、前記
クエン酸のモル数をa、前記サーミスタ素子を構成する
元素の全モル数をbとしたとき、1≦a/b≦30の関
係を満足することを特徴とする請求項8に記載のサーミ
スタ素子の製造方法。
9. When citric acid is used as the complexing agent and ethylene glycol is used as the polymerizing agent, and when the number of moles of the citric acid is a and the total number of moles of the elements constituting the thermistor element is b, 1 9. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 8, wherein a relationship of ≦ a / b ≦ 30 is satisfied.
【請求項10】 前記(M1M2)O3 のモル分率を
c、前記Y2 3 のモル分率をdとしたとき、これらc
およびdが、0.05≦c<1.0、0<d≦0.9
5、c+d=1の関係を満足することを特徴とする請求
項8または9に記載のサーミスタ素子の製造方法。
10. When the mole fraction of (M1M2) O 3 is c and the mole fraction of Y 2 O 3 is d, these c
And d are 0.05 ≦ c <1.0, 0 <d ≦ 0.9
10. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 8, wherein a relation of c + d = 1 is satisfied.
【請求項11】 前記M1は、Y、Ce、Pr、Nd、
Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Mg、C
a、Sr、Ba、Scから選択する1種以上の元素であ
り、前記M2は、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Zn、Al、Ga、Zr、Nd、Mo、Hf、T
a、Wから選択する1種以上の元素であることを特徴と
する請求項8ないし10のいずれか1つに記載のサーミ
スタ素子の製造方法。
11. The method according to claim 11, wherein M1 is Y, Ce, Pr, Nd,
Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Mg, C
a, Sr, Ba, Sc, at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Zn, Al, Ga, Zr, Nd, Mo, Hf, T
The method for manufacturing a thermistor element according to any one of claims 8 to 10, wherein the element is at least one element selected from a and W.
【請求項12】 前記M1はY、前記M2はCrとMn
であり、前記混合焼結体はY(CrMn)O3 ・Y2
3 であることを特徴とする請求項11に記載のサーミス
タ素子の製造方法。
12. M1 is Y, M2 is Cr and Mn.
And the mixed sintered body is Y (CrMn) O 3 .Y 2 O
Method for producing a thermistor element according to claim 11, characterized in that it is 3.
【請求項13】 請求項8ないし12のいずれか1つに
記載の製造方法により製造されたサーミスタ素子を有す
ることを特徴とする温度センサ。
13. A temperature sensor comprising a thermistor element manufactured by the manufacturing method according to claim 8. Description:
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DE19908444A DE19908444B4 (en) 1998-02-27 1999-02-26 Method for producing a thermistor element
FR0104298A FR2806718B1 (en) 1998-02-27 2001-03-29 THERMISTOR DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING THERMISTORS, AND TEMPERATURE SENSOR
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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