JP2003272904A - 複合型積層チップntcサーミスタ - Google Patents
複合型積層チップntcサーミスタInfo
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Abstract
タのグリーンシートと積層し、温度特性がリニアな複合
型積層チップNTCサーミスタを提供すること。 【解決手段】このため、本発明では、第1のB定数を有
する負の抵抗温度特性を示すサーミスタと、この第1の
B定数より小さい第2のB定数を有する負の抵抗温度特
性を示すサーミスタを積層して一体化して、温度特性直
線化補償用複合型積層チップNTCサーミスタを構成し
た。
Description
C(Negative Temperature Co
efficient)サーミスタ組成のグリーンシート
を積層し、温度に対する抵抗値変化がリニアな特性を有
する複合型積層チップNTCサーミスタを提供するもの
である。
その抵抗値が負性変化するために、例えば各種温度セン
サとか温度補償用回路等に使用されている。NTCサー
ミスタは、その出力特性が非直線のため、リニア性を改
善するため、これに抵抗を接続して使用される。
ミスタN1に抵抗R1を直列接続し、入力電圧Einを
入力したとき、NTCサーミスタN1の端子電圧を出力
Eoutとして取り出す。いま、図9(B)に示す如
く、R1=600Ωとし、NTCサーミスタN1のB定
数が4500K、抵抗値が2.0KΩの場合、図9
(B)の黒丸印で示す出力が得られた。このとき直線係
数R2 =0.9664であり、R2 =0.995を直線
係数の目標とするとき、リニア性が不充分である。
ためには、図10(A)に示す如く、マイクロコンピュ
ータを有する温度ICを使用し、その入力電圧Einと
温度に応じた出力電圧Eoutを計算し、図10(B)
に示す如く、直線出力特性のものを使用することになる
が、これはマイクロコンピュータを使用するので、非常
に高価なものとなる。
ミスタn1 と、抵抗R2を積層したNTCサーミスタn
2 を複合素子Nとしたものに固定抵抗R1を接続し、入
力電圧Einを印加してNTCサーミスタn1 より出力
するものもあるが、直線性がよくない。
性をよくするためには、図11(B)に示す如く、複数
の固定抵抗とNTCサーミスタの直列回路をNTCサー
ミスタn1 に並列接続することが必要となる。図11
(B)の例では、抵抗R2とNTCサーミスタn2 、抵
抗R3とNTCサーミスタn3 、抵抗R4とNTCサー
ミスタn4 の直列回路をNTCサーミスタn1 に並列接
続することが必要となる。
1、R2、R3、R4としてそれぞれ28Ω、69Ω、
125Ω、220Ωの値のものを使用し、NTCサーミ
スタn1 としてR25が220ΩでB25/85が36
50K、NTCサーミスタn 2 としてR25が125Ω
でB25/85が3250K、NTCサーミスタn3と
してR25が68ΩでB25/85が3250K、NT
Cサーミスタn4 としてR25が33ΩでB25/85
が3250Kのものを使用して、図11(B)に示す回
路構成にすることにより、図11(D)に示す如く、直
線係数R2 =0.9992という、リニア性のすぐれた
ものを提供できる。
性を調整するためNTCサーミスタに抵抗を積層して使
用することが特開平9−69418号公報に記載され、
またサーミスタと抵抗をともにチップ型に構成して使用
することが特開平6−283301号公報に記載され、
NTCサーミスタと抵抗体を積層して、NTCサーミス
タの非直線性をリニア性を有するように補償することが
特開2000−124008号公報に記載されている。
サーミスタを接続してNTCサーミスタのリニア性を改
善するためには、図11(B)に示す如く、抵抗体付き
NTCサーミスタチップを複数個並列することが必要と
なる。このためには並列接続すべきNTCサーミスタの
特性やこれと直列接続すべき抵抗値の値の選定など、設
計工程もかかり、コストアップにもつながる。
も簡単な手法でNTCサーミスタの温度に対する抵抗値
変化のリニア性の高いNTCサーミスタを提供すること
である。
め、本発明では、第1のB定数を有する負の抵抗温度特
性を示すサーミスタと、この第1のB定数より小さい第
2のB定数を有する負の抵抗温度特性を示すサーミスタ
を積層して一体化した温度特性直線化補償用複合型積層
チップNTCサーミスタを提供するものである。
スタ、すなわちB定数の大きなNTCサーミスタと、B
定数の低いNTCサーミスタを、回路的に並列または直
列接続構成することができるので、B定数の大きいNT
Cサーミスタの非直線特性をB定数の小さなNTCサー
ミスタの特性により補償することができ、直線性の高い
特性のものを安価に、構成容易に提供することができ
る。
ミスタを積層チップNTCとして一体化することによ
り、従来のチップ形状そのままで、温度に対する抵抗値
変化のリニアな積層型のNTCサーミスタを提供するこ
とができる。
特性を示すサーミスタのB定数が4000K以上であっ
て、且つ第2のB定数を有する負の抵抗温度特性を示す
サーミスタのB定数が500K〜2500Kのとき、直
線性の高い、出力電圧の変化量の大きい複合型NTCサ
ーミスタチップを提供することができる。
という大きな値のNTCサーミスタと、B定数が500
〜2500Kという小さな値のNTCサーミスタを用意
する。B定数が大きな値のNTCサーミスタは従来より
提供されているので、以下にB定数が500〜2500
Kという小さな値のNTCサーミスタについて説明す
る。
分の組成が(Ax・By)03 で表され、A=Ca、B
a、Srの1つであり、B=Mn、Co、Feの1つで
あり、xが0.8≦x1.4、yが0.6≦y≦1.2
でかつx+y=2であり、必要に応じて添加物としてZ
n、Sm、Co、Mg、Al、Ti、Ni、Y、Zr、
Nb、Sn、La、Ta群から選ばれた少なくとも1種
以上を元素換算で合計0.20mol%まで含有するこ
とにより得られる。
有機溶剤を加え、スラリー化してNTCサーミスタのグ
リーンシートを作る。この上にAg−Pd電極を塗布形
成してB定数の低いNTCサーミスタの積層用のグリー
ンシートを得る。
積層用のグリーンシートを得る。それからこれらを積層
して焼結し、複合型NTCサーミスタチップを得る。
明する。
NTC1と、低B定数のNTCサーミスタNTC2を並
列接続した複合型NTCサーミスタチップN1を抵抗R
1と直列接続する。図1(B)に示す如く、抵抗R1は
10KΩであり、NTC1のR25は1M、B定数(B
25/85)は4750K、NTC2のR25は150
Ω、B定数(B25/85)は約1450Kのものを並
列接続して積層型の複合型NTCサーミスタチップN1
を得た。
たときのNTC1の抵抗値を図1(C)の特性線A1で
示し、NTC2のB定数を特性線B1で示す。これによ
り入力電圧Ein=3.3VのときNTC1の出力電圧
Eoutは、図1(C)の特性線C1で示す如く、直線
係数R2 =1.0000の、直線のものが得られる。
1、2を直列に接続し、NTC1の端子から出力電圧E
outを取り出す場合も、同様に直線性の非常にすぐれ
た出力を得ることができる。
ンシート1と電極2を電極2の位置が互いに直角になる
ように積層し、これにNTC2を積層することにより、
3端子構成の複合型NTCサーミスタチップN2を得る
ことができる。
TCサーミスタNTC1と、低B定数のNTCサーミス
タNTC2を直列接続した複合型NTCサーミスタチッ
プN3を使用した場合で直列の固定抵抗を使用しない場
合について説明する。
は1K、B定数(B25/85)は4100K、NTC
2のR25は125Ω、B定数(B25/85)は25
00Kのものを直列接続して、積層型の複合型NTCサ
ーミスタチップN3を得た。
たときのNTC1の抵抗値を図3(C)の特性線A2で
示し、NTC2のB定数を特性線B2で示す。これによ
り入力電圧Ein=3.3Vのとき、NTC1の出力電
圧Eoutは、図3(C)の特性線C2で示す如く、直
線係数R2 =1.0000の直線のものが得られる。
TCサーミスタNTC1と、低B定数のNTCサーミス
タNTC2を直列接続した複合型NTCサーミスタチッ
プN4と固定抵抗R1を直列接続した場合について説明
する。
あり、NTC1のR25は1500Ω、B定数(B25
/85)は4150K、NTC2のR25は1500
Ω、B定数(B25/85)は500Kのものを使用し
た。
たときのNTC1の抵抗値を図4(B)の特性線A3で
示し、NTC2のB定数を特性線B3で示す。これによ
り図4(B)に示す如く、入力電圧Einが印加された
とき、特性線C3で示す如く、直線係数R2 =0.99
5の直線性のすぐれたものが得られる。
Mny)O3 においてx=1.0モル、添加物としてS
m=0.20モル%の組成物により得られる。
7、図8にもとづき、数値限定の理由を説明する。なお
図4(B)、図5〜図8の特定はNTC1、NTC2を
図4(A)の接続状態で使用し、その出力電圧Eout
を測定したものである。
と、図8に示す如く、直線性がなく、2500Kでは図
6に示す如く、直線性も良好で出力電圧の変化量も大き
い。
は、図7に示す如く、出力電圧の変化量が少なく、いわ
ゆる感度が小さいが500Kでは、図4(B)に示す如
く、直線性も良好で出力電圧の変化量も大きい。
の間では、図5に示す如く、直線性も良好で出力電圧の
変化量も大きい。
0Kの場合について説明したが4000Kの場合も同様
の結果が得られた。
タチップを複数個並列接続することなく、温度に対する
抵抗値変化を直線化できるので、リニア性の高い複合型
NTCサーミスタチップを提供できる。
層時にそれぞれのグリーンシートを成形し、一体で焼結
してチップを作製できる。
造が遷移金属で構成され特性が類似しており、焼結温度
も一定であり、同じ様な材質のグリーンシートを積層す
るので、焼成時の縮率等によるデラミネーション及びク
ラックの発生が起きない、すぐれたものが得られる。
度に対する抵抗値変化を調整することもでき、温度に対
する抵抗値変化のリニア性の精度向上が容易である。
そのままで、温度に対する抵抗値変化のリニアな積層N
TCサーミスタが提供できる。
ーミスタ、すなわちB定数の大きなNTCサーミスタ
と、B定数の低いNTCサーミスタを、回路的に並列ま
たは直列接続構成することができるのでB定数の大きい
NTCサーミスタの非直線特性をB定数の小さなNTC
サーミスタの特性により補償することができる、直線性
の高い特性のものを安価に、構成容易に提供することが
できる。
ミスタを積層チップNTCとして一体化することによ
り、従来のチップ形状そのままで、温度に対する抵抗値
変化のリニアな積層型のNTCサーミスタを提供するこ
とができる。
抗温度特性を示すサーミスタのB定数が4000K以上
であって、且つ第2のB定数を有する負の抵抗温度特性
を示すサーミスタのB定数が500K〜2500Kのと
き、直線性の高い、出力電圧の変化量の大きい複合型N
TCサーミスタチップを提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】第1のB定数を有する負の抵抗温度特性を
示すサーミスタと、この第1のB定数より小さい第2の
B定数を有する負の抵抗温度特性を示すサーミスタを積
層して一体化したことを特徴とする温度特性直線化補償
用複合型積層チップNTCサーミスタ。 - 【請求項2】前記第1のB定数を有する負の抵抗温度特
性を示すサーミスタのB定数が4000K以上であり、
且つ前記第2のB定数を有する負の抵抗温度特性を示す
サーミスタのB定数が500K〜2500Kであること
を特徴とする請求項1記載の温度特性直線化補償用複合
型積層チップNTCサーミスタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002075315A JP2003272904A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 複合型積層チップntcサーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002075315A JP2003272904A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 複合型積層チップntcサーミスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003272904A true JP2003272904A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29204421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002075315A Pending JP2003272904A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 複合型積層チップntcサーミスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003272904A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002075315A patent/JP2003272904A/ja active Pending
Cited By (11)
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