JP2015534731A - 保護層を備えたセラミック部品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
シランからなる内側保護層とエポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する変形例、
シランからなる内側保護層とポリウレタンからなる外側保護層とを有する変形例、
シランからなる内側保護層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有する変形例、
ホスホン酸塩からなる内側保護層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する変形例、
ホスホン酸塩からなる内側保護層と、ポリウレタンからなる外側保護層とを有する変形例、
ホスホン酸塩からなる内側保護層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有する変形例、
パリレンからなる内側保護層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する変形例、
パリレンからなる内側保護層と、ポリウレタンからなる外側保護層とを有する変形例、および
パリレンからなる内側保護層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有する変形例である。
ケイ酸塩からなる内側保護層と、シランからなる中間層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、シランからなる中間層と、ポリウレタンからなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、シランからなる中間層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、ホスホン酸塩からなる中間層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、ホスホン酸塩からなる中間層と、ポリウレタンからなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、ホスホン酸塩からなる中間層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有する変形例、および、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、パリレンからなる中間層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、パリレンからなる中間層と、ポリウレタンからなる外側保護層とを有する変形例、
ケイ酸塩からなる内側保護層と、パリレンからなる中間層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有する変形例
である。
シランからなる内側保護層と、パリレンからなる中間層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有するセラミック部品、
シランからなる内側保護層と、パリレンからなる中間層と、ポリウレタンからなる外側保護層とを有するセラミック部品、
シランからなる内側保護層と、パリレンからなる中間層と、シリコンエラストマーからなる外側保護層とを有するセラミック部品も可能である。
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたパリレンからなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたホスホン酸塩からなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたシランからなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
パリレンからなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたエポキシド樹脂からなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
パリレンからなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたポリウレタンからなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
パリレンからなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたシリコンエラストマーからなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
ホスホン酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたエポキシド樹脂からなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、
ホスホン酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたポリウレタンからなる第2のさらなる保護層とを備えた配置、および、
ホスホン酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたシリコンエラストマーからなる第2のさらなる保護層とを備えた配置
が可能である。
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたパリレンからなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたエポキシド樹脂からなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたパリレンからなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたポリウレタンからなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたパリレンからなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたシリコンエラストマーからなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたホスホン酸塩からなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたエポキシド樹脂からなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたホスホン酸塩からなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたポリウレタンからなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたホスホン酸塩からなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたシリコンエラストマーからなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたシランからなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたエポキシド樹脂からなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたシランからなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたポリウレタンからなる第3のさらなる保護層とを備えた配置、および、
ケイ酸塩からなる第1のさらなる保護層と、その上に配置されたシランからなる第2のさらなる保護層と、その上に配置されたシリコンエラストマーからなる第3のさらなる保護層とを備えた配置
が可能である。
図1Aから1C中に記載されているように構築されたNTCミニセンサーは、ホスホン酸塩からなる内側保護層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とを有する。内側保護層は、浸漬方法で、アルコール溶液中に入れた1H,1H’,2H,2H’−パーフルオロオクチル−1−ホスホン酸から生成された。外側保護層は、1Kエポキシド樹脂から同様に浸漬方法で生成された。セラミック製の基体は、MnCoFe系からなり、サイズは1.1×1.8×0.4mmである。金属部としては、セラミック製の基体の2つの対向する外側面上に、Ag金属部が用いられた。この構成部品は、固有公称抵抗値R25が2100Ωで、B値が3570Kである。比較対象物として、同じ仕様を有するが従来のエポキシド樹脂被覆部による包み込みのみを有する別の1つのセラミック部品を使う。使用時における双方の部品の抵抗特性値の安定性を比較して調べるために、NTCミニセンサーは、2000時間の期間に渡って、80℃で、水中で貯蔵され、それぞれ500時間、1000時間および2000時間後に、部品の固有公称抵抗値を測定し、水中での貯蔵前の公称抵抗値に対する抵抗変化を測定した。この実験の結果を図4Aに示した。この図は、従来のエポキシド樹脂被覆部を備えたNTCミニセンサー(左側)と、ホスホン酸塩からなる内側保護層およびエポキシド樹脂からなる外側保護層を備えたNTCミニセンサー(右側)との、時間に依存する抵抗変化を示す。試験数は、それぞれn=15であった。本発明により包み込まれた部品では、2000時間の間、80℃の水中貯蔵をした後でさえも、抵抗変化が1%未満であることが明らかにわかる。同時に本発明による包み込みを備えた実験群内では、抵抗特性値のばらつきがわずかしか観察されず、これにより、使用時における本発明によるセラミック部品の特別な信頼性が明らかとなる。逆に、従来の包み込みを備えたセラミック部品では、4%までの有意な抵抗変化が見られる。
NTCミニセンサーを、図1Aから1C中に示した配置にしたがって構築する。この際、パリレンからなる内側保護層と、エポキシド樹脂からなる外側保護層とが、部品の包み込みのために使用される。内側保護層は、パリレンDから、CVDを用いて生成した。外側保護層は、2Kエポキシド樹脂から浸漬方法で生成した。セラミック製の基体のサイズは、1.1×1.8×0.25mmであり、MnNi系からなる。セラミック製の基体の2つの対向する外側面上の金属部として、Ag金属部を用いた。この構成部品は、固有公称抵抗値R25が3300Ωであり、B値が3988Kである。本発明により包み込まれたNTCミニセンサーの使用条件下での安定性は、80℃の水中で貯蔵することによりテストした。図4B中には、本発明によるNTCミニセンサー(右側)の時間に依存する抵抗変化を、従来のエポキシド樹脂被覆部を備えたNTCミニセンサーの抵抗変化に対してグラフで示している(試験数はそれぞれn=15)。それぞれ168時間、336時間、500時間および1000時間後の抵抗特性値の測定では、パリレンからなる内側保護層およびエポキシド樹脂からなる外側保護層を備えたNTCミニセンサーにおいて、1000時間の水中貯蔵後でさえも、初期抵抗に対する抵抗変化が最大1%であることがわかる。逆に、従来の部品の水中貯蔵では、500時間後にすでに、約7%までの有意な抵抗変化と同時に激しい抵抗のばらつきが結果として得られ、これは1000時間の水中貯蔵後には、さらに約16%にまで上昇する。
EM 金属部
OF 外側表面
EC 電気導線
IL 内側保護層
EL 外側保護層
SL 中間層
SJ はんだ接合
OC1 第1のさらなる保護層
OC2 第2のさらなる保護層
OC3 第3のさらなる保護層
Claims (16)
- セラミック部品であって、
・セラミック製の基体(CB)であって、前記基体の少なくとも1つの外側表面(OF)上に少なくとも1つの金属部(EM)と、前記金属部と電気接触する少なくとも1つの電気導線(EC)とを備えたセラミック製の基体と、
・前記部品を包み込むための内側保護層(IL)と、外側保護層(EL)とを備え、
前記内側保護層(IL)が、
a)少なくとも第1の官能基を含有し、前記第1の官能基を介して少なくとも前記セラミック製の基体(CB)への化学共有結合が存在し、
および/または
b)化学気相析出を介して析出されている、セラミック部品。 - 前記内側保護層(IL)は、前記セラミック製の基体(CB)と、前記金属部(EM)と、少なくとも前記金属部と境界をなす電気導線(EC)の部分との上に配置されている、請求項1に記載のセラミック部品。
- 前記第1の官能基を介して、追加的に、前記金属部(EM)と、前記電気導線(EC)とへの化学共有結合が存在する、請求項1または2に記載のセラミック部品。
- 前記内側保護層(IL)と前記外側保護層(EL)との間に配置された中間層(SL)を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- 前記内側保護層(IL)は追加的に第2の官能基を含有し、前記第2の官能基を介して、前記外側保護層(EL)への、および/または、存在する場合には前記中間層(SL)への化学共有結合が存在する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- 前記中間層(SL)は第3の官能基を含有し、前記第3の官能基を介して、前記外側保護層(EL)への化学共有結合が存在する、請求項4または5に記載のセラミック部品。
- 前記内側保護層(IL)は、ホスホン酸塩(SAMP)、シラン、ケイ酸塩、パリレンおよびこれらの組み合わせの群から選択される少なくとも1つの材料を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- 前記外側保護層(EL)は、エポキシド樹脂、ポリウレタン、シリコンエラストマーおよびこれらの組み合わせの群から選択される少なくとも1つの材料を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- 前記中間被覆部は、パリレン、シラン、ホスホン酸塩(SAMP)およびこれらの組み合わせの群から選択される少なくとも1つの材料を含む、請求項3〜8のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- 前記外側保護層(EL)上に、まださらなる保護層が配置されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- NTC抵抗として形成されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載のセラミック部品。
- 上記請求項のいずれか1項に記載のセラミック部品の製造方法であって、以下の方法工程、すなわち
A)前記セラミック製の基体(CB)であって、前記基体の少なくとも1つの外側表面(OF)上にある前記金属部(EM)と、前記金属部と電気接触する前記電気導線(EL)とを備えた基体を提供する工程と、
B)前記内側保護層(IL)を生成する工程と、
C)前記内側保護層の上方に前記外側保護層(EL)を生成する工程とを含む、方法。 - 前記方法工程B)の後であって前記方法工程C)の前に行われるさらなるある方法工程B2)において、前記中間層(SL)を前記内側保護層(IL)上に生成する、請求項12に記載の方法。
- 方法工程B)において、前記内側保護層(IL)を化学気相析出により生成する、請求項12または13に記載の方法。
- 方法工程B2)において、前記中間層(SL)を化学気相析出により生成する、請求項13または14に記載の方法。
- 方法工程C)の前に行われるさらなる方法工程B3)において、プラズマ処理を行う、請求項12〜15のいずれか1項に記載の方法。
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