JP5267860B2 - サーミスタ素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車関係等の温度計測に用いられるサーミスタ素子及びその製造方法に関する。

一般に、自動車エンジン周りの触媒温度や排気系温度等を計測する温度センサとして、サーミスタ温度センサが採用されている。このサーミスタ温度センサに用いられるサーミスタ素子は、例えば、上記自動車関連技術、情報機器、通信機器、医療用機器、住宅設備機器等の温度センサとして利用され、大きな負の温度係数を有する酸化物半導体の焼結体の素子を用いている。

近年、室温から高温まで測定可能なサーミスタ素子の要求が増えている。特に、自動車エンジン周りの触媒温度等を測定するには、９００℃付近の高温まで測定可能なサーミスタ素子が求められている。このような高温まで測定可能なサーミスタ素子材料としては、例えば非特許文献１や特許文献１に記載されているように、Ｙ（Ｃｒ，Ｍｎ）Ｏ_３系ペロブスカイト酸化物が知られている。

しかしながら、室温付近から９００℃付近まで測定可能である反面、高温域での抵抗の変化が小さいため、測定精度が悪くなるといった問題があった。そこで、高温域での感度を向上させる目的で、例えば特許文献２には、２種以上の異なる抵抗値とＢ定数とを有する材料を積層させたサーミスタ構造が提案されている。この技術では、２種以上の材料を組み合わせることで広い温度範囲で所望の特性を得ることが可能になる。

倉野、「ＮＯｘ触媒制御用触媒温センサの開発」、デンソーテクニカルレビュー、Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．２、２０００ 特許第３３６２６５１号公報 特開平５−３４２０８号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、サーミスタ材料の異種材料を積層した構造を採用した場合、異種材料接合による熱膨張係数の違いや界面の密着性不足から熱衝撃時に接合した層が剥離してしまう等の不都合があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、異種材料を積層させた構造としても熱衝撃に対して剥離を抑制することができるサーミスタ素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、本発明のサーミスタ素子は、２種以上の材料からなる混合焼結体で構成された第１のサーミスタ層と、該第１のサーミスタ層に積層され２種以上の材料からなると共に前記第１のサーミスタ層と異なる抵抗値及びＢ定数を有する混合焼結体で構成された第２のサーミスタ層と、前記第１のサーミスタ層及び前記第２のサーミスタ層の両方に一端部が接続された一対のリード線と、を備え、前記第１のサーミスタ層及び前記第２のサーミスタ層が、互いに共通する１種以上の材料を有していることを特徴とする。

すなわち、このサーミスタ素子では、積層された第１のサーミスタ層及び第２のサーミスタ層が、互いに共通する１種以上の材料を有しているので、相互に熱膨張係数が近くなると共に、共通する材料がバインダー的な役割を担って接合強度を向上させることができる。なお、上記共通する材料の割合を増やすことにより、より熱膨張係数を近づけることができると共に接合強度を高めることができる。

また、本発明のサーミスタ素子は、前記第１のサーミスタ層が、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ_ｘＭｎ_１−ｘ）Ｏ_３＋ｚＹ_２Ｏ_３で示される複合酸化物であり、前記第２のサーミスタ層が、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ_ｙＭｎ_１−ｙ）Ｏ_３＋ｚＹ_２Ｏ_３（ただし、ｘ≠ｙ）で示される複合酸化物であることを特徴とする。すなわち、このサーミスタ素子では、第１のサーミスタ層及び第２のサーミスタ層が、互いにＹ（Ｃｒ，Ｍｎ）Ｏ_３系ペロブスカイト酸化物のサーミスタ材料であると共に共通する材料としてＹ_２Ｏ_３を採用するので、９００℃付近の高温まで測定可能であり、さらに熱膨張係数が近くなると共に高い接合強度を得ることができる。さらに、絶縁性材料であるＹ_２Ｏ_３の量により、バインダー的効果だけでなく、抵抗値の調整も行うことができる。

本発明のサーミスタ素子の製造方法は、２種以上の材料からなる混合仮焼粉をスラリー状にしてから第１グリーンシートに成形する第１グリーンシート形成工程と、焼結されると前記第１グリーンシートの焼結体と異なる抵抗値及びＢ定数を有する２種以上の材料からなる混合仮焼粉をスラリー状にしてから第２グリーンシートに成形する第２グリーンシート形成工程と、前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとを互いに積層して積層シートとする積層シート形成工程と、一対のリード線を前記第１グリーンシート及び前記第２グリーンシートの両方に一端部を接続させた状態で前記積層シートを焼成して第１のサーミスタ層と第２のサーミスタ層とが積層されたサーミスタ素子を作製する焼成工程と、を有し、前記第１グリーンシート及び前記第２グリーンシートが、互いに共通する１種以上の材料を含んでいることを特徴とする。

すなわち、このサーミスタ素子の製造方法では、互いに共通する１種以上の材料を含む第１グリーンシートと第２グリーンシートとを積層して積層シートとし、焼結を行ってサーミスタ素子を作製するので、異なる材料のサーミスタ層を容易に積層することができると共に各層厚を高精度に制御することができ、高い生産性を得ることができる。

また、本発明のサーミスタ素子の製造方法は、前記積層シートを複数のチップ状の成型体に切断した状態で前記焼成工程を行い、前記成型体の両側面には、溝部を形成しておき、リード線を前記溝部に嵌め込んだ状態で接続させることを特徴とする。すなわち、このサーミスタ素子の製造方法では、成型体の両側面に溝部を形成しておくので、リード線が溝部に嵌め込まれた状態で接続されて、溝部と該溝部に嵌め込まれたリード線とが複数箇所で接触することで接触面積が増大し、高い接合強度によってヒートサイクルによる素子の破壊を防ぐことができる。なお、溝部へのリード線の接続は、焼成前でも焼成後でも構わない。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るサーミスタ素子及びその製造方法によれば、積層された第１のサーミスタ層及び第２のサーミスタ層が、互いに共通する１種以上の材料を有しているので、相互に熱膨張係数が近くなると共に接合強度を向上させることができ、繰り返しの使用による熱衝撃等に対しても剥離し難く、高い信頼性を有することができる。
このように本発明のサーミスタ素子は、広い温度範囲で好適な抵抗値で高い信頼性を有するので、特に自動車エンジン周りの触媒温度や排気系温度を検出する高温測定用センサとして好適である。

以下、本発明に係るサーミスタ素子及びその製造方法の第１実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。

本実施形態のサーミスタ素子１は、図１及び図２に示すように、２種以上の材料からなる混合焼結体で構成された第１のサーミスタ層２Ａと、該第１のサーミスタ層２Ａに積層され２種以上の材料からなると共に第１のサーミスタ層２Ａと異なる抵抗値及びＢ定数を有する混合焼結体で構成された第２のサーミスタ層２Ｂと、第１のサーミスタ層２Ａ及び第２のサーミスタ層２Ｂの両方に一端部が接続された一対のリード線３と、を備えている。なお、第１のサーミスタ層２Ａと第２のサーミスタ層２Ｂとで、素子本体２を構成している。

上記第１のサーミスタ層２Ａ及び上記第２のサーミスタ層２Ｂは、サーミスタ材料である金属酸化物焼結体と絶縁体材料との混合焼結体で構成されている。また、上記第１のサーミスタ層２Ａ及び上記第２のサーミスタ層２Ｂは、互いに共通する１種以上の材料を有している。
すなわち、第１のサーミスタ層２Ａは、金属酸化物焼結体の第１サーミスタ材料４と絶縁体材料の共通材料５とで構成され、第２のサーミスタ層２Ｂは、金属酸化物焼結体の第２サーミスタ材料６と絶縁体材料の共通材料５とで構成されている。

例えば、本実施形態では、第１のサーミスタ層２Ａが、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ_ｘＭｎ_１−ｘ）Ｏ_３＋ｚＹ_２Ｏ_３で示される複合酸化物であり、第２のサーミスタ層２Ｂが、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ_ｙＭｎ_１−ｙ）Ｏ_３＋ｚＹ_２Ｏ_３（ただし、ｘ≠ｙ）で示される複合酸化物とされている。すなわち、第１のサーミスタ層２Ａは、第１サーミスタ材料４としてＹ（Ｃｒ_ｘＭｎ_１−ｘ）Ｏ_３を有し、第２のサーミスタ層２Ｂは、第２サーミスタ材料６としてＹ（Ｃｒ_ｙＭｎ_１−ｙ）Ｏ_３を有している。また、第１のサーミスタ層２Ａと第２のサーミスタ層２Ｂとの共通材料５として、Ｙ_２Ｏ_３が採用されている。

なお、第１のサーミスタ層２Ａは、例えばＹ（Ｃｒ_０．５Ｍｎ_０．５）Ｏ_３を３０ｍｏｌ％と、Ｙ_２Ｏ_３を７０ｍｏｌ％と、を混合焼結した層であり、第２のサーミスタ層２Ｂは、例えばＹＣｒＯ_３を３０ｍｏｌ％と、Ｙ_２Ｏ_３を７０ｍｏｌ％と、を混合焼結した層である。この第１のサーミスタ層２Ａは、２５℃における抵抗値が２００ｋΩ、Ｂ定数が２０００Ｋであり、第２のサーミスタ層２Ｂは、２５℃における抵抗値が１ＧΩ、Ｂ定数が７０００Ｋである。なお、上記共通材料５であるＹ_２Ｏ_３の割合を増やすことにより、より熱膨張係数を近づけることができると共に接合強度を高めることができる。

このサーミスタ素子１の製造方法及びこれを用いたサーミスタ温度センサの製造方法及び構造について、図１から図４を参照して以下に説明する。
まず、第１のサーミスタ層２Ａの原料として、Ｙ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３及びＭｎＯ_２の各粉末をｍｏｌ比で２５：１２．５：２５の比率で秤量後にボールミルに入れ、Ｚｒボールと純水とを適量入れて約２４時間混合を行う。混合したものを取り出して乾燥させた後、１３００℃、５時間にて焼成し、上記一般式においてｘ＝０．５とされたＹ（Ｃｒ_０．５Ｍｎ_０．５）Ｏ_３の仮焼粉を得る。次に、Ｚｒボールと純水とを用いてボールミルで上記仮焼粉を粉砕した後、乾燥させる。

さらに、この仮焼粉にＹ_２Ｏ_３を、Ｙ（Ｃｒ_０．５Ｍｎ_０．５）Ｏ_３とＹ_２Ｏ_３とがｍｏｌ比で３０：７０となるように加え、ボールミルで混合し、乾燥して混合仮焼粉とする。次に、この混合仮焼粉に、ＰＶＢ、溶剤、分散剤、可塑剤を加えてボールミルで混合し、スラリーを作製する。このスラリーを、ドクターブレード法により５００μｍ厚の第１グリーンシートに成形する（第１グリーンシート形成工程）。

一方、第２のサーミスタ層２Ｂの原料として、Ｙ_２Ｏ_３及びＣｒ_２Ｏ_３の各粉末をｍｏｌ比で５０：５０の比率で秤量後にボールミルに入れ、Ｚｒボールと純水とを適量入れて約２４時間混合を行う。混合したものを取り出して乾燥させた後、１３００℃、５時間にて焼成し、上記一般式においてｙ＝１．０とされたＹＣｒＯ_３の仮焼粉を得る。次に、Ｚｒボールと純水とを用いてボールミルで上記仮焼粉を粉砕した後、乾燥させる。

さらに、この仮焼粉にＹ_２Ｏ_３を、ＹＣｒＯ_３とＹ_２Ｏ_３とがｍｏｌ比で３０：７０となるように加え、ボールミルで混合し、乾燥して混合仮焼粉とする。次に、この混合仮焼粉に、ＰＶＢ、溶剤、分散剤、可塑剤を加えてボールミルで混合し、スラリーを作製する。このスラリーを、ドクターブレード法により５００μｍ厚の第２グリーンシートに成形する（第２グリーンシート形成工程）。

次に、第１グリーンシートと第２グリーンシートとを熱圧着プレスにて積層し、密着させた後（積層シート形成工程）、φ２．０ｍｍの金型で打ち抜き、直径２．０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの円盤状の焼成前の素子本体２を作製する。その後、精密ドリルで直径０．３ｍｍの穴を第１グリーンシートと第２グリーンシートとに貫通状態で２箇所空けて、これらの穴に直径０．３ｍｍのＰｔ（白金）線の一端を２本挿入し、リード線３とする。

この状態の成形品を、脱バインダー処理の後、１６００℃、５時間の焼成を行うことにより、第１のサーミスタ層２Ａと第２のサーミスタ層２Ｂとが積層された素子本体２と、該素子本体２に一端が接続された２本のリード線３と、を備えたサーミスタ素子１が得られる（焼成工程）。

次に、図３に示すように、サーミスタ素子１の素子本体２の周囲を包み込むように絶縁セラミックス製のチューブ７を嵌め込む。さらに、アルミナ製の２孔式絶縁管８の各孔８ａに２本のリード線３をそれぞれ挿通し、リード線３を根本まで２孔式絶縁管８で保護する。その後、この状態のサーミスタ素子１を先端部が閉塞された円筒状ステンレス製のケース９に入れ、密閉性を確保することにより、サーミスタ温度センサ１０が得られる。

このサーミスタ素子１及びこれを備えたサーミスタ温度センサ１０では、室温から９００℃付近の高温において抵抗値が２００ｋΩから１００Ω程度まで変化し、幅広い温度範囲で測定することが可能である。また、特性の異なる２種類のサーミスタ材料である第１のサーミスタ層２Ａ及び第２のサーミスタ層２Ｂを一対のリード線３により並列に接続しているため、図４に示すように、高温域での抵抗値変化が大きくなっており、より高感度で測定することができる。

このように本実施形態では、積層された第１のサーミスタ層２Ａ及び第２のサーミスタ層２Ｂが、互いに共通する１種以上の材料を有しているので、相互に熱膨張係数が近くなると共に、共通する材料がバインダー的な役割を担って接合強度を向上させることができる。

また、第１のサーミスタ層２Ａ及び第２のサーミスタ層２Ｂが、互いにＹ（Ｃｒ，Ｍｎ）Ｏ_３系ペロブスカイト酸化物のサーミスタ材料であると共に共通する材料としてＹ_２Ｏ_３を採用するので、９００℃付近の高温まで測定可能であり、さらに熱膨張係数が近くなると共により高い接合強度を得ることができる。さらに、絶縁性材料であるＹ_２Ｏ_３の量により、バインダー的効果だけでなく、抵抗値の調整も行うことができる。

さらに、上記サーミスタ素子１の製造方法では、互いに共通する１種以上の材料を含む第１グリーンシートと第２グリーンシートとを積層して積層シートとし、焼結を行ってサーミスタ素子１を作製するので、異なる材料の第１のサーミスタ層２Ａ及び第２のサーミスタ層２Ｂを容易に積層することができると共に各層厚を高精度に制御することができ、高い生産性を得ることができる。

次に、本発明に係るサーミスタ素子及びその製造方法の第２実施形態について、図５から図８を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、一対のリード線３を一対の貫通孔に挿入して一緒に焼成することで接続しているのに対し、第２実施形態のサーミスタ素子及びその製造方法では、図５から図７に示すように、積層された成型体２２の両側面に溝部２２ａがそれぞれ形成され、焼成後に溝部２２ａにリード線２５が嵌め込まれて接続されている点である。

すなわち、第２実施形態では、図５に示すように、第１実施形態と同様に、まず第１グリーンシート及び第２グリーンシートのセラミックスグリーンシート２１をそれぞれ形成する（グリーンシート形成工程）。次に、第１グリーンシートのセラミックスグリーンシート２１と第２グリーンシートのセラミックスグリーンシート２１とを複数積層して積層シート２３とする（積層工程）。
次に、図５に示すように、積層シート２３の成型体２２の溝部２２ａとなる部分を、所定径のピン等により、円状に打ち抜き、円の中心を通るように格子状に切り取ることで、隣接する成型体２２の側面にそれぞれ溝部２２ａを形成する。図６の（ａ）（ｂ）に示すように、積層シート３から複数の両側面に溝部２２ａがそれぞれ形成された成型体２２が形成される（成型体切り抜き工程、成型体形成工程）。

この溝部２２ａは、リード線２５の外周面に対応して断面円弧状に形成される。本実施形態では、ほぼ断面半円状の溝部２２ａを形成している。なお、半円の大きさは、焼成時にセラミックスが収縮することを考慮し、設定されている。また、円の打ち抜く位置、切断位置を調整することで、抵抗値の調節が可能である。（シートの厚みの調整でも抵抗値調整は可能である。）
また、成型体２２を切り取るのではなく、所定形状の金型によって打ち抜いて成型体２２を抜き取っても構わない。
このようにして、例えば、厚さ１ｍｍ、１．２ｍｍ角のチップ状成型体の両側面に半円溝を設けた成型体２２が得られる。セラミックスを焼成後、電極ペースト２６を塗布した状態で直径０．３ｍｍの半円溝になるように、焼成前成型体の半円溝の大きさを調整することで、直径０．３ｍｍΦのリード線２５を取り付けることができる。

さらに、図７に示すように、この成型体２２を焼成して金属酸化物焼結体２４とし（焼成工程）、一対のリード線２５を金属酸化物焼結体２４の両側面に接続させる（電極線接続工程）。この際、リード線２５を溝部２２ａに嵌め込んだ状態で接続する。

上記リード線２５の接続は、溝部２２ａにＰｔペースト等の１０００℃以上の耐熱性のある電極ペースト２６を塗布した状態でリード線２５を溝部２２ａに嵌め込み、この状態で電極ペースト２６を焼き付けることで溝部２２ａにリード線２５を接合する。なお、より電極線接合を強くするために、電極ペースト２６をリード線２５を覆うようにして接合してもよい。また、溶接等によりリード線２５を接続しても構わない。

このリード線２５は、Ｐｔ線を採用しても構わないが、安価で耐熱性の高い他の電極線を採用することが好ましい。例えば、リード線２５として、１０００℃以上の耐熱性のある金属線（耐熱合金線）が使用され、特にＪＩＳ規定のＳＵＳ３１０Ｓの線材が好ましい。また、リード線２５の表面が、Ｐｔで覆われていることがより好ましい。すなわち、ＳＵＳ３１０Ｓの表面にＰｔのメッキが施されたリード線２５が採用される。また、外側がＰｔで覆われたＰｔ−ＳＵＳクラッド線を採用しても構わない。また、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ：登録商標）線やＮｉ系合金線、Ｐｄ系合金線等等を採用しても構わない。

なお、リード線２５として、ＳＵＳ３１０Ｓ線のようにステンレス鋼においてＣｒＮｉ比を大きくすることで、１０００℃以上の耐熱性を保障することが可能になる。なお、他のＳＵＳ線の場合、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ線、ＳＵＳ３０４線では脆く、その他遷移金属線、例えばＭｏ，Ｗ線も１０００℃では酸化して脆くなる。

これにより、図７に示すように、金属酸化物焼結体２４と２本のリード線２５とを有するサーミスタ素子２７が得られる。

このように第２実施形態のサーミスタ素子の製造方法では、リード線２５が、金属酸化物焼結体２４の両側面に形成された溝部２２ａに嵌め込まれた状態で接続されるので、溝部２２ａと該溝部２２ａに嵌め込まれたリード線２５とが複数箇所で接触することで接触面積が増大し、高い接合強度によってヒートサイクルによる素子の破壊を防ぐことができる。
特に、溝部２２ａをリード線２５の外周面に対応した断面円弧状に形成するので、断面円形状のリード線２５と断面円弧状の溝部２２ａとが面接触することで、より接触面積が増大して、さらに高い接合強度を得ることができる。

また、上記製法では、上述したシート法で作製することで、グリーンシート２１の積層数で成型体２２の厚さを調整可能であり、抵抗値ばらつきを抑制することができる。
また、焼成工程後に、リード線２５の接続を行うので、焼成時における１４００℃以上の耐熱性が無くても構わず、Ｐｔ線以外のリード線２５を使用することができる。

なお、上記第２実施形態の製法では、効率的な方法としてグリーンシート２１を複数積層した後にチップ状に切り抜いて複数の成型体２２を作製する工程を採用しているが、成型体形成工程として、グリーンシート２１から複数のシート状の成型シート体を所定形状で切り取る又は抜き取り（成型シート体形成工程）、さらに成型シート体を複数積層してチップ状の成型体２２とする（積層工程）工程を、採用しても構わない。この場合、成型シート体の両側面に溝部を形成しておき、各成型シート体の溝部が連続するように積層することで、一方向に延在する溝部を成型体２２の両側面に得ることができる。

なお、上記第２実施形態のように断面円弧状の溝部が好ましいが、図８に示すように、断面矩形状の溝部３２ａを採用した成型体３２としても構わない。この場合、少なくとも３箇所でリード線２５と溝部３２ａとが線接触して接合される。なお、より好ましいのは、リード線２５と断面矩形状の溝部３２ａのセラミックスとの間の空隙を電極ペーストで埋めて、電極接触面積を増やすとなお良い。

また、上記第２実施形態では、焼成後に金属酸化物焼結体の溝部に電極線を嵌め込んで接続したが、焼成前の成型体の溝部に電極線を嵌め込んだ状態で、一緒に焼成して接続させても構わない。この場合、１４００℃以上の焼成温度に耐えられるＰｔ線（Ｐｔ系合金線も含む）を電極線に使用し、電極ペーストとしてＰｔペースト（Ｐｔ系合金ペーストも含む）を使用することが好ましい。

次に、本発明に係るサーミスタ素子を実際に作製した実施例により評価した結果を、具体的に説明する。

上記第１実施形態に従って作製したサーミスタ素子１の実施例について、実際にヒートサイクル試験（ＨＣＴ）を行って割れの有無を調べた結果を表１に示す。なお、比較として、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ系のサーミスタ材料からなるサーミスタ層とＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３系のサーミスタ材料からなるサーミスタ層とを接合した素子本体を有する比較例１と、Ｍｎ−Ｃｏ系のサーミスタ材料からなるサーミスタ層とＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３系のサーミスタ材料からなるサーミスタ層とを接合した素子本体を有する比較例２と、共通材料無しでＹ（Ｃｒ_０．５Ｍｎ_０．５）のサーミスタ材料からなるサーミスタ層とＹＣｒＯ_３のサーミスタ材料からなるサーミスタ層とを接合した素子本体を有する比較例３と、を同様に作製して、同様にヒートサイクル試験を行って割れの有無を調べた結果も表１に併せて示す。

なお、上記ヒートサイクル試験は、本実施例及び各比較例をそれぞれ２０ヶ用意し、室温６分と９００℃６分とを交互に１０００サイクル行った。
この試験結果からわかるように、比較例１〜３はいずれも割れが全数又は一部発生しているのに対し、本実施例は、一つも割れが発生していない。

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

上記第１実施形態のように、脱バインダー処理及び焼成前に、積層シートから所定形状でサーミスタ素子１の素子本体２となる部分をそれぞれ打ち抜くことが好ましいが、焼成後に、サーミスタ素子１の素子本体２となる部分をそれぞれ個別に切断して作製しても構わない。

本発明に係る第１実施形態のサーミスタ素子及びその製造方法において、サーミスタ素子を示す簡易的な断面図である。 第１実施形態において、サーミスタ素子の素子本体を示す模式的な断面図ある。 第１実施形態において、サーミスタ温度センサを示す断面図である。 第１実施形態において、第１のサーミスタ層、第２のサーミスタ層及びこれらを接合した素子本体での温度に対する抵抗値を示すグラフである。 本発明に係るサーミスタ素子の製造方法及びサーミスタ素子の第２実施形態において、切断状態のセラミックスグリーンシートを示す平面図である。 第２実施形態において、成型体を示す平面図及び側面図である。 第２実施形態において、サーミスタ素子を示す模式的な正面図及び側面図である。 第２実施形態において、成型体の他の例を示す正面図である。

符号の説明

１，７…サーミスタ素子、２…素子本体、２Ａ…第１のサーミスタ層、２Ｂ…第２のサーミスタ層、３，２５…リード線、４…第１サーミスタ材料、５…共通材料、６…第２サーミスタ材料、９…ケース、１０…サーミスタ温度センサ、２１…セラミックスグリーンシート、２２，３２…成型体、２２ａ，３２ａ…溝部、２３…積層シート

Claims (3)

1. ２種以上の材料からなる混合焼結体で構成された第１のサーミスタ層と、
   該第１のサーミスタ層に積層され２種以上の材料からなると共に前記第１のサーミスタ層と異なる抵抗値及びＢ定数を有する混合焼結体で構成された第２のサーミスタ層と、
   前記第１のサーミスタ層及び前記第２のサーミスタ層の両方に一端部が接続された一対のリード線と、を備え、
   前記第１のサーミスタ層及び前記第２のサーミスタ層が、互いに共通する１種以上の材料を有し、
   前記第１のサーミスタ層が、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ _ｘ Ｍｎ _１−ｘ ）Ｏ _３ ＋ｚＹ _２ Ｏ _３ で示される複合酸化物であり、
   前記第２のサーミスタ層が、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ _ｙ Ｍｎ _１−ｙ ）Ｏ _３ ＋ｚＹ _２ Ｏ _３ （ただし、ｘ≠ｙ）で示される複合酸化物であることを特徴とするサーミスタ素子。
2. ２種以上の材料からなる混合仮焼粉をスラリー状にしてから第１グリーンシートに成形する第１グリーンシート形成工程と、
   焼結されると前記第１グリーンシートの焼結体と異なる抵抗値及びＢ定数を有する２種以上の材料からなる混合仮焼粉をスラリー状にしてから第２グリーンシートに成形する第２グリーンシート形成工程と、
   前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとを互いに積層して積層シートとする積層シート形成工程と、
   一対のリード線を前記第１グリーンシート及び前記第２グリーンシートの両方に一端部を接続させた状態で前記積層シートを焼成して第１のサーミスタ層と第２のサーミスタ層とが積層されたサーミスタ素子を作製する焼成工程と、を有し、
   前記第１グリーンシート及び前記第２グリーンシートが、互いに共通する１種以上の材料を含んでおり、
   前記混合仮焼粉が、Ｙ _２ Ｏ _３ 、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 及びＭｎＯ _２ の各粉末にＹ _２ Ｏ _３ を加えたものであり、
   前記第１のサーミスタ層が、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ _ｘ Ｍｎ _１−ｘ ）Ｏ _３ ＋ｚＹ _２ Ｏ _３ で示される複合酸化物であり、
   前記第２のサーミスタ層が、一般式：（１−ｚ）Ｙ（Ｃｒ _ｙ Ｍｎ _１−ｙ ）Ｏ _３ ＋ｚＹ _２ Ｏ _３ （ただし、ｘ≠ｙ）で示される複合酸化物であることを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。
3. 請求項２に記載のサーミスタ素子の製造方法において、
   前記積層シートを複数のチップ状の成型体に切断した状態で前記焼成工程を行い、
   前記成型体の両側面には、溝部を形成しておき、
   リード線を前記溝部に嵌め込んだ状態で接続させることを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。

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