JPH03214703A - サーミスタ素子 - Google Patents
サーミスタ素子Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば家庭用電気機器や自動車分野に使用され
る温度検知用Ｎ Ｔ Ｃ （ＮｅｇａＬｉｖｅ Ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミス
タ素子に係り、特に経時変化の小さい高信軌性のＮＴＣ
サーミスタ素子に関する。
る温度検知用Ｎ Ｔ Ｃ （ＮｅｇａＬｉｖｅ Ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミス
タ素子に係り、特に経時変化の小さい高信軌性のＮＴＣ
サーミスタ素子に関する。
従来のＮＴＣサーミスタ素子はマンガン、ニソケル、コ
バルト等の２〜３種の金属元素の混合モル比合計が１０
０％になるよう選ばれた上記金属元素の酸化物から成る
サーミスタ用組成物を使用して形成されていた。
バルト等の２〜３種の金属元素の混合モル比合計が１０
０％になるよう選ばれた上記金属元素の酸化物から成る
サーミスタ用組成物を使用して形成されていた。
これらのものは特性の汎用性はあるが、長時間使用する
と抵抗値の変化率が大きいという問題点がある。
と抵抗値の変化率が大きいという問題点がある。
またサーミスタ素子を周囲雰囲気から保護するなどの目
的で樹脂被覆した樹脂被覆タイプのものは、使用温度領
域の拡大化及び高温化等に従って、抵抗値の経時変化の
より少ない高信頼性のサーミスタ用組成物が要求されて
いるが、従来の組成物では高信顛性を確保することが出
来なかった。
的で樹脂被覆した樹脂被覆タイプのものは、使用温度領
域の拡大化及び高温化等に従って、抵抗値の経時変化の
より少ない高信頼性のサーミスタ用組成物が要求されて
いるが、従来の組成物では高信顛性を確保することが出
来なかった。
従って本発明の目的は、長時間の使用や使用温度領域が
広い場合でも、抵抗値の変化が少なく、安定した特性を
発揮するＮＴＣサーミスタ素子を提供するものである。
広い場合でも、抵抗値の変化が少なく、安定した特性を
発揮するＮＴＣサーミスタ素子を提供するものである。
〔課題を解決するだめの手段及び作用〕上記目的を達成
するため、本発明者は鋭意研究の結果、サーミスタ用組
成物として、マンガン１５〜８５モル％、ニッケル０〜
８０モル％、コハルト０〜８５モル％のうちから２種ま
たは３種の金属元素を混合して、その混合モル比合計が
１００％になるよう選ばれた上記金属元素の酸化物に、
酸化クロム： ０．０１〜３０．０重景％酸化鉄 ：
０．０１〜６０．０重量％をそれぞれ添加したサーミ
スク用組成物から成るサーミスタ抵抗体を樹脂被覆した
ＮＴＣサーミスタ素子が、経時変化の少ない高信頼性の
あるサーミスタ素子であることを見出した。
するため、本発明者は鋭意研究の結果、サーミスタ用組
成物として、マンガン１５〜８５モル％、ニッケル０〜
８０モル％、コハルト０〜８５モル％のうちから２種ま
たは３種の金属元素を混合して、その混合モル比合計が
１００％になるよう選ばれた上記金属元素の酸化物に、
酸化クロム： ０．０１〜３０．０重景％酸化鉄 ：
０．０１〜６０．０重量％をそれぞれ添加したサーミ
スク用組成物から成るサーミスタ抵抗体を樹脂被覆した
ＮＴＣサーミスタ素子が、経時変化の少ない高信頼性の
あるサーミスタ素子であることを見出した。
本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
第１図に実施例のＮＴＣサーミスタ素子の構成断面図を
示す。
示す。
第１図において、１はサーミスク抵抗体、２は電極、３
はハンダ、４はリード線、５は樹脂を示す。
はハンダ、４はリード線、５は樹脂を示す。
本実施例で使用するサーミスタ抵抗体１の主成分である
マンガン、ニソケル、コバルトの各々の元素比率を変え
ることにより、サーミスク素子の比抵抗及びサーミスタ
定数（Ｂ定数）を広範囲にコンＩ・ロールできるが、サ
ーミスタ素子の回路とのマッチングや焼結性、製造上の
バラツキが小さいこと、即ち変動係数が３％以下である
ことなどの条件を考慮するとその組成範囲は限定される
。
マンガン、ニソケル、コバルトの各々の元素比率を変え
ることにより、サーミスク素子の比抵抗及びサーミスタ
定数（Ｂ定数）を広範囲にコンＩ・ロールできるが、サ
ーミスタ素子の回路とのマッチングや焼結性、製造上の
バラツキが小さいこと、即ち変動係数が３％以下である
ことなどの条件を考慮するとその組成範囲は限定される
。
第１表に主成分の組成比を変化させたサーミスタ素子の
諸特性を示す。
諸特性を示す。
第１表
マンガンが１５モル％未満では、第１表より明らかなよ
うに、変動係数が３％より大きくなる（試料Ｎｏ．１０
参照）。また８５モル％をこえると変動係数は３％以下
であるが焼結性が悪くなまた第１表より明らかなように
、ニソケルが８０モル％をこえると変動係数が３％をこ
える（試料ＮＯ．９参照）。
うに、変動係数が３％より大きくなる（試料Ｎｏ．１０
参照）。また８５モル％をこえると変動係数は３％以下
であるが焼結性が悪くなまた第１表より明らかなように
、ニソケルが８０モル％をこえると変動係数が３％をこ
える（試料ＮＯ．９参照）。
コハルトは８５モル％をこえると焼結性が悪くな淋。
従って、焼結が可能で製造上のハラツキ（変動係数）の
小さい組成範囲は下記のようになる。
小さい組成範囲は下記のようになる。
マンガン：１５〜８５モル％
ニソケル： ０〜８０モル％
コバルト： ０〜８５モル％
第１表の如き組成のサーミスタ用組成物を用いて第１図
に示す如き構成のＮＴＣサーミスタ素子を形成する方法
について説明する。
に示す如き構成のＮＴＣサーミスタ素子を形成する方法
について説明する。
出発材料として、高純度の四三酸化マンガン、酸化ニソ
ケル、酸化コバルトのうちから２〜３種と、酸化クロム
、酸化鉄を最終組成が第２表に示す如き組成となるよう
に所定量配合し、ボールミルによって２０時間湿式混合
する。
ケル、酸化コバルトのうちから２〜３種と、酸化クロム
、酸化鉄を最終組成が第２表に示す如き組成となるよう
に所定量配合し、ボールミルによって２０時間湿式混合
する。
これを１００〜２００℃で乾燥させた後、８００〜１０
００゜Ｃで２時間仮焼成し、この焼成物を粉砕機により
微粉末とする。
００゜Ｃで２時間仮焼成し、この焼成物を粉砕機により
微粉末とする。
この仮焼成粉末に、純水とＰＶＡ （ポリビニルアルコ
ール）等の適当なハインダを加えて混合し、例えば直径
３ｍ、厚さ１．４１−前後のディスク状に加圧成形し１
２００〜１４００゜Ｃで本焼成する。
ール）等の適当なハインダを加えて混合し、例えば直径
３ｍ、厚さ１．４１−前後のディスク状に加圧成形し１
２００〜１４００゜Ｃで本焼成する。
本焼成したサーミスタ抵抗体１の両面に電極２、２を形
成した後、リード線４、４をハンダ３により固着する。
成した後、リード線４、４をハンダ３により固着する。
このサーミスク抵抗体１とリード線４、４を樹脂５ （
例えばフェノール樹脂又はエポキシ樹脂）で被覆して、
ＮＴＣサーミスタ素子を完成する。この樹脂５は、熱伝
導率が１．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下のものであることが
よい。
例えばフェノール樹脂又はエポキシ樹脂）で被覆して、
ＮＴＣサーミスタ素子を完成する。この樹脂５は、熱伝
導率が１．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下のものであることが
よい。
このようにして得られたＮＴＣサーミスタ素子の比抵抗
や２５℃と８５℃における抵抗値を測定し、この温度間
のサーミスタ定数（Ｂ定数）を算出した。また高温保管
条件、例えば１６０゜Ｃで２０００時間後の抵抗値の変
化率も測定し、第２表の如き結果を得た。
や２５℃と８５℃における抵抗値を測定し、この温度間
のサーミスタ定数（Ｂ定数）を算出した。また高温保管
条件、例えば１６０゜Ｃで２０００時間後の抵抗値の変
化率も測定し、第２表の如き結果を得た。
箪２裏
第２表において、その試料Ｎｏ，は第１表のものと共通
であり、同一の試料Ｎｏ，内ではその添加物の組成を変
化させている。添加物の酸化鉄、酸化クロムの純度は９
９．９％以上であり、変動係数、抵抗値変化率は次式で
与えられる。
であり、同一の試料Ｎｏ，内ではその添加物の組成を変
化させている。添加物の酸化鉄、酸化クロムの純度は９
９．９％以上であり、変動係数、抵抗値変化率は次式で
与えられる。
変動係数一（標準偏差値／平均値）ＸｉＯＯ％、抵抗値
変化率一（Ｒｔ−Ｒｏ）／ＲｏＸ１ ００％但しＲｔ：
ｔ時間後の抵抗値 Ｒｏ；初期抵抗値 第２表から明らかな如く、添加物を全く含まない組成物
は変動係数は小さいが、その抵抗値変化率は１５％をこ
え、経時変化が大きい（試料Ｎｏ，２−１、５−１、７
−１、８−１、１１−１参照）一方、酸化クロム、酸化
鉄が０．０１重量％以上添加されると、変動係数が３％
以下で、抵抗値変化率も８％以下で、抵抗値の経時変化
の小さい非常に信顛性の高いサーミスク素子を得ること
ができる。
変化率一（Ｒｔ−Ｒｏ）／ＲｏＸ１ ００％但しＲｔ：
ｔ時間後の抵抗値 Ｒｏ；初期抵抗値 第２表から明らかな如く、添加物を全く含まない組成物
は変動係数は小さいが、その抵抗値変化率は１５％をこ
え、経時変化が大きい（試料Ｎｏ，２−１、５−１、７
−１、８−１、１１−１参照）一方、酸化クロム、酸化
鉄が０．０１重量％以上添加されると、変動係数が３％
以下で、抵抗値変化率も８％以下で、抵抗値の経時変化
の小さい非常に信顛性の高いサーミスク素子を得ること
ができる。
しかし、酸化クロムの添加量が３０重量％をごえると、
または酸化鉄の添加量が６０重量％をこえると、変動係
数が３％以上となる。
または酸化鉄の添加量が６０重量％をこえると、変動係
数が３％以上となる。
本発明の如く構成することにより、汎用特性か容易に得
られ、且つ２０００時間保管後の抵抗値変化率が８％以
下と経時変化が大変小さい上、変動係数の小さな信頼性
の高い樹脂被覆型のＮＴＣサーミスタ素子を得ることが
できる。
られ、且つ２０００時間保管後の抵抗値変化率が８％以
下と経時変化が大変小さい上、変動係数の小さな信頼性
の高い樹脂被覆型のＮＴＣサーミスタ素子を得ることが
できる。
第１図は本発明の実施例のＮＴＣサーミスタ素子の構造
断面図である。 １−サーミスタ抵抗体、 ２一電極、 ３−ハンダ、 ４ リード線、５−樹脂。
断面図である。 １−サーミスタ抵抗体、 ２一電極、 ３−ハンダ、 ４ リード線、５−樹脂。
Claims (2)
- （１）ＮＴＣサーミスタ素子において、 マンガン１５〜８５モル％、ニッケル０〜８０モル％、
コバルト０〜８５モル％のうち、２種または３種の金属
元素を混合し、その混合比合計が１００％になるように
選ばれた上記金属元素の酸化物に、 酸化クロム：０．０１〜３０．０重量％ 酸化鉄 ：０．０１〜６０．０重量％ をそれぞれ添加した組成物をサーミスタ抵抗体として使
用するとともに、このサーミスタ抵抗体の両面に電極を
形成し、この電極にリード線を導電材料を介して接着固
定し、該接着固定したサーミスタ抵抗体及びリード線の
一部を樹脂で被覆し、更に樹脂で被覆したことを特徴と
するサーミスタ素子。 - （２）前記被覆樹脂は、熱伝導率が１．０ｋｃａｌ／ｍ
ｈ℃以下の樹脂であることを特徴とする請求項（１）記
載のサーミスタ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009937A JPH03214703A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | サーミスタ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009937A JPH03214703A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | サーミスタ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214703A true JPH03214703A (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=11733935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009937A Pending JPH03214703A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | サーミスタ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03214703A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635852A2 (en) * | 1993-07-19 | 1995-01-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor ceramic device |
| EP0789366A2 (en) * | 1996-02-06 | 1997-08-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductive ceramic composition having negative temperature coefficient of resistance |
| WO1998058392A1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | Thermometrics, Inc. | Growth of nickel-iron-manganese-chromium oxide single crystals |
| US5936513A (en) * | 1996-08-23 | 1999-08-10 | Thermometrics, Inc. | Nickel-iron-manganese oxide single crystals |
| US6076965A (en) * | 1996-06-17 | 2000-06-20 | Therometrics, Inc. | Monocrystal of nickel-cobalt-manganese oxide having a cubic spinel structure, method of growth and sensor formed therefrom |
| US6099164A (en) * | 1995-06-07 | 2000-08-08 | Thermometrics, Inc. | Sensors incorporating nickel-manganese oxide single crystals |
| WO2011086850A1 (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-21 | 株式会社村田製作所 | Ｎｔｃサーミスタ用半導体磁器組成物およびｎｔｃサーミスタ |
| CN102285789A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-12-21 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种含铅四元系负温度系数热敏电阻器 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2009937A patent/JPH03214703A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635852A3 (en) * | 1993-07-19 | 1996-04-10 | Murata Manufacturing Co | Ceramic semiconductor device. |
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| EP0789366A2 (en) * | 1996-02-06 | 1997-08-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductive ceramic composition having negative temperature coefficient of resistance |
| EP0789366A3 (en) * | 1996-02-06 | 1998-07-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductive ceramic composition having negative temperature coefficient of resistance |
| US6125529A (en) * | 1996-06-17 | 2000-10-03 | Thermometrics, Inc. | Method of making wafer based sensors and wafer chip sensors |
| US6076965A (en) * | 1996-06-17 | 2000-06-20 | Therometrics, Inc. | Monocrystal of nickel-cobalt-manganese oxide having a cubic spinel structure, method of growth and sensor formed therefrom |
| US5936513A (en) * | 1996-08-23 | 1999-08-10 | Thermometrics, Inc. | Nickel-iron-manganese oxide single crystals |
| US6027246A (en) * | 1997-06-17 | 2000-02-22 | Thermometrics, Inc. | Monocrystal of nickel-cobalt-manganese-copper oxide having cubic spinel structure and thermistor formed therefrom |
| WO1998058392A1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | Thermometrics, Inc. | Growth of nickel-iron-manganese-chromium oxide single crystals |
| WO2011086850A1 (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-21 | 株式会社村田製作所 | Ｎｔｃサーミスタ用半導体磁器組成物およびｎｔｃサーミスタ |
| JPWO2011086850A1 (ja) * | 2010-01-12 | 2013-05-16 | 株式会社村田製作所 | Ｎｔｃサーミスタ用半導体磁器組成物およびｎｔｃサーミスタ |
| US8547198B2 (en) | 2010-01-12 | 2013-10-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor ceramic composition for NTC thermistors and NTC thermistor |
| CN102285789A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-12-21 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种含铅四元系负温度系数热敏电阻器 |
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