JPH0555006A - サーミスタ及びその製造方法 - Google Patents

サーミスタ及びその製造方法

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JPH0555006A
JPH0555006A JP3218893A JP21889391A JPH0555006A JP H0555006 A JPH0555006 A JP H0555006A JP 3218893 A JP3218893 A JP 3218893A JP 21889391 A JP21889391 A JP 21889391A JP H0555006 A JPH0555006 A JP H0555006A
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JP
Japan
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thermistor
thermistor element
resistance value
lead wires
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP3218893A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsumasa Yamada
哲正 山田
Masaki Iwatani
雅樹 岩谷
Kyohei Hayashi
恭平 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗値の調節が容易で、しかも広い温度範囲
で好適な抵抗温度特性が得られ、使用温度範囲の広いサ
ーミスタ及びその製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 サーミスタ1は、アルミナ製のセラミックス
基板2上に、一対の白金からなるリード線3,4が形成
され、このリード線2,3に、B定数の異なる第1のサ
ーミスタ素子5と第2のサーミスタ素子6とが並列とな
る様に接続されている。更に、上記リード線3,4及び
第1,2のサーミスタ素子5,6を覆って、セラミック
ス層7が形成されおり、このセラミックス層7には、第
2のサーミスタ素子6に対応する位置にトリミング用窓
8があけられている。そして、このトリミング用窓8を
介してレーザが照射され、第2のサーミスタ素子6の一
部が削除されることによって、抵抗調節用の切欠9が形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のサーミスタ素子
を用い、低い温度から高い温度までの広い温度範囲で使
用できるサーミスタ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、サーミスタは、温度計や温度
補償回路等の温度検出素子として広く使用されており、
特に近年では、自動車の排ガス浄化用のアフターバー
ナ,触媒コンバータ,サーマルリアクタ等に用いられて
いる。
【0003】この種のサーミスタに使用されるサーミス
タ素子の材料としては、例えば酸素イオン伝導体である
安定化ジルコニアや、電子伝導体であるスピネル型化合
物,ペロブスカイト型化合物が知られており、更にこれ
らの材料に種々の物質を加えることによってサーミスタ
の特性の改善が図られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の酸素
イオン伝導体或は電子伝導体を用いたサーミスタでは、
材料の組成等によって、それぞれB定数(サーミスタ定
数)が異なるので、使用できる温度範囲に限定があると
いう問題があった。
【0005】例えば、自動車の排ガスの浄化装置におい
ては、負の温度係数を有するサーミスタ(NTCサーミ
スタ)が用いられるが、通常この種の浄化装置の使用温
度範囲は、低温から高温に及ぶ非常に広い範囲(例えば
300〜900℃程度)であるので、この様な広い温度
領域では、サーミスタの抵抗値を望ましい値の範囲(例
えば200〜0.1kΩ)で変化させることができなか
った。そのため、好適な抵抗温度特性が得られないので
正確な温度測定できないという問題があった。
【0006】つまり、例えば酸素イオン伝導体の場合に
は、B定数は低温域では小さく高温域では大きいので、
図6に示す様に、その抵抗温度特性を示すグラフ(α)
は急峻な傾きとなり、その結果、T>T0の高温域では
良好な抵抗値が得られるが、T<T0の低温域で1MΩ
に到る様な高過ぎる抵抗値となってしまうという問題が
あった。
【0007】一方、電子伝導体の場合には、B定数は全
域でそれほど変化しないので、同図に示す様に、その抵
抗温度特性を示すグラフ(β)は緩やかな傾きとなり、
その結果、低温域では良好な抵抗値が得られるが、高温
域では抵抗値が高過ぎるという問題があった。
【0008】更に、サーミスタ素子を、例えばセラミッ
クス基板上に一旦形成すると、その抵抗温度特性はその
まま決定してしまうので、後からサーミスタ素子の抵抗
値を調整することが容易ではないという問題があった。
尚、この抵抗値の調節のために、サーミスタ素子と並列
に固定抵抗を配置する方法が考えられるが、この方法で
はB定数が変化してしまい、必ずしも好適ではない。
【0009】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れ、サーミスタ素子の抵抗値の調節が容易で、しかも広
い温度範囲で好適な抵抗温度特性が得られ、使用温度範
囲の広いサーミスタ及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、一対のリード線と、該リード
線に並列に接続されたB定数の異なる2種以上のサーミ
スタ素子と、該サーミスタ素子を覆う絶縁層と、を備え
るとともに、該絶縁層にサーミスタ素子の一部を削除可
能なトリミング用窓を設けたことを特徴とするサーミス
タを要旨とする。
【0011】請求項2の発明は、前記リード線及びサー
ミスタ素子が、絶縁性を有するセラミックス基板上に設
けられたことを特徴とする請求項1記載のサーミスタを
要旨とする。請求項3の発明は、一対のリード線に、B
定数の異なる2種以上のサーミスタ素子を並列に接続
し、その後該サーミスタ素子の一部を削除してサーミス
タ素子の抵抗値を調節することを特徴とするサーミスタ
の製造方法を要旨とする。
【0012】請求項4の発明は、前記サーミスタ素子の
削除を、サーミスタ素子を覆う絶縁層に設けられたトリ
ミング用窓を介して行なうことを特徴とする前記請求項
3記載のサーミスタの製造方法を要旨とする。
【0013】ここで、前記B定数の異なるサーミスタ素
子の材料としては、下記表1に記載した〜の成分系
からなるサーミスタ素子を組み合わせて使用することが
できる。
【0014】
【表1】
【0015】また、前記リード線としては、白金等の貴
金属線又はその合金線,耐熱金属線,クラッド線等を使
用できる。前記セラミックス基板の材料としては、電気
絶縁性に優れたアルミナ,ムライト,マグネシア・アル
ミナスピネル等を採用できる。
【0016】また、セラミックス基板が、異なる種類の
第1及び第2セラミックス層から形成されている場合に
は、リード線が形成された第1セラミックス層を、アル
ミナ,ムライト,マグネシア・アルミナスピネル等から
形成し、一方、第1セラミックス層のリード線が形成さ
れていない側に配置された第2セラミックス層を、それ
より熱伝導率の低いジルコニア等で形成してもよい。
【0017】前記絶縁層の材料としては、電気絶縁性に
優れたアルミナ,ムライト,マグネシア・アルミナスピ
ネル等を採用できる。前記絶縁層に形成したトリミング
用窓は、サーミスタ素子に対応する位置、即ちサーミス
タ素子の上に設けられるものであり、このトリミング用
窓を通して露出したサーミスタ素子に、切欠が形成され
る。
【0018】そして、サーミスタ素子を削除する作業で
あるトリミングを行なう場合には、、レーザを用いると
その作業が容易でしかも正確であるので好適である。
【0019】
【作用】 本発明のサーミスタの場合には、一対のリード線に、
B定数の異なる2種以上のサーミスタ素子を並列に接続
している。このB定数とは、サーミスタ素子の特性を表
すもので、下記(1)式の抵抗Rと温度Tとの関係を示す
係数であり、一般に抵抗値が低いものほど小さく、高い
ものほど大きい。
【0020】 R=RXexpB(1/T−1/TX) …(1) (R,RXは各々温度がT,TX[K]の時の抵抗値) また、異なるB定数を有するサーミスタ素子が、或る温
度領域で、例えば異なる抵抗値Ra,Rbである場合に
は、サーミスタの全抵抗Rは、下記(2)式で表される。
【0021】 R=(Ra・Rb)/(Ra+Rb) …(2) 従って、本発明の請求項1のサーミスタにおいては、そ
の抵抗温度特性は、図1に示す様に途中(T0)で折れ
曲がったグラフ(γ)となり、広い温度範囲(T1
2)にて望ましい抵抗値(例えば0.1〜200k
Ω)が得られる。
【0022】つまり、低温域ではグラフの傾きが緩くな
り、高温域ではグラフの傾きが急になり、結果として、
好ましい抵抗温度特性を備えたサーミスタとなる。尚、
抵抗値が1MΩ以上では、絶縁抵抗との区別が難しくな
るため、上限は200kΩ以下が望ましく、下限はリー
ド線の抵抗値である10Ω以下のレベルに対して区別可
能とするために、0.1kΩ以上が望ましい。
【0023】また、請求項3の発明にて抵抗値を調節
する場合には、例えばレーザを用いてサーミスタ素子の
一部を削除する。それによって、図2に示す様に、B定
数を変化させることなくサーミスタ素子の抵抗値を増大
することができるので、図3の実線で示すサーミスタ全
体の抵抗温度特性を、例えば点線で示す様な抵抗温度特
性に変更することができる。
【0024】
【実施例】以下に本発明による実施例のサーミスタにつ
いて説明する。図4に示す様に、第1実施例のサーミス
タ1は、アルミナ製のセラミックス基板2上に、一対の
リード線3,4が設けられ、そのリード線3,4に、2
つのサーミスタ素子5,6が並列に接続されている。
【0025】このサーミスタ素子5,6のうち、先端側
の第1のサーミスタ素子5は、モル比で92:8のZr
2とY23とからなり、そのB定数は12000であ
る。一方、根本側の第2のサーミスタ素子6は、モル比
で70:20:10のMnO 2とNiOとCuOとから
なり、そのB定数は3700である。
【0026】また、前記セラミックス基板2には、リー
ド線3,4及びサーミスタ素子5,6を覆って、セラミ
ックスからなる絶縁層7が形成されており、この絶縁層
7には、前記第2サーミスタ素子6と対応した位置にト
リミング用窓8が形成されている。
【0027】更に、トリミング用窓8の中の第2のサー
ミスタ素子6の一部には、レーザによって削除された切
欠9が形成されている。この切欠9は、サーミスタ素子
6、ひいてはサーミスタ1全体の抵抗値の調節を行なう
ためのものであり、切り欠くことによって、第1のサー
ミスタ素子6のB定数は変化することなく、抵抗値のみ
が増大する。
【0028】次に、本実施例のサーミスタの製造方法に
ついて説明する。 まず、セラミックス基板2となるグリーンシートを製
造する。このグリーンシートは、アルミナ粉末に、Si
2−CaO−MgO系ガラスを2重量%添加し、これ
らを公知のPVBバインダで混練し、ドクターブレード
法でシート化することにより製造する。
【0029】次に、このグリーンシート上に白金ペー
ストを印刷することによって、リード線3,4を形成す
る。この白金ペーストとしては、白金粉末にZrO2
2 3系固体電解質を16重量%含有させ、セルロース
系バインダで混練することにより、ペースト化したもの
を使用する。
【0030】そして、印刷されたリード線3,4の上
に、第1のサーミスタ素子5のペーストを印刷して、第
1のサーミスタ素子5を形成する。この第1のサーミス
タ素子5の原料としては、純度99重量%以上の原料の
ZrO2とY23とをモル比で92:8の割合で用い、
セルロース系バインダでペースト化して使用する。
【0031】同様に、第2のサーミスタ素子6のペー
ストを、第1のサーミスタ素子5と並列に印刷して、第
2のサーミスタ素子6を形成する。この第2のサーミス
タ素子6の原料としては、MnO2とNiOとCuOと
をモル比で70:20:10の割合で使用する。
【0032】次に、上記白金のリード線3,4の端部
に、図示しないPR線を接続し、その後、このリード線
3,4及び第1,2のサーミスタ素子5,6を覆って、
上記グリーンシートと同様な絶縁層7となるグリーンシ
ートを圧着する。尚、このグリーンシートには、上記ト
リミング用窓8となる穴があけてある。
【0033】その後、樹脂抜きしてから、1520〜
1530℃の雰囲気にて1時間焼成する。 次に、この焼成したサーミスタ1の抵抗値を、リード
線3,4に通電して測定し、目標の抵抗値であるか否か
を判定する。
【0034】そして、サーミスタ1の抵抗値が、目標
の抵抗値より小さい場合(予め抵抗値が小さ目になるよ
うに設定してある)には、トリミング用窓8を通してレ
ーザを第2のサーミスタ素子6に照射して切欠9を形成
する。それによって、第2のサーミスタ素子6の抵抗値
を増大させることにより、抵抗値の微調整を行なって、
サーミスタ1を完成する。
【0035】この様にして製造されたサーミスタ1は、
300〜900℃の温度範囲にて、抵抗値が200〜
0.1kΩの範囲で変化する抵抗温度特性を有してお
り、特に、自動車の浄化装置等の使用する温度範囲が広
い装置に好適に適用することができる。
【0036】また、サーミスタ1の抵抗値の調整は、単
にレーザを照射してトリミングを行なうだけであるの
で、極めて容易でありしかも微調整が可能であるという
利点がある。更に、本実施例のサーミスタ1では、リー
ド線3,4及びサーミスタ素子5,6がセラミックス基
板2及び絶縁層7に挟まれて、大部分が密閉されている
ので、外界のガスや電気の影響を受け難く、精度が高く
しかも耐久性に富むという利点がある。また、取り付け
が容易で破損しにくいという特長がある。
【0037】次に、第2実施例のサーミスタについて説
明する。図5に示す様に、本実施例のサーミスタ11
は、ほぼ前記第1実施例と同様であるが、セラミックス
基板12の構造が異なる。即ち、セラミックス基板12
は、リード線13,14やサーミスタ素子15,16が
形成された第1セラミックス層12aと、その裏側に配
置された第2セラミックス層12bとから構成されてい
る。この第1セラミックス層12aは、絶縁性に優れし
かも熱伝導率が高いアルミナからなる層であり、一方、
第2セラミックス層12bは、熱伝導率が低いジルコニ
アからなる層である。
【0038】更に、前記リード線13,14とサーミス
タ素子15,16を覆う様に、第1セラミックス層12
bの表面に、セラミックスからなる絶縁層17が形成さ
れ、この絶縁層17にトリミング用窓18があけられて
いる。そして、このトリミング用窓18の中に位置する
サーミスタ素子16の一部に、抵抗値を調節するための
切欠19が形成されている。
【0039】従って、本実施例のサーミスタ11は、上
述した第1実施例と同様な効果を奏するとともに、熱伝
導の状態を調節できるという利点がある。尚、本発明
は、上記実施例に何等限定されることなく、本実施例の
容易を逸脱しない範囲内で各種の態様で実施できること
は勿論である。
【0040】例えば、サーミスタの形状は、サーミスタ
素子が基板上に形成されたものに限らず、ペレット状の
2種以上のサーミスタ素子をリード線が貫いているもの
でもよい。また、切欠は、根本側のサーミスタ素子に限
らず、先端側のサーミスタ素子或は両方のサーミスタ素
子に設けられていてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1の発明によ
れば、サーミスタ素子を覆う絶縁層にトリミング用窓を
設けたので、サーミスタ素子の抵抗値の調節が容易であ
る。特に、リード線及びサーミスタ素子がセラミックス
基板上に設けられたものでは、製造が容易でしかも精密
なトリミングが可能であるので好適である。
【0042】また、請求項3の発明では、B定数の異な
る2種以上のサーミスタ素子を並列に接続し、その後サ
ーミスタ素子の一部を削除するので、サーミスタ素子の
抵抗値の調節が容易である。特に、サーミスタ素子の削
除を、サーミスタ素子を覆う絶縁層に設けられたトリミ
ング用窓を介して行なう場合には、サーミスタの製造が
ほぼ完了した後に、抵抗値の調節が可能であるので好適
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のサーミスタの抵抗温度特性を示すグ
ラフである。
【図2】 サーミスタ素子の抵抗温度特性の変化を示す
グラフある。
【図3】 サーミスタの抵抗温度特性の変化を示すグラ
フである。
【図4】 第1実施例のサーミスタを示す斜視図であ
る。
【図5】 第2実施例のサーミスタを一部破断して示す
斜視図である。
【図6】 従来のサーミスタの抵抗温度特性を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1,11…サーミスタ 2,12…セラミ
ックス基板 3,4,13,14…リード線 5,15…第1の
サーミスタ素子 6,16…第2のサーミスタ素子 7,17…絶縁層 8,18…トリミング用窓 9,19…切欠

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のリード線と、該リード線に並列に
    接続されたB定数の異なる2種以上のサーミスタ素子
    と、該サーミスタ素子を覆う絶縁層と、を備えるととも
    に、該絶縁層にサーミスタ素子の一部を削除可能なトリ
    ミング用窓を設けたことを特徴とするサーミスタ。
  2. 【請求項2】 前記リード線及びサーミスタ素子が、絶
    縁性を有するセラミックス基板上に設けられたことを特
    徴とする請求項1記載のサーミスタ。
  3. 【請求項3】 一対のリード線に、B定数の異なる2種
    以上のサーミスタ素子を並列に接続し、その後該サーミ
    スタ素子の一部を削除してサーミスタ素子の抵抗値を調
    節することを特徴とするサーミスタの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記サーミスタ素子の削除を、サーミス
    タ素子を覆う絶縁層に設けられたトリミング用窓を介し
    て行なうことを特徴とする前記請求項3記載のサーミス
    タの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0730283A2 (en) * 1995-03-03 1996-09-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thermistor apparatus and manufacturing method thereof
CN116137196A (zh) * 2023-04-04 2023-05-19 广东森塬科技实业有限公司 一种塑封式热敏电阻及其制作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0730283A2 (en) * 1995-03-03 1996-09-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thermistor apparatus and manufacturing method thereof
EP0730283A3 (en) * 1995-03-03 1997-06-18 Murata Manufacturing Co Thermistor device and manufacturing method
US5798685A (en) * 1995-03-03 1998-08-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thermistor apparatus and manufacturing method thereof
US6188307B1 (en) 1995-03-03 2001-02-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Thermistor apparatus and manufacturing method thereof
CN116137196A (zh) * 2023-04-04 2023-05-19 广东森塬科技实业有限公司 一种塑封式热敏电阻及其制作方法

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