JPH10321408A - Thermistor and manufacture thereof - Google Patents
Thermistor and manufacture thereofInfo
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- JPH10321408A JPH10321408A JP34031397A JP34031397A JPH10321408A JP H10321408 A JPH10321408 A JP H10321408A JP 34031397 A JP34031397 A JP 34031397A JP 34031397 A JP34031397 A JP 34031397A JP H10321408 A JPH10321408 A JP H10321408A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、室温から約100
0℃の高温域にわたって温度検知可能なサーミスタ素
子、いわゆるワイドレンジ型サーミスタ素子に関するも
のであり、特に自動車排ガスの温度センサに用いて好適
である。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a material from room temperature to about 100
The present invention relates to a thermistor element capable of detecting a temperature over a high temperature range of 0 ° C., that is, a so-called wide-range thermistor element, and is particularly suitable for use as a temperature sensor for automobile exhaust gas.
【0002】[0002]
【従来の技術】温度センサ用サーミスタ素子は、自動車
用排ガス温度、ガス給湯器等のガス火炎温度、加熱炉の
温度等、400〜1300℃という中温から高温度域の
測定に用いられている。この種のサーミスタ素子の特性
は、抵抗値と抵抗温度係数(抵抗値の温度依存性)で示
される。ここで、温度センサを構成する温度検出回路の
実用的な抵抗値範囲に対応するためには、サーミスタ素
子の抵抗値は所定の範囲であることが望まれている。そ
のため、ワイドレンジ型サーミスタ素子に適した抵抗値
特性を有するものとしてペロブスカイト系材料等が主と
して用いられている。2. Description of the Related Art Thermistor elements for temperature sensors are used to measure the temperature of exhaust gas for automobiles, the temperature of gas flames in gas water heaters and the like, the temperature of heating furnaces, and the like in the medium to high temperature range of 400 to 1300 ° C. The characteristics of this type of thermistor element are represented by a resistance value and a resistance temperature coefficient (temperature dependence of the resistance value). Here, in order to correspond to a practical resistance value range of the temperature detection circuit constituting the temperature sensor, it is desired that the resistance value of the thermistor element be within a predetermined range. Therefore, a perovskite-based material or the like is mainly used as a material having resistance characteristics suitable for a wide-range thermistor element.
【0003】ペロブスカイト系材料を用いたサーミスタ
素子としては、例えば、特開平6−325907号公報
及び特開平7−201528号公報に記載のものが提案
されている。これらは、広い温度範囲で使用可能なサー
ミスタ素子を実現するために、Y、Sr、Cr、Fe、
Ti等の酸化物を所定の組成割合で混合し、焼成して完
全固溶体としサーミスタ素子としたものである。As a thermistor element using a perovskite-based material, for example, those disclosed in JP-A-6-325907 and JP-A-7-201528 have been proposed. These are Y, Sr, Cr, Fe, to realize a thermistor element usable in a wide temperature range.
An oxide such as Ti is mixed in a predetermined composition ratio and fired to form a complete solid solution to obtain a thermistor element.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ワイドレンジ型サーミ
スタ素子の抵抗値特性は、抵抗値と抵抗温度係数によっ
て示される。通常の温度センサにおいては、温度検出回
路の抵抗値範囲を鑑みて、サーミスタ素子の抵抗値は、
使用温度範囲において50Ω〜100kΩであることが
必要である。また、サーミスタ素子に室温〜1000℃
の熱履歴等を与えた場合、熱履歴後の抵抗値と初期抵抗
値との変化が小さい方が良い。The resistance characteristics of a wide-range thermistor element are represented by a resistance value and a resistance temperature coefficient. In a normal temperature sensor, considering the resistance value range of the temperature detection circuit, the resistance value of the thermistor element is:
It is necessary that the resistance is 50Ω to 100kΩ in the operating temperature range. In addition, a room temperature to 1000 ° C.
In this case, it is preferable that the change between the resistance value after the heat history and the initial resistance value is small.
【0005】上記各公報においては、種々の完全固溶体
からなるサーミスタ素子が提案されているが、300℃
以上のサーミスタ素子抵抗値のデータしか開示されてい
ない。そのため、本発明者等は、上記各公報における種
々のサーミスタ素子について室温付近における抵抗値特
性を調査した。その結果、室温〜1000℃の熱履歴等
における抵抗値安定性を有するものは、室温から300
℃の温度域において、抵抗値が高くなってしまい絶縁と
の判別ができずに温度が検出できない。一方、50Ω〜
100kΩの低抵抗値を満足するものは、熱履歴等にお
いて抵抗値が初期抵抗値に対して10%以上変化し安定
性に欠けることがわかった。In each of the above publications, various thermistor elements made of a complete solid solution are proposed.
Only the data on the resistance value of the thermistor element described above is disclosed. Therefore, the present inventors have investigated the resistance value characteristics of various thermistor elements in each of the above publications near room temperature. As a result, those having resistance value stability in a thermal history or the like at room temperature to 1000 ° C. are 300
In the temperature range of ° C., the resistance value becomes high and the temperature cannot be detected because it cannot be determined that the insulation is provided. On the other hand, 50Ω ~
Those satisfying a low resistance value of 100 kΩ changed the resistance value by 10% or more with respect to the initial resistance value in heat history and the like, and were found to lack stability.
【0006】いずれにしても、室温〜1000℃の高温
域にわたる低抵抗値特性、および熱履歴等における抵抗
値安定性の相反する2つの抵抗特性を満足できるサーミ
スタ素子(いわゆるワイドレンジ型サーミスタ素子)
は、これまでになかった。本発明は上記問題点に鑑み
て、室温〜1000℃の熱履歴等においても抵抗値の変
化が小さく安定した特性を有し、室温〜1000℃の温
度範囲において抵抗値を50Ω〜100kΩとしたサー
ミスタ素子を得ることを目的とする。In any case, a thermistor element (so-called wide-range thermistor element) capable of satisfying two resistance characteristics that are inconsistent with each other in a low resistance value characteristic over a high temperature range from room temperature to 1000 ° C. and a resistance value stability in heat history and the like.
Never before. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention has a small resistance change characteristic even in a thermal history from room temperature to 1000 ° C., and has a stable characteristic, and has a resistance of 50Ω to 100 kΩ in a temperature range from room temperature to 1000 ° C. The purpose is to obtain an element.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】従来のサーミスタ素子
は、ペロブスカイト型構造の完全固溶体になっている
が、本発明者等は、単品の化合物である完全固溶体で
は、上記のような相反する傾向にある抵抗特性を満足す
ることは難しいと考えた。そこで、完全固溶体ではな
く、比較的低い抵抗値を有するペロブスカイト系材料
(酸化物)と、比較的高い抵抗値を有する材料との2種
の化合物を混合した混合焼結体からなる新規なサーミス
タ材料を用いて、上記目的を達成することとした。The conventional thermistor element is a complete solid solution having a perovskite structure. However, the present inventors have found that a complete solid solution, which is a single compound, has the above-mentioned conflicting tendency. It was considered difficult to satisfy certain resistance characteristics. Therefore, a novel thermistor material is not a complete solid solution but a mixed sintered body in which two compounds of a perovskite-based material (oxide) having a relatively low resistance value and a material having a relatively high resistance value are mixed. To achieve the above object.
【0008】そして、種々のペロブスカイト系材料につ
いて実験検討した結果、上記目的を達成するために適正
な抵抗特性を有する材料としては、組成物(M1M2)
O3(ここで、M1は、元素周期律表第2A族及びLa
を除く第3A族の元素から選択される少なくとも1種以
上の元素であり、M2は、元素周期律表第2B族、第3
B族、第4A族、第5A族、第6A族、第7A族及び第
8族の元素から選択される少なくとも1種以上の元素で
ある)が好ましいことがわかった。[0008] As a result of experimental studies on various perovskite-based materials, a composition (M1M2) as a material having an appropriate resistance characteristic in order to achieve the above object is described.
O 3 (where M1 is Group 2A of the Periodic Table of the Elements and La
M2 is at least one element selected from the elements of Group 3A excluding
At least one element selected from Group B, Group 4A, Group 5A, Group 6A, Group 7A and Group 8).
【0009】ここで、Laは吸湿性が高く、大気中の水
分と反応して不安定な水酸化物を作りサーミスタ素子を
破壊する等の問題があるため、M2として用いない。一
方、混合する相手方の材料としては、検討の結果、比較
的高い抵抗値を有し且つサーミスタ材料の抵抗値を安定
化するY2 O3 (酸化イットリウム)を用いることとし
た。Here, La is not used as M2 because it has a high hygroscopicity and has a problem that it reacts with moisture in the air to form an unstable hydroxide and destroy the thermistor element. On the other hand, the material of the other party to be mixed, the result of the study, was the use of Y 2 O 3 to stabilize the resistance value of and thermistor material has a relatively high resistance value (yttrium oxide).
【0010】そして、(M1M2)O3 とY2 O3 とを
混合焼結体とすることにより、上記請求項1に記載され
るように、混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2 O3 から
なるサーミスタ素子が得られる。このサーミスタ素子を
温度センサに組み込んで素子の抵抗値特性を調査したと
ころ、室温〜1000℃の熱履歴等においても抵抗値の
変化が数%と小さく安定であり、室温〜1000℃の温
度域において、抵抗値は50Ω〜100kΩであること
が確認できた。[0010] Then, (M1M2) by the O 3, Y 2 O 3 and the mixed sintered body, as described in the claim 1, the mixed sintered body (M1M2) O 3 · Y 2 O A thermistor element consisting of 3 is obtained. When the resistance characteristics of the thermistor element were incorporated into a temperature sensor and the resistance characteristics of the element were examined, the change in resistance value was small and stable at several percent even in a thermal history from room temperature to 1000 ° C. It was confirmed that the resistance value was 50Ω to 100kΩ.
【0011】よって、請求項1記載の発明においては、
室温〜1000℃の高温域にわたって温度を検知可能
で、室温〜1000℃の熱履歴等においても抵抗値の変
化が小さく安定した特性を持つサーミスタ素子、いわゆ
るワイドレンジ型サーミスタ素子を提供することができ
る。また、本発明者等の検討によれば、上記のペロブス
カイト系化合物(M1M2)O3 における各元素は、請
求項3記載の発明のように、M1は、Y、Ce、Pr、
Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、M
g、Ca、Sr、Ba、Scから選択する1種以上の元
素であり、M2は、Ti、V、Cr、Mn、Fe、C
o、Ni、Zn、Al、Ga、Zr、Nb、Mo、H
f、Ta、Wから選択する1種以上の元素であることが
実用上好ましい。Therefore, in the first aspect of the present invention,
It is possible to provide a thermistor element capable of detecting a temperature over a high temperature range from room temperature to 1000 ° C. and having a stable characteristic in which a change in resistance is small even in a thermal history from room temperature to 1000 ° C., that is, a so-called wide-range type thermistor element. . According to the study of the present inventors, each element in the perovskite compound (M1M2) O 3 is, as in the invention of claim 3, M1 is Y, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, M
g, one or more elements selected from Ca, Sr, Ba, and Sc, and M2 is Ti, V, Cr, Mn, Fe, C
o, Ni, Zn, Al, Ga, Zr, Nb, Mo, H
It is practically preferable to be at least one element selected from f, Ta, and W.
【0012】さらに、(M1M2)O3 とY2 O3 との
混合比について検討を進めた結果、その混合比が所定範
囲であれば、すなわち、請求項2記載の発明のように、
上記の(M1M2)O3 のモル分率をa、上記のY2 O
3 のモル分率をbとした場合、これらのモル分率aおよ
びbが、0.05≦a<1.0、0<b≦0.95、a
+b=1の関係にあれば、より確実に上記請求項1に記
載の効果を達成できることがわかった。Further, as a result of studying the mixing ratio of (M1M2) O 3 and Y 2 O 3 , if the mixing ratio is within a predetermined range, that is, as in the second aspect of the present invention,
The mole fraction of (M1M2) O 3 is a, and the above Y 2 O
Assuming that the mole fraction of 3 is b, these mole fractions a and b are 0.05 ≦ a <1.0, 0 <b ≦ 0.95, a
It has been found that the effect of claim 1 can be more reliably achieved if the relationship of + b = 1.
【0013】また、このように広い範囲でモル分率を変
えることができるので、(M1M2)O3 とY2 O3 と
の両者を適宜混合、焼成することにより、抵抗値、抵抗
温度係数を広い範囲で種々制御できる。また、焼結体に
おいては、各粒子の焼結性等を向上させるために焼結助
剤を添加するが、種々の焼結助剤について実験検討の結
果、請求項1〜請求項5記載の混合焼結体については、
請求項6記載の発明のように、CaO、CaCO3 およ
びCaSiO3 のうち少なくとも1種とSiO2 とから
なる焼結助剤を用いることが好ましいことがわかった。
それによって、焼結密度等に優れたワイドレンジイ型サ
ーミスタ素子が得られる。Since the molar fraction can be changed in such a wide range, the resistance value and the temperature coefficient of resistance can be reduced by appropriately mixing and firing both (M1M2) O 3 and Y 2 O 3. Various controls can be performed in a wide range. In the sintered body, a sintering aid is added in order to improve the sinterability of each particle. For the mixed sintered body,
It has been found that it is preferable to use a sintering aid comprising at least one of CaO, CaCO 3 and CaSiO 3 and SiO 2 , as in the invention of claim 6.
Thereby, a wide-range thermistor element having excellent sintering density and the like can be obtained.
【0014】ところで、実験を進めていくうちに、請求
項1〜請求項6記載のサーミスタ素子を用いた温度セン
サにおいて、作製したセンサごとの検出温度精度が±2
0〜30℃のレベルにばらつくことがわかった。そこ
で、この温度精度の向上(センサ毎の検出温度精度ばら
つき低減)という面から、調合、成形、焼成条件等、サ
ーミスタ素子の製造工程における各条件について調査を
進めた。By the way, as the experiment progresses, in the temperature sensor using the thermistor element according to the first to sixth aspects, the detection temperature accuracy of each manufactured sensor is ± 2.
It was found to vary from 0 to 30 ° C. Therefore, from the viewpoint of improving the temperature accuracy (reducing the variation in the detection temperature accuracy for each sensor), investigations were made on various conditions in the manufacturing process of the thermistor element, such as preparation, molding, and firing conditions.
【0015】その結果、上記温度精度のばらつきは、仮
焼成により得られるペロブスカイト系材料である(M1
M2)O3 の平均粒径がY2 O3 の平均粒径よりも大き
く、両者が均一に混合せず混合焼結体の組成がばらつ
き、結果として、サーミスタ素子の抵抗がばらつくこと
に起因することがわかった。よって、焼結前の混合状態
において(M1M2)O3 の平均粒径をY2 O3 の平均
粒径と同等とすれば、組成の均一混合が実現できると考
え、実験検討を行った。その結果、請求項8記載の発明
のように、仮焼成により得られる(M1M2)O3 をY
2 O3 と混合、粉砕し、この混合物((M1M2)O3
とY2 O3 )の平均粒径を、混合前のY2 O3 の平均粒
径以下とすればよいことがわかった。As a result, the variation in the temperature accuracy is due to the perovskite-based material obtained by calcination (M1
M2) The average particle size of O 3 is greater than the average particle diameter of Y 2 O 3, both variations in composition of the mixed sintered body not uniformly mixed, as a result, due to the resistance of the thermistor element is varied I understand. Therefore, if the average particle size of (M1M2) O 3 in the mixed state before sintering was made equal to the average particle size of Y 2 O 3 , it was considered that uniform mixing of the composition could be realized, and an experimental study was conducted. As a result, (M1M2) O 3 obtained by calcination is converted to Y
This was mixed with 2 O 3 and pulverized, and this mixture ((M1M2) O 3
It has been found that the average particle size of Y 2 O 3 ) should be equal to or less than the average particle size of Y 2 O 3 before mixing.
【0016】すなわち、請求項8の製造方法を用いれ
ば、(M1M2)O3 とY2 O3 の微粒化により均一混
合が図られて、混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2 O3
の組成変動が低減されるので、サーミスタ素子の抵抗値
のばらつきを低減できる。従って、室温〜1000℃の
温度域において、従来レベルよりも良好なセンサ温度精
度(センサ毎の温度精度ばらつきの少ない)を可能とす
るワイドレンジ型サーミスタ素子を提供できる。That is, according to the manufacturing method of claim 8, (M1M2) O 3 and Y 2 O 3 are uniformly mixed by atomization, and the mixed sintered body (M1M2) O 3 .Y 2 O 3 is obtained.
Of the thermistor element can be reduced, so that the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced. Accordingly, it is possible to provide a wide-range thermistor element that enables better sensor temperature accuracy (less variation in temperature accuracy between sensors) than the conventional level in a temperature range from room temperature to 1000 ° C.
【0017】なお、請求項4記載の混合焼結体(Y(C
rMn)O3 )・Y2 O3 は、Y(CrMn)O3 とY
2 O3 とを混合焼結する方法でなくとも、Crの酸化物
とMnの酸化物とを混合し1000℃以上で仮焼成して
(Mn1 .5Cr1.5 )O4 を得て、この(Mn1 .5Cr
1.5 )O4 とY2 O3 とを直接混合焼結する方法によっ
ても得られる。この場合には、請求項9記載の製造方法
のようにすれば、請求項8記載の発明と同等の効果が得
られる。The mixed sintered body (Y (C
rMn) O 3 ) .Y 2 O 3 is composed of Y (CrMn) O 3 and Y
Not be the method of mixing sintering a 2 O 3, and obtained by calcination at a mixture of an oxide of oxides and Mn of Cr 1000 ° C. or more (Mn 1 .5 Cr 1.5) O 4, the (Mn 1.5 Cr
1.5 ) It can also be obtained by directly mixing and sintering O 4 and Y 2 O 3 . In this case, if the manufacturing method described in claim 9 is adopted, the same effect as the invention described in claim 8 can be obtained.
【0018】また、請求項5記載の混合焼結体(Y(C
rMnTi)O3 )・Y2 O3 は、Crの酸化物とMn
の酸化物とを混合し1000℃以上で仮焼成して(Mn
1 .5Cr1.5 )O4 を得て、この(Mn1 .5Cr1.5 )
O4 とY2 O3 とTiO2 とを混合焼結することによっ
ても得られる。この場合には、請求項10記載の製造方
法のようにすれば、請求項8記載の発明と同等の効果が
得られる。The mixed sintered body (Y (C
rMnTi) O 3 ) .Y 2 O 3 is composed of Cr oxide and Mn.
And calcination at 1000 ° C. or more (Mn
Newsletter 1 .5 Cr 1.5) O 4, the (Mn 1 .5 Cr 1.5)
It can also be obtained by mixing and sintering O 4 , Y 2 O 3 and TiO 2 . In this case, if the manufacturing method described in claim 10 is adopted, the same effect as the invention described in claim 8 can be obtained.
【0019】更に、請求項1〜請求項6記載のサーミス
タ素子を用いた温度センサの検出温度精度の向上の面か
ら、サーミスタ素子の製造方法について調査を進めた。
その結果、仮焼成により得られる(M1M2)O3 自体
の組成ばらつきが、結果的に混合焼結体(M1M2)O
3 ・Y2 O3 の組成ばらつき(つまり、サーミスタ素子
の抵抗値ばらつき)に影響することがわかった。Further, from the viewpoint of improving the detection temperature accuracy of the temperature sensor using the thermistor element according to the first to sixth aspects, investigations have been made on a method of manufacturing the thermistor element.
As a result, the composition variation of the (M1M2) O 3 itself obtained by the preliminary firing results in the mixed sintered body (M1M2) O 3
It has been found that it affects the variation in the composition of 3 · Y 2 O 3 (that is, the variation in the resistance value of the thermistor element).
【0020】ここで、混合焼成体(M1M2)O3 ・Y
2 O3 の製造方法において仮焼成により得られる(M1
M2)O3 自体の組成ばらつきの原因を、(M1M2)
O3として、M1=Y、M2=Cr及びMnの場合、す
なわちY(Cr0.5 Mn0.5)O3 を用いる場合を例に
とって述べる。Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の調製は、
例えば、次のように行う(図31参照)。M1の原料で
あるY2 O3 (平均粒径約1μm)と、M2の原料であ
るCr 2 O3 (平均粒径約4μm)及びMn2 O3 (平
均粒径約7μm)とを、Y:Cr:Mn=1:0.5:
0.5のモル比で調合(調合1)し、ボールミル等で混
合・粉砕し、この混合物を1000℃以上で仮焼成して
Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る。Here, the mixed fired body (M1M2) OThree・ Y
TwoOThree(M1)
M2) OThree(M1M2)
OThreeIn the case where M1 = Y and M2 = Cr and Mn,
That is, Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeUsing the example
I will say. Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeThe preparation of
For example, the following is performed (see FIG. 31). With raw material of M1
Some YTwoOThree(Average particle size of about 1 μm)
Cr TwoOThree(Average particle size of about 4 μm) and MnTwoOThree(flat
Y: Cr: Mn = 1: 0.5:
Compound at a molar ratio of 0.5 (Formulation 1) and mix with a ball mill or the like.
The mixture is crushed, and the mixture is calcined at 1000 ° C. or more.
Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeGet.
【0021】本発明者等は、上記工程中、ボールミル等
での混合・粉砕に問題があることを見出した。すなわ
ち、ボールミル等での混合・粉砕では、混合・粉砕後の
平均粒径は約2μmが限界で、またCr2 O3 及びMn
2 O3 の平均粒径はY2 O3 の平均粒径に比べて大き
い。従って、Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 の混合
物を仮焼成反応で得られるY(Cr0.5 Mn0.5 )O3
が各々の原料のY2 O3 、Cr2 O3 、Mn2 O3の粒
径差により、Y:Cr:Mn=1:0.5:0.5から
ずれた組成物、例えば、Y:Cr:Mn=1:0.6:
0.4組成物からY:Cr:Mn=1:0.4:0.6
組成物まで種々の組成物を含む混合物となる。The present inventors have found that during the above process, there is a problem in mixing and pulverization with a ball mill or the like. That is, in the mixing and grinding in a ball mill or the like, the average particle size after the mixing and grinding is about 2μm limitations, also Cr 2 O 3 and Mn
The average particle size of 2 O 3 is larger than the average particle diameter of Y 2 O 3. Therefore, a mixture of Y 2 O 3 , Cr 2 O 3, and Mn 2 O 3 is prepared by a calcination reaction to obtain Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3.
Is a composition deviated from Y: Cr: Mn = 1: 0.5: 0.5 due to the particle size difference between Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3 of each raw material, for example, Y: Cr: Mn = 1: 0.6:
0.4: Y: Cr: Mn = 1: 0.4: 0.6
It becomes a mixture containing various compositions up to the composition.
【0022】これらY:Cr:Mn=1:0.6:0.
4組成物からY:Cr:Mn=1:0.4:0.6組成
物は、各々異なる抵抗値、抵抗温度係数(β値)を持つ
ために素子ごとに抵抗が変動し、素子抵抗値のばらつき
の原因となっている。また原料のY2 O3 、Cr
2 O3 、Mn2 O3 の一部(組成比からずれたもの)が
未反応物として残存する場合は、素子抵抗値のバラツキ
の原因にもなっている。These Y: Cr: Mn = 1: 0.6: 0.
From the four compositions, the Y: Cr: Mn = 1: 0.4: 0.6 compositions have different resistance values and different temperature coefficients of resistance (β values), so that the resistance fluctuates from element to element and the element resistance value Is the cause of the variation. The raw materials Y 2 O 3 , Cr
When a part of 2 O 3 and Mn 2 O 3 (which deviates from the composition ratio) remains as an unreacted substance, it also causes a variation in element resistance value.
【0023】ここで、本発明者等は、仮焼成して(M1
M2)O3 を得る前の工程において、得られる(M1M
2)O3 の組成ばらつき、及び原料の未反応物の存在等
の不具合を抑制すべく種々検討を行った。その結果、ボ
ールミルよりも粉砕能力の高い、例えば媒体攪拌ミル等
によってM2の原料をM1の原料と共に混合・粉砕し
て、混合・粉砕後の原料混合物(混合粉砕物)の平均粒
径を混合前のM1の原料の平均粒径以下でかつ0.5μ
m以下となるように微粒化すれば上記不具合を抑制で
き、実用レベルである温度精度±10℃以下となること
がわかった。Here, the present inventors preliminarily fired (M1
M2) In a step before obtaining O 3 , the resulting (M1M
2) Various studies were conducted to suppress problems such as variation in the composition of O 3 and the presence of unreacted materials as raw materials. As a result, the raw material of M2 and the raw material of M1 are mixed and pulverized by a medium stirring mill or the like having a higher pulverizing ability than a ball mill, and the average particle size of the mixed and pulverized raw material mixture (mixed and pulverized product) is determined before mixing. Less than the average particle size of the raw material of M1 and 0.5 μm
It was found that the above problems could be suppressed if the particle size was reduced to m or less, and the temperature accuracy would be ± 10 ° C. or less, which is a practical level.
【0024】請求項11〜14記載の発明は上記知見に
基づいてなされたものである。すなわち、請求項11記
載の発明においては、M1の原料とM2の原料とを混合
・粉砕する混合工程で、M2の原料をM1の原料と共に
混合・粉砕して、この混合粉砕物の平均粒径を混合前の
M1の原料の平均粒径以下でかつ0.5μm以下とす
る。その後、仮焼成により(M1M2)O3 を得て、
(M1M2)O3 とY2 O3 とを混合後、所定形状に成
形、焼成することを特徴とする。The inventions of claims 11 to 14 have been made based on the above findings. That is, in the invention according to claim 11, in the mixing step of mixing and pulverizing the raw material of M1 and the raw material of M2, the raw material of M2 is mixed and pulverized with the raw material of M1, and the average particle size of the mixed and pulverized product is obtained. Is not more than the average particle size of the raw material of M1 before mixing and not more than 0.5 μm. Then, (M1M2) O 3 was obtained by preliminary firing,
(M1M2) It is characterized in that after mixing O 3 and Y 2 O 3 , the mixture is molded into a predetermined shape and fired.
【0025】本発明によれば、M1及びM2の原料の均
一微粒化により組成の均一混合が図られるので、仮焼成
後に生成する(M1M2)O3 における組成ばらつきの
低減、及び原料未反応物の存在の抑制が実現でき、サー
ミスタ素子の抵抗値のばらつきを低減できる。従って、
室温〜1000℃の温度域において、従来レベルよりも
良好なセンサ温度精度(センサ毎の温度精度ばらつきの
少ない)を可能とするワイドレンジ型サーミスタ素子を
提供できる。According to the present invention, uniform mixing of the composition is achieved by uniform atomization of the raw materials of M1 and M2, so that the variation in the composition of (M1M2) O 3 produced after the calcination is reduced, and the unreacted raw materials are reduced. The suppression of the presence can be realized, and the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced. Therefore,
In the temperature range from room temperature to 1000 ° C., it is possible to provide a wide-range thermistor element which enables better sensor temperature accuracy (less variation in temperature accuracy between sensors) than the conventional level.
【0026】また、M1の原料として少なくともY2 O
3 を含むものを用いた場合、M2の原料をM1の原料と
共に混合して粉砕し仮焼成し、目的の混合焼結体(M1
M2)O3 ・Y2 O3 と同組成の前駆体を生成し、この
前駆体を所定形状に成形、焼成することで、サーミスタ
素子を得ることもできる。ここで、前駆体は(M1M
2)O3 ・Y2 O3 で表されるが、上記(M1M2)O
3 (ペロブスカイト構造)において、理論量よりもYが
過剰な分がY2 O3として(M1M2)O3 にくっつい
ているものである。よって、この製造方法では、予めM
1及びM2の原料を、目的の混合焼結体の組成となるよ
うに配合することで、仮焼成後に改めてY2 O3 を混合
しなくとも、混合焼結体すなわちサーミスタ素子を得る
ことができる。Also, at least Y 2 O
In the case where a material containing M3 is used, the raw material of M2 is mixed with the raw material of M1, mixed, pulverized and calcined, and the target mixed sintered body (M1
M2) A thermistor element can also be obtained by generating a precursor having the same composition as O 3 · Y 2 O 3, and molding and firing this precursor into a predetermined shape. Here, the precursor is (M1M
2) It is represented by O 3 · Y 2 O 3 , but the above (M1M2) O
In 3 (perovskite structure), an excess of Y over the theoretical amount is attached to (M1M2) O 3 as Y 2 O 3 . Therefore, in this manufacturing method, M
By mixing the raw materials 1 and M2 so as to have the composition of the target mixed sintered body, a mixed sintered body, that is, a thermistor element can be obtained without mixing Y 2 O 3 again after calcination. .
【0027】請求項12記載の発明は、このM1の原料
として少なくともY2 O3 を含むものを用いた場合の製
造方法についてなされたものであり、M2の原料をM1
の原料と共に混合して粉砕し、粉砕後におけるこの混合
粉砕物の平均粒径を混合前のM1の原料の平均粒径以下
でかつ0.5μm以下とした後に、仮焼成により上記前
駆体を得ることを特徴とする。The twelfth aspect of the present invention is directed to a production method using a material containing at least Y 2 O 3 as a raw material for M1.
The raw material is mixed with the raw material of Example 1 and ground, and after the average particle diameter of the mixed and ground product after the grinding is set to be equal to or less than the average particle diameter of the raw material of M1 before mixing and 0.5 μm or less, the above precursor is obtained by calcination. It is characterized by the following.
【0028】それによって、M1及びM2の原料の均一
微粒化により組成の均一混合が図られ、仮焼成後に生成
する前駆体における組成ばらつきの低減、及び原料未反
応物の存在の抑制が実現できる。そのため、結果とし
て、前駆体と同組成の混合焼結体においても組成ばらつ
きの低減等がなされ、上記請求項11記載の発明と同様
の効果を得ることができる。As a result, uniform mixing of the composition is achieved by uniform atomization of the raw materials of M1 and M2, and it is possible to reduce the variation in the composition of the precursor formed after the calcination and to suppress the presence of unreacted raw materials. Therefore, as a result, even in a mixed sintered body having the same composition as the precursor, variation in composition is reduced, and the same effect as that of the invention described in claim 11 can be obtained.
【0029】ここで、請求項13記載の発明は、請求項
11記載の製造方法と請求項8記載の製造方法とを組み
合わせたものであり、両製造方法の効果の組合せによ
り、より高いレベルでサーミスタ素子の抵抗値のばらつ
きを低減できる。また、請求項14記載の発明は、請求
項12記載の製造方法と請求項8記載の製造方法とを組
み合わせたものであるが、混合焼結体と同組成の前駆体
(M1M2)O3 ・Y2 O3 を混合前のM1の原料とし
てのY2 O3 の平均粒径以下のレベルまで微粒化するこ
とにより、後工程の成形、焼成時において、(M1M
2)O3 とY2 O3 とが均一混合が図られ混合焼結体の
組成変動が低減されるので、サーミスタ素子の抵抗値の
ばらつきを低減できる。Here, the invention of claim 13 is a combination of the manufacturing method of claim 11 and the manufacturing method of claim 8, and the combination of the effects of the two manufacturing methods provides a higher level. Variations in the resistance value of the thermistor element can be reduced. The invention according to claim 14 is a combination of the production method according to claim 12 and the production method according to claim 8, but the precursor (M1M2) O 3. by atomizing the Y 2 O 3 to an average particle diameter or less of a level of Y 2 O 3 as a raw material before mixing the M1, forming a subsequent step, at the time of baking, (M1M
2) O 3 and Y 2 O 3 are uniformly mixed, and the composition variation of the mixed sintered body is reduced, so that the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced.
【0030】つまり、本発明においても、より高いレベ
ルでサーミスタ素子の抵抗値のばらつきを低減できる。That is, also in the present invention, the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced at a higher level.
【0031】[0031]
(第1実施形態)本発明のペロブスカイト系材料(M1
M2)O3 において、例えば、M1の元素は、周期律表
の第2A族としては、Mg、Ca、Sr、Ba、第3A
族としては、Laを除くY、Ce、Pr、Nd、Sm、
Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Sc等から選択
できる。(First Embodiment) The perovskite-based material (M1
M2) In O 3 , for example, the element of M1 is Mg, Ca, Sr, Ba, 3A
As a group, excluding La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm,
It can be selected from Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Sc and the like.
【0032】また、例えばM2の元素は、第2B族とし
てはZn、第3B族としては、Al、Ga、第4A族と
しては、Ti、Zr、Hf、第5A族としては、V、N
b、Ta、第6A族としてはCr、Mo、W、第7A族
としては、Mn、Tc、Re、第8族としては、Fe、
Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptから
選択できる。For example, the element of M2 is Zn as Group 2B, Al, Ga as Group 3B, Ti, Zr, Hf as Group 4A, and V, N as Group 5A.
b, Ta, Group 6A as Cr, Mo, W, Group 7A as Mn, Tc, Re, Group 8 as Fe,
It can be selected from Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt.
【0033】ここで、混合焼結体(M1M2)O3 ・Y
2 O3 の製造工程は、大きくは、仮焼成により(M1M
2)O3 を得る第1の調製工程と、得られた(M1M
2)O 3 とY2 O3 を調合して混合焼結体(M1M2)
O3 ・Y2 O3 とし、サーミスタ素子を得る第2の調製
工程とに分かれる。第1の調製工程では、M1及びM2
の原料であるM1の酸化物(M1OX )やM2の酸化物
(M2OX )等を調合して(調合1)、混合、粉砕(混
合工程)した後、仮焼成(例えば1000℃〜1500
℃程度)する(仮焼成工程)ことにより(M1M2)O
3 を得ることができる。Here, the mixed sintered body (M1M2) OThree・ Y
TwoOThreeThe manufacturing process of (M1M
2) OThreeAnd a first preparation step to obtain (M1M
2) O ThreeAnd YTwoOThreeAnd mixed sintered body (M1M2)
OThree・ YTwoOThreeAnd a second preparation to obtain a thermistor element
It is divided into processes. In the first preparation step, M1 and M2
Oxide of M1 (M1OX) And oxides of M2
(M2OX), Etc. (Formulation 1), mixing, pulverizing (mixing)
Calcination (for example, 1000 ° C. to 1500 ° C.)
(About 1 ° C.) (preliminary firing step) to obtain (M1M2) O
ThreeCan be obtained.
【0034】なお、M1がYである場合、第1の調製工
程では予めYM2O3 を得なくとも、Yを含まないM2
のみの酸化物M2OX 、例えば、M2がMn及びCrで
あるスピネル系化合物である(Mn1 .5Cr1.5 )O4
を得るようにしてもよい。そして、第2の調製工程で
は、得られた(M1M2)O3 またはM2OX を、所望
の抵抗値と抵抗温度係数となるようにY2 O3 と調合す
る(調合2)。なお、M2OX とY2 O3 との調合にお
いては、後述する焼成時に、Y2 O3 のYがM2OX 側
に固溶してペロブスカイト系化合物YM2O3 となるよ
うに調合する。[0034] Note that when M1 is Y, in the first preparation step without obtain a pre YM2O 3, not including Y M2
Oxide M2O X only, for example, M2 is a spinel type compound is Mn and Cr (Mn 1 .5 Cr 1.5) O 4
May be obtained. Then, in the second preparation step, the obtained (M1M2) O 3 or M2O X is mixed with Y 2 O 3 so as to have a desired resistance value and a desired temperature coefficient of resistance (Formulation 2). In addition, in the preparation of M2O X and Y 2 O 3 , the preparation is performed such that Y of Y 2 O 3 forms a solid solution in the M 2 O X side to become a perovskite compound YM2O 3 at the time of calcination described later.
【0035】また、この(M1M2)O3 +Y2 O3 、
または、M2OX +Y2 O3 の調合時には、所望の抵抗
値と抵抗温度係数となるように、さらに、M1またはM
2の酸化物、およびM1とM2の複合酸化物等を添加物
(例えばTiO2 、YTiO 3 )として合わせて調合し
てもよい。この場合においても、後述する焼成(例えば
1500℃以上)時に、これらの添加物から(M1M
2)O3 にM1またはM2が固溶してペロブスカイト系
化合物(M1M2)O3 となるように調合する。The (M1M2) OThree+ YTwoOThree,
Or M2OX+ YTwoOThreeWhen mixing, the desired resistance
M1 or M1
2 oxides, and composite oxides of M1 and M2
(Eg TiOTwo, YTiO Three)
You may. Also in this case, the calcination described later (for example,
(1500 ° C. or more), these additives (M1M
2) OThreeSolution of M1 or M2 in perovskite
Compound (M1M2) OThreeFormulate so that
【0036】そして、調合された混合物(M1M2)O
3 +Y2 O3 (または、M2OX +Y2 O3 )を粉砕し
(粉砕工程)、Pt等のリード線を組み込み、所望の形
状に金型等で成形(成形工程)して前述の焼成(例えば
1500℃以上)を行う(焼成工程)と、(M1M2)
O3 ・Y2 O3 からなるサーミスタ素子が得られる。と
ころで、上記の第2の調製工程においては、CaO、C
aCO3 およびCaSiO3 のうち少なくとも1種とS
iO2 とを焼結助剤として、混合物(M1M2)O3 +
Y2 O3 に添加すれば、焼結密度がより向上する。それ
によって、サーミスタ素子の抵抗値が安定したり、焼成
温度の変動に対して抵抗値のばらつきが低減できる。Then, the prepared mixture (M1M2) O
3 + Y 2 O 3 (or M2O X + Y 2 O 3 ) is pulverized (pulverizing step), a lead wire such as Pt is incorporated, molded into a desired shape by a mold or the like (molding step), and the above-described firing ( (For example, 1500 ° C. or higher) (firing step), and (M1M2)
A thermistor element made of O 3 · Y 2 O 3 is obtained. By the way, in the second preparation step, CaO, C
at least one of aCO 3 and CaSiO 3 and S
Mixture (M1M2) O 3 + with iO 2 as sintering aid
When added to Y 2 O 3 , the sintered density is further improved. As a result, the resistance value of the thermistor element can be stabilized, and the variation in the resistance value with respect to the variation in the firing temperature can be reduced.
【0037】このようにして得られたサーミスタ素子
は、ペロブスカイト系化合物である(M1M2)O3 と
Y2 O3 とが粒界を介して均一混合された混合焼結体と
なっている。得られたサーミスタ素子を一般的な温度セ
ンサアッシーに組み込み温度センサとする。そして、温
度センサを高温炉に入れ、室温(例えば27℃)から1
000℃まで、抵抗値、抵抗温度係数β、室温〜100
0℃の熱履歴における抵抗変化率ΔRの各特性を測定す
る。The thermistor element thus obtained is a mixed sintered body in which (M1M2) O 3 , which is a perovskite compound, and Y 2 O 3 are uniformly mixed via a grain boundary. The obtained thermistor element is incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor. Then, the temperature sensor is placed in a high-temperature furnace, and the temperature is changed from room temperature (for example, 27 ° C.)
Up to 000 ° C, resistance value, temperature coefficient of resistance β, room temperature to 100
Each characteristic of the resistance change rate ΔR at a heat history of 0 ° C. is measured.
【0038】ここでβは、β(°K)=ln(R/
R0 )/(1/K−1/K0 )で表される。なお、ln
は常用対数、R及びR0 は、各々大気中で室温(300
°K)及び1000℃(1273°K)におけるサーミ
スタ素子の抵抗値を示す。また、抵抗変化率ΔRは、各
温度センサにて、大気中1100℃で100時間放置の
高温耐久試験の温度センサの抵抗値変化について表すも
のであり、式ΔR(%)=(R’t /Rt )×100−
100で表される。なお、Rt は所定温度t(例えば4
00℃)における初期抵抗値、R’t は100時間放置
後の所定温度tにおける抵抗値を示す。Here, β is β (° K) = ln (R /
Represented by R 0) / (1 / K -1 / K 0). Note that ln
Is a common logarithm, and R and R 0 are each room temperature (300
(K) and 1000 ° C. (1273 K). The resistance change rate ΔR represents the resistance change of the temperature sensor in the high-temperature endurance test that is left at 1100 ° C. in the air for 100 hours in each temperature sensor, and is expressed by the following equation: ΔR (%) = (R ′ t / R t ) × 100−
It is represented by 100. Note that Rt is a predetermined temperature t (for example, 4
(00 ° C.), R ′ t indicates the resistance at a predetermined temperature t after being left for 100 hours.
【0039】その結果、室温〜1000℃の温度範囲に
おいて、Rt は50Ω〜100kΩであり、βは200
0〜4000(°K)に調整可能とでき、ΔRも数%程
度のレベルを安定して実現できることが確認できた。こ
こで、上記のRt 範囲、β、ΔRの各値をより確実に実
現するには、a(M1M2)O3 ・bY2 O3 における
モル分率a、bが、0.05≦a<1.0、0<b≦
0.95、a+b=1の関係にあることが好ましい。As a result, in the temperature range from room temperature to 1000 ° C., R t is 50Ω to 100 kΩ and β is 200
It could be adjusted to 0 to 4000 (° K), and it was confirmed that ΔR could be stably realized at a level of about several%. Here, the above R t range, beta, to more reliably achieve the values of ΔR are, a (M1M2) O 3 · bY 2 mole fraction in the O 3 a, b are, 0.05 ≦ a < 1.0, 0 <b ≦
0.95 and a + b = 1 are preferable.
【0040】よって、本実施形態によれば、室温〜10
00℃の高温域にわたって温度を検知可能で、室温〜1
000℃の熱履歴等においても抵抗値の変化が小さく安
定した特性を持つワイドレンジ型サーミスタ素子を提供
することができる。また、温度抵抗係数βは、従来のサ
ーミスタ素子よりも小さい2000〜4000(°K)
に調整可能とできるため、温度変動に伴う抵抗値のばら
つきを小さいものとすることができる。Therefore, according to the present embodiment, the room temperature to 10
The temperature can be detected over the high temperature range of 00 ° C, from room temperature to 1
It is possible to provide a wide-range thermistor element having a small resistance value change and stable characteristics even at a heat history of 000 ° C. Further, the temperature resistance coefficient β is 2000 to 4000 (° K) smaller than that of the conventional thermistor element.
Therefore, the variation in the resistance value due to the temperature fluctuation can be reduced.
【0041】なお、本実施形態については、後述の実施
例1〜6、及び、比較例1及び2により、更に詳細に述
べる。 (第2実施形態)本第2実施形態は、混合焼結体(M1
M2)O3 ・Y2 O3 の製造方法を提供するもので、上
記第1実施形態と同様に第1及び第2の調製工程を有す
るが、上記第1実施形態に加えて、更に次の様にしたこ
とが特徴である。The present embodiment will be described in more detail with reference to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 described later. (Second Embodiment) The second embodiment relates to a mixed sintered body (M1
M2) It provides a method for producing O 3 · Y 2 O 3 and has first and second preparation steps as in the first embodiment, but in addition to the first embodiment, the following It is a characteristic that it did.
【0042】すなわち、上記第2の調製工程中、(M1
M2)O3 又はM2OX をY2 O3と混合して粉砕する
工程(粉砕工程)において、粉砕後におけるこの混合物
の平均粒径を混合前のY2 O3 の平均粒径以下とする。
以下、この点について主として述べる。本第2実施形態
の製造方法は、上記第1実施形態のサーミスタ素子を組
み込んだ温度センサについてセンサの温度精度を調査し
たところ、センサ毎に温度精度がばらついていたという
結果に基づいて見出された。ここで、温度精度の評価方
法は、例えば、次のようにして行った。That is, during the second preparation step, (M1
M2) In the step of pulverizing by mixing O 3 or M 2 O X with Y 2 O 3 (pulverizing step), the average particle diameter of this mixture after pulverization is set to be equal to or less than the average particle diameter of Y 2 O 3 before mixing.
Hereinafter, this point will be mainly described. In the manufacturing method of the second embodiment, when the temperature accuracy of the temperature sensor incorporating the thermistor element of the first embodiment is investigated, it is found based on the result that the temperature accuracy varies from sensor to sensor. Was. Here, the evaluation method of the temperature accuracy was performed as follows, for example.
【0043】作製した多数(例えば100台)の温度セ
ンサの抵抗値−温度データから、所定温度(例えば35
0℃)の抵抗値の標準偏差σ(シグマ)を算出し、標準
偏差σの6倍を抵抗値のばらつき幅(両側)とし、この
抵抗値ばらつき幅を温度換算した値を半分にした値Aと
して、温度精度±A℃と表記して評価する。その結果、
センサ毎の温度精度±A℃は、±20〜30℃にばらつ
いていることがわかった。From the resistance-temperature data of a large number (for example, 100) of the manufactured temperature sensors, a predetermined temperature (for example, 35) is obtained.
0 ° C.), the standard deviation σ (sigma) of the resistance value is calculated, and six times the standard deviation σ is used as the variation width of the resistance value (both sides). And evaluated by expressing the temperature accuracy ± A ° C. as a result,
It was found that the temperature accuracy ± A ° C. for each sensor varied from ± 20 ° C. to 30 ° C.
【0044】一方、サーミスタ材料をSEM、EPMA
等により観察したところ、上記第1実施形態において、
第1の調製工程にて得られる仮焼成後の(M1M2)O
3 等の平均粒径(例えば2〜5μm)が、これと混合さ
れるY2 O3 の平均粒径(例えば2μm以下)よりも大
きいため、両者が均一に混合せず混合焼結体の組成分布
がばらついていることがわかった。On the other hand, thermistor material is SEM, EPMA
According to the observation in the first embodiment,
(M1M2) O after calcination obtained in the first preparation step
Since the average particle size (for example, 2 to 5 μm) such as 3 is larger than the average particle size of Y 2 O 3 mixed therewith (for example, 2 μm or less), the composition of the mixed sintered body is not uniformly mixed. The distribution was found to vary.
【0045】そこで、更に上記第1実施形態の第2の調
製工程中において、調合され、粉砕された後の混合物
(M1M2)O3 +Y2 O3 、M2OX +Y2 O3 等の
平均粒径を種々変えてこの平均粒径と温度精度±A℃と
の関係を調査した。その結果、前記の混合物の平均粒径
を、混合前のY2 O3 の平均粒径(約1.0μm)以下
とすれば、温度精度±A℃は、±10℃以下に低減でき
ることがわかった。Therefore, in the second preparation step of the first embodiment, the average particle size of the mixture (M1M2) O 3 + Y 2 O 3 , M2O X + Y 2 O 3, etc. after being prepared and pulverized Was varied to investigate the relationship between the average particle size and the temperature accuracy ± A ° C. As a result, it was found that the temperature accuracy ± A ° C. could be reduced to ± 10 ° C. or less if the average particle size of the mixture was set to be equal to or less than the average particle size of Y 2 O 3 before mixing (about 1.0 μm). Was.
【0046】ここで、平均粒径を微粒化するための粉砕
手段としては、媒体攪拌ミル等を用いることができる。
また、媒体攪拌ミルの粉砕媒体としてはZrO2 製のボ
ール(例えばφ1mm以下)等を用いることができる。
本第2実施形態によれば、(M1M2)O3 とY
2 O3 、又はM2OX とY2O3 の微粒化により均一混
合が図られて、混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2 O 3
の組成変動が低減されるので、サーミスタ素子の抵抗値
のばらつきを低減できる。Here, pulverization for reducing the average particle size
As a means, a medium stirring mill or the like can be used.
ZrO 2 is used as a pulverizing medium for the medium stirring mill.TwoBo
(For example, φ1 mm or less) or the like can be used.
According to the second embodiment, (M1M2) OThreeAnd Y
TwoOThreeOr M2OXAnd YTwoOThreeUniform mixing by atomization of
The combined sintered body (M1M2) OThree・ YTwoO Three
Of the thermistor element
Can be reduced.
【0047】従って、室温〜1000℃の温度域におい
て、従来レベルよりも良好なセンサ温度精度(センサ毎
の温度精度ばらつきの少ない)を可能とするワイドレン
ジ型サーミスタ素子を提供できる。なお、本第2実施形
態については、後述の実施例7〜14により更に詳細に
述べる。Accordingly, it is possible to provide a wide-range thermistor element capable of achieving better sensor temperature accuracy (less variation in temperature accuracy between sensors) than the conventional level in a temperature range from room temperature to 1000 ° C. Note that the second embodiment will be described in more detail with Examples 7 to 14 described later.
【0048】(第3実施形態)本第3実施形態は、混合
焼結体(M1M2)O3 ・Y2 O3 の製造方法を提供す
るもので、上記第1実施形態と同様に第1及び第2の調
製工程を有するが、上記第1実施形態とは次の点が異な
る。すなわち、上記第1の調製工程中、M1及びM2の
原料であるM1の酸化物(M1OX )やM2の酸化物
(M2OX )等を混合、粉砕する工程(混合工程)にお
いて、M2の原料をM1の原料と共に混合・粉砕して、
この混合粉砕物の平均粒径を混合前のM1の原料の平均
粒径以下でかつ0.5μm以下とし、仮焼成により(M
1M2)O3 単独もしくは混合焼結体の前駆体(M1M
2)O3 ・Y2O3 を得ることを特徴とする。(Third Embodiment) The third embodiment provides a method for producing a mixed sintered body (M1M2) O 3 · Y 2 O 3. Although it has a second preparation step, the following points are different from the first embodiment. That is, the in the first preparation step, M1 oxide which is a raw material of M1 and M2 (M1O X) and oxides of M2 mixed (M2O X), etc., in the step (mixing step) of grinding, M2 of the material Is mixed and crushed with the raw material of M1,
The average particle size of the mixed and pulverized product was set to be equal to or less than the average particle size of the raw material of M1 before mixing and 0.5 μm or less.
1M2) O 3 precursor alone or mixed sintered body (M1M
2) O 3 · Y 2 O 3 is obtained.
【0049】従って、本実施形態における混合焼結体
(M1M2)O3 ・Y2 O3 の製造方法は、第1の調製
工程において得られる仮焼成物が、混合焼結体と同組成
の前駆体(M1M2)O3 ・Y2 O3 か、(M1M2)
O3 単独か、によって、2つの製造方法がある。前者を
第1の製造方法、後者を第2の製造方法とする。ここ
で、上述のように、前駆体(M1M2)O3 ・Y2 O3
は、(M1M2)O3 (ペロブスカイト構造)におい
て、化学量論比(理論量)よりもYが過剰な分がY2 O
3 として(M1M2)O3 にくっついているものであ
り、目的の混合焼結体と同組成である。Therefore, in the method for producing the mixed sintered body (M1M2) O 3 · Y 2 O 3 according to the present embodiment, the calcined product obtained in the first preparation step has a precursor having the same composition as the mixed sintered body. Body (M1M2) O 3 · Y 2 O 3 or (M1M2)
There are two production methods depending on whether O 3 is used alone. The former is a first manufacturing method, and the latter is a second manufacturing method. Here, as described above, the precursor (M1M2) O 3 .Y 2 O 3
Means that in (M1M2) O 3 (perovskite structure), the excess of Y over the stoichiometric ratio (theoretical amount) is Y 2 O
3 is attached to (M1M2) O 3 and has the same composition as the target mixed sintered body.
【0050】本第3実施形態の製造方法は、上記第1実
施形態と重複する部分があるので、以下、上記第1実施
形態と異なる部分について主として述べる。第1の製造
方法は、上記第1の調製工程において、M1の原料とし
て少なくともY2 O3 を含むものを用い、このM1の原
料とM2の原料であるM2の酸化物(M2OX )等を調
合、混合、粉砕した後、仮焼成(例えば1000℃〜1
500℃程度)することにより前駆体(M1M2)O3
・Y2 O3 を得る。Since the manufacturing method according to the third embodiment has a portion that overlaps with the first embodiment, portions different from the first embodiment will be mainly described below. In the first production method, in the first preparation step, a material containing at least Y 2 O 3 as a raw material of M1 is used, and the raw material of M1 and an oxide of M2 (M2O x ) which is a raw material of M2 are used. After blending, mixing and pulverizing, calcination (for example, 1000 ° C to 1 ° C)
(About 500 ° C.) to obtain the precursor (M1M2) O 3
- obtain a Y 2 O 3.
【0051】ここにおいて、上記混合、粉砕(混合工
程)の際に、上記第2実施形態にて述べた媒体攪拌ミル
等により、粉砕後の混合粉砕物の平均粒径を混合前のM
1の原料の平均粒径以下でかつ0.5μm以下とし、そ
の後仮焼成して前駆体を得る。その後、第2の調製工程
において、更に上記前駆体を所望量に調合し、粉砕し
て、Pt等のリード線を組み込み、所望の形状に金型等
で成形して焼成(例えば1500℃以上)を行うと、混
合焼結体(M1M2)O3 ・Y2 O3 からなるサーミス
タ素子が得られる。Here, at the time of the mixing and pulverization (mixing step), the average particle size of the mixed and pulverized material after pulverization is determined by the medium stirring mill or the like described in the second embodiment.
The raw material of No. 1 is not more than the average particle diameter and not more than 0.5 μm, and then is preliminarily fired to obtain a precursor. Thereafter, in a second preparation step, the precursor is further mixed in a desired amount, pulverized, incorporated with a lead wire such as Pt, formed into a desired shape by a mold or the like, and fired (for example, at 1500 ° C. or higher). Is performed, a thermistor element made of the mixed sintered body (M1M2) O 3 .Y 2 O 3 is obtained.
【0052】第2の製造方法は、上記第1の調製工程に
おいて、M1及びM2の原料であるM1の酸化物(M1
OX )やM2の酸化物(M2OX )等を調合、混合、粉
砕した後、仮焼成(例えば1000℃〜1500℃程
度)することにより(M1M2)O3 を得る。ここにお
いて、混合、粉砕(混合工程)の際に、上記第2実施形
態にて述べた媒体攪拌ミル等により、粉砕後の混合粉砕
物の平均粒径を混合前のM1の原料の平均粒径以下でか
つ0.5μm以下とする。In the second production method, in the first preparation step, the oxide of M1 (M1
O X) and oxides of M2 (M2O X) or the like formulation, mixing, after grinding to give a (M1M2) O 3 by calcination (e.g. 1000 ° C. to 1500 approximately ° C.). Here, at the time of mixing and pulverization (mixing step), the average particle diameter of the mixed and pulverized material after pulverization is measured by the medium stirring mill or the like described in the second embodiment, and the average particle diameter of the raw material of M1 before mixing Not more than 0.5 μm.
【0053】その後、第2の調製工程において、更に
(M1M2)O3 とY2 O3 とを所望量に調合し、第1
の製造方法と同様に処理を行い、混合焼結体(M1M
2)O3・Y2 O3 からなるサーミスタ素子を得る。そ
れによって、M1及びM2の原料の均一微粒化により組
成の均一混合が図られるので、仮焼成後に生成する(M
1M2)O3 、又は前駆体における組成ばらつきの低
減、及び原料未反応物の存在の抑制が実現でき、サーミ
スタ素子の抵抗値のばらつきを低減できる。Thereafter, in a second preparation step, (M1M2) O 3 and Y 2 O 3 are further mixed to a desired amount,
Of the mixed sintered body (M1M
2) Obtain a thermistor element made of O 3 · Y 2 O 3 . As a result, uniform mixing of the composition is achieved by uniform atomization of the raw materials of M1 and M2, so that the raw materials are produced after calcination (M
1M2) The composition variation in O 3 or the precursor can be reduced, and the presence of unreacted raw materials can be suppressed, and the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced.
【0054】従って、室温〜1000℃の温度域におい
て、従来レベルよりも良好なセンサ温度精度(センサ毎
の温度精度ばらつきの少ない)を可能とするワイドレン
ジ型サーミスタ素子を提供できる。なお、上記第1及び
第2の製造方法において、第2の調製工程の粉砕工程に
おける粉砕は、ボールミル等による粉砕でもよいが、第
2実施形態と同様に媒体攪拌ミル等を用いたものとして
もよい。Accordingly, it is possible to provide a wide-range thermistor element capable of achieving better sensor temperature accuracy (less variation in temperature accuracy between sensors) than the conventional level in the temperature range from room temperature to 1000 ° C. In the first and second production methods, the pulverization in the pulverization step of the second preparation step may be pulverization using a ball mill or the like, but may be pulverization using a medium stirring mill or the like as in the second embodiment. Good.
【0055】すなわち、第1の製造方法においては、仮
焼成により得られた前駆体を混合して粉砕し、粉砕後に
おける前駆体の平均粒径を、第1の調製工程における混
合前のY2 O3 の平均粒径以下とする。一方、第2の製
造方法においては、仮焼成により得られた(M1M2)
O3 とY2 O3 とを混合して粉砕し、粉砕後におけるこ
の混合物の平均粒径を混合前のY2 O3 の平均粒径以下
とする。That is, in the first production method, the precursor obtained by the preliminary calcination is mixed and pulverized, and the average particle size of the precursor after pulverization is determined by comparing the average particle diameter of Y 2 before mixing in the first preparation step. The average particle size of O 3 is not more than the average particle size. On the other hand, in the second production method, it was obtained by calcination (M1M2).
O 3 and Y 2 O 3 are mixed and pulverized, and the average particle size of the mixture after the pulverization is set to be equal to or less than the average particle size of Y 2 O 3 before mixing.
【0056】それによって、上記した本第3実施形態の
効果に加えて、粉砕工程の後工程の成形及び焼成工程に
おいて、(M1M2)O3 とY2 O3 とが均一混合が図
られ混合焼結体の組成変動が低減されるので、サーミス
タ素子の抵抗値のばらつきを低減できる。従って、上記
第2実施形態の製造方法に比べて、より高いレベルでサ
ーミスタ素子の抵抗値のばらつきを低減でき、より良好
なセンサ温度精度(センサ毎の温度精度ばらつきの少な
い)を可能とするワイドレンジ型サーミスタ素子を提供
できる。Thus, in addition to the effect of the third embodiment described above, (M1M2) O 3 and Y 2 O 3 are uniformly mixed in the forming and firing steps subsequent to the pulverization step, so that mixed firing is achieved. Since the variation in the composition of the body is reduced, the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced. Therefore, compared to the manufacturing method of the second embodiment, the variation in the resistance value of the thermistor element can be reduced at a higher level, and a wide sensor that can achieve better sensor temperature accuracy (less variation in temperature accuracy between sensors). A range-type thermistor element can be provided.
【0057】また、第2及び第3実施形態のワイドレン
ジ型サーミスタ素子を用いた温度センサは、温度精度が
±10℃以下に抑制されているので、高度な温度精度を
要求されるマップ制御装置、例えば自動車の排気ガス用
の酸素センサの温度モニタ等に用いて好適である。な
お、本第3実施形態については、後述の実施例15〜2
0及び比較例3により更に詳細に述べる。In the temperature sensors using the wide-range thermistor elements of the second and third embodiments, since the temperature accuracy is suppressed to ± 10 ° C. or less, a map control device requiring a high temperature accuracy is required. For example, it is suitable for use as a temperature monitor of an oxygen sensor for exhaust gas of an automobile. In addition, about this 3rd Embodiment, Examples 15-2 mentioned later.
0 and Comparative Example 3 will be described in more detail.
【0058】次に、上記第1実施形態を以下に示す実施
例1〜実施例6と比較例1及び2とにより、上記第2実
施形態を以下に示す実施例7〜実施例14により、第3
実施形態を以下に示す実施例15〜実施例20及び比較
例3により、更に詳述するが、上記各実施形態はこれら
実施例に限定されるものではない。Next, the first embodiment will be described by Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, and the second embodiment will be described by Examples 7 to 14 shown below. 3
Embodiments will be described in more detail with reference to Examples 15 to 20 and Comparative Example 3 below, but the above embodiments are not limited to these examples.
【0059】[0059]
(実施例1)本実施例1は、(M1M2)O3 におい
て、M1としてY、M2としてCrおよびMnを選択し
たY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 とから、Y
(Cr0. 5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の混合焼結体を得
るものである。(Example 1) In this Example 1, (M1M2) at O 3, from Y, M2 as was selected Cr and Mn Y (Cr 0.5 Mn 0.5) O 3 and Y 2 O 3 Prefecture as M1, Y
It is intended to obtain a (Cr 0. 5 Mn 0.5) mixed sintered body of O 3 · Y 2 O 3.
【0060】本実施例1のサーミスタ素子の製造工程を
図1に示す。この製造工程は、大きくは、図中の調合1
からY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る迄の第1の調製
工程と、得られたY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O
3 とを調合(調合2)してサーミスタ素子を得る迄第2
の調製工程とに分かれる。第1の調製工程では、まず、
いずれの純度も99.9%以上のY2 O3 とCr 2 O3
とMn2 O3 を用意し、Y:Cr:Mnのモル比が、
2:1:1となるようにY2 O3 とCr2 O3 とMn2
O3 を秤量して、全量500gとする(調合1)。The manufacturing process of the thermistor element of the first embodiment will be described.
As shown in FIG. This manufacturing process is roughly based on Formulation 1 in the figure.
To Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeFirst preparation until obtaining
Process and the resulting Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoO
ThreeUntil the thermistor element is obtained by blending
And a preparation step. In the first preparation step, first,
Any purity of 99.9% or more YTwoOThreeAnd Cr TwoOThree
And MnTwoOThreeAnd the molar ratio of Y: Cr: Mn is
Y to be 2: 1: 1TwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwo
OThreeIs weighed to make the total amount 500 g (Formulation 1).
【0061】この秤量物を混合するため、ボールミルと
してAl2 O3 またはZr2 O3 製玉石φ15を2.5
kg、φ20を2.5kg入れた樹脂製ポット(容量5
リットル)を用い、このポットに、Y2 O3 とCr2 O
3 とMn2 O3 の全量を入れ、純水1500ccを加え
た後に、60rpmで6〜12時間混合する(混合工
程)。In order to mix the weighed material, a ball mill φ15 made of Al 2 O 3 or Zr 2 O 3 was used as a ball mill.
kg, φ20 2.5kg resin pot (capacity 5
Liter) and add Y 2 O 3 and Cr 2 O to this pot.
After adding the total amount of 3 and Mn 2 O 3 , adding 1500 cc of pure water, and mixing at 60 rpm for 6 to 12 hours (mixing step).
【0062】混合処理後に得られたY2 O3 とCr2 O
3 とMn2 O3 の混合スラリーを磁器製の蒸発皿に移
し、熱風乾燥機にて150℃で12時間以上乾燥し、Y
2 O3とCr2 O3 とMn2 O3 との混合固形体を得
る。続いて、この混合固形体をライカイ機で粗粉砕し、
♯30メッシュ篩いを通し、Y2 O3 とCr2 O3 とM
n 2 O3 との混合粉体を得る。Y obtained after the mixing treatmentTwoOThreeAnd CrTwoO
ThreeAnd MnTwoOThreeTransfer the mixed slurry to a porcelain evaporating dish.
And dried in a hot air dryer at 150 ° C. for 12 hours or more.
TwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeTo obtain a mixed solid with
You. Subsequently, this mixed solid was roughly pulverized with a raikai machine,
通 し Pass through 30 mesh sieve, YTwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd M
n TwoOThreeTo obtain a mixed powder.
【0063】仮焼成工程では、この混合粉体を、99.
3%Al2 O3 製ルツボに入れ、大気中で高温炉にて1
100〜1300℃で1〜2時間仮焼成し、Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 を得る。仮焼成で塊状の固形となっ
たY(Cr0.5 Mn0.5 )O3をライカイ機で粗粉砕
し、♯30メッシュ篩いを通し、粉体とする。このY
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 は、単独でサーミスタ材料と
して用いた場合、低抵抗および1000〜4000(°
K)の低抵抗温度係数を示す。ワイドレンジ型サーミス
タ材料としては、このY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 と、
サーミスタの抵抗値を安定化する材料であるY2 O3 を
用いる。In the calcination step, this mixed powder is mixed with 99.
Put into a 3% Al 2 O 3 crucible and place in a high-temperature furnace in air
Temporarily bake at 100 to 1300 ° C for 1 to 2 hours, and Y (Cr
0.5 Mn 0.5 ) O 3 is obtained. Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which has become a massive solid by calcination, is roughly pulverized by a raikai machine and passed through a # 30 mesh sieve to obtain a powder. This Y
(Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , when used alone as a thermistor material, has low resistance and 1000-4000 (°
K) shows the low temperature coefficient of resistance. As a wide-range thermistor material, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3
Y 2 O 3 , which is a material for stabilizing the resistance value of the thermistor, is used.
【0064】第2の調製工程では、まず、所望の抵抗値
と抵抗温度係数となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 :Y2 O3 の調合モル比(モル分率)を、38:6
2となるように粉体とされたY(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 と市販の粉体のY2 O3 (純度99.9%以上)とを
秤量し全量500gとする。ここで、Y(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 とY2 O3 のモル分率を各々a、b(a+b
=1)とすれば、これらaおよびbは上記調合モル比と
一致し、a=0.38、b=0.62となる。In the second preparation step, first, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) is adjusted so as to have a desired resistance value and a desired temperature coefficient of resistance.
The mixing molar ratio (mol fraction) of O 3 : Y 2 O 3 was 38: 6.
Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O powdered to be 2
3 and a commercially available powder of Y 2 O 3 (purity of 99.9% or more) are weighed to make a total amount of 500 g. Here, Y (Cr 0.5 Mn
0.5 ) The molar fractions of O 3 and Y 2 O 3 are a and b (a + b
= 1), these a and b are equal to the above-mentioned molar ratio, and a = 0.38 and b = 0.62.
【0065】また、焼成時に1500〜1650℃の範
囲で液相となるSiO2 、CaCO 3 を焼結助剤として
用い、前記のY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 の
全量(500g)に対して、SiO2 は3重量%、Ca
CO3 は4.5重量%を添加する(調合2)。続いて、
粉砕工程(図中、混合・粉砕)では、上記のY(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 とSiO2 とCaCO3
とを、Al2 O3 またはZr2 O3 製玉石φ15を2.
5kg、φ20を2.5kg入れた樹脂製ポット(容量
5リットル)に入れ、純水1500ccを加えた後に、
60rpmで4時間以上混合、粉砕する。In the firing, a temperature range of 1500 to 1650 ° C.
SiO that becomes liquid phase aroundTwo, CaCO ThreeAs sintering aid
The Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoOThreeof
For the total amount (500 g), SiOTwoIs 3% by weight, Ca
COThreeAdd 4.5% by weight (Formulation 2). continue,
In the grinding step (mixing / grinding in the figure), the Y (Cr
0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoOThreeAnd SiOTwoAnd CaCOThree
And AlTwoOThreeOr ZrTwoOThree1. Make boulder φ15.
5kg, 2.5kg of φ20 resin pot (capacity
5 liters) and after adding 1500 cc of pure water,
Mix and pulverize at 60 rpm for 4 hours or more.
【0066】また、上記の粉砕工程では、Y(Cr0.5
Mn0.5 )O3 とY2 O3 の固形分に対して、バインダ
ーとしてポリビニルアルコール(PVA)をY(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 との混合粉100g当た
り1gを添加し、同時に混合、粉砕する。混合、粉砕後
に得たY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 の混合粉
砕スラリーをスプレードライヤで造粒、乾燥し、Y(C
r0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3の混合粉体を得る。こ
の混合粉体をサーミスタ原料とする。In the above pulverizing step, Y (Cr 0.5
Mn 0.5 ) Polyvinyl alcohol (PVA) was added as a binder to Y (Cr) with respect to the solid content of O 3 and Y 2 O 3.
0.5 Mn 0.5 ) 1 g is added per 100 g of mixed powder of O 3 and Y 2 O 3, and mixed and pulverized at the same time. The mixed and pulverized slurry of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and Y 2 O 3 obtained after mixing and pulverization is granulated by a spray dryer, dried, and dried.
(r 0.5 Mn 0.5 ) A mixed powder of O 3 and Y 2 O 3 is obtained. This mixed powder is used as a thermistor raw material.
【0067】続いて、成形工程(金型成形)では、この
サーミスタ原料を用いて、外径×長さがφ0.3mm×
10.5mmで、材質がPt100(純白金)をリード
線として、リード線をインサートして外径φ1.74m
mの金型にて圧力約1000kgf/cm2 で成形し、
リード線が形成された外径φ1.75mmのサーミスタ
素子の成形体を得る。Subsequently, in the forming step (mold forming), using the thermistor raw material, the outer diameter × length is φ0.3 mm ×
10.5mm, material is Pt100 (pure platinum) as lead wire, insert lead wire, outer diameter φ1.74m
m with a pressure of about 1000 kgf / cm 2 with a mold of m
A molded body of a thermistor element having an outer diameter of 1.75 mm on which a lead wire is formed is obtained.
【0068】焼成工程では、サーミスタ素子の成形体
を、Al2 O3 製波型セッタに並べ、大気中1400〜
1600℃で1〜2時間焼成し、混合焼結体aY(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・bY2 O3 からなる外径φ1.6
0mmのサーミスタ素子を得る。図2に、得られたサー
ミスタ素子1を示す。平行な2本のリード線11、12
の各端部が、外径φ1.60mmの円柱形の素子部13
に埋設された形となっている。このサーミスタ素子1
は、図3および図4に示す一般的な温度センサアッシー
に組み込み温度センサとする。In the firing step, the formed bodies of the thermistor elements were arranged on an Al 2 O 3 corrugated setter,
Baking at 1600 ° C. for 1 to 2 hours to obtain a mixed sintered body aY (Cr
0.5 Mn 0.5 ) Outer diameter φ1.6 of O 3 · bY 2 O 3
A 0 mm thermistor element is obtained. FIG. 2 shows the obtained thermistor element 1. Two parallel lead wires 11, 12
Are cylindrical element portions 13 having an outer diameter of 1.60 mm.
It is buried in the shape. This thermistor element 1
Is a temperature sensor incorporated in the general temperature sensor assembly shown in FIGS.
【0069】サーミスタ素子1は、図3に示すように、
筒状の耐熱性の金属ケース2内に配置されている。ま
た、図示しないが、リード線11、12は、金属パイプ
3の内部を通る金属パイプのリード線31、32に接続
されている。なお、図4に示すように、金属パイプ3の
内部には、マグネシア粉体33が充填されており、金属
パイプ3内のリード線31、32の絶縁性を確保してい
る。以上のように、温度センサが構成されている。The thermistor element 1 is, as shown in FIG.
It is arranged in a cylindrical heat-resistant metal case 2. Although not shown, the lead wires 11 and 12 are connected to lead wires 31 and 32 of a metal pipe passing through the inside of the metal pipe 3. In addition, as shown in FIG. 4, the inside of the metal pipe 3 is filled with magnesia powder 33 to ensure insulation of the lead wires 31 and 32 in the metal pipe 3. The temperature sensor is configured as described above.
【0070】なお、以下、本実施例および他の実施例2
〜実施例20、および比較例1〜比較例3において、作
製されるサーミスタ素子および温度センサは、図2ない
し図4のものと同構造であり、説明を省略する。ただ
し、素子部13を構成する混合焼結体の材料組成は、各
例におけるものとなっているのは勿論である。さらに、
上記の第2の調製工程において、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 :Y2O3 の調合モル比を、95:5およ
び5:95となるように秤量し、以下、同様の手順にて
サーミスタ素子を作製し、温度センサに組み込む。ここ
で、本実施例の各素子は、Y(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 :Y2 O3 の調合モル比(a:bに一致)が、3
8:62、95:5、5:95の順に、素子番号1、素
子番号2、素子番号3とする。In the following, this embodiment and another embodiment 2 will be described.
In Examples 20 to 30 and Comparative Examples 1 to 3, the thermistor elements and temperature sensors to be manufactured have the same structures as those shown in FIGS. However, it is needless to say that the material composition of the mixed sintered body constituting the element portion 13 is that in each example. further,
In the above second preparation step, Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 : Y 2 O 3 The mixture molar ratio is weighed so as to be 95: 5 and 5:95, and then a thermistor element is manufactured in the same procedure and incorporated into a temperature sensor. Here, each element of the present embodiment is represented by Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ).
When the prepared molar ratio of O 3 : Y 2 O 3 (corresponding to a: b) is 3
8:62, 95: 5, 5:95 in the order of element number 1, element number 2, and element number 3.
【0071】番号1〜3の素子を組み込んだ温度センサ
を、高温炉に入れ、室温(27℃)から1000℃ま
で、抵抗値の温度特性を評価した。評価結果を図5の表
に示す。図5に示すように、本実施例1のワイドレンジ
型サーミスタ素子は、aY(CrMn)O3 ・bY2 O
3 のモル分率(a+b=1)が、0.05≦a<1.
0、0<b≦0.95の範囲において、温度センサとし
て必要な50Ω〜100kΩの低抵抗値であり、抵抗温
度係数βについても、2000〜4000(°K)を示
し、抵抗値、抵抗温度係数を広い範囲で制御が可能であ
る。それ故、室温から1000℃の高温域にわたって温
度を検知することができる。The temperature sensors incorporating the elements Nos. 1 to 3 were placed in a high-temperature furnace, and the temperature characteristics of the resistance were evaluated from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C. The evaluation results are shown in the table of FIG. As shown in FIG. 5, the wide-range thermistor element according to the first embodiment is composed of aY (CrMn) O 3 .bY 2 O
3 (a + b = 1) is 0.05 ≦ a <1.
In the range of 0, 0 <b ≦ 0.95, the resistance value is a low resistance value of 50 Ω to 100 kΩ required as a temperature sensor, and the resistance temperature coefficient β also indicates 2000 to 4000 (° K). The coefficient can be controlled in a wide range. Therefore, the temperature can be detected over a high temperature range from room temperature to 1000 ° C.
【0072】また、高温耐久試験(抵抗変化率)の結果
からも、抵抗値の変化の少ない安定した特性を持つワイ
ドレンジ型サーミスタ材料を提供することができる。 (実施例2)本実施例2は、(Mn1.5 Cr1.5 )O4
とY2 O3 とから、Y(Cr0 .5Mn0.5 )O3 ・Y2
O3 の混合焼結体を得るものである。なお、本実施例の
場合、混合焼結時に、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 に対し
てY2 O3 のYが固溶するため、(M1M2)O3 にお
いては、M1としてY、M2としてCrおよびMnを選
択したものとなる。Also from the results of the high-temperature durability test (resistance change rate), it is possible to provide a wide-range thermistor material having stable characteristics with little change in resistance value. (Embodiment 2) The present embodiment 2 is based on (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4
And a Y 2 O 3 Prefecture, Y (Cr 0 .5 Mn 0.5 ) O 3 · Y 2
This is to obtain a mixed sintered body of O 3 . In the case of the present embodiment, Y of Y 2 O 3 forms a solid solution with (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 at the time of mixed sintering. Therefore, in (M1M2) O 3 , Y is defined as Y and M2 as M1. Cr and Mn are selected.
【0073】本実施例2のサーミスタ素子の製造工程を
図6に示す。この製造工程は、大きくは、図中の調合1
から(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を得る迄の第1の調製工
程と、得られた(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3 と
を調合(調合2)してサーミスタ素子を得る迄の第2の
調製工程とに分かれる。第1の調製工程では、まず、い
ずれの純度も99.9%以上のCr2 O3 とMn2 O3
を用意し、Cr:Mnのモル比が1:1となるようにC
r2 O3 とMn 2 O3 を秤量して、全量500gとする
(調合1)。The manufacturing process of the thermistor element according to the second embodiment will be described.
As shown in FIG. This manufacturing process is roughly based on Formulation 1 in the figure.
From (Mn1.5Cr1.5) OFourFirst preparation process until obtaining
(Mn1.5Cr1.5) OFourAnd YTwoOThreeWhen
The second step until compounding (Formulation 2) to obtain a thermistor element
It is divided into a preparation step. In the first preparation step,
The purity of displacement is more than 99.9% CrTwoOThreeAnd MnTwoOThree
Are prepared, and the C: Mn molar ratio is set to 1: 1.
rTwoOThreeAnd Mn TwoOThreeIs weighed to make the total amount 500 g.
(Formulation 1).
【0074】続いて、調合されたCr2 O3 とMn2 O
3 とを、上記実施例1と同様に、混合、乾燥、粉砕、仮
焼成等の処理を行い(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を得る。
そして、粗粉砕、♯30メッシュ篩いにより粉体とす
る。ワイドレンジ型サーミスタ材料としては、この(M
n1.5 Cr1.5 )O4 と、サーミスタの抵抗値を安定化
する材料であるY2 O3 を用いる。Subsequently, the prepared Cr 2 O 3 and Mn 2 O
3 is subjected to treatments such as mixing, drying, pulverization, and preliminary firing in the same manner as in Example 1 to obtain (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 .
Then, it is coarsely pulverized and turned into powder by # 30 mesh sieve. As a wide-range thermistor material, this (M
n 1.5 Cr 1.5 ) O 4 and Y 2 O 3 which is a material for stabilizing the resistance value of the thermistor are used.
【0075】第2の調製工程では、まず、所望の抵抗値
と抵抗温度係数となるように、(Mn1.5 Cr1.5 )O
4 :Y2 O3 の調合モル比を、14:86となるように
(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3 を秤量し全量50
0gとする。また、上記実施例1と同様に、焼結助剤を
添加する(調合2)。続いて、調合された(Mn1.5 C
r1.5 )O4 +Y2 O3 +SiO2 +CaCO3 につい
て、上記実施例1と同様に混合、粉砕、造粒、乾燥、成
形、焼成を行い、Y(Cr0 .5Mn0.5 )O3 ・Y2 O
3 を素子部とするサーミスタ素子を得て、温度センサに
組み込む。In the second preparation step, first, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O is adjusted so as to obtain a desired resistance value and a desired temperature coefficient of resistance.
4: Y a 2 O 3 formulation molar ratio of 14: 86 so as to (Mn 1.5 Cr 1.5) O 4 and Y 2 O 3 were weighed whole amount 50
0 g. Further, a sintering aid is added in the same manner as in Example 1 (Formulation 2). Subsequently, the compounded (Mn 1.5 C
r 1.5 ) O 4 + Y 2 O 3 + SiO 2 + CaCO 3 was mixed, pulverized, granulated, dried, molded and fired in the same manner as in Example 1 to obtain Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .Y 2 O
Obtain a thermistor element with 3 as the element part and incorporate it into the temperature sensor.
【0076】さらに、上記の第2の調製工程において、
(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O 3 の調合モル比を、
38:62および3:97となるように秤量し、以下、
同様の手順にてサーミスタ素子を作製し、温度センサに
組み込む。ここで、本実施例の各素子は、(Mn1.5 C
r1.5 )O4 :Y2 O3 の調合モル比が、14:86、
38:62、3:97の順に、素子番号4、素子番号
5、素子番号6とする。Further, in the second preparation step,
(Mn1.5Cr1.5) OFour: YTwoO ThreeThe compounding molar ratio of
Weighed to be 38:62 and 3:97;
A thermistor element is manufactured in the same procedure and used as a temperature sensor.
Incorporate. Here, each element of the present embodiment corresponds to (Mn1.5C
r1.5) OFour: YTwoOThreeIs 14:86,
38:62, 3:97, element number 4, element number
5, element number 6.
【0077】なお、上述したように、本実施例では、混
合焼結時に(Mn1.5 Cr1.5 )O 4 に対してY2 O3
のYが固溶し、また、余分な酸素原子は焼結時に大気中
に遊離される。その結果、ペロブスカイト型のY(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O 3 の混合焼結体であるa
(Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 )・bY2 O3 が得られ
る。As described above, in this embodiment, the mixed
During sintering (Mn1.5Cr1.5) O FourFor YTwoOThree
Y forms a solid solution, and extra oxygen atoms
Is released to As a result, the perovskite type Y (Cr
0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoO ThreeA which is a mixed sintered body of
(Y (Cr0.5Mn0.5) OThree) ・ BYTwoOThreeIs obtained
You.
【0078】そのため、本実施例におけるa(Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 )・bY2 O3のモル分率a:bの
比は、上記の(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O3 の調
合モル比と比べてaが若干多めになり、例えば、調合モ
ル比が3:97であっても、a≧0.05、b≦0.9
5となっている。このことは、混合焼結体の組成および
構造等におけるSEM、EPMA等の調査により確認し
ている。Therefore, in this embodiment, a (Y (Cr (Cr
The molar ratio a: b of 0.5 Mn 0.5 ) O 3 ) .bY 2 O 3 is slightly larger than that of (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 : Y 2 O 3. For example, even if the mixing molar ratio is 3:97, a ≧ 0.05 and b ≦ 0.9
It is 5. This has been confirmed by SEM, EPMA, and other surveys on the composition and structure of the mixed sintered body.
【0079】そして、上記実施例1と同様に、番号4〜
6の素子を組み込んだ温度センサを、高温炉に入れ、室
温(27℃)から1000℃まで、抵抗値の温度特性を
評価した。評価結果を図7の表に示す。図7に示すよう
に、本実施例2のワイドレンジ型サーミスタ材料は、a
Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・bY2 O3 のモル分率
(a+b=1)が、0.05≦a<1.0、0<b≦
0.95の範囲において、上記実施例1に記載と同等の
効果を実現できる。Then, in the same manner as in the first embodiment, numbers 4 to
The temperature sensor incorporating the element No. 6 was placed in a high-temperature furnace, and the temperature characteristics of the resistance were evaluated from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C. The evaluation results are shown in the table of FIG. As shown in FIG. 7, the wide-range-type thermistor material of Example 2 is a
The molar fraction (a + b = 1) of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .b Y 2 O 3 is 0.05 ≦ a <1.0, 0 <b ≦
Within the range of 0.95, the same effect as described in the first embodiment can be realized.
【0080】(実施例3)本実施例3は、Y(Cr0.5
Mn0.5 )O3 とY2 O3 とTiO2 から、Y(CrM
nTi)O3 とY2 O3 の混合焼結体を得るものであ
る。ここで、Y(CrMnTi)O3 は、ペロブスカイ
ト構造であり、各原子の組成比は化学量論比となってい
る。例えば、Y(Cr0.45Mn0.45Ti0.1 )O3 とな
っている。以下、各例のY(CrMnTi)O3 も同様
である。(Embodiment 3) In Embodiment 3, Y (Cr 0.5
Mn 0.5 ) O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 form Y (CrM
nTi) to obtain a mixed sintered body of O 3 and Y 2 O 3 . Here, Y (CrMnTi) O 3 has a perovskite structure, and the composition ratio of each atom is a stoichiometric ratio. For example, it is Y (Cr 0.45 Mn 0.45 Ti 0.1 ) O 3 . Hereinafter, the same applies to Y (CrMnTi) O 3 in each example.
【0081】なお、本実施例の場合、混合焼結時に、Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 に対してTiO2 のTiが固
溶するため、(M1M2)O3 において、M1として
Y、M2としてCr、MnおよびTiを選択したものと
なる。本実施例3のサーミスタ素子の製造工程を図8に
示す。この製造工程は、大きくは、図中の調合1からY
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る迄の第1の調製工程
と、得られたY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 と
TiO2 とを調合(調合2)してサーミスタ素子を得る
迄の第2の調製工程とに分かれる。In the case of the present embodiment, during mixed sintering, Y
Since Ti of TiO 2 forms a solid solution with (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , Y is selected as M1 in (M1M2) O 3 and Cr, Mn and Ti are selected as M2. FIG. 8 shows a manufacturing process of the thermistor element of the third embodiment. This manufacturing process is roughly based on Formulation 1 to Y in the figure.
A first preparation step until (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 is obtained, and the obtained Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 are mixed (mix 2) to obtain a thermistor element. And a second preparation step until the above is obtained.
【0082】第1の調製工程は、上記実施例1と同様で
あり、ここでは省略する。本実施例のワイドレンジ型サ
ーミスタ材料としては、このY(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 と、サーミスタの抵抗値を安定化する材料であるY2
O3 と、抵抗値を調整する材料として抵抗体であるTi
O2 (添加物)を用いる。第2の調製工程では、まず、
所望の抵抗値と抵抗温度係数となるように、Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 :Y2 O3 :TiO2 の調合モル比
を、37:59:4となるようにY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 とY2 O3 とTiO2 とを秤量し全量50
0gとする。また、上記実施例1と同様に、焼結助剤を
添加する(調合2)。The first preparation step is the same as in Example 1 described above, and is omitted here. As the wide-range thermistor material of the present embodiment, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
3 and Y 2 which is a material for stabilizing the resistance value of the thermistor
O 3 and Ti which is a resistor as a material for adjusting the resistance value
O 2 (additive) is used. In the second preparation step, first,
In order to obtain a desired resistance value and a temperature coefficient of resistance, Y (Cr
0.5 Mn 0.5) O 3: Y 2 O 3: the preparation molar ratio of TiO 2, 37: 59: so that 4 Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 are weighed and the total amount is 50
0 g. Further, a sintering aid is added in the same manner as in Example 1 (Formulation 2).
【0083】続いて、調合されたY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 +Y2 O3 +TiO2 +SiO2 +CaC
O3 について、上記実施例1と同様に混合、粉砕、造
粒、乾燥、成形、焼成を行い、Y(CrMnTi)O3
・Y2 O3 を素子部とするサーミスタ素子を得て、温度
センサに組み込む。さらに、上記の第2の調製工程にお
いて、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 :Y2O3 :TiO
2 の調合モル比を、87:5:8および5:94.5:
0.5となるように秤量し、以下、同様の手順にてサー
ミスタ素子を作製し、温度センサに組み込む。ここで、
本実施例の各素子は、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 :Y
2 O 3 :TiO2 のモル比が、37:59:4、87:
5:8、5:94.5:0.5の順に、素子番号7、素
子番号8、素子番号9とする。Subsequently, the prepared Y (Cr0.5M
n0.5) OThree+ YTwoOThree+ TiOTwo+ SiOTwo+ CaC
OThree, Mixed, crushed and produced in the same manner as in Example 1 above.
Y (CrMnTi) O after granulation, drying, molding and firingThree
・ YTwoOThreeTo obtain a thermistor element with
Install in the sensor. Further, in the second preparation step,
And Y (Cr0.5Mn0.5) OThree: YTwoOThree: TiO
TwoWere adjusted to 87: 5: 8 and 5: 94.5:
0.5 and weigh the sample in the same manner.
A mister element is manufactured and incorporated into a temperature sensor. here,
Each element of the present embodiment is Y (Cr0.5Mn0.5) OThree: Y
TwoO Three: TiOTwoAre 37: 59: 4, 87:
Element number 7, element number in the order of 5: 8, 5: 94.5: 0.5
The child number is 8 and the element number is 9.
【0084】なお、本実施例3の各素子を構成するaY
(CrMnTi)O3 ・bY2 O3のモル分率(a、
b)は、調合モル比におけるY(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 :Y 2 O3 の比に等しい。ちなみに素子番号7、素子
番号8、素子番号9の順に、a:b(a+b=1)は、
0.39:0.61、0.95:0.05、0.05:
0.95である。Note that aY constituting each element of the present embodiment 3
(CrMnTi) OThree・ BYTwoOThreeMole fraction (a,
b) is Y (Cr0.5Mn0.5) O
Three: Y TwoOThreeEqual to the ratio of By the way, element number 7, element
In the order of No. 8 and Element No. 9, a: b (a + b = 1) is
0.39: 0.61, 0.95: 0.05, 0.05:
0.95.
【0085】そして、上記実施例1と同様に、番号7〜
9の素子を組み込んだ温度センサを、高温炉に入れ、室
温(27℃)から1000℃まで、抵抗値の温度特性を
評価した。評価結果を図9の表に示す。図9に示すよう
に、本実施例3のワイドレンジ型サーミスタ材料は、a
Y(CrMnTi)O3 ・bY2 O3 のモル分率(a+
b=1)が、0.05≦a<1.0、0<b≦0.95
の範囲において、上記実施例1に記載と同等の効果を実
現できる。Then, in the same manner as in the first embodiment, numbers 7 to
The temperature sensor incorporating the element No. 9 was placed in a high-temperature furnace, and the temperature characteristics of the resistance value were evaluated from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C. The evaluation results are shown in the table of FIG. As shown in FIG. 9, the wide-range thermistor material of Example 3 is a
The mole fraction of Y (CrMnTi) O 3 .bY 2 O 3 (a +
b = 1), 0.05 ≦ a <1.0, 0 <b ≦ 0.95
Within this range, the same effect as described in the first embodiment can be realized.
【0086】(実施例4)本実施例4は、Y(Cr0.5
Mn0.5 )O3 とY2 O3 とYTiO3 から、Y(Cr
MnTi)O3 ・Y2 O3 の混合焼結体を得るものであ
る。なお、本実施例の場合、混合焼結時に、Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 に対してYTiO3 のYとTiが固
溶するため、(M1M2)O3 において、M1として
Y、M2としてCr、MnおよびTiを選択したものと
なる。(Embodiment 4) In Embodiment 4, Y (Cr 0.5
Mn 0.5 ) O 3 , Y 2 O 3 and YTiO 3 form Y (Cr
(MnTi) O 3 · Y 2 O 3 to obtain a mixed sintered body. In the case of this embodiment, Y (Cr
0.5 Mn 0.5) for YTiO 3 Y and Ti are solid solution with respect to O 3, becomes the selected Cr, Mn and Ti (in M1M2) O 3, as M1 as Y, M2.
【0087】本実施例4のサーミスタ素子の製造工程を
図10に示す。この製造工程は、大きくは、図中の調合
1からY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る迄の第1の調
製工程と、得られたY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2
O3 とYTiO3 とを調合(調合2)してサーミスタ素
子を得る迄の第2の調製工程と、さらに、第2の調製工
程に供するYTiO3 を得る第3の調製工程(図中の調
合3からYTiO3 迄)に分かれる。FIG. 10 shows a manufacturing process of the thermistor element according to the fourth embodiment. This manufacturing process is roughly divided into a first preparation process from the preparation 1 in the drawing to Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , and the obtained Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and Y 2
A second preparation step until O 3 and YTiO 3 are prepared (Formulation 2) to obtain a thermistor element; and a third preparation step for obtaining YTiO 3 to be subjected to the second preparation step (formulation in the figure) 3 to YTiO 3 ).
【0088】第1の調製工程は、上記実施例1と同様で
あり、ここでは省略する。第3の調製工程では、まず、
いずれの純度も99.9%以上のY2 O3 とTiO2 を
用意し、Y:Tiのモル比が1:1となるようにY2 O
3 とTiO2 を秤量して、全量500gとする(調合
3)。この秤量物を混合するため、ボールミルとしてA
l2 O3 またはZr2 O3 製玉石φ15を2.5kg、
φ20を2.5kg入れた樹脂製ポット(容量5リット
ル)を用い、このポットに、Y2 O3 とTiO2 の全量
を入れ、純水1500ccを加えた後に、60rpmで
6時間混合する(混合工程)。The first preparation step is the same as in Example 1 described above, and is omitted here. In the third preparation step, first,
Any of the prepared 99.9% or more Y 2 O 3 and TiO 2 purity, Y: the mole ratio of Ti is 1: 1 so as to Y 2 O
3 and TiO 2 are weighed to make a total amount of 500 g (formulation 3). In order to mix this weighed material, A
2.5kg of l 2 O 3 or Zr 2 O 3 grinding balls Fai15,
Using a resin pot (5 liter capacity) containing 2.5 kg of φ20, put the whole amount of Y 2 O 3 and TiO 2 into the pot, add 1500 cc of pure water, and mix at 60 rpm for 6 hours (mixing Process).
【0089】混合処理後に得られたY2 O3 とTiO2
の混合スラリーを磁器製の蒸発皿に移し、熱風乾燥機に
て150℃で12時間以上乾燥し、Y2 O3 とTiO2
との混合固形体を得る。続いて、この混合固形体をライ
カイ機で粗粉砕し、♯30メッシュ篩いを通し、Y2 O
3 とTiO2 との混合粉体を得る。仮焼成工程では、こ
の混合粉体を、99.3%Al2 O3 製ルツボに入れ、
常圧雰囲気(空気中)で高温炉にて1100〜1300
℃で1〜2時間仮焼成し、YTiO3 を得る。仮焼成で
塊状の固形となったYTiO3 をライカイ機で粗粉砕
し、♯30メッシュ篩いを通し、粉体とする。The Y 2 O 3 and TiO 2 obtained after the mixing treatment
Was transferred to a porcelain evaporating dish and dried with a hot air drier at 150 ° C. for 12 hours or more, and Y 2 O 3 and TiO 2
To obtain a mixed solid. Subsequently, the mixed solid was roughly pulverized with a raikai machine, passed through a # 30 mesh sieve, and then subjected to Y 2 O
A mixed powder of 3 and TiO 2 is obtained. In the calcination step, the mixed powder is put into a 99.3% Al 2 O 3 crucible,
1100 to 1300 in a high-temperature furnace under normal pressure atmosphere (in air)
1-2 hours calcined at ° C., to obtain a YTiO 3. Lumpy YTiO 3 which has been formed into a lump solid by calcination is roughly pulverized with a raikai machine and passed through a # 30 mesh sieve to obtain a powder.
【0090】ワイドレンジ型サーミスタ材料としては、
第1の調製工程で得られたY(Cr 0.5 Mn0.5 )O3
とY2 O3 とYTiO3 (添加物)を用いる。第2の調
製工程では、まず、所望の抵抗値と抵抗温度係数となる
ように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 :Y2 O3 :YT
iO3 の調合モル比を、37:60:3となるようにY
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 とYTiO3 とを
秤量し全量500gとする。また、上記実施例1と同様
に、焼結助剤を添加する(調合2)。As the wide range type thermistor material,
Y (Cr) obtained in the first preparation step 0.5Mn0.5) OThree
And YTwoOThreeAnd YTiOThree(Additive). Second key
In the manufacturing process, first, the desired resistance value and resistance temperature coefficient are obtained.
Thus, Y (Cr0.5Mn0.5) OThree: YTwoOThree: YT
iOThreeIs adjusted so as to be 37: 60: 3.
(Cr0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoOThreeAnd YTiOThreeAnd
Weigh to a total of 500 g. Also, the same as in the first embodiment.
Is added with a sintering aid (Formulation 2).
【0091】続いて、調合されたY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 +Y2 O3 +YTiO3 +SiO2 +Ca
CO3 について、上記実施例1と同様に混合、粉砕、造
粒、乾燥、成形、焼成を行い、Y(CrMnTi)O3
・Y2 O3 を素子部とするサーミスタ素子を得て、温度
センサに組み込む。さらに、上記の第2の調製工程にお
いて、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 :Y2O3 :YTi
O3 の調合モル比を、87:6:3および5:94.
7:0.3となるように秤量し、以下、同様の手順にて
サーミスタ素子を作製し、温度センサに組み込む。ここ
で、本実施例4の各素子は、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 :Y 2 O3 :YTiO3 のモル比が、37:60:
3、87:6:3、5:94.7:0.3の順に、素子
番号10、素子番号11、素子番号12とする。Subsequently, the prepared Y (Cr0.5M
n0.5) OThree+ YTwoOThree+ YTiOThree+ SiOTwo+ Ca
COThree, Mixed, crushed and produced in the same manner as in Example 1 above.
Y (CrMnTi) O after granulation, drying, molding and firingThree
・ YTwoOThreeTo obtain a thermistor element with
Install in the sensor. Further, in the second preparation step,
And Y (Cr0.5Mn0.5) OThree: YTwoOThree: YTi
OThreeWere adjusted to 87: 6: 3 and 5:94.
7: 0.3 and weighed in the same manner.
A thermistor element is manufactured and incorporated into a temperature sensor. here
Therefore, each element of the fourth embodiment is represented by Y (Cr0.5Mn0.5) O
Three: Y TwoOThree: YTiOThreeIs 37:60:
3, 87: 6: 3, 5: 94.7: 0.3
Number 10, element number 11, and element number 12 are assumed.
【0092】なお、本実施例4の各素子においては、上
述のようにYTiO3 のYとTiの固溶が起こるため、
各素子におけるaY(CrMnTi)O3 ・bY2 O3
のモル分率(a、b)は、調合モル比におけるY(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 :Y2 O 3 の比と比べて若干aが多
めになるが、ほぼ等しい。そして、上記実施例1と同様
に、番号10〜12の素子を組み込んだ温度センサを、
高温炉に入れ、室温(27℃)から1000℃まで、抵
抗値の温度特性を評価した。評価結果を図11の表に示
す。In each element of the fourth embodiment, the upper
As mentioned, YTiOThreeOf Y and Ti in
AY (CrMnTi) O in each elementThree・ BYTwoOThree
Is the molar fraction (a, b) of Y (Cr
0.5Mn0.5) OThree: YTwoO ThreeIs slightly more than the ratio of
It is almost the same. And, as in the first embodiment.
In addition, a temperature sensor incorporating elements of numbers 10 to 12 is
Place in a high-temperature furnace and change the temperature from room temperature (27 ° C) to 1000 ° C.
The temperature characteristics of the resistance value were evaluated. The evaluation results are shown in the table of FIG.
You.
【0093】図11に示すように、本実施例4のワイド
レンジ型サーミスタ材料は、aY(CrMnTi)O3
・bY2 O3 のモル分率(a+b=1)が、0.05≦
a<1.0、0<b≦0.95の範囲において、上記実
施例1に記載と同等の効果を実現できる。 (実施例5)本実施例5は、(Mn1.5 Cr1.5 )O4
とY2 O3 とTiO2 から、Y(CrMnTi)O3 ・
Y2 O3 の混合焼結体を得るものである。なお、本実施
例の場合、混合焼結時に、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 に
対してY2 O3 のYおよびTiO2 のTiが固溶するた
め、(M1M2)O3 において、M1としてY、M2と
してCr、MnおよびTiを選択したものとなる。As shown in FIG. 11, the wide-range thermistor material of the fourth embodiment is made of aY (CrMnTi) O 3
The molar fraction of bY 2 O 3 (a + b = 1) is 0.05 ≦
Within the ranges of a <1.0 and 0 <b ≦ 0.95, the same effects as described in the first embodiment can be realized. (Embodiment 5) In this embodiment 5, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4
Y (CrMnTi) O 3 · from Y 2 O 3 and TiO 2
A mixed sintered body of Y 2 O 3 is obtained. In the case of this example, since Y of Y 2 O 3 and Ti of TiO 2 form a solid solution with (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 during mixed sintering, (M1M2) O 3 has M1 as M1. Cr, Mn and Ti are selected as Y and M2.
【0094】本実施例5のサーミスタ素子の製造工程を
図12に示す。この製造工程は、大きくは、図中の調合
1から(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を得る迄の第1の調製
工程と、得られた(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3
とTiO2 とを調合(調合2)してサーミスタ素子を得
る迄の第2の調製工程とに分かれる。第1の調製工程
は、上記実施例2と同様であり、ここでは省略する。本
実施例のワイドレンジ型サーミスタ材料としては、上記
の(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3 とTiO2 (添
加物)を用いる。FIG. 12 shows a manufacturing process of the thermistor element of the fifth embodiment. This manufacturing process is roughly divided into a first preparation process from the preparation 1 in the drawing to obtaining (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 , and the obtained (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 and Y 2 O 3
And TiO 2 (Formulation 2) and a second preparation step until a thermistor element is obtained. The first preparation step is the same as in Example 2 described above, and is omitted here. The above-mentioned (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 , Y 2 O 3 and TiO 2 (additives) are used as the wide-range thermistor material of this embodiment.
【0095】第2の調製工程では、まず、所望の抵抗値
と抵抗温度係数となるように、(Mn1.5 Cr1.5 )O
4 :Y2 O3 :TiO2 の調合モル比を、12:84:
4となるように(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3 と
TiO2 とを秤量し全量500gとする。また、上記実
施例1と同様に、焼結助剤を添加する(調合2)。続い
て、調合された(Mn1.5 Cr1.5 )O4 +Y2 O3 +
TiO2 +SiO 2 +CaCO3 について、上記実施例
1と同様に混合、粉砕、造粒、乾燥、成形、焼成を行
い、Y(CrMnTi)O3 ・Y2 O3 を素子部とする
サーミスタ素子を得て、温度センサに組み込む。In the second preparation step, first, a desired resistance value
(Mn)1.5Cr1.5) O
Four: YTwoOThree: TiOTwoWas adjusted to 12:84:
(Mn1.5Cr1.5) OFourAnd YTwoOThreeWhen
TiOTwoAre weighed to make the total amount 500 g. In addition,
As in Example 1, a sintering aid is added (Formulation 2). Continued
(Mn1.5Cr1.5) OFour+ YTwoOThree+
TiOTwo+ SiO Two+ CaCOThreeAbout the above embodiment
Mixing, pulverization, granulation, drying, molding and baking are performed in the same manner as in 1.
Yes, Y (CrMnTi) OThree・ YTwoOThreeIs the element part
Obtain a thermistor element and incorporate it into a temperature sensor.
【0096】さらに、上記の第2の調製工程において、
(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O 3 :TiO2 の調合
モル比を、36:61:3および4:95.7:0.3
となるように秤量し、以下、同様の手順にてサーミスタ
素子を作製し、温度センサに組み込む。ここで、本実施
例5の各素子は、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y
2 O 3 :TiO2 の調合モル比が、12:84:4、3
6:61:3、4:95.7:0.3の順に、素子番号
13、素子番号14、素子番号15とする。Further, in the second preparation step,
(Mn1.5Cr1.5) OFour: YTwoO Three: TiOTwoMix
The molar ratios were 36: 61: 3 and 4: 95.7: 0.3
And weigh the thermistor following the same procedure.
An element is manufactured and incorporated into a temperature sensor. Here, this implementation
Each element of Example 5 has (Mn1.5Cr1.5) OFour: Y
TwoO Three: TiOTwoIs 12: 84: 4, 3
Element numbers in the order of 6: 61: 3, 4: 95.7: 0.3
13, element number 14, element number 15.
【0097】なお、上述したように、本実施例5では、
混合焼結時に、(Mn1.5 Cr1.5)O4 に対してY2
O3 のYおよびTiO2 のTiが固溶し、また、余分な
酸素原子は焼結時に大気中に遊離される。その結果、ペ
ロブスカイト型の(Y(CrMnTi)O3 )とY2 O
3 の混合焼結体であるa(Y(CrMnTi)O3 )・
bY2 O3 が得られる。As described above, in the fifth embodiment,
During the mixing sintered, Y 2 with respect to (Mn 1.5 Cr 1.5) O 4
Y of O 3 and Ti of TiO 2 form a solid solution, and excess oxygen atoms are released into the atmosphere during sintering. As a result, perovskite-type (Y (CrMnTi) O 3 ) and Y 2 O
A (Y (CrMnTi) O 3 )
bY 2 O 3 is obtained.
【0098】そのため、本実施例5におけるa(Y(C
rMnTi)O3 )・bY2 O3 のモル分率a:bの比
は、上記の(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O3 の調合
モル比と比べてaが若干多めになり、例えば、調合モル
比が、4:95.7であっても、a≧0.05、b≦
0.95となっている。このことは、混合焼結体の組成
および構造等におけるSEM、EPMA等の調査により
確認している。Therefore, a (Y (C
The molar ratio a: b of rMnTi) O 3 ) .bY 2 O 3 is slightly larger than the above-mentioned molar ratio of (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 : Y 2 O 3 , For example, even if the compounding molar ratio is 4: 95.7, a ≧ 0.05 and b ≦
0.95. This has been confirmed by SEM, EPMA, and other surveys on the composition and structure of the mixed sintered body.
【0099】そして、上記実施例1と同様に、番号13
〜15の素子を組み込んだ温度センサを、高温炉に入
れ、室温(27℃)から1000℃まで、抵抗値の温度
特性を評価した。評価結果を図13の表に示す。図13
に示すように、本実施例5のワイドレンジ型サーミスタ
材料は、aY(CrMnTi)O3 ・bY2 O3 のモル
分率(a+b=1)が、0.05≦a<1.0、0<b
≦0.95の範囲において、上記実施例1に記載と同等
の効果を実現できる。Then, in the same manner as in the first embodiment, the number 13
The temperature sensor incorporating the elements Nos. 1 to 15 was placed in a high-temperature furnace, and the temperature characteristics of the resistance value were evaluated from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C. The evaluation results are shown in the table of FIG. FIG.
As shown in the figure, the wide-range thermistor material of Example 5 has a mole fraction (a + b = 1) of aY (CrMnTi) O 3 .bY 2 O 3 of 0.05 ≦ a <1.0, 0 <B
Within the range of ≦ 0.95, the same effect as described in the first embodiment can be realized.
【0100】(実施例6)本実施例6は、(Mn1.5 C
r1.5 )O4 とY2 O3 とYTiO3 から、Y(CrM
nTi)O3 ・Y2 O3 の混合焼結体を得るものであ
る。なお、本実施例の場合、混合焼結時に、(Mn1.5
Cr1.5 )O4 に対してYTiO3 のYとTiが固溶す
るため、(M1M2)O3 において、M1としてY、M
2としてCr、MnおよびTiを選択したものとなる。(Embodiment 6) In this embodiment 6, (Mn 1.5 C
r 1.5 ) From O 4 , Y 2 O 3 and YTiO 3 , Y (CrM
nTi) to obtain a mixed sintered body of O 3 · Y 2 O 3 . In the case of this example, (Mn 1.5
Since Y and Ti of YTiO 3 form a solid solution with Cr 1.5 ) O 4 , in (M1M2) O 3 , M1 is Y, M
2, Cr, Mn and Ti are selected.
【0101】本実施例6のサーミスタ素子の製造工程を
図14に示す。この製造工程は、大きくは、図中の調合
1から(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を得る迄の第1の調製
工程と、得られた(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3
とYTiO3 とを調合(調合2)してサーミスタ素子を
得る迄の第2の調製工程と、さらに、第2の調製工程に
供するYTiO3 を得る第3の調製工程(図中の調合3
からYTiO3 迄)に分かれる。FIG. 14 shows a manufacturing process of the thermistor element according to the sixth embodiment. This manufacturing process is roughly divided into a first preparation process from the preparation 1 in the drawing to obtaining (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 , and the obtained (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 and Y 2 O 3
And YTiO 3 (formulation 2) to obtain a thermistor element, and a third preparation step of obtaining YTiO 3 to be subjected to the second preparation step (formulation 3 in the figure).
To YTiO 3 ).
【0102】第1の調製工程は上記実施例2と同様であ
り、第3の調製工程は上記実施例4と同様であり、ここ
では省略する。ワイドレンジ型サーミスタ材料として
は、第1の調製工程で得られた(Mn1.5 Cr1.5 )O
4 とY2 O3 と第3の調製工程で得られたYTiO
3 (添加物)を用いる。第2の調製工程では、まず、所
望の抵抗値と抵抗温度係数となるように、(Mn1.5 C
r1.5 )O4 :Y2 O3 :YTiO3 の調合モル比を、
13:84:3となるように(Mn1.5 Cr1.5 )O4
とY2 O3 とYTiO3 とを秤量し全量500gとす
る。また、上記実施例1と同様に、焼結助剤を添加する
(調合2)。The first preparation step is the same as in Example 2 above, and the third preparation step is the same as in Example 4 above, and will not be described here. As a wide-range thermistor material, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O obtained in the first preparation step is used.
4 , Y 2 O 3 and YTiO obtained in the third preparation step
3 Use (additive). In the second preparation step, first, (Mn 1.5 C
r 1.5 ) O 4 : Y 2 O 3 : YTiO 3
13: 84: 3 (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4
, Y 2 O 3 and YTiO 3 are weighed to make a total amount of 500 g. Further, a sintering aid is added in the same manner as in Example 1 (Formulation 2).
【0103】続いて、調合された(Mn1.5 Cr1.5 )
O4 +Y2 O3 +YTiO3 +SiO2 +CaCO3 に
ついて、上記実施例1と同様に混合、粉砕、造粒、乾
燥、成形、焼成を行い、Y(CrMnTi)O3 ・Y2
O3 を素子部とするサーミスタ素子を得て、温度センサ
に組み込む。さらに、上記の第2の調製工程において、
(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O 3 :YTiO3 の調
合モル比を、37:61:2および4:95.8:0.
2となるように秤量し、以下、同様の手順にてサーミス
タ素子を作製し、温度センサに組み込む。Subsequently, the prepared (Mn1.5Cr1.5)
OFour+ YTwoOThree+ YTiOThree+ SiOTwo+ CaCOThreeTo
Then, mixing, crushing, granulating, and drying were performed in the same manner as in Example 1 above.
After drying, molding and firing, Y (CrMnTi) OThree・ YTwo
OThreeTo obtain a thermistor element with
Incorporate in. Further, in the second preparation step,
(Mn1.5Cr1.5) OFour: YTwoO Three: YTiOThreeKey
The combined molar ratios were 37: 61: 2 and 4: 95.8: 0.
2 and weigh the thermistor following the same procedure.
A temperature sensor is manufactured and incorporated into a temperature sensor.
【0104】ここで、本実施例6の各素子は、Y(Cr
1.5 Mn1.5 )O3 :Y2 O3 :YTiO3 のモル比
が、13:84:3、37:61:2、4:95.8:
0.2の順に、素子番号16、素子番号17、素子番号
18とする。なお、上述したように、本実施例6では、
混合焼結時に、(Mn1.5 Cr1.5)O4 に対してY2
O3 のYおよびYTiO3 のY、Tiが固溶し、また、
余分な酸素原子は焼結時に大気中に遊離される。その結
果、ペロブスカイト型の(Y(CrMnTi)O3 )と
Y2 O3 の混合焼結体であるa(Y(CrMnTi)O
3 )・bY2 O3 が得られる。Here, each element of the sixth embodiment is composed of Y (Cr
The molar ratio of 1.5 Mn 1.5 ) O 3 : Y 2 O 3 : YTiO 3 is 13: 84: 3, 37: 61: 2, 4: 95.8:
In the order of 0.2, element number 16, element number 17, and element number 18 are set. As described above, in the sixth embodiment,
During the mixing sintered, Y 2 with respect to (Mn 1.5 Cr 1.5) O 4
Y of O 3 and Y and Ti of YTiO 3 form a solid solution,
Excess oxygen atoms are released into the atmosphere during sintering. As a result, a (Y (CrMnTi) O which is a mixed sintered body of perovskite-type (Y (CrMnTi) O 3 ) and Y 2 O 3 is obtained.
3 ) bY 2 O 3 is obtained.
【0105】そのため、本実施例6におけるa(Y(C
rMnTi)O3 )・bY2 O3 のモル分率a:bの比
は、上記の(Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O3 の調合
モル比と比べてaが若干多めになり、例えば、調合モル
比が、4:95.8であっても、a≧0.05、b≦
0.95となっている。このことは、混合焼結体の組成
および構造等におけるSEM、EPMA等の調査により
確認している。For this reason, a (Y (C
The molar ratio a: b of rMnTi) O 3 ) .bY 2 O 3 is slightly larger than the above-mentioned molar ratio of (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 : Y 2 O 3 , For example, even when the blending molar ratio is 4: 95.8, a ≧ 0.05 and b ≦
0.95. This has been confirmed by SEM, EPMA, and other surveys on the composition and structure of the mixed sintered body.
【0106】そして、上記実施例1と同様に、番号16
〜18の素子を組み込んだ温度センサを、高温炉に入
れ、室温(27℃)から1000℃まで、抵抗値の温度
特性を評価した。評価結果を図15の表に示す。図15
に示すように、本実施例6のワイドレンジ型サーミスタ
材料は、aY(CrMnTi)O3 ・bY2 O3 のモル
分率(a+b=1)が、0.05≦a<1.0、0<b
≦0.95の範囲において、上記実施例1に記載と同等
の効果を実現できる。Then, in the same manner as in the first embodiment, the number 16
The temperature sensors incorporating the elements No. to No. 18 were placed in a high-temperature furnace, and the temperature characteristics of the resistance value were evaluated from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C. The evaluation results are shown in the table of FIG. FIG.
As shown in the figure, the wide-range thermistor material of Example 6 has a mole fraction (a + b = 1) of aY (CrMnTi) O 3 .bY 2 O 3 of 0.05 ≦ a <1.0, 0 <B
Within the range of ≦ 0.95, the same effect as described in the first embodiment can be realized.
【0107】(比較例1)比較例1として、抵抗値を安
定化するY2 O3 を用いないで、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 を単独組成とするサーミスタ素子を用いる
温度センサについて説明する。上記実施例1と同じ製造
方法により、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る。原料
として調製したY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を用いて、
温度センサとして評価した結果を図16の表に示す。抵
抗値特性の評価方法は、実施例1と同様に行った。Comparative Example 1 As Comparative Example 1, Y (Cr 0.5 M) was used without using Y 2 O 3 for stabilizing the resistance value.
A temperature sensor using a thermistor element having n 0.5 ) O 3 alone will be described. Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 is obtained by the same manufacturing method as in the first embodiment. Using Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 prepared as a raw material,
The results of the evaluation as a temperature sensor are shown in the table of FIG. The evaluation method of the resistance value characteristics was performed in the same manner as in Example 1.
【0108】図16から明らかなように、抵抗値を安定
化するY2 O3 を用いない場合には、1000℃の高温
域での抵抗値が低すぎるため温度を検出できない。ま
た、高温耐久試験(抵抗変化率)の結果からも。抵抗変
化率ΔRが、±20%を越え、安定した特性を持つワイ
ドレンジ型サーミスタ素子を提供することができない。
従って、本比較例1におけるY(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 単独組成のサーミスタ素子は、本発明の目的とする温
度センサの素子としては使用できない。As is apparent from FIG. 16, when Y 2 O 3 for stabilizing the resistance value is not used, the temperature cannot be detected because the resistance value in the high temperature range of 1000 ° C. is too low. Also from the results of the high-temperature durability test (resistance change rate). The rate of change in resistance ΔR exceeds ± 20%, and a wide-range thermistor element having stable characteristics cannot be provided.
Therefore, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O in Comparative Example 1
(3) A thermistor element having a single composition cannot be used as an element of a temperature sensor intended for the present invention.
【0109】(比較例2)比較例2として、抵抗値を安
定化するY2 O3 を用いないで、YTiO3 を単独組成
とするサ−ミスタ素子を用いる温度センサについて説明
する。上記実施例4と同じ製造方法により、YTiO3
を得る。原料として調製したYTiO3 を用いて、温度
センサとして評価した結果を図16の表に示す。抵抗値
特性の評価方法は、実施例1と同様に行なった。図16
から明らかなように、YTiO3 単独組成のサーミスタ
素子では、室温(27℃)の低温域での抵抗値が著しく
高く、1000kΩより大となるため温度を検出できな
い。また、高温耐久試験の結果からも、抵抗変化率ΔR
が、±20%を越え、安定した特性を持つワイドレンジ
型サーミスタ素子を提供することができない。Comparative Example 2 As Comparative Example 2, a temperature sensor using a thermistor element having a single composition of YTiO 3 without using Y 2 O 3 for stabilizing the resistance value will be described. According to the same manufacturing method as in the fourth embodiment, YTiO 3
Get. The results of evaluation as a temperature sensor using YTiO 3 prepared as a raw material are shown in the table of FIG. The evaluation method of the resistance value characteristics was performed in the same manner as in Example 1. FIG.
As is apparent from the above, in the thermistor element composed of YTiO 3 alone, the resistance value is extremely high in a low temperature region at room temperature (27 ° C.), and becomes larger than 1000 kΩ, so that the temperature cannot be detected. Also, from the results of the high-temperature durability test, the resistance change rate ΔR
However, it is not possible to provide a wide-range thermistor element exceeding ± 20% and having stable characteristics.
【0110】従って、YTiO3 単独組成のサーミスタ
素子は、本発明の目的とする温度センサの素子としては
使用できない。 (実施例7)本実施例7では、Y(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 とY2 O3 との混合焼結体(M1=Y、M2=C
r、Mn)を得るための原料として、まず、Y(Cr
0.5 Mn 0.5 )O3 を調製する。本実施例7のサーミス
タ素子の製造工程を図17に示す。本実施例は上記第2
の実施形態に係る製造方法である。Therefore, YTiOThreeSingle composition thermistor
The element is a temperature sensor element intended for the present invention.
I can not use it. (Embodiment 7) In this embodiment 7, Y (Cr0.5Mn0.5)
OThreeAnd YTwoOThree(M1 = Y, M2 = C)
r, Mn), first, Y (Cr
0.5Mn 0.5) OThreeIs prepared. Thermist of Example 7
FIG. 17 shows a manufacturing process of the semiconductor device. In this embodiment, the second
It is a manufacturing method according to the embodiment.
【0111】出発原料のY2 O3 とCr2 O3 とMn2
O3 は、いずれも99.9%の高純度な原料を用いる。
なお、Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 の平均粒径
は、それぞれ1.0μm、2.0〜4.0μm、7.0
〜15.0μmである。各原料の平均粒径は後述の実施
例8〜実施例20、比較例1及び2においても同様のも
のとした。Starting materials Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 and Mn 2
As for O 3 , a raw material having a high purity of 99.9% is used.
The average particle sizes of Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3 are 1.0 μm, 2.0 to 4.0 μm, and 7.0, respectively.
1515.0 μm. The average particle size of each raw material was the same in Examples 8 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 described later.
【0112】第1の調製工程(図中、調合1からY(C
r0.5 Mn0.5 )O3 迄)では、まず、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 は、Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 と
をモル比(Y:Cr:Mn)が2:1:1となるよう
に、Y2 O3 を268.8g、Cr2 O3 を101g、
Mn2 O3 を104g秤量する(調合1)。この秤量物
を混合するため、ボールミルとしてAl2 O3 又はZr
O2 製玉石φ15を2.5kg、φ20を2.5kgを
入れた樹脂製ポット(容量5リットル)を用い、このポ
ットに入れ、純水1500ccを加えた後、60rpm
で4時間混合する(混合工程)。In the first preparation step (formulation 1 to Y (C
In up to r 0.5 Mn 0.5) O 3) , first, Y (Cr 0.5 M
n 0.5) O 3 is, Y 2 O 3 and Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3 molar ratio and (Y: Cr: Mn) is 2: 1: so that 1, Y 2 O 3 to 268. 8 g, 101 g of Cr 2 O 3 ,
Weigh 104 g of Mn 2 O 3 (Formulation 1). In order to mix this weighed material, Al 2 O 3 or Zr
Using a resin pot (capacity: 5 liters) containing 2.5 kg of O 2 boulder φ15 and 2.5 kg of φ20, put into this pot, add 1500 cc of pure water, and then rotate at 60 rpm
For 4 hours (mixing step).
【0113】混合処理後に得たY2 O3 とCr2 O3 と
Mn2 O3 の混合スラリーを磁器製蒸発皿に移し、熱風
乾燥機にて100〜150℃で12〜17時間乾燥し、
Y2O3 とCr2 O3 とMn2 O3 の混合物を得る。Y
2 O3 とCr2 O3 とMn2O3 の混合固形体をライカ
イ機で粗粉砕し、#30メッシュ篩いで通し、Y2 O 3
とCr2 O3 とMn2 O3 の混合物粉体を得る。Y obtained after the mixing treatmentTwoOThreeAnd CrTwoOThreeWhen
MnTwoOThreeTransfer the mixed slurry to a porcelain evaporating dish
Dry in a dryer at 100-150 ° C for 12-17 hours,
YTwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeTo obtain a mixture of Y
TwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeLeica mixed solids
Coarsely pulverized with a machine and passed through a # 30 mesh sieve.TwoO Three
And CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeTo obtain a powder mixture.
【0114】仮焼成工程では、このY2 O3 とCr2 O
3 とMn2 O3 の混合物粉体を、99.3%Al2 O3
製ルツボに入れ、常圧雰囲気(空気中)で高温炉にて1
100℃で2時間熱処理し、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 を得る。熱処理の塊状の固形となったY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 は、ライカイ機で粗粉砕し、#30メッシ
ュ篩いで通し、粉体とする。In the calcination step, the Y 2 O 3 and the Cr 2 O
3 and Mn 2 O 3 were mixed with 99.3% Al 2 O 3
Put in a crucible made in a high-temperature furnace under normal pressure atmosphere (in air)
Heat-treated at 100 ° C. for 2 hours, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
Get three . Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 is coarsely pulverized by a raikai machine and passed through a # 30 mesh sieve to obtain a powder.
【0115】本サーミスタ材料は、上記Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 とY2 O3 とを用いる。第2の調製工程
(図中、調合2以降)では、まず、所望の抵抗値と抵抗
温度係数となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 (平均粒径2〜5μm)とY2 O 3 (平均粒径1.0
μm)とを調合モル比(Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 :
Y2O3 )が100:22となるようにY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 を1560g、Y2 O3 を440g秤量し
合計2000gとする。The present thermistor material is made of the above Y (Cr0.5M
n0.5) OThreeAnd YTwoOThreeIs used. Second preparation step
(Formulation 2 and later in the figure) First, the desired resistance value and resistance
Y (Cr0.5Mn0.5) O
Three(Average particle size 2-5 μm) and YTwoO Three(Average particle size 1.0
μm) and the compounding molar ratio (Y (Cr0.5Mn0.5) OThree:
YTwoOThree) Is 100: 22 so that Y (Cr0.5M
n0.5) OThree1560 g, YTwoOThreeWeighs 440 g
The total is 2,000 g.
【0116】また、焼成時に1500〜1650℃の範
囲で液相となるSiO2 、CaCO 3 を焼結助剤として
用い、前記Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 合計
2000gに対して、SiO2 は3重量%の60g、C
aCO3 は4.5重量%の90gを添加する(調合
2)。従って、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3
とSiO2 とCaCO3 とを合計した2150gを粉砕
原料とする。Further, at the time of firing, a temperature range of 1500 to 1650 ° C.
SiO that becomes liquid phase aroundTwo, CaCO ThreeAs sintering aid
The Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoOThreetotal
For 2000g, SiOTwoIs 60% of 3% by weight, C
aCOThreeAdd 90 g of 4.5% by weight (formulation
2). Therefore, Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeAnd YTwoOThree
And SiOTwoAnd CaCOThreeAnd crush 2150g
Raw materials.
【0117】次いで粉砕工程(図中、混合・粉砕)で
は、サーミスタ原料の微粒化を行うために、媒体攪拌ミ
ルとしてパールミル装置(アシザワ(株)製 RV1
V、有効容積:1.0リットル 実容量:0.5リット
ル)を使用する。このパールミル装置による操作条件
は、粉砕媒体としてジルコニア製ボール直径0.5mm
を3.0kg使用し攪拌槽体積の80%をジルコニア製
ボールで充填する。Next, in the pulverization step (mixing / pulverization in the figure), a pearl mill (RV1 manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) was used as a medium stirring mill in order to atomize the thermistor raw material.
V, effective volume: 1.0 liter, actual volume: 0.5 liter). The operating conditions of this pearl mill device are as follows.
And 3.0% of the volume of the stirring tank is filled with zirconia balls.
【0118】操作条件は、周速12m/sec、回転数
3110rpmとする。なお、粉砕原料2150gに対
して分散媒体に蒸留水を4.5リットル用い、同時にバ
インダーと離型剤と分散剤とを添加して10時間の混合
・粉砕を行う。バインダーとしては、ポリビニルアルコ
ール(PVA)を粉砕原料100g当り1g添加する。The operating conditions are a peripheral speed of 12 m / sec and a rotation speed of 3110 rpm. Note that 4.5 liters of distilled water is used as a dispersion medium for 2150 g of the pulverized raw material, and a binder, a release agent and a dispersant are simultaneously added, and mixing and pulverization are performed for 10 hours. As the binder, 1 g of polyvinyl alcohol (PVA) is added per 100 g of the raw material.
【0119】粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリ
ーをレーザ式粉度計で評価した結果、平均粒径は0.4
μm(ミクロンメータ)であった。これは、混合前のY
2 O 3 の平均粒径1.0μmよりも小さい。得られたサ
ーミスタ材料の原料スラリーは、スプレードライヤで乾
燥室入口温度200℃、出口温度120℃の条件で造粒
・乾燥する。得られたサーミスタ材料の造粒粉は平均粒
径30μmの球状で、この造粒粉を用いてサーミスタ素
子の成形を行う。Raw material slurry of pulverized thermistor material
The average particle size was 0.4
μm (micron meter). This is Y before mixing
TwoO ThreeIs smaller than 1.0 μm. The obtained sa
-The raw slurry of the mister material is dried with a spray dryer.
Granulation under conditions of drying chamber inlet temperature 200 ° C and outlet temperature 120 ° C
·dry. The granulated powder of the obtained thermistor material is averaged
It is spherical with a diameter of 30 μm.
Perform molding of the child.
【0120】成形工程は金型成形法で行い、オス金型に
Pt100(φ0.3×10.5)をリード線として装
填し、φ1.74のメス金型に造粒粉を入れ、圧力約1
000kgf/cm2 で成形し、リード線が付与された
サーミスタ素子の成形体を得る。そして、焼成工程で
は、サーミスタ素子の成形体を、Al2 O3 製の波型セ
ッタに置き、1500〜1600℃で1〜2時間焼成
し、サーミスタ素子を得る。The molding process is performed by a mold molding method. Pt100 (φ0.3 × 10.5) is loaded into a male die as a lead wire, and granulated powder is put into a φ1.74 female die, and the pressure is reduced. 1
It is molded at 000 kgf / cm 2 to obtain a molded body of a thermistor element provided with a lead wire. In the firing step, the molded body of the thermistor element is placed on a corrugated setter made of Al 2 O 3 and fired at 1500 to 1600 ° C. for 1 to 2 hours to obtain a thermistor element.
【0121】得られたサーミスタ素子及びこのサーミス
タ素子を組み込んだ温度センサは、図2〜図4に示すも
のと同一構造である。得られた温度センサを評価した結
果を、図18に示す。なお、図18中、Y(CrMn)
O3 は、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を表す。また、図
中、粉砕時の原料成分は、第2の調製工程の粉砕工程に
おける原料成分(本例では、Y(Cr 0.5 Mn0.5 )O
3 とY2 O3 )を示し、粉砕後の平均粒径(μm)は、
第2の調製工程の粉砕後の原料スラリーの平均粒径(本
例では、上記0.4μm)を示す。以下、後述の実施例
8〜実施例14においても同様である。The obtained thermistor element and the thermistor
The temperature sensor incorporating the heater element is shown in FIGS.
It has the same structure as that of FIG. The result of evaluating the obtained temperature sensor was
The results are shown in FIG. In FIG. 18, Y (CrMn)
OThreeIs Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeRepresents Also figure
During the pulverization process of the second preparation process,
Raw material components (in this example, Y (Cr 0.5Mn0.5) O
ThreeAnd YTwoOThree), And the average particle size (μm) after pulverization is
The average particle size of the raw material slurry after pulverization in the second preparation step (this
In the example, the above-mentioned 0.4 μm is shown. Hereinafter, examples described later.
The same applies to the eighth to fourteenth embodiments.
【0122】本実施例7による温度センサは、温度精度
として±10℃が得られる。なお、上記第2実施形態に
て述べたように、温度精度の評価方法は、温度センサ1
00台の抵抗値−温度データから、350℃における抵
抗値の標準偏差σ(シグマ)を算出し、標準偏差σの6
倍の抵抗値のバラツキ幅(両側)とし、抵抗値バラツキ
幅を温度換算した値を半分にした値Aとして、温度精度
±A℃と表記して評価する。With the temperature sensor according to the seventh embodiment, ± 10 ° C. can be obtained as the temperature accuracy. As described in the second embodiment, the temperature accuracy evaluation method is based on the temperature sensor 1.
The standard deviation σ (sigma) of the resistance value at 350 ° C. is calculated from the resistance value-temperature data of 00 units, and the standard deviation σ of 6 is calculated.
The variation width of the resistance value is doubled (both sides), and the value A obtained by halving the value obtained by converting the variation value of the resistance value into temperature is expressed as temperature accuracy ± A ° C. and evaluated.
【0123】(実施例8)本実施例8では、Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 との混合焼結体(M1=
Y、M2=Cr、Mn)を得るための原料として、ま
ず、Crの酸化物とMnの酸化物の混合物を1000℃
以上で仮焼成により得られる(Mn1.5 Cr1. 5 )O4
を調製する。本実施例8のサーミスタ素子の製造工程を
図19に示す。本実施例は上記第2の実施形態に係る製
造方法である。(Embodiment 8) In this embodiment 8, Y (Cr
0.5 Mn 0.5 ) Mixed sintered body of O 3 and Y 2 O 3 (M1 =
As a raw material for obtaining Y, M2 = Cr, Mn), first, a mixture of an oxide of Cr and an oxide of Mn is mixed at 1000 ° C.
Obtained by calcination at above (Mn 1.5 Cr 1. 5) O 4
Is prepared. FIG. 19 shows a manufacturing process of the thermistor element according to the eighth embodiment. This example is a manufacturing method according to the second embodiment.
【0124】第1の調製工程(図中、調合1から(Mn
1.5 Cr1.5 )O4 迄)では、まず、Cr2 O3 とMn
2 O3 とをモル比(Cr:Mn)が1:1となるよう
に、Cr2 O3 を101g、Mn2 03 を104g秤量
する(調合1)。これらCr2 O3 とMn2 O3 につい
て、上記実施例7と同様に、混合(6時間)、乾燥、粉
砕、熱処理を行い(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を得る。熱
処理で塊状の固形となった(Mn1.5 Cr1.5 )O
4 は、ライカイ機で粗粉砕し、#30メッシュ篩いで通
し、粉体とする。The first preparation step (in the figure, from Formulation 1 to (Mn
1.5 Cr 1.5 ) O 4 ), first, Cr 2 O 3 and Mn
2 O 3 and the molar ratio (Cr: Mn) is 1: such that 1, 101g of Cr 2 O 3, Mn 2 0 3 a to 104g weighed (Formulation 1). These Cr 2 O 3 and Mn 2 O 3 are mixed (6 hours), dried, pulverized, and heat-treated in the same manner as in Example 7 to obtain (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 . (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O turned into massive solid by heat treatment
4 is coarsely pulverized by a raikai machine and passed through a # 30 mesh sieve to obtain a powder.
【0125】本サーミスタ材料は、上記(Mn1.5 Cr
1.5 )O4 とY2 O3 とを用いる。第2の調製工程(図
中、調合2以降)では、まず、所望の抵抗値と抵抗温度
係数となるように、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 (平均粒
径2〜5μm)とY2 O3(平均粒径1.0μm)とを
モル比((Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2 O3 )のが1
00:216となるように(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を
630g、Y2 O3を1370g秤量し合計2000g
を用意する。また、実施例7と同様に焼結助剤として、
SiO2 を60g、CaCO3 を90gを添加する(調
合2)。This thermistor material is made of the above (Mn 1.5 Cr
1.5) using a O 4 and Y 2 O 3. In the second preparation step (formulation 2 and thereafter in the figure), first, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 (average particle size of 2 to 5 μm) and Y 2 O are mixed so as to obtain a desired resistance value and a temperature coefficient of resistance. 3 (average particle size: 1.0 μm) and a molar ratio ((Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 : Y 2 O 3 ) of 1
630 g of (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 and 1370 g of Y 2 O 3 were weighed so as to be 00: 216, and a total of 2000 g was obtained.
Prepare Also, as in Example 7, as a sintering aid,
60 g of SiO 2 and 90 g of CaCO 3 are added (formulation 2).
【0126】次いでサーミスタ材料の微粒化を行うため
に、実施例7と同様にパールミル装置を使用する。粉砕
処理したサーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度
計で評価した結果、平均粒径0.5μm(ミクロンメー
タ)であった。これは、混合前のY2 O3 の平均粒径
1.0μmよりも小さい。原料スラリーは、スプレード
ライヤで造粒・乾燥し、サーミスタ材料の造粒粉を得
る。なお、パールミル装置による粉砕条件及びスプレー
ドライヤの乾燥条件は実施例7と同様である。Next, in order to atomize the thermistor material, a pearl mill device is used as in Example 7. The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated with a laser particle size meter, and as a result, the average particle size was 0.5 μm (micrometer). This is smaller than the average particle size of Y 2 O 3 before mixing of 1.0 μm. The raw material slurry is granulated and dried by a spray dryer to obtain a granulated powder of a thermistor material. The conditions for pulverization using a pearl mill and the conditions for drying with a spray dryer are the same as in Example 7.
【0127】成形は実施例7と同様に金型成形法で行い
サーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ・アッシー
に組み込み、温度センサとする。評価結果を、図18に
示す。本実施例8による温度センサは、温度精度±10
℃が得られる。なお、温度精度の評価方法は、実施例7
と同様である。 (実施例9)本実施例9では、Y(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 とY2 O3 とTiO2 とからY(CrMnTi)O
3 とY2 O3 の混合焼結体(M1=Y、M2=Cr、M
n、Ti)を得るための原料として、まず、Y(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 を調製する。本実施例9のサーミス
タ素子の製造工程を図20に示す。本実施例は上記第2
の実施形態に係る製造方法である。The molding is performed by a mold molding method in the same manner as in the seventh embodiment to obtain a thermistor element, which is incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor. FIG. 18 shows the evaluation results. The temperature sensor according to the eighth embodiment has a temperature accuracy of ± 10.
° C is obtained. The evaluation method of the temperature accuracy is described in Example 7.
Is the same as (Embodiment 9) In this embodiment 9, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 )
From O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 , Y (CrMnTi) O
3 and Y 2 O 3 (M1 = Y, M2 = Cr, M
As a raw material for obtaining n, Ti), first, Y (Cr
0.5 Mn 0.5 ) O 3 is prepared. FIG. 20 shows a manufacturing process of the thermistor element of the ninth embodiment. In this embodiment, the second
It is a manufacturing method according to the embodiment.
【0128】第1の調製工程では、実施例7に示す方法
と同様の方法にて、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得
る。本サーミスタ材料は、上記Y(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 とY2 O3 とTiO2 とを用いる。第2の調製工程
(図中、調合2以降)では、まず、所望の抵抗値と抵抗
温度係数となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 (平均粒径2〜5μm)とY2 O 3 (平均粒径1.0
μm)とTiO2 とを、調合モル比(Y(Cr0.5 Mn
0.5)O3 :Y2 O3 :TiO2 )が100:22:1
0となるようにY(Cr0.5Mn0.5 )O3 を1520
g、Y2 O3 を400g、TiO2 を80g秤量し合計
2000gとする。また、実施例7と同様に焼結助剤と
して、SiO2 を60g、CaCO3 を90gを添加す
る(調合2)。In the first preparation step, the method described in Example 7 was used.
Y (Cr0.5Mn0.5) OThreeGet
You. The material of the thermistor is Y (Cr0.5Mn0.5)
OThreeAnd YTwoOThreeAnd TiOTwoIs used. Second preparation step
(Formulation 2 and later in the figure) First, the desired resistance value and resistance
Y (Cr0.5Mn0.5) O
Three(Average particle size 2-5 μm) and YTwoO Three(Average particle size 1.0
μm) and TiOTwoAnd the compounding molar ratio (Y (Cr0.5Mn
0.5) OThree: YTwoOThree: TiOTwo) Is 100: 22: 1
Y (Cr0.5Mn0.5) OThree1520
g, YTwoOThree400 g, TiOTwoWeigh 80g and total
2000 g. In addition, the same as in Example 7,
And SiOTwo60 g, CaCOThreeAdd 90g
(Formulation 2).
【0129】従って、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY
2 O3 とTiO2 とSiO2 とCaCO3 とを合計した
2150gを粉砕原料とする。次いでサーミスタ原料の
微粒化を行うために、実施例7と同様にパールミル装置
を使用する。粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリ
ーをレーザ式粒度計で評価した結果、平均粒径0.4μ
m(ミクロンメータ)であった。これは、混合前のY2
O3 の平均粒径1.0μmよりも小さい。Therefore, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and Y
A total of 2150 g of 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 and CaCO 3 is used as a pulverized raw material. Next, in order to atomize the thermistor raw material, a pearl mill is used as in Example 7. As a result of evaluating the raw material slurry of the crushed thermistor material with a laser particle size analyzer, the average particle size was 0.4 μm.
m (micron meter). This is Y 2 before mixing
The average particle size of O 3 is smaller than 1.0 μm.
【0130】得られるサーミスタ材料の原料スラリー
は、スプレードライヤで造粒、乾燥する。微粒化のため
の粉砕条件及びスプレードライヤの条件は実施例7と同
様である。成形は実施例7と同様に金型成形法で行いサ
ーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ・アッシーに
組み込み、温度センサとする。The obtained raw material slurry of the thermistor material is granulated and dried by a spray dryer. The pulverization conditions for atomization and the conditions of the spray dryer are the same as in Example 7. Molding is performed by a mold molding method as in Example 7, a thermistor element is obtained, and incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor.
【0131】得られた温度センサを評価した結果を、図
18に示す。本実施例9による温度センサは、温度精度
として±8℃が得られる。なお、温度精度の評価方法は
実施例7と同様である。 (実施例10)本実施例10では、Y(Mn1.5 Cr
1.5 )O4 とY2 O3 とTiO2 とからY(CrMnT
i)O3 とY2 O3 の混合焼結体(M1=Y、M2=C
r、Mn、Ti)を得るための原料として、まず、Cr
の酸化物とMnの酸化物の混合物を1000℃以上で仮
焼成により得られる(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を調製す
る。本実施例10のサーミスタ素子の製造工程を図21
に示す。本実施例は上記第2の実施形態に係る製造方法
である。FIG. 18 shows the evaluation result of the obtained temperature sensor. The temperature sensor according to the ninth embodiment can obtain ± 8 ° C. as the temperature accuracy. The evaluation method of the temperature accuracy is the same as that of the seventh embodiment. (Embodiment 10) In this embodiment 10, Y (Mn 1.5 Cr
1.5 ) Y (CrMnT) from O 4 , Y 2 O 3 and TiO 2
i) Mixed sintered body of O 3 and Y 2 O 3 (M1 = Y, M2 = C
r, Mn, Ti)
(Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 is prepared by calcining a mixture of the oxide of Mn and the oxide of Mn at 1000 ° C. or higher. A manufacturing process of the thermistor element of Example 10 is shown in FIG.
Shown in This example is a manufacturing method according to the second embodiment.
【0132】第1の調製工程では、実施例8に示す方法
と同様の方法にて、(Mn1.5 Cr 1.5 )O4 を得る。
本サーミスタ材料は、上記(Mn1.5 Cr1.5 )O4 と
Y2 O3 とTiO2 とを用いる。第2の調製工程(図
中、調合2以降)では、まず、所望の抵抗値と抵抗温度
係数となるように、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 (平均粒
径2〜5μm)とY2 O3(平均粒径1.0μm)とT
iO2 とを、モル比((Mn1.5 Cr1.5 )O4 :Y2
O3 :TiO2 )が30:70:10となるように、
(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を578g、Y2 O3 を13
55g、TiO2 を67g秤量し合計2000gを用意
する。また、実施例7と同様に焼結助剤として、SiO
2 を60g、CaCO3 を90gを添加する(調合
2)。In the first preparation step, the method described in Example 8 was used.
In the same manner as (Mn1.5Cr 1.5) OFourGet.
This thermistor material has the above (Mn1.5Cr1.5) OFourWhen
YTwoOThreeAnd TiOTwoIs used. Second preparation step (Figure
Medium, Formulation 2), first, the desired resistance value and resistance temperature
(Mn1.5Cr1.5) OFour(Average grain
Diameter 2-5 μm) and YTwoOThree(Average particle size 1.0 μm) and T
iOTwoAnd the molar ratio ((Mn1.5Cr1.5) OFour: YTwo
OThree: TiOTwo) Is 30:70:10
(Mn1.5Cr1.5) OFour578 g, YTwoOThree13
55g, TiOTwoWeighing 67g to prepare a total of 2000g
I do. Further, as in Example 7, SiO 2 was used as a sintering aid.
Two60 g, CaCOThreeAdd 90g (mixed)
2).
【0133】次いでサーミスタ材料の微粒化を行うため
に、媒体攪拌ミルとしてパールミル装置を使用する。粉
砕処理したサーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒
度計で評価した結果、平均粒径0.5μm(ミクロンメ
ータ)であった。これは、混合前のY2 O3 の平均粒径
1.0μmよりも小さい。得られるサーミスタ材料の原
料スラリーは、スプレードライヤで造粒・乾燥する。微
粒化のための粉砕条件及びスプレードライヤの条件は実
施例7と同様である。Next, a pearl mill device is used as a medium stirring mill in order to atomize the thermistor material. The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated with a laser particle size meter, and as a result, the average particle size was 0.5 μm (micrometer). This is smaller than the average particle size of Y 2 O 3 before mixing of 1.0 μm. The obtained raw material slurry of the thermistor material is granulated and dried by a spray dryer. The pulverization conditions for atomization and the conditions of the spray dryer are the same as in Example 7.
【0134】成形は、実施例7と同様に金型成形法で行
いサーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ・アッシ
ーに組み込み、温度センサとする。得られた温度センサ
を評価した結果を、図18に示す。本発明による温度セ
ンサは、温度精度として±8℃が得られる。なお、温度
精度の評価方法は、実施例7と同様である。The molding is performed by a mold molding method in the same manner as in the seventh embodiment to obtain a thermistor element, which is incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor. FIG. 18 shows the result of evaluating the obtained temperature sensor. The temperature sensor according to the present invention can obtain ± 8 ° C. as the temperature accuracy. The evaluation method of the temperature accuracy is the same as that of the seventh embodiment.
【0135】(実施例11)本実施例11のサーミスタ
素子の製造工程を図22に示す。ちなみに、実施例11
〜実施例14は、第2の調製工程における混合・粉砕
(粉砕工程)を媒体攪拌ミルで行う実施例7〜実施例1
0との比較のために、この混合・粉砕を、従来法である
ボールミルで行ったものである。(Embodiment 11) FIG. 22 shows a manufacturing process of the thermistor element of Embodiment 11. Example 11
-Example 14 is an example in which mixing and pulverization (pulverization step) in the second preparation step are performed by a medium stirring mill.
For comparison with 0, the mixing and pulverization were performed by a conventional ball mill.
【0136】本実施例11は、実施例7の第2の調製工
程において、粉砕工程に従来法であるボールミルを用い
る。第1の調製工程では、上記実施例7の第1の調製工
程と同様にしてY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る。第
2の調製工程では、まず、所望の抵抗値と抵抗温度係数
となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 (平均粒径
2〜5μm)を390g、Y2 O3 (平均粒径1.0μ
m)を110g秤量し合計500gとする。また、Si
O2 、CaCO3 を焼結助剤として用い、SiO2 は1
5g、CaCO3 は23gを添加する(調合2)。従っ
て、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 とSiO2
とCaCO3 とを合計した538gを混合・粉砕原料と
する。In the eleventh embodiment, a ball mill which is a conventional method is used in the pulverizing step in the second preparation step of the seventh embodiment. In the first preparation step, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 is obtained in the same manner as in the first preparation step of Example 7 above. In the second preparation step, first, 390 g of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 (average particle size of 2 to 5 μm) and Y 2 O 3 (average particle size) are set so as to obtain a desired resistance value and a temperature coefficient of resistance. 1.0μ
m) is weighed to make a total of 500 g. In addition, Si
O 2 and CaCO 3 are used as sintering aids, and SiO 2 is 1
5 g and 23 g of CaCO 3 are added (formulation 2). Therefore, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , Y 2 O 3 and SiO 2
And a total of 538 g of CaCO 3 as a raw material to be mixed and pulverized.
【0137】混合・粉砕のボールミルの操作条件として
は、Al2 O3 製玉石φ15を2.5kg、φ20を
2.5kgを入れた樹脂製ポット(容量5リットル)の
中にサーミスタ原料を入れ、純水1800ccを加えた
後、60rpmで6時間混合・粉砕する。粉砕処理した
サーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評価
した結果、平均粒径3.0μm(ミクロンメータ)であ
った。これは、混合前のY2 O3の平均粒径1.0μm
よりも大きい。The operation conditions of the mixing and pulverizing ball mill were as follows. The thermistor raw material was put into a resin pot (capacity: 5 liters) containing 2.5 kg of Al 2 O 3 boulder φ15 and 2.5 kg of φ20. After adding 1800 cc of pure water, the mixture is mixed and pulverized at 60 rpm for 6 hours. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle diameter was 3.0 μm (micrometer). This is because the average particle diameter of Y 2 O 3 before mixing is 1.0 μm.
Greater than.
【0138】得られるサーミスタ材料の原料スラリー
は、実施例7と同様にスプレードライヤで造粒・乾燥す
る。得られたサーミスタ材料の造粒粉を用いてサーミス
タ素子の成形を行う。成形は実施例7と同様に金型成形
法で行い、サーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ
・アッシーに組み込み、温度センサとする。得られた温
度センサを評価した結果を、図18に示す。本実施例1
1による温度センサの温度精度は、±30℃である。な
お、温度精度の評価方法は実施例7と同様である。The obtained slurry of the thermistor material is granulated and dried by a spray dryer in the same manner as in Example 7. A thermistor element is formed using the obtained granulated powder of the thermistor material. Molding is performed by a mold molding method as in Example 7, a thermistor element is obtained, and incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor. FIG. 18 shows the result of evaluating the obtained temperature sensor. Example 1
The temperature accuracy of the temperature sensor according to No. 1 is ± 30 ° C. The evaluation method of the temperature accuracy is the same as that of the seventh embodiment.
【0139】なお、本実施例11において、温度センサ
に組み込んだサーミスタ素子は、本発明の目的である良
好な抵抗値の温度特性を示す。すなわち、室温(27
℃)から1000℃までにおいて、低抵抗値(50Ω〜
100kΩ)、良好な抵抗温度係数β(2000〜40
00(°K))、小さい抵抗変化率(±10%以下)を
示す。In the eleventh embodiment, the thermistor element incorporated in the temperature sensor shows a good resistance-temperature characteristic which is the object of the present invention. That is, room temperature (27
℃) to 1000 ℃, low resistance (50Ω ~
100 kΩ), good temperature coefficient of resistance β (2000 to 40
00 (° K)) and a small resistance change rate (± 10% or less).
【0140】(実施例12)実施例12は、実施例8に
おいて、第2の調製工程における粉砕工程(混合・粉
砕)に、従来法であるボールミルを用いるものである。
Y(CrMn)O3 とY2 O3 との混合焼結体を得るた
めの原料として、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3
とを用いる。第1の調製工程では、実施例8の第1の調
製工程と同様にして(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を得る。(Example 12) In Example 12, a ball mill which is a conventional method is used in the grinding step (mixing / grinding) in the second preparation step in Example 8.
As raw materials for obtaining a mixed sintered body of Y (CrMn) O 3 and Y 2 O 3 , (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 and Y 2 O 3
Is used. In the first preparation step, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 is obtained in the same manner as in the first preparation step of Example 8.
【0141】第2の調製工程では、まず、所望の抵抗値
と抵抗温度係数となるように、(Mn1.5 Cr1.5 )O
4 (平均粒径2〜5μm)を158g、Y2 O3 (平均
粒径1.0μm)を342g秤量し合計500gを用意
する。また、SiO2 、CaCO3 を焼結助剤として用
い、SiO2 は15g、CaCO3 は23gを添加する
(調合2)。従って、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 とY2
O3 とSiO2 とCaCO3 とを合計した538gを粉
砕原料とする。In the second preparation step, first, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O is adjusted so as to obtain a desired resistance value and a desired temperature coefficient of resistance.
4 Weigh 158 g of (average particle size of 2 to 5 μm) and 342 g of Y 2 O 3 (average particle size of 1.0 μm) to prepare a total of 500 g. In addition, SiO 2 and CaCO 3 are used as sintering aids, and 15 g of SiO 2 and 23 g of CaCO 3 are added (formulation 2). Therefore, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 and Y 2
A total of 538 g of O 3 , SiO 2 and CaCO 3 is used as a pulverized raw material.
【0142】混合・粉砕のボールミルの操作条件として
は、実施例11と同様に混合・粉砕する。粉砕処理した
サーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評価
した結果、平均粒径2.7μm(ミクロンメータ)であ
った。これは、混合前のY2O3 の平均粒径1.0μm
よりも大きい。得られるサーミスタ材料の原料スラリー
は、実施例7と同様にスプレードライヤで造粒・乾燥す
る。得られたサーミスタ材料の造粒粉を用いてサーミス
タ素子の成形を行う。成形は実施例7と同様に金型成形
法で行い、サーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ
・アッシーに組み込み、温度センサとする。The operation conditions of the ball mill for mixing and pulverization are the same as in Example 11. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle size was 2.7 μm (micrometer). This is because the average particle diameter of Y 2 O 3 before mixing is 1.0 μm.
Greater than. The obtained raw material slurry of the thermistor material is granulated and dried by a spray dryer in the same manner as in Example 7. A thermistor element is formed using the obtained granulated powder of the thermistor material. Molding is performed by a mold molding method as in Example 7, a thermistor element is obtained, and incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor.
【0143】得られた温度センサを評価した結果を、図
18に示す。本実施例12による温度センサの温度精度
は、±30℃である。なお、温度精度の評価方法は実施
例7と同様である。なお、本実施例12においても、温
度センサに組み込んだサーミスタ素子は、実施例11同
様、本発明の目的である良好な抵抗値の温度特性を示
す。FIG. 18 shows the evaluation result of the obtained temperature sensor. The temperature accuracy of the temperature sensor according to the twelfth embodiment is ± 30 ° C. The evaluation method of the temperature accuracy is the same as that of the seventh embodiment. In the twelfth embodiment, the thermistor element incorporated in the temperature sensor also exhibits a good resistance-temperature characteristic, which is the object of the present invention, as in the eleventh embodiment.
【0144】(実施例13)本実施例13は、実施例9
の第2の調製工程において、粉砕工程(混合・粉砕)
に、従来法であるボールミルを用いるものである。Y
(CrMn)O3 とY2O3 との混合焼成結体を得るた
めの原料として、Y(Cr・Mn)O3 とY2 O 3 とT
iO2 とを用いる。第1の調製工程では、上記実施例7
の第1の調製工程と同様にしてY(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 を得る。(Thirteenth Embodiment) A thirteenth embodiment is a modification of the ninth embodiment.
In the second preparation step, the pulverization step (mixing and pulverization)
In addition, a conventional ball mill is used. Y
(CrMn) OThreeAnd YTwoOThreeTo obtain a mixed sintered body with
Y (Cr.Mn) OThreeAnd YTwoO ThreeAnd T
iOTwoIs used. In the first preparation step, Example 7 was used.
Y (Cr) in the same manner as in the first preparation step of0.5Mn0.5)
OThreeGet.
【0145】第2の調製工程では、まず、所望の抵抗値
と抵抗温度係数となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 (平均粒径2〜5μm)を380g、Y2 O3 (平
均粒径1.0μm)を100g、TiO3 を20g秤量
し合計500gとする。また、SiO2 、CaCO3 を
焼結助剤として用い、SiO2 は15g、CaCO3は
23gを添加する(調合2)。従って、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 とY2 O 3 とSiO2 とCaCO3 とを合
計した538gを粉砕原料とする。In the second preparation step, first, a desired resistance value
Y (Cr0.5Mn0.5)
OThree380 g (average particle size 2 to 5 μm), YTwoOThree(flat
100 g of average particle size 1.0 μm)ThreeWeigh 20g
To a total of 500 g. In addition, SiOTwo, CaCOThreeTo
Used as a sintering aid, SiOTwoIs 15g, CaCOThreeIs
Add 23 g (Formulation 2). Therefore, Y (Cr0.5M
n0.5) OThreeAnd YTwoO ThreeAnd SiOTwoAnd CaCOThreeAnd
A total of 538 g is used as a raw material for grinding.
【0146】混合・粉砕のボールミルの操作条件として
は、実施例11と同様に混合・粉砕する。粉砕処理した
サーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評価
した結果、平均粒径3.0μm(ミクロンメータ)であ
った。これは、混合前のY2O3 の平均粒径1.0μm
よりも大きい。得られるサーミスタ材料の原料スラリー
は、実施例7と同様にスプレードライヤで造粒・乾燥す
る。得られたサーミスタ材料の造粒粉を用いてサーミス
タ素子の成形を行う。成形は実施例7と同様に金型成形
法で行い、サーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ
・アッシーに組み込み、温度センサとする。The operation conditions of the ball mill for mixing and pulverization are the same as in Example 11. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle diameter was 3.0 μm (micrometer). This is because the average particle diameter of Y 2 O 3 before mixing is 1.0 μm.
Greater than. The obtained raw material slurry of the thermistor material is granulated and dried by a spray dryer in the same manner as in Example 7. A thermistor element is formed using the obtained granulated powder of the thermistor material. Molding is performed by a mold molding method as in Example 7, a thermistor element is obtained, and incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor.
【0147】得られた温度センサを評価した結果を、図
18に示す。本実施例13による温度センサの温度精度
は、±25℃である。なお、温度精度の評価方法は実施
例7と同様である。なお、本実施例13においても、温
度センサに組み込んだサーミスタ素子は、実施例11同
様、本発明の目的である良好な抵抗値の温度特性を示
す。FIG. 18 shows the evaluation result of the obtained temperature sensor. The temperature accuracy of the temperature sensor according to the thirteenth embodiment is ± 25 ° C. The evaluation method of the temperature accuracy is the same as that of the seventh embodiment. Note that also in the thirteenth embodiment, the thermistor element incorporated in the temperature sensor shows a good resistance-temperature characteristic, which is the object of the present invention, as in the eleventh embodiment.
【0148】(実施例14)実施例14は、上記実施例
10の第2の調製工程において、粉砕工程(混合・粉
砕)に、従来法であるボールミルを用いるものである。
Y(CrMnTi)O 3 とY2 O3 との混合焼結体を得
るための原料として、(Mn1.5 Cr1.5 )O 4 とY2
O3 とTiO2 とを用いる。第1の調製工程では、実施
例8の第1の調製工程と同様にして(Mn1.5 C
r1.5 )O4 を得る。(Embodiment 14) Embodiment 14 is a modification of the above embodiment.
In the second preparation step of No. 10, the pulverization step (mixing
Crushing) using a conventional ball mill.
Y (CrMnTi) O ThreeAnd YTwoOThreeTo obtain a mixed sintered body
(Mn1.5Cr1.5) O FourAnd YTwo
OThreeAnd TiOTwoIs used. In the first preparation step,
In the same manner as in the first preparation step of Example 8, (Mn1.5C
r1.5) OFourGet.
【0149】第2の調製工程では、所望の抵抗値と抵抗
温度係数となるように、(Mn1.5Cr1.5 )O4 (平
均粒径2〜5μm)とY2 O3 (平均粒径1.0μm)
とTiO2 とを、(Mn1.5 Cr1.5 )O4 を145
g、Y2 O3 を338g、TiO2 を17g秤量し合計
500gを用意する。また、SiO2 、CaCO3 を焼
結助剤として用い、SiO2 は15g、CaCO3 は2
3gを添加する(調合2)。従って、(Mn1.5 Cr
1.5 )O4 とY2 O3 とTiO2 とSiO2 とCaCO
3 とを合計した538gを粉砕原料とする。In the second preparation step, (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4 (average particle size of 2 to 5 μm) and Y 2 O 3 (average particle size of 1.0 μm) are obtained so as to obtain desired resistance value and temperature coefficient of resistance. 0 μm)
And TiO 2 , and (Mn 1.5 Cr 1.5 ) O 4
g, 338 g of Y 2 O 3 and 17 g of TiO 2 are weighed to prepare a total of 500 g. Further, SiO 2 and CaCO 3 were used as sintering aids, and SiO 2 was 15 g and CaCO 3 was 2
Add 3 g (Formulation 2). Therefore, (Mn 1.5 Cr
1.5 ) O 4 , Y 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 and CaCO
538 g obtained by adding 3 to the total was used as a pulverized raw material.
【0150】混合・粉砕のボールミルの操作条件として
は、実施例11と同様に混合・粉砕する。粉砕処理した
サーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評価
した結果、平均粒径3.0μm(ミクロンメータ)であ
った。これは、混合前のY2O3 の平均粒径1.0μm
よりも大きい。得られるサーミスタ材料の原料スラリー
は、実施例7と同様にスプレードライヤで造粒・乾燥す
る。得られたサーミスタ材料の造粒粉を用いてサーミス
タ素子の成形を行う。成形は実施例7と同様に金型成形
法で行い、サーミスタ素子を得て、一般的な温度センサ
・アッシーに組み込み、温度センサとする。The operation conditions of the ball mill for mixing and pulverization are the same as in Example 11. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle diameter was 3.0 μm (micrometer). This is because the average particle diameter of Y 2 O 3 before mixing is 1.0 μm.
Greater than. The obtained raw material slurry of the thermistor material is granulated and dried by a spray dryer in the same manner as in Example 7. A thermistor element is formed using the obtained granulated powder of the thermistor material. Molding is performed by a mold molding method as in Example 7, a thermistor element is obtained, and incorporated into a general temperature sensor assembly to form a temperature sensor.
【0151】得られた温度センサを評価した結果を、図
18に示す。本実施例14による温度センサの温度精度
は、±25℃である。なお、温度精度の評価方法は実施
例7と同様である。なお、本実施例14においても、温
度センサに組み込んだサーミスタ素子は、実施例11同
様、本発明の目的である良好な抵抗値の温度特性を示
す。FIG. 18 shows the evaluation result of the obtained temperature sensor. The temperature accuracy of the temperature sensor according to the fourteenth embodiment is ± 25 ° C. The evaluation method of the temperature accuracy is the same as that of the seventh embodiment. Note that, also in the fourteenth embodiment, the thermistor element incorporated in the temperature sensor exhibits a good resistance-temperature characteristic, which is the object of the present invention, as in the eleventh embodiment.
【0152】以上のごとく、実施例7〜実施例14を比
較すると、いずれのサーミスタ素子も、本発明の目的で
ある良好な抵抗値の温度特性を示すが、センサの温度精
度においては、実施例7〜実施例10記載の製造方法
が、実施例11〜実施例14の製造方法よりも優れてい
るといえる。つまり、実施例7〜実施例10記載の製造
方法では、上記第1実施形態に記載の効果を達成しつ
つ、サーミスタ材料の微粒化により組成の均一混合をは
かり、混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2 O3 の組成変
動を低減することで、抵抗値のバラツキを低減できる。As described above, when the embodiments 7 to 14 are compared, all thermistor elements show good resistance-temperature characteristics which are the object of the present invention. It can be said that the production methods described in Examples 7 to 10 are superior to the production methods in Examples 11 to 14. In other words, in the manufacturing methods described in Examples 7 to 10, while achieving the effects described in the first embodiment, the composition is uniformly mixed by atomizing the thermistor material, and the mixed sintered body (M1M2) O 3 · Y 2 by reducing the compositional variations of O 3, can reduce variations in the resistance value.
【0153】従って、本発明のサーミスタ素子を、第2
実施形態に係る製造方法(実施例7〜10)により生成
した場合は、従来のボールミルを用いた製造方法(実施
例11〜14、温度精度±20〜30℃)に比べて、室
温〜1000℃において温度精度が±10℃以下に向上
し、温度センサの高精度化が可能となるサーミスタ素子
を提供できる。Therefore, the thermistor element of the present invention is
When produced by the production method according to the embodiment (Examples 7 to 10), compared with the production method using a conventional ball mill (Examples 11 to 14, temperature accuracy ± 20 to 30 ° C.), room temperature to 1000 ° C. Therefore, it is possible to provide a thermistor element in which the temperature accuracy is improved to ± 10 ° C. or less and the temperature sensor can be made more accurate.
【0154】(実施例15)本実施例15では、Y2 O
3 とCr2 O3 とMn2 O3 とCaCO3 を原料に、Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の混合焼結体(M
1=Y、M2=Cr、Mn)を得る。本実施例15のサ
ーミスタ素子の製造工程を図23に示す。本実施例は、
上記第3実施形態にて述べた第1の製造方法に係るもの
である。すなわち、第1の調製工程(図中、調合1から
Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・Y 2 O3 )において上述
の前駆体を得るものであり、また、第1の調製工程の混
合工程、及び第2の調製工程(図中、調合2以降)の粉
砕工程において媒体攪拌ミルを用いる。(Embodiment 15) In Embodiment 15, YTwoO
ThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeAnd CaCOThreeWith Y as the raw material
(Cr0.5Mn0.5) OThree・ YTwoOThreeMixed sintered body (M
1 = Y, M2 = Cr, Mn). Example 15
FIG. 23 shows a manufacturing process of the semiconductor device. In this embodiment,
According to the first manufacturing method described in the third embodiment
It is. That is, the first preparation step (from the preparation 1 in the figure)
Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ Y TwoOThreeAbove)
Of the first preparation step.
Powder of the compounding step and the second preparation step (formulation 2 in the figure)
A medium stirring mill is used in the crushing step.
【0155】いずれの純度も99.9%以上のY2 O3
とCr2 O3 とMn2 O3 とCaCO3 を用意する。調
合1では、サーミスタ素子として所望の抵抗値と抵抗温
度係数となるように、これら各成分を調合する。具体的
には、aY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・bY2 O3 のa
とb(モル分率)が、a:b=38:62となるように
Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 を秤量して全量20
00gとする。さらにCaCO3 を36g添加し、Y2
O3 とCr2 O3 とMn2 O3 のとCaCO3 を合計し
た2036gを混合原料とする(調合1)。Y 2 O 3 having a purity of 99.9% or more
And Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3 and CaCO 3 are prepared. In Formula 1, these components are blended so that the thermistor element has the desired resistance value and resistance temperature coefficient. Specifically, a of aY (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .bY 2 O 3
Y 2 O 3 , Cr 2 O 3, and Mn 2 O 3 were weighed so that a and b (molar fraction) were a: b = 38: 62, and the total amount was 20.
00 g. Further, 36 g of CaCO 3 was added, and Y 2
A total of 2036 g of O 3 , Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3 and CaCO 3 is used as a mixed raw material (formulation 1).
【0156】次いで、混合工程では、原料を微粒化する
ために媒体攪拌ミルを用いる。本案の媒体攪拌ミルは、
パールミル装置(アシザワ(株) RV1V、有効容
量:1.0リットル、実容量:0.5リットル)を用い
る。前記パールミル装置による混合条件は、粉砕媒体と
してジルコニア製ボール直径0.5mmを3.0Kg使
用し、攪拌槽体積の80%をジルコニア製ボールで充填
する。Next, in the mixing step, a medium stirring mill is used to atomize the raw materials. The medium stirring mill of the present invention
A pearl mill (Ashizawa RV1V, effective capacity: 1.0 liter, actual capacity: 0.5 liter) is used. The mixing conditions by the pearl mill device are as follows: 3.0 kg of a zirconia ball diameter of 0.5 mm is used as a grinding medium, and 80% of the volume of the stirring tank is filled with the zirconia ball.
【0157】操作条件は、周速12m/sec、回転数
3110rpmで行う。なお、混合原料2036gに対
して分散媒に蒸留水を4.5リットル用い、同時に分散
剤とバインダーを添加して10時間の混合、粉砕を行
う。バインダーとしては、ポリビニルアルコール(PV
A)を混合原料2036g当り20g添加する。上記混
合工程にて、混合・粉砕処理したサーミスタ材料の原料
スラリーをレーザ式粒度計で評価した結果、平均粒径は
0.4μm(ミクロンメータ)であった。これは混合前
のY2 O3 の平均粒径(1.0μm)よりも小さく且つ
0.5μmより小さい。The operating conditions are a peripheral speed of 12 m / sec and a rotation speed of 3110 rpm. To 2036 g of the mixed raw material, 4.5 liters of distilled water was used as a dispersion medium, and at the same time, a dispersant and a binder were added, followed by mixing and grinding for 10 hours. As the binder, polyvinyl alcohol (PV
A) is added in an amount of 20 g per 2036 g of the mixed raw material. In the mixing step, the raw material slurry of the thermistor material mixed and pulverized was evaluated with a laser particle sizer, and as a result, the average particle size was 0.4 μm (micrometer). This is smaller than the average particle size (1.0 μm) of Y 2 O 3 before mixing and smaller than 0.5 μm.
【0158】得られた原料スラリーは、スプレードライ
ヤで乾燥室入口温度200℃、出口温度120℃の条件
で乾燥する。得られたサーミスタ原料粒は平均粒径30
μmの球状で、この原料粉を99.3%Al2 O3 製ル
ツボに入れ、高温炉で大気中にて1100〜1300℃
で1〜2時間仮焼成し、前駆体Y(Cr0.5 Mn0.5)
O3 ・Y2 O3 を得る(仮焼成工程)。The obtained raw material slurry is dried by a spray dryer under the conditions of a drying chamber inlet temperature of 200 ° C. and an outlet temperature of 120 ° C. The obtained thermistor raw material particles have an average particle size of 30.
This raw material powder having a spherical shape of μm was put into a crucible made of 99.3% Al 2 O 3 , and was heated to 1100 to 1300 ° C. in the air in a high-temperature furnace.
And calcined for 1 to 2 hours with precursor Y (Cr 0.5 Mn 0.5 )
O 3 · Y 2 O 3 is obtained (temporary firing step).
【0159】仮焼成で塊状の固形となった前駆体Y(C
r0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 をライカイ機で粗粉砕
し、#30メッシュ篩いで通し、前駆体Y(Cr0.5 M
n0. 5 )O3 ・Y2 O3 の粉体を得る。次いで、調合2
において、上記前駆体Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・Y
2 O3の粉体を2000g用意する。The precursor Y (C
r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · Y 2 O 3 was coarsely pulverized by a raikai machine and passed through a # 30 mesh sieve to obtain a precursor Y (Cr 0.5 M
obtaining n 0. 5) powder O 3 · Y 2 O 3. Next, Formulation 2
Wherein the precursor Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .Y
2000 g of 2 O 3 powder is prepared.
【0160】粉砕工程では上記混合工程と同様にパール
ミル装置を使用する。そして、調合2で用意された前駆
体に、分散剤、バインダー、離型剤を添加し、混合・粉
砕して微粒化する。このパールミル装置による粉砕条件
は、上記混合工程の条件と同じである。粉砕処理をした
サーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評価
した結果、平均粒径は0.3μm(ミクロンメータ)で
あった。これは、調合1にて調合する前のY2 O3 の平
均粒径1.0μmよりも小さい。In the pulverizing step, a pearl mill is used as in the mixing step. Then, a dispersant, a binder, and a release agent are added to the precursor prepared in Formulation 2, and the mixture is pulverized into fine particles. The conditions for pulverization by this pearl mill are the same as those in the mixing step. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle size was 0.3 μm (micrometer). This is smaller than the average particle size 1.0μm in front of Y 2 O 3 be formulated with Formulation 1.
【0161】粉砕後に得た前駆体Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 ・Y2 O3 のスラリーは、上記乾燥工程の
条件同様に、スプレードライヤで造粒し、Y(Cr0.5
Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の造粒粉を得る。このY(C
r0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の造粒粉を用いてサー
ミスタ素子の成形を行う。成形工程は金型成形法で行
い、オス金型にPt100(φ0.3mm×10.5m
m)をリード線として装填し、外径φ1.89mmのメ
ス金型にY(Cr0. 5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の造粒
粉を入れ、圧力約1000Kgf/cm2 で成形し、リ
ード線が付与されたサーミスタ素子の成形体を得る。The precursor Y obtained after the pulverization (Cr 0.5 M
n 0.5 ) The slurry of O 3 · Y 2 O 3 is granulated by a spray dryer in the same manner as in the above drying step, and Y (Cr 0.5
Mn 0.5 ) Obtain a granulated powder of O 3 · Y 2 O 3 . This Y (C
Thermistor element is molded using granulated powder of r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 · Y 2 O 3 . The molding process is performed by a mold molding method, and Pt100 (φ0.3 mm × 10.5 m
loaded with m) as a lead wire, the female mold having an outer diameter φ1.89mm put Y (Cr 0. 5 Mn 0.5) O 3 · granulated powder Y 2 O 3, molded under a pressure of about 1000 kgf / cm 2 Then, a molded body of the thermistor element provided with the lead wire is obtained.
【0162】サーミスタ素子の成形体は、Al2 O3 製
波型セッタに並べ、大気中1400〜1600℃で1〜
2時間焼成し、外径φ1.60mmサーミスタ素子(混
合焼結体)を得る。このサーミスタ素子を温度センサア
ッシーに組み込み、温度センサとする。これらサーミス
タ素子及び温度センサの構造は、図2ないし図4のもの
と同構造である。The molded body of the thermistor element was arranged on a corrugated setter made of Al 2 O 3 .
It is fired for 2 hours to obtain a thermistor element (mixed sintered body) having an outer diameter of 1.60 mm. This thermistor element is incorporated into a temperature sensor assembly to form a temperature sensor. The structures of the thermistor element and the temperature sensor are the same as those shown in FIGS.
【0163】上記の温度センサを、上記実施例1と同様
に、高温炉に入れ、室温(27℃)から1000℃ま
で、抵抗値温度特性を評価する。評価結果を図24に示
す。また、得られた温度センサの温度精度を、上記実施
例7と同様に評価した結果を、図25に示す。なお、図
25において、図中、粉砕時の原料成分は、第2の調製
工程の粉砕工程における原料成分(本例では、前駆体Y
(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3)を示し、混合後
の平均粒径(μm)は、第1の調製工程の混合工程にお
ける粉砕後の原料スラリーの平均粒径(本例では、上記
0.4μm)を示し、粉砕後の平均粒径(μm)は、第
2の調製工程の粉砕工程における粉砕後の原料スラリー
の平均粒径(本例では、上記0.3μm)を示す。以
下、後述の実施例16〜実施例20及び比較例3で評価
した比較例1及び2においても同様である。The temperature sensor is placed in a high-temperature furnace in the same manner as in the first embodiment, and the resistance-temperature characteristic is evaluated from room temperature (27 ° C.) to 1000 ° C. FIG. 24 shows the evaluation results. FIG. 25 shows the result of evaluating the temperature accuracy of the obtained temperature sensor in the same manner as in Example 7 described above. In FIG. 25, in the figure, the raw material components at the time of pulverization are the raw material components in the pulverizing step of the second preparation step (in this example, the precursor Y
(Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .Y 2 O 3 ), and the average particle size after mixing (μm) is the average particle size of the raw material slurry after pulverization in the mixing step of the first preparation step (in this example, , 0.4 μm above, and the average particle size after grinding (μm) indicates the average particle size of the raw material slurry after grinding in the grinding step of the second preparation step (0.3 μm in this example). . Hereinafter, the same applies to Comparative Examples 1 and 2 evaluated in Examples 16 to 20 and Comparative Example 3 described below.
【0164】本実施例15による温度センサは、温度精
度として±7℃が得られる。さらに、調合1で、Y(C
r0.5 Mn0.5 )O3 :Y2 O3 のモル比(a:b)
が、95:5及び5:95となるように調製したサーミ
スタ原料で、同様にサーミスタ素子を製作を実施し、温
度センサとして評価した結果(抵抗値温度特性)を図2
4を示す。ここで、本実施例15において、上記モル比
a:bが、38:62、95:5、5:95の順に、素
子番号19、素子番号20、素子番号21とし、図24
に記す。In the temperature sensor according to the fifteenth embodiment, ± 7 ° C. can be obtained as the temperature accuracy. Further, in Formulation 1, Y (C
r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 : Y 2 O 3 molar ratio (a: b)
However, a thermistor element was similarly manufactured using thermistor raw materials prepared so as to be 95: 5 and 5:95, and the result (resistance temperature characteristic) evaluated as a temperature sensor is shown in FIG.
4 is shown. Here, in Example 15, the above molar ratios a: b were set to element number 19, element number 20, and element number 21 in the order of 38:62, 95: 5, 5:95, and FIG.
It writes in.
【0165】図24に示すごとく、本実施例15のサー
ミスタ素子は、aY(Cr0.5 Mn 0.5 )O3 ・bY2
O3 のモル分率(a+b=1)が、0.05≦a<1.
0、0<b≦0.95の範囲において温度センサとして
必要な50Ω〜100kΩの抵抵抗値であり、抵抗温度
係数βについても、2000〜4000(K)を示し、
それ故、室温から1000℃の高温域にわたって温度を
検知できる。As shown in FIG. 24, the
Mister element is aY (Cr0.5Mn 0.5) OThree・ BYTwo
OThreeIs 0.05 ≦ a <1.
As a temperature sensor in the range of 0, 0 <b ≦ 0.95
The required resistance is 50Ω to 100kΩ, and the resistance temperature
The coefficient β also shows 2000 to 4000 (K),
Therefore, the temperature is increased over the high temperature range from room temperature to
Can be detected.
【0166】また、高温耐久試験(抵抗変化率)の結果
からも、抵抗値の変化の少ない安定した特性を持つサー
ミスタ素子を提供することができる。 (実施例16)本実施例16は、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 とY2 O3 から、Y(Cr0.5Mn0.5 )
O3 ・Y2 O3 の混合焼成結体(M1=Y、M2=C
r、Mn)を得る。本実施例16のサーミスタ素子の製
造工程を図26に示す。Also, from the result of the high-temperature durability test (resistance change rate), it is possible to provide a thermistor element having stable characteristics with little change in resistance value. (Embodiment 16) This embodiment 16 is based on Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 and Y 2 O 3 form Y (Cr 0.5 Mn 0.5 )
O 3 · Y 2 O 3 mixed and fired (M1 = Y, M2 = C
r, Mn). FIG. 26 shows a manufacturing process of the thermistor element of Example 16.
【0167】本実施例は、上記第3実施形態にて述べた
第2の製造方法に係るものである。すなわち、第1の調
製工程(図中、調合1からY(Cr0.5 Mn0.5 )
O3 )においてY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得るもの
であり、また、第1の調製工程の混合工程、及び第2の
調製工程(図中、調合2以降)の粉砕工程において媒体
攪拌ミルを用いる。The present embodiment relates to the second manufacturing method described in the third embodiment. That is, the first preparation step (in the figure, from preparation 1 to Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ))
O 3 ) to obtain Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , and medium stirring in the mixing step of the first preparation step and the pulverization step of the second preparation step (formulation 2 and thereafter in the figure). Use a mill.
【0168】いずれの純度も99.9%以上のY2 O3
とCr2 O3 とMn2 O3 とCaCO3 を用意する。調
合1では、Y:Cr:Mnのモル比が、2:1:1とな
るようにY2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 を秤量して
全量644gとし、さらにCaCO3 を36g添加し、
Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 とCaCO3 とを合
計した680gを混合原料とする。Y 2 O 3 having a purity of 99.9% or more
And Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3 and CaCO 3 are prepared. In Formulation 1, Y 2 O 3 , Cr 2 O 3, and Mn 2 O 3 were weighed so that the molar ratio of Y: Cr: Mn was 2: 1: 1 to make a total amount of 644 g, and further, 36 g of CaCO 3 . Add,
A total of 680 g of Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3, and CaCO 3 is used as a mixed raw material.
【0169】次いで、混合工程で原料を微粒化するため
に、実施例15と同様に媒体攪拌ミルを用いる。混合条
件は、実施例15と同様に行う。この混合工程にて、混
合・粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリーをレー
ザ式粒度計で評価した結果、平均粒径は0.3μm(ミ
クロンメータ)であった。これは混合前のY2 O3 の平
均粒径(1.0μm)よりも小さく且つ0.5μmより
小さい。Next, in order to atomize the raw materials in the mixing step, a medium stirring mill is used as in the fifteenth embodiment. The mixing conditions are the same as in Example 15. In this mixing step, the raw material slurry of the thermistor material mixed and pulverized was evaluated with a laser particle size meter, and as a result, the average particle size was 0.3 μm (micrometer). This is smaller than the average particle size (1.0 μm) of Y 2 O 3 before mixing and smaller than 0.5 μm.
【0170】得られた原料スラリーを、上記実施例15
と同様に、スプレードライヤで造粒、乾燥した後、仮焼
成して、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る。仮焼成で
塊状の固形となったY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 をライ
カイ機で粗粉砕し、#30メッシュ篩いで通し、Y(C
r0.5 Mn0.5 )O3 の粉体を得る。次いで、調合2
で、サーミスタ素子として所望の抵抗値と抵抗温度係数
となるように調合する。具体的には、aY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 ・bY2 O3 のaとbが、a:b=38:
62となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 (粉
体)とY2 O3 を秤量して全量2000gとする。The obtained raw material slurry was used in Example 15 above.
In the same manner as described above, after granulation and drying with a spray dryer, and pre-baking, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 is obtained. The Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which has become a massive solid by calcination, is coarsely pulverized with a raikai machine, passed through a # 30 mesh sieve, and Y (C
(r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 powder is obtained. Next, Formulation 2
Then, the components are adjusted so as to have a desired resistance value and a resistance temperature coefficient as a thermistor element. Specifically, aY (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 · bY 2 O 3 where a and b are a: b = 38:
Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 (powder) and Y 2 O 3 are weighed to give a total weight of 2000 g so as to be 62.
【0171】粉砕工程では、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 とY2 O3 を、混合工程と同様にパールミル装置を使
用し、混合・粉砕して微粒化を行う。パールミル装置に
よる粉砕条件は、混合工程の条件と同じである。また、
この粉砕工程では、分散剤、バインダー、離型剤を添加
し、同時に混合・粉砕する。粉砕処理したサーミスタ材
料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評価した結果、平
均粒径は0.4μm(ミクロンメータ)であった。これ
は、調合2にて調合する前のY2 O3 の平均粒径1.0
μmよりも小さい。In the pulverizing step, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
3 and Y 2 O 3 are mixed and pulverized by using a pearl mill device in the same manner as in the mixing step to perform atomization. The pulverization conditions by the pearl mill device are the same as the conditions in the mixing step. Also,
In this pulverization step, a dispersant, a binder, and a release agent are added, and mixed and pulverized at the same time. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle size was 0.4 μm (micrometer). This is because the average particle size of Y 2 O 3 before the preparation in Preparation 2 is 1.0.
smaller than μm.
【0172】粉砕後に得たY(Cr0.5 Mn0.5 )O3
とY2 O3 とのスラリーをスプレードライヤで造粒し、
Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 との造粒粉を得
る。続いて、この混合造粒粉を用いて、上記実施例15
と同様に、金型成形、焼成を行い、サーミスタ素子を得
る。このサーミスタ素子は、実施例15と同様に、温度
センサアッシーに組み込み、温度センサとする。これら
サーミスタ素子及び温度センサの構造は、図2ないし図
4のものと同構造である。Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 obtained after pulverization
And a slurry of Y 2 O 3 are granulated with a spray dryer,
A granulated powder of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and Y 2 O 3 is obtained. Subsequently, using this mixed granulated powder,
Molding and firing are performed in the same manner as described above to obtain a thermistor element. This thermistor element is incorporated in a temperature sensor assembly as in the fifteenth embodiment to form a temperature sensor. The structures of the thermistor element and the temperature sensor are the same as those shown in FIGS.
【0173】上記の温度センサを、実施例15と同様に
評価した。抵抗値温度特性の評価結果を図27に、温度
精度の評価結果を図25に示す。本実施例16による温
度センサは、図25に示す様に、温度精度として±5℃
が得られる。本実施例16では、第1の調製工程の混合
工程及び第2の調製工程の粉砕工程において媒体攪拌ミ
ルでの粉砕微粒化を行っており、後者の工程でのみ媒体
攪拌ミルでの粉砕微粒化を行った上記実施例7(温度精
度±10℃)に比べて、より温度精度が向上したサーミ
スタ素子を提供できる。The above temperature sensor was evaluated in the same manner as in Example 15. FIG. 27 shows the evaluation result of the resistance-temperature characteristic, and FIG. 25 shows the evaluation result of the temperature accuracy. The temperature sensor according to Embodiment 16 has a temperature accuracy of ± 5 ° C. as shown in FIG.
Is obtained. In Example 16, pulverization and atomization by a medium stirring mill are performed in the mixing step of the first preparation step and the pulverization step of the second preparation step, and pulverization and atomization by the medium stirring mill are performed only in the latter step. Can provide a thermistor element with further improved temperature accuracy as compared with the above-described Example 7 (temperature accuracy ± 10 ° C.).
【0174】さらに、粉砕工程で、Y(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 :Y2 O3 のモル比(a:b)が、95:5
及び5:95となるように調製したサーミスタ原料で、
同様にサーミスタ素子を製作を実施し、温度センサとし
て評価した結果を図27に示す。ここで、本実施例16
において、上記モル比a:bが、38:62、95:
5、5:95の順に、素子番号22、素子番号23、素
子番号24とし、図27に記す。Further, in the pulverizing step, Y (Cr 0.5 Mn)
0.5 ) The molar ratio of O 3 : Y 2 O 3 (a: b) is 95: 5
And a thermistor raw material prepared to be 5:95,
Similarly, a thermistor element was manufactured and evaluated as a temperature sensor. FIG. 27 shows the result. Here, Embodiment 16
Wherein the molar ratio a: b is 38:62, 95:
Element numbers 22, element numbers 23, and element numbers 24 are shown in FIG. 27 in the order of 5, 5:95.
【0175】図27に示すごとく、本実施例16のサー
ミスタ素子は、aY(Cr0.5 Mn 0.5 )O3 ・bY2
O3 のモル分率(a+b=1)が、0.05≦a<1.
0、0<b≦0.95の範囲において温度センサとして
必要な50Ω〜100kΩの抵抵抗値であり、抵抗温度
係数βについても、2000〜4000(K)を示し、
それ故、室温から1000℃の高温域にわたって温度を
検知できる。As shown in FIG. 27, the
Mister element is aY (Cr0.5Mn 0.5) OThree・ BYTwo
OThreeIs 0.05 ≦ a <1.
As a temperature sensor in the range of 0, 0 <b ≦ 0.95
The required resistance is 50Ω to 100kΩ, and the resistance temperature
The coefficient β also shows 2000 to 4000 (K),
Therefore, the temperature is increased over the high temperature range from room temperature to
Can be detected.
【0176】また、高温耐久試験(抵抗変化率)の結果
からも、抵抗値の変化の少ない安定した特性を持つサー
ミスタ素子を提供することができる。 (実施例17)本実施例17では、Y2 O3 とCr2 O
3 とMn2 O3 とCaCO3 を原料に、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 ・Y2 O3 の混合焼結体(M1=Y、M2
=Cr、Mn)を得る。本実施例17のサーミスタ素子
の製造工程を図28に示す。Also, from the results of the high-temperature durability test (resistance change rate), it is possible to provide a thermistor element having stable characteristics with little change in resistance value. (Embodiment 17) In this embodiment 17, Y 2 O 3 and Cr 2 O
3 and Mn 2 O 3 and CaCO 3 as raw materials, and Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 · Y 2 O 3 mixed sintered body (M1 = Y, M2
= Cr, Mn). FIG. 28 shows a manufacturing process of the thermistor element according to the seventeenth embodiment.
【0177】本実施例17は、上記第3実施形態にて述
べた第1の製造方法に係るものである。すなわち、第1
の調製工程(図中、調合1からY(Cr0.5 Mn0.5 )
O3・Y2 O3 )において上述の前駆体を得るものであ
り、また、第1の調製工程の混合工程において媒体攪拌
ミルを、第2の調製工程(図中、調合2以降)の粉砕工
程においてボールミルを用いる。つまり、上記実施例1
5における粉砕工程で媒体攪拌ミルの代わりにボールミ
ルを用いる。Example 17 relates to the first manufacturing method described in the third embodiment. That is, the first
Preparation process (in the figure, from Formulation 1 to Y (Cr 0.5 Mn 0.5 )
O 3 · Y 2 O 3 ) to obtain the above-mentioned precursor. Further, in the mixing step of the first preparation step, the medium stirring mill is used, and the pulverization of the second preparation step (formulation 2 and thereafter in the figure) is performed. A ball mill is used in the process. That is, the first embodiment
A ball mill is used in place of the medium stirring mill in the pulverizing step in Step 5.
【0178】本実施例の第1の調製工程は、上記実施例
15と同様であり、説明を省略する。なお、本実施例1
7においても、調合1において、aY(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 ・bY2 O3 のaとb(モル分率)は、a:
b=38:62であり、混合工程にて混合・粉砕処理し
たサーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計で評
価した結果、平均粒径は0.4μm(ミクロンメータ)
であった。The first preparation process of this example is the same as that of Example 15 described above, and the description is omitted. Example 1
7, in Formulation 1, aY (Cr 0.5 Mn
0.5 ) a and b (molar fraction) of O 3 · bY 2 O 3 are a:
b = 38: 62, and the raw material slurry of the thermistor material mixed and pulverized in the mixing step was evaluated by a laser type particle size analyzer, and as a result, the average particle size was 0.4 μm (micrometer).
Met.
【0179】次に、調合2では、第1の調製工程にて得
られた前駆体Y(Cr0.5 Mn0.5)O3 ・Y2 O3 の
粉体を2000g用意する。次いで、粉砕工程では、調
合2で用意されたY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・Y 2 O
3 に分散剤、バインダー、離型剤を添加し、混合・粉砕
するために、ボールミル装置を使用する。Next, in the preparation 2, in the first preparation step,
Precursor Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ YTwoOThreeof
Prepare 2000 g of powder. Next, in the grinding step,
Y (Cr0.5Mn0.5) OThree・ Y TwoO
ThreeAdd a dispersant, binder, and release agent to the mixture, mix and pulverize
To do so, a ball mill device is used.
【0180】このボールミル装置による粉砕条件として
は、Al2 O3 製玉石φ15を10kg、φ20を10
kgを入れた樹脂製ポット(容量20リットル)の中
に、調合2で用意された粉体2000gを入れ、純水6
000ccを加えた後、60rpmで6時間混合・粉砕
する。粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリーをレ
ーザ式粉度計で評価した結果、平均粒径1.8μm(ミ
クロンメータ)であった。これは、調合1にて調合する
前のY2 O3 の平均粒径1.0μmよりも大きい。The grinding conditions of the ball mill were as follows: Al 2 O 3 cobblestone φ15 was 10 kg and φ20 was 10 kg.
In a resin pot (capacity: 20 liters) containing 2,000 kg, put 2,000 g of the powder prepared in Formulation 2 and add pure water 6
After adding 000 cc, mix and pulverize at 60 rpm for 6 hours. The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated with a laser fineness meter, and as a result, the average particle size was 1.8 μm (micrometer). This is larger than the average particle size of Y 2 O 3 before being prepared in Preparation 1.
【0181】粉砕後に得たY(Cr0.5 Mn0.5 )O3
とY2 O3 とのスラリーは、実施例15と同様に、造
粒、金型成形、焼成を行い、サーミスタ素子を得る。こ
のサーミスタ素子は、実施例15と同様に、温度センサ
アッシーに組み込み、温度センサとする。これらサーミ
スタ素子及び温度センサの構造は、図2ないし図4のも
のと同構造である。Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 obtained after pulverization
The slurry of and Y 2 O 3 is subjected to granulation, molding and firing in the same manner as in Example 15 to obtain a thermistor element. This thermistor element is incorporated in a temperature sensor assembly as in the fifteenth embodiment to form a temperature sensor. The structures of the thermistor element and the temperature sensor are the same as those shown in FIGS.
【0182】上記の温度センサは、実施例15と同様に
評価した。抵抗値温度特性は実施例15と同様(図24
においてa:b=38:62の抵抗値温度特性)であっ
た。また、温度精度の評価結果を図25に示す。本実施
例17による温度センサは、温度精度として±10℃が
得られる。さらに、混合工程で、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 :Y2 O3 のモル比が、95:5及び5:
95となるように調製したサーミスタ原料でサーミスタ
素子を製作を実施し、温度センサとして評価した。その
結果、これらサーミスタ素子の抵抗値温度特性は、実施
例15の同じモル比のもの(図24参照)と同様の良好
な結果であった。The above temperature sensor was evaluated in the same manner as in Example 15. The resistance-temperature characteristics are the same as those in Example 15 (FIG. 24).
A: b = 38: 62 resistance temperature characteristic). FIG. 25 shows the evaluation results of the temperature accuracy. In the temperature sensor according to the seventeenth embodiment, ± 10 ° C. can be obtained as the temperature accuracy. Further, in the mixing step, Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 : Y 2 O 3 molar ratio of 95: 5 and 5: 5
A thermistor element was manufactured from a thermistor raw material prepared to be 95, and evaluated as a temperature sensor. As a result, the resistance-temperature characteristics of these thermistor elements were as good as those of Example 15 having the same molar ratio (see FIG. 24).
【0183】従って、本実施例17のサーミスタ素子
は、aY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・bY2 O3 のモル
分率(a+b=1)が、0.05≦a<1.0、0<b
≦0.95の範囲において温度センサとして必要な50
Ω〜100kΩの抵抵抗値であり、抵抗温度係数βにつ
いても、2000〜4000(K)を示し、それ故、室
温から1000℃の高温域にわたって温度を検知でき
る。Therefore, in the thermistor element of Example 17, the molar fraction (a + b = 1) of aY (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .bY 2 O 3 is 0.05 ≦ a <1.0, 0 <B
50 required as a temperature sensor in the range of ≦ 0.95
And a resistance temperature coefficient β of 2000 to 4000 (K). Therefore, the temperature can be detected in a high temperature range from room temperature to 1000 ° C.
【0184】また、高温耐久試験(抵抗変化率)の結果
からも、抵抗値の変化の少ない安定した特性を持つサー
ミスタ素子を提供することができる。 (実施例18)本実施例18は、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O3 とY2 O3 から、Y(Cr0.5Mn0.5 )
O3 ・Y2 O3 の混合焼結体(M1=Y、M2=Cr、
Mn)を得る。本実施例18のサーミスタ素子の製造工
程を図29に示す。Also, from the results of the high-temperature durability test (resistance change rate), it is possible to provide a thermistor element having stable characteristics with little change in resistance value. (Embodiment 18) The present embodiment 18 is directed to a case where Y (Cr 0.5 M
n 0.5 ) O 3 and Y 2 O 3 form Y (Cr 0.5 Mn 0.5 )
Mixed sintered body of O 3 · Y 2 O 3 (M1 = Y, M2 = Cr,
Mn). FIG. 29 shows a manufacturing process of the thermistor element of the eighteenth embodiment.
【0185】本実施例18は、上記第3実施形態にて述
べた第2の製造方法に係るものである。すなわち、第1
の調製工程(図中、調合1からY(Cr0.5 Mn0.5 )
O3)においてY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得るもの
であり、また、第1の調製工程の混合工程において媒体
攪拌ミルを、及び第2の調製工程(図中、調合2以降)
の粉砕工程においてボールミルを用いる。つまり、上記
実施例16における粉砕工程で媒体攪拌ミルの代わりに
ボールミルを用いる。Example 18 relates to the second manufacturing method described in the third embodiment. That is, the first
Preparation process (in the figure, from Formulation 1 to Y (Cr 0.5 Mn 0.5 )
O 3 ) to obtain Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , a medium stirring mill in the mixing step of the first preparation step, and a second preparation step (formulation 2 and thereafter in the figure).
A ball mill is used in the pulverizing step. That is, a ball mill is used in place of the medium stirring mill in the pulverizing step in the above Example 16.
【0186】本実施例の第1の調製工程は、上記実施例
16と同様であり、説明を省略する。なお、本実施例1
8においても、調合1において、混合工程にて混合・粉
砕処理したサーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒
度計で評価した結果、平均粒径は0.3μm(ミクロン
メータ)であった。そして、第1の調製工程から、仮焼
成されたY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 の粉体を得る。The first preparation process of this example is the same as that of Example 16 described above, and the description will not be repeated. Example 1
Also in No. 8, as a result of evaluating the raw material slurry of the thermistor material mixed and pulverized in the mixing step in Formulation 1 with a laser particle size meter, the average particle size was 0.3 μm (micrometer). Then, from the first preparation step, a powder of Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 calcined is obtained.
【0187】調合2では。サーミスタ素子として所望の
抵抗値と抵抗温度係数とすべく、aY(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 ・bY2 O3 のaとbが、a:b=38:6
2となるように、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 (粉体)
とY2 O3 とを秤量して全量2000gとする。次い
で、粉砕工程では、調合2で秤量されたY(Cr0.5 M
n0.5 )O3 とY 2 O3 との秤量物を混合・粉砕するた
めに、ボールミル装置を使用する。このボールミル装置
による粉砕条件としては、Al2 O3 製玉石φ15を1
0kg、φ20を10kgを入れた樹脂製ポット(容量
20リットル)の中に、上記混合秤量物2000gを入
れ、純水6000ccを加えた後、60rpmで6時間
混合・粉砕する。In Formula 2, Desired as a thermistor element
To obtain the resistance value and the temperature coefficient of resistance, aY (Cr0.5Mn
0.5) OThree・ BYTwoOThreeA and b are a: b = 38: 6
Y (Cr0.5Mn0.5) OThree(powder)
And YTwoOThreeAre weighed to a total weight of 2000 g. Next
In the pulverizing step, Y (Cr0.5M
n0.5) OThreeAnd Y TwoOThreeMix and crush the weighed material with
For this purpose, a ball mill is used. This ball mill equipment
The grinding conditions by AlTwoOThreeOne boulder φ15
0 kg, resin pot containing 10 kg of φ20 (capacity
20 liters) and 2,000 g of the mixed weighed material
6 hours at 60 rpm after adding 6000 cc of pure water
Mix and crush.
【0188】粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリ
ーをレーザ式粒度計で評価した結果、平均粒径1.8μ
m(ミクロンメータ)であった。これは、調合2にて調
合する前のY2 O3 の平均粒径1.0μmよりも大き
い。また、混合・粉砕工程で、分散剤、バインダー、離
型剤を添加し、同時に粉砕する。粉砕後に得たY(Cr
0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 のスラリーは、実施例1
5と同様に、造粒、金型成形、焼成し、サーミスタ素子
を得る。このサーミスタ素子は、実施例15と同様に、
温度センサアッシーに組み込み、温度センサとする。こ
れらサーミスタ素子及び温度センサの構造は、図2ない
し図4のものと同構造である。The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated by a laser type particle size analyzer. As a result, the average particle size was 1.8 μm.
m (micron meter). This is greater than the average particle diameter 1.0μm previous Y 2 O 3 be formulated by compounding 2. In the mixing / pulverizing step, a dispersant, a binder, and a release agent are added and pulverized at the same time. Y (Cr
0.5 Mn 0.5 ) O 3 · Y 2 O 3 slurry was prepared in Example 1
Similarly to 5, granulation, molding and firing are performed to obtain a thermistor element. This thermistor element is similar to the fifteenth embodiment,
Assemble into the temperature sensor assembly and use it as a temperature sensor. The structures of the thermistor element and the temperature sensor are the same as those shown in FIGS.
【0189】上記の温度センサは、実施例15と同様に
評価した。抵抗値温度特性は上記実施例16と同様(図
27においてa:b=38:62の抵抗値温度特性)で
あった。また、温度精度の評価結果を図25に示す。本
実施例18による温度センサは、温度精度として±10
℃が得られる。The above temperature sensor was evaluated in the same manner as in Example 15. The resistance-temperature characteristics were the same as those of the above-mentioned Example 16 (the resistance-temperature characteristics of a: b = 38: 62 in FIG. 27). FIG. 25 shows the evaluation results of the temperature accuracy. The temperature sensor according to the eighteenth embodiment has a temperature accuracy of ± 10
° C is obtained.
【0190】さらに、粉砕工程で、Y(Cr0.5 Mn
0.5 )O3 :Y2 O3 のモル比が、95:5及び5:9
5となるように調製したサーミスタ原料で、サーミスタ
素子を製作を実施し、温度センサとして評価した結果、
上記実施例16の同じモル比のもの(図27参照)と同
様の良好な抵抗温度特性を示した。従って、本実施例1
8のサーミスタ素子は、aY(Cr0.5 Mn0.5 )O3
・bY2 O3 のモル分率(a+b=1)が、0.05≦
a<1.0、0<b≦0.95の範囲において温度セン
サとして必要な50Ω〜100kΩと抵抵抗値であり、
抵抗温度係数βについても、2000〜4000(K)
を示し、それ故、室温から1000℃の高温域にわたっ
て温度を検知できる。Further, in the pulverizing step, Y (Cr 0.5 Mn)
0.5 ) The molar ratio of O 3 : Y 2 O 3 is 95: 5 and 5: 9
5, a thermistor element was manufactured from the thermistor raw material prepared to be 5, and evaluated as a temperature sensor.
The same good resistance-temperature characteristic as that of Example 16 having the same molar ratio (see FIG. 27) was exhibited. Therefore, the first embodiment
The thermistor element No. 8 is aY (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3
The molar fraction of bY 2 O 3 (a + b = 1) is 0.05 ≦
a <1.0, 0 <b ≦ 0.95, a resistance value of 50 Ω to 100 kΩ required as a temperature sensor,
Regarding the temperature coefficient of resistance β, 2000 to 4000 (K)
Therefore, the temperature can be detected over a high temperature range from room temperature to 1000 ° C.
【0191】また、高温耐久試験(抵抗変化率)の結果
からも、抵抗値の変化の少ない安定した特性を持つサー
ミスタ素子を提供することができる。 (実施例19)本実施例19は、基本的には実施例15
及び実施例17と同様であり、Y2 O 3 とCr2 O3 と
Mn2 O3 とCaCO3 を原料に、前駆体を生成し、Y
(Cr 0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の混合焼結体(M
1=Y、M2=Cr、Mn)を得る。本実施例19のサ
ーミスタ素子の製造工程を図30に示す。The results of the high-temperature durability test (resistance change rate)
From a stable characteristic with little change in resistance.
A mister element can be provided. (Embodiment 19) This embodiment is basically similar to the embodiment 15 of the invention.
And Example 17;TwoO ThreeAnd CrTwoOThreeWhen
MnTwoOThreeAnd CaCOThreeTo produce a precursor, Y
(Cr 0.5Mn0.5) OThree・ YTwoOThreeMixed sintered body (M
1 = Y, M2 = Cr, Mn). Example 19
FIG. 30 shows a manufacturing process of the semiconductor device.
【0192】本実施例19は、上記実施例15の製造方
法において、混合工程及び粉砕工程共に、従来法である
ボールミル装置を用いるものである。実施例15と同様
に、いずれの純度も99.9%以上のY2 O3 とCr2
O3とMn2 O3 とCaCO3 を用意し、調合1では、
サーミスタ素子として所望の抵抗値と抵抗温度係数とな
るように、これら各成分を調合する。In the nineteenth embodiment, in the manufacturing method of the fifteenth embodiment, a conventional ball mill is used for both the mixing step and the pulverizing step. As in Example 15, the purity of each of Y 2 O 3 and Cr 2 was 99.9% or more.
Prepare O 3 , Mn 2 O 3 and CaCO 3 , and in Formulation 1,
These components are blended so as to obtain a desired resistance value and a resistance temperature coefficient as a thermistor element.
【0193】具体的には、aY(Cr0.5 Mn0.5 )O
3 ・bY2 O3 のaとb(モル分率)が、a:b=3
8:62となるようにY2 O3 とCr2 O3 とMn2 O
3 を秤量して全量2000gとする。さらにCaCo3
を36g添加し、Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 と
CaCO3 とを合計した2036gを混合原料とする。
次いで、この混合原料を、混合工程においてボールミル
装置を用いて混合・粉砕する。操作条件としては、Al
2 O3 製玉石φ15を2.5Kg、φ20を2.5Kg
を入れた樹脂製ポット(容量20リットル)の中にサー
ミスタ原料を入れ、純水6000ccを加えた後、60
rpmで6時間混合・粉砕する。More specifically, aY (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O
A and b (molar fraction) of 3 · bY 2 O 3 are a: b = 3
8:62 so that Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 and Mn 2 O
3 is weighed to a total weight of 2000 g. Further CaCo3
, And a total of 2036 g of Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3, and CaCO 3 is used as a mixed raw material.
Next, the mixed raw material is mixed and pulverized using a ball mill in a mixing step. The operating conditions are Al
2.5 kg of 2 O 3 boulder φ15 and 2.5 kg of φ20
Thermistor raw material is placed in a resin pot (capacity: 20 liters) containing, and 6000 cc of pure water is added.
Mix and crush for 6 hours at rpm.
【0194】粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリ
ーをレーザ式粒度計で評価した結果、平均粒径2.0μ
m(ミクロンメータ)であった。これは混合前のY2 O
3 の平均粒径1.0μmよりも大きい。得られた原料ス
ラリーは、スプレードライヤで乾燥室入口温度200
℃、出口温度120℃の条件で乾燥する。得られたサー
ミスタ原料粉は平均粒径30μmの球状で、この原料粉
を99.3%Al2 O3 製ルツボに入れ、高温炉で大気
中にて1100〜1300℃で1〜2時間仮焼成し、前
駆体Y(Cr0.5 Mn0.5)O3 ・Y2 O3 を得る。The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated with a laser type particle sizer.
m (micron meter). This is Y 2 O before mixing
The average particle size of No. 3 is larger than 1.0 μm. The obtained raw material slurry was dried at a drying chamber entrance temperature of 200 with a spray dryer.
Drying is performed at a temperature of 120 ° C and an outlet temperature of 120 ° C. The obtained thermistor raw material powder has a spherical shape with an average particle diameter of 30 μm. This raw material powder is put into a crucible made of 99.3% Al 2 O 3 and calcined at 1100 to 1300 ° C. for 1 to 2 hours in the air in a high temperature furnace. Thus, a precursor Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .Y 2 O 3 is obtained.
【0195】仮焼成で塊状の固形となった前駆体Y(C
r0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 をライカイ機で粗粉砕
し、#30メッシュ篩いで通し、Y(Cr0.5 M
n0.5 )O 3 ・Y2 O3 の粉体を得る。次いで、粉砕工
程では、この粉体を微粒化で行うために、混合工程と同
様にボールミル装置を使用する。このボールミル装置に
よる粉砕条件は、混合工程の条件と同じである。Precursor Y (C
r0.5Mn0.5) OThree・ YTwoOThreeIs coarsely crushed with a raikai machine
And passed through a # 30 mesh sieve.0.5M
n0.5) O Three・ YTwoOThreeTo obtain a powder. Then, crusher
In order to make this powder finer,
Use a ball mill device as described above. This ball mill equipment
The grinding conditions are the same as those in the mixing step.
【0196】粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリ
ーをレーザ式粒度計で評価した結果、平均粒径3.0μ
m(ミクロンメータ)であった。得られたサーミスタ材
料の原料スラリーは、実施例15と同様に、造粒・乾
燥、金型成形、焼成を行い、サーミスタ素子を得る。こ
のサーミスタ素子は、温度センサ・アッシーに組み込
み、温度センサとする。これらサーミスタ素子及び温度
センサの構造は、図2ないし図4のものと同構造であ
る。The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated by a laser type particle size analyzer. As a result, the average particle size was 3.0 μm.
m (micron meter). The obtained raw material slurry of the thermistor material is subjected to granulation / drying, die molding and firing in the same manner as in Example 15 to obtain a thermistor element. This thermistor element is incorporated in a temperature sensor assembly to form a temperature sensor. The structures of the thermistor element and the temperature sensor are the same as those shown in FIGS.
【0197】上記の温度センサは、実施例15と同様に
評価した。抵抗値温度特性は実施例15の同じモル比
(a:b=38:62)のもの(図24参照)と同様で
あり、良好であった。また、温度精度の評価結果を、図
25に示す。本実施例19による温度センサの温度精度
は、±30℃である。The above temperature sensor was evaluated in the same manner as in Example 15. The resistance-temperature characteristics were similar to those of Example 15 having the same molar ratio (a: b = 38: 62) (see FIG. 24), and were excellent. FIG. 25 shows the evaluation results of the temperature accuracy. The temperature accuracy of the temperature sensor according to the nineteenth embodiment is ± 30 ° C.
【0198】(実施例20)本実施例20は、基本的に
は実施例16及び実施例18と同様であり、Y2 O 3 と
Cr2 O3 とMn2 O3 とCaCO3 を原料に、仮焼成
でY(Cr0.5 Mn 0.5 )O3 を生成し、Y(Cr0.5
Mn0.5 )O3 ・Y2 O3 の混合焼結体(M1=Y、M
2=Cr、Mn)を得る。本実施例20のサーミスタ素
子の製造工程を図31に示す。(Embodiment 20) This embodiment 20 is basically
Is the same as in Example 16 and Example 18, and YTwoO ThreeWhen
CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeAnd CaCOThreePreliminary firing using
And Y (Cr0.5Mn 0.5) OThreeAnd Y (Cr0.5
Mn0.5) OThree・ YTwoOThreeMixed sintered body (M1 = Y, M
2 = Cr, Mn). Example 20 Thermistor Element
FIG. 31 shows a manufacturing process of the child.
【0199】本実施例20は、上記実施例16の製造方
法において、混合工程及び粉砕工程共に、従来法である
ボールミル装置を用いるものである。実施例16と同様
に、いずれの純度も99.9%以上のY2 O3 とCr2
O3とMn2 O3 とCaCO3 を用意する。調合1で
は、Y:Cr:Mnのモル比が、2:1:1となるよう
に、Y2 O3 とCr2 O3 とMn2 O3 を秤量して全量
644gとし、さらにCaCO3 を36g添加し、Y2
O3 とCr2 O3 とMn 2 O3 とCaCO3 とを合計し
た680gを混合原料とする。The twentieth embodiment is a manufacturing method of the sixteenth embodiment.
In the method, both the mixing step and the pulverizing step are conventional methods
A ball mill is used. Same as Example 16
In any case, the purity of any one of YTwoOThreeAnd CrTwo
OThreeAnd MnTwoOThreeAnd CaCOThreePrepare In Formula 1
Is such that the molar ratio of Y: Cr: Mn is 2: 1: 1.
And YTwoOThreeAnd CrTwoOThreeAnd MnTwoOThreeWeigh the whole amount
644 g, and CaCOThree36 g, YTwo
OThreeAnd CrTwoOThreeAnd Mn TwoOThreeAnd CaCOThreeAnd sum
The mixed raw material is 680 g.
【0200】混合工程では、調合1で得られた混合原料
をボールミル装置を用いて混合・粉砕する。その操作条
件としては、Al2 O3 製玉石φ15を2.5Kg、φ
20を2.5Kgを入れた樹脂製ポット(容量5リット
ル)の中にサーミスタ原料を入れ、純水1800ccを
加えた後、60rpmで6時間混合・粉砕する。粉砕処
理したサーミスタ材料の原料スラリーをレーザ式粒度計
で評価した結果、平均粒径1.7μm(ミクロンメー
タ)であった。これは混合前のY2 O3 の平均粒径1.
0μmよりも大きい。In the mixing step, the mixed raw materials obtained in Preparation 1 are mixed and pulverized using a ball mill. The operating conditions were as follows: 2.5 kg of Al 2 O 3 boulder φ15, φ
Thermistor raw materials are placed in a resin pot (capacity: 5 liters) containing 2.5 kg of 20. After adding 1800 cc of pure water, the mixture is ground and mixed at 60 rpm for 6 hours. As a result of evaluating the raw material slurry of the pulverized thermistor material with a laser particle size meter, the average particle size was 1.7 μm (micrometer). This is because the average particle size of Y 2 O 3 before mixing is 1.
It is larger than 0 μm.
【0201】得られた原料スラリーは、上記実施例15
と同様に、スプレードライヤで造粒、乾燥した後、仮焼
成して、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 を得る。仮焼成で
塊状の固形となったY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 をライ
カイ機で粗粉砕し、#30メッシュ篩いで通し、Y(C
r0.5 Mn0.5 )O3 の粉体を得る。次いで、調合2で
サーミスタ素子として所望の抵抗値と抵抗温度係数とす
べく、aY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・bY2 O3 のa
とb(モル分率)が、a:b=38:62となるよう
に、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 とY2 O3 を秤量して
全量2000gとする。The obtained raw material slurry was prepared in the same manner as in Example 15 above.
In the same manner as described above, after granulation and drying with a spray dryer, and pre-baking, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 is obtained. The Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 , which has become a massive solid by calcination, is coarsely pulverized with a raikai machine, passed through a # 30 mesh sieve, and Y (C
(r 0.5 Mn 0.5 ) O 3 powder is obtained. Next, in Formula 2 , a of aY (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .bY 2 O 3 is used in order to obtain a desired resistance value and a resistance temperature coefficient as a thermistor element.
And Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and Y 2 O 3 are weighed so that a and b (molar fraction) are a: b = 38: 62, to give a total amount of 2000 g.
【0202】次いでY(Cr0.5 Mn0.5 )O3 ・Y2
O3 を粉砕工程で粉砕するために、混合工程と同様にボ
ールミル装置を使用する。このボールミル装置による粉
砕操作条件としては、Al2 O3 製玉石φ15を10k
g、φ20を10kgを入れた樹脂製ポット(容量20
リットル)の中に調合2で得られたサーミスタ原料を入
れ、純水600ccを加えた後、60rpmで6時間混
合・粉砕する。Next, Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 .Y 2
In order to grind O 3 in the grinding step, a ball mill is used as in the mixing step. The grinding operation conditions of the ball mill, 10k and made of Al 2 O 3 cobblestone φ15
g, φ20 into a resin pot containing 10 kg (capacity 20
Liter), thermistor raw material obtained in Formulation 2 is added, 600 cc of pure water is added, and the mixture is mixed and pulverized at 60 rpm for 6 hours.
【0203】粉砕処理したサーミスタ材料の原料スラリ
ーをレーザ式粒度計で評価した結果、平均粒径2.7μ
m(ミクロンメータ)であった。得られるサーミスタ材
料の原料スラリーは、実施例15と同様に、造粒・乾
燥、金型成形、焼成を行い、サーミスタ素子を得る。サ
ーミスタ素子は、温度センサ・アッシーに組み込み、温
度センサとする。これらサーミスタ素子及び温度センサ
の構造は、図2ないし図4のものと同構造である。The raw material slurry of the pulverized thermistor material was evaluated by a laser type particle size meter, and as a result, the average particle size was 2.7 μm.
m (micron meter). The obtained raw material slurry of the thermistor material is subjected to granulation, drying, molding, and firing in the same manner as in Example 15 to obtain a thermistor element. The thermistor element is incorporated into a temperature sensor assembly to form a temperature sensor. The structures of the thermistor element and the temperature sensor are the same as those shown in FIGS.
【0204】上記の温度センサは、実施例15と同様に
評価した。抵抗値温度特性は実施例16の同じモル比
(a:b=38:62)のもの(図27参照)と同様で
あり、良好であった。また、温度精度の評価結果を、図
25に示す。本実施例20による温度センサの温度精度
は、±25℃である。The above temperature sensor was evaluated in the same manner as in Example 15. The resistance-temperature characteristics were similar to those of Example 16 having the same molar ratio (a: b = 38: 62) (see FIG. 27), and were excellent. FIG. 25 shows the evaluation results of the temperature accuracy. The temperature accuracy of the temperature sensor according to the twentieth embodiment is ± 25 ° C.
【0205】(比較例3)また、上記比較例1及び比較
例2において、上記実施例15と同様にして、混合後の
平均粒径(μm)、粉砕後の平均粒径(μm)、及び温
度精度を評価した。その結果を図25に示す。以上のご
とく、実施例15〜実施例20を比較すると、いずれの
サーミスタ素子も、本発明の目的である良好な抵抗値の
温度特性を示す。Comparative Example 3 In Comparative Examples 1 and 2, as in Example 15, the average particle size after mixing (μm), the average particle size after pulverization (μm), and The temperature accuracy was evaluated. FIG. 25 shows the result. As described above, when the examples 15 to 20 are compared, any thermistor element shows a good resistance-temperature characteristic which is the object of the present invention.
【0206】しかし、センサの温度精度については、上
記第3実施形態の製造方法に係る実施例15〜実施例1
8の製造方法が、実施例19、実施例20の製造方法よ
りも優れており、更に、実施例15及び16の製造方法
は、実施例17及び18の製造方法よりも優れていると
いえる。つまり、仮焼成前の第1の調製工程における混
合工程、及び第2の調製工程における粉砕工程におい
て、媒体攪拌ミルを用いて原料粒径が所定値以下となる
ように微粒化を行う工程の多い程、センサの温度精度が
向上している。However, with respect to the temperature accuracy of the sensor, Examples 15 to 1 according to the manufacturing method of the third embodiment are described.
The manufacturing method of Example 8 is superior to the manufacturing methods of Examples 19 and 20, and the manufacturing methods of Examples 15 and 16 can be said to be superior to the manufacturing methods of Examples 17 and 18. That is, in the mixing step in the first preparation step before calcination and in the pulverization step in the second preparation step, there are many steps in which atomization is performed using a medium stirring mill so that the particle diameter of the raw material becomes a predetermined value or less. Thus, the temperature accuracy of the sensor is improved.
【0207】(他の変形例)ところで、上記の実施例1
〜20の以外に、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 と(Mn
1.5 Cr1.5 )O4 とY2 O3 とTiO2 の組成、また
は、Y(Cr0.5 Mn0.5 )O3 と(Mn1.5 C
r1.5 )O4 とY2 O3 とYTiO3 の組成から、上記
実施例3ないし6のようなY(CrMnTi)O3 とY
2 O3 との混合焼結体からなるワイドレンジ型サーミス
タ素子を提供することもできる。(Other Modifications) By the way, in the first embodiment,
-20 and Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and (Mn
1.5 Cr 1.5 ) O 4 , Y 2 O 3 and TiO 2 , or Y (Cr 0.5 Mn 0.5 ) O 3 and (Mn 1.5 C
r 1.5 ) From the composition of O 4 , Y 2 O 3 and YTiO 3 , Y (CrMnTi) O 3 and Y
It is also possible to provide a wide-range thermistor element made of a mixed sintered body with 2 O 3 .
【0208】また、Y2 O3 等のイットリア化合物と、
Cr2 O3 等のクロム化合物と、Mn2 O3 等のマンガ
ン化合物から、上記実施例1および2のようなY(Cr
Mn)O3 とY2 O3 の混合焼結体からなるワイドレン
ジ型サーミスタ素子を調製できることはいうまでもな
い。さらには、Y2 O3 等のイットリア化合物と、Cr
2 O3 等のクロム化合物と、Mn2 O3 等のマンガン化
合物と、TiO2 等のチタン化合物から、上記実施例3
ないし6のようなY(CrMnTi)O3 とY2 O3 と
の混合焼結体からなるワイドレンジ型サーミスタ素子を
調製できることはいうまでもない。Further, an yttria compound such as Y 2 O 3 ,
From a chromium compound such as Cr 2 O 3 and a manganese compound such as Mn 2 O 3 , Y (Cr
Mn) It goes without saying that a wide-range thermistor element composed of a mixed sintered body of O 3 and Y 2 O 3 can be prepared. Further, an yttria compound such as Y 2 O 3 and Cr
Chromium compounds such as 2 O 3, and manganese compounds such as Mn 2 O 3, titanium compounds such as TiO 2, Example 3 above
Needless to say, a wide-range thermistor element composed of a mixed sintered body of Y (CrMnTi) O 3 and Y 2 O 3 as described in Nos. 6 to 6 can be prepared.
【0209】また、上記の実施例1〜20では、第1の
調製工程において、仮焼成前の乾燥を熱風乾燥して混合
固形体をライカイ機で粗粉砕して仮焼成を行っている
が、組成の均一性を図るために、混合工程でバインダー
を添加し、スプレードライヤにより造粒、乾燥した混合
粉を仮焼成を実施することによっても、ワイドレンジ型
サーミスタ素子を提供することができる。[0209] In Examples 1 to 20, in the first preparation step, drying before calcination is performed with hot air drying, and the mixed solid is roughly pulverized with a raikai machine to perform calcination. A wide-range thermistor element can also be provided by adding a binder in the mixing step and calcining the granulated and dried powder mixture by a spray dryer in order to achieve uniformity of the composition.
【0210】同様に、組成の均一性を図るために、サー
ミスタ素子の製造工程の仮焼成を2回以上実施すること
によってもワイドレンジ型サーミスタ素子を提供するこ
とができる。上記各実施例1〜20では、リード線の線
径、長さをφ0.3×10.5(mm)、材質をPt1
00(純白金)としていたが、温度センサの形状、寸法
及び温度センサの使用環境条件に応じて、リード線の形
状、線径、長さを任意に選択でき、リード線の材質はP
t100(純白金)のみならず、サーミスタ素子の焼成
温度に耐えうる融点を持ち、リード線としての導電性が
得られる、例えばPt80Ir20(白金80%、イリ
ジウム20%)等の高融点金属も使用できる。Similarly, a wide-range thermistor element can be provided by performing preliminary firing twice or more in the process of manufacturing the thermistor element in order to achieve uniform composition. In each of Examples 1 to 20, the wire diameter and length of the lead wire are φ0.3 × 10.5 (mm), and the material is Pt1
Although 00 (pure platinum) was used, the shape, diameter and length of the lead wire can be arbitrarily selected according to the shape and dimensions of the temperature sensor and the operating environment conditions of the temperature sensor.
Not only t100 (pure platinum) but also a high melting point metal such as Pt80Ir20 (80% platinum, 20% iridium), which has a melting point that can withstand the firing temperature of the thermistor element and can provide conductivity as a lead wire, can be used. .
【0211】さらに、リード線抜けを防止する目的で、
断面形状を円形以外、例えば矩形、半円等の形状とする
ことも可能であり、リード線表面にローレット加工等で
凹凸を付与し、サーミスタ素子のリード線として使用し
てもよい。また、上記各実施例1〜20では、サーミス
タ素子の成形方法としてリード線をインサートして、金
型成形を行っているが、サーミスタ原料(粉体)を用い
て円柱成形体を成形後に、リード線を付与するための穴
を開け、リード線を装填して焼成することで、リード線
を形成し、サーミスタ素子を得ることができる。Further, for the purpose of preventing the lead wire from coming off,
The cross-sectional shape may be a shape other than a circle, for example, a rectangle, a semicircle, or the like. The surface of the lead wire may be provided with irregularities by knurling or the like and used as a lead wire of a thermistor element. In each of Examples 1 to 20, a lead wire is inserted as a thermistor element and die molding is performed. However, after forming a cylindrical molded body using a thermistor raw material (powder), a lead is formed. By drilling a hole for providing a wire, loading a lead wire and firing, a lead wire is formed, and a thermistor element can be obtained.
【0212】また、上記円柱成形体を焼成後にリード線
を形成し、サーミスタ素子を得ることも可能である。ま
た、サーミスタ素子の原料にバインダー、樹脂材料等を
混合添加して、押し出し成形に好適な粘度、固さに調整
し、押し出し成形により、リード線を付与するための穴
が形成されたサーミスタ素子の成形体を得、リード線を
装填して焼成することで、リード線を形成したサーミス
タ素子を得ることができる。It is also possible to obtain a thermistor element by forming a lead wire after firing the above-mentioned columnar molded body. Further, a binder, a resin material and the like are mixed and added to the raw material of the thermistor element, the viscosity and the hardness suitable for extrusion molding are adjusted, and the extrusion of the thermistor element in which a hole for providing a lead wire is formed. A thermistor element having a lead wire can be obtained by obtaining a molded body, loading a lead wire, and firing.
【0213】また、サーミスタ素子の原料に、バインダ
ー、樹脂材料等を混合添加して、シート成形に好適な粘
度、固さに調整し、厚さ200μmのシート状のサーミ
スタシートを得る。このサーミスタシートを5枚積層し
厚さを1mmとし、金型により外径がφ1.8mmリー
ド線を付与するための穴を直径φ0.4mmで形成され
たサーミスタ素子の成形体を得、リード線を装填して焼
成することで、リード線を形成したサーミスタ素子の成
形体を得ることができる。Also, a binder, a resin material, and the like are mixed and added to the raw material of the thermistor element, and the viscosity and hardness are adjusted so as to be suitable for sheet forming, thereby obtaining a sheet-shaped thermistor sheet having a thickness of 200 μm. Five thermistor sheets were laminated to a thickness of 1 mm, and a molded body of a thermistor element having a hole for providing a lead wire having an outer diameter of 1.8 mm and a diameter of 0.4 mm was obtained by a mold. By loading and firing, a molded body of a thermistor element having a lead wire formed thereon can be obtained.
【0214】以上、本発明について述べてきたが、本発
明のサーミスタ素子は、上記のごとく、低抵抗値及び低
抵抗温度係数(例えば1000〜4000(°K))を
示す(M1M2)O3 と、サーミスタ素子の抵抗値を安
定化する材料であるY2 O3との混合焼結体よりなるa
((M1M2)O3 )・b(Y2 O3 )の一般式で示さ
れる材料である。As described above, the thermistor element of the present invention has a low resistance value and a low resistance temperature coefficient (for example, 1000 to 4000 (° K)) (M1M2) O 3 . Made of a mixed sintered body with Y 2 O 3 which is a material for stabilizing the resistance value of the thermistor element.
It is a material represented by the general formula of ((M1M2) O 3 ) · b (Y 2 O 3 ).
【0215】そのため、両者を適宜混合、焼成すること
により、抵抗値及び抵抗温度係数を広い範囲で種々制御
できるため、室温〜1000℃の広い温度域に渡って温
度を検知可能で、室温〜1000℃の熱履歴等の信頼性
の点からも抵抗値の変化がない安定した特性を持つサー
ミスタ材料を提供することができる(上記実施例1〜2
0)。Therefore, by appropriately mixing and firing the two, the resistance value and the resistance temperature coefficient can be variously controlled in a wide range, so that the temperature can be detected over a wide temperature range from room temperature to 1000 ° C. It is possible to provide a thermistor material having stable characteristics in which the resistance value does not change even from the viewpoint of reliability such as heat history of ° C. (Examples 1 to 2 above)
0).
【0216】また、本発明のサーミスタ素子の製造方法
では、サーミスタ原料の微粒化により組成の均一混合を
図り、組成変動を低減することで、サーミスタ素子の抵
抗値のばらつきを低減し、室温〜1000℃において温
度精度が±10℃以下に向上し(従来製造方法では、±
25〜30℃)、温度センサの高精度化が可能となるサ
ーミスタ素子を提供できる(実施例7〜10及び実施例
15〜18)。In the method of manufacturing a thermistor element according to the present invention, the composition of the thermistor material is atomized to make the composition uniform, and the composition variation is reduced to reduce the variation in the resistance value of the thermistor element. The temperature accuracy is improved to ± 10 ° C or less at ℃.
25-30 ° C.), and a thermistor element capable of improving the accuracy of the temperature sensor can be provided (Examples 7 to 10 and Examples 15 to 18).
【図1】本発明の実施例1のサーミスタ素子の製造工程
図である。FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a thermistor element according to Example 1 of the present invention.
【図2】上記実施例1におけるサーミスタ素子の構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram of a thermistor element according to the first embodiment.
【図3】図2のサーミスタ素子を用いた温度センサの断
面構成図である。FIG. 3 is a sectional configuration diagram of a temperature sensor using the thermistor element of FIG. 2;
【図4】図3の温度センサの金属パイプの断面構成図で
ある。FIG. 4 is a sectional configuration diagram of a metal pipe of the temperature sensor of FIG. 3;
【図5】上記実施例1におけるサーミスタ素子の抵抗特
性を示す図表である。FIG. 5 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element according to the first embodiment.
【図6】本発明の実施例2のサーミスタ素子の製造工程
図である。FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 2 of the present invention.
【図7】上記実施例2におけるサーミスタ素子の抵抗特
性を示す図表である。FIG. 7 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element according to the second embodiment.
【図8】本発明の実施例3のサーミスタ素子の製造工程
図である。FIG. 8 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 3 of the present invention.
【図9】上記実施例3におけるサーミスタ素子の抵抗特
性を示す図表である。FIG. 9 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element according to the third embodiment.
【図10】本発明の実施例4のサーミスタ素子の製造工
程図である。FIG. 10 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 4 of the present invention.
【図11】上記実施例4におけるサーミスタ素子の抵抗
特性を示す図表である。FIG. 11 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element according to the fourth embodiment.
【図12】本発明の実施例5のサーミスタ素子の製造工
程図である。FIG. 12 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 5 of the present invention.
【図13】上記実施例5におけるサーミスタ素子の抵抗
特性を示す図表である。FIG. 13 is a table showing the resistance characteristics of the thermistor element according to the fifth embodiment.
【図14】本発明の実施例6のサーミスタ素子の製造工
程図である。FIG. 14 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 6 of the present invention.
【図15】上記実施例6におけるサーミスタ素子の抵抗
特性を示す図表である。FIG. 15 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element according to the sixth embodiment.
【図16】比較例1および2におけるサーミスタ素子の
抵抗特性を示す図表である。FIG. 16 is a table showing resistance characteristics of the thermistor elements in Comparative Examples 1 and 2.
【図17】本発明の実施例7のサーミスタ素子の製造工
程図である。FIG. 17 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 7 of the present invention.
【図18】本発明の実施例7〜実施例14におけるサー
ミスタ素子を用いた温度センサの温度精度特性を示す図
表である。FIG. 18 is a table showing temperature accuracy characteristics of a temperature sensor using a thermistor element in Examples 7 to 14 of the present invention.
【図19】本発明の実施例8のサーミスタ素子の製造工
程図である。FIG. 19 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 8 of the present invention.
【図20】本発明の実施例9のサーミスタ素子の製造工
程図である。FIG. 20 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 9 of the present invention.
【図21】本発明の実施例10のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 21 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 10 of the present invention.
【図22】本発明の実施例11のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 22 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 11 of the present invention.
【図23】本発明の実施例15のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 23 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 15 of the present invention.
【図24】上記実施例15におけるサーミスタ素子の抵
抗特性を示す図表である。FIG. 24 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element in Example 15;
【図25】本発明の実施例15〜実施例20、比較例1
及び比較例2におけるサーミスタ素子を用いた温度セン
サの温度精度特性を示す図表である。FIG. 25 shows Examples 15 to 20 and Comparative Example 1 of the present invention.
6 is a table showing temperature accuracy characteristics of a temperature sensor using a thermistor element in Comparative Example 2;
【図26】本発明の実施例16のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 26 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 16 of the present invention.
【図27】上記実施例16におけるサーミスタ素子の抵
抗特性を示す図表である。FIG. 27 is a table showing resistance characteristics of the thermistor element in Example 16;
【図28】本発明の実施例17のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 28 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 17 of the present invention.
【図29】本発明の実施例18のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 29 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 18 of the present invention.
【図30】本発明の実施例19のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 30 is a manufacturing process diagram of the thermistor element of Example 19 of the present invention.
【図31】本発明の実施例20のサーミスタ素子の製造
工程図である。FIG. 31 is a manufacturing process diagram of the thermistor element according to Example 20 of the present invention.
1…サーミスタ素子、2…金属ケース、3…金属パイ
プ、11、12…リード線、13…素子部、31、32
…リード線、33…マグネシア粉体。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermistor element, 2 ... Metal case, 3 ... Metal pipe, 11, 12 ... Lead wire, 13 ... Element part, 31, 32
... lead wires, 33 ... magnesia powder.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 正徳 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 葛岡 馨 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masanori Yamada 14 Iwatani, Shimowasumi-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Inside the Japan Automotive Parts Research Institute (72) Inventor Kaoru Kuzuoka 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Stock Inside the company DENSO
Claims (14)
は元素周期律表第2A族及びLaを除く第3A族の元素
から選択される少なくとも1種以上の元素であり、M2
は元素周期律表第2B族、第3B族、第4A族、第5A
族、第6A族、第7A族及び第8族の元素から選択され
る少なくとも1種以上の元素であり、前記(M1M2)
O3 とY2 O3 との混合焼結体(M1M2)O3 ・Y2
O3からなるサーミスタ素子。1. The composition (M1M2) O 3, wherein M1
Is at least one element selected from Group 2A elements of the periodic table and elements of Group 3A excluding La;
Are groups 2B, 3B, 4A, 5A of the periodic table of elements
At least one element selected from the group consisting of Group 6A, Group 6A, Group 7A and Group 8;
Mixed sintered body of O 3 and Y 2 O 3 (M1M2) O 3 · Y 2
Thermistor element made of O 3 .
前記Y2 O3 のモル分率をbとし、これらaおよびb
が、0.05≦a<1.0、0<b≦0.95、a+b
=1の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載
のサーミスタ素子。2. The method according to claim 1, wherein the mole fraction of (M1M2) O 3 is a,
The molar fraction of Y 2 O 3 is represented by b, and these a and b
Is 0.05 ≦ a <1.0, 0 <b ≦ 0.95, a + b
2. The thermistor element according to claim 1, wherein a relation of = 1 is satisfied.
m、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Mg、C
a、Sr、Ba、Scから選択する1種以上の元素であ
り、前記M2は、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Zn、Al、Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、T
a、Wから選択する1種以上の元素であることを特徴と
する請求項1または2に記載のサーミスタ素子。3. M1 is Y, Ce, Pr, Nd, S
m, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Mg, C
a, Sr, Ba, Sc, at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Zn, Al, Ga, Zr, Nb, Mo, Hf, T
3. The thermistor element according to claim 1, wherein the element is at least one element selected from a and W.
あり、前記混合焼結体は(Y(CrMn)O3 )・Y2
O3 であることを特徴とする請求項3に記載のサーミス
タ素子。4. The M1 is Y, the M2 is Cr and Mn, and the mixed sintered body is (Y (CrMn) O 3 ) · Y 2
Thermistor device according to claim 3, characterized in that the O 3.
iであり、前記混合焼結体は(Y(CrMnTi)
O3 )・Y2 O3 であることを特徴とする請求項3に記
載のサーミスタ素子。5. M1 is Y, M is Cr, Mn and T
i, and the mixed sintered body is (Y (CrMnTi)
4. The thermistor element according to claim 3, wherein the element is O 3 ) .Y 2 O 3 .
のうち少なくとも1種とSiO2 とからなる焼結助剤が
含有されていることを特徴とする請求項1ないし5のい
ずれか1つに記載のサーミスタ素子。6. CaO, CaCO 3 and CaSiO 3
At least one thermistor element according to any one of claims 1 to 5 sintering aid composed of SiO 2 Metropolitan characterized in that it is contained within the.
ミスタ素子を有することを特徴とする温度センサ。7. A temperature sensor comprising the thermistor element according to claim 1.
のサーミスタ素子を製造する製造方法において、仮焼成
により前記Y2 O3 よりも平均粒径が大きい前記(M1
M2)O3 を得て、 この(M1M2)O3 と前記Y2 O3 とを混合して粉砕
し、粉砕後におけるこの混合物の平均粒径を混合前の前
記Y2 O3 の平均粒径以下とした後、所定形状に成形、
焼成することを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。8. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 1, wherein said (M1) having a larger average particle diameter than said Y 2 O 3 by calcination.
M2) O 3 is obtained, this (M1M2) O 3 is mixed with the above-mentioned Y 2 O 3 and crushed, and the average particle size of the mixture after the crushing is calculated as the average particle size of the Y 2 O 3 before mixing. After the following, molded into a predetermined shape,
A method for manufacturing a thermistor element, characterized by firing.
する製造方法において、Crの酸化物とMnの酸化物と
を混合し1000℃以上で仮焼成することにより前記Y
2 O3 よりも平均粒径が大きい(Mn1 .5Cr1.5 )O
4 を得て、 この(Mn1 .5Cr1.5 )O4 と前記Y2 O3 とを混合
して粉砕し、粉砕後におけるこの混合物の平均粒径を混
合前の前記Y2 O3 の平均粒径以下とした後、所定形状
に成形、焼成することを特徴とするサーミスタ素子の製
造方法。9. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 4, wherein the oxide of Cr and the oxide of Mn are mixed and calcined at 1000 ° C. or more.
2 average particle diameter than the O 3 is large (Mn 1 .5 Cr 1.5) O
4 was obtained, and the average of the (Mn 1 .5 Cr 1.5) O 4 and the Y 2 O 3 and mixed to ground and said pre-mixing a mean particle size of the mixture after pulverization Y 2 O 3 A method for producing a thermistor element, comprising forming the particles into a predetermined shape and firing the particles after reducing the particle diameter to a predetermined size or less.
造する製造方法において、Crの酸化物とMnの酸化物
とを混合し1000℃以上で仮焼成することにより前記
Y2 O3 よりも平均粒径が大きい(Mn1 .5Cr1.5 )
O4 を得て、この(Mn1 .5Cr1.5 )O4 と前記Y2
O3 とTiO2 とを混合して粉砕し、粉砕後におけるこ
の混合物の平均粒径を混合前の前記Y2 O3 の平均粒径
以下とした後、所定形状に成形、焼成することを特徴と
するサーミスタ素子の製造方法。10. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 5, wherein an oxide of Cr and an oxide of Mn are mixed and calcined at a temperature of 1000 ° C. or more, so that the average is lower than that of Y 2 O 3. large particle size (Mn 1 .5 Cr 1.5)
To give a O 4, wherein this (Mn 1 .5 Cr 1.5) O 4 Y 2
O 3 and TiO 2 are mixed and pulverized, and after the pulverization, the average particle diameter of the mixture is set to be equal to or less than the average particle diameter of Y 2 O 3 before mixing, and then formed into a predetermined shape and fired. A method for manufacturing a thermistor element.
載のサーミスタ素子を製造する製造方法において、 前記M2の原料を前記M1の原料と共に混合して粉砕
し、粉砕後におけるこの混合粉砕物の平均粒径を混合前
の前記M1の原料の平均粒径以下でかつ0.5μm以下
とした後に、仮焼成により前記(M1M2)O3 を得
て、 前記仮焼成により得られた前記(M1M2)O3 を前記
Y2 O3 と混合した後、所定形状に成形、焼成すること
を特徴とするサーミスタ素子の製造方法。11. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 1, wherein the raw material of M2 is mixed with the raw material of M1 and ground, and the mixed ground material after grinding is mixed. (M1M2) O 3 was obtained by calcination, and the (M1M2) obtained by calcination was obtained. ) after the O 3 was mixed with the Y 2 O 3, molded into a predetermined shape, sintering method for producing a thermistor element, characterized by.
載のサーミスタ素子を製造する製造方法において、 前記M1の原料として少なくともY2 O3 を含むものを
用い、前記M2の原料を前記M1の原料と共に混合して
粉砕し、粉砕後におけるこの混合粉砕物の平均粒径を混
合前の前記M1の原料の平均粒径以下でかつ0.5μm
以下とした後に、仮焼成により前記混合焼結体(M1M
2)O3 ・Y2 O3 と同組成の前駆体を得て、 前記仮焼成により得られた前記前駆体を所定形状に成
形、焼成することを特徴とするサーミスタ素子の製造方
法。12. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 1, wherein a material containing at least Y 2 O 3 is used as a material for the M1, and a material for the M2 is used as the material for the M1. The mixture is ground together with the raw material of the above, and the average particle size of the mixed ground product after the grinding is equal to or less than the average particle size of the raw material of M1 before mixing and 0.5 μm.
After that, the mixed sintered body (M1M
2) A method for producing a thermistor element, comprising obtaining a precursor having the same composition as O 3 · Y 2 O 3, and molding and firing the precursor obtained by the preliminary firing into a predetermined shape.
載のサーミスタ素子を製造する製造方法において、 前記M2の原料を前記M1の原料と共に混合して粉砕
し、この混合粉砕物の平均粒径を混合前の前記M1の原
料の平均粒径以下でかつ0.5μm以下とした後に、仮
焼成により前記(M1M2)O3 を得て、 前記仮焼成により得られた前記(M1M2)O3 と前記
Y2 O3 とを混合して粉砕し、粉砕後におけるこの混合
物の平均粒径を混合前の前記Y2 O3 の平均粒径以下と
した後に、所定形状に成形、焼成することを特徴とする
サーミスタ素子の製造方法。13. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 1, wherein the raw material of M2 is mixed and ground with the raw material of M1, and an average particle size of the mixed ground product is obtained. After the diameter of the raw material of M1 before mixing was not more than the average particle diameter of the raw material of M1 and not more than 0.5 μm, (M1M2) O 3 was obtained by calcination, and the (M1M2) O 3 obtained by calcination was obtained. And pulverizing by mixing Y 2 O 3 and then reducing the average particle diameter of the mixture after the pulverization to not more than the average particle diameter of the Y 2 O 3 before mixing, and then forming and firing into a predetermined shape. A method for manufacturing a thermistor element.
載のサーミスタ素子を製造する製造方法において、 前記M1の原料として少なくともY2 O3 を含むものを
用い、 前記M2の原料を前記M1の原料と共に混合して粉砕
し、粉砕後におけるこの混合粉砕物の平均粒径を混合前
の前記M1の原料の平均粒径以下でかつ0.5μm以下
とした後に、仮焼成により前記混合焼結体(M1M2)
O3 ・Y2 O3 と同組成の前駆体を得て、 前記仮焼成により得られた前記前駆体を粉砕し、粉砕後
における前記前駆体の平均粒径を、混合前の前記M1の
原料としてのY2 O3 の平均粒径以下とした後に、所定
形状に成形、焼成することを特徴とするサーミスタ素子
の製造方法。14. The method for manufacturing a thermistor element according to claim 1, wherein a material containing at least Y 2 O 3 is used as a material for the M1, and a material for the M2 is used for the M1. The mixture and pulverized material are mixed together with the raw material of the above, and after the pulverization, the average particle size of the mixed and pulverized product is set to be equal to or less than the average particle size of the raw material of M1 before mixing and 0.5 μm or less, and then the mixed and sintered by pre-baking Body (M1M2)
A precursor having the same composition as O 3 · Y 2 O 3 is obtained, the precursor obtained by the preliminary calcination is pulverized, and the average particle size of the precursor after pulverization is determined by mixing the raw material of the M1 before mixing. A method for producing a thermistor element, comprising: forming the sintered body into a predetermined shape after reducing the average particle diameter of Y 2 O 3 to be equal to or less than the average particle diameter of Y 2 O 3 .
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