JPH01239802A - Thermistor - Google Patents
ThermistorInfo
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- JPH01239802A JPH01239802A JP63066601A JP6660188A JPH01239802A JP H01239802 A JPH01239802 A JP H01239802A JP 63066601 A JP63066601 A JP 63066601A JP 6660188 A JP6660188 A JP 6660188A JP H01239802 A JPH01239802 A JP H01239802A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高応答性、高精度の温度センサとして利用で
きるところの大きな負の抵抗温度係数を有するサーミス
タに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a thermistor having a large negative temperature coefficient of resistance and which can be used as a highly responsive and highly accurate temperature sensor.
従来の技術
従来、酸化コバルトとリチウムを組み合わせた酸化物半
導体としては、−船釣に酸化物半導体材料の導電機構の
一つとして説明される原子価制量理論ゐ実例で、古(V
arweyらにより取上げられている(Philips
Re5earch Report6173(19
50))。Conventional technology Conventionally, oxide semiconductors made by combining cobalt oxide and lithium have been developed using the old (V
Covered by Arway et al. (Philips
Re5search Report 6173 (19
50)).
しかしながら、Verweyらの検討はあくまでも学究
的な段階のもので、リチウムの固溶量も1wt%以下と
、サーミスタとしての用途開発以前のものであった。However, the study by Verwey et al. was only at an academic stage, and the solid solution amount of lithium was 1 wt % or less, which was before the development of use as a thermistor.
日本国内においては、二本による報告〔■日立製作所、
中央研究所創立二十周年記念論文集。In Japan, two reports [■Hitachi,
A collection of papers commemorating the 20th anniversary of the founding of the Central Research Institute.
p30〜46.昭和37年〕があるが、サーミスタ特性
としては比抵抗およびB定数とも低く、サーミスタとし
て適するものではなく、これに準するものと記載されて
いる。p30-46. 1961], but the thermistor characteristics are low in both specific resistance and B constant, and are not suitable as a thermistor, but are described as similar to this.
これに対して、本発明者らが再度検討した結果、酸化コ
バルトとリチウムの組み合わせでもって、かつ特定の結
晶構造とした場合には、比抵抗が小さく、B定数の高い
優れたサーミスタ材料が得られることを見出した。さら
に、これに銅を添加した材料も優れたサーミスタ特性を
有することを見出した。On the other hand, as a result of re-examination by the present inventors, an excellent thermistor material with a low specific resistance and a high B constant can be obtained by combining cobalt oxide and lithium with a specific crystal structure. I found out that it can be done. Furthermore, it has been found that a material to which copper is added also has excellent thermistor characteristics.
発明が解決しようとする課題
そして、上記サーミスタ材料は、コバルト2よび銅に対
してリチウムを0.5〜2o、o原子%陰有する組成領
域で最も浸れた特性を示した。すなわち、ディスクサー
ミスタとして、150’Cの高温放置においても、従来
のコバルト、マンガン。Problems to be Solved by the Invention The above-mentioned thermistor material exhibited the best characteristics in a composition range containing 0.5 to 2 atomic percent lithium with respect to cobalt 2 and copper. In other words, conventional cobalt and manganese can be used as disc thermistors even when left at a high temperature of 150'C.
銅、ニッケルを主成分とする遷移金属酸化物のスピネル
結晶型のサーミスタと比較しても非常に安定な結果が得
られるものであった。しかしながら、直流負荷試験、特
に直中での直流負荷試験では、もう−歩、従来の汎用サ
ーミスタに及ばないという問題を有していた。この欠点
の原因を解析した結果、酸化コバルトに固溶していると
考えられていたリチウムが粒界あるいは結晶の接合部に
偏析し、直流負荷によりリチウムイオ/が移動すること
によることを突き止めた。Even compared to spinel crystal type thermistors made of transition metal oxides whose main components are copper and nickel, very stable results were obtained. However, in DC load tests, especially DC load tests in direct current, they have a problem in that they are not as good as conventional general-purpose thermistors. As a result of analyzing the cause of this defect, it was determined that lithium, which was thought to be solidly dissolved in cobalt oxide, segregates at grain boundaries or crystal junctions, and lithium ion / moves due to DC load. .
本発明はこのような問題点を解決するもので、センサと
して信頼性に優れたサーミスタを提供することを目的と
するものである。The present invention solves these problems and aims to provide a thermistor that is highly reliable as a sensor.
課題を解決するだめの手段
上記のような問題を解決するために本発明は、種々改善
検討を行った結果、金属酸化物の焼結混合体からなり、
その構成金属元素として、コバルト(Co)、銅(Cu
)およびリチウム(Li)の3種を合計100原子%f
み、かつリチウムの含有量の少なくとも85原子チ以上
がNaCg型酸化コバルトの結晶粒内に固溶しているこ
とを特徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, as a result of various improvement studies, consists of a sintered mixture of metal oxides,
Its constituent metal elements include cobalt (Co), copper (Cu
) and lithium (Li) in a total of 100 atom% f
The present invention is characterized in that a lithium content of at least 85 atoms or more is dissolved in crystal grains of NaCg-type cobalt oxide.
作用
このセラミック微細構造を満たすことにより、直流負荷
試験ならびに混生負荷試験においても従来のサーミスタ
以上の優れた安定性を発現することになる。Function: By satisfying this ceramic microstructure, it exhibits better stability than conventional thermistors even in DC load tests and mixed load tests.
実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below.
まず、市販の硝酸コバルト、硝酸銅、炭酸リチウムを出
発原料として、Go : Cu : Li=sO:3:
17原子チの比になるように溶解させ、これを蒸発乾固
させた後、600°Cの温度で仮焼し、この仮焼物をボ
ールミルで湿式粉砕した。このスラリーを乾燥後、ポリ
ビニルアルコールをバインダーとして添加混合し、所要
量採って円板状に加圧成形して成形品を多数作り、これ
らを窒素ガスフロー中で、1200〜13oO℃で2時
間焼成した。こうして得られだ円板状焼結体の両面にA
gを主成分とする電甑を設けて試料とした。上記プロセ
スの中で、スラリーの乾燥方法1条件および焼成条件を
変えて数種類の試料を作成し、60℃、90〜95%R
H中、負荷電力0.4W(7)直中負荷(2000時間
)と、150°Cでの高温放置(20o○時間)の試験
を実施した。また、素子の元素分析を素子成分と溶出成
分に分けて原子吸光分光法により行った。その結果を下
記の表にまとめて示す。First, using commercially available cobalt nitrate, copper nitrate, and lithium carbonate as starting materials, Go:Cu:Li=sO:3:
The mixture was dissolved to a ratio of 17 atoms, evaporated to dryness, and then calcined at a temperature of 600°C, and the calcined product was wet-pulverized in a ball mill. After drying this slurry, add and mix polyvinyl alcohol as a binder, take the required amount and pressure mold it into a disk shape to make a number of molded products. did. A on both sides of the disk-shaped sintered body thus obtained.
An electric kettle containing g as a main component was provided and used as a sample. In the above process, several types of samples were prepared by changing the slurry drying method 1 condition and firing condition.
During H, tests were conducted with a direct load (2000 hours) at a load power of 0.4 W (7) and high temperature storage at 150° C. (20 degrees Celsius hours). In addition, elemental analysis of the device was performed using atomic absorption spectroscopy, dividing the device into device components and eluted components. The results are summarized in the table below.
捷た、これらの試料をX線回折により結晶構造を確認し
た結果、Na1l型の酸化コバル)(Coo)を同定し
た。As a result of confirming the crystal structure of these shredded samples by X-ray diffraction, Na1l type cobal oxide (Coo) was identified.
(以下余白)
(ネ印は比較例であり、請求範囲外である)この表でリ
チウム含有量の内、粒内の項で示した値は、全体量から
溶出量を減じたもので、粒界他(粒界および接合部)の
項で示した値が溶出成分量である。ここで、サーミスタ
の製品仕様としては、耐湿負荷試験での抵抗値変化率は
15%以内であることから、上表の試料14AおよびB
が満足することになる。すなわち、NaC77型のj峻
「ヒコバルトの結晶粒内にリチウムの含有量の85原子
係以上が固溶してPれば、十分仕様を満足できることと
なる。(Margin below) (The black mark is a comparative example and is outside the scope of claims) In this table, the value shown in the granule section of the lithium content is the total amount minus the elution amount. The value shown in the section for boundaries (grain boundaries and joints) is the amount of eluted components. Here, as for the product specifications of the thermistor, since the resistance value change rate in the humidity load test is within 15%, samples 14A and B in the table above are
will be satisfied. That is, if 85 atoms or more of lithium is dissolved in the crystal grains of NaC77 type hycobalt, the specifications can be fully satisfied.
なお、これら試料の比抵抗とB定数(26°Cと50°
Cの抵抗値に基つく)は、いずれも970Ω・Cnf引
10%、B定M= 4620(k)±3係であった。In addition, the specific resistance and B constant of these samples (26°C and 50°
(based on the resistance value of C) were both 970Ω・Cnf minus 10%, B constant M=4620(k)±3 coefficient.
ここで、コバルトは73.0〜99.4原子係、銅は0
.1〜7.○原子チ、リチウムは0.5〜20.0原子
係の組成範囲のものが、低比抵抗1高B定数を満足する
上では好ましく、センサとしてi幾器側から要望される
電気特性をより一層満たすことができる。これについて
は、本発明者らが先に特願昭62−132427号にて
明らかにしている通りである。Here, cobalt has 73.0 to 99.4 atoms, and copper has 0
.. 1-7. ○It is preferable that lithium has a composition in the range of 0.5 to 20.0 atoms to satisfy the requirements of low resistivity, 1 high B constant, and better meet the electrical characteristics required by the device side as a sensor. can be even more fulfilling. This is as previously disclosed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 132427/1982.
発明の効果
以上述べたように、本発明は低比抵抗、高B定数を有す
る負の抵抗温度係数を有し、高温放置試験および耐湿負
荷試験においても、信頼性の点で優れたサーミスタを提
供するものであるが、でンサとして温度に対して高精度
化、高応答性化および高信頼性が図れ、さらに新しい用
途が期待できるものである。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a thermistor that has a low specific resistance, a high B constant, and a negative temperature coefficient of resistance, and is excellent in reliability even in high temperature storage tests and humidity load tests. However, it can be used as a sensor with high accuracy, high responsiveness, and high reliability, and is expected to have new applications.
Claims (1)
して、コバルト(Co),銅(Cu)およびリチウム(
Li)の3種を合計100原子%含み、かつリチウムの
含有量の少なくとも85原子%以上がNaCl型酸化コ
バルトの結晶粒内に固溶していることを特徴とするサー
ミスタ。It consists of a sintered mixture of metal oxides, and its constituent metal elements include cobalt (Co), copper (Cu), and lithium (
What is claimed is: 1. A thermistor comprising a total of 100 atomic % of three types of Li), and at least 85 atomic % or more of the lithium content is dissolved in crystal grains of NaCl-type cobalt oxide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6660188A JP2578889B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Thermistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6660188A JP2578889B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Thermistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239802A true JPH01239802A (en) | 1989-09-25 |
| JP2578889B2 JP2578889B2 (en) | 1997-02-05 |
Family
ID=13320601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6660188A Expired - Lifetime JP2578889B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Thermistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578889B2 (en) |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP6660188A patent/JP2578889B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2578889B2 (en) | 1997-02-05 |
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