JPH01239802A - サーミスタ - Google Patents
サーミスタInfo
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
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- contained
- baked
- thermistor
- crystal grains
- cobalt oxide
- Prior art date
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- Granted
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
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））。
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））。
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。
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。
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。
中央研究所創立二十周年記念論文集。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
実施例
以下、本発明の一実施例について説明する。
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。
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。
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。
た結果、Ｎａ１ｌ型の酸化コバル）（Ｃｏｏ）を同定し
た。
（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。
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。
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。
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。
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。
．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。
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。
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。
Claims (1)
- 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％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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6660188A JP2578889B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6660188A JP2578889B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239802A true JPH01239802A (ja) | 1989-09-25 |
| JP2578889B2 JP2578889B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=13320601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6660188A Expired - Lifetime JP2578889B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578889B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP6660188A patent/JP2578889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2578889B2 (ja) | 1997-02-05 |
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