[发明专利]NTC热敏电阻用半导体瓷器组合物及NTC热敏电阻

说明书

技术领域

本发明涉及NTC热敏电阻用半导体瓷器组合物及NTC热敏电阻，尤其涉及含Mn、Ni及Fe的NTC热敏电阻用半导体瓷器组合物及使用其构成的NTC热敏电阻。

背景技术

NTC热敏电阻已知有例如针对温度补偿用或温度检测用等用途。又，近年来，随着电子机器小型化及电路复杂化，谋求NTC热敏电阻自身特性的小偏差化。即，例如电阻值的偏差，先前容许在±5％以内，但最近要求至±1～0.5％以内。

关于上述小偏差化，更具体而言，谋求即使将NTC热敏电阻放置于125℃高温下，进而为对应车载而在175℃的更高温下，其特性也不易随时间变化，并且，谋求由制造步骤上可能不可避免产生的偏差特性的影响较小即制造成品率良好。

尤其关于后者的对因制造步骤上的条件偏差特性引起的影响，更详细说明，NTC热敏电阻的特性易受到制造步骤上的条件偏差、尤其焙烧步骤中的焙烧温度的偏差影响。例如由于焙烧炉的条件、应成为NTC热敏电阻的未焙烧片向炉内的投入量(充填量)及炉内的配置、焙烧炉的运转日的气象条件等，会导致影响未焙烧片的焙烧温度于未焙烧片间不期望地分散，其结果，会导致各个NTC热敏电阻的焙烧历程互不相同的事态。因此，可能会对所得NTC热敏电阻的电阻值等特性产生偏差。

如此，NTC热敏电阻的特性具有所谓焙烧温度依赖性比较大的倾向。

另一方面，对于NTC热敏电阻的特性偏差，作为焙烧后可对应的方法，已知有例如形成外部电极后于250～500℃温度下实施热处理，欲获得目标电阻值的电阻调整方法。但，由该热处理带来的电阻值的变化率因NTC热敏电阻中所使用的半导体瓷器组合物的组成或形状而不同，因此也有通过热处理获得目标值般的电阻值较困难的情形。

作为对于本发明有兴趣的NTC热敏电阻用半导体瓷器组合物，例如日本特开平6-263518号公报(专利文献1)中揭示有以通式Fe_zNi_xMn_3-x-zO₄(x＝0.84～1并且0＜z＜1.6)表示的NTC热敏电阻瓷器组合物。根据专利文献1，该瓷器组合物于高温下的电阻变化率较小。

但，可知专利文献1所记载的瓷器组合物的情形中，焙烧温度依赖性较大。

另一方面，日本特开2005-150289号公报(专利文献2)中揭示有一种热敏电阻用组合物，其包含锰氧化物、镍氧化物、铁氧化物与锆氧化物，作为主成份，含有将锰氧化物以Mn换算为a摩尔％(其中a为45～95，除去45与95)，且将镍氧化物以Ni换算为(100-a)摩尔％，使该主成份作为100重量％时，含有将铁氧化物以Fe₂O₃换算为0～55重量％(其中，除去0重量％与55重量％)，且将锆氧化物以ZrO₂换算为0～15重量％(其中，除去0重量％与15重量％)。根据专利文献2，通过该组合物于高温高湿使用下的电阻变化率较小，且可将低温侧(25～-40℃)下的B常数大范围地调整，而可对应于要求广范围的电路设计。

但，可知专利文献2所记载的热敏电阻用组合物易受制造条件的影响，由此成品率较差，尤其高温放置下的可靠性不充分。

更具体说明，专利文献2的该实施例中，作为发明范围内的试料21，揭示有含Mn：80.0摩尔％及Ni：20.0摩尔％的主成份，及相对于主成份100重量％，含10.0重量％的Fe₂O₃的组成(换言之，相对于主成份100摩尔份，含9.51摩尔份Fe的组成)，又，作为相同发明范围内的试料22，揭示有含Mn：80.0摩尔％及Ni：20.0摩尔％的主成份，及相对于主成份100重量％，含30.0重量％的Fe₂O₃的组成(换言之，相对于主成份100摩尔份，含28.54摩尔份的Fe的组成)。

但，根据上述试料21的组成，可知于周围温度175℃的环境下，电阻值不期望地较大变化，高温环境下的可靠性不足。

另一方面，如前述，已知通过焙烧后于250～500℃的温度下进行热处理而进行调整NTC热敏电阻的电阻值的情形中，根据上述试料22的组成，需要用于调整该电阻的比较高的温度，因此，电阻调整操作后的特性偏差易变大，由此获得稳定的特性较困难，该点上可能使成品率下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-263518号公报

专利文献2：日本特开2005-150289号公报

发明内容