Ntc热敏电阻元件及其制造方法
【专利摘要】为了提升耐热性，NTC热敏电阻元件(1)具备：包括含有Mn、Ni、Fe以及Ti的陶瓷材料的基体(2)；和形成于基体(2)的成对的两个外部电极(4a、4b)。在将基体(2)中的Mn的摩尔量设为a[mol％]、将Ni的摩尔量设为b[mol％]时，a+b＝100、44.90≤a≤65.27、且34.73≤b≤55.10。此外，在将Fe的摩尔量设为c[mol％]、将Ti的摩尔量设为d[mol％]时，相对于a+b＝100，24.22≤c≤39.57、且5.04≤d≤10.18。
【专利说明】NTC热敏电阻元件及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有负的温度特性的NTC热敏电阻元件及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 以往，作为NTC热敏电阻元件，例如有下述的专利文献1所记载的NTC热敏电阻元 件。该NTC热敏电阻元件大致具备陶瓷坯体和形成在该陶瓷坯体的外部电极。陶瓷坯体包 括含有Mn、Ni以及Ti的半导体陶瓷材料，且满足以下的条件（1)以及（2)。此外，也可以 在半导体陶瓷材料中添加 Fe。
[0003] (1)在将半导体陶瓷材料中所含的Mn的摩尔量设为a、以及将Ni的摩尔量设为b 时，55/45 < a/b < 90/10。
[0004] (2)在将半导体陶瓷材料中的Mn以及Ni的总摩尔量设为100摩尔份时，在0. 5摩 尔份以上且25摩尔份以下的范围内含有Ti。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :国际公开第2006/085507号
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 近年来，NTC热敏电阻元件不仅使用在家电产品或民用设备中，还使用在车载用途 中。通常，对车载用设备施予在耐热性等方面比民生用更严格的可靠性试验。
[0010] 但是，在专利文献1的NTC热敏电阻元件中，在利用150°C下放置1000个小时这样 的试验方法来实施了耐热性试验的情况下，电阻值的变化、B常数的变化较大，在耐热性方 面有问题点。
[0011] 为此，本发明的目的在于提供一种耐热性卓越的NTC热敏电阻元件。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 为了达成上述目的，本发明的第一局面是NTC热敏电阻元件，具备：包括含有Μη、 Ni、Fe以及Ti的陶瓷材料的基体、和形成于所述基体的成对的两个外部电极。
[0014] 在此，在将Mn的摩尔量设为a [mol % ]、将Ni的摩尔量设为b [mol % ]时，a+b = 100、44· 90彡a彡65. 27、且34. 73彡b彡55. 10。此外，在将Fe的摩尔量设为c [mol % ]、将 Ti的摩尔量设为d[mol%]时，相对于a+b = 100, 24. 22彡c彡39. 57、且5. 04彡d彡10. 18。
[0015] 此外，本发明的第二局面是NTC热敏电阻元件的制造方法，具备：第一工序，根据 包含锰化合物、镍化合物、铁化合物以及钛化合物的陶瓷坯体原料来生成基体；和第二工 序,在所述第一工序中形成的基体上生成成对的两个外部电极。
[0016] 在此，在将所述陶瓷坯体原料中的Mn的摩尔量设为W [mol% ]、将该坯体 原料中的附的摩尔量设为13/[11101%]时，& /+13'=100、45.00彡&/彡65.42、且 34. 58 彡 V 彡 55. 00。
[0017] 此外，在将所述陶瓷坯体原料中的Fe的摩尔量设为c' [mol% ]、将该坯体原料 中的Ti的摩尔量设为cT [mol % ]时，相对于V +b' = 100, 25. 48彡d彡40. 00、且 5. 00 彡 d，彡 10. 10。
[0018] 发明效果
[0019] 根据上述第一以及第二局面，能提供一种耐热性卓越的NTC热敏电阻元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的NTC热敏电阻元件的构成的纵向剖视 图。
【具体实施方式】
[0021] (实施方式）
[0022] 以下，参照图1来详细说明本发明的一实施方式所涉及的NTC热敏电阻元件1。
[0023] 首先，定义图1所示的X轴、Y轴以及Z轴。X轴、Y轴以及Z轴表示NTC热敏电阻 元件1的左右方向、前后方向以及上下方向。
[0024] (NTC热敏电阻元件的构成）
[0025] 在图1中例示了表面安装型的NTC热敏电阻元件1。该NTC热敏电阻元件1具备： 基体2、多个内部电极3 (图示为内部电极3a?3d)、成对的两个外部电极4a、4b、第一镀膜 5a、5b、和第二镀膜 6a、6b。
[0026] 基体2在本实施方式中例如具有在左右方向上长的大致长方体形状。该基体2包 括具有负的温度特性的陶瓷材料。更具体而言，基体2含有Mn(锰）以及Ni (镍）作为主 成分（基本组成），进而含有Fe(铁）以及Ti(钛）作为添加物。
[0027] 各内部电极3a?3d包含在空气中难以氧化的贵金属合金（例如银钯合金），形成 在基体2的内部。在图1的示例中，内部电极3a、3b构成左侧的梳齿状电极，内部电极3c、 3d构成右侧的梳齿状电极。具体而言，内部电极3a、3b分别从基体2的左端朝向右端延伸 存在，内部电极3c、3d分别从基体2的右端朝向左端延伸存在。此外，内部电极3a、3b (左 侧的梳齿状电极）、和内部电极3c、3d(右侧的梳齿状电极）在上下方向上空开给定间隔而 咬合。
[0028] 外部电极4a、4b包含贵金属（例如银）。外部电极4a按照与内部电极3a、3b电气 导通的方式形成在基体2的左端面上，外部电极4b按照与内部电极3c、3d电气导通的方式 形成在基体2的右端面上。
[0029] 此外，第一镀膜5a、5b例如包含Ni,形成在外部电极4a、4b上。第二镀膜6a、6b例 如包含Sn (锡），形成在第一镀膜5a、5b上。
[0030] (NTC热敏电阻元件的制法的一例）
[0031] 上述NTC热敏电阻元件1的制造工序大致包括：第一工序，制作内置了内部电极3 的基体2 ;和第二工序，在该第一工序中制作出的基体2上形成外部电极4a、4b等。
[0032] 第一工序更具体而言包含以下的（A)?（H)的详细工序。
[0033] (A)秤量给定量的作为陶瓷坯体原料的Mn304、NiO、Fe 203、TiO2。
[0034] (B)将在工序（A)中秤量出的陶瓷坯体原料投入到内含氧化锆等粉碎媒介的球磨 机，充分进行湿式粉碎。
[0035] (C)在工序⑶中被粉碎的陶瓷坯体原料在760°C、2个小时的条件下进行临时煅 烧处理，由此制作陶瓷粉末。
[0036] (D)在工序（C)中制作出的铁氧体粉末之中加入给定量的有机粘合剂。对铁氧体 粉末以及有机粘合剂以湿式进行混合处理，使其成为浆状。
[0037] (E)利用刮刀法等对在工序⑶中得到的浆料进行成形加工，由此得到陶瓷生片。
[0038] (F)利用以银钯合金为主成分的内部电极用膏，在工序（E)中得到的陶瓷生片上 丝网印刷内部电极3的图案。
[0039] (G)在工序（F)中印刷了内部电极3的陶瓷生片被层叠多片。在由此得到的层叠 体的上下两面上压接未印刷有内部电极3的陶瓷生片。
[0040] (H)在将工序（G)中得到的层叠体切断为给定尺寸后，收容到氧化锆制的容器中。 然后，对切断的层叠体在350°C、2个小时的条件下进行脱粘合剂处理，然后在给定温度（例 如IKKTC?1175°C )下进行烧成处理。由此得到内置内部电极3的基体2。
[0041] 接下来，进行第二工序。该第二工序包含以下的（I)以及（J)的详细工序。
[0042] (I)在工序⑶中得到的基体2的左右两端面上涂敷以银为主成分的外部电极用 膏，并进行烘烤。由此形成外部电极4a、4b。
[0043] (J)在工序⑴中形成的外部电极4a、4b上，通过电场镀敷形成Ni的第一镀膜5a、 5b。在该第一镀膜5a、5b上，通过电场镀敷形成Sn的第二镀膜6a、6b。
[0044] 通过以上的工序（A)?（J)而完成NTC热敏电阻元件1。
[0045] (基体的详细组成）
[0046] 在本实施方式中，为了提升热敏电阻元件1的耐热性，NTC热敏电阻元件1的完成 品的基体2中的Mn、Ni、Fe以及Ti的含有量为下述（1)以及⑵所记载的数值范围内。
[0047] (1)在将基体2中的Mn、Ni的摩尔量设为a[mol% ]、b[mol% ](其中a+b = 100[mol% ])时，64. 43 彡 a 彡 65. 27 且 34. 73 彡 b 彡 35. 57。
[0048] (2)在将基体2中的Fe、Ti的摩尔量设为c[mol% ]、d[mol% ]时，相对于a+b = 100,24. 22 彡 c 彡 25. 25,9· 28 彡 d 彡 10. 18。
[0049] 本申请
【发明者】如以下的表1所示那样使用具有18种的Mn、Ni、Fe以及Ti的含有 量的组合的陶瓷坯体原料来制作了 18个种类（批号1?18)的NTC热敏电阻元件。在此， 在表1中，批号1?17是本实施方式所涉及的NTC热敏电阻元件1的坯体原料中的Mn等 的含有比率。此外，批号18是现有的NTC热敏电阻元件的坯体原料中的Mn等的含有比率。
[0050] [表 1]
[0051] 表1 :陶瓷坯体原料中的配合比率
[0052]
【权利要求】
1. 一种NTC热敏电阻元件，具备： 基体，包括含有Mn、Ni、Fe以及Ti的陶瓷材料；和 成对的两个外部电极，形成于所述基体， 在将Mn的摩尔量设为a、将Ni的摩尔量设为b时，a+b = 100、44. 90彡a彡65. 27、且 34. 73 < b < 55. 10,其中a的单位为mol %，b的单位为mol %, 在将Fe的摩尔量设为c、将Ti的摩尔量设为d时，相对于a+b = 100， 24. 22彡c彡39. 57、且5. 04彡d彡10. 18,其中c的单位为mol %，d的单位为mol %。
2. -种NTC热敏电阻元件的制造方法，具备： 第一工序，根据包含锰化合物、镍化合物、铁化合物以及钛化合物的陶瓷坯体原料来生 成基体；和 第二工序，在所述第一工序中形成的基体上生成成对的两个外部电极， 在将所述陶瓷坯体原料中的Mn的摩尔量设为a'、将该坯体原料中的Ni的摩尔量设为 13'时，&'+13/=100、45.00 <&'< 65.42、且 34.58 <13'< 55.00，其中&'的单位为 mol %，b'的单位为mol%, 在将所述陶瓷坯体原料中的Fe的摩尔量设为c'、将该坯体原料中的Ti的摩尔量设 为(1'时，相对于&'+13'= 100,25.48 彡(3'彡 40.00、且5.00彡（1'彡10.10，其中（3' 的单位为mol %，(!'的单位为mol%。
【文档编号】H01C17/00GK104335295SQ201380026452
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年4月8日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】池田广, 三浦忠将 申请人:株式会社村田制作所