(57)【要約】【課題】  抵抗―温度特性の目的とする範囲にわたり、リニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタを実現する。【解決手段】  組成並びに抵抗―温度特性が異なる２種類以上のパターンサーミスタを並列に組合せ、各々のパターンサーミスタの抵抗―温度特性と、各々のパターンサーミスタの抵抗―温度特性曲線のすべての曲線と接する包絡線によって形成される温度領域をシュミレートする。シュミレートによって抵抗―温度特性の目的とする範囲にわたり、リニアとなる温度領域が得られれば、選択された複数のパターンサーミスタのそれぞれと同じ組成のサーミスタ材料の組合せを選定して選定された各サーミスタ材料をもって製造する。得られたサーミスタは抵抗―温度特性の目的とする範囲にリニアとなる温度領域を有している。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンサーミスタの選択組合せ処理と、シュミレーション処理と、サーミスタ材料の選定処理と、合成サーミスタの製造処理とを有するリニアライズドサーミスタの製造方法であって、
パターンサーミスタは、組成並びに抵抗―温度特性が既知のサーミスタ特性を有するものであり、
サーミスタ材料は、パターンサーミスタと同じ組成並びに抵抗―温度特性が既知のサーミスタ特性を有する組成物ペーストであり、
パターンサーミスタの選択組合せ処理は、互いに組成並びに抵抗―温度特性が異なる２種類以上のパターンサーミスタを並列に組み合わせる処理であり、
シュミレート処理は、パターンサーミスタの選択組合せ処理によって組み合わされた２以上の各パターンサーミスタの組について、各々のパターンサーミスタの抵抗―温度特性と、各々のパターンサーミスタの抵抗―温度特性曲線のすべての曲線と接する包絡線によって形成される領域をシュミレートする処理であり、
サーミスタ材料の選定処理は、シュミレート処理によって形成される抵抗―温度特性に、目的とする範囲にわたりリニアとなる温度領域が得られれば、選択された複数のパターンサーミスタのそれぞれと同じ組成のサーミスタ材料の組合せを選定する処理であり、
合成サーミスタの製造処理は、シュミレート処理の結果得られたリニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタを、パターンサーミスタの選択組合せ処理に選定された各サーミスタ材料をもって製造する処理であることを特徴とするリニアライズドサーミスタの製造方法。
【請求項２】
シュミレート処理は、選定されたパターンサーミスタのリニアとなる温度領域、あるいはパターンサーミスタ間の包絡線によって形成されるリニアとなる温度領域のギャップを補うためのパターンサーミスタをさらに組み合わせる処理を含むものであることを特徴とする請求項１に記載のリニアライズドサーミスタの製造方法。
【請求項３】
サーミスタ材料の選定処理は、任意の数のパターンサーミスタを並列に接続したときの抵抗値をそれぞれパターンサーミスタと同じ組成のサーミスタ材料の等量を混ぜ合わせることによって実現する処理であることを特徴とする請求項１に記載のリニアライズドサーミスタの製造方法。
【請求項４】
サーミスタ材料の選定処理は、特定のサーミスタ材料が得られないときに、そのサーミスタ材料に近い材料サーミスタ材料で代用し、各サーミスタ材料の配合重量比を調整することによって、特定のサーミスタ材料の抵抗―温度特性を発現させることを特徴とする請求項３に記載のリニアライズドサーミスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗―温度特性が広範囲にわたり、リニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＴＣサーミスタの抵抗―温度特性は、一般に非線形（ノンリニア）である。
このため、例えば、ＮＴＣサーミスタを温度センサに用い、その抵抗値の変化をもって広範囲（例えば、−４０〜＋１２５℃）にわたって、温度を精度よく測定するには、サーミスタ特性の補償用回路として、サーミスタの抵抗値（あるいは出力値）を温度値に変換する演算処理回路（マイコン）が必要である。
【０００３】
もっとも、温度測定範囲が狭ければ、補償用回路として演算処理回路（マイコン）を用いるまでもなく、リニアライズ回路を用いて合成抵抗（あるいは出力）のリニアライズ化を図り、温度に対する抵抗値の変化がリニアになる領域を利用して温度測定を行うことが可能である。
【０００４】
しかし、いずれにしても、一般のサーミスタは、抵抗―温度特性が非線形であるため、サーミスタを温度センサとして用いて温度を正確に測定するためには、サーミスタの抵抗―温度特性に線形領域を形成する補償用の回路を付設しなければならない。これがもし、抵抗―温度特性が線型（リニア）であれば、リニアとなる温度領域では、サーミスタの出力信号を単にアナログ回路のみで処理して、抵抗値（あるいは出力）と、温度との関係を一次関数で表現することができ、演算処理回路（マイコン）やリニアライズ回路は、不要となり、結果として温度センサを小型、軽量化することができ、ひいては、温度センサのコストダウンを図ることができる。
【０００５】
このような要求を満たす電子部品として、たとえば、ＩＣ温度センサがある。ＩＣ温度センサは、ダイオードやトランジスタをＩＣ化したものであり、ダイオードやトランジスタがもっている温度特性を増幅して利用しようという試みのものである。
【０００６】
ＩＣ温度センサは、抵抗―温度特性に広範囲にわたり、リニアとなる温度領域をもっているが、温度分解能が低く、応答速度は遅くさらに価格が高価であるという難点がある。一方、ＮＴＣサーミスタを用いて抵抗―温度特性をリニアライズする一般的な方法としてサーミスタに並列に抵抗を挿入した回路を用いる方法がある。
【０００７】
図８（ａ）において、ＮＴＣサーミスタ１１に並列に抵抗１２を挿入することによって、図８（ｂ）に示すように、曲線［１］にて示すＮＴＣサーミスタの抵抗―温度特性曲線が、［２］の曲線のように、ＮＴＣサーミスタ１１と、抵抗１２との合成抵抗が或る温度範囲にわたってリニアとなる温度領域が形成される。
【０００８】
しかし、［２］の曲線に形成されたリニアとなる温度領域の低温側および高温側には、ノンリニアとなる温度領域が形成され、リニアとなる温度領域は狭い。このため、サーミスタ１１に抵抗１２を並列に接続した回路を温度センサに用いたときには、たとえば、測定温度範囲が０℃〜４０℃というように、かなり限定された狭い温度範囲にしかセンサとして利用することができない。
【０００９】
もっとも、サーミスタと並列に接続する抵抗の抵抗値によって、リニアとなる温度領域を低温側あるいは高温側にシフトできるので、広範囲の温度測定には不向きではあるものの、限られた狭い範囲の温度測定に用いる温度センサとしては有効であるといえる。
【００１０】
このような抵抗とサーミスタとの組合せによる温度センサとして、例えば印刷サーミスタの裏面に抵抗体を形成したものや、印刷基板にサーミスタと抵抗体との並列回路のパターンを有するチップが知られている。（特許文献１参照）。先行例１によれば、回路の構成上、抵抗チップを最低１個節約できるが、サーミスタと並列に接続された抵抗が固定されているので、リニアとなる温度領域が限定され、ひいては用途が制約されることになって，自由度が乏しい。
【００１１】
実用上からは、例えば−４０〜１２５℃のように広い範囲に渡って抵抗―温度特性に、リニアとなる温度領域を有する温度センサが期待されるが、以上述べた従来技術では、望むような広い範囲に渡ってリニアとなる温度領域を有する温度センサを期待するのは難しい。そこで、発明者らは先に抵抗―温度特性に、広範囲に渡るリニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタとして、互いに特性が異なる複数のサーミスタ材料を相互に反応させないで一体化され、ある温度範囲にわたって、温度係数が負で、なおかつ一定であるサーミスタを提案した（特許文献２参照）。
【００１２】
このサーミスタによれば、２種のサーミスタ材料（組成物）の組合せを用いて−４０℃から１２５℃に至る広い温度範囲にわたって抵抗―温度特性に、リニアとなる温度領域を有するものが一個のサーミスタの使用によって実現できた。ところが、最近ではリニアとなる温度領域を２００℃超の範囲まで拡大した抵抗―温度特性を有するサーミスタが要求されるようになってきた。
【００１３】
このような要求を満たすためには、サーミスタ材料の組合せを３個、４個、・・・の順に増やしていけばリニアとなる温度領域を広くすることが可能であることが分かったが、どのようなサーミスタ材料の組合せを選定すれば抵抗―温度特性に、要求されるリニアとなる温度領域が実現できるのかが分からず、結局トライ・アンド・エラーの繰り返しによらざるをえなかった。
【特許文献１】特開平０３−２７６７０２号公報
【特許文献２】特開２００２−２３１５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
解決しようとする問題点は、複数のサーミスタ材料のどのような組合せを選定すれば、抵抗―温度特性に要求されるリニアとなる温度領域が実現できるのかが分からず、結局トライ・アンド・エラーの繰り返しによらざるをえなかった点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、２種類以上のサーミスタ材料を選択的に組み合わせて抵抗―温度特性の目的とする範囲にリニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタを製造する方法である。
パターンサーミスタは、組成並びに抵抗―温度特性が既知のサーミスタ特性を有するものであり、サーミスタ材料は、パターンサーミスタと同じ組成並びに抵抗―温度特性が既知のサーミスタ特性を有する組成物ペーストである。
【００１６】
まず、互いに組成並びに抵抗―温度特性が異なる２種類以上のパターンサーミスタを並列に組み合わせる（パターンサーミスタの選択組合せ処理）。次に、組み合わされた２以上の各パターンサーミスタの組について、各々のパターンサーミスタの抵抗―温度特性と、各々のパターンサーミスタの抵抗―温度特性曲線のすべての曲線と接する包絡線によって形成されるリニアとなる温度領域をシュミレートする（シュミレート処理）。
【００１７】
さらに、シュミレートによって形成される抵抗―温度特性に、目的とする範囲にわたり、リニアとなる温度領域が得られれば、選択された複数のパターンサーミスタのそれぞれと同じ組成のサーミスタ材料の組合せを選定する（サーミスタ材料の選定処理）。最後に、シュミレートの結果得られたリニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタを、選定された各サーミスタ材料をもって製造する（合成サーミスタの製造処理）。
【００１８】
得られた合成サーミスタは、抵抗―温度特性に、パターンサーミスタの組み合わせによって検証された通りの目的とする範囲にわたるリニアとなる温度領域を有するサーミスタが再現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のリニアライズドサーミスタの製造方法によれば、各パターンサーミスタの抵抗―温度特性曲線のすべての曲線と接する包絡線によって形成されるリニアとなる温度領域のデータがシュミレート処理によって得られるため、そのデータを集積し、集積されたデータの中から目的とする抵抗―温度特性のリニアとなる温度領域を選定し、各パターンサーミスタと同じ組成のサーミスタ材料の組合せを選定して目的とする抵抗―温度特性の温度領域に、リニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタを実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
パターンサーミスタの組の選定、組合せによって決定されるリニアとなる温度領域は既知であり、その組合せの中から目的とする抵抗―温度特性にリニアとなる温度領域を実現するパターンサーミスタと同じ組成で同じ組合せのサーミスタ材料のペーストを選定し、そのペーストを混合し、焼成することによって、目的とする抵抗―温度特性で、且つ目的とする温度範囲にわたってリニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタを得る。
【実施例１】
【００２１】
以下に本発明によるリニアライズドサーミスタの製造方法の実施例を説明する。先行技術について示したように、サーミスタに並列に抵抗を接続することによって、回路的に抵抗―温度特性をある範囲にわたってリニアライズできることは、一般的な手法としてよく知られている。
【００２２】
しかし、この手法によるときには、サーミスタと並列に接続する抵抗に、どのような抵抗値を選択したとしても、抵抗―温度特性がリニアとなる範囲は限られたものである。また、サーミスタに並列に接続されていた抵抗の代わりに、特性が互いに異なるサーミスタに代えて２つのサーミスタを並列に接続した時には、その回路の出力側には、抵抗―温度特性にリニアとなる温度領域がより広い範囲で得られる。
【００２３】
この事実は、サーミスタを２個並列に接続した場合に限らず、３個、４個あるいはそれ以上の数のサーミスタを並列に接続した場合にも、その並列回路の出力側に、目的とする抵抗―温度特性の温度領域にリニアとなる温度領域が得られるだけではなく、並列に接続するサーミスタの数が多いほどリニアとなる温度領域がより広い範囲に得られることがわかった。しかしながら、どのようなサーミスタ材料の組合せを選定すれば抵抗―温度特性にどのような温度範囲にわたってリニアとなる温度領域を有するサーミスタが得られるかは必ずしも明らかになっているわけではない。
【００２４】
本発明は、２種以上のサーミスタ材料の選定、組合せによりリニアライズドサーミスタを製造するに先だち、２以上のパターンサーミスタの組合せを用いて抵抗―温度特性をまず、シュミレートし、そのシュミレート結果に基づき、温度領域に目的とするリニアの温度領域が得られる２以上のパターンサーミスタの材料組成と同じ材料組成の組合せを選定し、その材料組成のサーミスタ材料を混ぜ合わせて合成サーミスタを製造するものである。得られた合成サーミスタは、その抵抗―温度特性としてパターンサーミスタの組合せにて検証した抵抗―温度特性と同じであり、パターンサーミスタの組合せにて得られたリニアとなる温度領域はそのまま再現される。
【００２５】
本発明において、パターンサーミスタとは、例えば表１に示す材料組成、Ｍｎ―Ｃｏ―Ｆｅ系のサーミスタにあっては、それぞれの材料組成中、金属元素の配合割合を変えたもの、この例では３種類のサーミスタ組成物Ａ，Ｂ，Ｃを用いる場合を示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
図１において、３種類のサーミスタ組成物Ａ，Ｂ，Ｃのサーミスタ材料のペーストを順に、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１とし、図２に示すサーミスタ組成物Ａ，Ｂ，Ｃを用いたパターンサーミスタは、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２として区別する。パターンサーミスタは、サーミスタ組成物Ａ，Ｂ又はＣを用いてビード状、チップ状など定型の成形体に加工されたものである。
【００２８】
合成サーミスタＸは、例えば図３に示すようにサーミスタ材料ペーストＡ１，Ｂ１，Ｃ１のうちの少なくとも２種類以上を混合して焼成することによって得られたリニアライズドサーミスタである。以下実施例においては、サーミスタ材料ペーストＡ１，Ｂ１，Ｃ１の３種類の中から選定された組合せによって合成サーミスタＸを製造する場合の例を説明する。
【００２９】
本発明によるリニアライズドサーミスタは、パターンサーミスタの選択組合せ処理と、シュミレーション処理と、サーミスタ材料の選定処理と、合成サーミスタの製造処理とを順に行なうことによって製造される。
【００３０】
（１）パターンサーミスタの選択組合せ処理
パターンサーミスタの選択組合せ処理は、上記サーミスタ組成物Ａ，Ｂ，Ｃと同じ組成の２以上のパターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を並列に組み合わせる処理である。この実施例では、Ｍｎ―Ｃｏ―Ｆｅ系のサーミスタについてそれぞれのサーミスタ組成中、金属元素の配合割合を変えた２種以上３種類のサーミスタ組成物Ａ，Ｂ，Ｃを用いているため、パターンサーミスタの組合せは、材料組成物Ａ，Ｂ，Ｃの三種類のうちの２種類を選定する組合わせが３通り、３種類を選定する組み合わせが１通り、合計４通りの組合わせが考えられる。この実施例では、パターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を組み合わせた例を説明している。
【００３１】
（２）シュミレート処理
シュミレート処理では、パターンサーミスタの選択組合せ処理によって組み合わされた各パターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２について、それぞれのパターンサーミスタの抵抗―温度特性をシュミレートする処理である。図４にパターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２の並列組合せによって形成される組合せサーミスタＤの抵抗―温度特性の１例を示す。
【００３２】
組合せサーミスタＤの抵抗―温度特性は、各材料組成物Ａ，Ｂ，Ｃのサーミスタの特性曲線の一部が交差する場合に、それぞれの温度条件の下で最も抵抗値が低くなる曲線上の点を結んだ包絡線となる。これは、サーミスタを流れる電流が各パターンサーミスタに含まれるサーミスタ組成物Ａ，Ｂ，Ｃの内の最も抵抗値が低い部分を選択的に流れるからである。シュミレート処理によって、パターンサーミスタの組合せサーミスタＤの抵抗―温度特性のデータが得られる。図は分かりやすくするために、組合せサーミスタＤの抵抗―温度特性は、パターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２の曲線からずらせて示している。
【００３３】
シュミレート処理では、選定されたパターンサーミスタのリニアとなる温度領域、あるいはパターンサーミスタ間の包絡線によって形成されるリニアとなる温度領域のギャップを補うためのパターンサーミスタをさらに組み合わせることができる。図５において、組合せサーミスタＤのリニアとなる温度領域をさらに改善するため、パターンサーミスタＣ２とＢ２との特性間のギャップを補うためにパターンサーミスタＥを加え、またパターンサーミスタＡ２とＢ２との特性間のギャップを補うためにパターンサーミスタＦを組み合わせることができる。さらに高温、あるいは低温の領域の特性の直線を延長するために図示は省略するが、さらに別のパターンサーミスタを組み合わせることができる。
【００３４】
（３）サーミスタ材料の選定処理
サーミスタ材料の選定処理は、シュミレート処理によって形成される組合せサーミスタＤの抵抗―温度特性に、目的とする範囲にわたり、リニアとなる温度領域が得られれば、選択された複数のパターンサーミスタとそれぞれ同じ組成のサーミスタ材料の組合せを選定する処理である。任意の数のパターンサーミスタを並列に接続したときの抵抗値をそれぞれパターンサーミスタと同じ組成のサーミスタ材料の等量を混ぜ合わせることによって実現する。
【００３５】
例えば、それぞれ材料組成がＡ，Ｂ，Ｃの３個のサーミスタを並列に接続したときの抵抗値は、材料組成がＡ，Ｂ，Ｃの３種類のサーミスタを各１／３重量分を混ぜ合わせたものに相当する。また、サーミスタ組成物Ａ，Ｂの特性を有するサーミスタ材料は分かっているものの、サーミスタ組成物Ｃの特性を有するサーミスタ材料が得られないときに、Ｃの特性に近いサーミスタ材料を選定し、Ａ，Ｂ，Ｃのサーミスタ組成物の配合重量比を変えることによってもＣの特性を発現することも可能である。
【００３６】
（４）合成サーミスタの製造処理
合成サーミスタの製造処理は、選定された各サーミスタ材料Ａ１，Ｂ１，Ｃ１のペーストを混合し、焼成して合成サーミスタＸを製造する処理である。得られた合成サーミスタＸは、組成並びに抵抗―温度特性が互いに異なる２種以上のサーミスタ材料の混合によって、各々のサーミスタ材料の抵抗―温度特性曲線のすべての曲線と接する包絡線によって形成されたリニアとなる温度領域を有するリニアライズドサーミスタであり、そのリニアとなる温度領域は、パターンサーミスタの組合せによって得られるリニアとなる温度領域と同じである。
【００３７】
例えば、組成Ａ，Ｂ，Ｃのサーミスタ材料Ａ１，Ｂ１，Ｃ１のペーストを混合して製造された合成サーミスタＸは図３に示すとおりであり、組成Ａ，Ｂ，Ｃのサーミスタ材料の抵抗値をそれぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃとすると、その合成抵抗Ｒｔとの間に、
Σ（１／Ｒａ＋１／Ｒｂ＋１／Ｒｃ）＝１／Ｒｔの関係式が成り立ち、その合成抵抗の抵抗値Ｒｔは、パターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を並列接続した場合の合成抵抗値と同じ値である。
【００３８】
したがって、パターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２の組合せによって得られた組合せサーミスタＤの抵抗―温度特性は、組成Ａ，Ｂ，Ｃのサーミスタ材料ペーストＡ１，Ｂ１，Ｃ１を混合して製造された合成サーミスタＸにそのまま再現できる。組合せサーミスタＤ１、組合せサーミスタＤ２、組合せサーミスタＤ３にそれぞれ図９〜図１１に示す特性のサーミスタ材料Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ含む３種類パターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を並列に接続してその抵抗―温度特性をシュミレートした結果を図６に示す。
【００３９】
図６に明らかな通り、リニアとなる温度領域は、組合せサーミスタＤ２、組合せサーミスタＤ１、組合せサーミスタＤ３の順に改善され、組合せサーミスタＤ３では、抵抗―温度特性の−４０℃から２００℃の温度領域にわたってリニアとなる温度領域を有するサーミスタが得られることがわかる。
【００４０】
本発明は、従来、サーミスタを並列接続することによって、サーミスタの抵抗―温度特性にリニアとなる温度領域を形成していたのに対し、これをサーミスタ材料ペーストを混ぜることによって実現したものである。一般に、２つ以上のサーミスタの材料を簡単に組合せる手法として、積層技術を用い、２以上のサーミスタのシートを積層することで並列回路を形成して一個のチップに構成する方法（積層法）が考えられる。
【００４１】
しかし、互いに特性の異なるサーミスタシートは、それぞれ焼成時のシートの収縮率や、焼成温度・条件が異なっているため，複数のサーミスタシートを同時に焼成すると、シートにクラックが入ったり、特性のずれなどの不具合が発生するという問題がある。しかし、これらの問題がクリアされれば、積層法を適用することが可能となる。
【００４２】
この点、サーミスタ材料にペーストを用いれば、従来より知られたいわゆる酸化物ブレンド法あるいはサーミスタペーストブレンド法を用いて実現できる。サーミスタペーストは、以下の３成分で構成されている。すなわち、
サーミスタ酸化物粉末    ４５％
酸化ルテニウム            ５％
ガラス                  ５０％
（比率は代表例を示す）
である。
【００４３】
酸化物ペーストブレンド法を用いて本発明によるサーミスタを製造するときには、まず、互いに特性が異なる複数のサーミスタ酸化物粉末を個々に作成し、それらの酸化物粉末を個別に焼成し、これを粉砕して得られたサーミスタ酸化物粉末をある比率で混合して新たな混合酸化物とし、この混合酸化物に、有機ビヒクルを混ぜて酸化物ペーストとし、この酸化物ペーストに酸化ルテニウムペースト、ガラスペーストを加えて混合ペースト（サーミスタペースト）を成形する。図７において、作成した混合ペーストをアルミナ基板１に印刷し、焼付け処理をしてサーミスタ膜２を形成すると、温度係数が負の一定の値となり、抵抗―温度特性の広範囲領域にリニアとなる温度領域を有する厚膜印刷式のリニアライズドサーミスタ３が得られる。図中４は内部電極、５は端子電極、６は裏面電極を示している。
【００４４】
サーミスタブレンド法によるときには、第１および第２のサーミスタ特性を有する材料として酸化粉末を個別に焼成し、これを粉砕して得られたサーミスタ酸化物粉末に有機ビヒクルを混ぜて２種類以上の酸化物ペーストとし、この酸化物ペーストに、酸化ルテニウムペースト、ガラスペーストをそれぞれ加えて特性の異なる２種類のサーミスタ特性を有するペーストをつくり、これらのサーミスタのペーストを混合して１つの混合ペーストとし、この混合ペーストをアルミナ基板１に印刷し、焼付け処理をすることによって、目的とする広い範囲の温度範囲でリニアとなる温度領域を有する厚膜印刷式のリニアライズドサーミスタが得られる。本発明において、酸化物ブレンド法あるいはサーミスタペーストブレンド法のいずれの方法を用いても結果として得られるリニアライズドサーミスタの特性は同じである。サーミスタ酸化粉末とは、Ｍｎ、Ｃｏなどの金属酸化物粉末をある比率に混合し、それを粉末のまま、約１０００〜１３００℃の温度で焼成したものを微粉砕した粉末のことであり、Ｍｎ、Ｃｏなどの酸化物粉末を焼成すると少し固まるので、その塊を粉砕して微粉砕に加工したものである。
【００４５】
また、サーミスタペーストは、サーミスタ酸化物粉末、酸化ルテニウム粉末、ガラス粉末をそれぞれ個別に有機ビヒクルと混合して酸化物ペーストとし、この酸化物ペーストに、酸化ルテニウムペースト、ガラスペーストをある配合比率で混ぜたものである。各々のサーミスタの特性は、前記条件のすべてを厳密に満足する必要はない。実質的には、Ｂ定数が前述の条件に近ければ抵抗―温度特性の所要の範囲にリニアとなる温度領域が得られる。
【００４６】
サーミスタペーストの印刷に関しては、一般の厚膜印刷式サーミスタの印刷処理にしたがって行う。すなわち、まず、縦横に切り込みが付されたアルミナ基板１に印刷によって電極を形成する。つぎに、アルミナ基板１にサーミスタの混合ペーストを印刷し、これを焼付ける。
【００４７】
混合ペーストを焼付けた後、常法に従い、アルミナ基板１を短冊状に分割し、端子電極の塗布、チップ状に分割、端子電極のめっき加工を施して図１（ｃ）に示す厚膜印刷式のリニアライズドサーミスタ３を完成する。得られたリニアライズドサーミスタは、第１及び第２のサーミスタ材料の特性が適正な範囲に選ばれているかぎり、抵抗―温度特性に広範囲にわたり、リニアとなる温度領域を有し、しかも温度分解能が高いリニアライズドサーミスタとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明方法は、抵抗―温度特性にリニアとなる温度領域を自由に選定してサーミスタを製造することが可能であり、低温度から高温に至るまでの広範囲にわたる温度範囲でリニアとなる温度領域を有するサーミスタであっても、パターンサーミスタの組合せに基づいて容易に製造でき、温度センサに用いたときには、演算処理回路を用いることなく広範囲に渡って精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はサーミスタ材料ペーストの概念図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はパターンサーミスタの概念図である。
【図３】合成サーミスタの概念図である。
【図４】パターンサーミスタの組合せによる抵抗―温度特性図である。
【図５】改善されたパターンサーミスタの組合せによる抵抗―温度特性図である。
【図６】パターンサーミスタの組合せによる抵抗―温度特性のシュミレーションを示す図である。
【図７】厚膜印刷式にて構成されたリニアライズサーミスタの構成図である。
【図８】（ａ）は、従来の温度センサの基本構成を示す図、（ｂ）は従来の温度センサの抵抗―温度特性を示す図である。
【図９】組合せサーミスタＤ１にパターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を並列に接続してその抵抗―温度特性をシュミレートした結果を示す表である。
【図１０】組合せサーミスタＤ２にパターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を並列に接続してその抵抗―温度特性をシュミレートした結果を示す表である。
【図１１】組合せサーミスタＤ３にパターンサーミスタＡ２，Ｂ２，Ｃ２を並列に接続してその抵抗―温度特性をシュミレートした結果を示す表である。
【符号の説明】
【００５０】
１  アルミナ基板
２  サーミスタ膜
３  厚膜印刷式リニアライズドサーミスタ
４  内部電極
５  端子電極
６  裏面電極
Ａ，Ｂ，Ｃ  サーミスタ組成物
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１  サーミスタ材料ペースト
Ａ２、Ｂ２、Ｃ２  パターンサーミスタ
Ｄ  組合せサーミスタ
Ｘ  合成サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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