特許 7281142出願番号 特願 2023-520490
サーミスタ焼結体およびサーミスタ焼結体の製造方法
出願人 株式会社芝浦電子（識別番号 145242）
2026年 特許公開件数ランキング 25705位 0件（※）
2026年 特許取得件数ランキング 4629位 2件（※）
出願人 国立大学法人埼玉大学（識別番号 504190548）
2026年 特許公開件数ランキング 1650位 22件（※）
2026年 特許取得件数ランキング 1766位 17件（※）
公報発行日 2023年5月25
公報URL https://ipforce.jp/patent-jp-P_B1-7281142 ログイン済みの方はこのURLへ
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※ 共同出願を含む
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技術分野
ＮＴＣサーミスタの熱応答速度の向上
要約特許出願時に添付された[要約書]
厚さが１～１００μｍ、面積が１～１０ｍｍ２の範囲にあり、ＮｉＭｎ２Ｏ４の組成を有する焼結体の単体からなるサーミスタ焼結体１０。このサーミスタ焼結体１０は、回転可能に支持される基板２０の表面に原料液ＲＬを滴下する第１工程と、原料液ＲＬが滴下された基板２０を回転させて原料液ＲＬを引き延ばす第２工程と、原料液ＲＬと原料液ＲＬが載せられた基板２０を加熱保持することにより、ＮｉＭｎ２Ｏ４の組成を有する焼結体１０を基板２０の表面に生成する第３工程と、基板２０から焼結体１０を分離する第４工程と、により製造できる。
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
特許文献１の開示内容によると、特許文献１のＮＴＣサーミスタ膜は、ガラス、セラミックスなどからなる基板に接合された状態が前提と解される。したがって、特許文献１のサーミスタ膜は、基板の存在が前提となるために、使用が制約されるのに加えて、熱応答速度を阻害する熱容量が高くなる。使用の制約を取り除くためには、基板からサーミスタ膜を分離すればよい。しかし、分離できたとしてもサーミスタ膜は蒸着膜であるために強度が不足するために、温度センサとしての実用に耐えることができないことが想定される。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明に係るサーミスタ焼結体は、厚さが１～１００μｍ、面積が１～１０ｍｍ２の範囲にあり、ＮｉＭｎ２Ｏ４の組成を有する焼結体の単体からなる。
発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明によれば、基板から分離したとしても温度センサとして必要な強度を有するサーミスタ焼結体が得られる。
この特許の権利範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】
本発明のサーミスタ焼結体を製造する手順を示す図である。
【図2】
図１の手順で製造されたサーミスタ焼結体の断面を示す顕微鏡写真であり、（ａ）は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ，１０００倍）によるサーミスタ焼結体１０と基板２０の一部の断面を示し、（ｂ）は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ，２００００倍）によるサーミスタ焼結体１０と基板２０との境界近傍の断面を示す。
【図3】
図１の手順で製造されたサーミスタ焼結体を示し、（ａ）はＸ線回折パターンであり、（ｂ）は基板および基板から分離したＮｉＭｎ２Ｏ４焼結体を示す写真である。
【図4】
図１の手順で製造された焼結体の測定温度（Temperature／℃）と電気抵抗（Resistance／ｋΩ）の関係を示し、（ａ）は試料２についてのグラフであり、（ｂ）は試料４についてのグラフである。
【図5】
図１の手順で製造された焼結体の熱応答性を示し、（ａ）は試料１および試料４についてのグラフであり、（ｂ）は試料３についてのグラフである。
【図6】
基板の面積を変えて製造されたサーミスタ焼結体を示す写真であり、（ａ）は試料２の例であり、（ｂ）は試料３の例である。
【図7】
（ａ）は基板が分離されたサーミスタ焼結体を塩酸に３０分間だけ浸漬した後のサーミスタ焼結体の分離面の側を示し、（ｂ）は同様に塩酸に１２０分だけ浸漬した後のサーミスタ焼結体の分離面の側を示し、（ｃ）は塩酸に１２０分間浸漬した後のサーミスタ焼結体をピンセットで掴んだ様子を示す。
【図8】
基板が分離されたサーミスタ焼結体を塩酸に１２０分間だけ浸漬した後のサーミスタ焼結体の分離面および自由面を示すＳＥＭ写真であり、（ａ）は分離面（１５０００倍）、（ｂ）は分離面（２０００倍）、（ｂ）は自由面（１５０００倍）を示している。
【図9】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４の仮焼粉末に関し、（ａ）はＸ線回折パターンであり、（ｂ）はＦｅの置換率（Fe substitution）と格子定数（Lattice constant）の関係を示すグラフである。
【図10】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４の仮焼粉末のＳＥＭ写真である。
【図11】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４焼結体に関し、（ａ）はＸ線回折パターンであり、（ｂ）はＦｅの置換率と焼結体の密度などとの関係を示す表である。
【図12】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４焼結体の表面および断面のＳＥＭ写真である。
【図13】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４焼結体のＦｅ置換率と電気抵抗の関係を示すグラフである。
【図14】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４焼結体のＦｅ置換率と特性の関係を示すグラフであって、（ａ）はＢ定数、（ｂ）は室温抵抗値、応答速度
【図15】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４仮焼粉末における磁場（Magnetic field）と磁化(Magnetization)の関係を示すグラフである。
【図16】
Ｆｅ置換型ＮｉＭｎ２Ｏ４仮焼粉末における残留磁化と飽和磁化を示すグラフである。
【図17】
フェリ磁性を利用したサーミスタ焼結体の回収手順を示す図である。
【図18】
第１実施形態の変形手順により得られたサーミスタ焼結体を走査電子顕微鏡（５０００倍）で観察した結果を示し、（ａ）は表面、（ｂ）は断面である。
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