[發明專利]電阻元件、紅外線傳感器及電氣設備

有效

• 申請號: 201080048260.6
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN102597724A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 廣瀨左京
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;H01C7/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 樊建中

技術領域

本發明涉及具有負的溫度系數的電阻元件、使用上述電阻元件構成的紅外線傳感器、及將上述電阻元件用于沖擊電流抑制用途的電氣設備。

背景技術

近年來，可進行表面安裝的層疊芯片熱敏電阻被廣泛使用，特別是具有負的溫度系數的一般的負特性(NTC)熱敏電阻不僅使用于現有的溫度檢測、補償的用途，還與其他部件組合起來用于氫傳感器、紅外線傳感器、非接觸溫度傳感器等的用途。在這些傳感器中，經由觸媒材料等或者由紅外線透鏡等進行聚光，將感測到的外部環境的變化變換成溫度變化，并由NTC熱敏電阻讀取感測該變化量。因此，如果使用電阻因非常小的溫度變化便引起較大變化的NTC熱敏電阻，則可以提高靈敏度。

另外，作為對于本發明而言感興趣的具有負的溫度系數的電阻元件，有CTR(Critical?Temperature?Resistor)元件。CTR元件與具有負的溫度系數的一般的NTC熱敏電阻相比，因溫度引起的電阻變化急劇。即、具有正的溫度系數，并且通常在超過某一溫度時電阻快速變大的正特性(PTC)熱敏電阻和CTR元件表示相反特性。由此，認為這種CTR元件與一般的NTC熱敏電阻相比，適用于檢測微小的溫度變化的用途、作為功率型熱敏電阻的用途、即沖擊電流抑制用。

作為上述CTR元件，例如在專利文獻1中有所記載。專利文獻1中記載的CTR元件作為素體(element?body)的材料而采用VO₂系氧化物。然而，采用了VO₂系氧化物的CTR元件，雖然曾經被產品化，但是由于通過重復使用導致特性劣化等穩定性變差、難以控制動作溫度(轉變溫度)的可控制溫度范圍窄等問題，使得其未被廣泛普及。

近年來，除了上述專利文獻1記載的材料以外，還提出了以強相關電子系材料為中心的幾種表示CTR特性的材料，但是卻存在著動作溫度是低于室溫的低溫、電阻變化率小等的問題。

假設在室溫以上的任意溫度表示較大的電阻變化，進而可使動作溫度在較寬的溫度范圍內變化的CTR元件得以實現，則不僅能用于溫度或紅外線的檢測，還能作為功率型熱敏電阻及ESD對策用熱敏電阻進行使用。

另外，雖然作為人體檢測傳感器的使用了NTC熱敏電阻的紅外線傳感器、或測輻射熱計的需求有所提高，但是為了以更高靈敏度感知人體或發熱體，具備發現CTR特性的素體的電阻元件是有效的。然而，在這種用途的CTR元件中，若采用VO₂系氧化物，則如前述那樣在可靠性及檢測溫度調整等方面存在課題。

為了解決上述的課題，本申請發明者著眼于專利文獻2或非專利文獻1記載的RBaMn₂O₆(R是從Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho及Y中選出的至少一種。)系材料而進行的研究。關于RBaMn₂O₆系材料公知，在室溫以上的溫度下維持著電荷有序絕緣體這一特殊狀態，隨著溫度上升電荷有序被打破，成為金屬傳導而示出CTR特性。另外，關于RBaMn₂O₆系材料，通過改變稀土類元素R的種類可以改變動作溫度。可是，其電阻變化率變小1個數量級左右，作為實際用途不得不受到限制。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-152103號公報

專利文獻2：日本特開2007-99554號公報

非專利文獻

非專利文獻1：T.Nakajima，H.Kageyama，and?Y.Ueda，“Successive?Phase?Transitions?in?a?Metal-Ordered?Manganite?Perovskite?YBaMn2O6”J.Phys.Chem.Solids，63(2002)913

發明內容

(發明要解決的課題)

因此，本發明的目的在于提供一種可解決上述這種問題的電阻元件。

本發明的另一目的在于提供一種用上述電阻元件構成的紅外線傳感器。

本發明的又一目的在于提供一種將上述電阻元件用于沖擊電流抑制用途的電氣設備。

(為解決課題的方法)

本發明首先適用于電阻元件，該電阻元件具備素體和至少一對電極，該素體以由化學式：RBaMn₂O₆(R是從Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho及Y中選出的至少一種)所示的氧化物導電體作為主成分并具有負的溫度系數，該至少一對電極為了向該素體的至少一部分施加電場而設置。