JP2002533715A

JP2002533715A - 熱量計関係の検出器を製造する方法と、この方法によって製造される検出器

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Publication number: JP2002533715A
Application number: JP2000591413A
Authority: JP
Inventors: パー、オーヴェエーマン、
Original assignee: オーミックアーベー
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2002-10-08
Also published as: EP1151277A1; SE9804580L; SE521792C2; AU2138700A; SE9804580D0; WO2000039563A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、熱量計関係の検出器を作製する方法に関する。メジャーリングセル２は、測定または評価の対象となっている媒体の体積を囲むように機能する空洞２１を含んでいる。メジャーリングセル、すなわち空洞内で壁を形成する表面またはそのような表面の一部は、１種類または２種類の金属層Ｍ１、Ｍ２で被覆されている。検出器３は熱素子を備えており、ベース構造３１の上に形成される。前記検出器が形成されるベース構造のこの部分は、１つまたは複数の凹凸構造面領域を備えている。少なくとも１つの前記構造面領域は、前記熱電対を形成するようになっている第１および第２の導電金属層Ｍ１、Ｍ２で被覆されている。第１の金属層Ｍ１は、９０°以外の第１の角度で積層され、第２の金属層Ｍ２は、第１の角度とは異なる、やはり９０度以外の第２の角度で積層される。そのように被覆された導電層を含む凹凸構造および／または形状は、個別検出器に対応付けられた表面部の中で互いに重なり合っている第１および第２の金属層Ｍ１、Ｍ２によって、１つまたは複数の熱電対として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、熱量計関係の検出器を製造する方法と、この方法で製造される検出
器とに関する。

【０００２】熱量計は、特に種々の吸熱反応および発熱反応を測定するために使用される。これらのタイプの反応の違いが小さいことから、以下の説明では全般的に発熱
反応すなわち熱放出反応について述べる。

【０００３】本発明は、特に、熱電対の特性と同様の特性を有する熱量計関係の検出器を作
製する方法に関する。また、本発明は、この方法で作製される、相互接続された多数の熱電対すなわ
ち熱素子を有する検出器にも関する。背景技術の説明吸熱反応の熱変化の評価および測定に使用できる多数の熱量計が当業界に知ら
れている。

【０００４】また、発熱反応の熱変化を評価および測定するために使用できる熱量計も知ら
れている。この状況における現状技術の例として、実施された過程および／または発生し
たエネルギー変換の合計値を確認することが知られていると言える。

【０００５】また、熱量計を使用して、液体または気体の形態の選択された成分の濃度を測
定できることも知られている。人間の血液中に存在している分子など、特定の分子の濃度を測定したい場合に
は、関連分子に適し、放熱中に分子を分割するように働く酵素が使用される可能
性がある。

【０００６】この点で、発熱は前記濃度と相関しており、分子を分割する触媒として酵素を
使用すれば、分子の濃度を時々刻々と測定できる。このように、この応用例の場合、同じ検出器と熱量計を種々の測定事例に適用
できる。

【０００７】また、タンパク質、ホルモンなどの抗体を抗原（受容体）に反応させて、熱を
発生させる応用例も知られている。これにより抗体の濃度は、発熱の値を確認す
ることによって得られる。

【０００８】後者の応用例の場合、抗体が１度しか反応させられない場合は、抗体濃度を１
度しか測定できない。したがって、そのような機器では、各回の測定の間に抗原を交換する必要があ
る。

【０００９】前述の両方の分析法では、発生した熱を評価するためにいろいろなタイプの熱
素子が利用される。また、被測定媒体が所定のサンプル濃度を有し、反応の時間変化を測定する、
いわゆる反応速度測定法も当業界で知られている。

【００１０】これは一般的には一次関数である。これに関連して、受け取った熱放射を温度変化によって抵抗に変換し、正確な
測定結果を得るために直列接続された抵抗の個数変更を利用するボロメータを熱
素子として利用することも公知である。

【００１１】本発明のおおよその特徴に関連して、種々の技術を利用して例えばシリコンチ
ップなどの基板の上または内部に機械的な部品を形成する場合に、いわゆるマイ
クロメカニカル、すなわちマイクロ技術的な方法によって小さな機械構造を作製
することについても言及されるべきである。

【００１２】チン・チェン（ＴｓｉｎｇＣｈｅｎｇ）著の刊行物「３次元マイクロ技術を
利用して作製される可燃性の熱量計（ＣｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅＣａｌｏｒｉｍ
ｅｔｅｒＰｒｏｄｕｃｅｄＷｉｔｈ３Ｄ−ＭｉｃｒｏＴｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ）」Ｌａｎｄｉｓ＆ＧｙｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｅｎｔｒａ
ｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＬａｂ．，ＣＨ−
６３０１Ｚｕｇ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄには、マイクロ技術法によって小
型３次元サーモパイルを作製する方法が示されている。

【００１３】この場合に使用される基板は、有効熱伝導率および有効電気絶縁を提供する窒
化ケイ素（ＳｉＮ）層で被覆されたシリコンの円板またはチップである（図５ａ
）。この表面に格子または多数の隆起部が形成される（図５ｂ）。格子は、２種
類の斜角で２種類の導体を形成し、それとともに一方の導体から他方へ相互に連
続する複数の接合部を形成するように金属層が被覆される。これにより熱電対の
積層物が得られる。

【００１４】この刊行物は、ポリイミドから３次元構造（図５ｂ）を作製する可能性も開示
している。また、現状に関連しているものとして、１９９６年３月２６〜２７日にスウェ
ーデンのウプサラで開催された国際会議「微細構造物研究集会１９９６（Ｍｉｃ
ｒｏＳｔｒｕｃｔｕｒｅＷｏｒｋｓｈｏｐ１９９６）」に際してスウェー
デンのストックホルムにあるインダストリアル・マイクロエレクトロニクス・セ
ンター（ＩＭＣ）のオレ・ラルソン（ＯｌｌｅＬａｒｓｓｏｎ）が発表した論
文「ポリマーの微細構造と複製技術（ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭｉｃｒｏｓｔｒｕ
ｃｔｕｒｅｓａｎｄＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）」も
あり、この論文では、最初に、所望の複製品すなわちレプリカに正確に対応する
モデルをマイクロメカニカルの工程を使用して作製し、次に、作製されたモデル
を、次に、前記モデルおよび所望の複製品すなわちレプリカと相補形をしている
型すなわち鋳型をモデルから作製し、その後、この型を使用していくつかの複製
品すなわちレプリカを作製することによって、マイクロメカニカルに作製された
モデルを複製する方法が述べられている。また、この技術を実施する多数の方法
が説明されている。

【００１５】以前の刊行物「光エレクトロニクスと環境（Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓａｎｄｔ
ｈｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）」１９９６年３月には、ボロメータの形態の検
出器が説明されており、また、以前の刊行物０−７８０３−４４１２Ｘ／９８
§１０．００（ｃ）１９９８ＩＥＥＥには、「ＣＯ₂測定のためのシリ
コンＩＲ源とＣＯ₂チャンバ（ＡＳｉｌｉｃｏｎＩＲ−ｓｏｕｒｃｅａｎ
ｄＣＯ２−ＣｈａｍｂｅｒｆｏｒＣＯ２Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）」
が記載されている。これら両刊行部は、本発明の根本原理をより深く理解する上
で役に立つ。

【００１６】発明の概要技術的課題遭遇した１つまたは複数の技術的課題を解決するために当業者が行わなくては
ならない技術的な検討事項を考慮し、一方では、測定および／またはこの目的の
ために実行しなくてはならない測定順序を理解し、他方では、前記課題のうちの
１つまたは複数を解決するのにどの手段が必要であるかを最初に理解する必要が
あることが分かるであろう。これにより、以下に列挙した技術的課題が本発明の
開発に大きく関わっていることが明らかになるであろう。

【００１７】前述の当該技術の現状を考慮すると、課題は、熱素子を含む熱量計関係の検出
器を作製する方法に関し、そのような検出器を簡便かつ経済的な方法で大量生産
するために取るべき方策を認識し、また、いかにしてこれらの方策を実施できる
かを理解することにあることが分かるであろう。

【００１８】別の技術的課題は、いかにして検出器と導電体経路および／または他の前記検
出器に属する電気および／または電子構成要素を限られた表面領域に作製できる
かを認識することである。

【００１９】さらに別の技術的課題は、例えばシリコン基板に直接に、または検出器および
／または導体経路および／または電気および／または電子構成要素に相当すなわ
ち対応する相補形手段という媒体を通じて作製された高精度の凹凸構造を、いか
にして必要な精度を残しつつプラスチック材料に転写して凹凸構造を形成し、そ
の後、それ自体が公知の方法で凹凸レプリカに１つまたは複数の金属層を被覆し
て、前記検出器と、必要があれば導体経路と電気および／または電子構成要素と
回路、および、該当する場合には、接続パッドを形成できるかを認識することで
ある。

【００２０】さらに別の技術的課題は、熱素子の形態を有する、本発明により作製された検
出器をいかにして位置決めし、凹凸パターンをプラスチック材料にいかにして形
成するかを認識することであり、また、凹凸パターンを１つまたは複数の金属層
で被覆することが要求される状況、および液体、気体、または気体混合物など、
測定目的で使用されるバイパス用の媒体に、冷はんだ箇所等ではなく熱はんだ箇
所等のみをさらし、および／または反応させるように選択されるべき金属の種類
を認識することである。

【００２１】さらに別の技術的課題は、絶縁された本体または本体部分の金属面上に集積さ
れた熱素子を、この目的のためのリソグラフィ法を使用する必要なく、他の表面
部分から絶縁すなわち隔離するために何が必要であるかを認識することである。

【００２２】さらに別の技術的課題は、どのようにしたら、熱素子が熱電対であるかボロメ
ータであるかにかかわらず、行列状に並べられた熱素子を直列接続するとともに
、高密度の熱素子を有するごく小さい検出器表面を形成するように、凹凸パター
ンすなわち３次元構造に属する異なる隆起部を速やかに相互に位置決めできるか
を認識することである。

【００２３】さらに別の技術的課題は、凹凸構造を構成することによって、および、金属層
を選択し、これと共にその用途を選択することによって、隆起部の列および／ま
たは段を、いかにして必要に応じて電気的に相互接続すべきか、また、いかにし
て必要に応じて互いに電気的に分離すべきかを認識することである。

【００２４】さらに別の技術的課題は、いかにして熱素子ならびに集積された検出器の電極
に必要な接続が行われるように凹凸構造をメジャーリングセル内に形成すべきか
を認識することである。

【００２５】さらに別の技術的課題は、いかにしていわゆる熱はんだ箇所等だけに、その表
面に生じた発熱反応を吸収させることができるかを認識することである。これに関連する技術的課題は、特に検出器が低発熱を検出するようになってい
るときに、いかにして冷はんだ箇所等をそのままにした状態で、熱はんだ箇所等
を発熱層または吸熱層で被覆すべきかを認識することである。

【００２６】さらに別の技術的課題は、第１のセル部分の所期の機能および形成された熱素
子の抵抗または熱電効果の所期の変更を達成するように、例えば第１のセル部分
の内壁部を被覆するときに使用すべき金属の種類を認識することである。

【００２７】メジャーリングセルを含む検出器に着目すると、さらに別の技術的課題は、前
記集積メジャーリングセルを簡便で経済的な方法で大量生産するために必要な条
件を認識することである。

【００２８】従前より公知の熱電対形成用の凹凸構造に着目すると、さらに別の技術的課題
は、メジャーリングセルの第１の部分の一部を形成するために同様の凹凸構造に
要求される条件を認識し、それによって得られる利点を認識することである。

【００２９】さらに別の技術的課題は、２部式検出器の片側および検出器の表面区域の一部
が、熱素子に必要な凹凸と相補形の凹凸表面区域を有する金型すなわち型に対し
て、成形、プレス加工、エンボス加工などによって同に付形することによって作
製でき、検出器に対応する金型すなわち型の一部が、検出器の表面区域のモデル
に電気メッキまたは同様の処理を施すことによって作製され、および前記モデル
が、シリコン基板などの基板をマイクロメカニカルに加工することによって作製
される場合に得られる費用面および製造面での利点を認識することである。

【００３０】さらに別の技術的課題は、２部式検出器セルの片側および検出器の表面区域の
一部を、検出器に対応付けられた表面区分の相補形モデルに対して成形、プレス
加工、エンボス加工などで付形することによって得られる製造面での利点および
費用面での利点を認識することである。

【００３１】さらに別の技術的課題は、正方形または本質的に正方形の突出を凹凸構造に与
えることによって得られる利点を認識することである。そのような突出がある場合、技術的課題は、直列接続された熱素子を備えた複
数の隆起部の列を相互に接続し、相互接続された一列の熱素子、特に熱電対を形
成させることができる条件を提供することであることが分かるであろう。解決策ここで、熱素子を有する熱量計関係の検出器に着目すると、前述の１つまたは
複数の課題を解決しようとする本発明によれば、検出器がベースユニットの上に
形成され、ベースユニットの検出器形成部分が、凹凸構造を形成するように付形
された１つまたは複数の表面領域を有し、少なくとも該１つまたは複数の表面領
域が、凹凸構造を介して熱素子に形成しようとしている少なくとも第１の導電金
属層で被覆されることを特徴とする方法と検出器とが提供される。

【００３２】本発明の範囲内にある提案実施態様によれば、熱素子は、ボロメータであって
もよいし、一連の熱電対であってもよい。この後者の装置の場合、第１の金属層が９０°以外の第１の角度で積層され、
第２の金属層が、第１の角度と異なる９０°以外の角度で積層され、凹凸構造お
よび／または前記形状が、検出器の個別表面部の中で互いに重なり合う第１およ
び第２の金属層すなわちコーティングにより、１つまたは複数の熱電対としての
導電コーティングの機能を構成を含むことが提案される。

【００３３】本発明の一実施態様によれば、検出器は、限られた表面領域の上に作製され、
導電体経路および／または電気回路および／または電子回路は、限られた表面領
域に隣接して同様に作製される。

【００３４】十分な精度で凹凸構造を作製できるようにするために、本発明によれば、検出
器のベース構造が、前記ベース構造を、相補形の凹凸構造を有する型すなわち金
型に対して成形、プレス加工、エンボス加工などで付形することによって作製さ
れ、金型または型の少なくとも一部、すなわち前記検出器の表面区域に対応する
部分が、前記検出器に適応した凹凸形状を有するモデルに電気メッキまたは同様
の処理を施すことによって作製され、および前記モデルが、シリコン基板などの
基板をマイクロメカニカルに加工することによって作製されることが提案される
。

【００３５】あるいは、凹凸構造は、例えば、ベース構造を、前記相補形の凹凸構造を有す
る型すなわち金型に対して成形、プレス加工、エンボス加工などで付形し、シリ
コン基板などの基板をマイクロメカニカルに加工することによって前記金型また
は型の少なくとも一部、すなわち前記検出器の表面区域に対応する部分を作製す
ることにより、十分な精度で作製することができる。

【００３６】検出器および空洞として形成されたメジャーリングセルが、適切にまとめ合わ
されたときに空洞を形成できる第１の部分と第２の部分を有するこれらの例では
、本発明によれば、ベース構造が第１のセル部分と別個のユニットとして加えら
れることが提案される。

【００３７】本発明によれば、ベース構造が第１のセル部分の一部分を形成し、検出器に対
応付けられた表面部が前記空洞の内面の一部を形成することが特に有利である。そのような場合、空洞に対応付けられた表面区域は、検出器に対応付けられた
表面部が被覆されるのと同時に同じ金属コーティングで被覆できる。

【００３８】本発明の一実施態様によれば、凹凸構造は、必要な検出器接続パッド、および
導体経路および／または電気回路および／または電子回路を形成するように適合
させることもできる。

【００３９】導体経路および／または電気回路および／または電子回路は、第２のセル部分
に形成することもできる。本発明の一実施態様によれば、検出器の凹凸部は、第１の側面、第２の側面、
および上面を有する、いわゆる導電性隆起部を多数備え、いわゆる導電面を互い
に隣接する各隆起部の間に形成することもできる。

【００４０】本発明によれば、検出器に対応付けられたベース構造が、第１の金属層により
前記ベース構造に対して第１の角度でおよび第２の金属層により前記ベース構造
に対して第２の角度で被覆され、前記第１の角度は、前記第１の側面と、個々の
導電性隆起部の上面の少なくとも一部と、中間導電面の少なくとも一部とが前記
第１の金属の層で被覆されるように適合させられ、前記第２の角度は、前記第２
の側面と、個々の導電性隆起部の上面の少なくとも一部と、中間導電面の少なく
とも一部とが前記第２の金属の層で被覆されるように適合させられている。

【００４１】一実施態様によれば、第１および第２の角度は、前記第２の金属層と前記第１
の金属層が、個々の導電隆起部の上面および中間導電面だけで重なり合って電気
的接触状態となるように相互に適合させられ、そのため、両金属層は、第１およ
び第２の金属間に電気的に相互に接続される一連の接続部を形成する。

【００４２】また、本発明によれば、一体部分の両金属層は、ベース構造の周囲の表面区分
内の両金属層から電気的に分離されるべきである。導電性隆起部と周囲の両金属層との間の必要な電気的絶縁すなわち分離は、本
発明によれば、絶縁面に前記第１および第２の金属が欠如するように、互いに相
対的に位置決めされ、前記導電性隆起部および前記第１および第２の角度を基準
として位置決めされる、いわゆる絶縁面に対応付けられたいわゆる絶縁性隆起部
を利用することによって達成される。

【００４３】行列状に配置された一連の熱電対を形成するために、本発明によれば、導電性
隆起部は、第ｎ列まで第１列、第２列等と示されるｎ本の列を形成し、各列中に
、第１隆起部、第２隆起部等と示される隆起部が第ｍ隆起部（ここでｍは列毎に
違っていてもよい）まで含まれる構成で与えられることが提案される。

【００４４】各列の隆起部を互いに接続するために、本発明によれば、第ｎ列を除く各列最
初の隆起部と、最後の列を除く各列の第ｍ隆起部とが、相互に接続する隆起部を
形成し、最後の列を除く各列の第ｍ隆起部が、次に続く列の最初の隆起部に電気
的に接続され、それによって、全部の列の全部の導電性隆起部の第１および第２
の金属層の間の接合部が、前記一連の電気的に相互に接続された接合部を形成す
ることが提案される。

【００４５】このように、全部の列の全部の導電性隆起部の第１および第２の金属層の間の
接合部は、電気的に相互に接続された共通の一連の接合部を形成する。本発明によれば、ある列のｍ番目の隆起部と隣接する列の最初の隆起部との間
の電気的相互接続は、隣接する列間に導電面区域を形成し、この導電面区域を、
隣接する列の相互に接続する隆起部に接続しながら、前記導電面区域を前記隣接
する列と他の箇所で電気的に絶縁または分離することによって達成される。

【００４６】このように形成された熱電対の接続電極を形成するために、本発明によれば、
前述の一連の導電性隆起部が直列接続の熱電対を形成し、最初の導電性隆起部の
第１または第２の側壁の金属被覆すなわち層、すなわち、前記一連の導電性隆起
部の中の前記最初の導電性隆起部に隣接する導電面が、第１の熱電対接続電極を
形成し、最後の導電性隆起部の第１または第２の側壁、すなわち前記一連の導電
性隆起部の中の最後の導電性隆起部に隣接する導電面が、第２の熱電対接続電極
を形成することが提案される。

【００４７】本発明によれば、個々の導電性隆起部の上面を発熱および／または吸熱層で被
覆することも提案される。さらに詳細には、本発明によれば、吸熱層が、酵素または何らかの対応する物
質の層を含むことも提案される。

【００４８】第１の金属層として選択された金属と第１の金属層として選択された金属との
接合部において優れた熱電効果を達成するために、第１の金属は第２の金属と異
なっているべきである。また、本発明によれば、２種類の金属はクロムを被覆す
る金であり、これらが組み合わさって熱電効果を生成することが提案される。

【００４９】本発明は、前述の方法によって作製された検出器が有する特性をもった検出器
に関するものでもある。この方法およびこの方法によって作製される検出器は、
冒頭に記載したすべての技術課題の解決策となる。利点本発明の方法および前記方法で作製された検出器によって主として得られるこ
れらの利点は当該目的に特に適し、簡便で経済的な方法で作製できる性質の熱量
計関係の検出器を製造する能力に属する。

【００５０】本発明によれば、非常に多くの直列接続型熱素子を含む検出器を、大量かつ高
精度に作製することができる。これにより、熱量計に組み込む検出器を大量生産
することが可能となり、また、多数の熱素子を直列接続することにより前記検出
器の感度が高くなる。

【００５１】必要な検出器モデルは、例えばガスセルベース構造の大量生産に使用される金
型すなわち金型（例えばプラスチック材料）に転写されるシリコンベースの構造
をマイクロメカニカルに加工することによって、高精度に作製できる。

【００５２】本発明による方法および／または検出器によって与えられる利点は、その用途
に特に適した、感度の良い効果的に位置合わせされた検出器の大量生産を可能に
することによってされコスト的にも、簡便で高精度の製造によって可能となる生
産に応用できることである。

【００５３】本発明の方法の主な特有の特徴は、請求項１の特徴記載部分に記載されており
、また、本発明の検出器の主な特有の特徴は、請求項２６の特徴記載部分に記載
されている。

【００５４】ここで、添付図面を参照しながら本発明の固有の特徴を有する方法および熱量
計関連の検出器を例としてさらに詳しく説明する。現時点で好適な実施形態の説明本発明は、特に熱量計関連の検出器を作製する方法に関する。本発明は、独立
ユニット、または、メジャーリングセルなどの熱量計構成要素と一体のユニット
としての検出器の配置に関して高度の自由を提供するものである。

【００５５】この方法は、前述の「解決策」の見出しの下に記載されており、また、方法に
関する請求項にもさらに簡潔に記載されている。したがって、以下の説明では、主として熱量計関係の検出器を扱う。

【００５６】このように、図１に、センサ１と協働するようになっている、熱量計関係の検
出器３を特に示す。図示のセンサ１は、測定対象の液体または気体状のある体積の媒体”Ｇ”が出入りできる開口部２１Ａ、２１Ａ’、および／または開口部２１Ｂを含む空洞
２１が内部に画定されているメジャーリングセル２を含んでいる。

【００５７】検出器３は、検出器３が受けるまたは検出器３が発生する熱の強度を評価し、
特に前記熱の強度に基づいて媒体「Ｇ」の特性および／または濃度を評価するよ
うに機能する１つまたは複数の電気回路または電子回路に接続されている。

【００５８】メジャーリングセル２は通常は複数の機械部品を使用して作製される。図１から分かるように、メジャーリングセル２は、第１の部分すなわち構成要
素２Ａと第２の部分すなわち構成要素２Ｂの組み合わせで構成されており、少な
くとも第１の部分２Ａはプラスチック材料で作られて、何らかの種類の成形また
はプレス工程によって、または金型または型に対するエンボス加工によって、メ
ジャーリングセルの内面が適合する内側形状すなわち空洞２１の内側になるよう
に形成されるように形成されている。図示の例では、第２の部分２Ｂは、平板Ｂ
、すなわち表面３１”上に検出器３を形成できるベース構造で構成することもで
きる。

【００５９】検出器３は、図１では個別の構成要素として示されている。構成要素を第１の部分２Ａまたはベース構造Ｂの表面と一体化できることは、
以下の説明から明らかになるであろう。

【００６０】図２の実施形態において、検出器３の表面または前記検出器の表面の少なくと
も一部は、通常は、第１の層Ｍ１の選択された第１の金属層と第２の層Ｍ１の選
択された第２の金属とからなる２種類の金属層Ｍ１、Ｍ２で被覆されている。

【００６１】この種のある用途の場合、検出器３は、通常は、メジャーリングセル２の完全
に内部に取り付けられている。重要なのは、検出器３が、申し分なく優れた測定信号が得られるように最も満
足できる方法で位置合わせされることである。また、検出器３が検出対象の発熱
に対して十分な感度を備えていることも重要である。

【００６２】ボロメータまたは熱素子または熱電対など、温度依存型の抵抗素子の形の熱素
子を使用することも知られている。これらの要素の感度は、通常は、そのような
素子を何個か直列に接続することによって増加させられる。

【００６３】以下の説明は、その大部分を、多数の直列接続の熱電対の形の検出器３を作製
するのに必要な基準の説明に当てる。当業者には、下記の提案をボロメータに適した直列接続抵抗経路を形成するよ
うに適宜に変更できることが分かるであろう。

【００６４】本発明によれば、少なくとも検出器３は表面２Ｂの一部を構成している。この
表面は、必要な接続パッドが形成される場合に、図１の図の検出器３と組合わせ
て、支持ベースＢに向かって下方向に引かれている接続線を備えた空洞２１の壁
部内側の出口部で構成することもできる。

【００６５】本発明により、検出器３が、基礎すなわちベース面３１または、より大きな基
礎となる支持ベース面Ｂの一部の形を有する本体の上の個別装置として特に形成
されていることを図３に示す。この場合、実際の検出器３を形成する基礎となる
支持面３１の該当部分は、プラスチック要素に凹凸に形成された１つまたは複数
の表面領域３ａを含んでいる。

【００６６】少なくとも、１つまたは複数の表面領域３ａは、第１および第２の導電性の金
属層Ｍ１、Ｍ２によって被覆されており、これらの層は、図４記載の熱電対を形
成するようになっている。

【００６７】当業者であれば、ボロメータには、凹凸が形成された表面領域の上に第１の導
電金属層が必要であることが分かるであろう。この場合、凹凸構造は、温度に伴って電気抵抗が変化するループを導電層から
形成しなくてはならない。凹凸構造の結果として第１のループに発熱を受けさせ
第２のループを前記発熱から遠くに隔離し、それとともに背景温度の変化に応じ
て補正が行われるように凹凸構造によって第１よび第２のループを形成すること
も可能である。

【００６８】選択された導電パターン、電気および／または電子回路および／または電気ま
たは電子構成要素を得るために、プラスチック要素の選択された表面領域に十分
に練られた凹凸形状を作成し、特別の金属を被覆積層する必要がある。

【００６９】当業者であれば誰でも、金属層を積層した後に所望の印刷回路等を形成する凹
凸パターンを絶縁性のプレート上に作成できる。第１の金属層Ｍ１は、９０°すなわち直角以外の第１の角度ｂで関係付けられ
る表面領域３ａに積層され、第２の金属層Ｍ２は、第１の角度ｂと異なる、９０
°以外の第２の角度ｃで積層されることを理解されたい。これらの角度ｂとｃは
、通常は１つの同じ平面内にある。

【００７０】導電性のコーティングが施された凹凸構造および／または形状３ａは、検出器
の個別の表面部の内側で互いに重ね合わされる第１および第２の金属層Ｍ１、Ｍ
２により、１つまたは複数の熱電対として機能する。

【００７１】図５に、限られた表面領域の上に検出器３を作製し、この限られた表面領域内
に前述と同様に、すなわち１種類または複数種類の金属層を異なる角度から凹凸
構造に被覆することによって、必要な電気回路３’および／または電気および／
または電子回路３”’を作成する可能性を示す。

【００７２】本発明によれば、基礎をなす支持面３１が、図６ａに示されているように、金
型すなわち型３１’に対する成形、プレス加工、またはエンボス加工などの付形
によって作製され、検出器３に対応する型の少なくと一部が、図６ｂに記載され
ているように、検出器３のモデル３１”に電気メッキを施すことによって作製さ
れ、前記モデル３１”が、シリコン基板などの基板をマイクロメカニカルに加工
することによって作製され、前記モデル３１”の凹凸構造および／または形状が
、所望の検出器の表面部、導体経路、および／または電気および／または電子回
路に対応するように選択されることが提案される。

【００７３】あるいは、図６ａ記載のベースユニット３１は、金型すなわち型に対する成形
、プレス加工、またはエンボス加工などの付形によって作製することもでき、検
出器３に対応する型の少なくと一部は、シリコン基板などの基板をマイクロメカ
ニカルに加工することによって作製され、前記基板３１’の凹凸構造および／ま
たは形状は、所望の検出器に対応付けられた表面部、導体経路、および／または
電気および／または電子回路に対して相補形である。

【００７４】ベースユニット３１が、第１の部分２Ａおよび／または第２の部分２Ｂに取り
付けられる個別の独立構成要素であってもよいことを図７に示す。しかしながら、検出器３を前記空洞に組み込むのに最も好ましい実施形態は、
ベースユニット３１が第１のセル部分２Ａと一体部品を形成させられ、検出器に
対応付けられた表面部が、前記空洞２１に属する表面の一部である図３に記載さ
れたものである。

【００７５】ベースユニット３１が図７記載の個別構成要素であるか、第１の部分２Ａおよ
び／または第２の部分２Ｂの一部であるかにかかわらず、空洞に対応付けられた
表面区域と検出器に対応付けられた表面部とを一度に同時に同じ金属で被覆する
ことができる。

【００７６】本発明は、凹凸構造を、前記検出器３に属する必要な接続パッド３”’、導電
経路３’、および／または電気および／または電子回路３”を形成するようにで
きる。

【００７７】あるいは、導電経路３’および／または電気および／または電子回路３”は、
第２の部分２Ｂに形成できる。本発明によれば、検出器３は、図２に記載されている第１の部分２Ａまたは第
２の部分２Ｂの一部を含むこともできる。当業者であれば、形成された検出器３
が第１のセル部分２Ａの一部を構成しない場合に本発明をどのように適用すべき
かが理解できるであろう。

【００７８】ベースユニットまたは支持部２１に多数の導電性隆起部５、５’、５”を備え
ることが特に好都合である。これらの各導電性隆起部は、第１の側面５ａ、第２
の側面５ｂ、および上面５ｃを有している。ここでは導電面を指す中間面６が、
互いに隣接する２つの導電性隆起部５、５’の間に配置されている。

【００７９】凹凸構造が「超高層建築構造物」を大幅に縮小させた形をしている、すなわち
、複数の細いロッドを含み、１段（または１列）のロッドが、隣接する別の段の
ロッドに対して横方向にわずかにずれており、異なるロッドが異なる高さを備え
ているので、「導電性隆起部」という表現が何らかの誤解を招くかも知れないこ
とを述べておくべきである。

【００８０】図３および４を参照して上に説明したように、導電性のベースユニット３１は
、第１の金属Ｍ１によって検出器の表面に対して第１の角度ｂで被覆され、第２
の金属Ｍ２によって前記検出器の表面に対して第２の角度Ｍ２で被覆されている
。

【００８１】図４により、第１の角度ｂが、個々の導電性隆起部５、５’、５”の第１の側
面５ａ、上面５ｃの少なくとも一部、中間導電面６の少なくとも一部が第１の金
属層Ｍ１で被覆されるようになっており、第２の角度ｃが、個々の導電性隆起部
５、５’、５”の第１の側面５ｂ、上面５ｃの少なくとも一部、中間導電面６の
少なくとも一部が第１の金属層Ｍ１で被覆されるようになっているべきである。

【００８２】前記第１および第２の角度ｂ、ｃは、第２の金属層が段１の金属層Ｍ１に個々
の導電性隆起部５、５’の上面５ｃの上、および、中間導電面６、６’の上でＭ
１２、Ｍ２１で電気接触を形成するように重ね合わされ、金属層Ｍ１、Ｍ２が、
第１および第２の金属層の間に電気的に接続された一連の隆起部また移行部Ｍ１
２、Ｍ１２’、Ｍ２１、Ｍ２１’を形成するように適合させられなくてはならな
い。

【００８３】図４から明らかであるように、これにより、直列接続された熱素子の個数が隆
起部の数に一致している一連の熱電対が得られる。電気的に機能する検出器３を
得るために、すべての熱電対を周囲の金属層から絶縁される、すなわち、検出器
に対応つけられた表面の両金属層Ｍ１、Ｍ２を７１において周囲の表面上の金属
層Ｍ１Ｒ、Ｍ２Ｒから絶縁する必要がある。

【００８４】図８に記載されているように、本発明によれば、入射熱線４に対して検出器３
を位置決めすることによって一体部分が入射光４の入射角ａに対して整列させら
れ、そのため、前記熱線４が個々の導電性隆起部の上面５ｃを活性化し、したが
って、入射熱線による導電性隆起部の陰に中間導電面６が位置することが提案さ
れる。

【００８５】図９と１０から分かるように、検出器３と周囲金属層Ｍ１Ｒ、Ｍ２Ｒとの間の
電気的な隔離すなわち絶縁７１は、一体部分に属する隣接する絶縁面９１が、互
いに相対的に、また、導電性隆起部５、５’、５”を基準として、および第１お
よび第２の角度ｂ、ｃを基準として、絶縁面７１上に第１の金属コーティングと
第２の金属コーティングの両方が存在しないように位置決めされた状態で、絶縁
性隆起部８１を用いることによって達成される。

【００８６】図９および１０も、リッジの列の作製法を示す。検出器３の分析力、すなわち
感度を向上させるために、一方の金属から他方の金属への多数の直列接続の移行
部を得ることが望ましい。直列接続の移行部の数を増加させる必要がある場合、
検出器の表面は際立って細長い形状になる。しかしながら、測定技術のため、検
出器表面は本質的に正方形であることが望ましい。

【００８７】したがって、本発明によれば、導電性隆起部が、図１１に示されるように互い
に平行な導電性隆起部含む多数の列を有し、列の本数がｎ、ここでは第ｎ列（ｋ
ｎ）まで第１列（ｋ１）、第２列（ｋ２）等と示される、であり、各列内の導電
性隆起部の個数がｍ個、ここでは第ｍ隆起部（ａｍ）まで第１隆起部（ａ１）、
第２隆起部（ａ２）等と示され、ｍが列毎に違っていてもよい、であることが提
案される。

【００８８】各列の隆起部が整合のとれた一連の接合部を形成するために、本発明によれば
、最後の列検出器を除くｋｒ各列の第ｍ隆起部ａｍを、次に続く列の最初の隆起
部ａ１に電気的に接続することが提案される。

【００８９】このように、全部の列の全部の導電性隆起部に属する第１および第２の金属間
の移行部が、共通の一連の電気接続接合部を形成する。前述の相互接続のように導電面区域５１’を形成することによって、互いに隣
接する２つの列ｋ１、ｋ２の２つの隆起部間の電気的相互接続５１を生じる実施
形態を図１２に示す。

【００９０】図１３に、導電性隆起部ａ１、ａ２と絶縁性隆起部８１とを組み合わせること
によって、本質的に正方形の熱電対を作製できることを示す。本発明によれば、一連の導電性隆起部が直列接続の熱電対を形成し、最初の導
電性隆起部ｋ１、ａ１の第１または第２の側壁の金属層、すなわち一連の導電性
隆起部の中の前記最初の導電性隆起部に隣接する導電面が、直列接続の熱電対上
の第１の接続電極５３を形成し、最後の導電性隆起部ｋｎ、ａｍの第１または第
２の側壁、すなわち一連の導電性隆起部の中の前記最後の導電性隆起部に隣接す
る導電面が、前記熱電対上の第２の接続電極５４を形成することが提案されてい
る。

【００９１】図１４は、特に検出器３が発熱を検出するようになっている場合に、個々の導
電性隆起部の上面５ｃに吸熱または発熱層５５を被覆できることを示すためのも
のである。

【００９２】これは、熱電対の測定点を構成する熱はんだ箇所が、存在する熱エネルギーの
最大可能部分を吸収するように実施される。冷はんだ箇所、すなわち導電性隆起
部間の導電面は、発熱にさらしてはならない。

【００９３】本発明の好適な一実施形態によれば、熱吸収層５５は、複数の酵素または何ら
かの対応物質の層であってもよい。使用される２種類の金属Ｍ１、Ｍ２は、その熱電特性について適切なものでな
くてはならない。したがって、第１のＭ１は第２の金属Ｍ２と異なっていなくて
はならず、また、両金属が互いに協働して熱電特性を生成しなくてはならない。

【００９４】好適な一実施形態によれば、２種類の金属はそれぞれ金とクロムであり、クロ
ムが第１の最も内側の金属Ｍ１であり、金が第２の金属Ｍ２である。本発明の概念の範囲内で、メジャーリングセルに複数の検出器を設ける、すな
わち割当てることができることも分かるであろう。この可能性を図１５に示す。
図中、第１の部分２Ａは、複数の異なる検出器３１、３２を含んでおり、および
／または、１つまたは複数の第２の部分２Ｂに１つまたは複数の検出器３３、３
４を備えている。

【００９５】本発明を理解しやすくするために、図示の装置および機器を大きく拡大し、著
しく単純化してあることに注意されたい。実際の応用例では、メジャーリングセ
ルの空洞の寸法は、ミリメートルまたはセンチメートルの範囲のものであり、検
出器およびその隆起部の寸法はマイクロメートルの範囲のものである。しかしな
がら、本発明は、特定サイズの構成要素に限定されるものではなく、前記構成要
素は、特定の用途に関して一般的な要件に応じて任意の所望の寸法を有すること
ができる。

【００９６】本発明は、前述および図示の本発明の例示実施形態に限定されるものではなく
、添付請求項に示される本発明の概念の範囲内で変更を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレートまたはベース構造の上に組み付けられ、２部式の検出器
を含む熱量計関係の検出器のごく単純な概略図であり、２部式検出器は、検出器
が固定され、他の点で本発明によって与えられる仕様に対応させられている底部
分の上方に他方の部分が示されている。

【図２】図１記載の検出器の第１の部分の一部の概略側面図である。

【図３】本発明の検出器を幾分か拡大した略側面図である。

【図４】熱電対の形態の直列接続された多数の熱素子を形成する２種類の
金属層を含む、図３記載の検出器の図である。

【図５】本発明のより形成できる、実行可能な導電体経路、電気および／
または電子回路、および結合パッドのごく単純な概略図である。

【図６Ａ】どのようにしたらベース構造に適応した検出器を金型すなわち
型とモデルとから形成できるかを示す略側面図である。

【図６Ｂ】どのようにしたらベース構造に適応した検出器を金型すなわち
型とモデルとから形成できるかを示す略側面図である。

【図７】メジャーリングセルに属する部分に取り付けられた個別検出器の
図である。

【図８】検出器の位置合わせおよび位置決め方法を示す略平面図である。

【図９】どのようにしたら周囲の金属層から検出器を電気的に分離できる
かを上方から示す概略図である。

【図１０】どのようにしたら周囲の金属層から検出器を電気的に分離でき
るかを示す略側面図である。

【図１１】複数列の導電性隆起部を含み、列が互いに電気的に接続されて
いる検出器の略平面図である。

【図１２】列が導電性の表面区域によって電気的に相互接続されている、
図１１の検出器の略平面図である。

【図１３】導電性隆起部と絶縁性の隆起部がどのように協働して複数列の
導電性隆起部を含む検出器を検出するかを示す略平面図である。

【図１４】どのようにしたら導電性隆起部に発熱を吸収させるようにでき
るかを示す略側面図である。

【図１５】空洞の内面に多数の検出器が設けられるメジャーリングセルの
ごく単純な概略図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年３月２１日（２００１．３．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メジャーリングセルに関係付けられた熱量計関係の検出器を
作製する方法において、前記検出器が熱素子であり、前記検出器が、非導電性のベース構造の上に形成され、前記検出器を形成しよ
うとする前記ベース構造の一部が、表面構造を有する１つまたは複数の表面領域
を有し、前記表面構造を有する少なくとも１つまたは複数の表面領域が、前記熱
素子を形成させるための第１の導電性金属層で被覆され、前記第１の金属層が、
９０°以外の入射角で前記表面構造に積層され、このように導電層を積層させる
前記凹凸表面構造および／または形状が１つまたは複数の熱素子として機能する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】前記熱素子がボロメータであることを特徴とする、請求項１
に記載の方法。
【請求項３】前記凹凸構造の前記１つまたは複数の表面領域が、第２の導
電性金属層で被覆され、前記第１の金属層が、９０°以外の第１の入射角で前記
表面構造に積層され、前記第２の金属層が、前記第１の角度と異なる、９０°以
外の第２の入射角で前記表面構造に積層され、前記第１および第２の金属層が、
前記検出器の個別表面部の内部で互いに重ね合わされることを特徴とする、請求
項１に記載の方法。
【請求項４】前記第１の金属層および前記第２の金属層が、前記検出器の
前記個別表面部において熱電対として機能する金属を含む、請求項３に記載の方
法。
【請求項５】前記検出器が、限られた表面領域上に作製され、導体および
／または１つまたは複数の電気回路および／または電子回路が、前記限られた表
面領域上に同様に形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の
方法。
【請求項６】前記ベースユニットが、相補形の凹凸構造を有する金型すな
わち型に対する成形、プレス加工、またはエンボス加工作業などの凹凸付形作業
によって作製され、前記検出器に対応する前記型の少なくとも一部が、前記検出
器に適応させた凹凸構造を含んでいるモデルに対して電気メッキ処理または同様
の処理を施すことによって作製され、前記モデルが、シリコン基板などの基板を
マイクロメカニカルに加工することによって作製され、前記モデルの前記凹凸構
造および／または形状が、所望の検出器に対応付けられた表面部、導体、および
／または電気および／または電子回路に対応するように選択されることを特徴と
する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記ベースユニットが、相補形の凹凸構造を有する金型すな
わち型に対する成形、プレス加工、またはエンボス加工などの凹凸付形作業によ
って作製され、前記検出器に対応する前記型の少なくとも一部が、シリコン基板
などの基板をマイクロメカニカルに加工することによって作製され、前記基板の
前記凹凸構造および／または形状が、所望の検出器に対応付けられた表面部、導
体経路、および／または電気および／または電子回路に対して相補形であること
を特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】前記メジャーリングセルが、空洞を一緒に画定する第１およ
び第２の部分から形成され、前記ベースユニットが、前記第１のセル部分の内側
の表面部に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】前記メジャーリングセルが、空洞を一緒に画定する第１およ
び第２の部分によって形成され、前記ベース部が、前記第１のセル部分と一体の
部分を有し、前記検出器に対応付けられた表面部が、前記空胴の内面の一部を形
成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】前記空洞に対応付けられた表面区域が、前記検出器に対応
付けられた表面部と同時に同じ金属で被覆されることを特徴とする、請求項１、
３、８、または９に記載の方法。
【請求項１１】前記凹凸構造が、前記検出器に属する必要な接続パッド、
導体、および／または電気回路および／または電子回路を形成するようになって
いることを特徴とする、請求項１または３に記載の方法。
【請求項１２】導体、および／または電気および／または電子回路が、前
記第２のセル部分に形成されることを特徴とする、請求項８または９に記載の方
法。
【請求項１３】前記検出器に対応付けられた表面部に属する凹凸構造が、
多数のいわゆる導電性隆起部を含み、前記導電性隆起部が、第１の側面と、第２
の側面と、上面とを有し、いわゆる導電面が、隣接する２つの導電性隆起部の間
に位置し、前記第１の角度は、前記第１の側面と、個々の導電性隆起部の前記上
面の少なくとも一部と、前記中間の導電面の少なくとも一部とが、前記第１の金
属層によって被覆されるように適合させられており、前記第２の角度は、前記第
２の側面と、個々の導電性隆起部の前記上面の少なくとも一部と、前記中間の導
電面の少なくとも一部とが、前記第２の金属層によって被覆されるように適合さ
せられており、前記第１および第２の角度は、前記第２の金属層と前記個々の導
電性隆起部の上面および前記中間導電面の上の前記第１の金属層とが部分的に重
なり合って電気接触部を形成するように適合させられており、そのため、前記金
属層が、前記第１および第２の金属層の間に電気的に相互接続された一連の接合
部を形成することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１４】前記検出器に対応付けられた表面部は、個々の導電性隆起
部の前記上面が発熱によって活性化させられるように配置されており、そのため
、前記中間導電面が前記発熱から遮断されることを特徴とする、請求項１３に記
載の方法。
【請求項１５】前記中間導電面を備える前記導電性隆起部と前記ベースユ
ニットに属する周囲の表面区域との間に形成される絶縁面区域を特徴とする、請
求項１３に記載の方法。
【請求項１６】前記絶縁は、前記絶縁面に前記第１および第２の両金属層
が被覆されないように、いわゆる絶縁面に隣接して位置するいわゆる絶縁性隆起
部を互いに相対的に、前記導電性隆起部および前記第１および第２の角度を基準
として配置することによって達成されることを特徴とする、請求項１５に記載の
方法。
【請求項１７】前記導電性隆起部は、第ｎ列まで第１列、第２列等と示さ
れるｎ本の導電性隆起部列を形成し、各列中に第ｍ隆起部まで第１隆起部、第２
隆起部等と示されるｍ個、ここで”ｍ”は列毎に異なっていてもよい、の隆起部
を含む構成で与えられ、第ｎ列を除く各列最初の隆起部と、最後の列を除く各列
の第ｍ隆起部とが、相互に接続する隆起部を形成し、最後の列を除く各列の第ｍ
隆起部が、次に続く列の最初の隆起部に電気的に接続され、そのようにして得ら
れた、全部の列の全部の導電性隆起部に属する前記第１および第２の金属層の間
の接合部が、前記一連の電気的に相互に接続された接合部を形成することを特徴
とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】列中の第ｍ隆起部と隣接する列中の第１隆起部との間の前
記電気的相互接続が、前記隣接する列間に導電性の表面区域を形成することによ
って達成され、また、前記導電性の表面区域は、前記隣接する列に属する相互接
続隆起部に電気的に接続されているが、他の箇所が前記隣接する列から絶縁され
ていることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】前述の一連の導電性隆起部が、直列接続の熱電対を形成し
、前記最初の導電性隆起部の第１または第２の側壁の中間層、すなわち前記一連
の導電性隆起部の中の前記最初の導電性隆起部に隣接する導電面が、第１の熱電
対接続電極を形成し、最後の導電性隆起部の第１または第２の側壁、すなわち前
記一連の導電性隆起部の中の最後の導電性隆起部に隣接する導電面が、第２の熱
電対接続電極を形成することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】前記個々の導電性隆起部の前記上面が、吸熱または発熱層
で被覆されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】前記吸熱または発熱層が、酵素または何らかの対応する物
質を含んでいることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】前記第１の金属層と前記第２の金属層とが異なっており、
前記第１および前記第２の層の間に熱電効果が得られることを特徴とする、請求
項１３に記載の方法。
【請求項２３】前記２つの金属層が、クロムを被覆する金であることを特
徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】前記第１のセル部分が、複数の異なる検出器用の表面区域
を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】前記第２の部分が、複数の検出器用の表面区域を有するこ
とを特徴とする、請求項１または２１に記載の方法。
【請求項２６】測定または評価対象の媒体を囲むようになっている空洞を
画定するメジャーリングセルを含む熱量計関連の検出器であって、前記メジャー
リングセルすなわち空洞内の壁部を形成する表面または表面の一部が、１種類ま
たは複数種類金属層で被覆されており、前記検出器が熱素子である検出器におい
て、前記検出器が、非導電性のベース構造の上に形成され、前記検出器を形成し
ようとする前記ベース構造の一部が、表面構造を有する１つまたは複数の表面領
域を有し、前記表面構造を有する少なくとも１つまたは複数の表面領域が、前記
熱素子を形成させるための第１の導電性金属層で被覆され、前記第１の金属層が
、９０°以外の入射角で前記表面構造に積層され、そのような導電層が設けられ
た前記凹凸表面構造および／または形状が、１つまたは複数の熱素子の機能を提
供することを特徴とする検出器。
【請求項２７】前記熱素子が、直列接続の抵抗として形成され、ボロメー
タとして機能することを特徴とする、請求項２６に記載の検出器。
【請求項２８】前記凹凸構造の１つまたは複数の表面領域が、第２の導電
性金属層で被覆され、前記第１の金属層が、前記第１の金属層が９０°以外の第
１の入射角で表面構造に積層されており、前記第２の金属層が、前記第１の入射
角と異なる９０°以外の角度で積層され、それとともに、前記第１および第２の
金属層が検出器に対応付けられた個別表面区域の中で相互に重なり合っているこ
とを特徴とする、請求項２６に記載の検出器。
【請求項２９】前記第１および前記第２の金属層が、前記検出器に対応付
けられた個別の表面部において熱電対として機能する金属を含む、請求項２８に
記載の検出器。
【請求項３０】前記検出器が、限られた表面領域上に作製され、導体およ
び／または電気回路および／または電子回路が、前記限られた表面領域内に同様
に形成されることを特徴とする、請求項２６、２７、または２８に記載の検出器
。
【請求項３１】前記ベース構造が、相補形の凹凸構造を呈する金型すなわ
ち型に対する成形、プレス加工、またはエンボス加工作業などの凹凸付形作業に
よって作製され、前記検出器に対応する前記金型すなわち型の少なくと一部が、
前記検出器に適応させた凹凸構造を含んでいるモデルに対して電気メッキ処理ま
たは同様の処理を施すことによって作製され、前記モデルが、シリコン基板など
の基板をマイクロメカニカルに加工することによって作製され、前記モデルの前
記凹凸構造および／または形状が、所望の検出器に対応付けられた表面部、導体
経路、および／または電気および／または電子回路に対応するように選択される
ことを特徴とする、請求項３０に記載の検出器。
【請求項３２】前記ベース構造が、相補形の凹凸構造または形状を有する
金型すなわち型に対する成形、プレス加工、またはエンボス加工などの凹凸付形
作業によって作製され、前記検出器に対応する前記金型すなわち型の少なくと一
部が、シリコン基板などの基板をマイクロメカニカルに加工することによって作
製され、前記基板の前記凹凸構造および／または金型または型が、所望の検出器
に対応付けられた表面部、導体、および／または電気および／または電子回路に
対して相補形であることを特徴とする、請求項３０に記載の検出器。
【請求項３３】前記メジャーリングセルが、空洞を形成するように相互に
協働するようになっている第１および第２の部分を有し、前記ベース構造が、前
記第１のセル部分の表面区域に設けられることを特徴とする、請求項３０に記載
の検出器。
【請求項３４】前記メジャーリングセルが、空洞を形成するように相互に
協働するようになっている第１および第２の部分を有し、前記ベース構造が、前
記第１のセル部分の一部を形成し、前記検出器に対応付けられた表面部が、前記
空胴の内面の一部を形成することを特徴とする、請求項２６に記載の検出器。
【請求項３５】前記空洞に対応付けられた表面区域が、前記検出器対応表
面部と同時に同じ金属で被覆されることを特徴とする、請求項３３または３４に
記載の検出器。
【請求項３６】前記凹凸構造が、前記検出器に属する必要な接続パッド、
導体経路、および／または電気回路および／または電子回路を形成するようにな
っていることを特徴とする、請求項２６に記載の検出器。
【請求項３７】導体経路、および／または電気および／または電子回路が
、前記第２のセル部分に形成されることを特徴とする、請求項３３または３４に
記載の検出器。
【請求項３８】前記検出器に対応付けられた表面部に属する凹凸構造が、
多数のいわゆる導電性隆起部を含み、前記導電性隆起部が、第１の側面と、第２
の側面と、上面とを有し、中間のいわゆる導電面が、相互に隣接する導電性隆起
部の間に位置し、前記第１の角度は、前記第１の側面と、個々の導電性隆起部の
前記上面の少なくとも一部と、前記中間の導電面の少なくとも一部とが、前記第
１の金属層によって被覆されるように適合させられており、前記第２の角度は、
前記第２の側面と、個々の導電性隆起部の前記上面の少なくとも一部と、前記中
間の導電面の少なくとも一部とが、前記第２の金属層によって被覆されるように
適合させられており、前記第１および第２の角度は、前記第２の金属層と前記個
々の導電性隆起部の上面および前記中間導電面の上の前記第１の金属層とが部分
的に重なり合って電気接触部を形成するように適合させられており、そのため、
前記金属層が、前記第１および第２の金属層の間に電気的に相互接続された一連
の接合部を形成することを特徴とする、請求項２８に記載の検出器。
【請求項３９】前記検出器に対応付けられた表面部は、個々の導電性隆起
部の前記上面が発熱によって活性化させられるように配置されており、そのため
、前記中間導電面が前記発熱から遮断されることを特徴とする、請求項３８に記
載の検出器。
【請求項４０】前記中間導電面を備える前記導電性隆起部と前記ベース構
造を有する周囲の表面区域との間に、絶縁面区域が形成されることを特徴とする
、請求項３８に記載の検出器。
【請求項４１】前記絶縁は、前記絶縁面に前記第１および第２の両金属層
が被覆されないように、いわゆる絶縁面に隣接して位置するいわゆる絶縁性隆起
部を互いに相対的に、前記導電性隆起部および前記第１および第２の角度を基準
として配置することによって達成できることを特徴とする、請求項４０に記載の
検出器。
【請求項４２】前記導電性隆起部は、第ｎ列まで第１列、第２列等と示さ
れるｎ本の導電性隆起部列を形成し、各列中に第ｍ隆起部まで第１隆起部、第２
隆起部等と示されるｍ個、ここで”ｍ”は列毎に異なっていてもよい、の隆起部
を含むように構成され、第ｎ列を除く各列最初の隆起部と、最後の列を除く各列
の第ｍ隆起部とが、相互に接続する隆起部を形成し、最後の列を除く各列の第ｍ
隆起部が、次に続く列の最初の隆起部に電気的に接続され、そのようにして得ら
れた、全部の列の全部の導電性隆起部に属する前記第１および第２の金属層の間
の接合部が、前記一連の電気的に相互に接続された接合部を形成することを特徴
とする、請求項３８に記載の検出器。
【請求項４３】前記隣接する列間に導電性の表面区域が含まれ、列の第ｍ
隆起部と隣接列の最初の隆起部との間の前記電気的相互接続が前記導電面区域を
通じて行われ、前記導電性の表面区域は、前記隣接する列に属する相互接続隆起
部に電気的に接続されているが、他の箇所が前記隣接する列から絶縁されている
ことを特徴とする、請求項４２に記載の検出器。
【請求項４４】前述の一連の導電性隆起部が、直列接続の熱電対を形成し
、金属層と前記最初の導電性隆起部の第１または第２の側壁、すなわち前記一連
の導電性隆起部の中の前記最初の導電性隆起部に隣接する導電面が、第１の熱電
対接続電極を形成し、最後の導電性隆起部の第１または第２の側壁、すなわち前
記一連の導電性隆起部の中の最後の導電性隆起部に隣接する導電面が、第２の熱
電対接続電極を形成することを特徴とする、請求項３８に記載の検出器。
【請求項４５】前記個々の導電性隆起部の前記上面が、吸熱および／また
は発熱層で被覆されることを特徴とする、請求項３８に記載の検出器。
【請求項４６】前記吸熱および／または発熱層が、酵素層または対応物質
層などの触媒層であることを特徴とする、請求項４５に記載の検出器。
【請求項４７】前記第１および前記第２の金属層の間に熱電効果が得られ
るように、前記第１の金属層と前記第２の金属層とが異なっていることを特徴と
する、請求項２８に記載の検出器。
【請求項４８】前記２つの金属層が、クロムを被覆する金であることを特
徴とする、請求項４７に記載の検出器。
【請求項４９】前記第１のセル部分が、複数の検出器用の表面区域を含む
ことを特徴とする、請求項２６に記載の検出器。
【請求項５０】前記第２のセル部分が、１つまたは複数の検出器用の表面
区域を含むことを特徴とする、請求項２６または４９に記載の検出器。