JP2005292120A - 白金抵抗体式温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 例えば内燃機関の排気ガスのような高温の雰囲気中に晒されても、白金抵抗体の揮発を良好に抑制し得る白金抵抗体式温度センサを提供する。
【解決手段】 揮発抑制層４０は、高純度のアルミナを含む材料からなる基板１０の表面１１上ににて、白金抵抗体２０をコ字状に囲うように、白金でもって形成されている。覆蓋層６０は、高純度のアルミナを含む材料からなる接着層５０を介し、揮発抑制層４０及び白金抵抗体２０を覆うように基板１０の表面１１上に形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、白金抵抗体式温度センサに関するものである。

従来、この種の温度センサとしては、下記特許文献１に開示されたプラチナ温度センサがある。このプラチナ温度センサは、セラミック基板上に蛇行状に形成したプラチナ薄膜抵抗体と、このプラチナ薄膜抵抗体を介しセラミック基板上に順次積層した連結層及びセラミックカバー層とを備えている。

ここで、当該プラチナ温度センサは、連結層となるセラミックグリーン層及びセラミックカバー層を、順次、プラチナ薄膜抵抗体を介しセラミック基板上に積層した構造でもって、セラミックグリーン層をセラミック基板上に加圧した状態で焼成することで製造される。
特表２００２−５３５６０９号公報

ところで、上記プラチナ温度センサにおいては、セラミックカバー層は、上述のようなセラミックスグリーン層の加圧焼成処理により形成された連結層を介し、セラミック基板上に固く連結されて、プラチナ薄膜抵抗体を外部雰囲気に対し閉鎖する。

しかし、例えば、自動車に搭載した内燃機関の排気管中の排気ガスの温度を検出するために、上記プラチナ温度センサを、内燃機関の排気管内に配置すると、このプラチナ温度センサは、内燃機関によりその排気管内に排出される排気ガスに晒される。

ここで、排気ガス中の高温の酸化性ガスが、プラチナ温度センサの連結層やセラミックカバー層と連結層との境界面或いはセラミック基板と連結層との境界面を通り、プラチナ薄膜抵抗体に伝わると、プラチナ薄膜抵抗体が高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。その結果、プラチナ抵抗体としての抵抗値が増大するという不具合を招く。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、例えば内燃機関の排気ガスに含まれる高温の酸化性ガスに晒されても、白金抵抗体の揮発を良好に抑制し得る白金抵抗体式温度センサを提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明に係る白金抵抗体式温度センサは、請求項１の記載によれば、セラミックスを主成分とする材料からなる基板（１０）と、この基板上に設けられる白金抵抗体（２０）とを備える。

当該白金抵抗体式温度センサにおいて、
白金抵抗体を覆うようにセラミックスを主成分とする材料でもって基板上に設けられる多孔質層（５０）と、
白金抵抗体の周囲の少なくとも一部に多孔質層に接するように設けられて白金抵抗体の揮発を抑制する白金製揮発抑制層（４０）とを備えることを特徴とする。

これによれば、例えば内燃機関の排気ガスのような高温の酸化性ガスを含む雰囲気内の温度を検出するにあたり、当該温度センサを上記雰囲気内に配置すると、この雰囲気内の高温の酸化性ガスは、多孔質層やこの多孔質層と基板との境界面を通り揮発抑制層及び白金抵抗体に到達する。ここで、揮発抑制層は白金からなるため、当該揮発抑制層の形成材料である白金は、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。これ伴い、揮発抑制層の揮発による白金蒸気圧が、白金抵抗体の近傍において高くなる。

また、白金抵抗体は、揮発抑制層と同様に白金からなることから、当該白金抵抗体も、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発しようとする。しかし、上述のように、揮発抑制層の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体の近傍において高くなるため、当該白金蒸気圧が白金抵抗体の揮発を良好に抑制する。

従って、白金抵抗体に対し上記雰囲気内の高温の酸化性ガスが到達しても、当該白金抵抗体は殆ど揮発しない。よって、当該温度センサによる上記高温の酸化性ガスを含む雰囲気内の温度の検出過程において、白金抵抗体は、その製造直後の外形形状をそのまま維持し、細くなることもなく正常な抵抗値をそのまま維持し得る。その結果、当該温度センサによれば、上記雰囲気内の温度を常に良好に精度よく検出し得る。

また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、揮発抑制層は、多孔質層と基板との間に設けられることを特徴とする。

このように、揮発抑制層を多孔質層と基板との間に設けることで、請求項１に記載の発明の作用効果がより一層確実に達成され得る。

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項２に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、
基板は、多孔質層よりも外方へ延出しており、
揮発抑制層は、白金抵抗体の周囲の少なくとも一部にて、基板のうち多孔質層よりも外方へ延出する部位上にも延在或いは分離して位置するようにしたことを特徴とする。

このように、揮発抑制層が、白金抵抗体の周囲の少なくとも一部にて、基板のうち多孔質層よりも外方へ延出する部位上にも延在或いは分離して位置する。従って、基板の表面に対する多孔質層の形成を容易にしつつ、揮発抑制層の揮発により請求項２に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る。

また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項２或いは３に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、
白金抵抗体は、基板上にて蛇行状に設けられ、揮発抑制層は、白金抵抗体の少なくとも一方の蛇行方向端部に対応するように設けられることを特徴とする。

これによれば、白金抵抗体の蛇行方向端部が、当該白金抵抗体の他の部位に比べて、例えば、かど形状のような揮発し易い形状となっていても、揮発抑制層が上述のように白金抵抗体の少なくとも一方の蛇行方向端部に対応するように設けられることで、当該揮発抑制層の揮発による白金蒸気圧は白金抵抗体の少なくとも一方の蛇行方向端部において特に高くなって当該蛇行方向端部の揮発が良好に抑制される。その結果、請求項２或いは３に記載の発明の作用効果をより一層具体的に達成し得る。

また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項４に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、基板上には、白金抵抗体の少なくとも一方の蛇行方向端部に位置する両接続端部（２１）から白金抵抗体の蛇行方向に延出するように互いに対向して設けた両リード（３０）を備えて、
揮発抑制層は、白金抵抗体をその上記両リードとは反対側の蛇行方向端部側からコ字状に囲うように設けられることを特徴とする。

これによれば、揮発抑制層が、白金抵抗体をその両リードとは反対側の蛇行方向端部からコ字状に囲うように設けられるので、白金抵抗体の揮発がより一層良好に抑制される。その結果、請求項４に記載の発明の作用効果をより一層具体的に達成し得る。

また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項１〜５のいずれか１つに記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、多孔質層上には、セラミックスを主成分とする材料でもって設けられる覆蓋層（６０）を備えることを特徴とする。

これによれば、覆蓋層が揮発抑制層を介し白金抵抗体を覆うように基板上に固着される。このため、白金抵抗体が、覆蓋層によって、揮発抑制層と共に上記高温の酸化性ガスを含む雰囲気からより一層確実に遮断され得る。その結果、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。

また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項６に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、揮発抑制層は、多孔質層と覆蓋層との間の少なくとも一部に設けられることを特徴とする。

このように、揮発抑制層が多孔質層と覆蓋層との間の少なくとも一部に設けられる構成であっても、請求項１に記載の発明と実質的に同様の作用効果を達成し得る。

また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項６或いは７に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、
多孔質層の外周面を覆うようにガラス材料でもって形成してなる封止層を備えることを特徴とする。

これによれば、例えば内燃機関の排気ガスのような雰囲気が、封止層による封止によって白金抵抗体から遮断される。その結果、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスに影響されて白金抵抗体が揮発することをさらに抑制できる。

なお、本発明に係る白金抵抗体式温度センサは、
セラミックスを主成分とする材料でもって形成される覆蓋層（３００）と、
セラミックスを主成分とする材料からなる基板（３６０）と、
この基板の裏面に設けられる白金抵抗体（３５０）と、
覆蓋層上に設けられて基板の裏面に白金抵抗体を介し当接する多孔質層（３４０）と、
白金抵抗体の外周の少なくとも一部にて覆蓋層と多孔質層との間に設けられる揮発抑制層（３３０）と、
白金抵抗体の外周のうち上記少なくとも一部以外の部分にて覆蓋層上に設けられる両リード（３１０、３２０）とを備えて、
覆蓋層は多孔質層の外方へ延出しており、
揮発抑制層は、覆蓋層のうち多孔質層よりも外方へ延出する部位上にも延在或いは分離して位置しており、
両リードは、揮発抑制層と共に、白金で形成されているように構成してもよい。

これによれば、請求項１に記載の発明とは異なり、基板と覆蓋層が入れ代わっていても、揮発抑制層及び両リードの揮発により請求項３に記載の発明と同様の作用効果が達成され得る。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第１実施形態を示している。当該温度センサは基板１０を備えており、この基板１０は、高純度のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を含む材料でもって緻密な構造を有するように形成されている。なお、当該本第１実施形態では、上述した高純度のアルミナを含む材料（以下、高純度アルミナ材料ともいう）として、アルミナを９９．９（％）以上含む材料が採用されている。なお、基板１０は、当該温度センサの支持板としての役割をも果たす。

また、当該温度センサは、白金抵抗体２０、両リード３０及び帯状の揮発抑制層４０を備えており、白金抵抗体２０は、図１及び図３にて示すごとく、基板１０の表面１１のうち図示上側部位（以下、白金抵抗体側部位ともいう）の中央部上に形成されている。ここで、白金抵抗体２０は白金（Ｐｔ）からなるもので、この白金抵抗体２０は、図１にて図示上下方向に蛇行状となるように、図示左方から図示右方にかけて、基板１０の表面１１上に形成されている。これに伴い、白金抵抗体２０は、図１にて図示左右下端部を、左右両側接続端部２１とするように形成されている。

両リード３０は、外部回路との接続用電極としての役割を果たすもので、当該両リード３０は、図１にて示すごとく、基板１０の表面１１のうち図示下側部位（以下、リード側部位ともいう）の中央部上にて、互いに並行となるように図示上下方向に沿い白金（Ｐｔ）でもって形成されている。当該両リード３０のうち図１にて図示左側リード３０は、その図示上端左側隅角部にて、白金抵抗体２０の左側接続端部２１と一体に形成されており、一方、右側リード３０は、その図示上端右側隅角部にて、白金抵抗体２０の右側接続端部２１と一体に形成されている。

揮発抑制層４０は、白金（Ｐｔ）からなるもので、この揮発抑制層４０は、図１にて示すごとく、白金抵抗体２０の周囲をその左側接続端部２１側から右側接続端部２１側にかけて囲うように、基板１０の表面１１のうち上記白金抵抗体側部位の外周部上に沿いコ字状に形成されている。これにより、揮発抑制層４０は、その形成材料である白金の揮発に伴い白金蒸気圧を発生し白金抵抗体２０の揮発を抑制する役割を果たす。なお、図１において、揮発抑制層４０のうち図示左右両側部４１は、白金抵抗体２０の蛇行方向に沿い位置しており、揮発抑制層４０のうち図示上側部４２は、白金抵抗体２０の各上側蛇行端部に対向して位置している。

また、当該温度センサは、接着層５０及び覆蓋層６０を備えている。接着層５０は、図２及び図３にて示すごとく、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を覆うように、基板１０の表面１１のうち上記白金抵抗体側部位上に接着形成されている。ここで、揮発抑制層４０は接着層５０に接している。本第１実施形態では、当該接着層５０は、基板１０と同様に、上述した高純度アルミナ材料でもって多孔質な構造を有するように形成されている。覆蓋層６０は、基板１０と同様に、上述した高純度アルミナ材料でもって、接着層５０上に積層して形成されており、この覆蓋層６０は、接着層５０と共に、白金抵抗体２０の保護層としての役割を果たす。

以上のように構成した温度センサの製造方法について図４〜図１１を参照して説明する。まず、白金（Ｐｔ）を用いて、上記高純度アルミナ材料からなる基板１０の表面１１の全面に亘り、スパッタリングにより、薄膜（例えば、膜厚１．２（μｍ））状の白金膜７０を形成する（図４にて図示左側の平面図及び図示右側の側面図参照）。なお、基板１０は、上記高純度アルミナ材料でもって緻密な構造を有するように形成さている。

然る後、当該白金膜７０にフォトリソグラフィ処理により所定のパターニング処理を施して、白金抵抗体２０、両リード３０及び揮発抑制層４０を、上述のような構成を有するように、基板１０の表面１１上に薄膜状にて形成する（図５にて図示左側の平面図、図示中央側の側面図及び図示右側の断面図並びに図１〜図３参照）。

このように基板１０の表面１１上にパターニング形成した白金抵抗体２０、両リード３０及び揮発抑制層４０にエージング処理を施し、然る後、上記高純度アルミナ材料を、ペースト状にて、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を介し基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位（図６にて図示左側の平面図及び図示右側の側面図参照）上に塗布或いはスクリーン印刷し、接着層５０となるペースト層８０として形成する。ついで、覆蓋層６０を当該ペースト層８０上に積層する（図７にて図示右側の平面図及び図示左側の側面図参照）。

このように覆蓋層６０をペースト層８０、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を介し基板１０の表面１１上に積層してなる構造体を所定の高温（例えば、１１５０（℃）〜１３００（℃）の範囲の温度）の雰囲気（以下、焼成雰囲気ともいう）内にて焼成する。これにより、当該温度センサの製造が終了する。なお、覆蓋層６０を基板１０の表面１１上に所定の圧力にて加圧した状態で焼成するようにしてもよい。

このようにして製造される温度センサにおいては、ペースト層８０が接着層５０となって基板１０の表面１１上に接着されるとともに、覆蓋層６０が接着層５０上に接着される。これにより、覆蓋層６０は、接着層５０により、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にしっかりと固着される。

このとき、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０は接着層５０により覆われた状態で基板１０の表面１１上に保持される。このような状態では、白金抵抗体２０がその左側接続端部２１から右側接続端部２１にかけて揮発抑制層４０により囲われている。

従って、上述のような焼成雰囲気内における焼成の過程においては、当該焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスが、接着層５０の外周部から接着層５０と基板１０の境界面或いは接着層５０と覆蓋層６０との境界面を通り、揮発抑制層４０及び白金抵抗体２０に到達する。ここで、上述のごとく白金抵抗体２０の周囲に揮発抑制層４０が形成されているため、多くの高温の酸化性ガスは、まず、揮発抑制層４０に達する。また、揮発抑制層４０が白金で形成されているから、当該揮発抑制層４０は、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。このため、揮発抑制層４０の揮発により生ずる白金蒸気圧が白金抵抗体２０の近傍において高くなる。

また、白金抵抗体２０は、揮発抑制層４０と同様に白金で形成されていることから、当該白金抵抗体２０も、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスによって揮発しようとする。しかし、上述のように、揮発抑制層４０の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体２０の近傍において高くなるため、当該白金蒸気圧が白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。

従って、白金抵抗体２０に対し上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスが到達しても、当該白金抵抗体２０は殆ど揮発しない。その結果、当該温度センサの製造過程において、上述のような焼成処理がなされても、白金抵抗体２０は、焼成前の外形形状をそのまま維持し、温度センサとしての正常な抵抗値をそのまま維持し得る。

また、基板１０を上述のように高純度アルミナ材料でもって形成するため、当該基板１０にはピンホールが少なく、白金抵抗体２０、揮発抑制層４０や両リード３０のパターン形成においてエッチング処理が短時間で済み、サイドエッチの発生が比較的少なくなる。その結果、各白金抵抗体式温度センサの性能上のばらつきが減少する。

また、基板１０を上述のように高純度アルミナ材料でもって形成するため、白金に対する基板１０の不純物による反応が少なくなり、白金抵抗体２０の耐久性が向上する。

また、基板１０を上述のように高純度アルミナ材料でもって形成するため、白金抵抗体２０や揮発抑制層４０のパターン形成の際にその膜厚を均一にすることができる。これにより、接着層５０が白金抵抗体２０や揮発抑制層４０を介し基板１０の表面上により一層良好に形成され得る。これに伴い、接着層５０と基板１０の表面との間の接着性がより一層密になり、その結果、温度センサの外気が、接着層５０と基板１０との間の境界には、より一層入り込みにくく、白金抵抗体２０が外気中の成分（例えば酸素成分）により酸化されることもない。

次に、上述のように製造した温度センサを用いた温度検出例について説明する。当該温度センサを、自動車に搭載した内燃機関の排気管内に配置する。このような状態において、自動車を走行させれば、当該内燃機関はその排気管内に排気ガスを排出する。この排気ガスの温度は高温（例えば、１０００（℃））であるから、当該温度センサは、高温の排気ガスの雰囲気（以下、排気ガス雰囲気ともいう）中に晒されることとなる。

これに伴い、当該排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスは、上述と実質的に同様に、接着層５０やこの接着層５０と基板１０との境界面或いは接着層５０と覆蓋層６０との境界面を通り、揮発抑制層４０及び白金抵抗体２０に到達する。ここで、揮発抑制層４０は上述のように白金で形成されているから、当該揮発抑制層４０は、上記排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。このため、揮発抑制層４０の揮発による白金蒸気圧が、白金抵抗体２０の近傍において高くなる。

また、白金抵抗体２０は、上述のように白金で形成されていることから、当該白金抵抗体２０も、上記排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発しようとする。しかし、上述のように、揮発抑制層４０の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体２０の近傍において高くなるため、当該白金蒸気圧が白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。

従って、白金抵抗体２０に対し上記排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスが到達しても、当該白金抵抗体２０は殆ど揮発しない。よって、当該温度センサによる排気ガスの温度の検出過程において、白金抵抗体２０は、その製造直後の外形形状をそのまま維持し、細くなることもなく正常な抵抗値をそのまま維持し得る。このことは、当該温度センサは良好な高温耐久性を永く保持し得ることを意味する。その結果、当該温度センサによれば、常に、内燃機関の排気ガスの高い温度を良好に精度よく検出し得る。

ちなみに、本第１実施形態の温度センサの高温耐久性を評価するために、次の４つの比較例（以下、比較例１〜比較例４という）を準備し、これら各比較例及び本第１実施形態の温度センサに対し耐久性試験を施した。この耐久性試験としては、炉内の酸化性ガスを含む１０００（℃）の雰囲気内にて１５０（時間）の間、上記各比較例及び本第１実施形態の温度センサを晒す試験を採用した。但し、上記各比較例は次のような構成を有する。

比較例１は、図８にて示すごとく、本第１実施形態の温度センサにおいて揮発抑制層４０を有しない点を除き、当該温度センサと同様の製造工程により準備する。なお、接着層５０は、白金抵抗体２０のみを覆うように、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上に形成されている。

比較例２は、図９にて示す構成を有するように準備する。即ち、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を、本第１実施形態の温度センサと同様に、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にパターニング形成してエージング処理を施す。然る後、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０の内周部を覆うようにして、上記高純度アルミナ材料を、ペースト状にて、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にスクリーン印刷して、内側保護層１１０となるペースト層をパターニング形成する。

ついで、揮発抑制層４０の外周部及び内側保護層１１０となるペースト層を覆うようにして、旭ガラス株式会社製ＡＰ５７１０型結晶化ガラスを、ペースト状にて、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にスクリーン印刷して、断面コ字状の外側保護層１２０となるペースト層をパターニング形成し、然る後、焼成処理を施して、比較例２とする。

比較例３は、図１０にて示す構成を有するように準備する。即ち、本第１実施形態の温度センサと同様に、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にパターニング形成してエージング処理を施す。然る後、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を覆うようにして、旭ガラス株式会社製ＡＰ５７１０型結晶化ガラスを、ペースト状にて、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にスクリーン印刷して、接着層１３０となるペースト層をパターニング形成する。ついで、覆蓋層６０を、接着層１３０となるペースト層上に積層し、焼成処理を施して、比較例３とする。

比較例４は、図１１にて示す構成を有するように準備する。即ち、本第１実施形態の温度センサと同様に、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にパターニング形成してエージング処理を施す。然る後、白金抵抗体２０及び揮発抑制層４０を覆うようにして、コーニング株式会社製の９６（％）の酸化珪素ガラス（ＳｉＯ₂ガラス）を含む材料を、ペースト状にて、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にスクリーン印刷して、接着層１４０となるペースト層をパターニング形成する。ついで、覆蓋層６０を、接着層１４０となるペースト層上に積層し、焼成処理を施して、比較例４とする。

以上のようにして準備した比較例１〜比較例４及び本第１実施形態の温度センサに対し上記耐久性試験を行ったところ、次の表１にて示す結果が得られた。

この表１は、比較例１〜比較例４及び本第１実施形態の温度センサ毎に、上記耐久性試験前の室温雰囲気内における白金抵抗体２０の抵抗値と当該耐久性試験後の２４（℃）の温度雰囲気内における白金抵抗体２０の抵抗値とを比較して、白金抵抗体２０の抵抗値の増大の度合いを抵抗値変化率でもって示したものである。

ここで、当該抵抗値変化率は、次式（１）により求められる。但し、上記耐久試験後の２４（℃）の温度雰囲気内における白金抵抗体２０の抵抗値をＲｆとし、上記耐久試験前の室温雰囲気内における白金抵抗体２０の抵抗値をＲｐとする。

抵抗値変化率＝｛（Ｒｆ−Ｒｐ）／Ｒｐ｝×１００（％）・・・（１）
当該表１によれば、本第１実施形態の温度センサの白金抵抗体２０の抵抗値の変化は、上記耐久性試験の前後において、０．３（％）と、１（％）以下になっている。これに対し、比較例１〜比較例４の各白金抵抗体２０の抵抗値は、上記耐久性試験の前後において、本第１実施形態の温度センサの白金抵抗体２０の抵抗値の変化に比べて、かなり大きく変化することが分かる。このように抵抗値変化が大きい理由は次の通りである。

本第１実施形態の温度センサを比較例１と比較した場合、比較例１が本第１実施形態の温度センサの揮発抑制層４０を有さないことから、当該比較例１では高温雰囲気内における白金抵抗体２０の揮発化が進む。このために、白金抵抗体２０の抵抗値変化が、本第１実施形態の温度センサよりも比較例１の方がかなり大きい。

また、本第１実施形態の温度センサを比較例２と比較した場合、この比較例２の内側保護層１１０及び外側保護層１２０の構成が図９にて示すごとく本第１実施形態の温度センサの接着層５０及び覆蓋層６０の構成と異なる。また、内側保護層１１０は接着層５０と同様の形成材料からなるが、外側保護層１２０は、覆蓋層６０の形成材料である上記高純度アルミナ材料とは異なり、旭ガラス株式会社製ＡＰ５７１０型結晶化ガラスで形成されている。

ここで、高温においては、当該結晶化ガラスがその一部にて融解し、電気化学的反応が、溶解したガラス成分と白金抵抗体２０との間に発生し、白金抵抗体２０が劣化する。このために、白金抵抗体２０の抵抗値変化が、本第１実施形態の温度センサよりも比較例２の方がかなり大きい。このことは、上述のように高純度アルミナ材料を覆蓋層６０の形成材料とすることで、比較例２に比べて、白金抵抗体２０の上記ガラス成分との電気化学的反応による劣化を良好に抑制し得ることを意味する。

また、本第１実施形態の温度センサを比較例３と比較した場合、当該温度センサの図２にて示す断面構造は、比較例３の図１０にて示す断面構造と同一である。しかし、比較例３の接着層１３０の形成材料は、本第１実施形態の温度センサの接着層５０の形成材料である上記高純度アルミナ材料とは異なり、上述のＡＰ５７１０型結晶化ガラスで形成されている。このために、白金抵抗体２０の抵抗値変化が、本第１実施形態の温度センサよりも比較例３の方がかなり大きい。このことは、上述のように高純度アルミナ材料を接着層５０の形成材料とすることで、比較例３に比べて、白金抵抗体２０の上記ガラス成分との電気化学的反応による劣化を良好に抑制し得ることを意味する。

また、本第１実施形態の温度センサを比較例４と比較した場合、当該温度センサの図２にて示す断面構造は、比較例４の図１１にて示す断面構造と同一である。しかし、比較例４の接着層１４０の形成材料は、本第１実施形態の温度センサの接着層５０の形成材料である上記高純度アルミナ材料とは異なり、上述した酸化珪素ガラスを含む材料でもって形成されている。このために、白金抵抗体２０の抵抗値変化が、本第１実施形態の温度センサよりも比較例４の方がかなり大きい。

以上より、本第１実施形態の温度センサは、上記耐久性試験において、白金抵抗体２０の揮発化及び上記ガラス成分との電気化学的反応が殆ど進まないことから、比較例１〜比較例４に比べ、高温耐久性に極めて優れていることが分かる。

なお、本第１実施形態における温度センサの揮発抑制層４０は、以下の各実施形態にて述べる揮発抑制層（揮発抑制層と同様の役割を果たすリードを含む）と共に、当該温度センサを７００（℃）以上の雰囲気内に配置する場合に、当該揮発抑制層によってもたらされる上記作用効果が特に著しく発揮され得る。
（第２実施形態）
図１２〜図１８は、本発明に係る温度センサの第２実施形態を示している。この第２実施形態においては、図１２〜図１４にて示すごとく、上記第１実施形態において、左右両側リード９０、１００が、両リード３０及び揮発抑制層４０に代えて、採用された構成となっている。

左右両側リード９０、１００は、図１２にて示すごとく、基板１０の表面１１の図示左右方向中央を基準にして、図示左右対称的な構成を有するように当該表面１１上に白金（Ｐｔ）でもって形成されている。

左側リード９０は、コ字状リード部９１を備えており、このリード部９１は、基板１０の表面１１のうち図１２にて図示上側部位（上記白金抵抗体側部位）の左側部上において、白金抵抗体２０の図示左側部を左側からコ字状に囲うように形成されている。

ここで、当該リード部９１は、その連結部９２にて、白金抵抗体２０の左側においてその蛇行方向に並行に位置しており、当該リード部９１の上下両側腕部９３は、白金抵抗体２０の左側部を挟むように並行に位置している（図１２参照）。また、下側腕部９３は、白金抵抗体２０の左側接続端部２１と一体となっている。

また、左側リード９０は、直線状リード部９４を備えており、このリード部９４は、基板１０の表面１１の下側部位（上記リード側部位）上の中央側にて、リード部９１の下側腕部９３から下方へ直線状に延出するように形成されている。

一方、右側リード１００は、コ字状リード部１０１を備えており、このリード部１０１は、基板１０の表面１１のうち図１２にて図示上側部位（上記白金抵抗体側部位）の右側部上において、白金抵抗体２０の図示右側部を右側からコ字状に囲うように形成されている。

ここで、当該リード部１０１は、その連結部１０２にて、白金抵抗体２０の右側においてその蛇行方向に並行に位置しており、当該リード部１０１の上下両側腕部１０３は、白金抵抗体２０の右側部を挟むように並行に位置している（図１２参照）。また、下側腕部１０３は、白金抵抗体２０の右側接続端部２１と一体となっている。なお、上下両側腕部１０３は、図１２にて示すごとく、上下両側腕部９３に対し狭隙を介し対向している。

また、右側リード１００は、直線状リード部１０４を備えており、このリード部１０４は、基板１０の表面１１の下側部位（上記リード側部位）上の中央側にて、リード部１０１の下側腕部１０３から下方へ直線状に延出するように形成されている。

本第２実施形態において、上記第１実施形態にて述べた接着層５０は、白金抵抗体２０及び両リード９０、１００の各コ字状リード部９１、１０１を覆うように、基板１０の表面１１のうち上記白金抵抗体側部位上に形成されている。また、上記第１実施形態にて述べた覆蓋層６０は、本第２実施形態においても、接着層５０上に積層して形成されている。

次に、以上のように構成した本第２実施形態の温度センサの製造方法について図１５〜図１８を参照して説明する。まず、上記第１実施形態と同様に、白金でもって、スパッタリングにより、基板１０の表面１１の全面に亘り、白金膜７０を形成する（図１５にて図示左側の平面図及び右側の側面図参照）。

然る後、当該白金膜７０に、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理でもってパターニング処理を施して、上述のような構成を有するように、白金抵抗体２０、両リード９０、１００を基板１０の表面１１上に薄膜状に形成する（図１６にて図示左側の平面図、図示中央側の側面図及び図示右側の断面図並びに図１２〜図１４参照）。

このように白金抵抗体２０、両リード９０、１００をパターニング形成した後、上記第１実施形態と同様に、上記高純度アルミナ材料を、ペースト状にて、白金抵抗体２０及び両リード９０、１００の各リード部９１、１０１を介し、基板１０の表面１１の図１７にて図示左側部位（上記白金抵抗体側部位）上に塗布或いはスクリーン印刷しペースト層８０として形成する。ついで、覆蓋層６０をペースト層８０上に積層する（図１８にて図示左側の平面図及び図示右側の側面図参照）。

このようにペースト層８０、白金抵抗体２０及び両リード９０、１００を介し基板１０の表面１１上に覆蓋層６０を積層してなる構造体を、所定の高温（例えば、１１５０（℃）〜１３００（℃）の範囲の温度）の雰囲気内にて焼成する。これにより、本第２実施形態における温度センサの製造が終了する。

以上のようにして製造される本第２実施形態の温度センサにおいては、覆蓋層６０は、上記第１実施形態と同様に、接着層５０となったペースト層８０の接着作用により、基板１０の表面１１の上記白金抵抗体側部位上にしっかりと固着される。

このとき、白金抵抗体２０及び両コ字状リード部９１、１０１は接着層５０により覆われた状態で基板１０の表面１１上に保持される。このような状態では、白金抵抗体２０の左側部がその左側からコ字状リード部９１により囲われ、一方、白金抵抗体２０の右側部はその右側からコ字状リード部１０１により囲われている。

従って、上述のような高温の雰囲気内における焼成の過程において、当該雰囲気内の高温の酸化性ガスは、接着層５０やこの接着層５０と基板１０との境界面或いは接着層５０と覆蓋層６０との境界面を通り、両コ字状リード部９１、１０１及び白金抵抗体２０に到達する。ここで、両コ字状リード部９１、１０１は上述のごとく白金で形成されているから、当該両コ字状リード部９１、１０１は、当該雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。このため、両コ字状リード部９１、１０１の揮発による白金蒸気圧が、上記第１実施形態にて述べた揮発抑制層４０の揮発による場合と同様に、白金抵抗体２０の近傍で高くなる。

また、白金抵抗体２０は、リード９０、１００と同様に白金で形成されていることから、当該白金抵抗体２０も、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発しようとする。しかし、上述のように、両コ字状リード部９１、１０１の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体２０の近傍で高くなるため、当該両コ字状リード部９１、１０１の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。

従って、白金抵抗体２０に対し上記雰囲気内の高温の酸化性ガスが到達しても、当該白金抵抗体２０は殆ど揮発しない。その結果、本第２実施形態において、当該温度センサの製造過程において、上述のような焼成処理がなされても、白金抵抗体２０は、焼成前の外形形状をそのまま維持し、正常な抵抗値をそのまま維持し得る。

また、本第２実施形態では、各コ字状リード部９１、１０１が、リードとしての役割に加え、上述のごとく、上記第１実施形態にて述べた揮発抑制層４０と同様の役割をも果たし、白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。従って、本第２実施形態では、揮発抑制層４０のような揮発抑制層を別途採用する必要がない。

次に、上述のように製造した本第２実施形態の温度センサを用いた温度検出例について説明する。当該温度センサを上記第１実施形態と同様に自動車に搭載の内燃機関の排気管内に配置する。このような状態において、自動車を走行させれば、当該内燃機関はその排気管内に排気ガスを排出する。この排気ガスは高温であるから、当該温度センサは、高温の排気ガス雰囲気中に晒されることとなる。

これに伴い、当該排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスは、上述と実質的に同様に、接着層５０やこの接着層５０と基板１０との境界面或いは接着層５０と覆蓋層６０との境界面を通り、両コ字状リード部９１、１０１及び白金抵抗体２０に到達する。ここで、両コ字状リード部９１、１０１は白金で形成されているから、当該両リード部９１、１０１は、当該排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発し、両リード部９１、１０１の白金蒸気圧が白金抵抗体２０の近傍で高くなる。

また、白金抵抗体２０は、上記第１実施形態にて述べたように、揮発抑制層４０と同様に白金で形成されていることから、当該白金抵抗体２０も、当該排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発しようとする。しかし、上述のように、両コ字状リード部９１、１０１の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体２０の近傍で高くなるため、当該両コ字状リード部９１、１０１の揮発による白金蒸気圧が、白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。従って、白金抵抗体２０に対し上記排気ガス雰囲気内の高温の酸化性ガスが到達しても、当該白金抵抗体２０は殆ど揮発しない。

よって、本第２実施形態においても、上記第１実施形態にて述べたと同様に、温度センサによる排気ガスの温度の検出過程において、白金抵抗体２０は、その製造直後の外形形状をそのまま維持し、細くなることもなく正常な抵抗値をそのまま維持し得る。その結果、本第２実施形態における温度センサも、上記第１実施形態と同様に、良好な高温耐久性を永く保持し得るのは勿論のこと、常に、内燃機関の排気ガスの高い温度を良好に精度よく検出し得る。その他の作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図１９及び図２０は、本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第３実施形態を示している。この第３実施形態においては、上記第１実施形態にて述べた白金抵抗体式温度センサにおいて、揮発抑制層４０（図２参照）に代えて揮発抑制層１５０を採用した構成となっている。

当該揮発抑制層１５０は、図１９及び図２０にて示すごとく、接着層５０と覆蓋層６０との間に介装されている。ここで、揮発抑制層１５０は、接着層５０の表面の全体に亘り、揮発抑制層４０と同様の形成材料（白金）でもって積層状に形成されている。また、覆蓋層６０は、揮発抑制層１５０の表面の全体に亘り積層状に設けられている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

また、本第３実施形態にいう温度センサの製造にあたり、白金を用いて、そのスパッタリングにより、覆蓋層６０上に揮発抑制層１５０を形成し、その後、揮発抑制層１５０の覆蓋層６０とは反対側の面を接着層５０となるペースト層８０（図６参照）の側に位置させるようにして、揮発抑制層１５０をペースト層８０上に積層し、然る後、上記焼成雰囲気内にて焼成する。その他の製造工程は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した本第３実施形態では、上述のごとく、揮発抑制層１５０が、接着層５０と覆蓋層６０との間にこれら接着層５０と覆蓋層６０との境界面の全面に亘り介装されている。

従って、上述のような焼成雰囲気内における焼成の過程においては、当該焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスが、白金からなる揮発抑制層１５０の外周部と接触する。このため、当該揮発抑制層１５０が上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。これに伴い、揮発抑制層１５０の揮発により生ずる白金蒸気圧が、接着層５０を通り、白金抵抗体２０の近傍において高くなる。ここで、揮発抑制層１５０は上述のごとく接着層５０の面全体に亘るように形成されているから、揮発抑制層１５０からの白金蒸気圧は、白金抵抗体２０を全体的に覆うように作用する。

また、上記焼成の過程においては、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスが、接着層５０の外周部から接着層５０と基板１０の境界面或いは接着層５０と揮発抑制層１５０との境界面を通り、白金抵抗体２０に到達する。従って、白金抵抗体２０は上記高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発しようとする。しかし、上述のごとく、揮発抑制層１５０からの白金蒸気圧が、白金抵抗体２０を全体的に覆うように作用しながら高く維持されるため、当該白金蒸気圧が白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。その結果、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガスが白金抵抗体２０に到達しても、この白金抵抗体２０は殆ど揮発しない。

また、本第３実施形態にいう温度センサが上記第１実施形態にて述べたと同様に内燃機関の排気管内の温度の検出に使用される場合、排気管内の排気ガスの高温の雰囲気中に含まれる高温の酸化性ガスが当該温度センサに作用しても、上述した焼成雰囲気内の高温酸化性ガスに対する白金抵抗体２０の揮発抑制と同様に、白金抵抗体２０の揮発が良好に抑制される。その他の作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第４実施形態）
図２１〜図２３は、本発明の第４実施形態を示している。この第４実施形態では、上記第１実施形態にて述べた温度センサ（図２及び図３参照）において、ガラス材料からなる略環状の封止層１６０を付加的に採用した構成となっている。

当該封止層１６０は、図２１〜図２３にて示すように、接着層５０の外周面及び覆蓋層６０の外周面のうち接着層５０の近傍側外周面部を覆うように、かつ、基板１０の外周面のうち接着層５０の近傍側コ字状外周面部（接着層５０の外周面のうち両リード３０側外周面部を除くコ字状外周面部に対応する）を覆うように、形成されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した本第４実施形態においては、上述のごとく、封止層１６０が、接着層５０の外周面を覆うように、この接着層５０の外周面を介し覆蓋層６０の接着層５０の近傍側外周面部から基板１０の接着層５０の近傍側コ字状外面部に亘って形成されている。

従って、接着層５０の基板１０或いは覆蓋層６０との境界面が、封止層１６０によって、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガス或いは上記内燃機関の排気管内の雰囲気内の高温の酸化性ガスから封止される。その結果、白金抵抗体２０が当該酸化性ガスから良好に遮断されるので、揮発抑制層４０の白金蒸気圧の作用と相まって、上記酸化性ガスの影響による当該白金抵抗体２０の揮発がより一層良好に抑制され得る。その他の作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第５実施形態）
図２４〜図２６は、本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態では、上記第１実施形態にて述べた温度センサ（図２及び図３参照）において、新たに、両リード１７０及び封止層１８０を採用した構成となっている。

両リード１７０は、両リード３０を外部回路に接続するためのもので、これら両リード１７０は、図２４及び図２６にて示すごとく、両リード３０上に沿い設けられて当該両リード３０から封止層１８０を介し外方へ延出している。

封止層１８０は、図２４〜図２６にて示すごとく、基板１０、接着層５０、覆蓋層６０、両リード３０及び両リード１７０のうち両リード３０上に沿う両リード部位を外方から被覆して包囲するように、ガラス材料でもって形成されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した本第５実施形態においては、封止層１８０が上述のごとく形成されているから、接着層５０の基板１０或いは覆蓋層６０との境界面が、封止層１８０によって、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガス或いは上記内燃機関の排気管内の雰囲気内の高温の酸化性ガスから封止される。このため、白金抵抗体２０が当該酸化性ガスから良好に遮断されるので、上記第４実施形態にて述べたと同様に、揮発抑制層４０の白金蒸気圧の作用と相まって、上記酸化性ガスの影響による当該白金抵抗体２０の揮発がより一層良好に抑制され得る。
（第６実施形態）
図２７〜図２９は、本発明に係る温度センサの第６実施形態を示している。この第６実施形態の温度センサは、上記第１実施形態にて述べた温度センサにおいて、基板１０及び揮発抑制層４０に代えて、基板２００及び揮発抑制層２１０を採用した構成を有する。

基板２００は、上記第１実施形態にて述べた基板１０の形成材料と同様の形成材料でもって形成されており、この基板２００は、図２７にて図示左右方向において、基板１０（換言すれば、上記第１実施形態にて述べた接着層５０及び覆蓋層６０）より延出するように広く形成されている。また、当該基板２００は、その図２７にて図示上端部において、接着層５０及び覆蓋層６０よりも上方へ延出するように形成されている。

これにより、基板２００の表面２０１は、接着層５０及び覆蓋層６０の図２７にて図示左右両側及び図示上側において接着層５０及び覆蓋層６０の外周側へコ字状に延出している。なお、基板２００の表面２０１において上述のようにコ字状に延出する部位を、以下、コ字状延出表面部位２０２という。

揮発抑制層２１０は、上記第１実施形態にて述べた揮発抑制層４０と同様に、白金（Ｐｔ）からなるもので、この揮発抑制層２１０は、図２７〜図２９から分かるように、上記第１実施形態にて述べた白金抵抗体２０の周囲をその左側接続端部２１側から右側接続端部２１側にかけて囲うように、基板２００の表面２０１に沿いコ字状に形成されている。

ここで、揮発抑制層２１０は、上記第１実施形態にて述べた揮発抑制層４０とは異なり、基板２００の表面２０１において、白金抵抗体２０の周囲からコ字状延出表面部位２０２に亘り形成されている。なお、以下、揮発抑制層２１０のうちコ字状延出表面部位２０２に対するコ字状対応部位及びこの対応部位を除くコ字状部位を、それぞれ、外側抑制層部２１１及び内側抑制層部２１２ともいう。

また、本第６実施形態において、上記第１実施形態にて述べた接着層５０は、図２７〜図２９にて示すごとく、白金抵抗体２０及び揮発抑制層２１０のうち内側抑制層部２１２を覆うように、基板２００の表面２０１のうち図２７にて図示上側部位上に接着形成されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように構成した本第６実施形態の温度センサの製造方法について説明する。上記第１実施形態と実質的に同様にして、白金抵抗体２０、両リード３０及び揮発抑制層２１０を、上述のような構成を有するように、基板２００の表面２０１にパターニング処理でもって薄膜状にて形成する。なお、基板２００は、上記第１実施形態にて述べた基板１０と同様に、上記高純度アルミナ材料でもって緻密な構造を有するように形成さている。

然る後、上記高純度アルミナ材料を、ペースト状にて、白金抵抗体２０及び揮発抑制層２１０の内側抑制層部２１２を介し基板２００の表面２０１の図２７にて図示上側部位上にスクリーン印刷し、接着層５０となるペースト層として形成する。ついで、覆蓋層６０を当該ペースト層上に積層する。

このように覆蓋層６０が、接着層５０となるペースト層、白金抵抗体２０及び揮発抑制層２１０の内側抑制層部２１２を介し、基板２００の表面２０１上に積層されてなる構造体を、上記第１実施形態にて述べたと同様に上記焼成雰囲気内にて焼成する。これにより、本第６実施形態にいう温度センサの製造が終了する。

以上のような製造工程においては、接着層５０の形成に先立ち、基板２００が、揮発抑制層２１０の外側抑制層部２１１を、接着層５０の外側に露呈させるように、当該接着層５０よりも広く形成される。従って、揮発抑制層２１０の内側抑制層部２１２及び白金抵抗体２０を介し基板２００の表面２０１に接着層５０を形成する際に、当該接着層５０の形成が容易となる。

また、揮発抑制層２１０は、上記第１実施形態にて述べた揮発抑制層４０よりも、大きな体積を有する。従って、揮発抑制層２１０が上述した高温の酸化性ガスに起因して発生する白金蒸気圧は、揮発抑制層４０よりも増大する。その結果、白金抵抗体２０の揮発がより一層良好に抑制される。その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。

ちなみに、本第６実施形態の温度センサの高温耐久性を評価するために、次の２つの比較例（以下、比較例５及び比較例６という）を準備して、これら各比較例５、６及び本第６実施形態の温度センサに対し耐久性試験を施した。

この耐久試験にあたり、各比較例５、６及び本第６実施形態の温度センサの各素子を、代わる代わる、直流電圧５（Ｖ）の直流電源及び固定抵抗と直列に接続する回路を準備した。そして、本第６実施形態では、上記第１実施形態にて述べた耐久試験のもと、上記直流電源の直流電圧を、上記固定抵抗を介し、各比較例５、６及び本第６実施形態の温度センサのいずれかの素子に印加して通電することで行った。但し、各比較例５、６は次のような構成を有する。

比較例５としては、上記第１実施形態にて述べた比較例１（図８参照）を用いた。また、比較例６としては、上記第１実施形態にて述べた温度センサ（図１〜図３参照）を用いた。

しかして、上述のように本第６実施形態の耐久試験を行ったところ、次の表２にて示す結果が得られた。

この表２によれば、比較例２、即ち、上記第１実施形態にて述べた温度センサの高温耐久性は、比較例１に比べて、大幅に向上しているが、本第６実施形態の温度センサの高温耐久性は、比較例２よりもさらに向上していることが分かる。
（第７実施形態）
図３０〜図３２は、本発明に係る温度センサの第７実施形態を示している。この第７実施形態においては、上記第１実施形態にて述べた基板１０、接着層５０及び覆蓋層６０が、その各左側面及び各右側面及び各上側面（図３１及び図３２参照）にて、揮発抑制層４０の左側、右側及び上側の外面と一致するように、小さく形成されている。

また、本第７実施形態では、帯状の揮発抑制層２２０が、図３０〜図３２にて示すように、接着層５０の外周面のうち両リード３０側を除くコ字状外周面部を覆うように形成されている。ここで、当該揮発抑制層２２０は、基板１０及び覆蓋層６０の各外周面のうち上述した接着層５０のコ字状外周面部に対応してその近傍に位置する各外周面部（図３１及び図３２参照）をも、接着層５０のコ字状外周面部と共に覆うように形成されている。なお、本第７実施形態においても、揮発抑制層２２０は、揮発抑制層４０と同様の形成材料でもって形成されている。

また、本第７実施形態では、基板１０の表面１１上に白金抵抗体２０、揮発抑制層４０、接着層５０及び覆蓋層６０を上記第１実施形態にて述べたと同様に形成した後において、揮発抑制層２２０が上述のような構成となるように形成される。

なお、揮発抑制層２２０は、白金ペーストを、上記構成となるように基板１０、接着層５０及び覆蓋層６０の上記各コ字状外周面部に沿い塗布した後焼成することにより形成される。

以上によれば、本第７実施形態では、揮発抑制層２２０が揮発抑制層４０に加え採用されているから、温度センサとしての揮発抑制層全体の体積は、上記第６実施形態と同様に大きくなる。従って、両揮発抑制層４０、２２０が上述した高温の酸化性ガスに起因して発生する白金蒸気圧は、揮発抑制層４０単独の場合よりも増大する。その結果、白金抵抗体２０の揮発がより一層良好に抑制される。その他の作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第８実施形態）
図３３〜図３５は、本発明の第８実施形態を示している。この第８実施形態では、上記第６実施形態において、ガラス材料からなる環状の封止層２３０を付加的に設けた構成が採用されている。

当該封止層２３０は、図３３〜図３５にて示すごとく、上記第６実施形態にて述べた揮発抑制層２１０のコ字状外側抑制層部２１１及び両リード３０のうち白金抵抗体２０の近傍側部位を介し、基板２００の表面２０１の図３３にて図示上側部位上に、接着層５０及び覆蓋層６０の各外周面を覆うように形成されている。その他の構成は上記第６実施形態と同様である。

このように構成した本第８実施形態においては、上述のごとく、封止層２３０が、接着層５０及び覆蓋層６０の各外周面を覆うように、揮発抑制層２１０のコ字状外側抑制層部２１１及び両リード３０のうち白金抵抗体２０の近傍側部位を介し、基板２００の表面２０１の図３３にて図示上側部位上に形成されている。

従って、接着層５０の基板２００或いは揮発抑制層２１０との境界面や接着層５０の覆蓋層６０との境界面が、封止層２３０によって、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガス或いは上記内燃機関の排気管内の雰囲気内の高温の酸化性ガスから封止される。その結果、白金抵抗体２０が当該酸化性ガスから良好に遮断されるので、揮発抑制層２１０の白金蒸気圧の作用と相まって、上記酸化性ガスの影響による当該白金抵抗体２０の揮発がより一層良好に抑制され得る。その他の作用効果は上記第６実施形態と同様である。

なお、封止層２３０の形成にあたっては、ガラスペーストを、接着層５０の焼成前或いは焼成後に、接着層５０及び覆蓋層６０の各外周面を覆うように、揮発抑制層２１０のコ字状外側抑制層部２１１及び両リード３０のうち白金抵抗体２０の近傍側部位を介し、基板２００の表面２０１の図３３にて図示上側部位上に塗布し、然る後、接着層５０の焼成と共に焼成し或いは接着層５０の焼成後に焼成し、封止層２３０として形成するようにしてもよい。
（第９実施形態）
図３６〜図３８は、本発明の第９実施形態を示している。この第９実施形態では、上記第６実施形態において、封止層２４０を付加的に設けた構成が採用されている。

封止層２４０は、図３６〜図３８にて示すごとく、上記第６実施形態にて述べた温度センサを、その図示下側部位を除き、外方から被覆して包囲するように、ガラス材料でもって形成されている。なお、上記図示下側部位は、上記第６実施形態にて述べた温度センサのうち両リード３０の接着層５０の近傍部位に対応する部位を含まない。その他の構成は、上記第６実施形態と同様である。

このように構成した本第９実施形態においては、封止層２４０が上述のごとく形成されているから、接着層５０の基板２００或いは揮発抑制層２１０との境界面や接着層５０の覆蓋層６０との境界面が、封止層２４０によって、上記焼成雰囲気内の高温の酸化性ガス或いは上記内燃機関の排気管内の雰囲気内の高温の酸化性ガスから封止される。

このため、白金抵抗体２０が当該酸化性ガスから良好に遮断されるので、上記第８実施形態にて述べたと同様に、揮発抑制層２１０の白金蒸気圧の作用と相まって、上記酸化性ガスの影響による当該白金抵抗体２０の揮発がより一層良好に抑制され得る。その他の作用効果は上記第６実施形態と同様である。
（第１０実施形態）
図３９及び図４０は、本発明に係る温度センサの第１０実施形態を示している。この第１０実施形態では、上記第６実施形態にて述べた温度センサにおいて、揮発抑制層２５０を、揮発抑制層２１０に加えて採用した構成となっている。

当該揮発抑制層２５０は、図３９及び図４０にて示すごとく、接着層５０と覆蓋層６０との間に介装されている。ここで、揮発抑制層２５０は、接着層５０の表面の全体に亘り、揮発抑制層２１０と同様の形成材料（白金）でもって積層状に形成されている。また、覆蓋層６０は、揮発抑制層２５０の表面の全体に亘り積層状に設けられている。その他の構成は上記第６実施形態と同様である。

また、本第１０実施形態にいう温度センサの製造にあたっては、白金を用いて、そのスパッタリングにより、覆蓋層６０の裏面に揮発抑制層２５０を形成し、その後、揮発抑制層２５０の覆蓋層６０とは反対側の面を、接着層５０となるペースト層の側に位置させるようにして、当該ペースト層上に揮発抑制層２５０を積層し、然る後、上記焼成雰囲気内にて焼成する。その他の製造工程は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した本第１０実施形態では、揮発抑制層２１０の他に、揮発抑制層２５０が、上述のごとく、接着層５０と覆蓋層６０との間にこれら接着層５０と覆蓋層６０との境界面の全面に亘り介装されている。

従って、上述のような高温の酸化性ガスが、揮発抑制層２１０の外側抑制層部２１１の外表面及び揮発抑制層２５０の外周部の双方と接触する。このため、両揮発抑制層２１０、２５０が、共に、高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。

これに伴い、両揮発抑制層２１０、２５０の揮発により生ずる白金蒸気圧が、接着層５０を通り、白金抵抗体２０の近傍において高くなる。ここで、揮発抑制層２５０は上述のごとく接着層５０の面全体に亘るように形成されているから、揮発抑制層２５０からの白金蒸気圧は、揮発抑制層２１０からの白金蒸気圧と相まって、白金抵抗体２０を全体的に覆うように作用する。

従って、揮発抑制層２５０からの白金蒸気圧が、白金抵抗体２０を全体的に覆うように作用しながら、揮発抑制層２１０からの白金蒸気圧と相まって、高く維持される。このため、両揮発抑制層２１０、２５０からの白金蒸気圧が白金抵抗体２０の揮発を良好に抑制する。その結果、高温の酸化性ガスが白金抵抗体２０に到達しても、この白金抵抗体２０は揮発しない。

なお、上記第１０実施形態においては、揮発抑制層２５０は、接着層５０と覆蓋層６０との間にて、例えば、千鳥格子状或いは縞状に白金でもって形成されていてもよい。
（第１１実施形態）
図４１〜図４３は、本発明の第１１実施形態を示している。この第１１実施形態では、上記第６実施形態にて述べた温度センサ（図２７〜図２９参照）において、揮発抑制層２１０に代えて、両内側揮発抑制層２６０、２７０及び外側揮発層２８０を設けた構成が採用されている。

両内側抑制層２６０、２７０は、接着層５０の裏面と基板２００の表面２０１の上側部位との間に白金抵抗体２０をその周囲から囲うように埋設されて、基板２００の表面２０１の上側部位上に互いに対称的なＬ字形状にて形成されている。

ここで、内側揮発抑制層２６０は、白金抵抗体２０の図４１にて図示左側部を左側接続端子２１から当該白金抵抗体２０の蛇行方向先端部の左右方向中央にかけて、Ｌ字状に囲うように白金でもって形成されている。一方、内側揮発抑制層２７０は、白金抵抗体２０の図４１にて図示右側部を右側接続端子２１から当該白金抵抗体２０の蛇行方向先端部の左右方向中央にかけて、Ｌ字状に囲うように白金でもって形成されて、その先端部にて、内側抑制層２６０の先端部に対向している。

本第１１実施形態では、揮発抑制層２６０は、その基端部にて、白金抵抗体２０の左側接続端子２１と共に、左側リード３０の内端部と一体となるように形成されている。一方、揮発抑制層２７０は、その基端部にて、白金抵抗体２０の右側接続端子２１と共に、右側リード３０の内端部と一体となるように形成されている。

外側抑制層２８０は、両内側揮発抑制層２６０、２７０から分離するように、上記第６実施形態にて述べたコ字状延出表面部位２０２に沿い白金でもってコ字状に形成されて、接着層５０及び覆蓋層６０の外側に露呈している。その他の構成は、上記第６実施形態と同様である。

このように構成した本第１１実施形態においては、両内側揮発抑制層２６０、２７０が揮発抑制層２１０のコ字状の内側抑制層部２１２（図２７参照）に実質的に相当し、外側揮発層２８０が揮発抑制層２１０のコ字状の外側抑制層部２１１（図２７参照）に実質的に相当する。

従って、両内側揮発抑制層２６０、２７０がコ字状の内側抑制層部２１２と実質的に同様の役割を果たし、外側揮発層２８０がコ字状の外側抑制層部２１１と実質的に同様の役割を果たす。その結果、本第１１実施形態においても、上記第６実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。
（第１２実施形態）
図４４〜図４６は、本発明に係る白金抵抗型温度センサの第１２実施形態を示している。この温度センサは、覆蓋層３００を備えており、この覆蓋層３００は、当該温度センサの支持層としての役割を果たす。なお、本第１２実施形態においても、覆蓋層３００は、上記各実施形態にて述べた高純度アルミナ材料でもって形成されている。

また、本第１２実施形態にいう温度センサは、図４４〜図４６から分かるように、左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０を備えている。左側リード３１０は、図４４にて示すごとく、直線状リード部３１１及び内外両側パッド部３１２、３１３を、図示略コ字状となるように、白金（Ｐｔ）でもって一体に形成して構成されている。

直線状リード部３１１は、図４４にて示すごとく、覆蓋層３００の表面３０１のうち左側部位に帯状に形成されている。内側パッド部３１２は、直線状リード部３１１の図４４にて図示上端部から右側へＬ字状に延出するように覆蓋層３００の表面３０１に沿い帯状でもって形成されている。本第１２実施形態では、直線状リード部３１１は、内側パッド部３１２と共に、内側揮発抑制層部としての役割をも果たす。

また、外側パッド部３１３は、図４４にて示すごとく、覆蓋層３００の表面３０１の図示左側下部上にて、リード部３１１の下端部から右側へＬ字状に延出するように覆蓋層３００の表面３０１に沿い四角状でもって形成されている。

右側リード３２０は、図４４にて示すごとく、内外両側パッド部３２１、３２２を、図示Ｌ字状となるように、白金（Ｐｔ）でもって一体に形成して構成されている。外側パッド３２２は、覆蓋層３００の表面３０１の図示右側下部上にて、外側パッド部３１３と並んで間隔をおいて形成されている。なお、当該外側パッド部３２２は、外側パッド部３１３と共に、外部回路の両接続端子に接続される。

内側パッド部３２１は、図４４にて示すごとく、覆蓋層３００の表面３０１に沿い外側パッド部３２２の内端部から図示左側へ帯状に延出して形成されている。

揮発抑制層３３０は、図４４にて示すごとく、覆蓋層３００の表面３０１に沿いその図示上側部から右側中間部位にかけてＬ字状となるように白金（Ｐｔ）でもって一体に形成されている。

また、本第１２実施形態にいう温度センサは、図４５及び図４６にて示すごとく、接着層３４０を備えており、この接着層３４０は、図４４にて示すごとく、揮発抑制層３３０の内縁部のほぼ全体、左側リード３１０のうち直線状リード部３１１の内縁部、内側パッド部３１２及び外側パッド部３１３の内側パッド部３１２に対する対向縁部並びに右側リード３２０の内側パッド部３２１及びこの内側パッド部３２１に対する外側パッド部３２２の近傍部位を介し、覆蓋層３００の表面３０１のほぼ中央部上に沿い形成されている。なお、当該接着層３４０は、上記第１実施形態にて述べた高純度アルミナ材料でもって多孔質な構造を有するように形成されている。

また、本第１２実施形態にいう温度センサは、図４４〜図４６にて示すごとく、白金抵抗体３５０及び基板３６０を備えている。白金抵抗体３５０は白金（Ｐｔ）からなるもので、この白金抵抗体３５０は、図４４にて図示左右方向に蛇行状となるように、図示上方から図示下方にかけて、基板３６０の裏面３６１上に形成されている。これに伴い、白金抵抗体３５０は、図４４にて図示上下端部を、上下両側接続端部３５１とするように形成されている。本第１２実施形態では、白金抵抗体３５０の上下両側端部３５１は、接着層３４０に形成した上下両側貫通孔部３４１（図４６参照）を通り左側リード３１０の内側パッド部３１２及び右側リード３２０の内側パッド部３２１上にそれぞれ接触するように形成されている。

基板３６０は、上記第１実施形態にて述べた高純度のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を含む材料でもって緻密な構造を有するように形成されている。なお、本第１２実施形態では、覆蓋層３００を支持層として用いることで、基板３６０は、覆蓋層と同様の役割をも果たす。

以上のように構成した本第１２実施形態の温度センサの製造方法について説明する。まず、覆蓋層３００を準備する。然る後、白金（Ｐｔ）を用いて、覆蓋層３００の表面３０１の全面に亘り、スパッタリングにより、上記第１実施形態にて述べた白金膜７０と同様の白金膜を形成する。

ついで、このように形成した白金膜にフォトリソグラフィ処理により所定のパターニング処理を施して、左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０を、上述のような構成を有するように、覆蓋層３００の表面３０１上に薄膜状にて形成し、ついで、上記第１実施形態にて述べたと同様にエージング処理する。

然る後、上記高純度アルミナ材料を、ペースト状にて、揮発抑制層３３０の内縁部のほぼ全体、左側リード３１０のうち直線状リード部３１１の内縁部、内側パッド部３１２及び外側パッド部３１３の内側パッド部３１２に対する対向縁部並びに右側リード３２０の内側パッド部３２１及びこの内側パッド部３２１に対する外側パッド部３２２の近傍部位を介し、覆蓋層３００の表面３０１のほぼ中央部上に塗布或いはスクリーン印刷し、接着層３４０となるペースト層として形成する。ついで、このように形成したペースト層にパターニング処理を施して、上下両側貫通孔部３４１を形成する。

一方、白金（Ｐｔ）を用いて、上記高純度アルミナ材料からなる基板３６０の裏面３６１の全面に亘り、スパッタリングにより、上記第１実施形態にて述べた白金膜７０と同様に白金膜を形成する。ついで、このように形成した白金膜にフォトリソグラフィ処理により所定のパターニング処理を施して、白金抵抗体３５０を、上述のような構成を有するように基板３６０の裏面３６１上に形成し、上記第１実施形態にて述べたと同様にエージング処理する。

然る後、基板３６０を、白金抵抗体３５０を介し、接着層３４０上に積層する。このとき、白金抵抗体３５０が、その上下両側接続端部３５１にて、 接着層３４０となるペースト層の上下両側貫通孔部３４１を通り、左側リード３１０の内側パッド部３１２及び右側リード３２０の内側パッド部３２１上にそれぞれ接触するように、基板３６０側から覆蓋層３００に向けて押圧される。

このように基板３６０を接着層３４０に積層してなる構造体を上記第１実施形態にて述べたと同様の焼成雰囲気内で焼成する。これにより、本第１２実施形態にいう温度センサの製造が終了する。

このようにして製造される温度センサにおいては、白金抵抗体３５０が、基板３６０と接着層３４０との間に挟持された状態にて、当該接着層３４０により被覆される。ここで、白金抵抗体３５０は、左右両側リード３１０、３２０及びＬ字状の揮発抑制層３３０でもって、その内側に包囲される。

従って、高温の酸化性ガスが、左右両側リード３１０、３２０及びＬ字状の揮発抑制層３３０を介し覆蓋層３００と接着層３４０との境界面或いは接着層３４０と基板３６０の境界面を通り、白金抵抗体３５０に到達する。

ここで、上述のごとく白金抵抗体３５０の周囲に左右両側リード３１０、３２０及びＬ字状の揮発抑制層３３０が形成されているため、多くの高温の酸化性ガスは、まず、左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０に達する。また、左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０が白金で形成されているから、当該左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０は、高温の酸化性ガスの影響を受けて揮発する。このため、左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０の揮発により生ずる白金蒸気圧が白金抵抗体３５０の近傍において高くなる。

また、白金抵抗体３５０も白金で形成されていることから、当該白金抵抗体３５０は、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスによって揮発しようとする。しかし、上述のように、左右両側リード３１０、３２０及び揮発抑制層３３０の揮発による白金蒸気圧が白金抵抗体３５０の近傍において高くなるため、当該白金蒸気圧が白金抵抗体３５０の揮発を良好に抑制する。

従って、白金抵抗体３５０に対し高温の酸化性ガスが到達しても、当該白金抵抗体３５０は殆ど揮発しない。その結果、白金抵抗体３５０は、外形形状をそのまま維持し、温度センサとしての正常な抵抗値をそのまま維持し得る。

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記第１実施形態において、揮発抑制層４０は、基板１０の表面１１上に形成するのではなく、接着層５０の基板１０側の面に形成するようにしてもよい。
（２）また、上記第３実施形態において、揮発抑制層１５０は、接着層５０と覆蓋層６０との境界面の全体に亘り形成することに代えて、当該境界面の一部に形成するようにしてもよい。
（３）揮発抑制層４０は、上記第１実施形態にて述べた例とは異なり、白金抵抗体２０の周囲の少なくとも一部に対応する形状にて、当該白金抵抗体２０の周囲の少なくとも一部に対応するように接着層５０と基板１０の表面との間に形成するようにしてもよい。
（４）白金抵抗体２０、３５０、両リード３０、９０、１００、３１０、３２０及び揮発抑制層４０、３３０は、薄膜状に限ることなく、厚膜状に形成してもよい。
（５）基板１０、３６０、接着層５０、３４０や覆蓋層６０、３００は、上記高純度アルミナ材料に限ることなく、アルミナを主成分とする材料或いは一般にセラミックスを主成分とする材料で形成してもよい。
（６）接着層５０或いは３４０は、多孔質材料からなる多孔質層であればよい。なお、接着層５０或いは３４０の気孔率は４０（％）〜７０（％）の範囲以内の値であることが望ましい。

本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第１実施形態を示す平面図である。 図１にて２−２線に沿う断面図である。 図１にて３−３線に沿う断面図である。 上記第１実施形態の製造工程において白金膜をスパッタリングにより形成する工程を平面側及び側面側から示す図である。 上記第１実施形態の製造工程において白金抵抗体、揮発抑制層及び両リー工程を平面側及び側面側から示す図である。ドをパターニング形成する工程を平面側及び側面側から並びに断面にて示す図である。 上記第１実施形態の製造工程において接着層となるペースト層を形成する 上記第１実施形態の製造工程における覆蓋層の積層工程を平面側及び側面側から示す図である。 上記第１実施形態における比較例１を示す断面図である。 上記第１実施形態における比較例２を示す断面図である。 上記第１実施形態における比較例３を示す断面図である。 上記第１実施形態における比較例４を示す断面図である。 本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第２実施形態を示す平面図である。 図１２にて１３−１３線に沿う断面図である。 図１２にて１４−１４線に沿う断面図である。 上記第２実施形態の製造工程において白金膜をスパッタリングにより形成する工程を平面側及び側面側から示す図である。 上記第２実施形態の製造工程において白金抵抗体及び両リードを形成する工程を平面側及び側面側から並びに断面にて示す図である。 上記第２実施形態の製造工程において接着層となるペースト層を形成する工程を平面側及び側面側から示す図である。 上記第２実施形態の製造工程における覆蓋層の形成工程を平面側及び側面側から示す図である。 本発明の第３実施形態の横断面図である。 上記第３実施形態の縦断面部である。 本発明の第４実施形態を示す平面図である。 図２１にて２２−２２線に沿う断面図である。 図２１にて２３−２３線に沿う断面図である。 本発明の第５実施形態を示す平面図である。 図２４にて２５−２５線に沿う断面図である。 図２４にて２６−２６線に沿う断面図である。 本発明に係る温度センサの第６実施形態を示す平面図である。 図２７にて２８−２８線に沿う断面図である。 図２７にて２９−２９線に沿う断面図である。 本発明に係る温度センサの第７実施形態を示す平面図である。 図３０にて３１−３１線に沿う断面図である。 図３０にて３２−３２線に沿う断面図である。 本発明に係る温度センサの第８実施形態を示す平面図である。 図３３にて３４−３４線に沿う断面図である。 図３３にて３５−３５線に沿う断面図である。 本発明に係る温度センサの第９実施形態を示す平面図である。 図３６にて３７−３７線に沿う断面図である。 図３６にて３８−３８線に沿う断面図である。 本発明に係る温度センサの第１０実施形態を示す横断面図である。 本発明に係る温度センサの第１０実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る温度センサの第１１実施形態を示す平面図である。 図４１にて４２−４２線に沿う断面図である。 図４１にて４３−４３線に沿う断面図である。 本発明に係る温度センサの第１２実施形態を示す平面図である。 図４４にて４５−４５線に沿う断面図である。 図４４にて４６−４６線に沿う断面図である。

符号の説明

１０、３６０…基板、１１、３６１…基板の表面、２０、３５０…白金抵抗体、
２１、３５１…接続端部、３０、９０、１００、３１０、３２０…リード、
４０、１５０、３３０…揮発抑制層、５０、３４０…接着層、６０、３００…覆蓋層、
９１、９４、１０１、１０４、３１１…リード部、１６０、１８０…封止層。

Claims (8)

1. セラミックスを主成分とする材料からなる基板と、
   この基板上に設けられる白金抵抗体とを備える白金抵抗体式温度センサにおいて、
   前記白金抵抗体を覆うようにセラミックスを主成分とする材料でもって前記基板上に設けられる多孔質層と、
   前記白金抵抗体の周囲の少なくとも一部に前記多孔質層に接するように設けられて前記白金抵抗体の揮発を抑制する白金製揮発抑制層とを備えることを特徴とする白金抵抗体式温度センサ。
2. 前記揮発抑制層は、前記多孔質層と前記基板との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の白金抵抗体式温度センサ。
3. 前記基板は、前記多孔質層よりも外方へ延出しており、
   前記揮発抑制層は、前記白金抵抗体の周囲の少なくとも一部にて、前記基板のうち前記多孔質層よりも外方へ延出する部位上にも延在或いは分離して位置するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の白金抵抗体式温度センサ。
4. 前記白金抵抗体は、前記基板上にて蛇行状に設けられ、
   前記揮発抑制層は、前記白金抵抗体の少なくとも一方の蛇行方向端部に対応するように設けられることを特徴とする請求項２或いは３に記載の白金抵抗体式温度センサ。
5. 前記基板上には、前記白金抵抗体の少なくとも一方の蛇行方向端部に位置する両接続端部から前記白金抵抗体の蛇行方向に延出するように互いに対向して設けた両リードを備えて、
   前記揮発抑制層は、前記白金抵抗体をその前記両リードとは反対側の蛇行方向端部側からコ字状に囲うように設けられることを特徴とする請求項４に記載の白金抵抗体式温度センサ。
6. 前記多孔質層上には、セラミックスを主成分とする材料でもって形成される覆蓋層を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の白金抵抗体式温度センサ。
7. 前記揮発抑制層は、前記多孔質層と前記覆蓋層との間の少なくとも一部に設けられることを特徴とする請求項６に記載の白金抵抗体式温度センサ。
8. 前記多孔質層の外周面を覆うようにガラス材料でもって形成してなる封止層を備えることを特徴とする請求項６或いは７に記載の白金抵抗体式温度センサ。

Images