JP3406690B2 - ライン型加熱体における温度検出素子の形成方法 - Google Patents
ライン型加熱体における温度検出素子の形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁基板の表面に発熱
抵抗体をライン状に形成して成るライン型加熱体におい
て、その発熱抵抗体の温度を検出し、当該温度が所定値
になるようにフィードバック制御する場合に、前記発熱
抵抗体の温度を検出するための温度検出素子を形成する
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の温度検出素子には、金属
酸化物を主成分とするセラミックを焼結して成るサーミ
スタチップ片を使用し、このサーミスタチップ片を、前
記ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に、当該サー
ミスタチップ片の両端が絶縁基板の裏面に予め形成され
ている一対の電極パターンに対して電気的に導通するよ
うにしてダイボンディングし、このサーミスタチップ片
における抵抗値が温度によって変化することを利用し
て、発熱抵抗体に対する電力量を増減することにより、
その温度が所定値になるように制御すると言う構成であ
った。 【０００３】しかし、このように、ライン型加熱体にお
ける絶縁基板の表面にサーミスタチップ片を、絶縁基板
の表面に予め形成されている一対の電極パターン間にダ
イボンディングすると言う構成では、サーミスタチップ
片が、絶縁基板の表面から電極パターンの厚さの分だけ
浮き上がっていることにより、応答性が低いのであり、
しかも、前記サーミスタチップ片が絶縁基板の表面から
突出していることにより、このライン型加熱体における
絶縁基板をその裏面側から支持するステージ部材には、
凹所を設けて、この凹所内に前記サーミスタチップ片を
嵌めるようにしなければならず、この凹所内が蓄熱空間
になるので、正しい温度を検出できないばかりか、サー
ミスタチップ片の製造工程と、このサーミスタチップ片
を絶縁基板に対してダイボンディングするための工程と
を必要とするから、前記ステージ部材に凹所を設けるこ
とと相俟って、製造コストが大幅にアップするのであ
る。 【０００４】その上、前記サーミスタチップ片と絶縁基
板との間における熱膨張差によって、サーミスタチップ
片における温度抵抗値が微妙に変化するために、温度制
御の精度が低いと言う不具合があった。 【０００５】そこで、先行技術としての特開平５−２６
５３５０号公報は、前記のサーミスタチップ片を使用す
ることの不具合を解消するために、ライン型加熱体にお
ける絶縁基板の裏面に、ダングステン、モリブデンを含
むことによって正の高い抵抗温度係数を有する抵抗体ペ
ーストを、スクリーン印刷にて膜状に塗着したのち焼成
することによって、膜状の抵抗体を形成し、この膜状抵
抗体を温度検出素子にすることを提案している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術
のように、温度検出素子として使用する膜状抵抗体は、
ダングステン、モリブデンを含むことにより、図７に点
線の曲線Ａで示すように、正の高い温度係数を有するも
のであって、高い温度域での抵抗値が高く、電流値が小
さいことにより、ノイズの影響を受け易いことに加え
て、高い温度域での抵抗値の変化量が大きいから、発熱
抵抗体に対する温度制御の精度が可成り低いと言う問題
があった。 【０００７】本発明は、前記先行技術のように、ライン
型加熱体における絶縁基板の裏面に直接的に形成した膜
状抵抗体を、温度検出素子とする場合において、前記先
行技術のものが有する問題を解消するようにした温度検
出素子を形成する方法を提供することを技術的課題とす
るものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「絶縁基板の表面に発熱抵抗体を形成
して成るライン型加熱体において、前記絶縁基板に、コ
バルト及びマンガンのうちいずれか一方又は両方を含む
抵抗体用ペーストを、スクリーン印刷にて膜状に塗布し
たのち焼成することによって負の抵抗温度係数を有する
抵抗体を膜状にして形成し、次の工程で、前記絶縁基板
に、前記膜状抵抗体の両端に対する電極パターンを、当
該両電極パターンが膜状抵抗体の両端に対して電気的に
接続するように形成する。」ことにした。 【０００９】 【作 用】このように構成した温度検出素子は、その
膜状抵抗体にコバルト及びマンガンのうちいずれか一方
又は両方を含むことにより、図７に実線の曲線Ｂで示す
ように、負の高い抵抗温度係数を有することにより、高
い温度域での抵抗値が低くなって電流値を高くすること
ができると共に、高い温度域での抵抗値の変化量を小さ
くできるのである。 【００１０】ところで、絶縁基板に、抵抗体を膜状に形
成して、この膜状抵抗体を温度検出素子にする場合、そ
の抵抗温度係数を大きくすると共に、抵抗温度係数のバ
ラツキを小さくするには、前記膜状抵抗体における膜厚
さを薄くすると共に、膜状抵抗体における膜厚さを各所
において等しくすることが必要である。 【００１１】そして、前記絶縁基板に、膜状抵抗体とそ
の両端に対する電極パターンとを形成するに際して、先
づ、前記両電極パターンの方を先に形成し、次いで、前
記抵抗体用ペーストをスクリーン印刷にて塗布すること
は、このスクリーン印刷に使用するスクリーンが、両電
極パターンの間の部分において、絶縁基板に対して浮き
上がった状態になるから、膜状抵抗体における膜厚さを
薄くすることには限界が存在するばかりか、膜厚さを各
所において同じに揃えることができないのである。 【００１２】これに対し、本発明の方法は、前記絶縁基
板に、先づ、抵抗体用ペーストを、スクリーン印刷にて
膜状に塗布したのち焼成することによって抵抗体を膜状
にして形成し、次の工程で、前記膜状抵抗体の両端に対
する電極パターンを、当該両電極パターンが膜状抵抗体
の両端に対して電気的に接続するように形成したもの
で、前記絶縁基板に対して抵抗体用ペーストをスクリー
ン印刷にて塗布する場合に、これに使用するスクリーン
を、絶縁基板に密接することができるから、膜状抵抗体
における膜厚さを、薄くすることができると共に、その
膜厚さのバラツキを小さくすることができるのである。 【００１３】 【発明の効果】このように、本発明における温度検出素
子の形成方法によると、温度検出素子を構成する抵抗体
における負の抵抗温度係数を高くでき、高い温度域での
電流値を高くして、ノイズの影響を低減できると共に、
高い温度域でのでの抵抗値の変化量を小さくでき、更
に、前記負の抵抗温度係数のバラツキを小さくできるか
ら、発熱抵抗体に対する温度制御の精度を大幅に向上で
きる効果を有する。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図６の図面
に基づいて説明する。 【００１５】図１は、絶縁基板２の表面に、発熱抵抗体
３をライン状に形成して成るライン型加熱体１を示す。 【００１６】このライン型加熱体１を、図２に示すよう
に、裏返しにした状態で、その絶縁基板２の裏面に対し
て、抵抗体形成用の抜き窓４ａを穿設したスクリーン４
を重ね、このスクリーン４における抜き窓４ａ内に、コ
バルト及びマンガンのうちいずれか一方又は両方を含む
抵抗体用ペーストを充填と言うスクリーン印刷を行った
のち焼成することにより、図３に示すように、膜状の抵
抗体５を形成する。 【００１７】これにより、前記膜状抵抗膜５における膜
厚さを、そのスクリーン印刷に際して使用するスクリー
ンの板厚さまで薄くすることができると共に、各所均一
厚さにすることができるのである。 【００１８】次いで、前記絶縁基板２の裏面に対して、
図４に示すように、二本の電極パターン形成用の抜き窓
６ａ，６ｂを穿設したスクリーン６を重ね、このスクリ
ーン６における抜き窓６ａ，６ｂ内に、銀ペースト等の
導電性ペーストを充填と言うスクリーン印刷を行ったの
ち焼成することにより、図５及び図６に示すように、一
対の電極パターン７，８を、当該両電極パターン７，８
が前記膜状抵抗体５の両端に対して一部重ねて電気的に
接続するようにして形成するのである。 【００１９】なお、前記膜状抵抗体５は、その抵抗値が
所定値になるようにトリミングされたのち、ガラス等の
保護膜９にてオーバーコートされている。 【００２０】前記ライン型加熱体１における絶縁基板２
の裏面に形成した膜状抵抗体５は、コバルト及びマンガ
ンのうちいずれか一方又は両方を含むことにより、図７
に実線の曲線Ｂで示すように、負の高い抵抗温度係数を
有するから、高い温度域での抵抗値が低くなって電流値
が高くなると共に、高い温度域での抵抗値の変化量が小
さくなるのである。 【００２１】そこで、図５に示すように、発熱抵抗体３
に対する電源回路１０を、前記膜状抵抗体５を流れる電
流を入力とする温度制御回路１１によって、前記膜状抵
抗体５を流れる電流が高くなると発熱抵抗体３に対する
電力を下げるように制御することにより、前記発熱抵抗
体３における温度が所定値になるように、応答性良く正
確に制御することができるのである。
抵抗体をライン状に形成して成るライン型加熱体におい
て、その発熱抵抗体の温度を検出し、当該温度が所定値
になるようにフィードバック制御する場合に、前記発熱
抵抗体の温度を検出するための温度検出素子を形成する
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の温度検出素子には、金属
酸化物を主成分とするセラミックを焼結して成るサーミ
スタチップ片を使用し、このサーミスタチップ片を、前
記ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に、当該サー
ミスタチップ片の両端が絶縁基板の裏面に予め形成され
ている一対の電極パターンに対して電気的に導通するよ
うにしてダイボンディングし、このサーミスタチップ片
における抵抗値が温度によって変化することを利用し
て、発熱抵抗体に対する電力量を増減することにより、
その温度が所定値になるように制御すると言う構成であ
った。 【０００３】しかし、このように、ライン型加熱体にお
ける絶縁基板の表面にサーミスタチップ片を、絶縁基板
の表面に予め形成されている一対の電極パターン間にダ
イボンディングすると言う構成では、サーミスタチップ
片が、絶縁基板の表面から電極パターンの厚さの分だけ
浮き上がっていることにより、応答性が低いのであり、
しかも、前記サーミスタチップ片が絶縁基板の表面から
突出していることにより、このライン型加熱体における
絶縁基板をその裏面側から支持するステージ部材には、
凹所を設けて、この凹所内に前記サーミスタチップ片を
嵌めるようにしなければならず、この凹所内が蓄熱空間
になるので、正しい温度を検出できないばかりか、サー
ミスタチップ片の製造工程と、このサーミスタチップ片
を絶縁基板に対してダイボンディングするための工程と
を必要とするから、前記ステージ部材に凹所を設けるこ
とと相俟って、製造コストが大幅にアップするのであ
る。 【０００４】その上、前記サーミスタチップ片と絶縁基
板との間における熱膨張差によって、サーミスタチップ
片における温度抵抗値が微妙に変化するために、温度制
御の精度が低いと言う不具合があった。 【０００５】そこで、先行技術としての特開平５−２６
５３５０号公報は、前記のサーミスタチップ片を使用す
ることの不具合を解消するために、ライン型加熱体にお
ける絶縁基板の裏面に、ダングステン、モリブデンを含
むことによって正の高い抵抗温度係数を有する抵抗体ペ
ーストを、スクリーン印刷にて膜状に塗着したのち焼成
することによって、膜状の抵抗体を形成し、この膜状抵
抗体を温度検出素子にすることを提案している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術
のように、温度検出素子として使用する膜状抵抗体は、
ダングステン、モリブデンを含むことにより、図７に点
線の曲線Ａで示すように、正の高い温度係数を有するも
のであって、高い温度域での抵抗値が高く、電流値が小
さいことにより、ノイズの影響を受け易いことに加え
て、高い温度域での抵抗値の変化量が大きいから、発熱
抵抗体に対する温度制御の精度が可成り低いと言う問題
があった。 【０００７】本発明は、前記先行技術のように、ライン
型加熱体における絶縁基板の裏面に直接的に形成した膜
状抵抗体を、温度検出素子とする場合において、前記先
行技術のものが有する問題を解消するようにした温度検
出素子を形成する方法を提供することを技術的課題とす
るものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「絶縁基板の表面に発熱抵抗体を形成
して成るライン型加熱体において、前記絶縁基板に、コ
バルト及びマンガンのうちいずれか一方又は両方を含む
抵抗体用ペーストを、スクリーン印刷にて膜状に塗布し
たのち焼成することによって負の抵抗温度係数を有する
抵抗体を膜状にして形成し、次の工程で、前記絶縁基板
に、前記膜状抵抗体の両端に対する電極パターンを、当
該両電極パターンが膜状抵抗体の両端に対して電気的に
接続するように形成する。」ことにした。 【０００９】 【作 用】このように構成した温度検出素子は、その
膜状抵抗体にコバルト及びマンガンのうちいずれか一方
又は両方を含むことにより、図７に実線の曲線Ｂで示す
ように、負の高い抵抗温度係数を有することにより、高
い温度域での抵抗値が低くなって電流値を高くすること
ができると共に、高い温度域での抵抗値の変化量を小さ
くできるのである。 【００１０】ところで、絶縁基板に、抵抗体を膜状に形
成して、この膜状抵抗体を温度検出素子にする場合、そ
の抵抗温度係数を大きくすると共に、抵抗温度係数のバ
ラツキを小さくするには、前記膜状抵抗体における膜厚
さを薄くすると共に、膜状抵抗体における膜厚さを各所
において等しくすることが必要である。 【００１１】そして、前記絶縁基板に、膜状抵抗体とそ
の両端に対する電極パターンとを形成するに際して、先
づ、前記両電極パターンの方を先に形成し、次いで、前
記抵抗体用ペーストをスクリーン印刷にて塗布すること
は、このスクリーン印刷に使用するスクリーンが、両電
極パターンの間の部分において、絶縁基板に対して浮き
上がった状態になるから、膜状抵抗体における膜厚さを
薄くすることには限界が存在するばかりか、膜厚さを各
所において同じに揃えることができないのである。 【００１２】これに対し、本発明の方法は、前記絶縁基
板に、先づ、抵抗体用ペーストを、スクリーン印刷にて
膜状に塗布したのち焼成することによって抵抗体を膜状
にして形成し、次の工程で、前記膜状抵抗体の両端に対
する電極パターンを、当該両電極パターンが膜状抵抗体
の両端に対して電気的に接続するように形成したもの
で、前記絶縁基板に対して抵抗体用ペーストをスクリー
ン印刷にて塗布する場合に、これに使用するスクリーン
を、絶縁基板に密接することができるから、膜状抵抗体
における膜厚さを、薄くすることができると共に、その
膜厚さのバラツキを小さくすることができるのである。 【００１３】 【発明の効果】このように、本発明における温度検出素
子の形成方法によると、温度検出素子を構成する抵抗体
における負の抵抗温度係数を高くでき、高い温度域での
電流値を高くして、ノイズの影響を低減できると共に、
高い温度域でのでの抵抗値の変化量を小さくでき、更
に、前記負の抵抗温度係数のバラツキを小さくできるか
ら、発熱抵抗体に対する温度制御の精度を大幅に向上で
きる効果を有する。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図６の図面
に基づいて説明する。 【００１５】図１は、絶縁基板２の表面に、発熱抵抗体
３をライン状に形成して成るライン型加熱体１を示す。 【００１６】このライン型加熱体１を、図２に示すよう
に、裏返しにした状態で、その絶縁基板２の裏面に対し
て、抵抗体形成用の抜き窓４ａを穿設したスクリーン４
を重ね、このスクリーン４における抜き窓４ａ内に、コ
バルト及びマンガンのうちいずれか一方又は両方を含む
抵抗体用ペーストを充填と言うスクリーン印刷を行った
のち焼成することにより、図３に示すように、膜状の抵
抗体５を形成する。 【００１７】これにより、前記膜状抵抗膜５における膜
厚さを、そのスクリーン印刷に際して使用するスクリー
ンの板厚さまで薄くすることができると共に、各所均一
厚さにすることができるのである。 【００１８】次いで、前記絶縁基板２の裏面に対して、
図４に示すように、二本の電極パターン形成用の抜き窓
６ａ，６ｂを穿設したスクリーン６を重ね、このスクリ
ーン６における抜き窓６ａ，６ｂ内に、銀ペースト等の
導電性ペーストを充填と言うスクリーン印刷を行ったの
ち焼成することにより、図５及び図６に示すように、一
対の電極パターン７，８を、当該両電極パターン７，８
が前記膜状抵抗体５の両端に対して一部重ねて電気的に
接続するようにして形成するのである。 【００１９】なお、前記膜状抵抗体５は、その抵抗値が
所定値になるようにトリミングされたのち、ガラス等の
保護膜９にてオーバーコートされている。 【００２０】前記ライン型加熱体１における絶縁基板２
の裏面に形成した膜状抵抗体５は、コバルト及びマンガ
ンのうちいずれか一方又は両方を含むことにより、図７
に実線の曲線Ｂで示すように、負の高い抵抗温度係数を
有するから、高い温度域での抵抗値が低くなって電流値
が高くなると共に、高い温度域での抵抗値の変化量が小
さくなるのである。 【００２１】そこで、図５に示すように、発熱抵抗体３
に対する電源回路１０を、前記膜状抵抗体５を流れる電
流を入力とする温度制御回路１１によって、前記膜状抵
抗体５を流れる電流が高くなると発熱抵抗体３に対する
電力を下げるように制御することにより、前記発熱抵抗
体３における温度が所定値になるように、応答性良く正
確に制御することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ライン型加熱体の斜視図である。
【図２】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に膜状
抵抗体を形成している状態を示す斜視図である。 【図３】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に膜状
抵抗体を形成した状態の斜視図である。 【図４】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に電極
パターン形成している状態を示す斜視図である。 【図５】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に電極
パターン形成した状態の斜視図である。 【図６】図５のVI−VI視拡大断面図である。 【図７】膜状抵抗体における抵抗温度係数を示す図であ
る。 【符号の説明】 １ ライン型加熱体 ２ 絶縁基板 ３ 発熱抵抗体 ４ スクリーン ５ 膜状抵抗体 ７，８ 電極パターン
抵抗体を形成している状態を示す斜視図である。 【図３】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に膜状
抵抗体を形成した状態の斜視図である。 【図４】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に電極
パターン形成している状態を示す斜視図である。 【図５】ライン型加熱体における絶縁基板の裏面に電極
パターン形成した状態の斜視図である。 【図６】図５のVI−VI視拡大断面図である。 【図７】膜状抵抗体における抵抗温度係数を示す図であ
る。 【符号の説明】 １ ライン型加熱体 ２ 絶縁基板 ３ 発熱抵抗体 ４ スクリーン ５ 膜状抵抗体 ７，８ 電極パターン
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(56)参考文献 特開 平５−135849（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−265350（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−87032（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01K 7/16 - 7/22
H01C 7/04
G03G 15/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】絶縁基板の表面に発熱抵抗体を形成して成
るライン型加熱体において、前記絶縁基板に、コバルト
及びマンガンのうちいずれか一方又は両方を含む抵抗体
用ペーストを、スクリーン印刷にて膜状に塗布したのち
焼成することによって負の抵抗温度係数を有する抵抗体
を膜状にして形成し、次の工程で、前記絶縁基板に、前
記膜状抵抗体の両端に対する電極パターンを、当該両電
極パターンが膜状抵抗体の両端に対して電気的に接続す
るように形成することを特徴とするライン型加熱体にお
ける温度検出素子の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16778794A JP3406690B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | ライン型加熱体における温度検出素子の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16778794A JP3406690B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | ライン型加熱体における温度検出素子の形成方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002340955A Division JP2003240647A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 発熱抵抗体を備えた絶縁基板における温度検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829267A JPH0829267A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3406690B2 true JP3406690B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=15856110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16778794A Expired - Fee Related JP3406690B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | ライン型加熱体における温度検出素子の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3406690B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3460607B2 (ja) * | 1998-05-26 | 2003-10-27 | 三菱マテリアル株式会社 | サーミスタ薄膜形成剤の製造方法及びこれを用いたサーミスタ薄膜形成剤及びその薄膜の形成方法 |
| DE102008036837A1 (de) | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Epcos Ag | Sensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP16778794A patent/JP3406690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0829267A (ja) | 1996-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |