JP4784843B2 - Temperature measuring sensor and manufacturing method of temperature measuring sensor - Google Patents
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Description
本発明は、被測定流体の温度を測定するための温度測定センサーおよびこの温度測定センサーの製造方法に関する。 The present invention relates to a temperature measurement sensor for measuring the temperature of a fluid to be measured and a method for manufacturing the temperature measurement sensor.
従来より被測定流体の温度を測定する際において温度測定センサーが用いられている。
このような温度測定センサー100は、例えば図3に示したように、温度センサー部を構成する測温体102が保護管104内に挿入され、この測温体102とリード線部106の各配線108とが電気的に接続されている。
Conventionally, a temperature measurement sensor has been used when measuring the temperature of a fluid to be measured.
In such a
そして保護管104と測温体102との隙間内には樹脂充填材112が充填され、これにより測温体102が保護管104内に位置決め固定されるようになっている。
このような温度測定センサー100を使用する場合には、例えば保護管104の先端部分を被測定流体に接触させ、保護管104を介して測温体102で被測定流体の温度を感知し、得られた被測定流体の温度データをリード線部106から温度調整装置(図示せず)などに送り、被測定流体の温度管理がなされている。
The gap between the
When such a
ところで、このような温度測定センサー100において、被測定流体の僅かな温度変化についても確認できるよう応答性を良好にする場合、保護管104の内径と測温体102の外径との寸法差をなるべく小さく設定することが好ましい。
By the way, in such a
しかしながら、測温体102の大きさにあわせて保護管104を小さく設定すると、リード線部106の測温体102との接続部110が、カシメや溶接などによってリード線部106の接続部110以外の部分と比べて径が太くなり、保護管104内にこの接続部110が入らない場合が生ずることがあった。
However, if the
このため、温度測定センサー100の接続部110は、他の部分に比べて曲げや引張りなどの力に弱く、例えば組立ての際などにこれらの力が加わると断線や破損などが生ずる場合があった。
For this reason, the
そこで、このような問題を解決するため、図4に示した温度測定センサー200では、リード線部206と測温体202との接続部210を、接続部210の径よりも大径の補強部材214で覆うことで、接続部210に力が加わっても断線や破損が生じないよう工夫がなされている。なお符号204は保護管、208は配線、212は樹脂充填材である。
Therefore, in order to solve such a problem, in the
しかしながら、このような温度測定センサー200は、接続部210において補強部材214内に隙間を生じており、被測定流体の温度測定の際に補強部材214の外側の温度が内部に影響を与え、この温度を測温体202が拾ってしまうことがあり、被測定流体の温度が正確に計測ができない場合が生じていた。
However, such a
つまり、被測定流体が室温よりも高い温度でリード線部206が室温の場合は、実際よりも低く検出される。また、被測定流体が室温よりも低い温度でリード線部206が室温の場合は、実際よりも高く検出される。
That is, when the fluid to be measured is higher than room temperature and the
このため、特許文献1に開示された温度測定センサー300では、図5に示したように、補強部材314の内部をハーメチックシール316で気密封止するとともに、このハー
メチックシール316を挟んだ補強部材314の内部のリード線部306までの空間内に樹脂充填材318を充填し、他方、ハーメチックシール316を挟んだ保護管304との空間内に加圧した不活性ガスまたはオイル312を封入し、これにより熱伝導性を高め被測定流体の温度を安定して得られるようにしている。なお、符号302は測温体、308は配線、310は接続部である。
しかしながら、特許文献1に記載されている温度測定センサー300は、保護管304内に封入される不活性ガスまたはオイル312の熱伝導率を常に一定にコントロールすることが困難であるため、やはり被測定流体の温度を常に安定して高精度に得ることは困難であった。
However, since the
特に温度測定センサーを、半導体製造時にシリコンウェハを洗浄するために用いられる薬液の温度測定に用いる場合には、薬液の温度変化によりシリコンウェハに付着した酸化物などを取り除く除去能力が大きく変化してしまうため、従来よりも更に高精度に被測定流体の温度を検出できる温度測定センサーが求められているのが実情である。 In particular, when a temperature measurement sensor is used to measure the temperature of chemicals used to clean silicon wafers during semiconductor manufacturing, the ability to remove oxides attached to silicon wafers greatly changes due to temperature changes in the chemicals. Therefore, there is a need for a temperature measurement sensor that can detect the temperature of the fluid to be measured with higher accuracy than in the past.
本発明はこのような現状に鑑み、リード線部の測温体との接続部に曲げや引張り加重が加わっても断線や破損することがなく、被測定流体の温度を常に安定して高精度に得ることのできる温度測定センサーおよび温度測定センサーの製造方法を提供することを目的とする。 In view of such a current situation, the present invention does not break or break even when bending or tensile load is applied to the connecting portion of the lead wire portion with the temperature measuring element, and the temperature of the fluid to be measured is always stably stabilized with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a temperature measuring sensor and a method for manufacturing the temperature measuring sensor that can be obtained.
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、
本発明の温度測定センサーは、
温度センサー部を構成する測温体と、
前記測温体の基端部分に電気的に接続されたリード線部と、
少なくとも前記測温体部分を覆う保護管と、
を備えた温度測定センサーであって、
前記温度測定センサーは、
前記保護管の内部に第1の樹脂充填材が充填され、
さらに前記リード線部の前記測温体との接続部を覆うように配設された耐熱補強部材を備えるとともに、前記耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材が充填され、
前記第2の樹脂充填材の熱伝導率が、前記第1の樹脂充填材の熱伝導率よりも低く設定されていることを特徴とする。
The present invention was invented in order to achieve the problems and objects in the prior art as described above,
The temperature measuring sensor of the present invention is
A temperature sensor constituting the temperature sensor, and
A lead wire portion electrically connected to the proximal end portion of the temperature sensing element;
A protective tube covering at least the temperature sensing element portion;
A temperature measuring sensor comprising:
The temperature measuring sensor is
The inside of the protective tube is filled with a first resin filler,
Furthermore, a heat-resistant reinforcing member disposed so as to cover the connecting portion of the lead wire portion with the temperature measuring element is provided, and the heat-resistant reinforcing member is filled with a second resin filler,
The thermal conductivity of the second resin filler is set lower than the thermal conductivity of the first resin filler.
このように第2の樹脂充填材の熱伝導率が、第1の樹脂充填材の熱伝導率よりも低く設定されていれば、保護管内の測温体は、被測定流体の温度のみを拾うことができるため、精度良く被測定流体の温度を得ることができる。 Thus, if the thermal conductivity of the second resin filler is set lower than the thermal conductivity of the first resin filler, the temperature measuring element in the protective tube picks up only the temperature of the fluid to be measured. Therefore, the temperature of the fluid to be measured can be obtained with high accuracy.
また、第1の樹脂充填材および第2の樹脂充填材は、樹脂製であるため、従来用いられていた不活性ガスやオイルに比べて熱伝導率を常にコントロールすることが容易であり、また取扱いも簡単である。 In addition, since the first resin filler and the second resin filler are made of resin, it is easy to always control the thermal conductivity compared to conventionally used inert gas and oil, Easy to handle.
また、本発明の温度測定センサーは、
前記保護管の内部に充填される第1の樹脂充填材の熱伝導率が、
2.4〜10W/m℃の範囲内であることを特徴とする。
The temperature measuring sensor of the present invention is
The thermal conductivity of the first resin filler filled in the protective tube is as follows:
It is in the range of 2.4 to 10 W / m ° C.
このような範囲に第1の樹脂充填材の熱伝導率を設定すれば、熱応答性に優れ、被測定流体の僅かな温度変化であっても確実に知り得ることができる。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記第1の樹脂充填材が、熱伝導性シリコーン樹脂または熱伝導性エポキシ樹脂のいずれかであることを特徴とする。
If the thermal conductivity of the first resin filler is set within such a range, the thermal response is excellent, and even a slight temperature change of the fluid to be measured can be surely known.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The first resin filler is either a heat conductive silicone resin or a heat conductive epoxy resin.
このような樹脂であれば、入手が容易であるとともに取扱いが容易であるため、第1の樹脂充填材に好適である。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記耐熱補強部材の内部に充填される第2の樹脂充填材の熱伝導率が、
0.1〜0.6W/m℃の範囲内であることを特徴とする。
Such a resin is suitable for the first resin filler because it is easily available and easy to handle.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The thermal conductivity of the second resin filler filled in the heat-resistant reinforcing member is
It is in the range of 0.1 to 0.6 W / m ° C.
このような範囲に第2の樹脂充填材の熱伝導率を設定すれば、熱伝導率が悪いため、耐熱補強部材の外側の温度を拾ってしまうことがなく、測温体のみで被測定流体の温度を知り得ることができる。 If the thermal conductivity of the second resin filler is set in such a range, the thermal conductivity is poor, so that the temperature outside the heat-resistant reinforcing member is not picked up, and the fluid to be measured can be obtained only with the temperature measuring element. You can get to know the temperature.
このためこのような温度測定センサーは、熱応答性に優れ、被測定流体の僅かな温度変化であっても確実に知り得ることができる。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記第2の樹脂充填材が、汎用シリコーン樹脂または汎用エポキシ樹脂のいずれかであることを特徴とする。
For this reason, such a temperature measurement sensor is excellent in thermal responsiveness, and can be surely known even with a slight temperature change of the fluid to be measured.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The second resin filler is either a general-purpose silicone resin or a general-purpose epoxy resin.
このような樹脂であれば、入手が容易であるとともに取扱いが容易であるため、第2の樹脂充填材に好適である。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記保護管の熱伝導率が、
5〜420W/m℃の範囲内であることを特徴とする。
Such a resin is suitable for the second resin filler because it is easily available and easy to handle.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The thermal conductivity of the protective tube is
It is in the range of 5 to 420 W / m ° C.
このような範囲に熱伝導率を設定した保護管であれば、保護管内の測温体で被測定流体の温度を確実に得ることができ、また熱伝導が良好であるため、被測定流体の僅かな温度変化でも確実に知り得ることができる。 If the protective tube has a thermal conductivity in such a range, the temperature of the fluid to be measured can be reliably obtained by the temperature measuring element in the protective tube, and the heat conduction is good. Even a slight temperature change can be known.
また、本発明の温度測定センサーは、
前記保護管の材質が、炭素を主成分とする材料または金属材料のいずれかであることを特徴とする。
The temperature measuring sensor of the present invention is
The material of the protective tube is either a material mainly composed of carbon or a metal material.
このような材質であれば、熱伝導性に優れるため、被測定流体の温度を確実に得ることができる。
また、特に炭素を主成分とする材料であれば、耐腐食性に優れるため、例えば被測定流体が強酸であるフッ酸,硝酸,塩酸,リン酸,フッ硝酸,硫酸,アンモニアなどであっても、確実に保護管を腐食から保護することが可能であり、確実に被測定流体の温度管理をすることができる。
Such a material is excellent in thermal conductivity, so that the temperature of the fluid to be measured can be reliably obtained.
In particular, if the material is mainly composed of carbon, it has excellent corrosion resistance. For example, the fluid to be measured may be a strong acid such as hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, and ammonia. It is possible to reliably protect the protective tube from corrosion and to reliably control the temperature of the fluid to be measured.
また、本発明の温度測定センサーは、
前記炭素を主成分とする材料が、アモルファスカーボン,シリコンカーバイド,グラファイト,ダイヤモンドライクカーボンのいずれかであることを特徴とする。
The temperature measuring sensor of the present invention is
The material containing carbon as a main component is any of amorphous carbon, silicon carbide, graphite, and diamond-like carbon.
このような材料であれば、入手が容易であるため、製造コストを抑えることができる。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記金属材料が、銀,銅,ステンレス,アルミニウム,チタンのいずれかであることを特徴とする。
Since such a material is easily available, manufacturing costs can be reduced.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The metal material is any one of silver, copper, stainless steel, aluminum, and titanium.
このような材料であれば、入手が容易であるため、製造コストを抑えることができる。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記耐熱補強部材の熱伝導率が、
0.1〜0.45W/m℃の範囲内であることを特徴とする。
Since such a material is easily available, manufacturing costs can be reduced.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The heat conductivity of the heat-resistant reinforcing member is
It is in the range of 0.1 to 0.45 W / m ° C.
このような範囲に熱伝導率を設定した耐熱補強部材であれば、熱伝導性が悪いため、耐熱補強部材の外側の温度を拾ってしまうことがなく、測温体のみで被測定流体の温度を知り得ることができる。 If the heat resistance reinforcing member has a thermal conductivity in such a range, the heat conductivity is poor, so the temperature outside the heat resistance reinforcing member is not picked up, and the temperature of the fluid to be measured is measured only with the temperature measuring element. Can get to know.
また、本発明の温度測定センサーは、
前記耐熱補強部材の材質が、PPS(ポリフェニレンサルファイド),フッ素樹脂,PEEK(ポリエーテルエーテルケトン),PES(ポリエーテルサルフォン),PSF(ポリサルフォン),POM(ポリアセタール),PEI(ポリエーテルイミド),セラミック,シリコーンのいずれかであることを特徴とする。
The temperature measuring sensor of the present invention is
The heat-resistant reinforcing member is made of PPS (polyphenylene sulfide), fluororesin, PEEK (polyether ether ketone), PES (polyether sulfone), PSF (polysulfone), POM (polyacetal), PEI (polyetherimide), It is either ceramic or silicone.
このような材質であれば、特に耐熱性に優れるとともに熱伝導性が悪いため、耐熱補強部材の外側の温度を拾ってしまうことがなく、耐熱補強部材に好適である。
また、本発明の温度測定センサーは、
前記耐熱補強部材と前記保護管との間が、接着剤で接着されていることを特徴とする。
Such a material is particularly suitable for a heat-resistant reinforcing member because it has excellent heat resistance and poor thermal conductivity, and therefore does not pick up the temperature outside the heat-resistant reinforcing member.
The temperature measuring sensor of the present invention is
The heat-resistant reinforcing member and the protective tube are bonded with an adhesive.
このように接着剤で耐熱補強部材と保護管との間が接着されていれば、耐熱補強部材の外側の空気が耐熱補強部材の内部に侵入して誤った温度を測温体で得てしまうことを防止することができる。 If the heat-resistant reinforcing member and the protective tube are bonded to each other with the adhesive in this way, the air outside the heat-resistant reinforcing member enters the inside of the heat-resistant reinforcing member, and an incorrect temperature is obtained by the temperature measuring element. This can be prevented.
また、耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材を充填する際に、耐熱補強部材と保護管との間から第2の樹脂充填材が漏れ出してしまうことを防止することができる。
また、本発明の温度測定センサーの製造方法は、
温度センサー部を構成する測温体とリード線部とを準備し、前記測温体の基端部分に前記リード線部の配線を電気的に接続する工程と、
前記測温体部分を覆う保護管を準備し、前記保護管内に前記測温体を挿入する工程と、
前記測温体が挿入された保護管の内部に第1の樹脂充填材を充填し固化する工程と、
前記第1の樹脂充填材が充填された保護管の端部とリード線部の接続部とを耐熱補強部材で覆う工程と、
前記耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材を充填し固化する工程と、
を少なくとも有し、
前記保護管の内部に第1樹脂充填材を充填し固化する工程および前記耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材を充填し固化する工程において、
前記第2の樹脂充填材の熱伝導率が、前記第1の樹脂充填材の熱伝導率よりも低いことを特徴とする。
In addition, when the second resin filler is filled in the heat resistant reinforcing member, the second resin filler can be prevented from leaking from between the heat resistant reinforcing member and the protective tube.
In addition, the manufacturing method of the temperature measurement sensor of the present invention,
Preparing a temperature sensing element and a lead wire part constituting a temperature sensor part, electrically connecting the wiring of the lead wire part to a proximal end portion of the temperature sensing element;
Preparing a protective tube covering the temperature measuring body portion, and inserting the temperature measuring body into the protective tube;
Filling and solidifying the first resin filler inside the protective tube in which the temperature sensing element is inserted;
Covering the end portion of the protective tube filled with the first resin filler and the connecting portion of the lead wire portion with a heat-resistant reinforcing member;
Filling and solidifying the second resin filler inside the heat-resistant reinforcing member;
Having at least
In the step of filling and solidifying the first resin filler inside the protective tube and the step of filling and solidifying the second resin filler inside the heat-resistant reinforcing member,
The thermal conductivity of the second resin filler is lower than the thermal conductivity of the first resin filler.
このような工程を経て温度測定センサーを製造すれば、工程数が少なく、容易に温度測定センサーの製造ができるため、製造コストを抑えることができる。
また、本発明の温度測定センサーの製造方法は、
前記耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材を充填し固化する工程において、
前記第2の樹脂充填材は、ディスペンサを用いて前記耐熱補強部材の内部に充填されることを特徴とする。
If a temperature measurement sensor is manufactured through such processes, the number of processes is small, and the temperature measurement sensor can be easily manufactured, so that the manufacturing cost can be reduced.
In addition, the manufacturing method of the temperature measurement sensor of the present invention,
In the step of filling and solidifying the second resin filler inside the heat-resistant reinforcing member,
The second resin filler is filled into the heat-resistant reinforcing member using a dispenser.
このようにディスペンサを用いれば、耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材を確実に充填することができる。 Thus, if a dispenser is used, the 2nd resin filler can be reliably filled into the inside of a heat-resistant reinforcement member.
本発明によれば、リード線部の測温体との接続部に曲げや引張り加重が加わっても断線や破損することがなく、被測定流体の温度を常に安定して高精度に得ることのできる温度測定センサーおよび温度測定センサーの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even if bending or tensile load is applied to the connecting portion of the lead wire portion with the thermometer, the temperature of the fluid to be measured can always be stably obtained with high accuracy without being broken or damaged. A temperature measuring sensor that can be used and a method for manufacturing the temperature measuring sensor can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明の温度測定センサーの正面図、図2は、本発明の温度測定センサーの製造方法を説明するための工程図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail based on the drawings.
FIG. 1 is a front view of a temperature measuring sensor of the present invention, and FIG. 2 is a process diagram for explaining a manufacturing method of the temperature measuring sensor of the present invention.
本発明の温度測定センサーおよび温度測定センサーの製造方法は、被測定流体の温度を測定するためのものである。
以下、本発明の温度測定センサーと温度測定センサーの製造方法について順を追って説明する。
The temperature measuring sensor and the method for manufacturing the temperature measuring sensor of the present invention are for measuring the temperature of a fluid to be measured.
Hereinafter, the temperature measuring sensor and the method for manufacturing the temperature measuring sensor of the present invention will be described in order.
<温度測定センサー10>
まず本発明の温度測定センサー10は、図1に示したように、被測定流体の温度を測定するための温度センサー部を構成する測温体12が保護管14内に挿入され、この測温体12とリード線部16の各配線18とが電気的に接続されている。
<
First, as shown in FIG. 1, in the
そして、保護管14と測温体12との隙間内には第1の樹脂充填材24が充填され、これにより測温体12が保護管14内に位置決め固定されている。
さらに、リード線部16の測温体12との接続部20は、この接続部20を覆うように耐熱補強部材22が配設されている。
The gap between the
Furthermore, the
また、耐熱補強部材22の内部には、第2の樹脂充填材26が充填され、これにより、温度測定センサー10が構成されている。
なお、本発明の温度測定センサー10は、上記した耐熱補強部材22の内部に充填された第2の樹脂充填材26の熱伝導率が、保護管14内部に充填された第1の樹脂充填材24の熱伝導率よりも低く設定されており、この点が特に特徴的である。
In addition, the inside of the heat resistant reinforcing
In the
このような第1の樹脂充填材24は、熱伝導率が2.4〜10W/m℃の範囲内であれば特に限定されるものではないが、例えば熱伝導性シリコーン樹脂や熱伝導性エポキシ樹脂を用いることができる。
The
熱伝導性シリコーン樹脂の具体例としては、信越化学工業株式会社製 信越シリコーンKE1867,KE3467が好適である。また、熱伝導性エポキシ樹脂の具体例としては、株式会社オーデック製 アレムコボンド2210エポキシ,太陽金網株式会社製 デュラルコ132IPエポキシが好適である。 As specific examples of the thermally conductive silicone resin, Shin-Etsu Silicone KE1867 and KE3467 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. are suitable. As specific examples of the thermally conductive epoxy resin, Alemco Bond 2210 epoxy manufactured by Odec Co., Ltd. and Durarco 132IP epoxy manufactured by Taiyo Wire Mesh Co., Ltd. are suitable.
このような第1の樹脂充填材24は熱伝導性が良好であるため、保護管14内に第1の樹脂充填材24が充填されていれば、被測定流体に僅かな温度変化が生じても、測温体12でその温度変化を精度良く得ることができる。
Since the
なお、保護管14内に測温体12が収められた状態で第1の樹脂充填材24を充填するため、保護管14の内径と測温体12の外径との差は0.1mm〜1.0mm程度であることが好ましい。
In addition, since the
この数値が0.1mmよりも小さい場合には組立てが困難であり、また内部部品と保護管14との熱膨張の違いによる影響を受け易くなってしまい、逆に1.0mmよりも大きな場合には応答性が悪くなってしまう。
When this numerical value is smaller than 0.1 mm, it is difficult to assemble, and it is easily affected by the difference in thermal expansion between the internal parts and the
一方、耐熱補強部材22内に充填される第2の樹脂充填材26は、熱伝導率が0.1〜0.6W/m℃の範囲内であれば特に限定されるものではないが、例えば汎用シリコーン樹脂や汎用エポキシ樹脂を用いることができる。
On the other hand, the
汎用シリコーン樹脂の具体例としては、信越化学工業株式会社製 信越シリコーンKE108,KE106が好適である。また、汎用エポキシ樹脂の具体例としては、太陽金網株式会社製 デュラルコ4461IPエポキシが好適である。 As specific examples of the general-purpose silicone resin, Shin-Etsu Silicone KE108 and KE106 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. are suitable. As a specific example of the general-purpose epoxy resin, Durarco 4461IP epoxy manufactured by Taiyo Wire Mesh Co., Ltd. is suitable.
上記した第2の樹脂充填材26は、熱伝導性が悪いため、耐熱補強部材22の外側の温度を測温体12にまで伝えてしまうことがない。
このように第1の樹脂充填材24と第2の樹脂充填材26とを設定すれば、まず第1の樹脂充填材24の熱伝導性が良好であり、第2の樹脂充填材26の熱伝導性が悪いため、耐熱補強部材22周辺の温度を測温体12が拾ってしまうことがなく、被測定流体の温度のみを確実に得ることができる。
Since the above-described
If the
なお、このような温度測定センサー10において、保護管14の材質は、熱伝導率が5〜420W/m℃の範囲内の材質であれば特に限定されるものではないが、例えば炭素を主成分とする材料または金属材料のいずれかであることが好ましい。
In such a
炭素を主成分とする材料の具体例としては、アモルファスカーボン,シリコンカーバイド,グラファイト,ダイヤモンドライクカーボンのいずれかであることが好ましい。
また金属材料の具体例としては、銀,銅,ステンレス,アルミニウム,チタンのいずれかであることが好ましい。
As a specific example of the material mainly composed of carbon, any of amorphous carbon, silicon carbide, graphite, and diamond-like carbon is preferable.
In addition, as a specific example of the metal material, any of silver, copper, stainless steel, aluminum, and titanium is preferable.
このような材質は、熱伝導性が良好であるため、被測定流体の温度を確実に得ることができる。
なお、炭素を主成分とする材料のうち、特にアモルファスカーボンを用いれば、被測定流体がシリコンウェハの洗浄時に用いられるフッ酸,硝酸,塩酸,リン酸,フッ硝酸,硫酸,アンモニアなどの薬液の場合、保護管14を腐食させることがなく、保護管14の肉厚を薄くすることができるため、熱応答性に優れ確実に薬液の温度管理をすることができ好適である。
Since such a material has good thermal conductivity, the temperature of the fluid to be measured can be reliably obtained.
Of the carbon-based materials, especially amorphous carbon, the fluid to be measured is a chemical solution such as hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, or ammonia used when cleaning silicon wafers. In this case, since the
この保護管14の肉厚については、保護管14の大きさにより適宜選択されるものであるが、例えば直径4mm程度の保護管14であれば、肉厚は0.6mm〜1.5mm程度であることが好ましい。
The thickness of the
また図示しないが、ステンレスのような金属製の管の外表面をアモルファスカーボンでコーティングし、これにより同様の効果を得るようにした保護管14としても良い。
一方、耐熱補強部材22の材質としては、熱伝導率が0.1〜0.45W/m℃の範囲内の材質であれば特に限定されるものではないが、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド),フッ素樹脂,PEEK(ポリエーテルエーテルケトン),PES(ポリエーテルサルフォン),PSF(ポリサルフォン),POM(ポリアセタール),PEI(ポリエーテルイミド),セラミック,シリコーンなどを挙げることができる。
Although not shown, the outer surface of a metal tube such as stainless steel may be coated with amorphous carbon so that a similar effect can be obtained.
On the other hand, the material of the heat-resistant reinforcing
中でもPPSは、熱伝導率が0.2W/m℃と悪いため、耐熱補強部材22の周辺の温
度を測温体12が拾ってしまうことがなく、確実に被測定流体の温度のみを測温体12が得ることができる。
In particular, PPS has a low thermal conductivity of 0.2 W / m ° C., so that the
なお、このような材質は、耐熱性を有するとともに強度があるため、例えばリード線部16と測温体12の接続部20に曲げなどの力が加わったとしても、この耐熱補強部材22の部分より曲げを生ずることがなく、リード線部16と測温体12との接続を維持することができる。
In addition, since such a material has heat resistance and strength, even if a force such as bending is applied to the connecting
また耐熱補強部材22は、下端側が保護管14の端部とぴったりと嵌合するようになっており、耐熱補強部材22の上端側はリード線部16との間に若干の隙間が生ずるようになっている。
Further, the heat-resistant reinforcing
そして後述するように、上端側の隙間より、例えばディスペンサ(図示せず)を用いて耐熱補強部材22内へ第2の樹脂充填材を充填し、これが固化することにより図1に示したような温度測定センサー10を構成することができる。
Then, as will be described later, the second resin filler is filled into the heat-resistant reinforcing
なお、このような温度測定センサー10には、上記した構成に追加して、アース線(図示せず)を設けても良い。
このような場合、アース線はリード線部16の配線18とともに形成しておき、アース線を保護管14と電気的に接続しておくことが好ましい。
アース線を追加した場合には、静電気が帯電することがないため、温度測定センサー10を含む制御機器(図示せず)を正確に機能させることができる。
In addition to the above-described configuration, the
In such a case, it is preferable that the ground wire is formed together with the
When the ground wire is added, static electricity is not charged, so that a control device (not shown) including the
<温度測定センサー10の製造方法>
次に、上記した温度測定センサー10の製造方法について説明する。
まず、図2(a)に示したように、測温体12とリード線部16の各配線18とを、カシメや溶接により電気的に接続する。
そして、リード線部16と接続された測温体12部分を、保護管14内に挿入する。
<Method for Manufacturing
Next, a manufacturing method of the above-described
First, as shown in FIG. 2A, the
Then, the
なお、ここでリード線部16にアース線(図示せず)が有る場合には、アース線を保護管14と電気的に接続する。
次いで図2(b)に示したように、測温体12が挿入された保護管14内に、第1の樹脂充填材24をディスペンサ(図示せず)などを用いて充填させ、固化させる。なおこの時、第1の樹脂充填材24としては、熱伝導率が2.4〜10W/m℃の範囲内の熱伝導性シリコーン樹脂や熱伝導性エポキシ樹脂を用いる。
If the
Next, as shown in FIG. 2B, the
さらに、図2(c)に示したように、第1の樹脂充填材24が充填された保護管14の端部とリード線部16の接続部20とを、耐熱補強部材22で覆う。この時、耐熱補強部材22の保護管14側の端部は、保護管14に嵌入するように内径が設定されている。
Further, as shown in FIG. 2C, the end portion of the
また、耐熱補強部材22と保護管14との接続部分には、接着剤を塗布し、これらの間に隙間を生ずることがないようにする。
一方、耐熱補強部材22のリード線部16側の端部は、リード線部16の外径よりも若干大きく設定されており、これによりリード線部16と耐熱補強部材22との間に隙間を生ずるようになっている。
In addition, an adhesive is applied to the connection portion between the heat-resistant reinforcing
On the other hand, the end portion of the heat-resistant reinforcing
そして、図2(d)に示したように、リード線部16と耐熱補強部材22との隙間から、ディスペンサ28を用いて、第2の樹脂充填材26を耐熱補強部材22内に充填する。
この時、第2の樹脂充填材26としては、熱伝導率が0.1〜0.6W/m℃の範囲内の汎用シリコーン樹脂や汎用エポキシ樹脂を用いる。つまり、第2の樹脂充填材26は、
第1の樹脂充填材24よりも熱伝導性が悪いものが使用される。
Then, as shown in FIG. 2 (d), the
At this time, as the
A material having lower thermal conductivity than the
そして、第2の樹脂充填材26が固化することにより、図1に示したような温度測定センサー10を得ることができる。
このように本発明の温度測定センサー10および温度測定センサーの製造方法は、特に第1の樹脂充填材24と第2の樹脂充填材26について、第2の樹脂充填材26の熱伝導率が、第1の樹脂充填材24の熱伝導率よりも低く設定されているので、耐熱補強部材22の周辺の温度を測温体12が拾ってしまうことがなく、確実に被測定流体の温度のみを測温体12が得ることができるようになっている。
And when the
As described above, in the
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能なものである。 As mentioned above, although the preferable form of this invention was demonstrated, this invention is not limited to said form, A various change in the range which does not deviate from the objective of this invention is possible.
10・・・温度測定センサー
12・・・測温体
14・・・保護管
16・・・リード線部
18・・・配線
20・・・接続部
22・・・補強部材
24・・・第1の樹脂充填材
26・・・第2の樹脂充填材
28・・・ディスペンサ
100・・・温度測定センサー
102・・・測温体
104・・・保護管
106・・・リード線部
108・・・配線
110・・・接続部
112・・・樹脂充填材
200・・・温度測定センサー
202・・・測温体
204・・・保護管
206・・・リード線部
208・・・配線
210・・・接続部
212・・・樹脂充填材
214・・・補強部材
300・・・温度測定センサー
302・・・測温体
304・・・保護管
306・・・リード線部
308・・・配線
310・・・接続部
312・・・不活性ガスまたはオイル
314・・・補強部材
316・・・ハーメチックシール
318・・・樹脂充填材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記測温体の基端部分に電気的に接続されたリード線部と、
少なくとも前記測温体部分を覆う保護管と、
を備えた温度測定センサーであって、
前記温度測定センサーは、
前記保護管が、アモルファスカーボン,シリコンカーバイド,グラファイト,ダイヤモンドライクカーボンのいずれかからなるものであり、
前記保護管の内部に熱伝導性シリコーン樹脂または熱伝導性エポキシ樹脂のいずれかからなる第1の樹脂充填材が充填され、
さらに前記リード線部の前記測温体との接続部を覆うように配設されPPS(ポリフェニレンサルファイド),フッ素樹脂,PEEK(ポリエーテルエーテルケトン),PES(ポリエーテルサルフォン),PSF(ポリサルフォン),POM(ポリアセタール),PEI(ポリエーテルイミド),セラミック,シリコーンのいずれかからなる耐熱補強部材を備えるとともに、前記耐熱補強部材の内部に汎用シリコーン樹脂または汎用エポキシ樹脂のいずれかからなる第2の樹脂充填材が充填され、
前記第2の樹脂充填材の熱伝導率が、前記第1の樹脂充填材の熱伝導率よりも低く設定されており、
半導体製造時におけるシリコンウェハ洗浄に用いられる薬液の温度測定用に構成されていることを特徴とする温度測定センサー。 A temperature sensor constituting the temperature sensor, and
A lead wire portion electrically connected to the proximal end portion of the temperature sensing element;
A protective tube covering at least the temperature sensing element portion;
A temperature measuring sensor comprising:
The temperature measuring sensor is
The protective tube is made of any of amorphous carbon, silicon carbide, graphite, diamond-like carbon,
The inside of the protective tube is filled with a first resin filler made of either a heat conductive silicone resin or a heat conductive epoxy resin,
Furthermore, PPS (polyphenylene sulfide), fluororesin, PEEK (polyether ether ketone), PES (polyether sulfone), PSF (polysulfone) are arranged so as to cover the connecting portion of the lead wire portion with the temperature measuring element. , POM (polyacetal), PEI (polyetherimide), ceramic, and a heat-resistant reinforcing member made of silicone, and the heat-resistant reinforcing member is made of a general-purpose silicone resin or a general-purpose epoxy resin. Filled with resin filler,
The thermal conductivity of the second resin filler is set lower than the thermal conductivity of the first resin filler ,
A temperature measurement sensor configured to measure a temperature of a chemical solution used for cleaning a silicon wafer at the time of manufacturing a semiconductor .
温度センサー部を構成する測温体とリード線部とを準備し、前記測温体の基端部分に前記リード線部の配線を電気的に接続する工程と、
前記測温体部分を覆うアモルファスカーボン,シリコンカーバイド,グラファイト,ダイヤモンドライクカーボンのいずれかからなる保護管を準備し、前記保護管内に前記測温体を挿入する工程と、
前記測温体が挿入された保護管の内部に熱伝導性シリコーン樹脂または熱伝導性エポキシ樹脂のいずれかからなる第1の樹脂充填材を充填し固化する工程と、
前記第1の樹脂充填材が充填された保護管の端部とリード線部の接続部とをPPS(ポリフェニレンサルファイド),フッ素樹脂,PEEK(ポリエーテルエーテルケトン),PES(ポリエーテルサルフォン),PSF(ポリサルフォン),POM(ポリアセタール),PEI(ポリエーテルイミド),セラミック,シリコーンのいずれかからなる耐熱補強部材で覆う工程と、
前記耐熱補強部材の内部に汎用シリコーン樹脂または汎用エポキシ樹脂のいずれかからなる第2の樹脂充填材を充填し固化する工程と、
を少なくとも有し、
前記保護管の内部に第1樹脂充填材を充填し固化する工程および前記耐熱補強部材の内部に第2の樹脂充填材を充填し固化する工程において、
前記第2の樹脂充填材の熱伝導率が、前記第1の樹脂充填材の熱伝導率よりも低いことを特徴とする半導体製造時におけるシリコンウェハ洗浄に用いられる薬液の温度測定用の温度測定センサーの製造方法。 A method for manufacturing a temperature measurement sensor for measuring the temperature of a chemical used for cleaning a silicon wafer during semiconductor manufacturing ,
Preparing a temperature sensing element and a lead wire part constituting a temperature sensor part, electrically connecting the wiring of the lead wire part to a proximal end portion of the temperature sensing element;
Preparing a protective tube made of any of amorphous carbon, silicon carbide, graphite, and diamond-like carbon covering the temperature measuring body portion, and inserting the temperature measuring body into the protective tube;
Filling and solidifying a first resin filler made of either a heat conductive silicone resin or a heat conductive epoxy resin inside the protective tube in which the temperature measuring element is inserted;
The end portion of the protective tube filled with the first resin filler and the connecting portion of the lead wire portion are connected to PPS (polyphenylene sulfide), fluororesin, PEEK (polyether ether ketone), PES (polyether sulfone), A step of covering with a heat-resistant reinforcing member made of any of PSF (polysulfone), POM (polyacetal), PEI (polyetherimide), ceramic, and silicone;
Filling and solidifying a second resin filler made of either a general-purpose silicone resin or a general-purpose epoxy resin inside the heat-resistant reinforcing member;
Having at least
In the step of filling and solidifying the first resin filler inside the protective tube and the step of filling and solidifying the second resin filler inside the heat-resistant reinforcing member,
The second resin filler has a thermal conductivity lower than that of the first resin filler, and the temperature measurement is for measuring the temperature of a chemical used for cleaning a silicon wafer during semiconductor manufacturing. Sensor manufacturing method.
前記第2の樹脂充填材は、ディスペンサを用いて前記耐熱補強部材の内部に充填されることを特徴とする請求項3に記載の温度測定センサーの製造方法。 In the step of filling and solidifying the second resin filler inside the heat-resistant reinforcing member,
The method for manufacturing a temperature measurement sensor according to claim 3 , wherein the second resin filler is filled into the heat-resistant reinforcing member using a dispenser.
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