JPH05234714A - 接触型薄膜サーミスタとその製造方法 - Google Patents
接触型薄膜サーミスタとその製造方法Info
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- JPH05234714A JPH05234714A JP3824092A JP3824092A JPH05234714A JP H05234714 A JPH05234714 A JP H05234714A JP 3824092 A JP3824092 A JP 3824092A JP 3824092 A JP3824092 A JP 3824092A JP H05234714 A JPH05234714 A JP H05234714A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高耐熱性で高速熱応答性を有する接触型薄膜
サーミスタを提供することを目的とする。 【構成】 薄膜サーミスタ素子は平板状アルミナ基板１
と、一対の貫通口２ａ、２ｂと、前記貫通口を貫通して
配置された一対の導電性部材４ａ、４ｂと、前記基板の
一方の表面に配置された一対の電極膜３ａ、３ｂと、感
温抵抗体膜５とから構成され、一対の金属リード線７
ａ、７ｂは前記薄膜サーミスタ素子の前記基板の他の表
面で前記一対の貫通口と対向して配置され、前記一対の
導電性部材と前記一対の金属リード線７ａ、７ｂが接着
性導電性焼結体９ａ、９ｂで接続され、絶縁性補強板は
薄膜サーミスタ素子の他の表面を覆って配置され、前記
一対の板状金属リード線と前記絶縁性補強板の接続され
た前記薄膜サーミスタ素子の前記一方の表面を絶縁性支
持体６の一方の表面に対向して配置し、前記薄膜サーミ
スタ素子の周囲を窒化アルミニウム粒子１０が添加され
た硝子焼結体１１で被覆したものである。
サーミスタを提供することを目的とする。 【構成】 薄膜サーミスタ素子は平板状アルミナ基板１
と、一対の貫通口２ａ、２ｂと、前記貫通口を貫通して
配置された一対の導電性部材４ａ、４ｂと、前記基板の
一方の表面に配置された一対の電極膜３ａ、３ｂと、感
温抵抗体膜５とから構成され、一対の金属リード線７
ａ、７ｂは前記薄膜サーミスタ素子の前記基板の他の表
面で前記一対の貫通口と対向して配置され、前記一対の
導電性部材と前記一対の金属リード線７ａ、７ｂが接着
性導電性焼結体９ａ、９ｂで接続され、絶縁性補強板は
薄膜サーミスタ素子の他の表面を覆って配置され、前記
一対の板状金属リード線と前記絶縁性補強板の接続され
た前記薄膜サーミスタ素子の前記一方の表面を絶縁性支
持体６の一方の表面に対向して配置し、前記薄膜サーミ
スタ素子の周囲を窒化アルミニウム粒子１０が添加され
た硝子焼結体１１で被覆したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は対象物表面と機械的に接
触して、その表面温度を検出する接触型薄膜サーミスタ
に関するものである。
触して、その表面温度を検出する接触型薄膜サーミスタ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の表面温度センサは、図３
に示すように、硝子封止型サーミスタ素子３１にリード
線３２、を接続し、前記硝子封止型サーミスタ素子３１
を金属板３３に樹脂３４で接着して構成される。そして
前記金属板３３を対象物の表面にビス止めなどにより機
械的に接触させて、その表面温度を検出していた（例え
ば、特公昭６０−１２５５３５号公報に記載されてい
る）。
に示すように、硝子封止型サーミスタ素子３１にリード
線３２、を接続し、前記硝子封止型サーミスタ素子３１
を金属板３３に樹脂３４で接着して構成される。そして
前記金属板３３を対象物の表面にビス止めなどにより機
械的に接触させて、その表面温度を検出していた（例え
ば、特公昭６０−１２５５３５号公報に記載されてい
る）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、硝子封止型サーミスタ素子３１
が金属板３３に樹脂３４で接着されており、樹脂３４の
耐熱温度はそれほど高温でなく例えば、約２００℃程度
と低いので、その比較的低い耐熱温度を最高使用温度と
しなければならないという問題があった。
ような従来の構成では、硝子封止型サーミスタ素子３１
が金属板３３に樹脂３４で接着されており、樹脂３４の
耐熱温度はそれほど高温でなく例えば、約２００℃程度
と低いので、その比較的低い耐熱温度を最高使用温度と
しなければならないという問題があった。
【０００４】また、硝子封止型サーミスタ素子３１が円
筒状の場合は、金属板３３と硝子封止型サーミスタ素子
３１の間の熱伝達が悪く、このため熱応答性が遅い（９
０％熱応答時間は２０秒以上）という問題もあった。
筒状の場合は、金属板３３と硝子封止型サーミスタ素子
３１の間の熱伝達が悪く、このため熱応答性が遅い（９
０％熱応答時間は２０秒以上）という問題もあった。
【０００５】本発明はこの従来の問題点を解消するもの
で、従来よりも高耐熱性で、かつ高速応答性の接触型薄
膜サーミスタを提供することを目的にしている。
で、従来よりも高耐熱性で、かつ高速応答性の接触型薄
膜サーミスタを提供することを目的にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一対の貫通口を有する平板状アルミナ基
板と、前記貫通口内に配置して前記平板状アルミナ基板
の上下両表面を導通する一対の導電性部材と、前記平板
状アルミナ基板の一表面に前記貫通口の開口部分を含ん
で配置した一対の電極膜と、前記一対の電極膜に重ねて
配置した感温抵抗体膜とを有する薄膜サーミスタ素子
に、前記平板状アルミナ基板において前記電極膜を有す
る表面の反対表面に、一対の貫通口内の各導電部材にそ
れぞれ接着性導電性焼結体により導通された金属リード
線を装着して構成され、前記金属リード線を装着した薄
膜サーミスタ素子を窒化アルミニウムが添加された硝子
焼結体で被覆して接触型薄膜サーミスタを構成したもの
である。
に、本発明は、一対の貫通口を有する平板状アルミナ基
板と、前記貫通口内に配置して前記平板状アルミナ基板
の上下両表面を導通する一対の導電性部材と、前記平板
状アルミナ基板の一表面に前記貫通口の開口部分を含ん
で配置した一対の電極膜と、前記一対の電極膜に重ねて
配置した感温抵抗体膜とを有する薄膜サーミスタ素子
に、前記平板状アルミナ基板において前記電極膜を有す
る表面の反対表面に、一対の貫通口内の各導電部材にそ
れぞれ接着性導電性焼結体により導通された金属リード
線を装着して構成され、前記金属リード線を装着した薄
膜サーミスタ素子を窒化アルミニウムが添加された硝子
焼結体で被覆して接触型薄膜サーミスタを構成したもの
である。
【０００７】そしてさらに、前記薄膜サーミスタを絶縁
性支持体上に順次各構成要素を積層し、最後に絶縁性補
強板を固着した後唯一回の焼成工程によって強固に仕上
げる製造方法を提供するものである。
性支持体上に順次各構成要素を積層し、最後に絶縁性補
強板を固着した後唯一回の焼成工程によって強固に仕上
げる製造方法を提供するものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成によって、樹脂などの有
機物材料を構成要素として基本的に使用していないの
で、最高使用温度は高くなる。すなわち、平板状アルミ
ナ基板、窒化アルミニウムが添加された硝子焼結体、電
極膜、接着性導電性焼結体など焼成工程を経て形成され
るので、従来以上の高耐熱性を容易に得られる。また、
絶縁性支持体にアルミナ板、導電性部材に導電性焼結体
を使用することにより、同様の耐熱性が容易に得られ
る。従って、本発明および本発明の製造方法による薄膜
サーミスタの耐熱性は、結局、感温抵抗体膜の耐熱性に
依存する。この耐熱性は感温抵抗体膜の材質、形成条件
により決められるが、例えば、炭化けい素のスパッタ感
温抵抗体膜を用いることにより、最高使用温度が５００
℃という高温で使用できるものが得られる。
機物材料を構成要素として基本的に使用していないの
で、最高使用温度は高くなる。すなわち、平板状アルミ
ナ基板、窒化アルミニウムが添加された硝子焼結体、電
極膜、接着性導電性焼結体など焼成工程を経て形成され
るので、従来以上の高耐熱性を容易に得られる。また、
絶縁性支持体にアルミナ板、導電性部材に導電性焼結体
を使用することにより、同様の耐熱性が容易に得られ
る。従って、本発明および本発明の製造方法による薄膜
サーミスタの耐熱性は、結局、感温抵抗体膜の耐熱性に
依存する。この耐熱性は感温抵抗体膜の材質、形成条件
により決められるが、例えば、炭化けい素のスパッタ感
温抵抗体膜を用いることにより、最高使用温度が５００
℃という高温で使用できるものが得られる。
【０００９】また、絶縁性支持体と感温抵抗体膜の間に
は、窒化アルミニウムを添加した硝子焼結体が形成さ
れ、両者を強固に接着している。窒化アルミニウムの温
度拡散係数は硝子のそれに比べ約３桁も大きいので、絶
縁性支持体と感温抵抗体膜の間の熱抵抗が小さくなる。
さらに、薄膜サーミスタ素子は平板状であるので、絶縁
性支持体と薄膜サーミスタ素子の間の熱伝達は、従来の
円筒状硝子封止型サーミスタ素子に比較すると熱伝達に
おいて優れている。これらの理由により、熱応答性も速
くなる。
は、窒化アルミニウムを添加した硝子焼結体が形成さ
れ、両者を強固に接着している。窒化アルミニウムの温
度拡散係数は硝子のそれに比べ約３桁も大きいので、絶
縁性支持体と感温抵抗体膜の間の熱抵抗が小さくなる。
さらに、薄膜サーミスタ素子は平板状であるので、絶縁
性支持体と薄膜サーミスタ素子の間の熱伝達は、従来の
円筒状硝子封止型サーミスタ素子に比較すると熱伝達に
おいて優れている。これらの理由により、熱応答性も速
くなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。図１、２において平板状アルミナ基板１
には相対向する位置に一対の貫通口２ａ、２ｂが設けら
れている。平板状アルミナ基板１は、幅２ｍｍ、長さ６
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍで、また一対の貫通口２ａ、２ｂ
の直径は０．５ｍｍである。平板状アルミナ基板１の一
方の表面に一対の貫通口２ａ、２ｂの開口部分を含んで
電極用導電性ペーストを印刷塗着した後、乾燥・焼成し
て一対の金−白金厚膜電極膜３ａ、３ｂを形成し、この
後、貫通口用導電性ペーストを貫通口２ａ、２ｂの内表
面上に印刷した後、乾燥・焼成して導電性部材４ａ、４
ｂを形成する。そして内表面上に印刷した導電性部材４
ａ、４ｂは膜状に形成される。なお導電性部材４ａ、４
ｂは貫通口２ａ、２ｂの内表面に形成する代りに空間部
に充填したものであってもよく、又印刷の代りに塗布で
あってもよい。平板状アルミナ基板１に形成した一対の
厚膜電極膜３ａ、３ｂと一対の導電性部材４ａ、４ｂと
は、一対の導電性部材４ａ、４ｂの端部で電気的に接続
されている。電極用導電性ペースト、貫通口用導電性ペ
ーストとして、例えば、銀ペースト、銀−パラジウムペ
ースト、金−白金ペーストなどが用いられる。この後、
スパッタリング法により炭化けい素感温抵抗体膜５を平
板状アルミナ基板１の厚膜電極膜３ａ、３ｂをつけた表
面に形成して、薄膜サーミスタ素子を構成する。
いて説明する。図１、２において平板状アルミナ基板１
には相対向する位置に一対の貫通口２ａ、２ｂが設けら
れている。平板状アルミナ基板１は、幅２ｍｍ、長さ６
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍで、また一対の貫通口２ａ、２ｂ
の直径は０．５ｍｍである。平板状アルミナ基板１の一
方の表面に一対の貫通口２ａ、２ｂの開口部分を含んで
電極用導電性ペーストを印刷塗着した後、乾燥・焼成し
て一対の金−白金厚膜電極膜３ａ、３ｂを形成し、この
後、貫通口用導電性ペーストを貫通口２ａ、２ｂの内表
面上に印刷した後、乾燥・焼成して導電性部材４ａ、４
ｂを形成する。そして内表面上に印刷した導電性部材４
ａ、４ｂは膜状に形成される。なお導電性部材４ａ、４
ｂは貫通口２ａ、２ｂの内表面に形成する代りに空間部
に充填したものであってもよく、又印刷の代りに塗布で
あってもよい。平板状アルミナ基板１に形成した一対の
厚膜電極膜３ａ、３ｂと一対の導電性部材４ａ、４ｂと
は、一対の導電性部材４ａ、４ｂの端部で電気的に接続
されている。電極用導電性ペースト、貫通口用導電性ペ
ーストとして、例えば、銀ペースト、銀−パラジウムペ
ースト、金−白金ペーストなどが用いられる。この後、
スパッタリング法により炭化けい素感温抵抗体膜５を平
板状アルミナ基板１の厚膜電極膜３ａ、３ｂをつけた表
面に形成して、薄膜サーミスタ素子を構成する。
【００１１】他方で、窒化アルミニウム粉末、低融点硝
子粉末、有機物バインダとしてニトロセルロース、有機
溶剤としてノルマル・ブチル・カルビトールを適当量混
合・攪拌して絶縁性流動体を作成する。この絶縁性流動
体を乾燥し、低融点硝子粉末の焼成温度で焼成すると、
有機物成分は蒸発や酸化により周囲空間に放散し、窒化
アルミニウム粉末が分散された硝子が形成される。温度
拡散係数は、熱伝達の良さを示す指標で、ｋ／（ｗ・
ｃ）で定義される。
子粉末、有機物バインダとしてニトロセルロース、有機
溶剤としてノルマル・ブチル・カルビトールを適当量混
合・攪拌して絶縁性流動体を作成する。この絶縁性流動
体を乾燥し、低融点硝子粉末の焼成温度で焼成すると、
有機物成分は蒸発や酸化により周囲空間に放散し、窒化
アルミニウム粉末が分散された硝子が形成される。温度
拡散係数は、熱伝達の良さを示す指標で、ｋ／（ｗ・
ｃ）で定義される。
【００１２】ただし、ｋは熱伝導率、ｗは密度、ｃは比
熱である。この温度拡散係数が大きければ大きいほど、
周囲温度変動に対して速く応答する。窒化アルミニウム
の熱拡散係数は約０．５９ｃｍ2 ／秒であり、硝子の約
０．００５ｃｍ2 ／秒に比べ、約３桁大きい。また、窒
化アルミニウムも硝子も電気絶縁体であるので、窒化ア
ルミニウムが添加された焼成硝子は、窒化アルミニウム
の添加量に依存するが、絶縁性で、かつ熱良導体であ
る。このため、後述するように、高速熱応答性が得られ
る。
熱である。この温度拡散係数が大きければ大きいほど、
周囲温度変動に対して速く応答する。窒化アルミニウム
の熱拡散係数は約０．５９ｃｍ2 ／秒であり、硝子の約
０．００５ｃｍ2 ／秒に比べ、約３桁大きい。また、窒
化アルミニウムも硝子も電気絶縁体であるので、窒化ア
ルミニウムが添加された焼成硝子は、窒化アルミニウム
の添加量に依存するが、絶縁性で、かつ熱良導体であ
る。このため、後述するように、高速熱応答性が得られ
る。
【００１３】このようにして薄膜サーミスタ素子および
絶縁性流動体を準備した後、アルミナ絶縁性支持体６の
一方の表面に絶縁性流動体を滴下し、次に、この滴下さ
れた絶縁性流動体に炭化けい素感温抵抗体膜５を接触さ
せて薄膜サーミスタ素子を積層する。この積層体を約１
００℃で乾燥すると、薄膜サーミスタ素子とアルミナ絶
縁性支持体６が、乾燥した絶縁性流動体により機械的に
弱く結合された第一中間組立品が形成される。この第一
中間組立品では、薄膜サーミスタ素子の平板状アルミナ
基板１の図における上面が露出している。このアルミナ
基板１の図における上面で一対の貫通口２ａ、２ｂに形
成された一対の導電性部材４ａ、４ｂに接触させて一対
の接着性導電性流動体を滴下し、この滴下された一対の
接着性導電性流動体に一対の板状の金属リード線７ａ、
７ｂの端部を接触させて積層する。この積層体を約１０
０℃で乾燥すると、平板状アルミナ基板１と一対の金属
リード線７ａ、７ｂが、乾燥した接着性導電性流動体に
より機械的に弱く結合された第二中間組立品が形成され
る。なお、接着性導電性流動体として、前述した導電性
ペーストが用いられる。この第二中間組立品では、平板
状アルミナ基板１の両端に一対の金属リード線７ａ、７
ｂが弱く結合されており、この両端部を除き平板状アル
ミナ基板１の図における上面が露出している。この平板
状アルミナ基板１の図における上面を含み、その周囲に
前述した絶縁性流動体を滴下し、この滴下された絶縁性
流動体に絶縁性補強板８を接触させて平板状アルミナ基
板１の上に積層する。この積層体を約１００℃で乾燥す
ると、絶縁性支持体６、薄膜サーミスタ素子、一対の金
属リード線７ａ、７ｂおよび絶縁性補強板８が機械的に
弱く結合された第三中間組立品が形成される。この第三
中間組立品を焼成して、接着性導電性焼結体９ａ、９ｂ
および窒化アルミニウム粒子１０が添加された硝子焼結
体１１が得られる。焼成後では、絶縁性支持体６、薄膜
サーミスタ素子、一対の金属リード線７ａ、７ｂおよび
絶縁性補強板８が機械的に強固に結合される。例えば、
絶縁性支持体６を固定して、一対の金属リード線７ａ、
７ｂを垂直方向に引っ張ったときの引張強度を測定する
と、第三中間組立の段階では２００ｇ以下であるが、焼
成後では２ｋｇ以上である。
絶縁性流動体を準備した後、アルミナ絶縁性支持体６の
一方の表面に絶縁性流動体を滴下し、次に、この滴下さ
れた絶縁性流動体に炭化けい素感温抵抗体膜５を接触さ
せて薄膜サーミスタ素子を積層する。この積層体を約１
００℃で乾燥すると、薄膜サーミスタ素子とアルミナ絶
縁性支持体６が、乾燥した絶縁性流動体により機械的に
弱く結合された第一中間組立品が形成される。この第一
中間組立品では、薄膜サーミスタ素子の平板状アルミナ
基板１の図における上面が露出している。このアルミナ
基板１の図における上面で一対の貫通口２ａ、２ｂに形
成された一対の導電性部材４ａ、４ｂに接触させて一対
の接着性導電性流動体を滴下し、この滴下された一対の
接着性導電性流動体に一対の板状の金属リード線７ａ、
７ｂの端部を接触させて積層する。この積層体を約１０
０℃で乾燥すると、平板状アルミナ基板１と一対の金属
リード線７ａ、７ｂが、乾燥した接着性導電性流動体に
より機械的に弱く結合された第二中間組立品が形成され
る。なお、接着性導電性流動体として、前述した導電性
ペーストが用いられる。この第二中間組立品では、平板
状アルミナ基板１の両端に一対の金属リード線７ａ、７
ｂが弱く結合されており、この両端部を除き平板状アル
ミナ基板１の図における上面が露出している。この平板
状アルミナ基板１の図における上面を含み、その周囲に
前述した絶縁性流動体を滴下し、この滴下された絶縁性
流動体に絶縁性補強板８を接触させて平板状アルミナ基
板１の上に積層する。この積層体を約１００℃で乾燥す
ると、絶縁性支持体６、薄膜サーミスタ素子、一対の金
属リード線７ａ、７ｂおよび絶縁性補強板８が機械的に
弱く結合された第三中間組立品が形成される。この第三
中間組立品を焼成して、接着性導電性焼結体９ａ、９ｂ
および窒化アルミニウム粒子１０が添加された硝子焼結
体１１が得られる。焼成後では、絶縁性支持体６、薄膜
サーミスタ素子、一対の金属リード線７ａ、７ｂおよび
絶縁性補強板８が機械的に強固に結合される。例えば、
絶縁性支持体６を固定して、一対の金属リード線７ａ、
７ｂを垂直方向に引っ張ったときの引張強度を測定する
と、第三中間組立の段階では２００ｇ以下であるが、焼
成後では２ｋｇ以上である。
【００１４】このように本発明では、絶縁性流動体およ
び接着性導電性流動体の乾燥により、絶縁性支持体６、
薄膜サーミスタ素子、一対の金属リード線７ａ、７ｂお
よび絶縁性補強板８を機械的に弱く結合した中間組立品
を形成した後、これらを１回の焼成工程で焼結している
ので、製造工程が簡単である。ただし、絶縁性流動体の
焼成温度と接着性導電性流動体のそれは、同じであるよ
うに選ばれる。通常、焼成工程は、トンネル炉を用い
て、６００℃以上の高温で焼成する工程で、約１時間程
度を要する。このため、焼成工程は、できるだけ少ない
ことが望ましい。
び接着性導電性流動体の乾燥により、絶縁性支持体６、
薄膜サーミスタ素子、一対の金属リード線７ａ、７ｂお
よび絶縁性補強板８を機械的に弱く結合した中間組立品
を形成した後、これらを１回の焼成工程で焼結している
ので、製造工程が簡単である。ただし、絶縁性流動体の
焼成温度と接着性導電性流動体のそれは、同じであるよ
うに選ばれる。通常、焼成工程は、トンネル炉を用い
て、６００℃以上の高温で焼成する工程で、約１時間程
度を要する。このため、焼成工程は、できるだけ少ない
ことが望ましい。
【００１５】一対の板状の金属リード線７ａ、７ｂとし
て、幅１．２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ程度の鉄−クロム系
合金板やニッケル板が用いられる。これらの金属は耐熱
性に優れ、硝子焼結体１１で被覆したときクラックも発
生しない点で優れている。
て、幅１．２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ程度の鉄−クロム系
合金板やニッケル板が用いられる。これらの金属は耐熱
性に優れ、硝子焼結体１１で被覆したときクラックも発
生しない点で優れている。
【００１６】このようにして構成された本発明の接触型
薄膜サーミスタの構成では、従来例に比べ、樹脂などの
有機物が使用されていないので、最高使用温度を高くす
ることができる。すなわち、平板状アルミナ基板１、電
極膜３ａ、３ｂ、導電性部材４ａ、４ｂ、接着性導電性
焼結体９ａ、９ｂ、硝子焼結体１１などは、すべて無機
物であり、しかも７００℃以上の焼成工程を経て形成さ
るので、５００℃以上の耐熱性を容易に得られる。ま
た、絶縁性支持体６にアルミナ板を使用しているので、
この耐熱性もよい。従って、本発明の薄膜サーミスタの
耐熱性は、結局、感温抵抗体膜５の耐熱性に依存する。
この耐熱性は感温抵抗体膜５の材質、形成条件により決
められる。感温抵抗体膜５として、複合金属酸化物、ゲ
ルマニウム、シリコン、炭化けい素などの蒸着膜、スパ
ッタリング膜、印刷・焼成厚膜など種々あるが、なかで
も炭化けい素スパッタリング感温抵抗体膜は５００℃の
耐熱性を有すると共に０℃−５００℃の広い温度範囲を
検出するのに適した抵抗温度特性を有する点で優れてい
る。しかし、炭化けい素スパッタリング感温抵抗体膜で
も、製造工程の中で安定な温度は７５０℃程度である。
従って、絶縁性流動体と接着性導電性流動体の焼成温度
は、７５０℃以下が好ましい。
薄膜サーミスタの構成では、従来例に比べ、樹脂などの
有機物が使用されていないので、最高使用温度を高くす
ることができる。すなわち、平板状アルミナ基板１、電
極膜３ａ、３ｂ、導電性部材４ａ、４ｂ、接着性導電性
焼結体９ａ、９ｂ、硝子焼結体１１などは、すべて無機
物であり、しかも７００℃以上の焼成工程を経て形成さ
るので、５００℃以上の耐熱性を容易に得られる。ま
た、絶縁性支持体６にアルミナ板を使用しているので、
この耐熱性もよい。従って、本発明の薄膜サーミスタの
耐熱性は、結局、感温抵抗体膜５の耐熱性に依存する。
この耐熱性は感温抵抗体膜５の材質、形成条件により決
められる。感温抵抗体膜５として、複合金属酸化物、ゲ
ルマニウム、シリコン、炭化けい素などの蒸着膜、スパ
ッタリング膜、印刷・焼成厚膜など種々あるが、なかで
も炭化けい素スパッタリング感温抵抗体膜は５００℃の
耐熱性を有すると共に０℃−５００℃の広い温度範囲を
検出するのに適した抵抗温度特性を有する点で優れてい
る。しかし、炭化けい素スパッタリング感温抵抗体膜で
も、製造工程の中で安定な温度は７５０℃程度である。
従って、絶縁性流動体と接着性導電性流動体の焼成温度
は、７５０℃以下が好ましい。
【００１７】窒化アルミニウム粉末の添加量を種々選ん
で、本発明の接触型薄膜サーミスタを作成し、熱応答性
を評価した。熱応答性は、沸騰水の満たされたアルミニ
ウム鍋の鍋底に本発明の接触型薄膜サーミスタを接触さ
せて、９０％熱応答時間を測定して評価した。その結果
を（表１）に示す。同表に記載されている窒化アルミニ
ウムの添加量（重量％）は、窒化アルミニウム粉末の重
量／（窒化アルミニウム粉末の重量＋低融点硝子粉末の
重量）で定義される。
で、本発明の接触型薄膜サーミスタを作成し、熱応答性
を評価した。熱応答性は、沸騰水の満たされたアルミニ
ウム鍋の鍋底に本発明の接触型薄膜サーミスタを接触さ
せて、９０％熱応答時間を測定して評価した。その結果
を（表１）に示す。同表に記載されている窒化アルミニ
ウムの添加量（重量％）は、窒化アルミニウム粉末の重
量／（窒化アルミニウム粉末の重量＋低融点硝子粉末の
重量）で定義される。
【００１８】
【表１】
【００１９】（表１）から明らかなように、窒化アルミ
ニウムの添加量は７５重量％以下が望ましい。９０重量
％添加した場合、低融点硝子量が少ないので、窒化アル
ミニウム粉末が焼結硝子で結合されず、焼成工程終了後
窒化アルミニウム粉末が容易に剥離する。
ニウムの添加量は７５重量％以下が望ましい。９０重量
％添加した場合、低融点硝子量が少ないので、窒化アル
ミニウム粉末が焼結硝子で結合されず、焼成工程終了後
窒化アルミニウム粉末が容易に剥離する。
【００２０】なお、図１に示した実施例では、一対の金
属リード線７ａ、７ｂは、直角に曲げられた形状を有し
ているが、直線的形状でもよいことは明らかである。
属リード線７ａ、７ｂは、直角に曲げられた形状を有し
ているが、直線的形状でもよいことは明らかである。
【００２１】また、図２に示すように、窒化アルミニウ
ム粉末の添加された硝子焼結体１１が、絶縁性補強板８
を包み込むように形成してもよいことも明らかである。
ム粉末の添加された硝子焼結体１１が、絶縁性補強板８
を包み込むように形成してもよいことも明らかである。
【００２２】
【発明の効果】以上実施例で述べたように、本発明によ
れば次に示す効果が得られる。
れば次に示す効果が得られる。
【００２３】（１）従来の表面温度センサに用いられて
きた樹脂を構成要素として基本的に含まず、セラミッ
ク、焼結体、スパッタリング膜など無機物で構成される
ので、耐熱性に優れる。
きた樹脂を構成要素として基本的に含まず、セラミッ
ク、焼結体、スパッタリング膜など無機物で構成される
ので、耐熱性に優れる。
【００２４】（２）炭化けい素スパッタリング膜感温抵
抗体膜を用いることにより、高い使用温度が実現でき
る。
抗体膜を用いることにより、高い使用温度が実現でき
る。
【００２５】（３）窒化アルミニウム粉末の添加された
硝子焼結体を用いているので、熱応答性が速い。
硝子焼結体を用いているので、熱応答性が速い。
【００２６】（４）絶縁性流動体および接着性導電性流
動体の乾燥により、絶縁性支持体、薄膜サーミスタ素
子、一対の金属リード線および絶縁性補強板を機械的に
弱く結合した中間組立品を形成した後、これらを１回の
焼成工程で焼結しているので、製造工程が簡単である。
動体の乾燥により、絶縁性支持体、薄膜サーミスタ素
子、一対の金属リード線および絶縁性補強板を機械的に
弱く結合した中間組立品を形成した後、これらを１回の
焼成工程で焼結しているので、製造工程が簡単である。
【図１】本発明の一実施例における接触型薄膜サーミス
タの断面図
タの断面図
【図２】本発明の他の実施例における接触型薄膜サーミ
スタの断面図
スタの断面図
【図３】従来の表面温度センサを示す断面図
１ 平板状アルミナ基板 ２ａ、２ｂ 貫通口 ３ａ、３ｂ 厚膜電極膜 ４ａ、４ｂ 導電性部材 ５ 感温抵抗体膜 ６ 絶縁性支持体 ７ａ、７ｂ 金属リード線 ８ 絶縁性補強板 ９ａ、９ｂ 接着性導電性焼結体 １０ 窒化アルミニウム粒子 １１ 硝子焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黄地 謙三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】一対の貫通口を有する平板状アルミナ基板
と、前記貫通口内に配置して前記平板状アルミナ基板の
上下両表面を導通する一対の導電性部材と、前記平板状
アルミナ基板の一表面に前記貫通口の開口部分を含んで
配置した一対の電極膜と、前記一対の電極膜に重ねて配
置した感温抵抗体膜とを有する薄膜サーミスタ素子に、
前記平板状アルミナ基板において前記電極膜を有する表
面の反対表面に、一対の貫通口内の各導電部材にそれぞ
れ接着性導電性焼結体により導通された金属リード線を
装着して構成され、前記金属リード線を装着した薄膜サ
ーミスタ素子を窒化アルミニウムが添加された硝子焼結
体で被覆した接触型薄膜サーミスタ。 - 【請求項２】請求項１における硝子焼結体は、窒化アル
ミニウムの重量と硝子の重量の和に対し窒化アルミニウ
ムを７５％以下の混入量で含有する接触型薄膜サーミス
タ。 - 【請求項３】金属リード線を装着し、周囲を硝子焼結体
で被覆した薄膜サーミスタ素子を絶縁性支持体上に形成
し、硝子焼結体の上部に絶縁性補強板を固着した請求項
１または２記載の接触型薄膜サーミスタ。 - 【請求項４】絶縁性支持体に硝子粉末と窒化アルミニウ
ム粉末と有機バインダと有機溶剤とからなる絶縁性流動
体を滴下する第一の絶縁性流動体を滴下する工程と、前
記第一の絶縁性流動体に感温抵抗体膜を接触させて薄膜
サーミスタ素子を積層した後、前記第一の絶縁性流動体
を乾燥して第一中間組立品を形成する工程と、前記薄膜
サーミスタ素子の構成要素である平板状アルミナ基板の
表面で、平板状アルミナ基板に設けた一対の貫通口内に
形成された一対の導電性部材に接触して一対の導電性流
動体を滴下する滴下工程と、前記滴下された一対の導電
性流動体に一対の金属リード線の端部を接触させて積層
した後、前記一対の接着性導電性流動体を乾燥して第二
中間組立品を形成する工程と、前記薄膜サーミスタ素子
の周囲に前記絶縁性流動体を滴下する第二の絶縁性流動
体に絶縁性補強板を接触させて平板状アルミナ基板の上
に積層した後、乾燥して第三中間組立品を形成する工程
と、前記第三中間組立品を焼成する工程を有する接触型
薄膜サーミスタの製造方法。 - 【請求項５】請求項４の感温抵抗体膜が炭化けい素スパ
ッタリング薄膜で、焼成温度が７５０℃以下である接触
型薄膜サーミスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3824092A JPH05234714A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 接触型薄膜サーミスタとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3824092A JPH05234714A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 接触型薄膜サーミスタとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234714A true JPH05234714A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12519785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3824092A Pending JPH05234714A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 接触型薄膜サーミスタとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234714A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8118486B2 (en) * | 2008-09-04 | 2012-02-21 | AGlobal Tech, LLC | Very high speed temperature probe |
| US20160116347A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Watlow Electric Manufacturing Company | Rapid response sensor housing |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP3824092A patent/JPH05234714A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8118486B2 (en) * | 2008-09-04 | 2012-02-21 | AGlobal Tech, LLC | Very high speed temperature probe |
| US20160116347A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Watlow Electric Manufacturing Company | Rapid response sensor housing |
| US10571343B2 (en) * | 2014-10-24 | 2020-02-25 | Watlow Electric Manufacturing Company | Rapid response sensor housing |
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