JPH10144503A - Resistance-type temperature sensor and its manufacture - Google Patents
Resistance-type temperature sensor and its manufactureInfo
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- JPH10144503A JPH10144503A JP31282496A JP31282496A JPH10144503A JP H10144503 A JPH10144503 A JP H10144503A JP 31282496 A JP31282496 A JP 31282496A JP 31282496 A JP31282496 A JP 31282496A JP H10144503 A JPH10144503 A JP H10144503A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、自動車排気ガスや石
油ストーブ、ガスコンロ等の高温度雰囲気の温度を検出
するための抵抗型温度センサに関わるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resistance type temperature sensor for detecting the temperature of a high-temperature atmosphere such as automobile exhaust gas, an oil stove, and a gas stove.
【0002】[0002]
【従来の技術】高温を短時間で検出する温度センサにお
いて、温度センサには耐熱,耐環境,耐熱衝撃性に優
れ、且つ熱容量が小さいことが要求される。いいかえれ
ば、温度センサに対して、感温部が高温に長時間曝され
ても化学変化が生じにくく、自動車排気ガスや燃料燃焼
ガス中に存在する硫黄酸化物等の腐食性ガスに対する十
分な耐蝕性を具備していることが要求される。2. Description of the Related Art In a temperature sensor for detecting a high temperature in a short time, it is required that the temperature sensor be excellent in heat resistance, environment resistance, thermal shock resistance and small in heat capacity. In other words, even if the temperature sensor is exposed to the high temperature for a long period of time, the temperature sensor is unlikely to undergo chemical change, and has sufficient corrosion resistance to corrosive gases such as sulfur oxides present in automobile exhaust gas and fuel combustion gas. Is required.
【0003】従来、高温を検出するセンサとして熱電対
センサあるいは抵抗型温度センサが使用されているが、
応答が速く、耐熱性,耐環境性が優れているものはな
い。そのため、充分な耐熱性,耐環境性がない感温材料
を使用する場合には、その表面を耐熱性,耐環境性材料
で被覆することが行われている。Conventionally, a thermocouple sensor or a resistance type temperature sensor has been used as a sensor for detecting a high temperature.
There is no one that has quick response and excellent heat resistance and environmental resistance. Therefore, when a temperature-sensitive material that does not have sufficient heat resistance and environmental resistance is used, its surface is coated with a heat-resistant and environment-resistant material.
【0004】一般に、高温を短時間で検出する用途で
は、急激な温度変化がある環境の中に温度センサを設置
して温度を検知することがあるので、温度センサは耐熱
衝撃性が優れている材料で構成する必要がある。また、
感温部の温度が環境の温度変化に短時間で追随できるた
めには、感温部の熱容量は可能な限り小さい物である必
要がある。In general, in applications in which a high temperature is detected in a short time, a temperature sensor may be installed in an environment where there is a sudden change in temperature, and the temperature is detected. Therefore, the temperature sensor has excellent thermal shock resistance. Must be composed of material. Also,
In order for the temperature of the temperature sensing section to follow the temperature change of the environment in a short time, the heat capacity of the temperature sensing section needs to be as small as possible.
【0005】これまでに、感温部材料として、タングス
テン(W),白金(Pt)等の耐熱性を有する金属ある
いは金属化合物が用いられることがあるが、タングステ
ン,白金等の耐熱金属は熱膨張係数が大きいため容器等
に熱膨張係数が小さいセラミックを使用した場合には耐
熱衝撃性の点で信頼度が低い。Heretofore, a heat-resistant metal or metal compound such as tungsten (W) or platinum (Pt) has been used as a material of the temperature-sensitive part, but a heat-resistant metal such as tungsten or platinum is thermally expanded. When a ceramic having a small thermal expansion coefficient is used for a container or the like because of its large coefficient, the reliability is low in terms of thermal shock resistance.
【0006】一方、感温部材料として金属に代えて金属
酸化物からなるサーミスタを使用し、サーミスタ層をセ
ラミック基体上に形成した抵抗型温度センサが実開平2
−45603号公報に、また金属とセラミックの混合物
であるサーメットを使用し、サーメット層をセラミック
基体上に形成した抵抗型温度センサが特開平7−190
863号公報に記載されているが、これらは何れも1,
000℃以上の温度における耐熱性を有していない。On the other hand, a resistance type temperature sensor in which a thermistor made of a metal oxide is used in place of metal as a material of a temperature sensing part and a thermistor layer is formed on a ceramic substrate is disclosed in Japanese Unexamined Utility Model Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-190 discloses a temperature sensor in which a cermet, which is a mixture of metal and ceramic, is used and a cermet layer is formed on a ceramic substrate.
No. 863, all of which are 1,1.
Does not have heat resistance at a temperature of 000 ° C. or higher.
【0007】温度センサによる測定結果の温度に対する
応答性をよくするためには、感温部の熱容量を小さくす
ることにより温度追随性を確保する必要がある。そし
て、感温部の熱容量を小さくするには、感温部の形状寸
法を小さくすればよい。しかし、温度センサを自動車エ
ンジン等の過酷な環境で使用する場合には、装置動作中
の振動、衝撃に耐える機械的強度が、また、そのような
装置への温度センサを組み付けは強固なものである必要
があるため、組み付け作業工程に支障のない程度の機械
的強度が要求される。しかしながら、セラミック基体上
にサーミスタ層あるいはサーメット層を形成することに
よって構成された温度センサにおいては感温部がある程
度の大きさを要求されるセラミック基板上に形成されて
いるため、感温部全体の形状寸法の小型化には限界があ
り、したがって熱容量の低減に限界がある。このよう
に、従来技術では、室温から1,000℃以上の高温ま
での温度範囲にわたって、短時間でその温度を検知する
ことができる温度センサはこれまでになかった。In order to improve the responsiveness of the measurement result of the temperature sensor to the temperature, it is necessary to secure the temperature followability by reducing the heat capacity of the temperature sensing part. Then, in order to reduce the heat capacity of the temperature sensing part, the shape and size of the temperature sensing part may be reduced. However, when a temperature sensor is used in a harsh environment such as an automobile engine, the mechanical strength to withstand vibration and impact during operation of the device and the assembling of the temperature sensor to such a device are strong. Therefore, mechanical strength that does not hinder the assembly process is required. However, in a temperature sensor formed by forming a thermistor layer or a cermet layer on a ceramic substrate, the temperature-sensitive portion is formed on a ceramic substrate that requires a certain size, so that the entire temperature-sensitive portion is formed. There is a limit to miniaturization of the shape and dimensions, and thus a limit to the reduction of heat capacity. As described above, in the related art, no temperature sensor has been able to detect the temperature in a short time over a temperature range from room temperature to a high temperature of 1,000 ° C. or more.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本出願の発明は、室温
から1,000℃〜1,300℃程度までの温度範囲にお
いて、5秒以内という短時間で温度を検出することがで
き、且つ耐熱性,耐環境性に優れ、長時間の使用に耐え
得る抵抗型温度センサを提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The invention of the present application is capable of detecting a temperature within a short time of 5 seconds or less in a temperature range from room temperature to about 1,000 ° C. to about 1,300 ° C. An object of the present invention is to provide a resistance-type temperature sensor that has excellent resistance and environmental resistance and can withstand long-term use.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本出願においては絶縁基体として用いられるアルミ
ナと同程度の小さい熱膨張係数を有する導電性セラミッ
クである金属珪化物を感温抵抗体及び導電体として使用
し、金属珪化物感温抵抗体層とアルミナ厚膜層とを多数
積層することによって、感温抵抗体回路を形成した抵抗
型温度センサを提供する。In order to solve the above problems, in the present application, a metal silicide, which is a conductive ceramic having a thermal expansion coefficient as low as that of alumina used as an insulating substrate, is used as a temperature-sensitive resistor. Further, a resistance type temperature sensor in which a temperature-sensitive resistor circuit is formed by laminating a large number of metal silicide temperature-sensitive resistor layers and alumina thick film layers used as a conductor is provided.
【0010】感温抵抗材料に使用される金属珪化物とし
て、アルミナ絶縁基体との熱膨張係数が同程度の珪化モ
リブデンが最適であり、感温抵抗材料にアルミナやムラ
イト等の絶縁物を混合することにより抵抗値を調整する
ことができる。また、所定の感温部抵抗値を得るには抵
抗材料にアルミナやムライト等の絶縁物を混合して抵抗
値を調整あるいは、複数の抵抗層をスルーホール等の導
体接続部で接続する。さらに、積層体の感温抵抗部を他
の部分よりも薄く形成する。As the metal silicide used for the temperature-sensitive resistance material, molybdenum silicide having the same thermal expansion coefficient as that of an alumina insulating substrate is optimal, and an insulator such as alumina or mullite is mixed with the temperature-sensitive resistance material. Thereby, the resistance value can be adjusted. Further, in order to obtain a predetermined resistance value of the temperature sensing portion, an insulating material such as alumina or mullite is mixed with a resistance material to adjust the resistance value, or a plurality of resistance layers are connected by a conductor connection portion such as a through hole. Further, the temperature-sensitive resistor portion of the laminate is formed thinner than other portions.
【0011】積層構造の基体を製造する方法として、シ
ート法、印刷法等が用いられるが、何れの方法でも塗料
状の材料をいわゆる厚膜に乾燥し、この厚膜を積層形成
する。A sheet method, a printing method, or the like is used as a method of manufacturing a substrate having a laminated structure. In any method, a paint-like material is dried into a so-called thick film, and the thick film is formed by lamination.
【0012】[0012]
【作用】本発明の温度センサは、感温部材料が熱膨張係
数が小さい珪化モリブデン等の金属珪化物を主体として
構成されているため熱膨張係数の小さいアルミナを主成
分とする絶縁セラミック材料と組み合わせても十分な熱
衝撃特性を得ることが出来る。更に、珪化モリブデン等
の金属珪化物を主体とする導体材料とアルミナを主成分
とする絶縁セラミック材料との交互の積層構造で基体を
構成することにより、結果としてアルミナを主成分とす
る絶縁セラミック材料より優れた熱衝撃特性を有する珪
化モリブデン等の金属珪化物を主体とする導体材料の熱
衝撃特性を殆ど損なわない優れた耐熱衝撃特性を有する
基体を実現出来る。According to the temperature sensor of the present invention, the temperature-sensitive part material is mainly composed of a metal silicide such as molybdenum silicide having a small coefficient of thermal expansion. Even in combination, sufficient thermal shock characteristics can be obtained. Further, by forming the base with an alternate laminated structure of a conductor material mainly composed of a metal silicide such as molybdenum silicide and an insulating ceramic material mainly composed of alumina, as a result, an insulating ceramic material mainly composed of alumina is obtained. It is possible to realize a substrate having excellent thermal shock characteristics that hardly impairs the thermal shock characteristics of a conductive material mainly composed of a metal silicide such as molybdenum silicide having more excellent thermal shock characteristics.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の具体的実施例を説明するに当たり、
発明全体について説明する。 [基本的構造]本発明の抵抗型温度センサの構造は積層
構造に形成される。このことにより、感温部分の厚みが
周りの素体の厚みより薄い構造にする必要がある場合、
温度センサ素子を形成する工程で基体を形成する材料の
シートを、感温部に位置する部分を打ち抜いて積層する
ことで本発明の構造を容易に形成できるので、ほとんど
同じ製造工程で製造できるからである。EXAMPLES In describing specific examples of the present invention,
The entire invention will be described. [Basic Structure] The structure of the resistance type temperature sensor of the present invention is formed in a laminated structure. Due to this, if it is necessary to make the structure of the temperature sensitive part thinner than the thickness of the surrounding body,
Since the structure of the present invention can be easily formed by punching and laminating a portion of the material forming the base in the step of forming the temperature sensor element and punching out the portion located in the temperature-sensitive portion, it can be manufactured in almost the same manufacturing process. It is.
【0014】本発明の素子は、二種類の材料厚膜を同一
層に積層した構造とされるが、このような構成は膜全体
の厚み寸法のバラツキが少ないシート工法により厚膜を
形成する。The device of the present invention has a structure in which two types of thick films are laminated in the same layer. Such a structure forms a thick film by a sheet method in which there is little variation in the thickness of the entire film.
【0015】感温部は感温抵抗体の回路によって形成さ
れるが、厚膜層で感温抵抗体を構成し、感温抵抗体厚膜
層同士の間に絶縁体厚膜層を設け、感温抵抗体厚膜層同
士を導電体によって接続することによって構成された感
温抵抗体回路と、絶縁体厚膜上にスクリーン印刷により
感温抵抗体のパターンを印刷し、積層された複数の感温
抵抗体パーターンをスルーホールによって相互に接続す
ることによって構成された感温抵抗体回路がある。The temperature sensing portion is formed by a circuit of a temperature sensing resistor. A temperature sensing resistor is constituted by a thick film layer, and an insulating thick film layer is provided between the temperature sensing resistor thick layers. A temperature-sensitive resistor circuit configured by connecting the temperature-sensitive resistor thick film layers to each other with a conductor, and a pattern of the temperature-sensitive resistor printed by screen printing on the insulator thick film, and a plurality of stacked layers. There is a temperature-sensitive resistor circuit formed by connecting the temperature-sensitive resistor patterns to each other by through holes.
【0016】本発明の抵抗型温度センサの機能を実現す
るためには、測定信号を外部の処理回路へ伝達するため
の接続部と、抵抗型温度センサを保持取り付けるための
構造が必要であるが、本発明の抵抗型温度センサは高温
度を測定することを目的としているので、当然これらの
構造は耐熱性を考慮に入れた設計仕様が必要となるIn order to realize the function of the resistance type temperature sensor of the present invention, a connecting portion for transmitting a measurement signal to an external processing circuit and a structure for holding and mounting the resistance type temperature sensor are required. However, since the resistance type temperature sensor of the present invention is intended to measure high temperatures, these structures naturally require design specifications taking heat resistance into consideration.
【0017】本発明の抵抗型温度センサは、温度センサ
素子の感温部の反対側の端部に外部接続用の端子接続部
が設けられており、この部分にニッケル(Ni)メッキ
を施すことでリード部材との接続を行うことができ、抵
抗型温度センサ素子とリード部材との電気的な接続は銀
蝋による蝋接、あるいは溶接によって接続することで耐
熱性、機械的強度を有する接続を実現することができ
る。この他に、リード部材あるいはセラミック基板にパ
ラジウム(Pd)ペーストを焼き付けて形成したリード
基板を用いることで耐熱性と機械的強度を有する接続部
を得ることができる。In the resistance type temperature sensor of the present invention, a terminal connection portion for external connection is provided at an end opposite to the temperature sensing portion of the temperature sensor element, and this portion is plated with nickel (Ni). Can be connected to the lead member, and the electrical connection between the resistance type temperature sensor element and the lead member can be made by soldering with silver solder or by welding to provide a connection having heat resistance and mechanical strength. Can be realized. In addition, by using a lead member formed by baking palladium (Pd) paste on a lead member or a ceramic substrate, a connection portion having heat resistance and mechanical strength can be obtained.
【0018】本発明の抵抗型温度センサでは、抵抗型温
度センサ素子をアルミナを主成分とするセラミック管等
の耐熱性を有する管やベースの中に挿入し、セラミック
セメント等の耐熱性を有する充填材で素子を保持固定す
る。この構造にすることにより、必要な耐熱性が実現さ
れる。In the resistance-type temperature sensor of the present invention, the resistance-type temperature sensor element is inserted into a heat-resistant tube or base such as a ceramic tube containing alumina as a main component, and is filled with heat-resistant material such as ceramic cement. The element is held and fixed with a material. With this structure, necessary heat resistance is realized.
【0019】[材料]本発明の抵抗型温度センサ素子
は、温度を検出する感温部、素子を外部回路に接続する
接続部及び感温部と接続部を電気的に接続する導電部か
ら構成される。これらの感温部、導電部及び接続部はす
べてセラミックを積層構造に形成することによって構成
され、積層構造中にあって感温部を構成する抵抗材料、
導電部及び接続部を構成する導電材料は、電気回路を構
成するために適宜絶縁材料によって電気的に分離される
必要がある。したがって、本発明においては、セラミッ
ク感温抵抗材料、セラミック導電材料及びセラミック絶
縁材料が使用される。[Material] The resistance type temperature sensor element of the present invention comprises a temperature sensing part for detecting temperature, a connection part for connecting the element to an external circuit, and a conductive part for electrically connecting the temperature sensing part and the connection part. Is done. These temperature-sensitive parts, conductive parts and connection parts are all formed by forming ceramic in a laminated structure, and a resistance material in the laminated structure and constituting the temperature-sensitive part,
The conductive material forming the conductive portion and the connection portion needs to be electrically separated appropriately by an insulating material in order to form an electric circuit. Therefore, in the present invention, a ceramic temperature-sensitive resistance material, a ceramic conductive material, and a ceramic insulating material are used.
【0020】絶縁材料に要求される絶縁抵抗値は、望ま
しくは100MΩ以上少なくとも1MΩあれば十分であ
る。アルミナからなる絶縁材料は、高温度で1010Ω・
cm程度の比抵抗を呈するから、感温部寸法を後に説明す
る本発明の代表的な寸法である幅=1.2mm,長さ=6m
m,層厚=35μmとした場合に、3×1012Ωの層間
絶縁抵抗が得られから、本発明で使用するのに適した絶
縁体材料であるといえる。The insulation resistance required for the insulating material is desirably 100 MΩ or more and at least 1 MΩ. The insulating material made of alumina is 10 10 Ω ·
Since it exhibits a specific resistance of about cm, the dimensions of the temperature-sensitive portion are representative dimensions of the present invention, which will be described later: width = 1.2 mm, length = 6 m
When m and the layer thickness are 35 μm, an interlayer insulation resistance of 3 × 10 12 Ω is obtained, and it can be said that this is an insulator material suitable for use in the present invention.
【0021】感温抵抗部の抵抗値は、絶縁体との抵抗値
比が概ね1,000あれば、漏れ電流値が1/1,000
となるため実用的な精度で温度を測定することが可能で
ある。感温抵抗部の抵抗値が数十KΩ以上の場合には、
実用的な測定電圧において測定電流が微少であり測定精
度を維持する困難さがある。そのため、感温抵抗部の抵
抗値は数KΩ以下であることが望ましい。このように、
前述の本発明の代表的な感温部寸法で例えば1KΩの抵
抗値を実現する場合、抵抗体の比抵抗は0.3Ω・cm程
度となる。この比抵抗は、金属珪化物の1つである珪化
モリブデンの組成をアルミナに対して30体積%以上と
することにより得ることができる。なお、所定の感温部
抵抗値を得るためには抵抗材料にアルミナやムライト等
の絶縁物を混合して抵抗値を調整することができる。The resistance value of the temperature-sensitive resistor portion is such that if the resistance value ratio with the insulator is approximately 1,000, the leakage current value is 1/1000.
Therefore, it is possible to measure the temperature with practical accuracy. If the resistance value of the temperature-sensitive resistor is several tens KΩ or more,
The measurement current is very small at a practical measurement voltage, and there is a difficulty in maintaining the measurement accuracy. For this reason, it is desirable that the resistance value of the temperature-sensitive resistor section be several KΩ or less. in this way,
In the case of realizing a resistance value of, for example, 1 KΩ with the above-described typical temperature-sensitive portion dimensions of the present invention, the specific resistance of the resistor is about 0.3 Ω · cm. This specific resistance can be obtained by setting the composition of molybdenum silicide, one of the metal silicides, to 30% by volume or more based on alumina. In order to obtain a predetermined resistance value of the temperature sensing portion, the resistance value can be adjusted by mixing an insulating material such as alumina or mullite with a resistance material.
【0022】導電部及び接続部の抵抗値は、絶縁部と同
様に抵抗値の比が概ね1,000あれば、電圧降下が1
/1,000となるため実用的な精度で温度を測定する
ことが可能な抵抗値例えば数Ωの抵抗を得ることができ
る。前述の本発明の代表的な感温部寸法で例えば1Ωの
抵抗値を実現するための比抵抗は3×10-4Ω・cm程度
となる。この比抵抗は、珪化モリブデンの組成を50体
積%とした場合にこの比抵抗を得ることができる。ま
た、珪化モリブデンの組成が50体積%以上であれば、
導電部及び接続部として必要な数Ω以下の抵抗値を得る
ことができる。なお、導電部の材料は感温部の抵抗体と
同じ材料で構成してもよいが、導電部の抵抗値は感温部
の抵抗値より低い方が望ましい。The resistance value of the conductive portion and the connection portion is similar to that of the insulating portion.
/ 1,000, it is possible to obtain a resistance value, for example, several Ω, at which the temperature can be measured with practical accuracy. The specific resistance for realizing a resistance value of, for example, 1 Ω in the above-described typical temperature-sensitive portion dimensions of the present invention is about 3 × 10 −4 Ω · cm. This specific resistance can be obtained when the composition of molybdenum silicide is 50% by volume. If the composition of molybdenum silicide is 50% by volume or more,
It is possible to obtain a resistance value of several Ω or less required for the conductive portion and the connection portion. The material of the conductive part may be made of the same material as the resistor of the temperature-sensitive part, but it is preferable that the resistance of the conductive part is lower than the resistance of the temperature-sensitive part.
【0023】さらに、アルミナ単体だと熱衝撃性がそれ
ほど優れてはいないが、絶縁材料として用いられるアル
ミナと熱膨張係数が同程度である珪化モリブデンをアル
ミナと組み合わせて積層体を構成した場合には十分な耐
熱衝撃性を確保することができる。Further, although thermal shock resistance is not so excellent when alumina alone is used, when a laminate is formed by combining molybdenum silicide having the same coefficient of thermal expansion as alumina used as an insulating material with alumina. Sufficient thermal shock resistance can be ensured.
【0024】本発明で使用される主要な材料は珪化モリ
ブデンとアルミナであるが、緻密な焼結体を形成するた
めに焼成時の焼結反応を望ましい状態で制御する必要が
ある。珪化モリブデン等の金属珪化物は分解によりモリ
ブデン(Mo)等の金属成分が蒸発・揮散し、もう一方
の化合物成分であるシリコン(Si)の酸化物であるシ
リカ(SiO2)が残留するため、導体材料の比抵抗が
モリブデンの蒸発揮散量によって変動する。したがっ
て、抵抗値制御には工程条件の厳密な管理が必要であ
る。Although the main materials used in the present invention are molybdenum silicide and alumina, it is necessary to control the sintering reaction during firing in a desirable state in order to form a dense sintered body. In a metal silicide such as molybdenum silicide, a metal component such as molybdenum (Mo) evaporates and volatilizes due to decomposition, and silica (SiO 2 ) which is an oxide of silicon (Si) as another compound component remains. The specific resistance of the conductor material varies depending on the amount of molybdenum evaporating. Therefore, the resistance value control requires strict management of the process conditions.
【0025】導体材料の比抵抗制御を目的としてアルミ
ナを主成分とする絶縁物を混合するが、残留したシリカ
とアルミナによりムライト(3Al2O3・2SiO2)
系の化合物が生成される。原材料としてムライトを含有
させないで導体材料を構成した場合でも本発明の温度セ
ンサを形成するために工程条件の厳密な管理をすれば問
題はないが、ムライトを含有させることにより珪化モリ
ブデンの分解を抑制することができ、よりたやすく導体
材料の比抵抗を制御することができる。An insulator containing alumina as a main component is mixed for the purpose of controlling the specific resistance of the conductor material. Mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) is mixed with the remaining silica and alumina.
A system of compounds is produced. Even if a conductor material is formed without containing mullite as a raw material, there is no problem if strict control of process conditions is performed in order to form the temperature sensor of the present invention, but the inclusion of mullite suppresses the decomposition of molybdenum silicide. And the resistivity of the conductive material can be more easily controlled.
【0026】また、成分中にマグネシア(MgO)が含
有されているとコージェライト(2MgO・Al2O3・
5SiO2)系の化合物が生成されムライトと同様に珪
化モリブデンの分解を抑制することができ、よりたやす
く導電材料の比抵抗を制御することができる。ただし、
ムライトの含有量が概ね15体積%、マグネシアの含有
量が概ね5重量%を越えると導体材料の焼結が阻害さ
れ、緻密な焼結体を得ることが困難となるため、ムライ
トとマグネシアの含有量には上限がある。なお、この場
合ムライトとマグネシアは共存させても、夫々単独で含
有させてもよい。If magnesia (MgO) is contained in the component, cordierite (2MgO.Al 2 O 3.
A 5SiO 2 ) -based compound is generated, whereby the decomposition of molybdenum silicide can be suppressed as in the case of mullite, and the specific resistance of the conductive material can be more easily controlled. However,
If the mullite content exceeds about 15% by volume and the magnesia content exceeds about 5% by weight, sintering of the conductive material is hindered, and it becomes difficult to obtain a dense sintered body. The amount has an upper limit. In this case, mullite and magnesia may coexist or may be contained independently.
【0027】絶縁体材料には、導体材料との強固な接着
性が必要である。したがって、導体材料に含有される絶
縁体材料と同様の組成が望ましい。シリカを含有するこ
とで接着性はさらに向上し、より好ましい素体を形成す
ることができる。但し、含有量が概ね0.5重量%を越
えると絶縁体の焼結が阻害され、焼結体の緻密化が困難
となる。The insulator material needs to have strong adhesiveness to the conductor material. Therefore, the same composition as the insulator material contained in the conductor material is desirable. By containing silica, the adhesiveness is further improved, and a more preferable element body can be formed. However, when the content exceeds approximately 0.5% by weight, sintering of the insulator is hindered, and it becomes difficult to densify the sintered body.
【0028】感温抵抗部や導電部はこれらの緻密なセラ
ミックで覆われているため、環境に対して安定性を保つ
ことができる。さらに温度センサ素子を形成した後でそ
の表面にアルミナやシリカを主成分とする焼成膜を形成
することにより耐環境性を向上させることができる。こ
の焼成膜はアルミナやシリカをCVD(Chemical Vapou
r Deposition)によって生成するか、あるいは、それら
のスラリに浸漬して付着させた後焼成することによって
形成することができる。Since the temperature-sensitive resistor portion and the conductive portion are covered with these dense ceramics, stability to the environment can be maintained. Further, after forming the temperature sensor element, by forming a fired film containing alumina or silica as a main component on the surface thereof, environmental resistance can be improved. This calcined film is made of alumina or silica by CVD (Chemical Vapou).
r Deposition), or by immersing and adhering to these slurries followed by firing.
【0029】[材料の製造]セラミック積層体を製造す
るときに原材料に要求される性状は、乾燥性、粘性が適
当であって、厚膜の形成時にクラックや乾燥むらを生じ
ないこと、形成された表面の平滑度に問題がないこと等
である。望ましい性状を実現するために、材料の粉体特
性に応じて塗料の濃度、バインダの種類と添加量が適切
に選択される。また、積層体を形成した後、焼成工程で
焼結反応により素体を形成する必要がある場合、材料の
塗料を製造する時点で、最適な粒度分布や分散度を実現
しているのが望ましい。[Manufacture of Materials] The properties required for the raw materials when manufacturing the ceramic laminate are that drying properties and viscosity are appropriate and that cracks and drying unevenness do not occur when forming a thick film. That there is no problem in the smoothness of the surface. In order to realize the desired properties, the concentration of the coating material, the type and the amount of the binder to be added are appropriately selected according to the powder characteristics of the material. In addition, when it is necessary to form the elementary body by a sintering reaction in the firing step after forming the laminate, it is desirable to realize the optimal particle size distribution and the degree of dispersion at the time of producing the coating material of the material. .
【0030】一般に、本発明に使用される金属の珪化物
のような難焼結性の材料の場合には、材料を十分微細に
粉砕することにより焼結時の活性度が高くなり、より低
い焼結温度での焼結が可能となる。ところが、最適な粒
度分布や分散度を実現するための材料の製造条件と、最
適な塗料の製造条件は、多くの場合異なっており、塗料
を製造する前に適当な粉体特性になるように材料の前処
理をしておく必要がある。Generally, in the case of a hardly sinterable material such as a metal silicide used in the present invention, the activity during sintering is increased by sufficiently pulverizing the material, and the lower the sintering activity, the lower the sintering activity. Sintering at the sintering temperature becomes possible. However, the manufacturing conditions of the material for achieving the optimum particle size distribution and the degree of dispersion and the optimum manufacturing conditions of the coating material are often different, so that appropriate powder characteristics are obtained before manufacturing the coating material. It is necessary to pre-process the material.
【0031】本発明で使用される金属珪化物の場合、活
性度を高めるための微粉砕処理を空気中で行うと、金属
珪化物を構成している金属及び珪素がたやすく酸化され
てしまう。また、多くの場合前処理の条件は、塗料の製
造条件より溶媒の濃度が高く、すなわちスラリ濃度が低
いのが一般的である。したがって、前処理工程では粉砕
後に乾燥してから、所定の塗料組成になるように塗料を
構成する材料を再び調合する必要がある。In the case of the metal silicide used in the present invention, the metal and silicon constituting the metal silicide are easily oxidized if the pulverization treatment for enhancing the activity is performed in the air. In many cases, the pretreatment conditions generally include a higher solvent concentration than the paint production conditions, that is, a lower slurry concentration. Therefore, in the pretreatment step, it is necessary to dry the material after the pulverization, and then to prepare the material constituting the paint again so as to have a predetermined paint composition.
【0032】本発明で使用される金属珪化物の場合、上
記したように前処理後の材料の取り扱いにおいて、酸化
を防止するために真空中や窒素中等非酸化性雰囲気中で
取り扱うとか、溶剤分が残留しているときは酸化による
発熱での発火が起こらないよう取り扱う等の注意が必要
である。本発明の材料の製造方法によれば、以上に記し
た問題点が解決されるとともに、工程が短縮される。In the case of the metal silicide used in the present invention, as described above, in the handling of the material after the pretreatment, in order to prevent oxidation, the material is handled in a non-oxidizing atmosphere such as vacuum or nitrogen or a solvent. If any residue remains, care must be taken to prevent ignition due to heat generated by oxidation. According to the method for producing a material of the present invention, the above-mentioned problems are solved and the steps are shortened.
【0033】すなわち、最適の粉砕条件で粉砕した後
で、真空脱気装置、フィルタプレス等の濃縮機で溶媒を
一部除去し、その後で不足のバインダ、可塑剤等の塗料
成分を調合し最適の性状の塗料を製造する。このことに
より、微粉砕された活性度の高い材料粉体が溶剤スラリ
として取り扱われるため、空気中での酸化や酸化による
発火などを防止することができ、乾燥工程や、酸化防止
のための保管工程を省略することができる。また、粉砕
工程でのスラリ粘度を塗料の粘度より低くすることがで
きるため、ボールミル、メディアミル等の分散装置から
材料を取り出すとき、及びメディアと分離するときに材
料を歩留まりよく回収することができる。That is, after pulverizing under the optimal pulverizing conditions, a solvent is partially removed by a concentrator such as a vacuum deaerator or a filter press, and then a coating material such as a binder and a plasticizer which is insufficient is prepared and mixed. To produce paints of the following properties: As a result, finely pulverized material powder having high activity is handled as a solvent slurry, so that oxidation in the air and ignition due to oxidation can be prevented, and the drying process and storage for preventing oxidation are performed. The steps can be omitted. Further, since the slurry viscosity in the pulverization step can be made lower than the viscosity of the paint, the material can be recovered with a high yield when the material is taken out from a dispersion device such as a ball mill or a media mill, and when the material is separated from the medium. .
【0034】[焼成条件]本発明の素子積層体は、いわ
ゆる難焼結性の金属珪化物を構成成分として含んでいる
ため、少なくとも1,200℃望ましくは1,400℃以
上の温度で焼成する必要がある。また、金属珪化物は2
00度程度の低温範囲でも空気中で酸化されるので、非
酸化性雰囲気で焼成する必要がある。非酸化性雰囲気は
アルゴンガス雰囲気が好ましく、窒素雰囲気は金属珪化
物を窒化する傾向があり、結果として抵抗の温度特性を
変化させるため好ましくない。[Firing Conditions] Since the element laminate of the present invention contains a so-called hard-to-sinter metal silicide as a constituent, it is fired at a temperature of at least 1,200 ° C., preferably 1,400 ° C. or more. There is a need. The metal silicide is 2
Since it is oxidized in the air even in a low temperature range of about 00 degrees, it is necessary to fire in a non-oxidizing atmosphere. The non-oxidizing atmosphere is preferably an argon gas atmosphere, and the nitrogen atmosphere is not preferable because the metal silicide tends to be nitrided, and as a result, the temperature characteristics of the resistance change.
【0035】金属珪化物は空気中でたやすく酸化される
ため、本発明の温度センサ素子の実使用条件下におい
て、金属珪化物の酸化はその性能の安定性を低下させる
ことになり、酸化を抑制する必要がある。そのために
は、焼結後の素体の密度を可能な限り高めることが望ま
しい。焼結後の素体の密度を高めるために、昇温過程の
一部、若しくは昇温過程の一部と安定部の一部を真空度
50Torr以上、望ましくは真空度10Torr以上
にすることにより、焼結後の素体の密度を高めることが
できる。焼成過程の一部を真空にする効果は、焼結が進
展し、結晶組織の空孔が緻密化によて閉気孔になったと
き、焼成雰囲気の真空度が高いときは、閉気孔内も真空
度が高い状態となり、その後さらに緻密化が進むと閉気
孔が消滅し、高密度化が達成される。Since the metal silicide is easily oxidized in the air, the oxidation of the metal silicide lowers the stability of its performance under the actual use condition of the temperature sensor element of the present invention, and It needs to be suppressed. For this purpose, it is desirable to increase the density of the sintered body after sintering as much as possible. In order to increase the density of the sintered body after the sintering, a part of the heating process, or a part of the heating process and a part of the stable part, is set to a degree of vacuum of 50 Torr or more, preferably 10 Torr or more. The density of the sintered body can be increased. The effect of vacuuming a part of the firing process is that when sintering progresses and the pores of the crystal structure become closed pores due to densification, when the degree of vacuum in the firing atmosphere is high, the inside of the closed pores also When the degree of vacuum is high and the densification further proceeds, the closed pores disappear and high density is achieved.
【0036】なお、焼成全工程の真空度が高い場合は、
成分特にシリカの蒸発が著しく、好ましくない。また、
焼成過程で圧力を加えて焼成することは、緻密化を促進
するので好ましい。加圧焼成は、いわゆるホットプレス
焼成でもHIP(Hot Isostatic Pressing)焼成あるい
は他の何れの加圧焼成であってもよい。ただ、加圧焼成
は常圧焼成より費用がかかるので、常圧焼成によって目
的とする緻密化が達成できる場合はそれに越したことは
ない。When the degree of vacuum in all the firing steps is high,
Evaporation of components, especially silica, is remarkable and is not preferred. Also,
Firing by applying pressure during the firing process is preferable because it promotes densification. The pressure firing may be so-called hot press firing, HIP (Hot Isostatic Pressing) firing, or any other pressure firing. However, since pressure firing is more expensive than normal pressure firing, if the desired densification can be achieved by normal pressure firing, it does not go beyond that.
【0037】1,800℃を超える温度での焼成は、ア
ルミナを主成分とするセラミック基体の融点に近く、具
体的には、セラミック基体の一部が融解、あるいは蒸発
して消滅、若しくは金属珪化物と反応し、目的とする構
造を形成するのが困難であり、好ましくない。Firing at a temperature exceeding 1,800 ° C. is close to the melting point of a ceramic base containing alumina as a main component. Specifically, a part of the ceramic base is melted or evaporated to disappear, or metal silicide is used. It is difficult to react with a substance and form a target structure, which is not preferable.
【0038】[積層体の製造]積層体を構成する厚膜層
は、所定の特性を有する材料の塗料をポリエチレンフィ
ルム上に塗布乾燥し、不要部分を除去した後、同様にし
て形成された他の特性を有する材料の厚膜層を不要部分
が除去された箇所に埋め込むことで部分的に異なる特性
を有する厚膜層を形成し、このようにして形成された厚
膜層を順次積層することによって製造される。また、所
定の特性を有する材料の塗料厚膜をポリエチレンフィル
ム上に塗布乾燥し必要な大きさに切断して組み合わせる
ことにより製造することもできる。さらに、厚み寸法の
精度が要求されない場合には、スクリーン印刷により厚
膜層を形成することもできる。[Manufacture of Laminated Body] The thick film layer constituting the laminated body is formed by applying a coating of a material having predetermined characteristics on a polyethylene film and drying it to remove unnecessary portions. A thick film layer having a partially different characteristic is formed by embedding a thick film layer of a material having the characteristics described above in a portion where unnecessary portions are removed, and the thick film layers thus formed are sequentially laminated. Manufactured by Further, it can also be manufactured by applying a paint thick film of a material having predetermined characteristics on a polyethylene film, drying, cutting to a required size and combining. Further, when the accuracy of the thickness dimension is not required, the thick film layer can be formed by screen printing.
【0039】絶縁体厚膜上への感温抵抗体パターンの印
刷は、何れの段階、すなわち、絶縁体厚膜からのポリエ
チレンフィルムの剥離後、あるいは絶縁体厚膜への導体
厚膜の埋め込み後の何れの時でもよいが、本発明の感温
素子においては、導体厚膜の一部分を感温抵抗体回路の
導電部として機能させるために感温抵抗体パターンを導
体厚膜に接続する必要があり、そのために感温抵抗体パ
ターンを導体厚膜上にまで印刷する必要がある。したが
って、感温抵抗体パターンの印刷は絶縁体厚膜への導体
厚膜の埋め込み後に行うのが望ましい。The printing of the temperature-sensitive resistor pattern on the insulator thick film may be performed at any stage, that is, after the polyethylene film is peeled from the insulator thick film or after the conductor thick film is embedded in the insulator thick film. However, in the temperature-sensitive element of the present invention, it is necessary to connect the temperature-sensitive resistor pattern to the conductor thick film in order to allow a part of the conductor thick film to function as a conductive portion of the temperature-sensitive resistor circuit. Therefore, it is necessary to print the temperature-sensitive resistor pattern on the conductor thick film. Therefore, it is desirable to print the temperature-sensitive resistor pattern after embedding the conductor thick film in the insulator thick film.
【0040】積層工程中に印刷工程を組み入れると装置
が複雑になるだけでなく、厚膜の積層数が増えるにした
がって印刷面の高さ位置を変更しなければならないた
め、厚膜の積層は感温抵抗体パターンの印刷が終了した
後にするのが望ましい。このようにすれば、印刷装置と
積層装置を分離することができるため、全体装置の構造
が単純になる。Incorporating a printing process into the laminating process not only complicates the apparatus, but also necessitates changing the height position of the printing surface as the number of thick film laminations increases. It is desirable to do this after printing of the thermal resistor pattern is completed. With this configuration, the printing apparatus and the stacking apparatus can be separated from each other, so that the structure of the entire apparatus is simplified.
【0041】次に、本発明実施例の温度センサの構成を
図面を参照しながら説明する。 [実施例1]図1に示されたのは、本発明実施例1の抵
抗型温度センサ素子の積層構造図であり、図2でA〜I
としてパターンが示されている長さ100mm,幅80m
m,厚さ35μmである9種類の厚膜層をA−B−C−
(D−E−D−F−D−E−D−F−D−G−H−I−
H−G−D−F−D−E−D−F−D−E−D)−C−
B−Aの順に計29層積層することによって構成されて
おり、両端のパターンA,B,Cの厚膜を除く括弧内に
示された21層の厚膜により温度センサ層が構成されて
いる。なお、図1に示されている同一層間の区切りは焼
結終了後には消滅している。また、図1に示した実施例
は発明の説明を容易にするために積層数を少なくしたも
のであり、実際には抵抗型温度センサ素子は図4に示さ
れた積層数が89のものが使用される。Next, the configuration of the temperature sensor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. [Embodiment 1] FIG. 1 is a diagram showing a laminated structure of a resistance type temperature sensor element according to Embodiment 1 of the present invention.
The pattern is shown as 100mm long and 80m wide
m, 35 μm thick and 9 types of thick film layers are ABCC-
(D-E-D-F-D-F-D-F-D-F-G-H-I-
HGDFDEDFDEDED) -C-
A total of 29 layers are laminated in the order of BA, and the temperature sensor layer is composed of 21 thick films shown in parentheses excluding the thick films of the patterns A, B, and C at both ends. . Note that the partition between the same layers shown in FIG. 1 has disappeared after sintering. In the embodiment shown in FIG. 1, the number of layers is reduced to facilitate the description of the invention. Actually, the resistance type temperature sensor element having 89 layers shown in FIG. used.
【0042】このような構造に積層された抵抗型温度セ
ンサは、絶縁材料が積層された絶縁部3を挟んで抵抗材
料が積層された接続端子1及び2が形成され、これらの
接続端子1及び2には導電部4及び5が接続され、導電
部4と5の間には感温部6が接続されている。また、感
温部6の上下面には保護層7及び8が設けられている。In the resistance type temperature sensor laminated in such a structure, connection terminals 1 and 2 in which a resistance material is laminated are formed with an insulating portion 3 in which an insulation material is laminated, and these connection terminals 1 and 2 are formed. 2, conductive portions 4 and 5 are connected, and a temperature sensing portion 6 is connected between the conductive portions 4 and 5. In addition, protective layers 7 and 8 are provided on the upper and lower surfaces of the temperature sensing unit 6.
【0043】導電部4はパターンBの抵抗体9及びパタ
ーンCの抵抗体10によって、導電部5はパターンCの
抵抗体10及びパターンBの抵抗体9によって形成さ
れ、感温部6はパターンDの抵抗体11,パターンEの
抵抗体12,パターンDの抵抗体11,パターンFの抵
抗体13,パターンDの抵抗体11,パターンEの抵抗
体12,パターンDの抵抗体11,パターンFの抵抗体
13,パターンDの抵抗体11,パターンGの抵抗体1
4,パターンHの抵抗体15,パターンIの抵抗体1
6,パターンHの抵抗体15,パターンGの抵抗体1
4,パターンDの抵抗体11,パターンFの抵抗体1
3,パターンDの抵抗体11,パターンEの抵抗体1
2,パターンDの抵抗体11,パターンFの抵抗体1
3,パターンDの抵抗体11,パターンEの抵抗体1
2,パターンDの抵抗体11によって形成されている。The conductive portion 4 is formed by the resistor 9 of the pattern B and the resistor 10 of the pattern C, the conductive portion 5 is formed by the resistor 10 of the pattern C and the resistor 9 of the pattern B, and the temperature sensing portion 6 is formed by the pattern D Resistor 11, pattern E resistor 12, pattern D resistor 11, pattern F resistor 13, pattern D resistor 11, pattern E resistor 12, pattern D resistor 11, pattern F resistor Resistor 13, Resistor 11 of Pattern D, Resistor 1 of Pattern G
4, resistor 15 of pattern H, resistor 1 of pattern I
6, resistor 15 of pattern H, resistor 1 of pattern G
4, resistor D of pattern D, resistor 1 of pattern F
3, resistor D of pattern D, resistor 1 of pattern E
2, resistor D of pattern D, resistor 1 of pattern F
3, resistor D of pattern D, resistor 1 of pattern E
2, formed by the resistor 11 of the pattern D.
【0044】図2に示された各厚膜層は、90体積%の
珪化モリブデンと10体積%のアルミナからなり図中に
斜線を付して示された抵抗材料と、90体積%のアルミ
ナ及び10体積%のムライトである基本組成にさらに3
重量%のマグネシア及び0.3重量%のシリカを添加し
た組成からなる図中に白地で示された絶縁材料がA〜I
として示されたパターンに組み合わされて長方形状に構
成されている。Each of the thick film layers shown in FIG. 2 is composed of 90% by volume of molybdenum silicide and 10% by volume of alumina. 10% by volume mullite base composition with 3 more
The insulating materials indicated by white backgrounds in the figure, which are composed of a composition to which magnesia and 0.3% by weight of magnesia are added, are A to I
Is formed in a rectangular shape in combination with the pattern shown as.
【0045】実施例1の温度センサの製造方法を説明す
る。 (1)材料の調製 抵抗体材料として、粒径2μmの珪化モリブデンを90
体積%、粒径0.4μmのアルミナを10体積%の組成
とし、これらの原材料とバインダとしてメタアクリル樹
脂、溶剤としてトルエン及びエタノール、可塑剤として
BPBGをアルミナ磁器製ポットに投入し、分散用メデ
ィアとしてアルミナボールを用いて15時間分散し、抵
抗体塗料を得た。A method for manufacturing the temperature sensor according to the first embodiment will be described. (1) Preparation of Material Molybdenum silicide having a particle size of 2 μm
A volume%, alumina having a particle size of 0.4 μm is made up to a composition of 10 volume%, and these raw materials, a methacrylic resin as a binder, toluene and ethanol as a solvent, and BPBG as a plasticizer are put into a pot made of alumina porcelain, and a dispersion medium. Was dispersed using alumina balls for 15 hours to obtain a resistor paint.
【0046】絶縁体材料として、粒径0.4μmのアル
ミナを90体積%、粒径0.4μmのムライトを10体
積%、粒径0.4μmのマグネシアを3重量%、粒径0.
4μmのシリカを0.3重量%の組成とし、抵抗体材料
と同様にこれらの原材料とバインダとしてメタアクリル
樹脂、溶剤としてトルエン及びエタノール、可塑剤とし
てBPBGをアルミナ磁器製ポットに投入し、分散用メ
ディアとしてアルミナボールを用いて15時間分散し、
絶縁体塗料を得る。As the insulator material, 90% by volume of alumina having a particle size of 0.4 μm, 10% by volume of mullite having a particle size of 0.4 μm, 3% by weight of magnesia having a particle size of 0.4 μm, and 0.3% by weight.
4 μm silica was made into a composition of 0.3% by weight, and, like the resistor material, these raw materials, methacrylic resin as a binder, toluene and ethanol as a solvent, and BPBG as a plasticizer were put into an alumina porcelain pot and dispersed. Disperse for 15 hours using alumina balls as media,
Obtain insulation paint.
【0047】(2)シートの製造 上記工程で製造した抵抗体塗料及び絶縁体塗料を、シー
トコーターにより乾燥後の厚さが35μmになるように
ドクターブレードの高さを調節してでポリエチレンフィ
ルム上に幅80mmの厚膜の成膜し、抵抗体シート及び絶
縁体シートを得る。成膜した抵抗体及び絶縁体シートを
それぞれ積層体を製造する際のスタック寸法にあわせて
長さ100mmに切断する。(2) Production of Sheet The resistor paint and the insulator paint produced in the above process were adjusted on a polyethylene film by adjusting the height of a doctor blade so that the thickness after drying was 35 μm by a sheet coater. Then, a thick film having a width of 80 mm is formed to obtain a resistor sheet and an insulator sheet. The formed resistor and insulator sheet are each cut into a length of 100 mm according to the stack size at the time of manufacturing a laminate.
【0048】(3)厚膜層の製造 温度センサを構成する各厚膜層は抵抗体と絶縁体とから
構成されている。図3に示されたのは、図2にCで示さ
れた厚膜層を同じくDで示された厚膜層上に形成するこ
とにより積層体を製造する方法である。(3) Production of Thick Film Layer Each thick film layer constituting the temperature sensor is composed of a resistor and an insulator. FIG. 3 shows a method of manufacturing a laminate by forming the thick film layer indicated by C in FIG. 2 on the thick film layer also indicated by D.
【0049】(a)に示されたのは上記シートの製造に
おいて製造された抵抗体シートであり、ポリエチレンフ
ィルム21上に抵抗体厚膜22が塗布されている。この
抵抗体厚膜22に破線で示した切り込み23及び24を
入れ、切り込み23及び24に従って抵抗体厚膜25及
び26を残してその間の抵抗体厚膜を剥離することによ
り、(b)に示される素材を得る。(A) shows a resistor sheet manufactured in the above-mentioned sheet manufacturing, and a resistor thick film 22 is applied on a polyethylene film 21. The cuts 23 and 24 shown by broken lines are made in the resistor thick film 22, and the resistor thick films between them are peeled off according to the cuts 23 and 24, leaving the resistor thick films 25 and 26. Get the material to be.
【0050】一方、(c)に示されたのは上記シートの
製造において製造された絶縁体シートであり、ポリエチ
レンフィルム27上に絶縁体厚膜28が塗布されてい
る。この絶縁体厚膜28に破線で示した切り込み29及
び30を入れ、切り込み29及び30に従って絶縁体厚
膜31を残してその外側の絶縁体厚膜を剥離することに
より、(d)に示された素材を得る。On the other hand, (c) shows an insulator sheet produced in the above-mentioned sheet production, in which an insulator thick film 28 is applied on a polyethylene film 27. By making cuts 29 and 30 shown by broken lines in the insulator thick film 28 and leaving the insulator thick film 31 in accordance with the cuts 29 and 30, the outer insulator thick film is peeled off, as shown in FIG. Get the material.
【0051】次に、(e)に示されたように、(c)に
示された抵抗体シートの上下を倒置し既にポリエチレン
フィルム32上にパターンDとして形成されている厚膜
層33の上に積層し、0.1kg/cm2の圧力を10秒間加
えた後、ポリエチレンフィルム21を取り除く。Next, as shown in (e), the upper and lower sides of the resistor sheet shown in (c) are turned over, and the thick film layer 33 already formed as a pattern D on the polyethylene film 32 is formed. After applying a pressure of 0.1 kg / cm 2 for 10 seconds, the polyethylene film 21 is removed.
【0052】さらに、(f)に示すように(d)に示さ
れた絶縁体素材の上下を倒置し、厚膜層Dの上に積層さ
れている抵抗体素材25と26の間に絶縁体素材31が
入り込むように位置合わせして積層し、0.1kg/cm2の
圧力を10秒間加えた後、ポリエチレンフィルム27を
取り除くことにより(g)に示された積層体を得、以後
同様な工程により、所定の積層を行うことにより、図1
に示された積層体を得る。Further, as shown in (f), the insulator material shown in (d) is turned upside down and the insulator material is laminated between the resistor materials 25 and 26 laminated on the thick film layer D. The laminate is aligned and positioned so that the material 31 enters, a pressure of 0.1 kg / cm 2 is applied for 10 seconds, and then the polyethylene film 27 is removed to obtain a laminate shown in (g). By performing a predetermined lamination according to the process, FIG.
Are obtained.
【0053】(4)積層体の製造 所定の積層が終了した後、スタック用基板から積層体を
外し、加圧用金型に入れ、1.5kg/cm2の圧力を300
秒間加えて加圧する。(4) Production of Laminate After the predetermined lamination is completed, the laminate is removed from the stack substrate and put into a pressing mold, and a pressure of 1.5 kg / cm 2 is applied for 300 minutes.
Add for 2 seconds and pressurize.
【0054】(5)積層体の切断 次に、両面テープを張り付けた切断用基板に積層体を貼
り付け、幅2.4mmピッチでダイヤモンド刃で切断し長
さ50mm、幅3mmの積層体を得る。(5) Cutting of the laminate Next, the laminate is attached to a cutting substrate to which a double-sided tape has been attached, and cut with a diamond blade at a pitch of 2.4 mm to obtain a laminate having a length of 50 mm and a width of 3 mm. .
【0055】(6)焼結体の製造 切断後の積層体を、窒化硼素の基板に積載し、窒素ガス
中において2時間600℃で脱バインダを行った後、ア
ルゴンガス中において1時間1,750℃で焼成し、さ
らに2,000気圧アルゴンガス中において2時間1,6
50℃でHIP焼成を行う。焼成後、空気中において2
時間1,430℃で表面酸化処理を行う。(6) Production of Sintered Body The cut laminate is mounted on a boron nitride substrate, debindered at 600 ° C. for 2 hours in nitrogen gas, and then removed for 1 hour in argon gas for 1 hour. Calcination at 750 ° C., and 1.6 hours at 2,000 atmospheres argon gas for 2 hours.
HIP baking is performed at 50 ° C. After firing, 2 in air
A surface oxidation treatment is performed at 1,430 ° C. for a time.
【0056】(7)接続端子加工 表面酸化処理後、図1に示された接続端子部1の積層端
面及び上端部材、接続端子部2の積層端面及び下端部材
を各々サンドブラスト加工する。(7) Connection Terminal Processing After the surface oxidation treatment, the stacked end face and the upper end member of the connection terminal section 1 and the stacked end face and the lower end member of the connection terminal section 2 shown in FIG.
【0057】次いで、これらの接続端子部1及び2にニ
ッケルめっき用のパラジウム触媒を印刷乾燥後熱処理
し、ニッケル無電解メッキを施す。このようにして得ら
れる抵抗型感温素子素体を図5(a)に示す。なお、こ
の抵抗型感温素子素体は図1に示された抵抗型感温素子
素体ではなく、図4に示されたパターンの厚膜を上から
A−B−C−(D−E−D−F−D−E−D−F−D−
E−D−F−D−E−D−F−D−E−D−F−D−E
−D−F−D−E−D−F−D−E−D−F−D−E−
D−F−D−E−D−F−D−G−H−I−H−G−H
−I−H−G−D−F−D−E−D−F−D−E−D−
F−D−E−D−F−D−E−D−F−D−E−D−F
−D−E−D−F−D−E−D−F−D−E−D−F−
D−E−D)−C−B−Aの順で89層積層して構成し
たものである。Next, these connection terminals 1 and 2 are printed with a palladium catalyst for nickel plating, dried, heat-treated, and subjected to nickel electroless plating. FIG. 5A shows the resistance-type thermosensitive element body thus obtained. Note that this resistive thermosensitive element body is not the resistive thermosensitive element body shown in FIG. 1 but a thick film of the pattern shown in FIG. -D-F-D-E-D-F-D-
E-D-F-D-F-D-F-D-F-D-F-D-F-F-D-E
-D-F-D-F-D-F-D-F-D-F-F-D-F-
DFDEDFDHHIGHGH
-I-H-G-F-D-F-D-F-D-F-D-E-D-
F-D-E-D-F-D-F-D-F-F-D-F-E-D-F-F
-D-E-D-F-D-F-D-F-F-D-F-E-D-F-
DED) -CBA in the order of 89 layers.
【0058】(8)組立・加工 Ni無電解メッキが施された接続端子1及び2を洗浄し
乾燥した後、図5(b)に示されたリード部材35,3
6の接続部37,38に抵抗型感温素子素体の接続端子
1及び2を狭持させ、そのニッケルメッキ部分と銀蝋に
より蝋付けする。(8) Assembly / Processing After cleaning and drying the connection terminals 1 and 2 on which the Ni electroless plating has been performed, the lead members 35 and 3 shown in FIG.
The connection terminals 1 and 2 of the resistive thermosensitive element body are held between the connection portions 37 and 38 of No. 6 and brazed with a nickel plating portion and silver braze.
【0059】リード部材35,36が接続された抵抗型
感温素子素体を図5(c)に示されたアルミナ管39に
挿入し、図5(d)に示されたようにセラミックセメン
ト40を充填し、90℃で0.5時間乾燥した後、12
0℃で2時間の熱処理を行い、硬化させる。 [実施例2]図6に、本発明実施例2の抵抗型温度セン
サ素子素体の(a)に概観構造図を、(b)に図1と同
様な積層構造を、(c)に新たに採用される厚膜体のパ
ターンJ及びKを示す。これらの厚膜体パターンJ及び
Kは、図2に示された厚膜体パターンA及びBに各々開
孔41及び42を形成したものである。The resistance type thermosensitive element body to which the lead members 35 and 36 are connected is inserted into an alumina tube 39 shown in FIG. 5 (c), and a ceramic cement 40 as shown in FIG. 5 (d). And dried at 90 ° C. for 0.5 hour.
Heat treatment at 0 ° C. for 2 hours to cure. [Embodiment 2] FIGS. 6A and 6B are schematic structural views of a resistance type temperature sensor element body according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 6B is a laminated structure similar to FIG. 1, and FIG. 2 shows patterns J and K of a thick film body adopted in the above. These thick film patterns J and K are obtained by forming openings 41 and 42 in the thick film patterns A and B shown in FIG. 2, respectively.
【0060】図6に示された抵抗型温度センサ素子素体
は、これら11種類の厚膜層をJ−K−J−K−J−K
−J−K−J−K−(A−B−E−D−F−D−E−D
−I−H−G−H−I−D−E−D−F−D−E−B−
A)−K−J−K−J−K−J−K−J−K−Jの順に
計41層積層することによって構成されており、両端の
パターンJ及びKである各10枚の厚膜を除く括弧内に
示された21層の厚膜により感温部43が構成され、感
温部43の最外部にはパターンBの保護層が設けられ、
厚膜体パターンJ及びKに形成されている開孔41及び
42によって感温部43の上下に開孔部44及び45が
形成されている。In the resistance type temperature sensor element body shown in FIG. 6, these 11 types of thick film layers are formed by JKKJKKJKK.
-JKKJK- (ABEDFDDDED
-I-H-G-H-I-D-E-D-F-D-F-D-E-B-
A) It is constituted by laminating a total of 41 layers in the order of -KJKJKKKJKKJKJ, and ten thick films each having patterns J and K at both ends. The temperature-sensitive portion 43 is constituted by the 21 thick films shown in parentheses except for the parentheses, and a protective layer of pattern B is provided on the outermost portion of the temperature-sensitive portion 43,
Openings 44 and 45 are formed above and below the temperature sensing portion 43 by the openings 41 and 42 formed in the thick film patterns J and K.
【0061】このような構造を採ることにより、強度を
確保するために保護層を厚くしても感温部の厚さを薄く
することができるため、感温部の感度が鈍化することが
避けられる。以下に製造方法と測定結果を示すが、実施
例1と共通する部分は説明を省略し、構造実施例1と異
なっている部分だけについて説明する。By adopting such a structure, the thickness of the temperature-sensitive portion can be reduced even if the protective layer is thickened in order to secure the strength. Can be The manufacturing method and the measurement results will be described below, but the description of the parts common to the first embodiment will be omitted, and only the parts different from the first embodiment will be described.
【0062】抵抗材料の組成を珪化モリブデンを40体
積%、アルミナを60体積%とした以外は実施例1と同
じ組成及び方法で抵抗材料及び絶縁体材料を調製する。A resistance material and an insulator material are prepared by the same composition and method as in Example 1 except that the composition of the resistance material is 40% by volume of molybdenum silicide and 60% by volume of alumina.
【0063】積層体の製造にあたっては、予め図2にパ
ターンA及びBで示された厚膜層に空孔41及び42と
なるための複数の孔をパンチ型で抜いておき、このよう
にして形成されたAからKの厚膜層を図3で説明した方
法に従って所定の順番に積層し、積層体を得る。この積
層体を加圧用金型に入れ、1.5kg/cm2の圧力を300
秒間加えた後、幅4.8mmピッチで切断し、長さ50m
m、厚さ3mmの積層体を得る。In manufacturing the laminate, a plurality of holes for forming the holes 41 and 42 are punched out in advance in the thick film layer indicated by the patterns A and B in FIG. The formed thick film layers A to K are laminated in a predetermined order according to the method described with reference to FIG. 3 to obtain a laminate. This laminate was placed in a pressing mold, and a pressure of 1.5 kg / cm 2 was applied for 300 minutes.
After adding for 2 seconds, cut at a pitch of 4.8mm and length 50m
m, a laminate having a thickness of 3 mm is obtained.
【0064】切断後の積層体を、窒素ガス中で600℃
で2時間脱バインダを行った後、アルゴンガス中におい
て1700℃で2時間焼成し、さらに、HIP法により
2,000気圧のアルゴンガス中において1,650℃で
2時間焼成後、空気中において1,400℃で1時間表
面酸化処理を行う。The laminated body after cutting is placed in a nitrogen gas at 600 ° C.
And then baking at 1700 ° C. for 2 hours in an argon gas, and further firing at 1,650 ° C. for 2 hours in an argon gas at 2,000 atm by the HIP method, followed by 1 hour in the air. The surface oxidation treatment is performed at 400 ° C. for 1 hour.
【0065】[実施例3]図7(a)に本発明実施例3
の抵抗型温度センサ素子素体の積層断面構造を、図7
(b)に分解構造を、図8に使用される厚膜体のパター
ンを示す。図7(a)に示された積層体は図8にパター
ンが示されている長さ100mm,幅80mm,厚さ35μ
mである6種類の厚膜層を上から、J−K−J−K−J
−K−J−K−J−K−(A−L−M−L−M−N−O
−N−M−L−M−D−A)−K−J−K−J−K−J
−K−J−K−Jの順で積層されることによって構成さ
れている。なお、ここで括弧内に示された厚膜体パター
ン上に印刷により感温抵抗部が構成される。なお、図7
(a)に示されている同一層間の区切りは焼結終了後に
は消滅している。Third Embodiment FIG. 7A shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows the laminated sectional structure of the resistance type temperature sensor element body of FIG.
FIG. 8B shows an exploded structure, and FIG. 8 shows a pattern of a thick film used. The laminate shown in FIG. 7A has a length of 100 mm, a width of 80 mm, and a thickness of 35 μm as shown in FIG.
m from the top, JKJKJ
-K-J-K-J-K- (A-L-M-L-M-N-O
-N-M-L-M-D-A-)-K-J-K-J-K-J
-KJKJ in this order. Here, a temperature-sensitive resistor is formed by printing on the thick film pattern shown in parentheses. FIG.
The partition between the same layers shown in (a) has disappeared after sintering.
【0066】この抵抗型温度センサ素子素体は、図7
(b)に示されたように、上部保護部51,感温部52
及び下部保護部53が重ね合わされて構成されており、
感温部52を構成するパターンLの厚膜体及び下部保護
層53を構成する厚膜体中最上部に配置されたパターン
Aの厚膜層上に、パターンPの感温抵抗体が印刷されて
いる。This resistance type temperature sensor element body is shown in FIG.
As shown in (b), the upper protection part 51 and the temperature sensing part 52
And the lower protection portion 53 are overlapped with each other,
The temperature-sensitive resistor of the pattern P is printed on the thick film of the pattern L constituting the temperature sensing part 52 and the thick film of the pattern A disposed at the uppermost part in the thick film constituting the lower protective layer 53. ing.
【0067】上部保護部51及び下部保護部53はパタ
ーンJの厚膜層及びパターンKの厚膜層が交互に10層
積層され、各々の上下端はパターンJの厚膜層とされて
いる。これらの上部保護部51及び下部保護部53の一
部にはパターンJの厚膜層に形成された開孔41及びパ
ターンKの厚膜層に形成された開孔42によって、開孔
部54及び55が構成されており、感温部52の感温抵
抗体はこれらの開孔部54と55の間に設けられてい
る。In the upper protection portion 51 and the lower protection portion 53, ten thick film layers of the pattern J and ten thick film layers of the pattern K are alternately laminated, and the upper and lower ends of the thick film layers of the pattern J are formed. A part of the upper protection part 51 and a part of the lower protection part 53 are formed by an opening 41 formed in the thick film layer of the pattern J and an opening 42 formed in the thick film layer of the pattern K. The temperature-sensitive resistor of the temperature-sensitive portion 52 is provided between the apertures 54 and 55.
【0068】図8に示された厚膜体パターンの一部は実
施例1及び実施例2で用いられているものと共通してい
るが、実施例3で用いられるスルーホールには絶縁体に
スルーホールが形成されそのスルーホールに導体が埋め
込まれているものがある。すなわち、パターンLはパタ
ーンAにスルーホール56が、パターンMはパターンC
にスルーホール57が形成されており、この他にスルー
ホール58が形成され導体が埋め込まれたパターンN及
びスルーホール59が形成され導体が埋め込まれたパタ
ーンOが新規に用いられる。なお、パターンA,J及び
Kは実施例1及び実施例2でこれまでに用いられている
ものである。Although a part of the thick film pattern shown in FIG. 8 is common to those used in the first and second embodiments, the through hole used in the third embodiment has an insulating material. In some cases, a through hole is formed and a conductor is embedded in the through hole. That is, the pattern L has the through hole 56 in the pattern A, and the pattern M has the pattern C
In addition, a pattern N in which a through hole 58 is formed and a conductor is embedded and a pattern O in which a through hole 59 is formed and a conductor is embedded are newly used. The patterns A, J and K are the ones used so far in the first and second embodiments.
【0069】この実施例では、パターンA,M,N及び
Oの厚膜体に感温抵抗体パターンが印刷されるが、図9
により感温抵抗体パターンと厚膜体パターンとの関係を
説明する。印刷される感温抵抗体パターンは図7(b)
に示されたパターンPの他に類似したパターンQ及び感
温抵抗体パターンではないパターンR及びSが用いられ
る。なお、図9においてスルーホールは感温抵抗体パタ
ーンの下になって見えないため、スルーホールについて
は考慮することなく説明する。(a)に示されたのは厚
膜体パターンA及びLに感温抵抗体パターンPが、
(b)に示されたのは厚膜体パターンMに感温抵抗体パ
ターンQ及びパターンR,Sが、(c)に示されたのは
厚膜体パターンA及びLに感温抵抗体パターンQが、
(d)に示されたのは厚膜体パターンOに感温抵抗体パ
ターンQ及びパターンR,Sが、(e)に示されたのは
厚膜体パターンNに感温抵抗体パターンQが各々印刷さ
れたものであり、これらが前に説明した順に積層され
る。In this embodiment, the temperature-sensitive resistor pattern is printed on the thick film body of the patterns A, M, N and O.
The relationship between the temperature-sensitive resistor pattern and the thick film pattern will be described with reference to FIG. FIG. 7B shows the temperature-sensitive resistor pattern to be printed.
In addition to the pattern P shown in FIG. 7, similar patterns Q and patterns R and S that are not the temperature-sensitive resistor patterns are used. In FIG. 9, the through-holes are not visible under the temperature-sensitive resistor pattern. (A) shows that the thick-film patterns A and L have temperature-sensitive resistor patterns P,
(B) shows the temperature sensitive resistor pattern Q and the patterns R and S in the thick film pattern M, and (c) shows the temperature sensitive resistor pattern in the thick film patterns A and L. Q is
(D) shows the temperature-sensitive resistor pattern Q and the patterns R and S in the thick film pattern O, and (e) shows the temperature-sensitive resistor pattern Q in the thick film pattern N. Each is printed and these are stacked in the order described above.
【0070】これらの感温抵抗体パターン及びスルーホ
ールによって構成された感温抵抗体回路を図10に示
す。なお、この図においては感温抵抗体パターン及びス
ルーホールのみを示してあり、厚膜体は省略されてい
る。この図に示された感温抵抗体回路は2個のパターン
Pの感温抵抗体の間に10個のパターンQの感温抵抗体
が配置され、これらの感温抵抗体パターンP及びQがス
ルーホール56〜59によって、パターンP−スルーホ
ール56−パターンQ−スルーホール57−パターンQ
−スルーホール56−パターンQ−スルーホール57−
パターンQ−スルーホール58−パターンQ−スルーホ
ール59−パターンQ−スルーホール58−パターンQ
−スルーホール57−パターンQ−スルーホール56−
パターンQ−スルーホール57−パターンQ−スルーホ
ール56−パターンP、の順で直列に接続されている。FIG. 10 shows a temperature-sensitive resistor circuit constituted by these temperature-sensitive resistor patterns and through holes. In this figure, only the temperature-sensitive resistor pattern and the through-hole are shown, and the thick film body is omitted. In the temperature-sensitive resistor circuit shown in this figure, ten patterns Q of temperature-sensitive resistors are arranged between two patterns P of temperature-sensitive resistors, and these temperature-sensitive resistor patterns P and Q are By the through holes 56 to 59, the pattern P-the through hole 56-the pattern Q-the through hole 57-the pattern Q
-Through hole 56-Pattern Q-Through hole 57-
Pattern Q-Through hole 58-Pattern Q-Through hole 59-Pattern Q-Through hole 58-Pattern Q
-Through hole 57-Pattern Q-Through hole 56-
They are connected in series in the order of pattern Q-through hole 57-pattern Q-through hole 56-pattern P.
【0071】本実施例の抵抗型温度センサで用いる材料
は実施例1で説明した材料と異なっているので、その製
造方法を説明する。導電体材料として、粒径2μmの珪
化モリブデンを90体積%、粒径0.4μmのアルミナ
を10体積%の組成で、溶剤としてトルエンを用い、こ
れらの材料をアルミナ磁器製ポットに投入し、分散用メ
ディアとしてアルミナボールで15時間分散した。分散
後バインダとしてエチルセルロース樹脂のトルエン40
%溶液を加え攪拌器で混合する。Since the material used in the resistance type temperature sensor of this embodiment is different from the material described in the first embodiment, its manufacturing method will be described. As a conductor material, molybdenum silicide having a particle size of 2 μm is 90% by volume, alumina having a particle size of 0.4 μm is 10% by volume, and toluene is used as a solvent. These materials are charged into an alumina porcelain pot and dispersed. It was dispersed with alumina balls for 15 hours as a medium for use. Ethyl cellulose resin toluene 40 as a binder after dispersion
% Solution and mix with a stirrer.
【0072】構造用導体材料として粒径2μmの珪化モ
リブデンを90体積%、粒径0.4μmのアルミナを1
0体積%の組成で、バインダとしてメタアクリル樹脂、
溶剤としてトルエン、エタノール、可塑剤としてBPB
Gを用い、これらの材料をアルミナ製磁器製ポットに投
入し、分散用メディアとしてアルミナボールで15時間
分散する。90% by volume of molybdenum silicide having a particle size of 2 μm and alumina having a particle size of 0.4 μm as 1
A composition of 0% by volume, a methacrylic resin as a binder,
Toluene, ethanol as solvent, BPB as plasticizer
Using G, these materials are put into an alumina porcelain pot and dispersed for 15 hours with alumina balls as a dispersion medium.
【0073】抵抗体材料として粒径2μmの珪化モリブ
デンを40体積%、粒径0.4μmのアルミナを60体
積%の組成で、バインダとしてメタアクリル樹脂、溶剤
としてトルエン、エタノール、可塑剤としてBPBGを
用い、これらの材料をアルミナ製磁器製ポットに投入
し、分散用メディアとしてアルミナボールで15時間分
散する。As a resistor material, a composition of 40% by volume of molybdenum silicide having a particle size of 2 μm, 60% by volume of alumina having a particle size of 0.4 μm, methacrylic resin as a binder, toluene and ethanol as a solvent, and BPBG as a plasticizer were used. These materials are put into an alumina porcelain pot and dispersed with alumina balls as a dispersion medium for 15 hours.
【0074】絶縁体材料として、粒径0.4μmのアル
ミナを90体積%、粒径0.4μmのムライトを10体
積%、粒径0.4μmのマグネシアを3重量%、粒径0.
4μmのシリカを0.3重量%の組成とし、構造用導体
材料と同様にこれらの原材料とバインダとしてメタアク
リル樹脂、溶剤としてトルエン及びエタノール、可塑剤
としてBPBGをアルミナ磁器製ポットに投入し、分散
用メディアとしてアルミナボールを用いて15時間分散
し、絶縁体塗料を得る。As an insulator material, 90% by volume of alumina having a particle size of 0.4 μm, 10% by volume of mullite having a particle size of 0.4 μm, 3% by weight of magnesia having a particle size of 0.4 μm, and a particle size of 0.4% were used.
A 4 μm silica composition having a composition of 0.3% by weight was charged into a pot made of alumina porcelain in the same manner as the structural conductor material, with these raw materials, methacrylic resin as a binder, toluene and ethanol as a solvent, and BPBG as a plasticizer. Disperse for 15 hours using alumina balls as a medium for use to obtain an insulating paint.
【0075】(2)シートの製造 上記工程で製造した導体塗料及び絶縁体塗料を、シート
コーターにより乾燥後の厚さが35μmになるようにド
クターブレードの高さを調節してでポリエチレンフィル
ム上に幅80mmの塗布膜を成膜し、抵抗体シート及び絶
縁体シートを得る。成膜した導体及び絶縁体シートをそ
れぞれ積層体を製造する際のスタック寸法に合わせて長
さ100mmに切断する。(2) Production of Sheet The conductor paint and the insulator paint produced in the above steps were coated on a polyethylene film by adjusting the height of a doctor blade so that the thickness after drying was 35 μm by a sheet coater. A coating film having a width of 80 mm is formed to obtain a resistor sheet and an insulator sheet. The formed conductor and insulator sheets are each cut to a length of 100 mm in accordance with the stack size at the time of manufacturing a laminate.
【0076】(3)厚膜層の製造 厚膜体は図3で説明した方法によって製造することがで
きるが、この他に図11を用いて以下に説明する方法に
よっても製造することができる。(a)に示されたのは
図3に示されたシートの製造において製造され図3
(b)に示されたのとほぼ同様の形状を有する抵抗体シ
ートであり、ポリエチレンフィルム65上に抵抗体塗料
が塗布されているが図3(b)に示された素体シートと
異なり剥離されなかった部分の抵抗体塗料66,67は
必要部分より少し幅広く形成されている。(3) Production of Thick Film Layer The thick film body can be produced by the method described with reference to FIG. 3, but can also be produced by the method described below with reference to FIG. (A) is produced in the manufacture of the sheet shown in FIG.
FIG. 3B shows a resistor sheet having substantially the same shape as that shown in FIG. 3B, in which a resistor paint is applied on a polyethylene film 65. However, unlike the element body sheet shown in FIG. The resistive paints 66 and 67 in the unremoved portions are formed slightly wider than necessary portions.
【0077】これらの抵抗体塗料を所定の大きさにする
ために必要個所に破線68及び69で示す切り込みを入
れ、切り込み68及び69に従って抵抗体塗料不要な抵
抗体塗料を剥離することにより、(b)に示された抵抗
体塗料70及び71を有する素材を得る。By making cuts indicated by broken lines 68 and 69 where necessary to make these resistor paints have a predetermined size, the resistor paints unnecessary for the resistor paints are peeled off according to the cuts 68 and 69 to obtain ( A material having the resistor paints 70 and 71 shown in b) is obtained.
【0078】(c)に示されたのは図3に示されたシー
トの製造において製造され図3(d)に示されたのとほ
ぼ同様の形状を有する絶縁体シートであり、ポリエチレ
ンフィルム72上に絶縁体塗料73が塗布されているが
図3(d)に示された素体シートと異なり剥離されなか
った部分の絶縁体塗料73は必要部分より少し幅広く形
成されている。(C) shows an insulator sheet manufactured in the manufacture of the sheet shown in FIG. 3 and having substantially the same shape as that shown in FIG. 3 (d). Although the insulating paint 73 is applied thereon, unlike the elementary sheet shown in FIG. 3D, the part of the insulator paint 73 which is not peeled off is formed a little wider than the necessary part.
【0079】この絶縁体塗料を所定の大きさにするため
に必要個所に破線74及び75で示す切り込みを入れ、
切り込み74及び75に従って抵抗体塗料不要な抵抗体
塗料を剥離することにより、(d)に示された絶縁体塗
料76を有する素材を得る。Cuts indicated by broken lines 74 and 75 are made at necessary places to make the insulating paint a predetermined size.
By removing the resistor paint unnecessary for the resistor paint according to the cuts 74 and 75, a material having the insulator paint 76 shown in (d) is obtained.
【0080】次に、(e)に示されたように、(b)に
示された抵抗体シートの上下を倒置し、抵抗体塗料70
と71の間に絶縁体塗料76が入り込むように位置合わ
せして積層し、0.1kg/cm2の圧力を10秒間加えた
後、ポリエチレンフィルム65を取り除くことにより、
(f)に示された素体シートを得る。Next, as shown in (e), the resistor sheet shown in (b) is turned upside down,
And 71 are laminated so that the insulator paint 76 enters between them, and after applying a pressure of 0.1 kg / cm 2 for 10 seconds, the polyethylene film 65 is removed.
The element body sheet shown in (f) is obtained.
【0081】なお、この他に(d)に示された絶縁体塗
料76を有する素材を形成する代わりに、図3(g)に
示されたように(b)で示された抵抗体塗料70と71
との間の部分に(d)で示される絶縁体塗料76に相当
する部分を、塗布乾燥して形成することもできる。すな
わち、(b)で示されたシートを作成した後、シートコ
ーターで乾燥後の高さが35μmになるようにドクター
ブレードの高さを調節して、、(g)に示される絶縁体
塗料98を塗布することにより(f)に示される素体シ
ートが得られる。In addition, instead of forming the material having the insulating paint 76 shown in FIG. 3D, as shown in FIG. 3G, the resistor paint 70 shown in FIG. And 71
A portion corresponding to the insulator paint 76 shown in (d) can be formed by applying and drying the portion between the two. That is, after the sheet shown in (b) is prepared, the height of the doctor blade is adjusted by a sheet coater so that the height after drying becomes 35 μm, and the insulating paint 98 shown in (g) is obtained. Is applied to obtain the elementary body sheet shown in (f).
【0082】なお、パターンJ及びKの厚膜体は予め図
2にパターンA及びBで示された厚膜層に開孔部44及
び45を形成するための開孔41及び42をパンチ型で
抜いて作成する。また、スルーホールの形成は、開孔の
形成と同様な方法でパンチ型で孔を形成することによっ
て行うが、孔に埋め込まれる導体は孔形成に引き続いて
導体材料を埋め込んでもよいが、後で説明する感温抵抗
体パターンを印刷時に、抵抗体塗料を孔に埋め込むこと
によって形成することもできる。The thick films of the patterns J and K are formed by punching holes 41 and 42 for forming openings 44 and 45 in the thick film layers indicated by patterns A and B in FIG. 2 in advance. Make it by pulling it out. Also, the formation of the through hole is performed by forming a hole with a punch die in the same manner as the formation of the opening.The conductor embedded in the hole may be filled with a conductor material subsequent to the formation of the hole. The temperature-sensitive resistor pattern to be described can also be formed by embedding a resistor paint in the holes during printing.
【0083】図12に感温抵抗体薄膜を印刷により形成
する工程を示す。この工程においては、不要なポリエチ
レンフィルムが除去され必要なポリエチレンフィルム7
8上に載置された厚膜素体シート79(この図の場合に
はパターンAの素体シート)を(a)に示された印刷用
基板77上に載置し、(b)に示すようなスクリーン印
刷法によりスクリーン80を介して感温抵抗体材料をス
クィージ81を用いて印刷することにより感温抵抗体薄
膜82を形成し、(c)に示されたように感温抵抗体パ
ターンPが形成された感温抵抗厚膜を得る。FIG. 12 shows a process of forming a temperature-sensitive resistor thin film by printing. In this step, the unnecessary polyethylene film is removed and the necessary polyethylene film 7 is removed.
The thick film body sheet 79 (the body sheet of the pattern A in this case) placed on the substrate 8 is placed on the printing substrate 77 shown in FIG. A temperature-sensitive resistor thin film 82 is formed by printing a temperature-sensitive resistor material using a squeegee 81 via a screen 80 by such a screen printing method, and a temperature-sensitive resistor pattern is formed as shown in FIG. A temperature-sensitive thick film having P formed thereon is obtained.
【0084】このように形成されたシートを、図7に示
す構造になるように積層するために、各層に相当するシ
ートを準備し、各層が図7に示す構造になるようにシー
トの種類を代えて所定の順序で積層する。具体的には、
最初に保護部53にあたるシートを準備して積層し、次
に感温部52を構成するシートを準備して積層し、最後
に作成して保護部51にあたるシートを準備して積層す
る。In order to stack the sheets thus formed to have the structure shown in FIG. 7, sheets corresponding to the respective layers are prepared, and the types of sheets are set so that each layer has the structure shown in FIG. Instead, they are laminated in a predetermined order. In particular,
First, a sheet corresponding to the protection section 53 is prepared and laminated, then a sheet constituting the temperature sensing section 52 is prepared and laminated, and finally a sheet which is prepared and corresponds to the protection section 51 is prepared and laminated.
【0085】(4)積層体の製造 所定の積層が終了した後、スタック用基板から積層体を
外し、加圧用金型に入れ、1.5kg/cm2の圧力を300
秒間加えて加圧した。(4) Manufacture of the laminated body After the predetermined lamination is completed, the laminated body is removed from the stack substrate, placed in a pressing mold, and subjected to a pressure of 1.5 kg / cm 2 for 300 minutes.
Pressure was applied for a second.
【0086】(5)積層体の切断 所定の積層が終了した後、スタック用基板から積層体を
外し、加圧用金型に入れ、1.5kg/cm2の圧力を300
秒間加えた。次に、両面テープを張り付けた切断用基板
に、積層体を貼り付け、幅2.4mmピッチでダイヤモン
ド刃で切断し長さ50mm、厚さ3mmの積層体を得る。(5) Cutting of the laminated body After the predetermined lamination is completed, the laminated body is removed from the stack substrate, put in a pressing mold, and a pressure of 1.5 kg / cm 2 is applied to the stacking substrate.
Seconds. Next, the laminate is attached to a cutting substrate to which a double-sided tape has been attached, and cut with a diamond blade at a pitch of 2.4 mm to obtain a laminate having a length of 50 mm and a thickness of 3 mm.
【0087】(6)焼結体の製造 本発明の素子積層体は、いわゆる難焼結性の金属珪化物
を構成成分として含んでいるので、少なくとも1,20
0℃望ましくは1,400℃以上の温度で焼成する必要
がある。また、金属珪化物は200度程度の低温範囲で
空気中で容易に酸化され、金属珪化物の酸化はその性能
の安定性を低下させることになるため、酸化を抑制する
必要がある。非酸化雰囲気で焼成する必要がある。非酸
化性雰囲気はアルゴンガス雰囲気が好ましく、窒素雰囲
気は金属珪化物を窒化する傾向があり、結果として抵抗
の温度特性を変化させ好ましくない。(6) Production of Sintered Body Since the element laminate of the present invention contains a so-called hardly sinterable metal silicide as a constituent component, at least 1,20.
It is necessary to fire at a temperature of 0 ° C., preferably 1,400 ° C. or higher. Further, the metal silicide is easily oxidized in the air at a low temperature range of about 200 degrees, and the oxidation of the metal silicide lowers the stability of its performance. Therefore, it is necessary to suppress the oxidation. It must be fired in a non-oxidizing atmosphere. The non-oxidizing atmosphere is preferably an argon gas atmosphere, and the nitrogen atmosphere has a tendency to nitride metal silicide, which undesirably changes the temperature characteristics of the resistance.
【0088】自動車排ガスの温度を測定する用途では、
排ガス中の残留炭素の素子表面への付着が生じ、付着し
た残留炭素で導体層間が電気的に短絡されるおそれがあ
るので、素子表面に表面保護層として絶縁層を形成する
のが好ましい。この表面保護層として、熱膨張係数がア
ルミナを主成分とする素体と同程度の材料を用いるのが
好ましい。また、その厚さは素子の応答速度に影響する
ので、できる限り薄い方がよく、具体的には20μm以
下、好ましくは10μm以下の厚みに形成する。In an application for measuring the temperature of automobile exhaust gas,
It is preferable to form an insulating layer as a surface protection layer on the element surface because residual carbon in the exhaust gas adheres to the element surface and the residual carbon may cause an electrical short circuit between the conductor layers. As the surface protective layer, it is preferable to use a material having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the element having alumina as a main component. Since the thickness affects the response speed of the element, the thickness is preferably as thin as possible, specifically, 20 μm or less, preferably 10 μm or less.
【0089】シリカを主成分とする膜はアルミナを主成
分とする膜より酸化抑制効果は高いが、熱膨張係数が素
体と若干異なるため、熱衝撃で膜にクラック等が生じや
すく、できる限り薄い方がよい。そのために、シリカを
主成分とする膜は20μm以下、好ましくは10μmの
厚みで形成する必要がある。また、シリカを主成分とす
る膜は500℃以上、好ましくは1,000℃から1,4
00℃の温度範囲で空気中に数時間曝すことでも形成で
きる。500℃以下では酸化膜形成に長時間を要し実用
的でない。また、シリカを主成分とする膜を形成した後
で、さらにアルミナを主成分とする膜を形成することで
さらに素子の信頼性を向上できる。これらの膜はCVD
法あるいはスラリ塗布、浸漬、印刷、転写等で付着させ
た後、乾燥及び熱処理をすることによって形成できる。Although a film containing silica as a main component has a higher oxidation suppressing effect than a film containing alumina as a main component, since the coefficient of thermal expansion is slightly different from that of the elementary body, cracks and the like easily occur in the film due to thermal shock. Thinner is better. For this purpose, the film containing silica as a main component must be formed with a thickness of 20 μm or less, preferably 10 μm. The film containing silica as a main component is at least 500 ° C., preferably from 1,000 ° C. to 1.4 ° C.
It can also be formed by exposing in the air at a temperature of 00 ° C. for several hours. If the temperature is lower than 500 ° C., it takes a long time to form an oxide film, which is not practical. Further, the reliability of the element can be further improved by forming a film containing alumina as a main component after forming a film containing silica as a main component. These films are CVD
It can be formed by applying a method or slurry application, dipping, printing, transfer, etc., followed by drying and heat treatment.
【0090】以上の観点から、切断後の積層体を窒化硼
素の基板に積載し、窒素ガス中において2時間600℃
で脱バインダを行った後、アルゴンガス中において1時
間1,750℃で焼成した。さらに、HIPによって2,
000気圧のアルゴンガス中で2時間1,650℃で焼
成後、空気中において1時間1,400℃で表面酸化処
理を行った。その結果、図5(a)に示された形状の抵
抗型感温素子6が得られる。From the above viewpoint, the laminated body after cutting is mounted on a substrate of boron nitride, and placed in a nitrogen gas at 600 ° C. for 2 hours.
After the binder was removed, firing was performed at 1,750 ° C. for 1 hour in an argon gas. Furthermore, by HIP,
After firing at 1,650 ° C. for 2 hours in argon gas at 2,000 atm, a surface oxidation treatment was performed at 1,400 ° C. for 1 hour in air. As a result, a resistance-type thermosensitive element 6 having the shape shown in FIG.
【0091】(7)接続端子加工及び組立 このようにして得られた抵抗型感温素子は図5に示され
た工程にしたがい、積層端面の導体部分をサンドブラス
ト加工することにより接続端子が形成され、次いで、接
続端子にニッケルめっき用のパラジウム触媒を印刷して
乾燥後熱処理した後、ニッケル無電解メッキが施され
る。さらに、接続端子を洗浄し乾燥した後、(d)に示
されたリード部材の接続部に接続端子を狭持させそのニ
ッケルメッキ部分と銀蝋により蝋付けする。リード部材
が接続された抵抗型感温素子素体を(e)に示されたア
ルミナ管に挿入し、(f)に示されたようにセラミック
セメント90を充填し、90℃で0.5時間乾燥した
後、120℃で2時間の熱処理を行い、硬化させる。(7) Connection Terminal Processing and Assembly The connection terminal is formed by subjecting the conductor portion of the laminated end face to sandblasting according to the process shown in FIG. Then, after printing a palladium catalyst for nickel plating on the connection terminals and performing a heat treatment after drying, nickel electroless plating is performed. Further, after the connection terminal is washed and dried, the connection terminal is sandwiched between the connection portions of the lead member shown in (d), and the nickel-plated portion is brazed with silver brazing. The resistance-type thermosensitive element body to which the lead member is connected is inserted into an alumina tube shown in (e), and is filled with ceramic cement 90 as shown in (f), and is heated at 90 ° C. for 0.5 hours. After drying, heat treatment is performed at 120 ° C. for 2 hours to cure.
【0092】図13及び図14により、抵抗型温度セン
サ組立体における他の形態を説明する。図5に示された
抵抗型温度センサ組立体は金属製のリード部材35及び
36を有しており、また、この他に図13に示されたよ
うにアルミナ等のセラミック基板93にパラジウム膜9
4及び95を焼き付けることによってリードパターン9
4,95を形成し、このリードパターン94,95のパ
ラジウムペーストをリード部材とし、リード部材87,
88と同様にニッケルメッキ部を銀蝋により蝋付けし、
このようなリード部材が取り付けられた温度感温素子素
体をセラミック管91に挿入しセラミックセメント90
により固定することにより、抵抗型温度センサ組立体を
構成することができる。Referring to FIGS. 13 and 14, another embodiment of the resistance type temperature sensor assembly will be described. The resistance type temperature sensor assembly shown in FIG. 5 has metal lead members 35 and 36. In addition, as shown in FIG. 13, a palladium film 9 is formed on a ceramic substrate 93 such as alumina.
The lead pattern 9 is obtained by printing 4 and 95.
4 and 95, and the palladium paste of the lead patterns 94 and 95 is used as a lead member.
Nickel-plated part is brazed with silver wax in the same way as 88,
The temperature-sensitive element body to which such a lead member is attached is inserted into a ceramic tube 91 and a ceramic cement 90 is inserted.
Thus, the resistance type temperature sensor assembly can be configured.
【0093】また、さらにセラミック管91に代えて、
図14(b)に示されたセラミック基台96に(a)に
示されたリード部材が取り付けられた温度感温素子素体
を取り付けセラミックセメントにより固定することによ
り、(c)に示された抵抗型温度センサ組立体を構成す
ることもできる。Further, instead of the ceramic tube 91,
The temperature-sensitive element body, to which the lead member shown in (a) is attached, is fixed to the ceramic base 96 shown in FIG. A resistance temperature sensor assembly can also be configured.
【0094】[効果]このようにして得られた実施例
1,実施例2及び実施例3の温度センサ組立体の電気的
特性測定結果を各々試料A,試料B及び試料Cとして表
1及び表2に示す。表1に示されたのは、温度を変化さ
せた場合の抵抗値の変化を抵抗値そのものと常温(25
℃)と比較した場合の変化率について示したものであ
る。また、表2は400℃の硝石融液中に浸漬すること
により応答速度を測定した結果を示したものである。さ
らに、図15に表1をグラフ化したものを、図16に表
2をグラフ化したものを示す。[Effects] The measurement results of the electrical characteristics of the temperature sensor assemblies of Examples 1, 2 and 3 obtained as described above are shown in Tables 1 and 2 as Sample A, Sample B and Sample C, respectively. It is shown in FIG. Table 1 shows that the change in the resistance value when the temperature is changed is represented by the resistance value itself and the normal temperature (25
(° C.). Table 2 shows the results of measuring the response speed by immersion in a nitrite melt at 400 ° C. Further, FIG. 15 shows a graph of Table 1, and FIG. 16 shows a graph of Table 2.
【0095】[0095]
【表1】 [Table 1]
【0096】[0096]
【表2】 [Table 2]
【0097】表1及び対応する図15のグラフによれ
ば、実施例1,実施例2及び実施例3の温度センサはい
ずれも温度変化に対して抵抗値は十分に大きく変化して
いることが明らかである。According to Table 1 and the corresponding graph of FIG. 15, the resistance values of the temperature sensors of the first, second and third embodiments all changed sufficiently with respect to the temperature change. it is obvious.
【0098】また、表2及び対応する図16のグラフに
よれば、実施例1,実施例2及び実施例3の温度センサ
はいずれも十分な応答速度をもって抵抗値が所期の値に
変化していることが明らかである。According to Table 2 and the corresponding graph of FIG. 16, the resistance values of the temperature sensors of Examples 1, 2 and 3 changed to desired values with a sufficient response speed. It is clear that
【0099】[実施例4]これまでに説明した実施例に
おいて用いられている金属珪化物は珪化モリブデンだけ
であるが、金属珪化物にはこの他に種々のものが知られ
ており、珪化モリブデン以外の金属珪化物も抵抗型感温
素子を構成するセラミック材料として使用可能である。
以下、珪化モリブデン以外の金属珪化物を抵抗型感温素
子を構成するセラミック材料として使用する場合につい
て説明する。[Embodiment 4] The only metal silicide used in the embodiments described so far is molybdenum silicide. Various other metal silicides are known. Other metal silicides can also be used as the ceramic material constituting the resistance-type thermosensitive element.
Hereinafter, a case will be described in which a metal silicide other than molybdenum silicide is used as a ceramic material constituting a resistance-type thermosensitive element.
【0100】金属珪化物としては種々のものが知られて
いるが、珪化物を構成する金属により、電気的特性、物
理的特性、化学的特性が異なっている。高温雰囲気の温
度検出の用途においては、温度検出に必要な抵抗温度特
性の他に耐熱性と耐酸化性に優れたものが最も望まし
く、本発明の場合のように最高使用温度が1,300℃
付近である場合にはモリブデン(Mo),タングステン
(W),チタン(Ti),タンタル(Ta)の珪化物が
適当であり、その中でも材料価格、製造の難易度等を総
合的に判断すると珪化モリブデンが望ましい。しかし、
珪化タングステン(WSi2)等の他の金属の珪化物を
用いた場合でも十分に使用に耐える抵抗型温度センサを
実現することが可能である。Various types of metal silicides are known, but the electrical characteristics, physical characteristics, and chemical characteristics differ depending on the metal constituting the silicide. In applications for temperature detection in a high-temperature atmosphere, those having excellent heat resistance and oxidation resistance in addition to the resistance temperature characteristics necessary for temperature detection are most desirable, and the maximum use temperature is 1,300 ° C. as in the present invention.
In the vicinity, silicides of molybdenum (Mo), tungsten (W), titanium (Ti), and tantalum (Ta) are suitable. Among them, silicide is considered when material prices, manufacturing difficulty, and the like are comprehensively determined. Molybdenum is preferred. But,
Even when a silicide of another metal such as tungsten silicide (WSi 2 ) is used, it is possible to realize a resistance type temperature sensor that can sufficiently withstand use.
【0101】以下に抵抗材料として珪化タングステンを
使用した抵抗型温度センサの例を説明する。この抵抗型
温度センサは材料が異なる他は図1に示された実施例1
の抵抗型温度センサと同じ構成を有しているため、共通
する部分の説明は省略する。An example of a resistance type temperature sensor using tungsten silicide as a resistance material will be described below. This resistance type temperature sensor is different from the first embodiment shown in FIG.
Since it has the same configuration as the resistance type temperature sensor described above, the description of the common parts will be omitted.
【0102】(1)材料の調製 抵抗体材料として、粒径3μmの珪化タングステンを4
0体積%、粒径0.4μmのアルミナを60体積%の組
成とし、これらの原材料とバインダとしてメタアクリル
樹脂、溶剤としてトルエン及びエタノール、可塑剤とし
てBPBGをアルミナ磁器製ポットに投入し、分散用メ
ディアとしてアルミナボールを用いて15時間分散し、
抵抗体塗料を得る。(1) Preparation of Material Tungsten silicide having a particle size of 3 μm was used as a resistor material.
0 volume%, alumina having a particle size of 0.4 μm is made into a composition of 60 volume%, these raw materials, methacrylic resin as a binder, toluene and ethanol as a solvent, and BPBG as a plasticizer are put into an alumina porcelain pot and dispersed. Disperse for 15 hours using alumina balls as media,
Obtain resistor paint.
【0103】絶縁体材料として、粒径0.4μmのアル
ミナを90体積%、粒径0.4μmのムライトを10体
積%、粒径0.4μmのマグネシアを3重量%、粒径0.
4μmのシリカを0.3重量%の組成とし、抵抗体材料
と同様にこれらの原材料とバインダとしてメタアクリル
樹脂、溶剤としてトルエン及びエタノール、可塑剤とし
てBPBGをアルミナ磁器製ポットに投入し、分散用メ
ディアとしてアルミナボールを用いて15時間分散し、
絶縁体塗料を得る。As the insulating material, 90% by volume of alumina having a particle size of 0.4 μm, 10% by volume of mullite having a particle size of 0.4 μm, 3% by weight of magnesia having a particle size of 0.4 μm, and 0.3% by weight were used.
4 μm silica was made into a composition of 0.3% by weight, and, like the resistor material, these raw materials, methacrylic resin as a binder, toluene and ethanol as a solvent, and BPBG as a plasticizer were put into an alumina porcelain pot and dispersed. Disperse for 15 hours using alumina balls as media,
Obtain insulation paint.
【0104】(2)シートの製造 上記工程で製造した抵抗体塗料及び絶縁体塗料を、シー
トコーターにより乾燥後の厚さが35μmになるように
ドクターブレードの高さを調節してでポリエチレンフィ
ルム上に幅80mmの絶縁体塗料膜を成膜し、抵抗体シー
ト及び絶縁体シートを得る。成膜した抵抗体及び絶縁体
シートをそれぞれ積層体を製造する際のスタック寸法に
あわせて長さ100mmに切断する。(2) Manufacture of Sheet The resistor paint and the insulator paint manufactured in the above process were adjusted on a polyethylene film by adjusting the height of a doctor blade so that the thickness after drying was 35 μm with a sheet coater. Then, an insulator paint film having a width of 80 mm is formed to obtain a resistor sheet and an insulator sheet. The formed resistor and insulator sheet are each cut into a length of 100 mm according to the stack size at the time of manufacturing a laminate.
【0105】(3) 積層体の製造 実施例2と同様にして厚膜層を形成し、所定の積層が終
了した後、積層体を加圧用金型に入れ、1.5Kg/cm2
の圧力を300秒間加える。次に、幅4.8mmピッチで
切断し長さ50mm厚さ3mmの積層体を得る。(3) Production of Laminate A thick film layer was formed in the same manner as in Example 2, and after the predetermined lamination was completed, the laminate was placed in a pressing mold and subjected to 1.5 kg / cm 2
Is applied for 300 seconds. Next, the laminate is cut at a pitch of 4.8 mm to obtain a laminate having a length of 50 mm and a thickness of 3 mm.
【0106】(4) 焼結体の製造 切断後の積層体を、窒素ガス中において2時間600℃
で脱バインダを行った後、アルゴンガス中において2時
間1,650℃で焼成する。さらに、HIP法により2,
000気圧のアルゴンガス中において2時間1,600
℃で焼成後、空気中において1時間1,400℃で表面
酸化処理を行う。酸化処理後、端子接続部をサンドブラ
ストする。(4) Production of Sintered Body The cut laminate was placed in a nitrogen gas at 600 ° C. for 2 hours.
Then, firing is performed at 1,650 ° C. for 2 hours in argon gas. Further, by the HIP method,
1600 atm for 2 hours in argon gas
After sintering at 1 ° C., a surface oxidation treatment is performed at 1,400 ° C. for 1 hour in air. After the oxidation treatment, the terminal connection is sandblasted.
【0107】(5) 組立・加工 端子接続部にパラジウム触媒を印刷し、乾燥後に熱処理
した後、ニッケル無電解めっきを施した。洗浄乾燥後リ
ード部材を銀蝋で接合した素子をアルミナ管に挿入し、
セラミックセメントを充填し、乾燥後に熱処理硬化す
る。(5) Assembly / Processing A palladium catalyst was printed on the terminal connection portion, dried and then heat-treated, and then subjected to nickel electroless plating. After washing and drying, the element in which the lead member is joined with silver wax is inserted into an alumina tube,
It is filled with ceramic cement and heat-cured after drying.
【0108】このようにして得られた実施例4の温度セ
ンサ素子試料の電気的特性測定結果を表3及び表4に示
す。表3は試料Dの抵抗値の温度による変化であり、表
4は400℃の硝石融液中で測定した抵抗値の応答速度
を示す。また、図17は表3の抵抗値の温度による変化
率をグラフで示したものであり、図18は表4の抵抗値
の変化率の応答速度を示すグラフである。Tables 3 and 4 show the measurement results of the electrical characteristics of the temperature sensor element sample of Example 4 obtained in this manner. Table 3 shows the change in the resistance value of Sample D with temperature, and Table 4 shows the response speed of the resistance value measured in a nitrite melt at 400 ° C. FIG. 17 is a graph showing the change rate of the resistance value in Table 3 depending on the temperature, and FIG. 18 is a graph showing the response speed of the change rate of the resistance value in Table 4.
【0109】[0109]
【表3】 [Table 3]
【0110】[0110]
【表4】 [Table 4]
【0111】表3及び対応する図17のグラフによれ
ば、珪化タングステンを抵抗体材料に用いた実施例2の
抵抗型温度センサは温度変化に対して抵抗値は十分に大
きく変化していることが明らかである。According to Table 3 and the corresponding graph in FIG. 17, the resistance type temperature sensor of Example 2 using tungsten silicide as the resistor material shows that the resistance value changes sufficiently with temperature change. Is evident.
【0112】また、表4及び対応する図18のグラフに
よれば、珪化タングステンを抵抗体材料に用いた実施例
2の温度センサは充分な応答速度をもって抵抗値が所定
の値に変化していることが明らかである。According to Table 4 and the corresponding graph of FIG. 18, the temperature sensor of Example 2 using tungsten silicide as the resistor material has its resistance changed to a predetermined value with a sufficient response speed. It is clear that.
【0113】[実施例5]以上説明したように、モリブ
デン,タングステン,チタン及びタンタルの珪化物を抵
抗材料として用いる抵抗型温度センサは1,300℃付
近の高温でも使用可能であるが、最高使用温度が1,0
00℃付近という比較的低い温度範囲での用途では、こ
れら以外の殆どの金属珪化物が使用可能であり、特に周
期率表におけるIVA族元素,VA族元素,VIA族元素,V
III族元素の金属珪化物は利用可能性が高い。中でもク
ロム(Cr),鉄(Fe),コバルト(Co)の珪化物
は材料価格、製造の容易性を総合的に判断して望ましい
材料である。[Embodiment 5] As described above, the resistance type temperature sensor using molybdenum, tungsten, titanium and tantalum silicide as the resistance material can be used even at a high temperature of around 1,300 ° C. Temperature is 1.0
For applications in a relatively low temperature range of around 00 ° C., most other metal silicides can be used, and in particular, elements IVA, VA, VIA, V
Group III metal silicides are highly available. Above all, silicides of chromium (Cr), iron (Fe), and cobalt (Co) are desirable materials in comprehensive consideration of material cost and ease of production.
【0114】これらの金属珪化物である珪化クロム(C
rSi2),珪化鉄(FeSi2),珪化コバルト(Co
Si2)は、珪化モリブデンや珪化タングステンのよう
な高融点金属の珪化物よりも耐熱性は劣るが、使用条件
が1,000℃程度という比較的低い温度範囲で使用す
る場合には十分に使用可能である。そこで、耐熱性が高
いがより高価である珪化モリブデン,珪化タングステ
ン,珪化チタン,珪化タンタルに代えてより安価な珪化
クロム,珪化鉄,珪化コバルトを抵抗体材料として用い
た実施例1と同じ構造の抵抗型温度センサについて説明
する。These metal silicides, chromium silicide (C
rSi 2 ), iron silicide (FeSi 2 ), cobalt silicide (Co
Si 2 ) has lower heat resistance than silicides of refractory metals such as molybdenum silicide and tungsten silicide, but is sufficiently used when used in a relatively low temperature range of about 1,000 ° C. It is possible. Therefore, in place of molybdenum silicide, tungsten silicide, titanium silicide, and tantalum silicide, which have high heat resistance but are more expensive, the same structure as in Example 1 using less expensive chromium silicide, iron silicide, or cobalt silicide as a resistor material is used. The resistance type temperature sensor will be described.
【0115】(1) 材料の調製 抵抗材料の組成を、試料E,試料F,試料Gについて各
々、 試料E:粒径2.5μmの珪化クロムを40体積%、粒
径0.4μmのアルミナを60体積%、 試料F:粒径3.4μmの珪化鉄を40体積%、粒径
0.4μmのアルミナを60体積%、 試料G:粒径2μmの珪化コバルトを40体積%、アル
ミナを60体積%、 とし、絶縁体材料は上記実施例1と同様の組成とする。(1) Preparation of Material The composition of the resistive material was determined for each of Samples E, F and G. Sample E: 40 vol% of chromium silicide having a particle size of 2.5 μm, and alumina having a particle size of 0.4 μm Sample F: 40% by volume of 3.4 μm particle size iron silicide, 60% by volume of 0.4 μm particle size alumina, Sample G: 40% by volume of 2 μm particle size cobalt silicide, 60% by volume alumina %, And the insulating material has the same composition as that of the first embodiment.
【0116】(2) 積層体の製造 実施例1と同様に厚膜層を形成し所定の積層が終了した
後、積層体を加圧用金型に入れ、1.5Kg/cm2の圧力
を300秒間加える。次に、幅4.8mmピッチで切断し
長さ50mm厚さ3mmの積層体試料を得る。(2) Production of Laminate After the formation of the thick film layer and the completion of the prescribed lamination in the same manner as in Example 1, the laminate was placed in a pressing mold, and a pressure of 1.5 kg / cm 2 was applied to the mold for 300 minutes. Add for seconds. Next, the laminate is cut at a pitch of 4.8 mm to obtain a laminate sample having a length of 50 mm and a thickness of 3 mm.
【0117】(3) 焼結体の製造 切断後の積層体を、窒素ガス中において2時間600℃
で脱バインダを行った後、アルゴンガス中で2時間1,
250℃で焼成する。さらに、HIP法により1,50
0気圧のアルゴンガス中で2時間1,200℃で焼成
後、空気中において1時間1,100℃で表面酸化処理
を行う。酸化処理後、端子接続部をサンドブラストす
る。(3) Production of Sintered Body The cut laminate was placed in a nitrogen gas at 600 ° C. for 2 hours.
After removing the binder in step 1,
Bake at 250 ° C. Furthermore, 1,50 was obtained by the HIP method.
After firing at 1,200 ° C. for 2 hours in argon gas at 0 atm, a surface oxidation treatment is performed in air at 1,100 ° C. for 1 hour. After the oxidation treatment, the terminal connection is sandblasted.
【0118】(4) 素子の組立・加工 端子接続部にパラジウム触媒を印刷し、乾燥後に熱処理
した後、ニッケル無電解めっきを施した。洗浄乾燥後リ
ード部材を銀蝋で接合した素子をアルミナ管に挿入し、
セラミックセメントを充填し、乾燥後に熱処理硬化す
る。(4) Assembly and Processing of Element A palladium catalyst was printed on the terminal connection part, and after drying and heat treatment, nickel electroless plating was performed. After washing and drying, the element in which the lead member is joined with silver wax is inserted into an alumina tube,
It is filled with ceramic cement and heat-cured after drying.
【0119】以上のように製造した温度センサ素子の電
気的特性測定結果を以下の表5及び表6に示す。表5は
抵抗値の温度に依る変化を示すものであり、表6は40
0℃の硝石融液中で測定した抵抗値の応答速度を示すも
のである。また、図13は表5の抵抗値の温度による変
化率を示すグラフであり、図14は表6の応答速度を抵
抗値の変化率を示すグラフである。The results of measuring the electrical characteristics of the temperature sensor element manufactured as described above are shown in Tables 5 and 6 below. Table 5 shows the change in the resistance value with temperature, and Table 6 shows the change in the resistance value.
It shows the response speed of the resistance value measured in a nitrite melt at 0 ° C. FIG. 13 is a graph showing the rate of change of the resistance value in Table 5 with temperature, and FIG. 14 is a graph showing the response speed of Table 6 and the rate of change of the resistance value.
【0120】[0120]
【表5】 [Table 5]
【0121】[0121]
【表6】 [Table 6]
【0122】表5及び対応する図19のグラフによれ
ば、これらの抵抗材料を用いた抵抗型温度センサは温度
変化に対して抵抗値は十分に大きく変化していることが
明らかである。According to Table 5 and the corresponding graph in FIG. 19, it is clear that the resistance value of the resistance type temperature sensor using these resistance materials changes sufficiently with temperature change.
【0123】表6及び対応する図20のグラフによれ
ば、これらの抵抗材料を用いた抵抗型温度センサは十分
な応答速度をもって抵抗値が所定の値に変化しているこ
とが明らかである。According to Table 6 and the corresponding graph of FIG. 20, it is clear that the resistance value of the resistance type temperature sensor using these resistance materials changes to a predetermined value with a sufficient response speed.
【図1】本発明実施例1の抵抗型温度センサ素子の積層
構造図。FIG. 1 is a diagram showing a laminated structure of a resistance-type temperature sensor element according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】本発明実施例1の抵抗型温度センサ素子で使用
される厚膜体パターン。FIG. 2 is a diagram showing a thick film pattern used in the resistance type temperature sensor element according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明実施例1で行われる厚膜層形成方法の工
程図。FIG. 3 is a process chart of a thick film layer forming method performed in Embodiment 1 of the present invention.
【図4】本発明実施例1の他の積層構造図。FIG. 4 is another laminated structure diagram of the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明実施例1の他の抵抗型温度センサの組立
工程図。FIG. 5 is an assembly process diagram of another resistance temperature sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明実施例2の抵抗型温度センサ素子の構造
図。FIG. 6 is a structural diagram of a resistance-type temperature sensor element according to Embodiment 2 of the present invention.
【図7】本発明実施例3の抵抗型温度センサ素子の構造
図。FIG. 7 is a structural diagram of a resistance-type temperature sensor element according to Embodiment 3 of the present invention.
【図8】本発明実施例3の抵抗型温度センサ素子で使用
される厚膜体パターン。FIG. 8 is a diagram showing a thick film pattern used in the resistance type temperature sensor element according to the third embodiment of the present invention.
【図9】感温抵抗体パターンと厚膜体パターンとの関係
説明図。FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between a temperature-sensitive resistor pattern and a thick film pattern.
【図10】感温抵抗体回路の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a temperature-sensitive resistor circuit.
【図11】他の厚膜層形成方法の工程図。FIG. 11 is a process chart of another method for forming a thick film layer.
【図12】感温抵抗体薄膜を印刷により形成する工程
図。FIG. 12 is a process chart for forming a temperature-sensitive resistor thin film by printing.
【図13】抵抗型温度センサ組立体における他の形態の
説明図。FIG. 13 is an explanatory view of another embodiment of the resistance type temperature sensor assembly.
【図14】抵抗型温度センサ組立体におけるさらに他の
形態の説明図。FIG. 14 is an explanatory view of still another embodiment of the resistance type temperature sensor assembly.
【図15】実施例1〜3の抵抗値の温度による変化率を
示すグラフ。FIG. 15 is a graph showing the rate of change of the resistance value with temperature in Examples 1 to 3.
【図16】実施例1〜3の抵抗値の変化率の応答速度を
示すグラフ。FIG. 16 is a graph showing the response speed of the rate of change of the resistance value in Examples 1 to 3.
【図17】実施例4の抵抗値の温度による変化率を示す
グラフ。FIG. 17 is a graph showing the rate of change of the resistance value with temperature in Example 4.
【図18】実施例4の抵抗値の変化率の応答速度を示す
グラフ。FIG. 18 is a graph showing the response speed of the rate of change of the resistance value in Example 4.
【図19】実施例5の抵抗値の温度による変化率を示す
グラフ。FIG. 19 is a graph showing the rate of change of the resistance value with temperature in Example 5.
【図20】実施例5の抵抗値の変化率の応答速度を示す
グラフ。FIG. 20 is a graph showing the response speed of the rate of change of the resistance value in Example 5.
1,2 接続端子 3 絶縁部 4,5 導電部 6 感温部 7,8 保護層 9,10,11,12,13,14,15,16 抵抗
体 21,27,32,65,72,78 ポリエチレンフ
ィルム 22,25,26 抵抗体厚膜 23,24,29,30,68,69,74,75 切
り込み 28,31 絶縁体厚膜 33 厚膜層 35,36 リード部材 37,38 接続部 39 アルミナ管 40 セラミックセメント 41,42 開孔 43,52 感温部 44,45 開孔部 51 上部保護部 53 下部保護部 54,55 開孔部 56,57,58,59 スルーホール 66,67,70,71 抵抗体塗料 73,76 絶縁体塗料 77 印刷用基板 79 厚膜素体シート 80 スクリーン 81 スクィージ 82 感温抵抗体薄膜 87,88 リード部材 90 セラミックセメント 91 セラミック管 93 セラミック基板 94,95 リードパターン 96 セラミック基台1, 2 connection terminal 3 insulating section 4, 5 conductive section 6 temperature sensing section 7, 8 protective layer 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 resistor 21, 27, 32, 65, 72, 78 Polyethylene film 22, 25, 26 Resistor thick film 23, 24, 29, 30, 68, 69, 74, 75 Cut 28, 31 Insulator thick film 33 Thick film layer 35, 36 Lead member 37, 38 Connection 39 Alumina Pipe 40 Ceramic cement 41, 42 Opening 43, 52 Temperature sensing part 44, 45 Opening 51 Upper protective part 53 Lower protective part 54, 55 Opening 56, 57, 58, 59 Through hole 66, 67, 70, 71 Resistor paint 73,76 Insulator paint 77 Printing substrate 79 Thick film base sheet 80 Screen 81 Squeegee 82 Temperature sensitive resistor thin film 87,88 Lead member 90 Ceramic Cement 91 Ceramic tube 93 Ceramic substrate 94,95 Lead pattern 96 Ceramic base
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成9年1月14日[Submission date] January 14, 1997
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図19[Correction target item name] FIG.
【補正方法】追加[Correction method] Added
【補正内容】[Correction contents]
【図19】 FIG.
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図20[Correction target item name] FIG.
【補正方法】追加[Correction method] Added
【補正内容】[Correction contents]
【図20】 FIG.
Claims (20)
料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層さ
れた構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路を
構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成分
とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積層
された構造で、少なくとも抵抗回路が感温部とリード部
とで形成され、且つ抵抗回路が二層以上の積層構造を取
る場合、層間をスルーホールで抵抗回路が接続されてい
る温度センサであって、感温部の周辺の厚さが温度セン
サ素体の厚さより薄い形状、即ち感温部を含む積層構造
の外側上下部分の少なくとも一方が、リード部材料、若
しくは感温部材料と同一の材料と、絶縁基体材料との少
なくとも一層以上の積層構造であるか、若しくは感温部
を含む積層構造の外側上下部分の、少なくとも一方の感
温部付近が、切り欠かれた形状である、抵抗型温度セン
サ。1. A structure in which a conductive material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A resistor circuit is formed on an insulating base mainly composed of alumina, and has at least one layered structure. At least the resistor circuit is formed of a temperature sensing portion and a lead portion, and the resistor circuit has two or more layers. In the case of adopting a structure, a temperature sensor in which a resistance circuit is connected with a through hole between the layers, wherein the thickness around the temperature sensing portion is smaller than the thickness of the temperature sensor body, that is, a laminated structure including the temperature sensing portion At least one of the outer upper and lower portions is a laminated structure of at least one layer of the same material as the lead portion material or the temperature sensitive portion material and the insulating base material, or the outer portion of the laminated structure including the temperature sensitive portion. The upper and lower part, near at least one of the temperature sensing portion has a notched shape, resistance type temperature sensor.
化物を30〜100体積%、残部がアルミナを主成分と
した絶縁物で、且つその絶縁物が、ムライトを15体積
%以下、MgOを5重量%以下含み、リード部の材料
が、MoSi2等の金属珪化物を50〜100体積%、
残部がアルミナを主成分とした絶縁物で、且つその絶縁
物が、ムライトを15重量%以下、MgOを5重量%以
下含み、絶縁基体の材料がアルミナを主成分とし、ムラ
イトを15体積%以下、MgOを5重量%以下、SiO
2を0.5重量%以下含む積層構造である、請求項1記載
の抵抗型温度センサ。2. The material of the temperature sensing portion is 30 to 100% by volume of a metal silicide such as MoSi 2 , and the remainder is an insulator containing alumina as a main component, and the insulator is 15% by volume or less of mullite. And 5% by weight or less of MgO, and the material of the lead portion is 50 to 100% by volume of a metal silicide such as MoSi 2 ,
The remainder is an insulator containing alumina as a main component, and the insulator contains 15% by weight or less of mullite and 5% by weight or less of MgO. 5% by weight or less of MgO, SiO
2. The resistance type temperature sensor according to claim 1, which has a laminated structure containing 0.5% by weight or less.
少なくとも一方が、リード部材料、若しくは感温部材料
と同一の材料と、絶縁基体材料との少なくとも一層以上
の積層構造である、請求項1又は請求項2記載の抵抗型
温度センサ。3. At least one of the outer upper and lower portions of the laminated structure including the temperature-sensitive part has at least one layered structure of a lead material or the same material as the temperature-sensitive part material and an insulating base material. The resistance type temperature sensor according to claim 1.
が、リード部材料、若しくは感温部材料と同一の材料
と、絶縁基体材料との少なくとも一層以上の積層構造で
ある、請求項1、請求項2又は請求項3記載の抵抗型温
度センサ。4. An outer periphery of a portion of the laminated structure including the temperature sensing portion is a laminated structure of at least one layer of a lead portion material or the same material as the temperature sensing portion material and an insulating base material. The resistance type temperature sensor according to claim 1, 2 or 3.
分を除いた、少なくとも感温部を含む素体の外側が、ア
ルミナを主成分、若しくはSiO2を主成分とする少な
くとも一層の膜で覆われている、請求項1,請求項2,
請求項3又は請求項4記載の抵抗型温度センサ。5. An at least one layer containing alumina as a main component or SiO 2 as a main component on the outside of the element body including at least the temperature-sensitive portion except for a portion electrically connected to the outside of the lead portion. Claim 1, Claim 2, which is covered with
The resistance type temperature sensor according to claim 3 or 4.
料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層さ
れた構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路を
構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成分
とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積層
された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、ボ
ールミル、若しくはメディアミル等の分散装置で溶剤と
ともに分散し、分散後の材料粒径が1μm以下で、分散
時にバインダを混合しないときは分散時に最終塗料組成
より多くの溶剤を混合し、分散後、若しくはバインダ混
合後、濾過装置、若しくは蒸発装置で余分の溶剤分を除
去して所定の塗料組成にした塗料を、塗布乾燥したシー
トを作成し、順次積層して積層体を形成する、抵抗型温
度センサ製造方法。6. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method of manufacturing a resistance type temperature sensor having a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating base mainly composed of alumina and having at least one layer laminated, and is dispersed together with a solvent in a dispersion device such as a ball mill or a media mill. If the material particle size after dispersion is 1 μm or less and the binder is not mixed at the time of dispersion, more solvent than the final coating composition is mixed at the time of dispersion, and after dispersion or after mixing of the binder, excess is obtained by a filtration device or an evaporation device. A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein a sheet having a predetermined coating composition by removing the solvent component is applied and dried to form a sheet and sequentially laminated to form a laminate.
料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層さ
れた構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路を
構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成分
とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積層
された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、積
層体の各層の同一の層に二種以上の材料で構成された層
を形成するために、単一の材料を塗布乾燥したシートの
切り込みを入れ、夫々の不要部分を剥離したシートを材
料毎に作成し、順次積層して積層体を形成する、抵抗型
温度センサ製造方法。7. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in which a resistance circuit is formed on an insulating base mainly composed of alumina and has at least one layered structure, wherein two or more kinds of layers are formed on the same layer of each layer of the stacked body. In order to form a layer composed of materials, a single material is coated and dried, and a cut is made in the sheet, and a sheet from which each unnecessary portion is peeled is formed for each material, and sequentially laminated to form a laminate. , Resistance type temperature sensor manufacturing method.
料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層さ
れた構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路を
構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成分
とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積層
された構造での抵抗型温度センサ製造法であって、積層
体の各層の同一の層に二種以上の材料で構成された層を
形成するために、単一の材料を塗布乾燥したシートに切
り込みを入れ、夫々の不要部分を剥離したシートを材料
毎に作成し、各層毎に、いずれかの材料のシートの剥離
除去された部分に、同一層を構成する他の材料の剥離除
去したシートに残存している部分を結果として埋め込む
ことで各層を形成し、順次各層を積層して積層体を形成
する、抵抗型温度センサ製造方法。8. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in which a resistance circuit is formed on an insulating base mainly composed of alumina and has at least one layered structure, wherein two or more materials are formed on the same layer of each layer of the layered body. In order to form a layer composed of a single material, a cut is made in a sheet that has been applied and dried, and a sheet in which unnecessary portions have been peeled is created for each material, and for each layer, a sheet of any material In each of the stripped and removed portions, the remaining portions of the stripped and removed sheet of another material forming the same layer are embedded as a result to form each layer, and each layer is sequentially laminated to form a laminate. Resistance type temperature sensor Support manufacturing method.
料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層さ
れた構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路を
構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成分
とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積層
された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、積
層体の各層の同一の層に二種以上の材料で構成された層
を形成するために、何れかの材料を塗布乾燥したシート
の走行方向の所定の位置に切り込みを入れ、不要部分を
剥離したシートを作成し、さらに剥離した部分に、他の
材料の塗料を塗布乾燥し、結果として二種以上の材料で
構成されたシートを作成し、順次積層して積層体を形成
する、抵抗型温度センサ製造方法。9. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in which a resistance circuit is formed on an insulating base mainly composed of alumina and has at least one layered structure, wherein two or more kinds of layers are formed on the same layer of each layer of the stacked body. In order to form a layer composed of a material, a cut is made at a predetermined position in the running direction of a sheet on which any of the materials has been applied and dried, and a sheet in which unnecessary portions have been peeled off is formed. A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, comprising applying and drying a paint of the material described above, forming a sheet composed of two or more types of materials as a result, and sequentially stacking to form a laminate.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
シートの絶縁体部分上に抵抗回路を印刷若しくは転写等
の方法で形成したシートを、順次積層して積層体を形成
する、請求項6,請求項7,請求項8又は請求項9記載
の抵抗型温度センサ製造方法。10. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
10. The resistor according to claim 6, wherein a sheet in which a resistance circuit is formed on the insulator portion of the sheet by a method such as printing or transfer is sequentially laminated to form a laminate. Method of manufacturing a temperature sensor.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
1,200℃から1,800℃の温度範囲で焼成するか、
若しくは1,200℃から1,800℃の温度範囲で、且
つ0.5Ton/cm2以上の圧力を加えて焼成するか、若
しくは1,200℃から1,800℃の温度範囲で焼成
後、更に1,200℃から1,800℃の温度範囲、1,
000気圧以上の圧力で焼成して素体を形成する、抵抗
型温度センサ製造方法。11. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
Firing in the temperature range from 1,200 ° C to 1,800 ° C,
Alternatively, firing at a temperature in the range of 1,200 ° C. to 1,800 ° C. and a pressure of 0.5 Ton / cm 2 or more, or firing in a temperature range of 1,200 ° C. to 1,800 ° C. Temperature range from 1,200 ° C to 1,800 ° C,
A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein a body is formed by firing at a pressure of 000 atm or more.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
請求項11に記載されている焼成において、焼成過程が
アルゴンガスの雰囲気であるか、又は昇温過程の一部、
若しくは昇温過程と安定部の一部が真空度50Torr
以上の雰囲気で、その他の焼成過程がアルゴンガスの雰
囲気である焼成条件で素体を形成する、抵抗型温度セン
サ製造方法。12. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
The calcination according to claim 11, wherein the calcination step is an atmosphere of argon gas, or a part of the temperature raising step,
Or the temperature rise process and a part of the stable part are vacuum degree 50 Torr
A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein the element body is formed under the above-described atmosphere under the firing conditions in which the other firing process is an argon gas atmosphere.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
焼成後、500℃以上の温度で表面酸化処理して、表面
に酸化膜を形成した素体を形成する、抵抗型温度センサ
製造方法。13. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein after sintering, a surface oxidation treatment is performed at a temperature of 500 ° C. or more to form an element having an oxide film formed on the surface.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
20μm以下のアルミナを主成分とする、若しくはSi
O2を主成分とする少なくとも一層の膜をCVDによる
か、若しくはスラリを塗布、浸漬、印刷、転写等で付着
させた後、乾燥及び熱処理することにより、表面に形成
して素体を形成する、抵抗型温度センサ製造方法。14. A structure in which a conductive material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one layer is stacked,
20% or less of alumina as a main component or Si
At least one layer containing O 2 as a main component is formed on the surface by CVD or by applying a slurry by applying, dipping, printing, transferring, etc., followed by drying and heat treatment, thereby forming an element body on the surface. , Resistance type temperature sensor manufacturing method.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
20μm以下のアルミナを主成分とする、若しくはSi
O2を主成分とする少なくとも一層の膜をCVDによる
か、若しくはスラリを塗布、浸漬、印刷、転写等で付着
させた後、乾燥及び熱処理することにより、表面に形成
後、500℃以上の温度で表面酸化処理して素体を形成
する、抵抗型温度センサ製造方法。15. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
20% or less of alumina as a main component or Si
After forming at least one film mainly composed of O 2 on the surface by CVD or by applying a slurry by applying, dipping, printing, transferring, etc., and then drying and heat-treating, a temperature of 500 ° C. or more is obtained. A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein a body is formed by performing a surface oxidation treatment on the substrate.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
リードフレームとの接合部がNiめっき膜を形成した
後、銀蝋でリードフレームを接合した構造である、抵抗
型温度センサ製造方法。16. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component, and a method for manufacturing a resistance-type temperature sensor in a laminated structure of at least one or more layers,
A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein a junction with a lead frame forms a Ni plating film and then joins the lead frame with silver wax.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
リードフレームとの接合部が溶接でリードフレームと接
合した構造である、抵抗型温度センサ製造方法。17. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein a joint with a lead frame is joined to the lead frame by welding.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
リード部がセラミック基板にPd等の導体パターンを焼
き付けた構造で、リード部基板との接合部がNiめっき
膜を形成した後、銀蝋でリード部基板と接合した構造で
ある、抵抗型温度センサ製造方法。18. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
A resistance type temperature sensor having a structure in which a lead portion has a structure in which a conductor pattern such as Pd is baked on a ceramic substrate, and a junction with the lead portion substrate has a Ni plating film formed thereon and then is joined to the lead portion substrate with silver brazing. Production method.
材料とアルミナを主成分とする絶縁基体とが交互に積層
された構造で、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路
を構成しているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成
分とする絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積
層された構造での抵抗型温度センサの製造法であって、
リード部がセラミック基板にPd等の導体パターンを焼
き付けた構造で、リード部基板との接合部が溶接でリー
ド部基板と接合した構造である、抵抗型温度センサ製造
方法。19. A structure in which a conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating base mainly composed of alumina are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or A method for manufacturing a resistance type temperature sensor in a structure in which a resistance circuit is formed on an insulating substrate containing alumina as a main component and at least one or more layers are stacked,
A method for manufacturing a resistance-type temperature sensor, wherein a lead portion has a structure in which a conductor pattern such as Pd is baked on a ceramic substrate, and a joint portion with the lead portion substrate is joined to the lead portion substrate by welding.
材料とアルミナを主成分とする絶縁材料とが交互に積層
され、少なくとも積層構造の一部分が抵抗回路を構成し
ているか、若しくは抵抗回路をアルミナを主成分とする
絶縁基体上に形成し、少なくとも一層以上の積層された
構造での抵抗型温度センサの製造法であって、リードフ
レームと接合した構造、若しくはリード部基板と接合し
た構造の抵抗型温度センサ素子が耐熱性のセラミック
管、若しくはセラミックベース等の内部に設置し、隙間
にセラミックセメントを注入後、乾燥及び熱処理しセラ
ミックセメントを硬化して、セラミックセメントで埋め
込まれた構造である、抵抗型温度センサ製造方法。20. A conductor material containing a metal silicide such as MoSi 2 and an insulating material containing alumina as a main component are alternately laminated, and at least a part of the laminated structure constitutes a resistance circuit, or a resistance circuit is formed. A method of manufacturing a resistance type temperature sensor having a structure in which at least one layer is formed on an insulating base mainly composed of alumina and has a structure joined to a lead frame or a structure joined to a lead substrate. A structure in which a resistance-type temperature sensor element is installed inside a heat-resistant ceramic tube, ceramic base, or the like, and after injecting ceramic cement into the gap, drying and heat treatment, the ceramic cement is hardened, and embedded with ceramic cement. , Resistance type temperature sensor manufacturing method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31282496A JPH10144503A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Resistance-type temperature sensor and its manufacture |
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CN109724716B (en) * | 2018-12-29 | 2020-09-29 | 广东爱晟电子科技有限公司 | Multilayer film type high-sensitivity thermosensitive temperature sensing chip and manufacturing method thereof |
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