JPH10308301A - 抵抗型温度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】室温から１０００℃〜１３００℃程度までの温
度範囲を、短時間に検出することができ、かつ耐熱性、
耐環境性に優れ、長時間の使用に耐え得る抵抗型温度セ
ンサーを提供する。 【解決手段】アルミナを主成分とする絶縁体と、金属珪
化物を含む感温抵抗体とを積層し焼結することにより積
層体内部に感温抵抗回路を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車排ガ
ス、石油ストーブ、ガスコンロ等の高温度雰囲気の温度
を検出する抵抗型温度センサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば１０００℃以上の高温度を短時間
に検出する温度センサーには、耐熱性、耐環境性、耐衝
撃性に優れ、かつその熱容量が小さいことが要求され
る。言い換えれば、温度センサーに対して、高温度の環
境に長時間曝されても化学変化が生じにくく、自動車排
ガスや燃料燃焼ガス中の硫黄化合物等の腐食性ガスに対
する十分な耐食性を具備している必要がある。

【０００３】従来、高温を検出する温度センサーとし
て、例えば感温部材料にタングステンや白金等の耐熱性
を有する金属化合物もしくは金属が用いられことがあ
る。また、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ーを使用し、サーミスター層をセ
ラミック基体上に形成した抵抗型温度センサーが実開平
２−４５６０３号公報に記載され、また、金属とセラミ
ック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ーが、特
開平７−１９０８６３号公報に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】温度センサーによる測
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、熱容量を小さくすることは、
感温部の形状寸法を小さくすることによって実現でき
る。しかし、例えば温度センサーを自動車に搭載する等
の過酷な環境で使用する場合には、装置動作中の振動、
衝撃に耐え得る機械的強度が必要となるし、また、温度
センサーを強固に組み付ける必要があるので、組み付け
工程において、作業に支障の無い程度の機械的強度が必
要とされる。

【０００５】従って、前記公報に記載のように、セラミ
ック基体上にサーミスターやサーメット層を形成した温
度センサーにおいては、感温部がある程度の大きさを必
要とするセラミック基体上に形成されているので、感温
部の形状寸法の小型化には必然的に限界があり、熱容量
の低減にも限界がある。

【０００６】また、前述のように、タングステンや白金
等の耐熱性を有する金属化合物もしくは金属を用いた温
度センサーにおいては、これらの耐熱性金属や金属化合
物は十分な耐熱性、耐環境性がないため、その表面に耐
熱性、耐環境性材料で被覆することが行われるため、感
温部の形状寸法の小型化には必然的に限界があり、熱容
量の低減にも限界がある。

【０００７】このように、従来の温度センサーによれ
ば、室温から１０００℃以上の高温度までの温度範囲に
わたって、短時間でその温度を長時間にわたって検出す
ることが困難であった。

【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
み、室温から１０００℃〜１３００℃程度までの温度範
囲を、短時間に検出することができ、かつ耐熱性、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
ーを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を主成分とする絶
縁体と、金属珪化物を含む感温抵抗体とを積層し焼結す
ることにより積層体内部に感温抵抗回路を形成したこと
を特徴とする（請求項１）。

【００１０】また、本発明は、金属珪化物を含む導体材
料により、少なくとも、感温抵抗体と、外部との接続用
電極部と、該電極部と感温抵抗体との間の接続部とから
なる感温抵抗回路を形成し、アルミナを主成分とする絶
縁体と前記感温抵抗回路を含む積層焼結体を構成したこ
とを特徴とする（請求項２）。

【００１１】また、本発明は、金属珪化物を含む導体材
料により、少なくとも、感温抵抗体と、外部との接続用
電極部と、該電極部と感温抵抗体との間の接続部とから
なる感温抵抗回路を形成し、アルミナを主成分とする絶
縁体と前記感温抵抗回路を含む積層焼結体を、感温抵抗
体を複数層内蔵させて構成し、積層方向に隣接する感温
抵抗体間を、スルーホールに前記感温抵抗体、電極部ま
たは接続部と同一材料によって充填された導体によって
接続したことを特徴とする（請求項３）。

【００１２】また、本発明は、金属珪化物を含む導体材
料により、少なくとも、感温抵抗体と、外部との接続用
電極部と、該電極部と感温抵抗体との間の接続部とから
なる感温抵抗回路を形成し、前記電極部を形成する導体
層と、アルミナを主成分とする絶縁体層とが厚膜積層に
より同層に横並びに形成され、電極部は、実質的に、複
数の導体層が絶縁体を介在させずに一体に積層、焼結さ
れて形成されてなることを特徴とする（請求項４）。

【００１３】また、本発明は、前記感温抵抗体が内蔵さ
れた感温部の各層の感温抵抗体間に、絶縁体層を介し
て、前記電極部、接続部または感温部のいずれかと同じ
材料からなる導体層を介在させたことを特徴とする（請
求項５）。

【００１４】また、本発明は、前記感温抵抗体が内蔵さ
れた感温部を、前記積層により形成される温度センサー
素体の厚さより薄く形成したことを特徴とする（請求項
６）。

【００１５】また、本発明は、温度センサー素体の積層
方向の両端のうちの少なくとも一端において、感温部の
周囲に、前記感温部、接続部または電極部のいずれかと
同じ導体材料と絶縁体材料との積層部を形成することに
より、感温部の厚みを、温度センサー素体の厚みより薄
くしたことを特徴とする（請求項７）。

【００１６】また、本発明は、少なくとも感温部が、ア
ルミナまたはシリカ（ＳｉＯ₂）を主成分とする保護膜
により覆われていることを特徴とする（請求項８）。

【００１７】また、本発明は、前記感温抵抗体の材料の
主成分が、主成分全体を１００体積％として、金属珪化
物を３０〜１００体積％、アルミナを７０体積％以下、
ムライト（ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃）を１５体積％以下含有
し、感温抵抗体の添加物は、前記主成分を含めて全体が
１００重量％となるように、マグネシア（ＭｇＯ）を５
重量％以下、シリカを０．５重量％以下添加したものか
らなり、前記電極部または前記接続部の導体材料の主成
分は、主成分全体を１００体積％として、金属珪化物を
５０〜１００体積％、アルミナを５０体積％以下、ムラ
イトを１５体積％以下含有し、電極部または接続部の導
体材料の添加物は、前記主成分を含めて全体が１００重
量％となるように、マグネシアを５重量％以下添加した
ものからなり、前記絶縁体材料の主成分は、該主成分全
体を１００体積％として、アルミナを８５〜１００体積
％、ムライトを１５体積％以下含有し、該絶縁体材料の
添加物は、前記主成分を含めて全体が１００重量％とな
るように、マグネシアを０．５重量％以下、シリカを
０．５重量％以下含有するものからなることを特徴とす
る（請求項９）。

【００１８】また、本発明は、前記感温抵抗体の材料の
主成分が、主成分全体を１００体積％として、金属珪化
物を３０〜１００体積％、アルミナを７０体積％以下、
ムライトを１５体積％以下含有し、感温抵抗体の添加物
は、前記主成分を含めて全体が１００重量％となるよう
に、マグネシアを５重量％以下、シリカを０．５重量％
以下添加したものからなり、前記電極部または前記接続
部の導体材料の主成分は、主成分全体を１００体積％と
して、金属珪化物を５０〜１００体積％、アルミナを５
０体積％以下、ムライトを１５体積％以下含有し、電極
部または接続部の導体材料の添加物は、前記主成分を含
めて全体が１００重量％となるように、マグネシアを５
重量％以下添加したものからなり、前記感温抵抗体の材
料、前記電極部または前記接続部の材料の少なくとも１
つが、硼化チタンまたは炭化チタンの少なくともいずれ
かを含み、かつこれらの材料全体を１００重量％とし
て、硼化チタンと炭化チタンとの合計が０．１〜５．５
重量％添加され、前記絶縁体材料の主成分は、該主成分
全体を１００体積％として、アルミナを８５〜１００体
積％、ムライトを１５体積％以下含有し、該絶縁体材料
の添加物は、前記主成分を含めて全体が１００重量％と
なるように、マグネシアを０．５重量％以下、シリカを
０．５重量％以下含有するものからなることを特徴とす
る（請求項１０）。

【００１９】感温抵抗体材料に使用される金属珪化物と
して、アルミナ主成分の絶縁体と熱膨張係数が同程度の
珪化モリブデン（ＭｏＳｉ₂）が最適であり、感温抵抗
体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。

【００２０】本発明は各種材料に金属珪化物を用いる
が、金属珪化物を構成する金属により、その電気的特
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では、耐熱性と耐酸化性に優れたも
のが望ましく、本発明の場合のように、最高使用温度が
１３００℃付近である場合、珪化モリブデン、珪化タン
グステン（ＷＳｉ₂）、珪化チタン（ＴｉＳｉ₂）、珪化
タンタル（ＴａＳｉ₂）等が好適であり、その中でも材
料価格、製造の難易導体等を総合的に判断して珪化モリ
ブデンを用いることが好ましい。しかし珪化タングステ
ン等他の金属珪化物を用いても高温使用に十分耐える抵
抗型温度センサーを実現できる。

【００２１】また、最高使用温度が１０００℃付近の比
較的低い温度範囲の用途である場合、これ以外の殆どの
金属珪化物を使用できる。特に、周期律表のIVＡ族元
素、VＡ族元素、VIＡ族元素、VIII族元素の金属珪化物
が使用できる。中でも、珪化クロム（ＣｒＳｉ₂）、珪
化鉄（ＦｅＳｉ₂）、珪化コバルト（ＣｏＳｉ₂）等が材
料価格、製造の難易度等を総合的に判断して適当であり
望ましい材料である。

【００２２】これらの珪化クロム、珪化鉄、珪化コバル
ト等は、珪化モリブデン、珪化タングステン等の金属珪
化物よりは耐熱性と耐酸化性に関して性能は劣るが、最
高使用温度が１０００℃付近の比較的低い温度範囲の用
途である場合、高価な珪化モリブデン、珪化タングステ
ン等の金属珪化物に代えて、より安価な珪化クロム、珪
化鉄、珪化コバルト等を使用しても、十分使用に耐える
抵抗型温度センサーが実現できる。

【００２３】

【作用】請求項１においては、感温抵抗体として、絶縁
体であるアルミナと熱膨張係数が同じ程度に小さい金属
珪化物を用い、これらを交互に積層した積層体によって
温度センサー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熱衝
撃特性を有する素体が得られる。

【００２４】また、このように熱衝撃特性が優れた緻密
なセラミック主体の積層構造で構成されているので、感
温部の熱容量が小さい寸法でも十分な機械的強度を呈す
る。従って、感温部の熱容量を小さくでき、速い応答速
度が得られる温度センサーが実現される。

【００２５】また、アルミナを主成分とする絶縁セラミ
ック材料は、十分な耐熱性、耐環境性を有している上、
珪化モリブデン等の金属珪化物を主体とする導体材料
は、空気中で熱処理されることにより、その表面にシリ
カの膜を形成し、このシリカの膜が形成された珪化モリ
ブデン等の金属珪化物を主体とする導体材料は、十分な
耐熱性、耐環境性を有している。

【００２６】このように、本発明による温度センサー素
体の感温部は、耐熱性、耐環境性を付与するために表面
に耐熱性、耐環境性付与のための材料を被覆する必要が
なく、このことは、さらなる小型化、応答速度の向上に
寄与する。

【００２７】請求項２においては、外部との接続用電極
部と、該電極部と感温抵抗体との間の接続部も、金属珪
化物を含む導体材料により構成し、これらとアルミナを
主成分とする絶縁体との積層焼結体を構成したので、温
度センサー素体全体の耐熱性、耐環境性、熱衝撃特性、
強度の向上、小型化が達成できる。

【００２８】請求項３においては、前記温度センサーに
おいて、積層方向に隣接する感温抵抗体間を、スルーホ
ールに前記感温抵抗体、電極部または接続部と同一材料
によって充填された導体によって接続したので、各感温
抵抗体間のスルーホール形成部分における接着強度が大
となる。

【００２９】請求項４においては、前記電極部を形成す
る導体層と、アルミナを主成分とする絶縁体層とが厚膜
積層により同層に横並びに形成され、電極部は、実質的
に、複数の導体層が絶縁体を介在させずに一体に積層、
焼結されて形成されてなるため、電極部の電気抵抗が小
さくなり、小型化に寄与しうる。

【００３０】請求項５においては、前記感温抵抗体が内
蔵された感温部の各層の感温抵抗体間に、絶縁体層を介
して、前記電極部、接続部または感温部のいずれかと同
じ材料からなる導体層を介在させたので、単に各層の感
温抵抗体間をスルーホールによって接続する構造に比較
し、強度や熱衝撃特性等の向上に寄与できる金属珪化物
の層を増やすことができ、熱衝撃特性を向上させること
ができる。

【００３１】請求項６においては、前記感温抵抗体が内
蔵された感温部を、前記積層により形成される温度セン
サー素体の厚さより薄く形成したので、感温部の熱容量
をさらに小さくすることができ、かつ十分な機械的強度
を呈する素体を実現することができる。

【００３２】請求項７においては、温度センサー素体の
積層方向の両端のうちの少なくとも一端において、感温
部の周囲に、前記感温部、接続部または電極部のいずれ
かと同じ導体材料と絶縁体材料との積層部を形成するこ
とにより、感温部が保護される。

【００３３】請求項８において、電極部を除いた少なく
とも感温部が、アルミナまたはシリカを主成分とする薄
い保護層により覆われているため、さらに優れた耐熱
性、耐環境性が得られる。

【００３４】請求項９においては、絶縁体以外の、感温
抵抗体、電極部導体、接続部導体として、金属珪化物を
含む導体が用いられる。これらの導体は、電気回路を構
成するために、絶縁材料によって電気的に絶縁される必
要がある。

【００３５】絶縁機能を有する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以
上あれば実用に供しうる。本発明におけるアルミナを主
成分とする絶縁材料は、高温度で１０¹⁰Ω・ｃｍ程度の
比抵抗を有するので、本発明における代表的な一層の感
温部寸法（幅１ｍｍ×長さ６ｍｍ×一層厚み２０μｍ）
において、層間絶縁抵抗は３×１０¹²Ωとなり、要求さ
れる絶縁機能を十分発揮することができる。

【００３６】感温部の抵抗値は、絶縁体との抵抗値の比
が概ね１０００あれば、漏れ電流値が１／１０００とな
り、実用的な精度で温度を測定することができる。感温
部の抵抗値が数十ＫΩ以上の感温部の抵抗値の場合、実
用的な測定電圧では測定電流が微小で測定精度を維持す
る困難さがあり、そのため、感温部の抵抗値は数ＫΩ以
下が望ましい。

【００３７】本発明で採用可能な他の代表的な一層の感
温部寸法（幅０．７ｍｍ×長さ１２ｍｍ×一層厚み２０
μｍ）において、１ＫΩの抵抗値を呈するためには、感
温抵抗体は０．１Ω・ｃｍ程度の比抵抗となる。この比
抵抗は、感温抵抗体材料の珪化モリブデン等の組成を概
ね３０体積％以上とすることで得られる。従って、珪化
モリブデン等の組成は、概ね３０体積％以上あれば抵抗
値が数十ＫΩ以下の抵抗回路が形成でき、要求される抵
抗値の感温抵抗体を構成することができる。なお、所定
の抵抗値を得るためには、抵抗材料にアルミナなムライ
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。

【００３８】電極部および接続部の抵抗値は、絶縁部と
同様に、感温部との抵抗値の比が概ね１０００あれば、
電圧降下が１／１０００となるため、実用的な精度で測
定が可能な抵抗値、例えば抵抗値数Ω以下の回路を形成
することで、要求される抵抗値の電極部および接続部が
構成できる。本発明における代表的な一層の感温部寸法
（幅１ｍｍ×長さ６ｍｍ×一層厚み２０μｍ）におい
て、１Ωの抵抗値を呈するためには、接続部や電極部の
導体の比抵抗は３×１０^-4Ω・ｃｍ程度の値となり、珪
化モリブデンの組成は概ね５０体積％でこの比抵抗が得
られる。従って、珪化モリブデンの組成は概ね５０体積
％以上であれば抵抗値数Ω以下の回路が形成でき、本発
明における要求を満たす電極部および接続部が構成でき
る。

【００３９】なお、電極部や接続部の材料は、感温部の
抵抗体と同じものでも異なるものでも良いが、接続部や
電極部の抵抗値は、感温部の抵抗値より低いことが好ま
しい。電極部や接続部に感温部と同じ材料を使用する場
合には、電極部や接続部の断面積を感温部より大きくし
て低い抵抗値になるようにすることが好ましい。

【００４０】本発明の温度センサー素体を構成する主要
な材料は珪化モリブデン等の金属珪化物とアルミナであ
るが、緻密な焼結体を形成するための焼成時の焼結反応
を望ましい状態で制御する必要がある。例えば珪化モリ
ブデンの焼結時の挙動は分解によりモリブデンが蒸発揮
散し、もう一方の化学成分であるシリカが残留し、感温
抵抗体材料もしくは導体材料の比抵抗値がモリブデンの
蒸発揮散量で変動が生じ、従って抵抗値制御のために厳
密な管理が必要である。

【００４１】感温抵抗体材料もしくは接続部や電極部の
導体材料の比抵抗値制御を目的にアルミナ主成分の絶縁
物を混合するが、残留したシリカとアルミナとが反応し
てムライト系の化合物を生成する。ムライトを含有しな
いで導体材料を構成しても本発明の温度センサーを形成
するために工程条件の厳密な管理をすれば問題は無い
が、ムライトを含有することで珪化モリブデンの分解を
抑制し、より容易に導体材料比抵抗値制御ができる。感
温抵抗体材料もしくは導体材料は、主成分として金属珪
化物を１００体積％含むものでもよいが、焼結強度を高
めるためには、主成分中アルミナを２体積％以上含むこ
とが好ましい。導体材料に添加物としてシリカを０．５
重量％以下加える理由は、後述のように絶縁体材料との
接着性を得るためである。

【００４２】また、マグネシアが含有されていると、コ
ージュライト系の化合物を生成し、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、より容易に
感温抵抗体材料もしくは導体材料の比抵抗値制御ができ
る。ただし、ムライトが約１５体積％、マグネシアが約
５重量％を超えると感温抵抗体材料もしくは導体材料の
焼結を阻害し、緻密な焼結体を得るのが困難となるた
め、ムライトとマグネシアの含有量はそれぞれこれらの
含有量以下に抑える必要がある。なお、この場合、ムラ
イトとマグネシアを共存させても、それぞれ単独で共存
させてもよい。また、ムライトやマグネシアの添加によ
る抵抗値の調整が不要である場合には、これらを添加す
る必要はないが、珪化モリブデンの分解を抑制する効果
を得る上では、全成分を１００重量％としてムライトの
場合は３．０重量％以上、マグネシアの場合は０．１重
量％以上添加することが好ましい。

【００４３】絶縁体材料と導体材料を焼結する際の要件
として強固な接着性を有することが必要である。従って
導体材料に含有する絶縁体材料と同様の材料を含むもの
であることが好ましい。そこで、絶縁体材料は、主成分
として、アルミナを８５〜１００体積％、ムライトを１
５体積％以下含有させ、該絶縁体材料の添加物は、前記
主成分を含めて全体が１００重量％となるように、マグ
ネシアを０．５重量％以下、シリカを０．５重量％以下
含有させる。また、導体材料と絶縁体材料にの双方に、
シリカを０．０５重量％以上含有させることによってよ
り好ましい素体を形成できる。ただし、絶縁体材料、導
体材料のいずれにシリカを含有させるにしても、約０．
５重量％を超えた含有量では焼結を阻害し、緻密化が困
難となる。また、絶縁体材料は、全成分を１００重量％
としてムライトの場合は３．０重量％以上、マグネシア
の場合は０．１重量％以上添加することが、導体材料と
の強固な接着性を得る上で好ましい。

【００４４】請求項１０においては、前記感温抵抗体の
材料、電極部または接続部の材料の少なくとも１つが、
硼化チタンまたは炭化チタンの少なくともいずれかを含
み、かつ金属珪化物と絶縁物の合計に対し、硼化チタン
と炭化チタンとの合計が０．１〜５重量％としたもので
ある。

【００４５】珪化モリブデン等の金属珪化物は難焼結材
料であり、後で記すように、焼成条件としてホットプレ
ス焼成やＨＩＰ焼成の手段で焼結させるが、両方もしく
はどちらか一方の方法で焼成することで、焼結を促進さ
せることができ、より緻密な焼結体を形成できる。

【００４６】抵抗体材料もしくは導体材料の金属珪化物
とアルミナを主成分とした絶縁物の合計に対して、炭化
チタンおよび硼化チタンの少なくとも一種類を含み、炭
化チタンと硼化チタンとの含有量合計が０．１〜５．５
重量％の範囲が望ましい。後述するように、炭化チタン
と硼化チタンの含有量合計が０．１重量％未満では焼結
を促進させる効果が乏しく、また、５．５重量％を超え
ると、抵抗体材料もしくは導体材料の抵抗値の温度によ
る変化率が高温度領域で低下し、抵抗比が５を下回り、
かつ絶縁体との熱膨張係数の違いが大きくなり、熱衝撃
特性が劣化するので望ましくない。

【００４７】［製法］次に本発明の温度センサーを製造
する方法について記載する。 （ａ）材料の製造 積層構造の基体を製造するときに要する材料の性状は、
材料の乾燥性、粘性が適当であって、厚膜の形成時にク
ラックや乾燥むらが生じないこと、厚膜の表面の平滑度
に問題がないこと等である。望ましい材料の性状を実現
するために、材料の粉体特性に応じて塗料の濃度、バイ
ンダーの種類と添加量が適切に選択される。

【００４８】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
ていることが望ましい。

【００４９】一般に、本発明に使用される金属珪化物の
ような難焼結性の材料の場合、材料を十分微細に粉砕し
て焼結時の活性度を高めて製造することで、より低い焼
成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
性の材料に前処理をしておく必要がある。

【００５０】本発明に使用される金属珪化物のような材
料の場合、活性度を高めるために微細に粉砕処理をする
と、空気中で容易に酸化される。また、多くの場合、前
処理の製造条件は、塗料の製造条件より溶媒の濃度が高
く、すなわちスラリー濃度が低いのが一般的である。従
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原材料を調合する必
要がある。

【００５１】本発明に使用される金属珪化物のような材
料の場合、上述のように前処理後の材料の取り扱いに、
酸化を防止するために真空中や窒素ガス中等の非酸化雰
囲気中で取り扱うとか、溶剤分が残留している時は酸化
による発熱での発火が起こらないように取り扱う等の注
意が必要である。以下に記す製造方法では以上に記した
問題点を解決し、かつ工程が短縮される。

【００５２】すなわち、最適の粉砕条件で粉砕した後
で、真空脱気装置、フィルター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ー、可塑剤等の
塗料成分を調合し、最適の塗料を製造する方法である。
この方法により、粉砕後の微細な、活性度の高い材料粉
体は溶剤スラリーとして取り扱われ、空気中の酸化や酸
化による発火等が容易に防止される。

【００５３】また、乾燥工程や、酸化防止保管工程を省
略できる。また、粉砕工程でのスラリー粘度を塗料の粘
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時、およびメデ
ィアと分離する時、歩留り良く材料が回収できる。

【００５４】（ｂ）積層体の製造 本発明の素子の積層体は、同一層に二種類以上の材料厚
膜を積層した構造で、積層体を構成する厚膜層は、部分
的に異なる特性の厚膜層が同一の厚膜層に形成されたも
のである。本発明の素子の積層体を構成する層の主たる
層はシート工法による厚膜を用いるのが望ましい。それ
は、膜全体の厚み寸法のばらつきが少ないからである。

【００５５】積層体を構成する厚膜層は、所定の特性
（導電性または絶縁性）を有する材料の塗料をポリエチ
レンフィルム等のフィルム上に塗布乾燥し、たとえば導
体（絶縁体）厚膜不要部分を剥離し、剥離後の部分に絶
縁体（導体）でなる他の材料厚膜層を結果として埋め込
むことで形成することができる。

【００５６】このように導体、絶縁体を同層に形成する
方法としては、積層用基板の大きさのシートは、不要部
分を剥離した後に切断しても良く、また、切断した後に
不要部分を剥離しても良い。また、所定の特性を有する
材料の塗料を前記ポリエチレンフィルム等上に塗布乾燥
し、適当な大きさにシートを切断した後で埋め込むこと
によっても形成することができる。

【００５７】また、切断前に、不要部分を剥離した後に
再度ポリエチレンフィルムシートをコーターにセットし
て、他の材料を剥離部分に塗布乾燥し、厚膜層を形成し
ても良い。

【００５８】さらに、厚み寸法の精度が要求されない時
は、他の材料をスクリーン印刷により剥離部分に厚膜層
を形成することもできるが、厚み寸法の精度がシート法
より劣り望ましくない。

【００５９】あるいは、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剥離部分を若干はみ出させ
て塗布乾燥することにより厚膜層を形成し、はみだした
不要部分を剥離除去して所定の寸法の厚膜層を形成して
も良い。

【００６０】感温部の抵抗回路をスクリーン印刷により
形成する場合は、印刷されるシートのどの段階でも印刷
して良い。すなわち、剥離前後、埋め込み後いずれの時
でも印刷できる。しかし、本発明の素子構造では、導体
積層体の一部分を抵抗回路の接続部として機能させてい
るので、印刷パターンを導体厚膜に接続するために、導
体厚膜の上に印刷する必要があり、埋め込み後に印刷す
るのが望ましい。

【００６１】積層工程中に印刷工程を組み入れると、装
置が複雑になり、かつ印刷面の高さ位置を、層毎に調節
制御しなければならないので、一層毎に、埋め込まれた
シートに印刷をした後で積層するのが望ましい。

【００６２】一層毎に印刷する工程では、積層前に各層
に印刷されているので、積層装置と印刷装置は分離で
き、印刷装置の構造が単純になるからである。

【００６３】（ｃ）焼成条件 本発明の素子の積層体は、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、望ましくは、１４
００℃以上の温度、少なくとも１２００℃の温度で焼成
する必要がある。また、金属珪化物は２００℃程度の低
温度範囲で空気中で容易に酸化されるので、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
るので、好ましくない。

【００６４】金属珪化物は空気中で容易に酸化されるの
で、本発明の温度センサー素子の実使用条件下で、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、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、もしく
は昇温過程の一部と、安定部の一部を５０Torr以下の真
空度、望ましくは１０Torr以下の真空度にすることによ
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、焼結が進展しえ、結晶組
織の空孔が緻密化に伴い閉気孔になった時、焼成雰囲気
が真空度の高い時は、閉気孔内の雰囲気も真空度の高い
状態で、その後、さらに緻密化が進むと閉気孔は消滅
し、高密度が達成されるところにある。

【００６５】また、焼成の全工程を真空度の高い条件と
した場合は、成分時にシリカの蒸発が著しくなるので好
ましくない。焼成過程で圧力を加えて焼成するのは、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焼成でもいずれの加圧焼成も
好ましい。ただ、加圧焼成は常圧焼成より費用がかかる
ので、常圧焼成で目的とする緻密化が達成できる場合に
は常圧焼成を行う。

【００６６】１８００℃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、もしくは蒸発し
て消滅も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好ましくない。

【００６７】

【発明の実施の形態】

［実施例１］図１は本発明による抵抗型温度センサーの
一実施例であり、素体の積層構造を示す斜視図である。
図２はその断面図である。図３は積層体形成に使用され
る厚膜パターンであり、図示のパターンＡ〜Ｆのうち、
Ｃ〜Ｆのパターン上に図４に示す感温抵抗体パターンＧ
またはＨが形成される。図２に示すように、この抵抗型
温度センサー素体は、図３に示すパターンＡ−Ｃ−Ｂ−
Ｃ−Ｄ−…Ｄ−Ｅ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｅ…Ｃ−Ｂ−Ｃ−Ａの
ように合計３５層積層することにより構成される。そし
て、感温抵抗回路は、パターンＣ、Ｄ、Ｆ上に形成され
る感温抵抗部（パターンＧまたはＨ）と、パターンＢの
導体１５とにより構成される。導体１５が主体となるパ
ターンＢを感温抵抗体Ｇ、Ｈ間に介在させて感温部１が
構成される。

【００６８】図１、図２に示すように、このような構造
に積層された抵抗型温度センサーは、絶縁材料が１層以
上積層された絶縁部１を挟んで導体材料が積層された電
極部２、３が形成され、これらの電極部２、３には上層
部と下層部において、接続部５、６を介して感温部１の
両端が接続される。また、感温部１の上下面には保護層
７および８が設けられる。図５はこの接続関係を示す透
視図である。

【００６９】次に上記パターンＡ〜Ｆについてさらに詳
細に説明すると、図３に示された厚膜体パターンＣ〜Ｆ
の絶縁体１４にはスルーホール１０〜１３が設けられ、
各スルーホール１０〜１３には、パターンＧ、Ｈの感温
抵抗体、接続部５、６の導体あるいは電極部２、３の導
体と同一材料でなる導体が埋め込まれている。

【００７０】図３に示された各厚膜体は、白地で示す絶
縁体１４が、９０体積％のアルミナと、１０体積％のム
ライトである基本組成に、３重量％のマグネシアと０．
３重量％のシリカとを添加した組成からなる。また、点
を付して示す導体１５は、９０体積％の珪化モリブデン
と、１０体積％のアルミナを基本組成とするものであ
る。このような絶縁体１４と導体１５とが長方形に組み
合わされる。

【００７１】図４に示すように、前記各パターンＣ〜Ｅ
には、ＧまたはＨで示す感温抵抗体のパターンが形成さ
れる。なおパターンＣの厚膜体上に、積層方向の両端部
においては、電極部２、３を構成する導体１５に感温抵
抗体パターンＧを接続するための接続部５または６が設
けられる。なお 感温抵抗体Ｇの一端または感温抵抗体
Ｈの両端は、各厚膜体に設けられたスルーホール１０〜
１３内の１つに充填された導体に接続される。

【００７２】このように、パターンＧ、Ｈの感温抵抗体
間に絶縁体を介してパターンＢ等の導体を介在させて厚
膜体が積層され、図５に示すように、各パターンＧ、Ｈ
がスルーホール１０〜１３により直列に接続されて抵抗
型温度センサー素体を構成する。また、電極部２、３を
形成する導体１５層と、アルミナを主成分とする絶縁体
１４層とが厚膜積層により同層に横並びに形成され、電
極部２、３は、実質的に、複数の導体層が絶縁体を介在
させずに一体に積層されたものとなる。

【００７３】次にこのような抵抗型温度センサーを製造
する工程について説明する。 （１）材料の製造 感温部抵抗材料として、平均粒径２μｍの珪化モリブデ
ンを４０体積％、平均粒径０．４μｍのアルミナを６０
体積％、硼化チタンを含まないものと、平均粒径１μｍ
の硼化チタンをそれぞれ１、２、３重量％の組成で含む
ものを、溶剤としてトルエンを用い、これらの材料をア
ルミナでなる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
ンダーとしてエチルセルロース樹脂のトルエン溶液を加
え、撹拌機で混合し、硼化チタンの含有量の異なる４種
類の感温抵抗体塗料を得た。

【００７４】また、印刷用接続部材料として、平均粒径
２μｍの珪化モリブデンを９０体積％、平均粒径０．４
μｍのアルミナを１０体積％、硼化チタンを含まないも
のと、平均粒径１μｍの硼化チタンをそれぞれ１、２、
３重量％の組成で含むものを、溶剤としてトルエンを用
い、これらの材料をアルミナでなる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、バインダーとしてエチルセルロース樹
脂のトルエン溶液を加え、撹拌機で混合し、硼化チタン
の含有量の異なる４種類の導体塗料を得た。

【００７５】また、前記厚膜体の導体１５の材料とし
て、平均粒径２μｍの珪化モリブデンを９０体積％、平
均粒径０．４０μｍのアルミナを１０体積％、硼化チタ
ンを含まないものと、平均粒径１μｍの硼化チタンをそ
れぞれ１、２、３重量％の組成で含むものを、バインダ
ー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ｎ−ブチルブタリルｎ−ブチルグ
リコラート（ＢＰＢＧ）を用い、これらの材料をアルミ
ナでなる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、硼化チタンの含有量
の異なる４種類の導体塗料を得た。

【００７６】また、絶縁体１４の材料として、平均粒径
０．４μｍのアルミナを９０体積％、平均粒径０．４μ
ｍのムライトを１０体積％を基本組成とし、これに平均
粒径０．４μｍのマグネシアを０．３重量％、平均粒径
０．４μｍのシリカを０．３重量％添加した組成とし、
厚膜用導体材料と同様にバインダー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でなる磁器製
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、絶縁体塗料を得た。

【００７７】（２）シートの製造 上記工程で製造した厚膜用導体塗料と絶縁体塗料を、乾
燥後の厚さが３５μｍになるようにドクターブレードの
高さを調節してシートコーターでポリエチレンフィルム
上に塗布膜の幅を８０ｍｍにそれぞれ成膜し、導体シー
トおよび絶縁体シートを得た。成膜した導体シートおよ
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に切断した。

【００７８】（３）厚膜の製造 温度センサーを構成する各厚膜は、図３に示したように
絶縁体１４と導体１５とから構成される。図６および図
７により、図３に示すパターンＢの厚膜を形成する場合
に例をとり、本発明において用いる厚膜の製法を説明す
る。図３（ａ）に示すものは、上記シートの製造工程に
よって製造された導体シートであり、ポリエチレンフィ
ルム２１上に導体厚膜２２が塗布形成されている。

【００７９】この導体厚膜２２に破線で示す切り込み２
３、２４を入れ、切り込み２３、２４に従って導体厚膜
２５、２６を残してその間の導体厚膜を剥離することに
より、図６（ｂ）に示す素材を得る。

【００８０】一方、図６（ｃ）に示すものは、上記シー
トの製造工程により得ら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が塗布形成さ
れている。この絶縁体厚膜２８に破線で示す切り込み２
９、３０を入れ、切り込み２９、３０に従って絶縁体厚
膜３１を残して両側の絶縁体厚膜を剥離することによ
り、図６（ｄ）に示される素材を得る。

【００８１】次に、図７（ａ）に示すように、図６
（ｄ）に示された絶縁体素材の上下を反転させ、図７
（ｂ）に示すように、図６（ｂ）に示した導体素材の導
体厚膜２５、２６間に絶縁体厚膜３１が入り込む位置に
合わせて積層し、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を剥すことによ
り、図３のＢに示される厚膜が得られる。その他、同様
の工程により、Ａ、Ｃ〜Ｆとして示されるパターンを有
する長さ１００ｍｍ、幅８０ｍｍ、厚さ３５μｍである
６種類の厚膜を得た。

【００８２】次に、図３における４種類のパターンＣ〜
Ｆの厚膜の所定の位置に、パンチでスルーホール１０〜
１３を開けた後、スルーホール１０〜１３に導体１５と
硼化チタンの含有量が同じである印刷用導体塗料をスク
リーン印刷で印刷、乾燥し、接続部材料が埋め込まれた
４種類のパターンの厚膜を得た。

【００８３】次にパターンＣの導体１５と硼化チタンの
含有量が同じである感温抵抗体塗料をスクリーン印刷す
ることにより、パターンＨの感温抵抗体を印刷、乾燥
し、さらに感温抵抗体パターンＧの接続部５または６
を、導体１５と硼化チタンの含有量が同じである印刷用
導体塗料をスクリーン印刷によって印刷、乾燥すること
により、図４（ａ）に示すように、パターンＣの厚膜体
上に感温抵抗体パターンＧが形成された厚膜を得た。

【００８４】同様に、パターンＤ〜Ｆに導体１５と硼化
チタンの含有量が同じである感温抵抗体塗料をスクリー
ン印刷により印刷、乾燥することにより、図４（ｂ）〜
（ｄ）に示す感温抵抗体パターンＨを形成した厚膜を得
た。

【００８５】（４）積層体の製造 図１、図２に示した構造に積層するため、各層に相当す
るシートを準備する。準備するシートは硼化チタンの含
有量が同じもの同士を組み合わせて作る。次に各層が図
１に示す構造になるようにシートの種類を変えて所定の
順序で０．１ｋｇ／ｃｍ²の圧力を１０秒間加えた後、
ポリエチレンフィルムを剥すことにより積層した。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３
００秒間加えた。

【００８６】（５）積層体の切断 次に、両面テープを貼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１ｍｍの積層体試料３０本を得
た。

【００８７】（６）焼結体の製造 切断後の積層体を、窒化硼素の基板に搭載し、窒素ガス
中に６００℃、２時間脱バインダー処理を行った後、１
７００℃のアルゴンガス中で、２時間焼成した。さら
に、１６５０℃、２０００気圧のアルゴンガス中で２時
間焼成後、１４００℃の空気中で１時間表面処理を行っ
た。なお、硼化チタンを３重量％含有する試料は、１６
００℃のアルゴンガス中で２時間焼成し、さらに１５５
０℃、２０００気圧のアルゴンガス中で２時間焼成後、
１４００℃の空気中で１時間表面処理を行った。

【００８８】（７）接続端子加工 表面処理後、図１、図２に示す電極部２、３の積層端面
および上部をサンドブラスト加工した。サンドブラスト
加工した電極部２、３にニッケルメッキ用のパラジウム
触媒を印刷し、乾燥後熱処理し、その後ニッケル無電解
メッキを施した。このようにして得られた抵抗型温度セ
ンサー素体２０の外観を図８（ａ）に示す。図８（ａ）
の１は前記感温部、５、６は接続部、２、３が外部との
電極部である。

【００８９】（８）素子の組み立て、加工 前述のようにニッケル無電解メッキを施した電極部２、
３を洗浄乾燥した後、図８（ｂ）に示すリード部材４
１、４２の接続部４３、４４に素体２０の電極部２、３
を挟持させ、そのニッケルメッキ膜部分と銀蝋で接合し
た。

【００９０】このように、リード部材４１、４２が接合
された抵抗型温度センサー素体２０を、図８（ｃ）に示
すアルミナ管４５に挿入し、図８（ｄ）に示すセラミッ
クセメント４６を充填し、９０℃で３０分乾燥した後、
１２０℃で２時間熱処理して硬化させた。

【００９１】［実施例２］図９（ａ）は本発明による抵
抗型温度センサーの他の実施例を素体の状態で示す斜視
図である。本実施例は、感温部６１の厚みを素体２０Ａ
の厚みより薄く形成するため、感温部６１の積層方向の
両端面が素体２０Ａの凹部５３、５４の底面となるよう
に形成したものである。図９（ｂ）、図９（ｃ）はこの
ような凹部５３、５４を積層によって形成するため、図
３に示したパターンＡ〜Ｆに追加されるパターンであ
り、図９（ｂ）のパターンＪは、前記パターンＣにおい
て、凹部５３、５４に相当する広さの打ち抜き部５１を
設けたものであり、図９（ｃ）のパターンＫは、全体が
導体１５でなるパターンに、前記打ち抜き部５１に相当
する箇所に同じ広さの打ち抜き部５２を設けたものであ
る。

【００９２】図１０は本実施例の素体２０Ａの外観図、
図１１はその積層構造を示す断面図、図１２は該素体２
０Ａに電極部６２、６３を設けた状態を示す外観図であ
る。

【００９３】本実施例の素体２０Ａは、図１１に示すよ
うに、図９（ｂ）、（ｃ）に示したパターンＪ、Ｋを、
図２に示した積層体の両端面に積層（６９、７０）する
ことによって実現できる。より詳しくは、感温部６１の
両端の保護層であるパターンＡを除く３３層の厚膜によ
って温度センサー層が形成される。感温抵抗体パターン
Ｇ、Ｈが前記パターンＣ〜Ｆ上に形成されることは前記
の通りである。

【００９４】図１１、図１２に示すように、本実施例に
おいては、絶縁材料が積層されてなる絶縁部６４を挟ん
で、導体材料が積層された接続端子６２、６３が形成さ
れ、接続部６５と６６との間には感温部６１が接続され
る。また、感温部６１の上下面には、保護層６７、６８
が設けられる。さらに、厚膜体のパターンＪとＫにおい
て形成された打ち抜き部５１、５２により、感温部６１
の上下に、凹部５３、５４が形成される。

【００９５】本実施例の抵抗型温度センサーの構造は、
厚膜体のパターンＪ、Ｋで形成された絶縁層と導体層が
交互に積層されることにより、内部に凹部５３、５４を
有する積層部６９、７０が、実施例１の上下に一体に形
成される。

【００９６】このような構造を採ることにより、強度を
確保するために積層部６９、７０でなる保護層を厚くし
ても、感温部６１の厚さを薄くすることができ、感温部
６１の感度が鈍化することが避けられる。

【００９７】以下、実施例２の製造方法と各種特性等の
測定結果を説明する。なお、実施例２において、実施例
１と同様の部分の説明は省略し、実施例１と異なる部分
だけについて説明する。

【００９８】実施例２においては、実施例１と同様に、
各厚膜体は、９０体積％の珪化モリブデンと、１０体積
％のアルミナである基本組成からなる導体１５（図３参
照）と、９０体積％のアルミナと１０体積％のムライト
である基本組成に、０．３重量％のマグネシアと、０．
３重量％のシリカとを添加した組成からなる絶縁体１４
（図３参照）が、前述のように、パターンＡ〜Ｆ、Ｊ、
Ｋとして組み合わされ長方形状に構成される。

【００９９】感温抵抗体パターンＧ、Ｈと厚膜体パター
ンＡ〜Ｆ、Ｊ、Ｋの関係、および感温抵抗体パターン
Ｇ、Ｈとスルーホール１０〜１３で形成された感温抵抗
回路は実施例１と同様である。すなわち感温部は、図５
の透視図で描かれた感温抵抗体の直列接続回路で構成さ
れる。実施例２の製造方法は次の通りである。

【０１００】（１）材料の製造 感温部抵抗体（パターンＧ、Ｈ）材料、印刷用接続部
（６５、６６、スルーホール１０〜１３）材料、厚膜用
導体（１５）材料および絶縁体（１４）材料を実施例１
と同様に製造し、感温抵抗体塗料、導体塗料、絶縁体塗
料を得た。ただし、感温抵抗体材料、印刷用接続部材
料、および厚膜用導体材料には、実施例１と異なり、硼
化チタンに代えて、平均粒径２μｍの炭化チタンを、
１、３、または５重量％含有したものと、平均粒径１μ
ｍの硼化チタン１重量％と炭化チタン３重量％をそれぞ
れ含有したもの、および硼化チタン２重量％と炭化チタ
ン１重量％それぞれ含有したものの計５種類の硼化チタ
ンおよび炭化チタンの含有量の異なる計５種類の感温抵
抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜用導体材料を
得た。

【０１０１】（２）シートの製造 上記工程で製造した厚膜用導体塗料と絶縁体塗料とを、
実施例１と同様に乾燥後の厚さが３５μｍになるように
シートコーターでポリエチレンフィルム上に塗布膜の幅
を８０ｍｍにそれぞれ成膜し、導体シートおよび絶縁体
シートを得た後、成膜した導体シートおよび絶縁体シー
トを長さ１００ｍｍに切断した。

【０１０２】（３）厚膜の製造 温度センサーを構成する厚膜層は、実施例１と同様の工
程により図３でパターンＡ、Ｂと、スルーホール１０〜
１３に導体１５層と硼化チタンと炭化チタンの含有量が
同じである接続部材料が埋め込まれたパターンＣ〜Ｆの
４種類の厚膜と、図９（ｂ）、（ｃ）に示されるパター
ンＪ、Ｋの長さ１００ｍｍ、幅８０ｍｍ、厚さ３５μｍ
である８種類の厚膜を得た。次に、厚膜パターンＪ、Ｋ
にパンチで打ち抜き部５１、５２を開けた。

【０１０３】（４）積層体の製造 実施例１と同様に、図１１に示す構造となるように積層
するために、各層に相当するシートを準備する。準備す
るシートは硼化チタンと炭化チタンの含有量が同じもの
同士で組み合わせを作る。次に実施例１と同様に、０．
１ｋｇ／ｃｍ²の圧力を１０秒間加え、積層した。積層
終了後、積層体を加圧用金型に入れ、１．５ｋｇ／ｃｍ
²の圧力を３００秒間加えた。

【０１０４】（５）積層体の切断 次に、実施例１と同様に、両面テープを貼り付けた切断
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１．５ｍｍ
の積層体試料３０本を得た。

【０１０５】（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、６００℃
の窒素ガス中で２時間脱バインダーを行った後、炭化チ
タンを１重量％含有する試料は、１７００℃のアルゴン
ガス中で２時間焼成した後、１６５０℃、２０００気圧
のアルゴンガス中で２時間焼成し、その後、１４００℃
の空気中で１時間表面酸化処理を行った。硼化チタンと
炭化チタンの含有量の合計が３重量％の試料は、１６５
０℃のアルゴンガス中で２時間焼成し、さらに、１６０
０℃、２０００気圧のアルゴンガス中で２時間焼成後、
１４００℃の空気中で１時間表面酸化処理を行った。硼
化チタンと炭化チタンの含有量の合計が３重量％を超え
る試料は、１６００℃のアルゴンガス中で２時間焼成
し、さらに、１５５０℃、２０００気圧のアルゴンガス
中で２時間焼成後、１４００℃の空気中で１時間表面酸
化処理を行った。

【０１０６】（７）接続端子加工 表面酸化処理後、図１１に示す電極部６２、６３の積層
端面および上部をサンドブラスト加工した。サンドブラ
スト加工した電極部６２、６３にニッケルメッキ用のパ
ラジウム触媒を印刷し、乾燥後に熱処理し、その後ニッ
ケル無電解メッキを施した。このようにして得られた抵
抗型温度センサー素体は、図１２に示すように、電極部
６２、６３が一端側にあり、他端側に凹部５３、５４の
底面を両端面とした感温部６１が形成される。電極部６
２、６３と感温部６１との間が接続部６５、６６とな
る。

【０１０７】（８）素子の組み立て、加工 ニッケル無電解メッキを施した電極部６２、６３を洗浄
乾燥した後、図８（ｂ）に示したリード部材４１、４
２、アルミナ管４５、セラミックセメント４６を用いて
抵抗型温度センサーを実施例１と同様に組み立てた。

【０１０８】［実施例１、２の評価］このようにして得
られた実施例１、実施例２の温度センサーの組み立て体
の電気的特性を測定した。各グラフに示す試料Ａ０〜Ａ
３は実施例１、Ｂ１〜Ｂ５は実施例２に関する材料を用
いた場合であり、それぞれ下記の材料を示す。 Ａ０：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に硼化チタンを含有していないもの。 Ａ１：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に硼化チタンを１重量％含有させたもの。 Ａ２：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に硼化チタンを２重量％含有させたもの。 Ａ３：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に硼化チタンを３重量％含有させたもの。 Ｂ１：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に炭化チタンを１重量％含有させたもの。 Ｂ２：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に炭化チタンを３重量％含有させたもの。 Ｂ３：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に炭化チタンを５重量％含有させたもの。 Ｂ４：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に硼化チタンを１重量％と炭化チタンを３重
量％含有させたもの。 Ｂ５：感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、および厚膜
用導体材料に硼化チタンを２重量％と炭化チタンを１重
量％含有させたもの。

【０１０９】表１および表３は、それぞれ試料Ａ０〜Ａ
３、Ｂ１〜Ｂ５について、温度を２５℃から１３００℃
まで変化させた場合の各温度における抵抗値と、２５℃
の抵抗値に対する各温度における抵抗値の変化率を示
す。

【０１１０】また、表２および表４は、それぞれ試料Ａ
０〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ５について、４００℃の硝石融液中
に浸漬することによる時間経過に伴う抵抗値の変化と２
５℃の時の抵抗値に対する各温度における抵抗値の変化
率を示す。

【０１１１】さらに、図１３、図１４、図１５、図１６
はそれぞれ表１、表２、表３、表４をグラフ化したもの
である。

【０１１２】表１およびこれに対応した図１３、並びに
表３およびこれに対応した図１５のグラフによれば、実
施例１、実施例２の温度センサーはいずれも温度変化に
対して抵抗値は十分大きく変化していることが明らかで
ある。

【０１１３】また、表２およびこれに対応した図１４、
並びに表４およびこれに対応した図１６のグラフによれ
ば、実施例１、実施例２の温度センサーはいずれも十分
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。

【０１１４】［硼化チタン、炭化チタンの添加量の検
討］実施例１において、感温抵抗体材料、印刷用電極部
材料、および厚膜用厚膜用導体材料の硼化チタンと炭化
チタンの含有量を、表５〜表８に示す量としたものであ
り、切断後の積層体を、窒化硼素の基板に積載し、６０
０℃の窒素ガス中で２時間脱バインダーを行った後、ア
ルゴンガス中で１４００℃〜１７００℃の温度範囲で２
時間焼成し、さらに１４００℃〜１６５０℃、２０００
気圧のアルゴンガス中で２時間焼成後、１４００℃の空
気中で１時間表面酸化処理を行った。

【０１１５】表９〜表１２は、硼化チタンや炭化チタン
の添加量による性状である焼結体密度と、室温２５℃と
１５００℃の各抵抗値の比と、耐熱衝撃性試験の結果を
示すものである。これらの表において、各試料の値は、
添加量毎の各々の試料の中で、上記の温度範囲で焼成し
た中で最も優れた性状を示した試料の結果である。ま
た、これらの表における焼結体密度は理論密度に対する
割合であり、また、耐熱衝撃性は１５００℃と室温２５
℃の環境を交互に出し入れすることで評価した。表中、
試料番号に＊印が付加されている試料は、硼化チタンと
炭化チタンの合計含有量が０．１〜５．５重量％を逸脱
した試料であることを示す。

【０１１６】［保護膜の検討］感温部や電極部は、緻密
なセラミックで覆われており、環境に対して安定性を保
つことができる。さらに、温度センサー素子を形成した
後で、図２に示すように、その表面にアルミナやシリカ
を主成分とする保護膜１７を、焼成によって形成するこ
とにより、耐環境性を向上させることができる。これら
の保護膜はＣＶＤにより形成するか、もしくはアルミナ
やシリカのスラリーに浸漬した後焼成することにより形
成することができる。表１３に、表面にアルミナやシリ
カを主成分とする保護膜を形成した時の温度センサーの
性能を示す。表１３から、保護膜１７を設けることによ
り、応答性を損なうことなく、耐熱性を向上させること
ができることが分かる。また、保護膜１７で感温部１を
覆うことにより、耐環境性も向上させることができる。

【０１１７】なお、これらの試料は、実施例１の試料Ａ
０の表面に保護膜を形成したものであり、表１３におけ
る試料１は酸化処理のみで表面に保護膜を形成しない場
合、試料２は表面にシリカを主成分とする保護膜を厚さ
２０μｍで形成した場合、試料３は表面にアルミナを主
成分とする保護膜を厚さ２０μｍで形成した場合、試料
４は表面にシリカを主成分とする膜を厚さ１０μｍで形
成した後、アルミナを主成分とする膜を厚さ２０μｍで
形成した場合である。

【０１１８】［実施例３］実施例１、２において用いら
れた金属珪化物は珪化モリブデンであるが、これ以外の
金属珪化物も抵抗型温度センサーを構成するセラミック
材料として使用できる。以下珪化モリブデン以外の金属
珪化物を使用した例について説明する。

【０１１９】（１）材料の製造 実施例１、２と同様の工程により、感温抵抗体塗料、導
体塗料、絶縁体塗料を得た。感温抵抗体材料、印刷用接
続部材料、厚膜用導体材料の組成として、平均粒径３μ
ｍの珪化タングステンを４０体積％、平均粒径０．４μ
ｍのアルミナを６０体積％、硼化チタンおよび炭化チタ
ンを含まないもの（Ｃ０）と、平均粒径１μｍの硼化チ
タンを２重量％の組成で含むもの（Ｃ１）と、平均粒径
２μｍの炭化チタンを３重量％の組成で含むもの（Ｃ
２）と、硼化チタンを２重量％と炭化チタンを２重量％
含むもの（Ｃ３）、すなわち実施例１、２と同様に、炭
化チタンと硼化チタンの含有量の異なる４種類の感温抵
抗体塗料および導体塗料を得た。

【０１２０】（２）シートの製造 上記工程で製造した厚膜用導体塗料と絶縁体塗料を、実
施例１、２と同様に乾燥後の厚さが３５μｍ、塗布膜の
幅を８０ｍｍでシートコーターでポリエチレンフィルム
上にそれぞれ成膜し、導体シートおよび絶縁体シートを
得た。そして実施例１、２と同様に長さ１００ｍｍに切
断した。 （３）厚膜の製造 実施例１、２と同様の工程により、図３で示されるパタ
ーンＡ、Ｂ、スルーホールに導体と硼化チタンと炭化チ
タンの含有量が同じである接続部材料が埋め込まれたパ
ターンＣ〜Ｆの合計６種類の厚膜と、図９においてパタ
ーンＪ、Ｋとして示された打ち抜き部５１、５２がそれ
ぞれ形成された厚膜の長さ１００ｍｍ、幅８０ｍｍ、厚
さ３５μｍの計８種類の厚膜を得た。

【０１２１】（４）積層体の構造 実施例２と同様に、図１０、図１１に示す構造となるよ
うに、０．１ｋｇ／ｃｍ²の圧力を１０秒間加えて積層
した。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。

【０１２２】（５）積層体の切断 次に、実施例１、２と同様に、幅２．４ｍｍピッチでダ
イヤモンド刃で切断し、長さ５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ
の積層体試料３０本を得た。

【０１２３】（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
中で６００℃で２時間脱バインダーを行った後、硼化チ
タンと炭化チタンを含有しない試料と硼化チタンを２重
量％含有する試料は、１７００℃のアルゴンガス中で２
時間焼成した後、１６５０℃、２０００気圧のアルゴン
ガス中で２時間焼成し、その後、１４００℃の空気中で
１時間表面酸化処理を行った。また、炭化チタンを含有
する量が３重量％の試料は、１６５０℃のアルゴンガス
中で２時間焼成し、さらに１６００℃、２０００気圧の
アルゴンガス中で２時間焼成し、その後、１４００℃の
空気中で１時間表面酸化処理を行った。また、硼化チタ
ンを２重量％と、炭化チタンを２重量％含有する試料
は、１６００℃のアルゴンガス中で２時間焼成し、さら
に１５５０℃、２０００気圧のアルゴンガス中で２時間
焼成し、その後、１４００℃の空気中で１時間表面酸化
処理を行った。

【０１２４】（７）接続端子加工 前述のように表面酸化処理後、実施例１、２と同様に、
端子電極部の積層端面および上部をサンドブラスト加工
した。サンドブラスト加工後、ニッケルメッキ用のパラ
ジウム触媒を印刷、乾燥、熱処理した後、ニッケル無電
解メッキを施し、図１２に示す外観の抵抗型温度センサ
ーを得た。

【０１２５】（８）素子の組み立て、加工 実施例１、２と同様に、ニッケル無電解メッキを施し、
洗浄乾燥後、図８に示したように、リード部材４１、４
２に抵抗型温度センサーの電極部を挟持させ、そのニッ
ケルメッキ膜部分と銀蝋で接合した。そして素体をリー
ド部材４１、４２に挟持させたものをアルミナ管４５に
挿入し、セラミックセメント４６を充填し、９０℃で
０．５時間乾燥した後、１２０℃で２時間熱処理硬化し
た。

【０１２６】［実施例４］ （１）材料の製造 感温抵抗体材料、印刷用接続部材料、厚膜用導体材料、
および絶縁体材料を実施例１〜３と同様の工程により、
感温抵抗体塗料、導体塗料、絶縁体塗料を得た。感温抵
抗体材料、印刷用接続部材料および厚膜用導体材料の組
成として、下記のように、金属珪化物の異なる試料Ｄの
群、試料Ｅの群および試料Ｆの群について、それぞれ硼
化チタンと炭化チタンの含有量の異なる各々４種類の感
温抵抗体塗料および導体塗料を得た。

【０１２７】試料Ｄの群：平均粒径２．５μｍの珪化ク
ロムを４０体積％、平均粒径０．４μｍのアルミナを６
０体積％、硼化チタンおよび炭化チタンを含まないもの
（Ｄ０）と、平均粒径１μｍの硼化チタンを０．５重量
％の組成で含むもの（Ｄ１）と、平均粒径２μｍの炭化
チタンを０．５重量％の組成で含むもの（Ｄ２）と、硼
化チタンを０．５重量％と炭化チタンを０．５重量％含
むもの（Ｄ３）。

【０１２８】試料Ｅの群：平均粒径３．４μｍの珪化鉄
を４０体積％、平均粒径０．４μｍのアルミナを６０体
積％、硼化チタンおよび炭化チタンを含まないもの（Ｅ
０）と、平均粒径１μｍの硼化チタンを０．５重量％の
組成で含むもの（Ｅ１）と、平均粒径２μｍの炭化チタ
ンを０．５重量％の組成で含むもの（Ｅ２）と、硼化チ
タンを０．５重量％と炭化チタンを０．５重量％含むも
の（Ｅ３）。

【０１２９】試料Ｆの群：平均粒径２μｍの珪化クロム
を４０体積％、平均粒径０．４μｍのアルミナを６０体
積％、硼化チタンおよび炭化チタンを含まないもの（Ｆ
０）と、平均粒径１μｍの硼化チタンを０．５重量％の
組成で含むもの（Ｆ１）と、平均粒径２μｍの炭化チタ
ンを０．５重量％の組成で含むもの（Ｆ２）と、硼化チ
タンを０．５重量％と炭化チタンを０．５重量％含むも
の（Ｆ３）。

【０１３０】また、絶縁体材料として、実施例１〜３と
同様の工程により製造し、絶縁体塗料を得た。

【０１３１】（２）シートの製造 上記工程で製造した厚膜用導体塗料と絶縁体塗料を、実
施例１ないし３と同様に乾燥後の厚さが３５μｍ、塗布
膜の幅を８０ｍｍでシートコーターでポリエチレンフィ
ルム上にそれぞれ成膜し、導体シートおよび絶縁体シー
トを得た。そして実施例１〜３と同様に長さ１００ｍｍ
に切断した。

【０１３２】（３）厚膜の製造 実施例１〜３と同様の工程により、図３で示されるパタ
ーンＡ、Ｂ、スルーホールに導体１５の材料と硼化チタ
ンと炭化チタンの含有量が同じである接続部材料が埋め
込まれたパターンＣ〜Ｆの合計６種類の厚膜と、図９に
おいてパターンＪ、Ｋとして示された打ち抜き部５１、
５２がそれぞれ形成された厚膜の長さ１００ｍｍ、幅８
０ｍｍ、厚さ３５μｍの計８種類の厚膜を得た。

【０１３３】（４）積層体の構造 実施例２、３と同様に、図１０、図１１に示す構造とな
るように、０．１ｋｇ／ｃｍ²の圧力を１０秒間加えて
積層した。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／ｃｍ
²の圧力を３００秒間加えた。

【０１３４】（５）積層体の切断 次に、実施例１〜３と同様に、幅２．４ｍｍピッチでダ
イヤモンド刃で切断し、長さ５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ
の積層体試料３０本を得た。

【０１３５】（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
中で６００℃で２時間脱バインダーを行った後、１２５
０℃のアルゴンガス中で２時間焼成した後、さらにＨＩ
Ｐ法により、１２００℃、１５００気圧のアルゴンガス
中で２時間焼成し、その後、１４００℃の空気中で１時
間表面酸化処理を行った。

【０１３６】（７）接続端子加工 前述のように表面酸化処理後、実施例１〜３と同様に、
端子電極部の積層端面および上部をサンドブラスト加工
した。サンドブラスト加工後、ニッケルメッキ用のパラ
ジウム触媒を印刷、乾燥、熱処理した後、ニッケル無電
解メッキを施し、図１２に示す外観の抵抗型温度センサ
ーを得た。

【０１３７】（８）素子の組み立て、加工 実施例１〜３と同様に、ニッケル無電解メッキを施し、
洗浄乾燥後、図８に示したように、リード部材４１、４
２に抵抗型温度センサーの電極部を挟持させ、そのニッ
ケルメッキ膜部分と銀蝋で接合した。そして素体をリー
ド部材４１、４２に挟持させたものをアルミナ管４５に
挿入し、セラミックセメント４６を充填し、９０℃で
０．５時間乾燥した後、１２０℃で２時間熱処理硬化し
た。

【０１３８】［実施例３、４の評価］このようにして得
られた実施例３、４の温度センサー組み立て体の電気的
特性の測定結果を、それぞれ実施例３、４の（１）材料
の製造において示した各組成の材料を使用したものＣ０
〜Ｃ３、Ｄ０〜Ｄ３、Ｅ０〜Ｅ３、Ｆ０〜Ｆ３につい
て、表１４〜表２１に示す。

【０１３９】表１４、表１６、表１８および表２０に示
されたものは、それぞれ試料Ｃ０〜Ｃ３、Ｄ０〜Ｄ３、
Ｅ０〜Ｅ３、Ｆ０〜Ｆ３について、温度を２５℃から１
３００℃まで変化させた場合の各温度における抵抗値
と、２５℃の抵抗値に対する変化率を示す。

【０１４０】また、表１５、表１７、表１９、表２１
は、それぞれ試料Ｃ０〜Ｃ３、Ｄ０〜Ｄ３、Ｅ０〜Ｅ
３、Ｆ０〜Ｆ３について、４００℃の硝石融液中に浸漬
することによる時間経過に伴う抵抗値の変化と２５℃の
時の抵抗値に対する変化率を示す。さらに、図１７〜図
２４はそれぞれ表１４〜表２１をグラフ化したものであ
る。

【０１４１】表１４、表１６、表１８および表２０並び
にこれらにそれぞれ対応した図１７、図１９、図２１、
図２３のグラフによれば、実施例３、実施例４の温度セ
ンサーはいずれも温度変化に対して抵抗値は十分大きく
変化していることが明らかである。

【０１４２】また、表１５、表１７、表１９、表２１お
よびこれらにそれぞれ対応した図１８、図２０、図２
２、図２４のグラフによれば、実施例３、実施例４の温
度センサー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。

【０１４３】

【表１】

【表２】

【０１４４】

【表３】

【表４】

【０１４５】

【表５】

【０１４６】

【表６】

【０１４７】

【表７】

【０１４８】

【表８】

【０１４９】

【表９】

【０１５０】

【表１０】

【０１５１】

【表１１】

【０１５２】

【表１２】

【０１５３】

【表１３】

【０１５４】

【表１４】

【表１５】

【０１５５】

【表１６】

【表１７】

【０１５６】

【表１８】

【表１９】

【０１５７】

【表２０】

【表２１】

【０１５８】

【発明の効果】請求項１によれば、感温抵抗体として、
絶縁体であるアルミナと熱膨張係数が同じ程度に小さい
金属珪化物を用い、これらを交互に積層した積層体によ
って温度センサーを構成したので、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
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
なわない優れた熱衝撃特性を有するものが得られる。

【０１５９】また、このように熱衝撃特性が優れている
ため、感温部の熱容量が小さい寸法でも十分な機械的強
度が得られ、感温部の熱容量を小さくでき、速い応答速
度が得られる温度センサーが実現される。

【０１６０】また、アルミナを主成分とする絶縁セラミ
ック材料は、十分な耐熱性、耐環境性を有している上、
珪化モリブデン等の金属珪化物を主体とする導体材料
は、空気中で熱処理されることにより、その表面にシリ
カの膜を形成し、このシリカの膜が形成された珪化モリ
ブデン等の金属珪化物を主体とする導体材料は、十分な
耐熱性、耐環境性を有しているため、耐熱性、耐環境性
の十分な温度センサーが得られる。

【０１６１】請求項２によれば、外部との接続用電極部
と、該電極部と感温抵抗体との間の電極部も、金属珪化
物を含む導体材料により構成し、これらとアルミナを主
成分とする絶縁体との積層焼結体を構成したので、温度
センサー素体全体の耐熱性、耐環境性、熱衝撃特性、強
度の向上、小型化が達成できる。

【０１６２】請求項３によれば、前記温度センサーにお
いて、積層方向に隣接する感温抵抗体間を、スルーホー
ルに前記感温抵抗体、電極部または電極部と同一材料に
よって充填された導体によって接続したので、各感温抵
抗体間のスルーホール形成部分における接着強度が確保
される。

【０１６３】請求項４によれば、前記電極部を形成する
導体層と、アルミナを主成分とする絶縁体層とが厚膜積
層により同層に横並びに形成され、電極部は、実質的
に、複数の導体層が絶縁体を介在させずに一体に積層、
焼結されて形成されてなるため、電極部の電気抵抗が小
さくなり、小型化に寄与しうる。

【０１６４】請求項５によれば、前記感温抵抗体が内蔵
された感温部の各層の感温抵抗体間に、絶縁体層を介し
て、前記電極部、接続部または感温部のいずれかと同じ
材料からなる導体層を介在させたので、単に各層の感温
抵抗体間をスルーホールによって接続する構造に比較
し、強度や熱衝撃特性等の向上に寄与できる金属珪化物
の層を増やすことができ、熱衝撃特性を向上させること
ができる。

【０１６５】請求項６によれば、前記感温抵抗体が内蔵
された感温部を、前記積層により形成される温度センサ
ー素体の厚さより薄く形成したので、感温部の熱容量を
さらに小さくすることができ、かつ十分な機械的強度を
呈する素体を実現することができる。

【０１６６】請求項７によれば、温度センサー素体の積
層方向の両端のうちの少なくとも一端において、感温部
の周囲に、前記感温部、電極部または電極部のいずれか
と同じ導体材料と絶縁体材料との積層部を形成すること
により、感温部の厚みを、温度センサー素体の厚みより
薄くしたので、シート法や印刷法による積層工程によ
り、感温部のみを薄くした素体を得ることができる。

【０１６７】請求項８によれば、電極部を除いた感温部
が、アルミナまたはシリカを主成分とする薄い保護層に
より覆われているため、さらに優れた耐熱性、耐環境性
が得られる。

【０１６８】請求項９によれば、感温抵抗体、電極部や
接続部の導体の金属珪化物をそれぞれ３０体積％、５０
体積％としたので、所望の抵抗値、導電性がえられる。
また、ムライト、マグネシアを混合することにより、所
望の抵抗値に調整できる。また、少なくとも絶縁体にシ
リカを混入することにより、感温部や接続部あるいは電
極部との接着性が向上する。

【０１６９】請求項１０によれば、感温抵抗体や導体材
料に硼化チタンと炭化チタンの少なくともいずれかを加
えたことにより、請求項９の効果に加え、温度センサー
の熱衝撃特性をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による抵抗型温度センサーの実施例１の
積層構造を示す斜視図である。

【図２】実施例１の積層構造を示す断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は実施例１に用いる厚膜のパタ
ーン図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は実施例１に用いる厚膜のパタ
ーンと感温抵抗体パターンとの関係を示す斜視図であ
る。

【図５】実施例１の感温抵抗体回路の透視図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は図３のパターンＢの組み立て
工程の一部を示す斜視図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）は図３のパターンＢの組み立て
工程の残部を示す側面図である。

【図８】（ａ）〜（ｄ）は実施例１の温度センサーの組
み立て工程を示す斜視図である。

【図９】（ａ）は実施例２〜４の外観図、（ｂ）、
（ｃ）は新たに使用される厚膜のパターン図である。

【図１０】本発明による抵抗型温度センサーの実施例２
〜４の積層構造を示す斜視図である。

【図１１】本発明による抵抗型温度センサーの実施例２
〜４の積層構造を示す断面図である。

【図１２】本発明の実施例２〜４の外観図である。

【図１３】本発明の実施例１の抵抗値の温度による変化
率を示すグラフである。

【図１４】実施例１の抵抗値の変化の応答速度を示すグ
ラフである。

【図１５】本発明の実施例２の抵抗値の温度による変化
率を示すグラフである。

【図１６】本発明の実施例２の抵抗値の変化の応答速度
を示すグラフである。

【図１７】本発明の実施例３の抵抗値の温度による変化
率を示すグラフである。

【図１８】本発明の実施例３の抵抗値の変化の応答速度
を示すグラフである。

【図１９】本発明の実施例４の抵抗値の温度による変化
率を示すグラフである。

【図２０】本発明の実施例４の抵抗値の変化の応答速度
を示すグラフである。

【図２１】本発明の実施例４の抵抗値の温度による変化
率を示すグラフである。

【図２２】本発明の実施例４の抵抗値の変化の応答速度
を示すグラフである。

【図２３】本発明の実施例４の抵抗値の温度による変化
率を示すグラフである。

【図２４】本発明の実施例４の抵抗値の変化の応答速度
を示すグラフである。

【符号の説明】

１、６１：感温部、２、３、６２、６３：電極部、４、
６４：絶縁部、５、６：６５、６６：接続部、７、８：
保護層、１０〜１３：スルーホール、１４：絶縁体、１
５：導体、１７：保護膜、２０、２０Ａ：素体、２１：
ポリエチレンフィルム、２２、２５、２６：導体厚膜、
２３、２４、２９、３０：切り込み、２８、３１：絶縁
体厚膜、４１、４２：リード部材、４３、４４：接続
部、４５：アルミナ管、４６：セラミックセメント、５
１、５２：打ち抜き部、５３、５４：凹部、６９、７
０：積層部、Ａ〜Ｆ，Ｊ、Ｋ：厚膜パターン、Ｇ、Ｈ：
感温抵抗体パターン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミナを主成分とする絶縁体と、金属珪
   化物を含む感温抵抗体とを積層し焼結することにより積
   層体内部に感温抵抗回路を形成したことを特徴とする抵
   抗型温度センサー。
2. 【請求項２】金属珪化物を含む導体材料により、少なく
   とも、感温抵抗体と、外部との接続用電極部と、該電極
   部と感温抵抗体との間の接続部とからなる感温抵抗回路
   を形成し、 アルミナを主成分とする絶縁体と前記感温抵抗回路を含
   む積層焼結体を構成したことを特徴とする抵抗型温度セ
   ンサー。
3. 【請求項３】金属珪化物を含む導体材料により、少なく
   とも、感温抵抗体と、外部との接続用電極部と、該電極
   部と感温抵抗体との間の接続部とからなる感温抵抗回路
   を形成し、 アルミナを主成分とする絶縁体と前記感温抵抗回路を含
   む積層焼結体を、感温抵抗体を複数層内蔵させて構成
   し、 積層方向に隣接する感温抵抗体間を、スルーホールに前
   記感温抵抗体、電極部または接続部と同一材料によって
   充填された導体によって接続したことを特徴とする抵抗
   型温度センサー。
4. 【請求項４】金属珪化物を含む導体材料により、少なく
   とも、感温抵抗体と、外部との接続用電極部と、該電極
   部と感温抵抗体との間の接続部とからなる感温抵抗回路
   を形成し、 前記電極部を形成する導体層と、アルミナを主成分とす
   る絶縁体層とが厚膜積層により同層に横並びに形成さ
   れ、電極部は、実質的に、複数の導体層が絶縁体を介在
   させずに一体に積層、焼結されて形成されてなることを
   特徴とする抵抗型温度センサー。
5. 【請求項５】請求項１から４までのいずれかにおいて、 前記感温抵抗体が内蔵された感温部の各層の感温抵抗体
   間に、絶縁体層を介して、前記電極部、接続部または感
   温部のいずれかと同じ材料からなる導体層を介在させた
   ことを特徴とする抵抗型温度センサー。
6. 【請求項６】請求項１から５までのいずれかにおいて、 前記感温抵抗体が内蔵された感温部を、前記積層により
   形成される温度センサー素体の厚さより薄く形成したこ
   とを特徴とする抵抗型温度センサー。
7. 【請求項７】請求項６において、 温度センサー素体の積層方向の両端のうちの少なくとも
   一端において、感温部の周囲に、前記感温部、接続部ま
   たは電極部のいずれかと同じ導体材料と絶縁体材料との
   積層部を形成することにより、感温部の厚みを、温度セ
   ンサー素体の厚みより薄くしたことを特徴とする抵抗型
   温度センサー。
8. 【請求項８】請求項１から７までのいずれかにおいて、 少なくとも感温部が、アルミナまたはシリカを主成分と
   する保護膜により覆われていることを特徴とする抵抗型
   温度センサー。
9. 【請求項９】請求項１から８までのいずれかにおいて、 前記感温抵抗体の材料の主成分は、主成分全体を１００
   体積％として、金属珪化物を３０〜１００体積％、アル
   ミナを７０体積％以下、ムライトを１５体積％以下含有
   し、感温抵抗体の添加物は、前記主成分を含めて全体が
   １００重量％となるように、マグネシアを５重量％以
   下、シリカを０．５重量％以下添加したものからなり、 前記電極部または前記接続部の導体材料の主成分は、主
   成分全体を１００体積％として、金属珪化物を５０〜１
   ００体積％、アルミナを５０体積％以下、ムライトを１
   ５体積％以下含有し、電極部または接続部の導体材料の
   添加物は、前記主成分を含めて全体が１００重量％とな
   るように、マグネシアを５重量％以下添加したものから
   なり、 前記絶縁体材料の主成分は、該主成分全体を１００体積
   ％として、アルミナを８５〜１００体積％、ムライトを
   １５体積％以下含有し、該絶縁体材料の添加物は、前記
   主成分を含めて全体が１００重量％となるように、マグ
   ネシアを０．５重量％以下、シリカを０．５重量％以下
   含有するものからなることを特徴とする抵抗型温度セン
   サー。
10. 【請求項１０】請求項１から８までのいずれかにおい
    て、 前記感温抵抗体の材料の主成分は、主成分全体を１００
    体積％として、金属珪化物を３０〜１００体積％、アル
    ミナを７０体積％以下、ムライトを１５体積％以下含有
    し、感温抵抗体の添加物は、前記主成分を含めて全体が
    １００重量％となるように、マグネシアを５重量％以
    下、シリカを０．５重量％以下添加したものからなり、 前記電極部または前記接続部の導体材料の主成分は、主
    成分全体を１００体積％として、金属珪化物を５０〜１
    ００体積％、アルミナを５０体積％以下、ムライトを１
    ５体積％以下含有し、電極部または接続部の導体材料の
    添加物は、前記主成分を含めて全体が１００重量％とな
    るように、マグネシアを５重量％以下添加したものから
    なり、 前記感温抵抗体の材料、前記電極部または前記接続部の
    材料の少なくとも１つが、硼化チタンまたは炭化チタン
    の少なくともいずれかを含み、かつこれらの材料全体を
    １００重量％として、硼化チタンと炭化チタンとの合計
    が０．１〜５．５重量％添加され、 前記絶縁体材料の主成分は、該主成分全体を１００体積
    ％として、アルミナを８５〜１００体積％、ムライトを
    １５体積％以下含有し、該絶縁体材料の添加物は、前記
    主成分を含めて全体が１００重量％となるように、マグ
    ネシアを０．５重量％以下、シリカを０．５重量％以下
    含有するものからなることを特徴とする抵抗型温度セン
    サー。