JPS5871602A - 薄膜サ−ミスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度を検出すべき対象物と機械的に接触して
温度を検出するサーミスタ、たとえば鍋物調理をする際
、鍋底を通して鍋内部の調理物の温度を検出するサーミ
スタに関するものである。

従来、この１温度検出は第１図に示す如く鍋底１に高速
応答性薄膜サーミスタを機械的に接触させることによっ
てなされてきた。この高速応答性薄膜サーミスタは平板
状上ラミック絶縁基板２の一方の表面に電極膜３と感温
抵抗体膜４とを形成して成る薄膜サーミスタチップと支
持容器６とをチタニウム（Ｔｉ）箔ｓもしくはジルコニ
ウム（Ｚｒ）箔６を介してロウ材層７で接続し、さらに
絶縁性被覆剤８で薄膜サーミスタチップを被覆して構成
される。なお、リード線１１は電極膜３と接続されてい
る。この高速応答性薄膜サーミスタは、熱容量の小さな
薄膜サーミスタチップと支持容器５とをロウ付接続して
いるので、鍋底１から感温抵抗体膜４に至る熱抵抗が小
さい。この結果、高速応答性が得られる。通常、鍋物調
理の際に求められる応答性は、９０％応答時間（室温Ｔ
１℃に保たに接触したときを起点にして、サーミスタ温
度がＴ＋＋　０．９　（Ｔ２−　Ｔ＋　）　℃に到達す
るに必要な時間）にして約８秒以下であることが要求さ
れも、　　この高速応答性薄膜サーミスタの９０一応答
時間は絶縁性被覆剤８がない場合３〜６秒であった。し
かし、絶縁性被覆剤８を形成した場合、９０％応答時間
は相対的に遅く、かつそのばらつきも大きくなり、４〜
１０秒になるという欠点があった。

９０％応答時間が相対的に遅くなることは、絶縁性被覆
剤８の熱容量に起因するので、技術的に避けられない。

他方９０％応答時間の大小は、絶縁性被覆剤８の塗布量
の大小、すなわち、熱容量の大小に対応する０で、絶縁
性被覆剤８の塗布量を′−一定量制御することにより、
そのばらつきを小さくすることが可能である。しかし、
従来の高速応答性薄膜サーミスタでは、構造上絶縁性被
覆剤８の塗布量を一定量に制御することは困難であった
。すなわち、この種絶縁性被覆剤８は、通常、一定粘度
の流動体、たとえば硝子粉末と有機バインダーを混合し
たヌラリーを塗布したのち硬化するという過程を経て形
成されるが、流動体が流れるために薄膜サーミスタチッ
プを完全に被覆し、かつその塗布量を一定量に制御する
ことは困難であった。

９０チ応答時間が８秒以上になると鍋物調理の温度制御
には使用できないので、絶縁性被覆剤８の塗布量の太き
いものは歩留りの低下、価格の上昇などの欠点も派生し
た。

本発明はこれら従来の欠点を解消するもので、温度応答
性のバラツキの低減化を図ることを目的とする。

本発明は、この目的を達成するために、平板状セラミッ
ク絶縁基板の一方の表面に電極膜と感温抵抗体膜とを形
成して成る薄膜サーミスタチップと、支持容器とをｎ箔
もしくは々箔を介在させて両者を白つ材層でロウ付接続
したサーミスタにおいて、前記薄膜サーミスタチップ周
辺を取り囲む如く前記ｎ箔もしくは前記な箔を構成し、
かつこの取り囲まれた領゛域内において、前記薄膜サー
ミスタチップを絶縁性被覆剤で被覆したものである。

このように構成しているので絶縁性被覆剤を形成する際
、一定粘度の流動体を塗布しても３箔もしくはに箔に妨
げられて、流動体が３箔もしくは々箔を越えて流れない
ようにでき、塗布量を一爺量に制御できるようにしたも
のである。

以下本発明の一実施例について第２図により説明する。

第２図において前述と同番号は同部材を示し、９はＴｉ
箔もしくはＺｒ箔で、この箔９は薄膜サーミスタチップ
の周辺を取ゆ囲む如く設けられ、かつ、この取り囲まれ
た領域内において薄膜サーミスタチップが絶縁性被覆剤
で被覆されている。

この構成によ４感温応答性について説明すると応答時間
の大小は、絶縁性被覆剤８の塗布量の大小に対応してほ
ぼ決まり、薄膜サーミスタチップの表面上より約１　ｍ
Ｗの厚さに絶縁性被覆剤８を形成したとき、約４〜７秒
であった。この値は絶縁性被覆剤８に低融点硝子あるい
はアルミナ質系被覆剤を用いても同じであった。なお、
上記応答待支持容器５（直径１４ｍｍ）と薄膜サーミス
タチップ（７ｗ　ミーＪ−基板１．８　　　Ｘ６．５　
　　Ｘｏ、５”を土にムｕ　−Ｐｔ厚膜電極膜とＳｉＣ
感温抵抗体膜とを形成したもの）とをロウ付接続したサ
ーミスタを用いて行った。

絶縁性被覆剤８は軟化点ｅｓｏ’ｃ以下の低融点硝子が
望ましい。これは、鍋物調理の使用温度は最高温度２６
０〜３６０℃を必要とするので、２６０〜３５０℃で長
期間安定であることが絶縁性被覆剤８に求められること
、および感温抵抗体膜４の耐熱性は最高温度Ｔｏｏ〜７
６０℃であるので、この温度以下の硝子焼成温度が望ま
しいことなどの理由による。軟化点６３６℃のＺｎＯ−
８２０Ｓ　−５ｉ０２　　系硝子粉末とエトセル、ブチ
ル・カルピトーμ・アセテートとの混合物を塗布し、７
２０〜７３０℃で約５分間焼成して、絶縁性被覆剤８を
形成し、感温抵抗体膜４にＳｉＣ膜を用いた前述の薄膜
サーミスタチップと前述の５ＵＳ−４３０支持容器とで
サーミスタを構成した。この通抜、抵抗値変化率は±３
チ以下、また空気中３５０’Ｃ，１５分→室温、１６分
のヒートサイクルを３０ｏｏサイクル印加後、同様の抵
抗値変化率であった。更に沸とう水中に８時間放置して
も同様の抵抗値変化率であった。

また絶縁性被覆剤８は硬化温度７６０°Ｃ以下のアＡ／
ミナ質系被覆剤でも良い。この理由は低融点硝子の場合
と同様である。

一液性加熱硬化型アルミナを主成分とするベーストを塗
布し、６００’Ｃで約１０分間硬化して、絶縁性被覆剤
８を形成した。その他の構成は、低融点硝子の場合と同
様である。このサーミスタは前述した高温放置、試験、
ヒートサイクル試験を実施したところ抵抗値変化率±３
−以下であった。

しかし沸とう水中に８時間放置した場合、抵抗値変化率
は−１０〜−６０チと、負の方向に大きく変化した。し
かし充分乾燥すると抵抗値変化率は±３チ以下とならた
。これは、との種被覆剤はピンホールが生じ易く、この
ピンホールを通して水により、浸透した水分が除去され
るので、抵抗値変化率は極めて小さくなる。従って、こ
の被覆剤の場合は、乾燥雰囲気中で使用するなどの配慮
が必要である。

以上の説明から明らかなように本発明の薄膜サーミスタ
によれば次の効果が得られる。

（１）薄膜サーミスタチップの周辺を取り囲むとと（Ｔ
ｉ箔もしくはＺｒ箔を設け、この取り囲まれた領域内に
おいて薄膜サーミスタチップを絶縁性被覆剤で被覆して
いるので、絶縁性被覆剤の塗布量を一定に維持すること
が容易であり、温度応答性のバラツキの低減化が容易と
なる。　　　　゛り）少量の絶縁性被覆剤でもってサー
ミスタチップの水やホコリに対しそ、又外部応用に対す
る保護の役目を十分に果たす。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高速応答性薄膜サーミスタを模式的に示
した断面図、第２図は本発明の高速応答性薄膜サーミス
タの一実施例を模式的に示す断面１・・・・・・鍋底、
２・・・・・・平板状セラミック絶縁基板、３・・・・
・・電極膜、４・・・・・・感温抵抗体膜、６・・・・
・・支持容器、７・・・・・・ロウ材層、８・・・・・
・絶縁性被覆剤、９・・・・・・Ｔｉ箔もしくはＺｒ箔
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＠１
図 ｌ 第２′図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）平板状セラミック絶縁基板の一方の表面に電極膜
   と感温抵抗体膜とを形成して成る薄膜サーミスタチップ
   と、支持容器トヲチタ＝　ラム（Ｔｉ）箔もしくはジル
   コニウム（Ｚｒ）箔を介在させて両者をロウ付接続し、
   前記チタニウム箔もしくはジルコニウム箔は前記薄膜サ
   ーミスタチップの周辺を取り囲む如く設けるとともに、
   この取スタ。 （３）絶縁性被覆剤が硬化温度７５０℃以下のアル